JP2007222106A - Expression cassette used for producing recombinant protein in silkworm - Google Patents

Expression cassette used for producing recombinant protein in silkworm Download PDF

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Masahiro Hatsu
正浩 発
Shoji Iwanaga
将司 岩永
Toshiki Tamura
俊樹 田村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means for efficiently producing a recombinant protein in a mass and in a shape maintaining the fhysiological activities in a silkworm. <P>SOLUTION: The expression cassette having a fused gene of a gene encoding a foreign protein and a fibroin H chain gene, linked to the downstream of a promotor for specifically expressing the sericterium of the silkworm has a sequence for recognizing a proteolytic enzyme between the gene encoding the foreign protein and the fibroin H chain gene. The genetically recombinant silkworm is obtained by incorporating the expression cassette into a chromosome. The method for producing the protein comprises using the genetically recombinant silkworm. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、カイコを宿主とする組換えタンパク質の生産に用いる発現カセット、該発現カセットを染色体に組み込んだ遺伝子組換えカイコ、該遺伝子組換えカイコを用いてタンパク質を生産する方法に関する。   The present invention relates to an expression cassette used for production of a recombinant protein using a silkworm as a host, a genetically modified silkworm incorporating the expression cassette into a chromosome, and a method for producing a protein using the genetically modified silkworm.

近年、遺伝子組換え技術による有用タンパク質の生産が精力的に行われ、得られた組換えタンパク質は、医薬、診断薬、食品、化成品製造など幅広い分野で利用されている。従来、組換えタンパク質は、多くの場合、外来タンパク質をコードする遺伝子(外来遺伝子)を、細菌、酵母、または動物細胞などに導入し、培地中でその細胞を増殖させた後、合成されたタンパク質を回収することによって生産されている。しかしながら、細菌または酵母では、翻訳後修飾に問題があり、組換えタンパク質を十分機能する形で合成できないことがある。また、動物細胞では、組換えタンパク質を機能する形で合成できることが多いが、一般的に細胞を増殖させるのが困難で産生量も低く経済的ではない。   In recent years, useful proteins have been vigorously produced by gene recombination techniques, and the obtained recombinant proteins are used in a wide range of fields such as pharmaceuticals, diagnostics, foods, and chemical products. Conventionally, in many cases, a recombinant protein is a protein synthesized after introducing a gene encoding a foreign protein (foreign gene) into a bacterial, yeast, or animal cell and growing the cell in a medium. Is produced by recovering. However, in bacteria or yeast, there are problems with post-translational modification, and it may not be possible to synthesize recombinant proteins in a fully functional manner. In addition, in animal cells, it is often possible to synthesize recombinant proteins in a functional manner, but in general, it is difficult to grow cells and the production amount is low, which is not economical.

一方、昆虫または昆虫細胞もまた組換えタンパク質生産の宿主として利用されている。昆虫または昆虫細胞を宿主とする系では、外来遺伝子を組み込んだバキュロウイルスを昆虫または昆虫細胞に感染させる方法が用いられており、組換えタンパク質を比較的安価に量産でき、しかも哺乳類に近いタンパク質の翻訳後修飾が得られることが知られている。これまで、昆虫または昆虫細胞を宿主とする系において、サイトカインなどの医薬品として有用な種々の生理活性タンパク質が生産されており、たとえば、ネコインターフェロン-ω、イヌインターフェロン−γのカイコにおける生産(特許文献1、特許文献2)、ヒトコラーゲンの昆虫細胞における生産(特許文献3)などが報告されている。   On the other hand, insects or insect cells are also used as hosts for recombinant protein production. In systems using insects or insect cells as a host, a method of infecting insects or insect cells with a baculovirus incorporating a foreign gene is used, and recombinant proteins can be mass-produced at a relatively low cost. It is known that post-translational modifications can be obtained. Until now, various physiologically active proteins useful as pharmaceuticals such as cytokines have been produced in insect or insect cell host systems. For example, production of feline interferon-ω and canine interferon-γ in silkworms (Patent Documents) 1, Patent Document 2), production of human collagen in insect cells (Patent Document 3) and the like have been reported.

しかし、従来の昆虫または昆虫細胞を用いた組換えタンパク質の生産では、外来遺伝子の導入にウイルスを用いることから、その不活性化や封じ込めが必要であり、また、ウイルス接種が煩雑であるなどの問題がある。また、カイコ体液中には、大量の夾雑タンパク質が含まれており、そこに産生された組換えタンパク質を高純度に精製することは困難である。   However, in the production of recombinant proteins using conventional insects or insect cells, viruses are used for introduction of foreign genes, so that inactivation and containment are necessary, and virus inoculation is complicated. There's a problem. In addition, the silkworm body fluid contains a large amount of contaminating proteins, and it is difficult to purify the recombinant protein produced there with high purity.

一方、カイコ染色体に外来遺伝子を導入する組換えタンパク質の製造技術の検討が行われている。例えば、核多核体病ウイルスの一種であるAutographa californica nucleopolyhedrovirus (AcNPV)のDNAを用いて、カイコフィブロインL鎖遺伝子にクラゲ緑色蛍光タンパク質遺伝子を付加した融合遺伝子を相同組換えによりカイコ染色体上に導入し、発現させる技術が報告されており(非特許文献1)、また、その技術を用いてヒトコラーゲン遺伝子を導入したカイコを作製し、該カイコによってヒトコラーゲンを製造した例がある(特許文献4)。また、最近、外来遺伝子を鱗翅目昆虫由来のトランスポゾンであるpiggyBacを用いてカイコ染色体へ安定に導入し、その外来遺伝子がコードするタンパク質を発現させる方法が、クラゲ緑色蛍光タンパク質をモデルとして研究され、交配により子孫へと遺伝子が安定に伝わることも確認された(非特許文献2)。しかし、上記のAcNPVを用いる方法では、組換えタンパク質はフィブロインL鎖ポリペプチドと融合しているため、組換えタンパク質のみを回収できず、またその生理活性が低下するなどの問題がある。また、トランスポゾンpiggyBacを用いる方法では、組換えタンパク質の産生量が低く、かつ、カイコ全身に産生されるため、発現させた組換えタンパク質を高純度な形で回収するためには、高度な精製技術を必要とし、経済的に問題があった。   On the other hand, a technique for producing a recombinant protein that introduces a foreign gene into the silkworm chromosome has been studied. For example, using the DNA of Autographa californica nucleopolyhedrovirus (AcNPV), a kind of nuclear polynuclear disease virus, a fusion gene obtained by adding a jellyfish green fluorescent protein gene to the silkworm fibroin L chain gene is introduced into the silkworm chromosome by homologous recombination. In addition, a technique for expression has been reported (Non-patent Document 1), and a silkworm into which a human collagen gene has been introduced using the technique has been produced, and human collagen has been produced using the silkworm (Patent Document 4). . Recently, a method for stably introducing a foreign gene into a silkworm chromosome using piggyBac, a transposon derived from a lepidopteran insect, and expressing a protein encoded by the foreign gene was studied using a jellyfish green fluorescent protein as a model, It was also confirmed that the gene was stably transmitted to offspring by crossing (Non-patent Document 2). However, in the above method using AcNPV, since the recombinant protein is fused with the fibroin light chain polypeptide, there is a problem that only the recombinant protein cannot be recovered and its physiological activity is reduced. In addition, in the method using transposon piggyBac, the amount of recombinant protein produced is low and it is produced throughout the silkworm. Therefore, in order to recover the expressed recombinant protein in a highly purified form, advanced purification technology is required. There was an economic problem.

これまで、カイコにおける組換えタンパク質の製造では、発現量向上のための種々の試みが検討されている。例えば、外来遺伝子へのカイコ絹糸腺特異的に発現するプロモーターとトランスポゾン由来のDNA配列の付加 (特許文献5)、外来遺伝子へのフィブロインH鎖遺伝子由来の転写活性促進するポリヌクレオチドの付加(特許文献6)、外来遺伝子とフィブロインH鎖遺伝子との融合遺伝子を含む発現カセットの構築(特許文献7)などが報告されている。しかしながら、いずれの発現系において組換えタンパク質の発現量が十分でない、あるいは、組換えタンパク質の生理活性を維持しつつ回収できないなどの問題があった。   Until now, various attempts to improve the expression level have been studied in the production of recombinant proteins in silkworms. For example, addition of a silkworm gland specific promoter and transposon-derived DNA sequence to a foreign gene (Patent Document 5), addition of a fibroin H chain gene-derived polynucleotide that promotes transcriptional activity to a foreign gene (Patent Document 5) 6) Construction of an expression cassette containing a fusion gene of a foreign gene and a fibroin H chain gene has been reported (Patent Document 7). However, there is a problem that the expression level of the recombinant protein is not sufficient in any expression system, or that the protein cannot be recovered while maintaining the physiological activity of the recombinant protein.

特開平3-139276号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-139276 特開平9-234085号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-234085 特開平8-23979号公報JP-A-8-23979 特開2001-161214号公報JP 2001-161214 A 特開2003-325188号公報JP2003-325188 特開2004-344123号公報JP 2004-344123 A 特開2004-254681号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-254681 Genes Dev.,13,511-516,1999Genes Dev., 13,511-516,1999 Nature Biotechnology 18,81-84,2000Nature Biotechnology 18,81-84,2000

従って、本発明は、カイコにおいて組換えタンパク質を大量にかつその生理活性を保持した形で効率よく生産するための手段を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide means for efficiently producing a large amount of a recombinant protein in a silkworm while retaining its physiological activity.

本発明者らは上記課題を解決すべく、外来タンパク質をコードする遺伝子とフィブロンH鎖遺伝子の融合遺伝子内にタンパク分解酵素認識配列を挿入した遺伝子を、カイコ絹糸腺に特異的な発現をもたらすプロモーターの下流に結合させた発現カセットを構築し、該発現カセットをトランスポゾン由来のDNA配列を利用してカイコ染色体に導入して遺伝子組換えカイコを作製したところ、該組換えカイコの絹糸腺または繭糸にタンパク分解酵素認識部位を有する融合タンパク質が大量に生産されることを見出した。そして、その絹糸腺または繭糸を可溶化してタンパク分解酵素処理を行ったところ、活性を維持したタンパク質を効率よく回収できることに成功した。本発明はかかる知見により完成されたものである。   In order to solve the above problems, the present inventors have introduced a gene in which a proteolytic enzyme recognition sequence is inserted into a fusion gene of a gene encoding a foreign protein and a fibron heavy chain gene into a promoter that causes specific expression in the silkworm silk gland. An expression cassette linked to the downstream of the protein was constructed, and the expression cassette was introduced into a silkworm chromosome using a DNA sequence derived from a transposon to produce a transgenic silkworm. It was found that a large amount of fusion protein having a proteolytic enzyme recognition site was produced. Then, when the silk gland or silk thread was solubilized and subjected to proteolytic enzyme treatment, the protein that maintained the activity was successfully recovered. The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明は以下の発明を包含する。
(1) カイコ絹糸腺特異的に発現するプロモーターの下流に、外来タンパク質をコードする遺伝子とフィブロンH鎖遺伝子との融合遺伝子を連結した発現カセットであって、前記外来タンパク質をコードする遺伝子とフィブロインH鎖遺伝子の間にタンパク分解酵素認識配列を有することを特徴とする、前記発現カセット。
(2) 外来タンパク質をコードする遺伝子が、フィブロインH鎖遺伝子の5’末端領域とフィブロインH鎖遺伝子の3’末端領域の間に融合している、(1)に記載の発現カセット。
(3) フィブロインH鎖遺伝子の5’末端領域が、フィブロインH鎖遺伝子の第1エキソン領域、第1イントロン領域、及び第2エキソン領域を含むことを特徴とする、(2)に記載の発現カセット。
(4) フィブロンH鎖遺伝子の3’末端領域が、フィブロインH鎖C末端部分をコードする領域とフィブロンH鎖遺伝子のポリA領域を含むことを特徴とする、(2)に記載の発現カセット。
(5) カイコ絹糸腺特異的に発現するプロモーターが、フィブロインH鎖遺伝子のプロモーターである、(1)に記載の発現カセット。
(6) 外来タンパク質がサイトカインである、(1)に記載の発現カセット。
(7) サイトカインがインターフェロンである、(6)に記載の発現カセット。
(8) インターフェロンが、ネコインターフェロン-ωである、(7)に記載の発現カセット。
(9) (1)〜(8)に記載の発現カセットを含む、外来遺伝子導入用ベクター。
(10) トランスポソン由来のDNA配列を含む、(9)に記載の外来遺伝子導入用ベクター。
(11) (1)〜(8)に記載の発現カセットが染色体に組み込まれ、絹糸腺または繭糸に外来タンパク質を産生する遺伝子組換えカイコ。
(12) (1)〜(8)に記載の発現カセットを染色体に組み込んだ遺伝子組換えカイコを作製し、得られた遺伝子組換えカイコの絹糸腺または繭糸を可溶化した後、タンパク分解酵素処理し、外来タンパク質を採取することを特徴とする、タンパク質の製造方法。
That is, the present invention includes the following inventions.
(1) An expression cassette in which a fusion gene of a gene encoding a foreign protein and a fibron heavy chain gene is linked downstream of a promoter specifically expressed in silkworm silk gland, the gene encoding the foreign protein and fibroin H The said expression cassette characterized by having a proteolytic enzyme recognition sequence between the chain genes.
(2) The expression cassette according to (1), wherein the gene encoding the foreign protein is fused between the 5 ′ end region of the fibroin H chain gene and the 3 ′ end region of the fibroin H chain gene.
(3) The expression cassette according to (2), wherein the 5 ′ end region of the fibroin heavy chain gene comprises the first exon region, the first intron region, and the second exon region of the fibroin heavy chain gene. .
(4) The expression cassette according to (2), wherein the 3 ′ end region of the fibron H chain gene includes a region encoding a fibroin H chain C terminal portion and a poly A region of the fibron H chain gene.
(5) The expression cassette according to (1), wherein the promoter specifically expressed in silkworm silk gland is a fibroin heavy chain gene promoter.
(6) The expression cassette according to (1), wherein the foreign protein is a cytokine.
(7) The expression cassette according to (6), wherein the cytokine is interferon.
(8) The expression cassette according to (7), wherein the interferon is cat interferon-ω.
(9) A vector for introducing a foreign gene comprising the expression cassette according to any one of (1) to (8).
(10) The vector for introducing a foreign gene according to (9), comprising a DNA sequence derived from transposon.
(11) A genetically modified silkworm in which the expression cassette according to (1) to (8) is incorporated into a chromosome and produces a foreign protein in a silk gland or silk thread.
(12) Producing a recombinant silkworm in which the expression cassette according to (1) to (8) is incorporated into a chromosome, solubilizing the silk gland or silk thread of the obtained recombinant silkworm, and then treating with a proteolytic enzyme And collecting a foreign protein.

本発明によれば、カイコを宿主として生産された組換えタンパク質を、大量の夾雑物を含まない絹糸腺または繭糸から活性を維持しつつ効率的に回収することが可能であり、煩雑な精製操作を要さない。また、バキュロウイルスのようなウイルスを使用しないことから、ウイルスの不活化が不要であり、簡便かつ安全に組換えタンパク質を生産できる。   According to the present invention, a recombinant protein produced using a silkworm as a host can be efficiently recovered from a silk gland or silk thread that does not contain a large amount of contaminants while maintaining its activity, and a complicated purification operation Is not required. Further, since no virus such as baculovirus is used, inactivation of the virus is unnecessary, and a recombinant protein can be produced simply and safely.

1.発現カセット
本発明の発現カセットは、カイコ染色体に導入した場合に外来タンパク質の発現を可能とするために必要なDNAのセットをいう。本発明の発現カセットは、カイコ絹糸腺特異的に発現するプロモーターと、その下流に、外来タンパク質をコードする遺伝子とフィブロンH鎖遺伝子との融合遺伝子とを含み、外来タンパク質をコードする遺伝子とフィブロンH鎖遺伝子の間にタンパク分解酵素認識配列を有する。
1. Expression cassette The expression cassette of the present invention refers to a set of DNAs necessary for allowing expression of a foreign protein when introduced into a silkworm chromosome. The expression cassette of the present invention comprises a promoter that is specifically expressed in the silkworm silk gland and a fusion gene of a gene encoding a foreign protein and a fibron H chain gene downstream thereof, and a gene encoding the foreign protein and fibron H It has a proteolytic enzyme recognition sequence between the chain genes.

「外来タンパク質」としては、カイコにおいて発現し、その後、タンパク分解酵素処理により生理活性が保持されるタンパク質であれば特に限定はされないが、例えば、サイトカイン、ホルモン、抗原、抗体などが挙げられる。なかでも、免疫調節作用、抗ウイルス作用、血球細胞増殖作用、細胞間情報伝達作用など多様な機能を有する生理活性タンパク質として知られているサイトカインが好ましい。サイトカインには、インターフェロン(インターフェロン−α、β、γ、ω、τなど)、コロニー刺激因子[顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、単球コロニー刺激因子(M-CSF)、顆粒球-マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)など]、エリスロポエチン(EPO)、トロンボポイエチン(TPO)、インターロイキン(インターロイキン-1,2,6,10,12など)などが挙げられ、その起源哺乳類(ヒト、ネコ、イヌなど)であれば特に限定されないが、好ましくは、ネコインターフェロン-ω(Biosci.Biotech.Biochem.,56,211-214,1992、GenBank データベース登録番号E04599)、ネコ顆粒球コロニー刺激因子(Gene,274,263-269,2001)、ヒトインターフェロン−βなどが挙げられる。   The “foreign protein” is not particularly limited as long as it is a protein that is expressed in a silkworm and subsequently retains physiological activity by proteolytic enzyme treatment, and examples thereof include cytokines, hormones, antigens, antibodies, and the like. Of these, cytokines known as physiologically active proteins having various functions such as immunoregulatory action, antiviral action, blood cell proliferation action, and intercellular signal transduction action are preferred. Cytokines include interferon (interferon-α, β, γ, ω, τ, etc.), colony stimulating factor [granulocyte colony stimulating factor (G-CSF), monocyte colony stimulating factor (M-CSF), granulocyte-macrophage Colony stimulating factor (GM-CSF), etc.], erythropoietin (EPO), thrombopoietin (TPO), interleukin (interleukin-1, 2, 6, 10, 12, etc.), etc. Cat interferon-ω (Biosci. Biotech. Biochem., 56, 211-214, 1992, GenBank database accession number E04599), feline granulocyte colony-stimulating factor (Gene , 274, 263-269, 2001), human interferon-β and the like.

「カイコ絹糸腺特異的に発現するプロモーター」としては、例えば、フィブロインH鎖遺伝子のプロモーター(GenBank登録番号V00094の塩基番号255〜574番目、GenBank登録番号AF226688の塩基番号62118〜62437番目)、フィブロインL鎖遺伝子のプロモーター(Gene, 100:151-158:GenBank登録番号M76430)、セリシン遺伝子のプロモーター(GenBank登録番号AB007831の塩基番号599〜1656番目)などが挙げられるが、フィブロインH鎖遺伝子のプロモーターが好ましい。   Examples of the “promoter specifically expressed in silkworm silk gland” include a fibroin H chain gene promoter (base numbers 255 to 574 in GenBank accession number V00094, base numbers 62118 to 62437 in GenBank accession number AF226688), fibroin L Examples include a promoter of a chain gene (Gene, 100: 151-158: GenBank accession number M76430), a promoter of a sericin gene (base numbers 599 to 1656 of GenBank accession number AB007831), and the promoter of a fibroin H chain gene is preferable. .

また、本発明の発現カセットにおいて、上記の外来タンパク質をコードする遺伝子は、フィブロンH鎖遺伝子の5’末端領域とフィブロンH鎖遺伝子の3’末端領域の間に融合している。ここで、フィブロインH鎖遺伝子の5’末端領域は、外来タンパクをコードする遺伝子の転写活性を促進する作用を有する限り、特に限定はされないが、例えばフィブロインH鎖遺伝子の第1エキソン領域、第1イントロン領域、及び第2エキソン領域(GenBank登録番号AF226688の塩基番号62118〜63513番目)が好ましい。また、フィブロンH鎖遺伝子の3’末端領域は、産生された外来タンパク質をカイコ絹糸腺内に分泌させる作用を有する限り、特に限定はされないが、例えばフィブロインH鎖C末端部分をコードする領域とフィブロンH鎖遺伝子のポリA領域(GenBank登録番号AF226688の塩基番号79099〜79995番目)が好ましい。   In the expression cassette of the present invention, the gene encoding the foreign protein is fused between the 5 'end region of the fibron H chain gene and the 3' end region of the fibron H chain gene. Here, the 5 ′ end region of the fibroin H chain gene is not particularly limited as long as it has an action of promoting the transcription activity of the gene encoding the foreign protein. For example, the first exon region, the first 1 The intron region and the second exon region (base numbers 62118 to 63513 of GenBank accession number AF226688) are preferred. Further, the 3 ′ end region of the fibron H chain gene is not particularly limited as long as it has an effect of secreting the produced foreign protein into the silkworm silk gland. For example, the region encoding fibroin H chain C terminal portion and fibron The polyA region of the H chain gene (base numbers 79099 to 79995 of GenBank accession number AF226688) is preferred.

本発明の発現カセットにおいて、発現制御領域、シグナル配列、ポリA配列は上記のフィブロインH鎖遺伝子の特定の領域に含まれるが、これらに限定されず、発現させる外来タンパクの種類に応じたものを適宜選択して用いてよい。   In the expression cassette of the present invention, the expression control region, the signal sequence, and the poly A sequence are included in the specific region of the fibroin heavy chain gene described above, but are not limited thereto, and those depending on the type of foreign protein to be expressed. You may select and use suitably.

発現カセットに含まれる上記の遺伝子を取得する方法に特に制限はない。既知の遺伝子情報に基づき、PCR(polymerase chain reaction)法を用いて必要な遺伝子領域を増幅取得する方法、既知の遺伝子情報に基づきゲノムライブラリーやcDNAライブラリーより相同性を指標としてスクリーニングする方法などが挙げられる。   There is no particular limitation on the method for obtaining the gene contained in the expression cassette. Based on the known gene information, a method to amplify and acquire the necessary gene region using PCR (polymerase chain reaction) method, a method to screen using homology as an index from a genomic library or cDNA library based on the known gene information, etc. Is mentioned.

例えば、ネコインターフェロン-ω遺伝子は、E. coli(pFeIFN1)(微工研条寄第1633号)から抽出したプラスミドから切り出すことによって得ることができる。または、切り出したネコインターフェロン-ω遺伝子を、カイコのクローニングベクター(T.Horiuchiら、Agric.Biol.Chem.,51,1573-1580,1987)に連結して作製した組換えプラスミドとカイコ多核体病ウイルスDNAとを、カイコ樹立細胞にコトランスフェクションして作製したrBNV100から得ることも可能である。 For example, the feline interferon-ω gene can be obtained by excision from a plasmid extracted from E. coli (pFeIFN1) (Microtechnical Research Institute No. 1633). Alternatively, a recombinant plasmid prepared by ligating the excised feline interferon-ω gene to a silkworm cloning vector (T. Horiuchi et al., Agric. Biol. Chem., 51, 1573-1580, 1987) and silkworm polynuclear disease Viral DNA can also be obtained from rBNV100 prepared by cotransfecting silkworm-established cells.

本発明の発現カセットに含まれる各遺伝子は、それと同等の機能を有する限り、変異遺伝子も含まれる。変異遺伝子は、遺伝的多型性や変異剤などを用いた人為的変異処理による変異遺伝子のいずれであってもよい。遺伝的多型性とは遺伝子上の自然突然変異により遺伝子の塩基配列が一部変化しているものをいう。   Each gene included in the expression cassette of the present invention includes a mutant gene as long as it has a function equivalent thereto. The mutated gene may be any of a mutated gene obtained by artificial mutation treatment using a genetic polymorphism or a mutation agent. A genetic polymorphism is one in which the base sequence of a gene is partially changed due to a natural mutation on the gene.

また、「タンパク分解酵素認識配列」は、外来タンパク質をコードする遺伝子とフィブロインH鎖遺伝子の間に挿入され、その認識配列のタンパク分解酵素による分解(切断)によって、外来タンパク質の活性が阻害されない限り、特に限定されるものではない。   A “proteolytic enzyme recognition sequence” is inserted between a gene encoding a foreign protein and a fibroin heavy chain gene, as long as the activity of the foreign protein is not inhibited by degradation (cleavage) of the recognition sequence by a proteolytic enzyme. There is no particular limitation.

例えば、タンパク分解酵素認識配列としては、PreScission ProteaseTM(アマシャムバ
イオサイエンス社製)の認識配列L(ロイシン)E(グルタミン酸)V(バリン)L(ロイシン)F(フェニルアラニン)Q(グルタミン)G(グリシン)P(プロリン)、トロンビンの認識配列L(ロイシン)V(バリン)P(プロリン)R(アルギニン)G(グリシン)S(セリン)、Factor Xaの認識配列I(イソロイシン)E(グルタミン酸)G(グリシン)R(アルギニン)、エンテロキナーゼの認識配列D(アスパラギン酸)D(アスパラギン酸)D(アスパラギン酸)D(アスパラギン酸)K(リジン)S(セリン)などが挙げられる。
For example, as a proteolytic enzyme recognition sequence, the recognition sequence L (leucine) E (glutamic acid) V (valine) L (leucine) F (phenylalanine) Q (glutamine) G (glycine) of PreScission Protease (Amersham Biosciences) ) P (proline), thrombin recognition sequence L (leucine) V (valine) P (proline) R (arginine) G (glycine) S (serine), Factor Xa recognition sequence I (isoleucine) E (glutamic acid) G ( Glycine) R (arginine), enterokinase recognition sequence D (aspartic acid) D (aspartic acid) D (aspartic acid) D (aspartic acid) K (lysine) S (serine), and the like.

2.外来遺伝子導入用ベクター
本発明の「外来遺伝子導入用ベクター」は、上記の発現カセットを含み、該発現カセットをカイコ染色体に導入できるものであれば特に限定はされず、ウイルスベクター、トランスポゾン由来のDNA配列を含んだベクター、または染色体には組み込まれないプラスミドベクターなどを用いることができる。
2. Foreign gene introduction vector The “foreign gene introduction vector” of the present invention is not particularly limited as long as it contains the above-described expression cassette and can introduce the expression cassette into the silkworm chromosome. Viral vector, DNA derived from transposon A vector containing the sequence or a plasmid vector that does not integrate into the chromosome can be used.

トランスポゾンとしては、例えば、鱗翅目昆虫由来のトランスポゾンであるpiggyBac(Nature Biotechnology 18,81-84,2000)、ショウジョウバエ由来のトランスポゾンであるmariner(Third International workshop on transgenesis of invertebrate organisms,p37-38,1999)、Minos(Insect Mol.Biol.9,277-281,2000)などが挙げられるが、piggyBacが好ましい。トランスポゾン由来のDNA配列とは、例えば、piggyBac由来のDNA配列である、TTAA配列を含む一対の末端逆位反復配列をいい、ベクター内において上記発現カセットを挟んでその両側に挿入する。   Examples of the transposon include piggyBac (Nature Biotechnology 18, 81-84, 2000), a transposon derived from lepidopterous insects, and mariner (Third International workshop on transgenesis of invertebrate organisms, p37-38, 1999) derived from Drosophila. , Minos (Insect Mol. Biol. 9, 277-281, 2000) and the like, but piggyBac is preferable. The transposon-derived DNA sequence refers to, for example, a pair of inverted terminal repeats containing a TTAA sequence, which is a piggyBac-derived DNA sequence, and is inserted into both sides of the expression cassette in the vector.

また、外来遺伝子導入用ベクターには、必要に応じて、遺伝子組換えカイコのスクリーニングを容易にすることが可能するため蛍光タンパク遺伝子などのマーカー遺伝子を挿入してもよい。例えば、適切なプロモーター下流に結合された緑色蛍光タンパク質(GFP)の遺伝子を、上記の1対のトランスポゾン由来のDNA配列間の適切な部位に導入すればよい。ここで用いるプロモーターとしては、カイコ細胞内で有効に働くプロモーターであれば特に限定はされないが、たとえばショウジョウバエの熱ショックタンパク質遺伝子のプロモーター、カイコアクチン遺伝子のプロモーター(Nature Biotechnology 18,81-84,2000)、ショウジョウバエの視神経で発現することが知られている3xP3プロモーターなどが挙げられるが、カイコアクチン遺伝子のプロモーター(Nature Biotechnology 18,81-84,2000)または3xP3プロモーターが好ましい。   In addition, a marker gene such as a fluorescent protein gene may be inserted into the exogenous gene introduction vector, if necessary, in order to facilitate screening of transgenic silkworms. For example, a green fluorescent protein (GFP) gene bound downstream of an appropriate promoter may be introduced at an appropriate site between the pair of transposon-derived DNA sequences. The promoter used here is not particularly limited as long as it is an effective promoter in silkworm cells. For example, a Drosophila heat shock protein gene promoter, a silkworm actin promoter (Nature Biotechnology 18, 81-84, 2000) Examples include the 3xP3 promoter known to be expressed in the Drosophila optic nerve, and the promoter of the silkworm actin gene (Nature Biotechnology 18,81-84,2000) or the 3xP3 promoter is preferable.

3.遺伝子組換えカイコ
上記の発現カセットのカイコ染色体への導入方法としては、遺伝子が安定に染色体に組み込まれ、発現し、交配により子孫にも安定に遺伝子が伝わるような遺伝子導入方法であれば特に制限はされず、例えば、上記の発現カセットを含むベクターをカイコガ(Bombyx mori)の卵にマイクロインジェクションする方法、遺伝子銃を用いる方法などを用いることができる。
3. Recombinant silkworms The method for introducing the above expression cassette into the silkworm chromosome is not particularly limited as long as it is a gene introduction method in which the gene is stably integrated into the chromosome and expressed, and the gene is stably transmitted to offspring by mating. For example, a method of microinjecting a vector containing the above expression cassette into an egg of Bombyx mori or a method using a gene gun can be used.

また、上記の発現カセットを含むベクターが、トランスポゾン由来のDNA配列を含むベクターである場合は、トランスポザーゼ遺伝子を含むヘルパープラスミド(Nature Biotechnology 18, 81-84, 2000)を同時にカイコ卵にマイクロインジェクションする。このようなベクターとしては、例えばTrichoplusia ni cell line TN-368、Autographa californica NPV(AcNPV)、Galleria mellonea NPV(GmMNPV)由来のpiggyBacを含むベクター、好ましくはTrichoplusia ni cell line TN-368由来PiggyBacの一部を持つプラスミドpHA3PIG、pPIGA3GFP(Nature biotechnology 18,81-84,2000)などを用いることができる。   When the vector containing the above expression cassette is a vector containing a transposon-derived DNA sequence, a helper plasmid (Nature Biotechnology 18, 81-84, 2000) containing a transposase gene is simultaneously microinjected into a silkworm egg. Examples of such vectors include vectors containing piggyBac derived from Trichoplusia ni cell line TN-368, Autographa californica NPV (AcNPV), Galleria mellonea NPV (GmMNPV), preferably a part of PiggyBac derived from Trichoplusia ni cell line TN-368. The plasmid pHA3PIG having pPIGA3GFP (Nature biotechnology 18, 81-84, 2000) and the like can be used.

上記のようにして染色体に遺伝子を導入したカイコは、通常の条件で催青し、孵化した幼虫を5令まで飼育し成虫を得る(G0世代)。得られたG0成虫の雌雄を交配して卵を得、これらの卵を催青し孵化させる。次に得られた幼虫、好ましくは1〜2令のカイコ(G1世代)の中から目的とする遺伝子組換えカイコを選抜する。遺伝子組換えカイコの選抜は、は、例えば、上記のG1世代カイコ幼虫の組織の一部からDNAを取り出し、外来遺伝子を基に設計したプライマーを用いてPCRによって増幅することによって行うことができる。あるいは、外来遺伝子導入用ベクター内にGFPなどのマーカー遺伝子を挿入した場合は、上記のG1世代カイコ幼虫の中から緑色蛍光を発する個体を選抜することによってより簡便に行うことができる。   Silkworms introduced with the gene into the chromosome as described above are blanched under normal conditions, and hatched larvae are reared up to 5 years old to obtain adults (G0 generation). The resulting G0 adult male and female are mated to obtain eggs, and these eggs are bluened and hatched. Next, the target transgenic silkworm is selected from the obtained larvae, preferably 1-2 years old silkworm (G1 generation). Selection of transgenic silkworms can be performed, for example, by extracting DNA from a part of the above-mentioned G1 generation silkworm larvae tissue and amplifying it by PCR using primers designed based on the foreign gene. Alternatively, when a marker gene such as GFP is inserted into a foreign gene introduction vector, it can be carried out more easily by selecting an individual emitting green fluorescence from the G1 generation silkworm larvae.

外来遺伝子は、マイクロインジェクションされたカイコ卵から孵化し、成長した遺伝子組換えカイコの生殖細胞へ導入される。こうして得られた遺伝子組換えカイコの子孫は、その染色体上に外来遺伝子を安定に保持することが可能である。本発明で得られる遺伝子組換えカイコは、通常のカイコと同様な方法で、継代維持可能である。すなわち、卵を通常の条件で催青し、孵化した蟻蚕を人工飼料等へ掃立てし、通常のカイコと同様な条件で飼育することで5令カイコまで飼育できる。   The foreign gene is hatched from the microinjected silkworm egg and introduced into the germline of the grown transgenic silkworm. The progeny of the transgenic silkworm thus obtained can stably hold a foreign gene on its chromosome. The transgenic silkworm obtained in the present invention can be maintained for passage in the same manner as a normal silkworm. That is, eggs are blanched under normal conditions, hatched ant moths are swept into artificial feed, etc., and reared under the same conditions as normal silkworms, it is possible to rear up to 5th instar silkworms.

本発明で得られる遺伝子組換えカイコは、通常のカイコと同様に蛹化し、繭を作ることができる。蛹の段階で雌雄を区別し、発蛾したのち雌雄を交尾させ、翌日採卵する。卵は通常のカイコ卵と同様に保存することが可能である。本発明の遺伝子組換えカイコは、こうした飼育を繰り返すことで継代することが可能であり、また、大量に増やすことが可能である。   The genetically modified silkworm obtained by the present invention can be hatched to make a silkworm in the same manner as a normal silkworm. Males and females are discriminated at the stage of pupae, and after they have been bred, males and females are mated and eggs collected the next day. Eggs can be stored in the same way as normal silkworm eggs. The transgenic silkworm of the present invention can be passaged by repeating such breeding and can be increased in large quantities.

本発明の遺伝子組換えカイコとは、外来タンパクをコードする遺伝子(外来遺伝子)が染色体に導入されたカイコのことであり、そのカイコ染色体DNAを常法に従って制限酵素処理したのち、常法に従って標識された導入した外来遺伝子をプローブとしてサザンブロッティングを行う時、ポジティブなシグナルを与えるカイコのことである。外来遺伝子が導入される染色体上の遺伝子座位は、カイコの発生、分化、成長を阻害しない部位であれば、特に制限はない。   The genetically modified silkworm of the present invention is a silkworm in which a gene encoding a foreign protein (foreign gene) has been introduced into the chromosome, and the silkworm chromosomal DNA is treated with a restriction enzyme according to a conventional method and then labeled according to a conventional method. This is a silkworm that gives a positive signal when Southern blotting is performed using the introduced foreign gene as a probe. The gene locus on the chromosome into which the foreign gene is introduced is not particularly limited as long as it does not inhibit the development, differentiation, and growth of silkworm.

4.タンパク質の製造方法
上記で得られた本発明の遺伝子組換えカイコは、その絹糸腺または繭糸に外来タンパク質を産生する。この遺伝子組換えカイコの絹糸腺または繭糸に産生された外来タンパク質をその活性を保持した状態で回収するには、まず絹糸腺または繭糸を可溶化し、その後、前記のタンパク分解酵素認識配列に特異的なタンパク分解酵素にて処理する。
4). Protein Production Method The genetically modified silkworm of the present invention obtained above produces a foreign protein in its silk gland or silk thread. In order to recover the foreign protein produced in the silk gland or silkworm of this transgenic silkworm while retaining its activity, the silk gland or silkworm is first solubilized and then specific to the above-mentioned proteolytic enzyme recognition sequence. Treat with typical proteolytic enzymes.

絹糸腺または繭糸からの外来タンパク質の抽出に使用する溶媒については特に制限はないが、その活性を保持した状態で回収するためには水系溶媒が好ましい。抽出に使用する水系溶媒は、タンパク質の抽出を促進させるために適切な溶質を含有してもよい。そのような溶質としては、例えば、リン酸などの無機酸、酢酸、クエン酸、リンゴ酸などの有機酸や、食塩、尿素、塩酸グアニジン、塩化カルシウムなどの塩類、エタノール、メタノール、アセトニトリル、アセトンなどの極性有機溶媒などが挙げられる。また、溶媒のpHも特に限定はなく、目的とする外来タンパク質を失活させないpHであればよい。   There is no particular limitation on the solvent used for extraction of the foreign protein from the silk gland or silk thread, but an aqueous solvent is preferable in order to recover it while maintaining its activity. The aqueous solvent used for extraction may contain an appropriate solute to facilitate protein extraction. Examples of such solutes include inorganic acids such as phosphoric acid, organic acids such as acetic acid, citric acid and malic acid, salts such as sodium chloride, urea, guanidine hydrochloride and calcium chloride, ethanol, methanol, acetonitrile and acetone. And polar organic solvents. The pH of the solvent is not particularly limited as long as it does not deactivate the target foreign protein.

抽出されたタンパク質を、単離・精製するための方法に特に限定はなく、通常のタンパク質の精製方法を用いることができる。例えば、目的とする外来タンパク質が本来有する機能を指標としながら、シリカゲル担体、イオン交換性担体、ゲル濾過担体、キレート性担体、色素担持担体等を用いたクロマトグラフィーや、限外濾過、ゲル濾過、透析、塩析等による脱塩、濃縮を組み合わせることによって精製し単離することができる。   The method for isolating and purifying the extracted protein is not particularly limited, and a normal protein purification method can be used. For example, chromatography using a silica gel carrier, an ion exchange carrier, a gel filtration carrier, a chelating carrier, a dye carrier, etc. while using the function inherent in the target foreign protein as an index, ultrafiltration, gel filtration, It can be purified and isolated by a combination of dialysis, salting-out, desalting, and concentration.

例えば、本発明の発現カセットを導入した遺伝子組換えカイコにおいて、外来タンパク質がネコインターフェロン-ωである場合は、その遺伝子組換えカイコの絹糸腺を、20mMリン酸緩衝液(pH7.0)をホモジナイズして得られる可溶性画分をタンパク分解酵素処理することによって回収することができる。さらに、得られた可溶性画分を、例えばブルーセファロース担体に吸着させ、洗浄後、塩類を含む緩衝液で溶出することにより、ネコインターフェロン-ωの純度を上げることができる。   For example, in the transgenic silkworm introduced with the expression cassette of the present invention, when the foreign protein is cat interferon-ω, the silk gland of the transgenic silkworm is homogenized with 20 mM phosphate buffer (pH 7.0). The soluble fraction obtained in this manner can be recovered by treating with a proteolytic enzyme. Furthermore, the purity of cat interferon-ω can be increased by adsorbing the obtained soluble fraction to, for example, a blue sepharose carrier, and washing and eluting with a buffer containing salts.

上記のようにして製造された組換えタンパク質は、従来の他の方法で製造されたタンパク質と同様に、医薬用途や各種の測定・診断用途に用いることができる。この場合、各種添加剤を加えた混合物として使用してもよい。また組換えタンパク質を発現したカイコの組織や繭糸は、そのままで、あるいは加工して、医療用または衣料用の繊維として用いることができる。   The recombinant protein produced as described above can be used for pharmaceutical use and various measurement / diagnostic uses in the same manner as proteins produced by other conventional methods. In this case, you may use as a mixture which added various additives. The silkworm tissue and silk thread expressing the recombinant protein can be used as a medical or clothing fiber as it is or after being processed.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.

(参考例) 抗ウイルス活性測定法
本発明の遺伝子組換えカイコにおいて生産されたインターフェロン(ネコインターフェロン-ω)の生理活性は、抗ウイルス活性を測定することによって評価した。抗ウイルス活性は、ウイルスとしてVesicular Stomatitis Virus(VSV)を用い、感受性細胞としてネコFc9細胞(J.K.Yamamotoら;Vet.Immunol.and Immunopathol.,11,1-19,1986)を用いてCPE法により以下のようにして測定した。
(Reference Example) Antiviral Activity Measurement Method The physiological activity of interferon (cat interferon-ω) produced in the transgenic silkworm of the present invention was evaluated by measuring antiviral activity. Antiviral activity is determined by the following CPE method using Vesicular Stomatitis Virus (VSV) as a virus and feline Fc9 cells (JKYamamoto et al .; Vet. Immunol. And Immunopathol., 11 , 1-19, 1986) as sensitive cells. The measurement was performed as described above.

96穴マイクロプレート上でコンフルエントになるまで37℃で培養した感受性細胞に、サンプル(実施例で製造した組換えネコインターフェロン-ω)の希釈液を上端の行に加え、下端に向かって2倍ずつ段階希釈した。37℃で20〜24時間培養した後、VSVを加えさらに37℃で16〜20時間培養した。生存してマイクロプレート上に付着している感受性細胞を、20%ホルマリンを含むクリスタルバイオレット染色液で染色し、クリスタルバイオレットの量を570nmにおける吸光度を測定することによって求めた。同様にしてスタンダードについても上記と同様の操作を行い、570nmにおける吸光度を測定し、上記のサンプルの吸光度と比較することによって抗ウイルス活性を求めた。なお、スタンダードとしては、インターキャット(東レ(株)製)を細胞培養用培地で400 U/mlに調整したものを用いた。   To the sensitive cells cultured at 37 ° C until confluent on a 96-well microplate, add a diluted solution of the sample (recombinant feline interferon-ω produced in the example) to the top row, and double it toward the bottom. Serial dilutions were made. After culturing at 37 ° C. for 20 to 24 hours, VSV was added and further cultured at 37 ° C. for 16 to 20 hours. Sensitive cells that survived and adhered to the microplate were stained with a crystal violet staining solution containing 20% formalin, and the amount of crystal violet was determined by measuring the absorbance at 570 nm. Similarly, for the standard, the same operation as described above was performed, the absorbance at 570 nm was measured, and the antiviral activity was determined by comparing with the absorbance of the above sample. As a standard, Intercat (manufactured by Toray Industries, Inc.) adjusted to 400 U / ml with a cell culture medium was used.

(実施例1)遺伝子の調製
フィブロインH鎖遺伝子のプロモーター・第1エキソン領域・第1イントロン領域・第2エキソン領域(GenBank登録番号AF226688の塩基番号62118〜63513番目:以下「HP領域」)は、カイコゲノムDNAを鋳型とし、下記のプライマー1[GenBank登録番号AF226688の62118〜62157番目にHindIIIサイト及びAscIサイト(下線部)を付加]とプライマー2[GenBank登録番号AF226688の63474〜63513番目にBamHIサイト(下線部)を付加]を用いたPCRにより取得した。
プライマー1(配列番号1):taaaagcttGGCGCGCCgggagaaagcatgaagtaagttctttaaatattacaaaaa
プライマー2(配列番号2):
ataggatccgacatcactcccaaaatagtcctcatcaaaatcattgatg
(Example 1) Gene preparation Fibroin H chain gene promoter, first exon region, first intron region, second exon region (base numbers 62118 to 63513 of GenBank accession number AF226688: hereinafter "HP region") Using silkworm genomic DNA as a template, the following primer 1 [adds HindIII site and AscI site (underlined part) at positions 62118 to 62157 of GenBank accession number AF226688] and primer 2 [BamHI site at positions 63474 to 63513 of GenBank accession number AF226688 ( The underlined portion was added by PCR.
Primer 1 (SEQ ID NO: 1): taa aagcttGGCGCGCC gggagaaagcatgaagtaagttctttaaatattacaaaaa
Primer 2 (SEQ ID NO: 2):
ata ggatcc gacatcactcccaaaatagtcctcatcaaaatcattgatg

フィブロインH鎖C末端部分コード領域・フィブロインH鎖遺伝子のポリA領域(GenBank登録番号AF226688の塩基番号79099〜79995番目:以下「CA領域」)は、カイコゲノムDNAを鋳型とし、下記のプライマー3[GenBank登録番号AF226688の79099〜79149番目にBamHIサイト(下線部)を付加]とプライマー4[GenBank登録番号AF226688の79955〜79995番目にKpnIサイト及びAscIサイト(下線部)を付加]を用いたPCRにより取得した。
プライマー3(配列番号3):
taaggatcccgcagttacgactattctcgtcgtaacgtccgcaaaaactgtggaattcct
プライマー4(配列番号4):
attaggtaccGGCGCGCCacgacgtagacgtatagccatcggggatcaaagcatacagg
Fibroin H chain C-terminal partial coding region / Poly A region of fibroin H chain gene (GenBank accession number AF226688, nucleotide numbers 79999 to 79993: “CA region”) is silkworm genomic DNA as a template and the following primer 3 [GenBank Acquired by PCR using BamHI site (underlined) added to 79999-79149 of registration number AF226688] and primer 4 [KpnI site and AscI site (underlined) added to 79955-79995 of GenBank registration number AF226688] did.
Primer 3 (SEQ ID NO: 3):
taa ggatcc cgcagttacgactattctcgtcgtaacgtccgcaaaaactgtggaattcct
Primer 4 (SEQ ID NO: 4):
atta ggtaccGGCGCGCC acgacgtagacgtatagccatcggggatcaaagcatacagg

ネコインターフェロン-ω遺伝子(GenBank登録番号S62636の塩基番号9〜590番目:以下「IFN領域」)の両端に、PreScission Proteaseの認識配列を付加した領域(以下「pIFNp領域」)は、ネコインターフェロン-ω遺伝子をコードするバキュロウイルスrBNV100を鋳型とし、下記のプライマー5[GenBank登録番号S62636の9〜54番目にBamHIサイト(下線部)及びPreScission Protease認識配列(四角囲み)を付加]とプライマー6[GenBank登録番号S62636の545〜590番目にBamHIサイト(下線部)及びPreScission Protease認識配列(四角囲み)を付加)を用いてPCRにより取得した。なお、プライマー5とプライマー6に付加したPreScission Protease認識配列(ctggaagttctgttccaggggccc)は、アマシャムバイオサイエンス(株)製のPreScission Proteaseの認識部位となるアミノ酸配列(Leu-Gln-Val-Leu-Phe-Gln-Gly-Pro)に対応する塩基配列である。   The region where the recognition sequence of PreScission Protease (hereinafter “pIFNp region”) is added to both ends of the feline interferon-ω gene (base numbers 9 to 590 of GenBank accession number S62636: hereinafter “IFN region”) is the cat interferon-ω Using the baculovirus rBNV100 encoding the gene as a template, the following primer 5 [BamHI site (underlined) and PreScission Protease recognition sequence (square box) added to GenBank accession number S62636 at positions 9 to 54] and primer 6 [GenBank registration] It was obtained by PCR using a BamHI site (underlined) and a PreScission Protease recognition sequence (square box) at positions 545 to 590 of number S62636. The PreScission Protease recognition sequence (ctggaagttctgttccaggggcccc) added to Primer 5 and Primer 6 is an amino acid sequence (Leu-Gln-Val-Leu-Phe-Gln-Gly) that serves as a recognition site for PreScission Protease manufactured by Amersham Biosciences. -Pro).

Figure 2007222106
Figure 2007222106

なお、上記のバキュロウイルスrBNV100は、E.coli(pFeIFN)(微工研条寄第1633号)から抽出したプラスミドからFeIFNの遺伝子を切り出して、カイコのクローニングベクター(T.Horiuchiら、Agric.Biol.Chem., 51,1573-1580,1987)に連結して作製した組換えプラスミドとカイコ多核体病ウイルスDNAとを、カイコ樹立細胞にコトランスフェクションして作製した。   The baculovirus rBNV100 described above is E. coli. The gene for FeIFN was excised from the plasmid extracted from Escherichia coli (pFeIFN) (Maiko Kenjo No. 1633) and cloned into a silkworm cloning vector (T. Horiuchi et al., Agric. Biol. Chem., 51, 1573-1580, 1987). ) And a silkworm polynuclear disease virus DNA were prepared by cotransfecting silkworm established cells.

PCRはKODplus(東洋紡(株)製)を用いて添付のプロトコールに従って行った。
PCR反応液組成を下記表1に、PCR反応条件を下記表2にそれぞれ示す。PCR反応はBiorad社のDNAサーマルサイクラーを用いて行った。
PCR was performed using KODplus (Toyobo Co., Ltd.) according to the attached protocol.
The PCR reaction solution composition is shown in Table 1 below, and the PCR reaction conditions are shown in Table 2 below. PCR reaction was performed using a DNA thermal cycler manufactured by Biorad.

[表1]
(PCR反応液組成)
鋳型:カイコゲノムDNAの場合は100ng、rBNV100ウイルスゲノムの場合は10ng
各プライマー:50pmol
添付の10×PCRバッファー:10μl
1mM MgCl2
0.2mM dNTPs
2単位KODplus DNA polymerase
全量100μl
[Table 1]
(PCR reaction solution composition)
Template: 100ng for silkworm genomic DNA, 10ng for rBNV100 viral genome
Each primer: 50pmol
Attached 10 × PCR buffer: 10 μl
1 mM MgCl 2
0.2mM dNTPs
2 units KODplus DNA polymerase
100 μl total volume

[表2]
(PCR反応条件)
DNAの変性条件:94℃、15秒
プライマーのアニーリング条件:55℃、30秒
伸長条件:68℃、30秒〜300秒
上記反応を1サイクルとして30サイクル
[Table 2]
(PCR reaction conditions)
DNA denaturation conditions: 94 ° C, 15 seconds Primer annealing conditions: 55 ° C, 30 seconds
Elongation conditions: 68 ° C, 30 seconds to 300 seconds
30 cycles with the above reaction as one cycle

各PCR反応産物を1%アガロースゲルにて電気泳動し、それぞれHP領域では1.4kbp、CA領域では0.9kbp、IFN領域では0.9kbpのDNA断片を常法に従って抽出、精製した。これらのDNA断片をポリヌクレオチドキナーゼ(タカラバイオ(株)製)によってリン酸化した後、HincIIで切断し、脱リン酸化処理したpUC19ベクターにタカラバイオ(株)のDNA Ligation Kit Ver.2を用いて16℃で終夜反応を行って連結した。得られた各pUCベクターを用いて常法に従って大腸菌を形質転換した。形質転換体にPCR断片が挿入されていることは、得られたコロニーを前述と同じ条件でPCRすることにより確認した。また、プラスミドをシーケンスすることによって、それに含まれるPCR断片がそれぞれの遺伝子であることを確認した。   Each PCR reaction product was electrophoresed on a 1% agarose gel, and DNA fragments of 1.4 kbp in the HP region, 0.9 kbp in the CA region, and 0.9 kbp in the IFN region were extracted and purified according to a conventional method. These DNA fragments were phosphorylated with polynucleotide kinase (manufactured by Takara Bio Inc.), then cleaved with HincII, and dephosphorylated using the pUC19 vector using Takara Bio Inc. DNA Ligation Kit Ver.2. The reaction was performed overnight at 16 ° C. and ligated. Escherichia coli was transformed according to a conventional method using each of the obtained pUC vectors. The fact that the PCR fragment was inserted into the transformant was confirmed by PCR of the obtained colony under the same conditions as described above. Moreover, by sequencing the plasmid, it was confirmed that the PCR fragment contained in it was the respective gene.

(実施例2)ネコインターフェロン-ω遺伝子導入用ベクターの作製
(1)発現カセットの構築
実施例1で調製した、PreScission Protease切断サイトを両端に付加したネコインターフェロン-ω遺伝子を有するプラスミド(pUC-pIFNp)をSalIとHindIIIにより切断し、この切断部位にフィブロインH鎖遺伝子のプロモーター・第1エキソン領域・第1イントロン領域・第2エキソン領域を有するプラスミド(pUC-HP)からSalIとHindIIIにより切り出した1.4kbp断片(HP領域)を挿入した。さらにこれをBamHIにより切断し、この切断部位にフィブロインH鎖C末端部分コード領域・フィブロインH鎖遺伝子のポリA領域を有するプラスミド(pUC-CA)からBamHIにより切り出した0.9kbp断片(CA領域)を挿入した。挿入遺伝子の方向性に関しては、シーケンス解析によってCA領域が正しい方向で挿入されているかどうかを確認した。これらの操作で得られたHP・pIFNp・CA遺伝子を有するプラスミド(pUC-HP-pIFNp-CA)をAscIで切断し、約3.2kbp断片(HP-pIFNp-CA)を切り出し、タカラバイオ(株)T4 DNA Polymeraseにより両末端を平滑化した。ここで得られた発現カセット:HP-pIFNp-CAは、フィブロインH鎖遺伝子のプロモーター・第1エキソン領域・第1イントロン領域・第2エキソン領域/PreScission Protease認識配列/ネコインターフェロン-ω/PreScission Protease認識配列/フィブロインH鎖C末端領域・フィブロインH鎖ポリA領域を含む。
(Example 2) Preparation of vector for introduction of cat interferon-ω gene (1) Construction of expression cassette Plasmid (pUC-pIFNp) prepared in Example 1 having a cat interferon-ω gene with a PreScission Protease cleavage site added at both ends. 1.4) excised from the plasmid (pUC-HP) having the fibroin heavy chain gene promoter, first exon region, first intron region, and second exon region at the cleavage site with SalI and HindIII. A kbp fragment (HP region) was inserted. Further, this was cleaved with BamHI, and a 0.9 kbp fragment (CA region) excised with BamHI from a plasmid (pUC-CA) having a fibroin H chain C-terminal partial coding region and a fibroin H chain gene polyA region at the cleavage site. Inserted. Regarding the direction of the inserted gene, it was confirmed by sequence analysis whether the CA region was inserted in the correct direction. The plasmid (pUC-HP-pIFNp-CA) containing the HP, pIFNp, and CA genes obtained by these operations was cleaved with AscI, and an about 3.2 kbp fragment (HP-pIFNp-CA) was excised. Takara Bio Inc. Both ends were blunted with T4 DNA Polymerase. The obtained expression cassette: HP-pIFNp-CA is a fibroin heavy chain gene promoter, first exon region, first intron region, second exon region / PreScission Protease recognition sequence / feline interferon-ω / PreScission Protease recognition Sequence / Fibroin H chain C-terminal region / Fibroin H chain polyA region

(2)遺伝子導入用ベクターの構築
一方、遺伝子導入用プラスミドには、Trichoplusia ni(イラクサキンウワバ)由来のトランスポゾンの末端逆位反復配列を含む、pigA3GFP(Nature Biotechnology 18, 81-84, 2000)を利用した。pigA3GFPは、米国特許第218185号に開示されるプラスミドp3E1.2よりトランスポザーゼ(transposase)をコードする領域を取り除き、その部分にA3プロモーター(GenBank登録番号U49854の塩基番号1764〜2595番目)及びpEGFP-N1ベクター(Clontech社製)由来の緑色蛍光タンパク質(GFP)及びSV40由来ポリA付加配列(GenBank登録番号U55762の塩基番号659〜2578番目)を挿入したベクターであり、このベクターは独立行政法人農業生物資源研究所より分与可能である。
(2) Construction of vector for gene introduction On the other hand, the plasmid for gene introduction contains pigA3GFP (Nature Biotechnology 18, 81-84, 2000) containing a terminal inverted repeat of a transposon derived from Trichoplusia ni. used. pigA3GFP removes the transposase-encoding region from plasmid p3E1.2 disclosed in US Pat. No. 218185, and in that portion, an A3 promoter (base numbers 1764 to 2595 of GenBank accession number U49854) and pEGFP-N1 A vector (manufactured by Clontech) with a green fluorescent protein (GFP) and SV40-derived poly A addition sequence (base numbers 659 to 2578 of GenBank accession number U55762) inserted. It can be distributed from the laboratory.

前記の平滑末端化した約3.2kbp断片(HP-pIFNp-CA)を、予めA3プロモーターの上流側にあるXhoI部位を平滑化し、脱リン酸化処理したpigA3GFPに連結し、pBAC-HP-pIFNp-CAを得た。得られたプラスミドは、QIAGEN Plasmid Maxi Kitを用い、添付のプロトコールに従って精製した。   The blunt-ended approximately 3.2 kbp fragment (HP-pIFNp-CA) was ligated to the pigA3GFP previously blunted in the XhoI site upstream of the A3 promoter and dephosphorylated, and pBAC-HP-pIFNp-CA Got. The obtained plasmid was purified using QIAGEN Plasmid Maxi Kit according to the attached protocol.

図1に、上記で得られたネコインターフェロン-ω発現カセット(HP-pIFNp-CA)の構造、ならびにネコインターフェロン-ω遺伝子導入用ベクター(pBAC-HP-pIFNp-CA)の構築手順を示す。   FIG. 1 shows the structure of the feline interferon-ω expression cassette (HP-pIFNp-CA) obtained above and the construction procedure of the feline interferon-ω gene introduction vector (pBAC-HP-pIFNp-CA).

(実施例3) 遺伝子組換えカイコの作製
実施例2で構築したベクター(pBAC-HP-pIFNp-CA)とピギーバックトランスポザーゼタンパク質を生産するDNA(pHA3PIG)を各200μg/ml含んだ0.5mMリン酸バッファー(pH7.0)/5mMKCl溶液を調製し、3〜20nlを産卵後4時間以内のカイコ卵500個に対してマイクロインジェクションした。上記のpHA3PIG(Nature biotechnology 18,81-84,2000 農業生物資源研究所より分与可能)は、ピギーバックトランスポゾンの一方の逆位反復配列と5’フランキング領域、トランスポザーゼ遺伝子のリーダー配列を欠いており、その代わりにカイコアクチン遺伝子の5’フランキング領域とリーダー配列が組み込まれている。pHA3PIGはアクチンプロモーターの働きによりピギーバックトランスポザーゼタンパク質を作る機能を持つが、ピギーバックトランスポゾンの一方の逆位反復配列が欠損しているため自身のDNAは転移しない。
(Example 3) Production of transgenic silkworm 0.5 mM phosphoric acid containing 200 μg / ml each of the vector (pBAC-HP-pIFNp-CA) constructed in Example 2 and DNA (pHA3PIG) producing piggyback transposase protein A buffer (pH 7.0) / 5 mM KCl solution was prepared, and 3 to 20 nl was microinjected into 500 silkworm eggs within 4 hours after laying eggs. The above pHA3PIG (Nature biotechnology 18,81-84,2000 available from the National Institute of Agrobiological Resources) lacks one inverted repeat of piggyback transposon, the 5 'flanking region, and the transposase gene leader sequence. Instead, the 5 'flanking region and leader sequence of the silkworm actin gene are incorporated. pHA3PIG has the function of making a piggyback transposase protein by the action of the actin promoter, but its own DNA does not transfer because one inverted repeat of the piggyback transposon is missing.

マイクロインジェクション後、カイコ卵より孵化した幼虫を飼育し、得られた成虫(G0)を群内で掛け合わせて得られた次世代(G1)をGFPの蛍光を指標として、目的遺伝子が染色体へ導入された遺伝子組換えカイコをスクリーニングした。   After microinjection, larvae hatched from silkworm eggs are reared, and the next generation (G1) obtained by multiplying the resulting adults (G0) within the group is used to introduce the target gene into the chromosome using GFP fluorescence as an indicator. The genetically modified silkworms were screened.

(実施例4) ウエスタン解析による絹糸腺組織中のネコインターフェロン-ωの発現解析
実施例3で得られた遺伝子組換えカイコの後部絹糸腺組織を回収し、絹糸腺組織中のネコインターフェロン-ωの発現を以下のようにしてウエスタン解析により調べた。
(Example 4) Expression analysis of feline interferon-ω in silk gland tissue by Western analysis The posterior silk gland tissue of the transgenic silkworm obtained in Example 3 was recovered, and feline interferon-ω in silk gland tissue was Expression was examined by Western analysis as follows.

GFPにより目的遺伝子の導入が確認されたカイコの後部絹糸腺を100mMリン酸ナトリウムバッファー(pH7.0)中でホモジナイズした後、遠心分離して上清を回収し、回収した上清にPreScission Protease(アマシャムバイオサイエンス社製)を加え、4℃にて一晩反応させた。得られたサンプルについて、ECL PlusTM Western blotting Kit (アマシャムファルマシア社製)を用い、添付のプロトコールに従って以下のようにしてネコインターフェロン-ωの検出を行った。   After homogenizing the posterior silk gland of silkworms whose introduction of the target gene was confirmed by GFP in 100 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0), the supernatant was collected by centrifugation, and PreScission Protease ( Amersham Biosciences Inc.) was added, and the mixture was reacted at 4 ° C. overnight. About the obtained sample, the cat interferon-omega was detected as follows using ECL PlusTM Western blotting Kit (made by Amersham Pharmacia) according to the attached protocol.

まず、ブロッティングしたメンブレンをブロッキング溶液(5%スキムミルク/0.1%Tween20/PBS)中で4℃にて終夜ブロッキングした。メンブレンをTPBS(0.1%Tween20/PBS)で2回洗浄し、TPBSで1000倍希釈した抗ネコインターフェロン抗体で室温1時間処理した。メンブレンをTPBSで2回洗浄し、更にTPBSで5分間3回洗浄した。その後TPBSで10000倍希釈した後、HRP標識抗ラビットIgG抗体で室温にて1時間処理した。メンブレンをTPBSで2回洗浄し、更にTPBSで5分間3回洗浄した後、ECL PlusTM Western blotting Detection System(アマシャムファルマシア社製)の検出試薬(溶液A+溶液B)を加えた。発光をHyperfilmTMECLTMに露光、現像した。シグナルの比較には、BIORAD社製モレキュラーイメージャーFXProを用いた。その結果を図2に示す(レーン1:コントロール(インターキャット(東レ社製))、レーン2:遺伝子組換えカイコ絹糸腺のネコインターフェロン-ω、レーン3:遺伝子組換えカイコ絹糸腺のプロテアーゼ認識部位を有するネコインターフェロン-ω、レーン4:3をプロテアーゼ処理したネコインターフェロン-ω)。   First, the blotted membrane was blocked in a blocking solution (5% skim milk / 0.1% Tween20 / PBS) at 4 ° C. overnight. The membrane was washed twice with TPBS (0.1% Tween20 / PBS) and treated with an anti-cat interferon antibody diluted 1000 times with TPBS for 1 hour at room temperature. The membrane was washed twice with TPBS, and further washed 3 times with TPBS for 5 minutes. Thereafter, the resultant was diluted 10,000 times with TPBS, and then treated with an HRP-labeled anti-rabbit IgG antibody at room temperature for 1 hour. The membrane was washed twice with TPBS, and further washed 3 times with TPBS for 5 minutes, and then a detection reagent (solution A + solution B) of ECL Plus ™ Western blotting Detection System (Amersham Pharmacia) was added. Luminescence was exposed and developed on HyperfilmTM ECLTM. For comparison of signals, a molecular imager FXPro manufactured by BIORAD was used. The results are shown in FIG. 2 (lane 1: control (Intercat (manufactured by Toray Industries, Inc.)), lane 2: feline interferon-ω of the transgenic silkworm silk gland, lane 3: protease recognition site of the recombinant silkworm silk gland. Cat interferon-ω, lane 4: 3 catase-treated cat interferon-ω).

図2に示すように、レーン4において、プロテアーゼ処理によって遺伝子組換えカイコ絹糸腺のプロテアーゼ認識部位を有するネコインターフェロン-ω(レーン3)を示すバンドが、本来のネコインターフェロン-ωの分子量に対応するバンドに変化しており、活性型として回収されていることが確認できた。このことは、後述する実施例5で示す抗ウイルス活性の違いからも確認された。以上の結果から、本発明の発現カセットを導入した遺伝子組換えカイコ絹糸腺から外来タンパク質を回収し、プロテアーゼ処理することによって、本来のタンパク質と同程度の分子量のタンパク質を得ることが可能であり、しかも、外来タンパク質が酵素活性等を備えたタンパク質である場合には、本来のタンパク質に近い活性が得られることがわかった。なお、レーン1のコントロールであるネコインターフェロン標品と遺伝子組み換えカイコ絹糸腺のネコインターフェロン−ωの分子量の違いは糖鎖修飾の違いによるものと考えられた。   As shown in FIG. 2, in lane 4, the band indicating feline interferon-ω (lane 3) having a protease recognition site of the recombinant silkworm silk gland by protease treatment corresponds to the molecular weight of the original feline interferon-ω. It was changed to a band, and it was confirmed that it was recovered as an active form. This was also confirmed from the difference in antiviral activity shown in Example 5 described later. From the above results, it is possible to obtain a protein having the same molecular weight as the original protein by recovering the foreign protein from the recombinant silkworm silk gland introduced with the expression cassette of the present invention and treating with a protease. Moreover, it has been found that when the foreign protein is a protein having enzyme activity or the like, an activity close to that of the original protein can be obtained. The difference in molecular weight between the cat interferon preparation, which is the lane 1 control, and the cat interferon-ω in the transgenic silkworm silk gland was thought to be due to the difference in sugar chain modification.

(実施例5)遺伝子組換えカイコ絹糸腺組織に産生されたネコインターフェロン-ωの抗ウイルス活性
ネコインターフェロン-ωは抗ウイルス活性を持つことから、その力価よりネコインターフェロン-ωの存在を知ることができる。実施例3で得られた遺伝子組換えカイコ(G1)を野生カイコと交配して得られた世代(G2)のうち、ネコインターフェロン-ω遺伝子の導入が確認されたカイコの5齢幼虫の後部絹糸腺を摘出し、それを20mMリン酸ナトリウムバッファー(pH7.0)でホモジナイズした(タンパク質濃度:2.69mg/ml)。この絹糸腺溶解液にPreScission Protease(アマシャム バイオサイエンス社製)を加え、4℃にて一晩反応させた。このプロテアーゼ処理後の絹糸腺溶解液について、前記参考例の手法に従って抗ウイルス活性測定を行い、プロテアーゼ未処理の絹糸腺溶解液のそれと比較した。結果を下記表3に示す。プロテアーゼ処理を行った絹糸腺溶解液は、プロテアーゼ未処理の絹糸腺溶解液に比較して高い抗ウイルス活性を示した。
(Example 5) Antiviral activity of feline interferon-ω produced in transgenic silkworm silk gland tissue Since feline interferon-ω has antiviral activity, the presence of feline interferon-ω is known from its titer. Can do. Of the generation (G2) obtained by crossing the transgenic silkworm (G1) obtained in Example 3 with a wild silkworm, the silkworm silk posterior silk thread in which the introduction of the cat interferon-ω gene was confirmed. The glands were removed and homogenized with 20 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0) (protein concentration: 2.69 mg / ml). PreScission Protease (Amersham Biosciences) was added to the silk gland lysate and allowed to react overnight at 4 ° C. For the silk gland lysate after the protease treatment, antiviral activity was measured according to the method of the above Reference Example and compared with that of the silk gland lysate untreated with protease. The results are shown in Table 3 below. The silk gland lysate treated with protease showed higher antiviral activity than the silk gland lysate untreated with protease.

[表3]

Figure 2007222106
[Table 3]
Figure 2007222106

(実施例6) ウエスタン解析によるカイコ繭糸中のネコインターフェロン-ωの発現解析
実施例3で得られた遺伝子組換えカイコの繭糸へのネコインターフェロン-ωの分泌を以下のようにしてウエスタン解析により調べた。
GFPにより目的遺伝子の導入が確認されたカイコの繭糸を各10mg量り採り、60%LiSCN4mlを加え攪拌後、室温にて終夜静置し、繭糸を溶解した。この繭糸溶解液を8M尿素/2%SDS/5% 2-メルカプトエタノールにて10倍希釈したものに、PreScission Protease(アマシャム バイオサイエンス社製)を加え、4℃にて一晩反応させた。得られたサンプルについて、ECL PlusTM Western blotting Kit (アマシャムファルマシア社製)を用い、添付のプロトコールに従って、実施例4と同様にしてネコインターフェロン-ωの検出を行った。その結果を図3に示す(レーン1:コントロール(インターキャット(東レ社製))、レーン2:遺伝子組換えカイコ繭糸のプロテアーゼ認識部位を有するネコインターフェロン-ω、レーン3:2をプロテアーゼ処理したネコインターフェロン-ω)。
(Example 6) Expression analysis of feline interferon-ω in silkworm silkworm silk by Western analysis The secretion of feline interferon-ω into silkworm silkworm silkworm obtained in Example 3 was examined by Western analysis as follows. It was.
10 mg each of silkworm silkworm silk whose introduction of the target gene was confirmed by GFP was weighed, 4 ml of 60% LiSCN was added, stirred, and allowed to stand overnight at room temperature to dissolve the silkworm silk. PreScission Protease (manufactured by Amersham Biosciences) was added to a 10-fold diluted solution of this silk thread solution with 8M urea / 2% SDS / 5% 2-mercaptoethanol, and reacted at 4 ° C. overnight. About the obtained sample, the cat interferon-omega was detected like Example 4 using ECL PlusTM Western blotting Kit (made by Amersham Pharmacia) according to the attached protocol. The results are shown in FIG. 3 (lane 1: control (Intercat (manufactured by Toray Industries, Inc.)), lane 2: cat interferon-ω having a protease recognition site of transgenic silkworm silk thread, and lane 3: 2 cat treated with protease. Interferon-ω).

図3に示すように、レーン3の殆どの融合タンパク質がプロテアーゼ処理で切断されていることが確認された。ここで、標品のネコインターフェロン-ωと分子量が若干異なるのは、糖鎖付加の違いによるものと考えられた。以上から、タンパク質分解酵素認識配列を付加した本発明の発現カセットを導入した遺伝子組換えカイコの繭から外来タンパク質を抽出することにより、本来のタンパク質とほぼ同様の分子量を有するタンパク質を獲得することができることが確認された。   As shown in FIG. 3, it was confirmed that most of the fusion protein in Lane 3 was cleaved by protease treatment. Here, the slight difference in molecular weight from the standard cat interferon-ω was thought to be due to the difference in glycosylation. From the above, it is possible to obtain a protein having a molecular weight almost the same as that of the original protein by extracting the foreign protein from the silkworm of the transgenic silkworm introduced with the expression cassette of the present invention to which the proteolytic enzyme recognition sequence is added. It was confirmed that it was possible.

(実施例7)遺伝子組換えカイコ絹糸中に産生されたネコインターフェロン-ωの抗ウイルス活性
実施例6で得られたプロテアーゼ処理後の繭糸溶解液について、前記参考例の手法に従って抗ウイルス活性測定を行い、プロテアーゼ未処理の繭糸溶解液のそれと比較した。結果を下記表4に示す。プロテアーゼ処理を行った繭糸溶解液は、プロテアーゼ未処理の繭糸溶解液に比較して高い抗ウイルス活性を示した。
Example 7 Antiviral Activity of Feline Interferon-ω Produced in Genetically Modified Silkworm Silk Measure the antiviral activity of the silkworm lysate after protease treatment obtained in Example 6 according to the method of the above reference example. And compared with that of the untreated protease solution. The results are shown in Table 4 below. The silkworm lysate treated with protease showed higher antiviral activity than the silkworm lysate untreated with protease.

[表4]

Figure 2007222106
[Table 4]
Figure 2007222106

図1はネコインターフェロン-ω発現カセットの構造、ならびにネコインターフェロン-ω遺伝子導入用ベクターの構築手順を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the structure of a cat interferon-ω expression cassette and the procedure for constructing a cat interferon-ω gene introduction vector. 図2は絹糸腺に発現した組換えネコインターフェロン-ωをプロテアーゼ処理しネコインターフェロン抗体でウエスタン解析した図である(レーン1:コントロール(インターキャット(東レ社製))、レーン2:遺伝子組換えカイコ絹糸腺のネコインターフェロン-ω、レーン3:遺伝子組換えカイコ絹糸腺のプロテアーゼ認識部位を有するネコインターフェロン-ω、レーン4:3をプロテアーゼ処理したネコインターフェロン-ω)。FIG. 2 is a view obtained by subjecting recombinant feline interferon-ω expressed in the silk gland to protease treatment and Western analysis using a feline interferon antibody (lane 1: control (Intercat (manufactured by Toray))), lane 2: transgenic silkworm Cat interferon-ω of silk gland, lane 3: cat interferon-ω having a protease recognition site of transgenic silkworm silk gland, cat interferon-ω obtained by treating lane 4: 3 with protease. 図3は繭糸に発現した組換えネコインターフェロン-ωをプロテアーゼ処理しネコインターフェロン抗体でウエスタン解析した図である(レーン1:コントロール(インターキャット(東レ社製))、レーン2:遺伝子組換えカイコ繭糸のプロテアーゼ認識部位を有するネコインターフェロン-ω、レーン3:2をプロテアーゼ処理したネコインターフェロン-ω)FIG. 3 is a view of recombinant feline interferon-ω expressed in silkworms treated with protease and subjected to Western analysis with a feline interferon antibody (lane 1: control (Intercat (manufactured by Toray Industries))), lane 2: genetically modified silkworm silk thread Cat interferon-ω having the protease recognition site of, and cat interferon-ω obtained by treating lane 3: 2 with protease)

Claims (12)

カイコ絹糸腺特異的に発現するプロモーターの下流に、外来タンパク質をコードする遺伝子とフィブロンH鎖遺伝子との融合遺伝子を連結した発現カセットであって、前記外来タンパク質をコードする遺伝子とフィブロインH鎖遺伝子の間にタンパク分解酵素認識配列を有することを特徴とする、前記発現カセット。   An expression cassette in which a fusion gene of a gene encoding a foreign protein and a fibron heavy chain gene is linked downstream of a silkworm silk gland specific expression promoter, wherein the gene encoding the foreign protein and the fibroin heavy chain gene The said expression cassette characterized by having a proteolytic enzyme recognition sequence in between. 外来タンパク質をコードする遺伝子が、フィブロインH鎖遺伝子の5’末端領域とフィブロインH鎖遺伝子の3’末端領域の間に融合している、請求項1に記載の発現カセット。   The expression cassette according to claim 1, wherein the gene encoding the foreign protein is fused between the 5 'terminal region of the fibroin heavy chain gene and the 3' terminal region of the fibroin heavy chain gene. フィブロインH鎖遺伝子の5’末端領域が、フィブロインH鎖遺伝子の第1エキソン領域、第1イントロン領域、及び第2エキソン領域を含むことを特徴とする、請求項2に記載の発現カセット。   The expression cassette according to claim 2, wherein the 5 'terminal region of the fibroin heavy chain gene comprises a first exon region, a first intron region, and a second exon region of the fibroin heavy chain gene. フィブロンH鎖遺伝子の3’末端領域が、フィブロインH鎖C末端部分をコードする領域とフィブロンH鎖遺伝子のポリA領域を含むことを特徴とする、請求項2に記載の発現カセット。   The expression cassette according to claim 2, wherein the 3 'terminal region of the fibron heavy chain gene includes a region encoding a fibroin heavy chain C terminal portion and a poly A region of the fibron heavy chain gene. カイコ絹糸腺特異的に発現するプロモーターが、フィブロインH鎖遺伝子のプロモーターである、請求項1に記載の発現カセット。   The expression cassette according to claim 1, wherein the promoter specifically expressed in silkworm silk gland is a fibroin H chain gene promoter. 外来タンパク質がサイトカインである、請求項1に記載の発現カセット。   The expression cassette according to claim 1, wherein the foreign protein is a cytokine. サイトカインがインターフェロンである、請求項6に記載の発現カセット。   The expression cassette according to claim 6, wherein the cytokine is interferon. インターフェロンが、ネコインターフェロン-ωである、請求項7に記載の発現カセット。   The expression cassette according to claim 7, wherein the interferon is cat interferon-ω. 請求項1〜8に記載の発現カセットを含む、外来遺伝子導入用ベクター。   A vector for introducing a foreign gene comprising the expression cassette according to claim 1. トランスポソン由来のDNA配列を含む、請求項9に記載の外来遺伝子導入用ベクター。   The vector for introducing a foreign gene according to claim 9, comprising a DNA sequence derived from transposon. 請求項1〜8に記載の発現カセットが染色体に組み込まれ、絹糸腺または繭糸に外来タンパク質を産生する遺伝子組換えカイコ。   A genetically modified silkworm in which the expression cassette according to claim 1 is incorporated into a chromosome and produces a foreign protein in a silk gland or silk thread. 請求項1〜8に記載の発現カセットを染色体に組み込んだ遺伝子組換えカイコを作製し、得られた遺伝子組換えカイコの絹糸腺または繭糸を可溶化した後、タンパク分解酵素処理し、外来タンパク質を採取することを特徴とする、タンパク質の製造方法。   A recombinant silkworm in which the expression cassette according to claim 1 is incorporated into a chromosome is prepared, and the silk gland or silk thread of the obtained recombinant silkworm is solubilized, followed by proteolytic enzyme treatment, A method for producing a protein, comprising collecting the protein.
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