JP2009297021A - Juvenile hormone response element - Google Patents

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徹郎 篠田
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智江可 水口
Manabu Kamimura
学 神村
Shigeo Imanishi
重雄 今西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a juvenile hormone response element (JHRE) inducing transcription in response to juvenile hormone (JH), methods of assaying and screening JH agonists and antagonists using the JHRE, and a control system for gene expression using the JH agonists and antagonists, and also to provide genes and proteins having high responsiveness to JH as well as uses thereof. <P>SOLUTION: A sequence (JHRE) having remarkable responsiveness to JH and inducing the transcription of downstream gene in response to JH has been identified. This JHRE shows dose-dependent transcription inducing activity to JH and analogs thereof and allows for using in combination with heterologous promoters. JH inducing expression systems using mammalian animal cells are successfully constituted by using this JHRE. In this way, assaying and screening JH agonists and antagonists using cultured cells are efficiently conducted. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、幼若ホルモンに応答性を有する遺伝子に由来する幼若ホルモン応答エレメントに関する。また本発明は、該遺伝子、蛋白質、およびエレメントの利用等に関する。   The present invention relates to a juvenile hormone response element derived from a gene responsive to juvenile hormone. The present invention also relates to utilization of the gene, protein, and element.

幼若ホルモン(juvenile hormone: JH)は、昆虫および甲殻類において、胚発生、脱皮・変態、性成熟、休眠などの多彩な生理現象に関与する多機能性ホルモンである(Hartfelder, K. (2000) Brazilian Journal of Medical and Biological Research 33:157-177)。特にJHは哺乳動物においてオルソログがないため、JHの内分泌系を攪乱することは、ヒトや哺乳動物に安全な殺虫手段となる。このような利点から、これまでに化学的に安定なJH類縁体の検索がなされ、例えばメソプレン(methoprene)、ピロプロキシフェン(pyriproxyfen)、フェノキシカルブ(fenoxycarb)等の化合物が開発され、農業害虫や衛生害虫の殺虫剤として利用されている(Minakuchi C. and Riddiford LM. (2006) J. Pestic. Sci. 32: 77-84)。   Juvenile hormone (JH) is a multifunctional hormone involved in various physiological phenomena such as embryogenesis, molting / metamorphosis, sexual maturation, and dormancy in insects and crustaceans (Hartfelder, K. (2000 ) Brazilian Journal of Medical and Biological Research 33: 157-177). In particular, since JH has no ortholog in mammals, disrupting the endocrine system of JH is a safe insecticide for humans and mammals. Because of these advantages, search for chemically stable JH analogs has been made so far. For example, compounds such as methoprene, pyroproxyfen, and phenoxycarb have been developed. It is used as an insecticide for sanitary pests (Minakuchi C. and Riddiford LM. (2006) J. Pestic. Sci. 32: 77-84).

しかしこれらの創農薬における化合物の探索は、昆虫個体を用いたランダムスクリーニング法が主流である。例えばJHアゴニスト・アンタゴニストのスクリーニングは、昆虫個体を用いて脱皮・変態等の異常を詳細に観察することで行われる。但し個体を用いたスクリーニングは多大な時間と労力が必要であり、またこうした個体の観察データだけでは、ヒットした化合物が、真にJHアゴニストあるいはアンタゴニストであるかや、その作用機作は明らかにできない。より簡便かつ直接的にJH作用を評価できる系が求められている。   However, random screening methods using insects are the mainstream for searching for compounds in these pesticides. For example, screening for JH agonists and antagonists is performed by observing in detail abnormalities such as molting and metamorphosis using insect individuals. However, screening using individuals requires a lot of time and effort, and the observation data of such individuals alone cannot reveal whether the hit compound is truly a JH agonist or antagonist, and its mechanism of action. . There is a need for a system that can more easily and directly evaluate JH action.

Hartfelder, K. (2000) Insect juvenile hormone: from "status quo" to high society. Brazilian Journal of Medical and Biological Research 33: 157-177Hartfelder, K. (2000) Insect juvenile hormone: from "status quo" to high society. Brazilian Journal of Medical and Biological Research 33: 157-177 Minakuchi C. and Riddiford LM. (2006) Insect juvenile hormone action as a potential target of pest management. J. Pestic. Sci. 32: 77-84Minakuchi C. and Riddiford LM. (2006) Insect juvenile hormone action as a potential target of pest management. J. Pestic. Sci. 32: 77-84

本願発明は、JHに応答して転写を上昇させるJH応答エレメント(JHRE)、およびJHREを用いたJHアゴニストおよびアンタゴニストのアッセイおよびスクリーニング方法、ならびにJHアゴニストおよびアンタゴニストを用いた遺伝子発現制御システムを提供する。また本発明は、JHに高い応答性を有する遺伝子、蛋白質、およびその利用を提供する。   The present invention provides a JH response element (JHRE) that increases transcription in response to JH, a JH agonist and antagonist assay and screening method using JHRE, and a gene expression control system using JH agonist and antagonist . The present invention also provides a gene, protein having high responsiveness to JH, and use thereof.

インビトロの系で実施可能な、JHアゴニストおよびアンタゴニストをスクリーニングする方法、およびJHによる遺伝子発現制御システムについては、これまでに幾つか報告されている(例えばWO01/002436 (特表2003-505019); WO97/13864 (特表2000-500323); WO98/46724 (特表2002-510195); 特開2004-283080)。しかし、JHアゴニスト・アンタゴニストをハイスループットでスクリーニングするための実用的な方法の開発は未だ十分とは言えない。   Several methods for screening JH agonists and antagonists and JH gene expression control systems that can be carried out in an in vitro system have been reported so far (for example, WO01 / 002436 (Japanese translations of 2003-505019); WO97 / 13864 (Special Table 2000-500323); WO98 / 46724 (Special Table 2002-510195); JP 2004-283080). However, development of a practical method for screening JH agonists and antagonists with high throughput is still not sufficient.

ところでKruppel homolog l (Kr-h1, CG9167) (Kruppelのuはウー・ウムラウト(u umlaut)) は、C2-H2型のZincフィンガーを持つ転写因子として知られる。最近、ショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)およびコクヌストモドキ(Tribolium castaneum)の個体において、その発現がJHによって誘導されることが報告され、Kr-h1がJHシグナル伝達に関与することが示唆されている(Minakuchi, C. et al., 2008, Mech Dev. 125: 91-105; Parthasarathy, R. et al., 2008, Mech Dev. 125: 299-313; 水口智江可・篠田徹郎, 2008, 幼若ホルモン(JH)シグナリングにおけるJH誘導性転写因子Kr-h1の役割, 第52回日本応用動物昆虫学会大会講演要旨)。しかしながら、JHによるKr-h1の発現誘導は、個体において確認されているに過ぎず、JHがどのようにKr-h1の発現を誘導しているのかは全く不明であった。JHによる遺伝子発現の制御は、複数の器官や組織が協調的に関わっていると考えられることから、JHによるKr-h1の発現誘導は、複数の器官や組織を介して、間接的にJHにより制御されている可能性が考えられた。
例えば、脳から分泌される前胸腺刺激ホルモンPTTHは、前胸腺に働きかけて脱皮ホルモン(エクダイソン)の合成・分泌を促進し、エクダイソンは皮膚などの多数の遺伝子の発現を誘導する。つまり、in vivo(個体)で見られるPTTHによる皮膚等における遺伝子発現の制御は、エクダイソンを介した間接的なものであり、in vitroでは見られない。JHによるKr-h1の発現も、このように間接的に誘導されている可能性は多分に考えられ、in vitroにおける発現制御やスクリーニング系に利用できるか否かを予想することは困難である。
By the way, Kruppel homolog l (Kr-h1, CG9167) (Kruppel u is u umlaut) is known as a transcription factor having a C2-H2 type Zinc finger. Recently, in Drosophila melanogaster and Tribolium castaneum individuals, its expression has been reported to be induced by JH, suggesting that Kr-h1 is involved in JH signaling (Minakuchi, C. et al., 2008, Mech Dev. 125: 91-105; Parthasarathy, R. et al., 2008, Mech Dev. 125: 299-313; Mizuguchi Tomoe, Shinoda Tetsuro, 2008, Juvenile Hormone (JH ) Role of Jr-inducible transcription factor Kr-h1 in signaling, Abstracts of the 52nd Annual Meeting of the Japanese Society of Applied Entomology. However, the induction of Kr-h1 expression by JH has only been confirmed in individuals, and it is completely unknown how JH induces the expression of Kr-h1. Since the regulation of gene expression by JH is thought to involve multiple organs and tissues in a coordinated manner, the induction of Kr-h1 expression by JH is indirectly induced by JH via multiple organs and tissues. The possibility of being controlled was considered.
For example, the prothymotropic hormone PTTH secreted from the brain acts on the prothymus to promote the synthesis and secretion of the molting hormone (ecdysone), and ecdysone induces the expression of many genes such as skin. That is, the regulation of gene expression in skin and the like by PTTH seen in vivo (individual) is indirect via ecdysone and not seen in vitro. It is likely that the expression of Kr-h1 by JH is also indirectly induced in this way, and it is difficult to predict whether it can be used for in vitro expression control or screening systems.

本発明者らは、JHによる発現制御機構を、転写調節機構の解析を通して明らかにするため、ショウジョウバエKr-h1遺伝子のホモログとその転写調節領域をカイコにおいて単離しようと考えた。しかしながら、カイコが属する鱗翅目昆虫とショウジョウバエ(双翅目昆虫)とは系統的に隔たっているため、仮にホモログが存在するとしても相同性は低いことが予想され、ショウジョウバエKr-h1遺伝子をプローブにして単純にカイコcDNAをスクリーニングしても、カイコのKr-h1遺伝子を単離できることは期待できなかった。
そこで、本発明者らはまず、カイコ約2000頭を解剖して側心体を含むアラタ体を収集し、そこから総RNAを抽出し、V-キャッピング法(日立ハイテクサイエンスシステムズ)により完全長アラタ体cDNAライブラリを作製した。さらに、このライブラリから無作為に2万クローンを選択し、その1つ1つのクローンについてDNAを抽出し、これらのクローンに挿入されているcDNAの配列を 5'- および 3'- 側から決定した。これにより、約3万のEST配列からなるデータベースを構築した。
このカイコアラタ体完全長ESTデータベースを、ショウジョウバエKr-h1のアミノ酸配列(Accession numbers NP_477467.1および NP_477466.1 (配列番号:6および8))を用いて検索した結果、ついに、そのオルソログと考えられるクローンを同定することに成功した。同定されたカイコKr-h1(BmKr-h1)のcDNAの塩基配列を配列番号:1および3に、それぞれがコードする蛋白質のアミノ酸配列を配列番号:2および4に示す。
In order to elucidate the expression control mechanism by JH through the analysis of the transcriptional regulatory mechanism, the present inventors have sought to isolate the Drosophila Kr-h1 gene homolog and its transcriptional regulatory region in silkworms. However, lepidopterous insects to which silkworms belong and Drosophila (Diptera) are systematically separated, so even if there is a homolog, it is expected that the homology is low, and the Drosophila Kr-h1 gene is used as a probe. Therefore, it was not expected that the silkworm Kr-h1 gene could be isolated by simply screening silkworm cDNA.
Therefore, the present inventors first dissected about 2000 silkworms, collected Arata bodies including lateral heart bodies, extracted total RNA from them, and performed full-length Arata by V-capping method (Hitachi High-Tech Science Systems). A body cDNA library was prepared. Furthermore, 20,000 clones were randomly selected from this library, DNA was extracted for each clone, and the sequence of the cDNA inserted into these clones was determined from the 5'- and 3'- sides. . As a result, a database consisting of about 30,000 EST sequences was constructed.
A search for this full length EST database of the silkworm larvae using the Drosophila Kr-h1 amino acid sequence (Accession numbers NP_477467.1 and NP_477466.1 (SEQ ID NOs: 6 and 8)) finally revealed a clone considered to be an ortholog Was successfully identified. The nucleotide sequence of the identified silkworm Kr-h1 (BmKr-h1) cDNA is shown in SEQ ID NOs: 1 and 3, and the amino acid sequences of the proteins encoded by each are shown in SEQ ID NOs: 2 and 4, respectively.

次に本発明者らは、BmKr-h1の転写開始部位周辺から上流約5kbまでのBmKr-h1の転写調節領域のDNA(配列番号:9)を単離し、これを基に複数のレポーターコンストラクトを作製し、インビトロにおけるJH応答性を調べた。すると、カイコKr-h1プロモーターからのレポーター遺伝子の発現は、JHにより有意に上昇したことから、Kr-h1プロモーターの活性化は、複数の器官や組織を介することなく、単一の細胞集団の中でJHにより直接的に誘導されることが明らかとなった。さらに驚くべきことに、カイコKr-h1遺伝子のJHによる発現誘導は、ショウジョウバエKr-h1遺伝子の誘導よりも有意に高いことが判明した(図6および7)。またカイコ以外の鱗翅目昆虫細胞(Sf9)のKr-h1遺伝子においても、JHによりカイコBmN4細胞と同程度の発現誘導が観察された(図14および15)。このように、鱗翅目昆虫のKr-h1遺伝子およびそのプロモーターは、ショウジョウバエに比べてJH応答性が有意に高く、JHによる誘導発現系の構築や、JHのアッセイ、JHアゴニスト・アンタゴニストのスクリーニング等において、極めて有用であることが明らかとなった。   Next, the present inventors isolated BmKr-h1 transcriptional regulatory region DNA (SEQ ID NO: 9) from the vicinity of the transcription start site of BmKr-h1 to about 5 kb upstream, and based on this, a plurality of reporter constructs were prepared. This was prepared and examined for in vitro JH responsiveness. As a result, the expression of the reporter gene from the silkworm Kr-h1 promoter was significantly increased by JH, so activation of the Kr-h1 promoter was not performed in multiple cells or organs. It was revealed that it was directly induced by JH. Surprisingly, it was found that the induction of expression of silkworm Kr-h1 gene by JH was significantly higher than that of Drosophila Kr-h1 gene (FIGS. 6 and 7). In addition, in the Kr-h1 gene of Lepidoptera insect cells (Sf9) other than silkworms, expression induction similar to that of silkworm BmN4 cells was observed by JH (FIGS. 14 and 15). Thus, the lepidopteran insect Kr-h1 gene and its promoter have significantly higher JH responsiveness than Drosophila. And proved to be extremely useful.

BmKr-h1転写調節領域においてJH応答性をもたらすcis因子(JH応答エレメント)を同定するため、BmKr-h1転写調節領域中の配列を様々に欠失させて、JH応答性を調べた。その結果、BmKr-h1の転写開始部位の5'側周辺にはJH応答性をもたらす配列が確かに存在しており、特にBmKr-h1αの転写開始部位(+1)に対して-2165から-2068の配列(配列番号:12)中に活性の高いJHREが存在していることが判明した。   In order to identify a cis factor (JH response element) that causes JH responsiveness in the BmKr-h1 transcriptional regulatory region, various sequences in the BmKr-h1 transcriptional regulatory region were deleted to examine JH responsiveness. As a result, there is certainly a sequence that brings about JH responsiveness around the 5 'side of the transcription start site of BmKr-h1, especially from -2165 to the transcription start site (+1) of BmKr-h1α. It was found that JHRE having high activity was present in the 2068 sequence (SEQ ID NO: 12).

この領域をさらに詳しく解析した結果、-2079より上流側の塩基に変異を導入しても、JH応答性は失われないことから(図21および22)、JHREは-2079から-2068(配列番号:39)の中に存在していることが判明した。さらにコクヌストモドキのKr-h1遺伝子の転写開始点上流のDNAを単離して配列を解析したところ、この領域は確かにJHに応答した転写活性を示し、さらにBmKr-h1αのJHREの配列に一致する配列が含まれていることが判明した(図23および24)。さらにBmKr-h1βアイソフォームの転写開始点の上流にも、この配列が存在することが分かった。以上の結果から、JH応答に必須の配列はCTCCACGTG(配列番号42)であると考えられた。   As a result of further analysis of this region, JH responsiveness is not lost even if a mutation is introduced into the base upstream of -2079 (FIGS. 21 and 22). : 39) was found to exist. In addition, when the DNA upstream of the transcription start site of the Kr-h1 gene was isolated and analyzed, this region certainly showed transcriptional activity in response to JH, and also matched the JHRE sequence of BmKr-h1α. The sequence was found to be included (Figures 23 and 24). Furthermore, this sequence was found to exist upstream of the transcription start site of the BmKr-h1β isoform. From the above results, it was considered that the essential sequence for JH response is CTCCACGTG (SEQ ID NO: 42).

次に、この配列に相互作用する転写因子を同定するため、この配列の下流にルシフェラーゼ遺伝子を連結したレポータープラスミドと共に、様々な転写因子の候補をトランスフェクションして、JH応答性を検証した。その結果、Met (Methoprene-tolerant) 蛋白質(BmMet2)を導入した細胞において、JH応答性の劇的な上昇が観察されたことから、JHREと相互作用して転写を誘導している転写因子はMetであることが判明した。さらに驚くべきことに、Met蛋白質はヒト細胞においても下流の転写を強力に誘導することができ(図28)、さらに昆虫やヒト細胞において上記JHREレポータープラスミドの発現をJH依存的に誘導することが可能であった(図27および29〜31)。   Next, in order to identify a transcription factor interacting with this sequence, various transcription factor candidates were transfected together with a reporter plasmid in which a luciferase gene was linked downstream of this sequence, and JH responsiveness was verified. As a result, a dramatic increase in JH responsiveness was observed in cells into which Met (Methoprene-tolerant) protein (BmMet2) was introduced. Therefore, the transcription factor that interacts with JHRE and induces transcription is Met. It turned out to be. Surprisingly, the Met protein can strongly induce downstream transcription in human cells (Fig. 28), and can further induce JHRE reporter plasmid expression in insects and human cells in a JH-dependent manner. It was possible (Figures 27 and 29-31).

以上の結果は、本発明のJHREは、昆虫細胞に留まらず幅広い細胞でJHに応答した転写を誘導することが可能であることを示している。この性質を利用すれば、目的の遺伝子の発現を、様々な細胞においてJHに応答して制御することが可能となる他、この系を用いてJHアゴニスト・アンタゴニストのハイスループットなスクリーニングを実施することも可能となる。例えば、これまでにも遺伝子発現制御システムとして、ステロイドホルモンやテトラサイクリンを用いた哺乳動物用のシステムが実用化されている(例えば、Invitrogen社のGeneSwitch systemやT-REX system)が、JHを用いた遺伝子発現制御システムはほとんど存在していなかった。本発明の転写調節エレメントを用いた遺伝子発現制御システムは、昆虫培養細胞における発現制御のための有用なツールとなるだけでなく、哺乳動物細胞などの他の細胞においても、JHを用いた新しい発現誘導系を可能とするものである。   The above results indicate that the JHRE of the present invention can induce transcription in response to JH not only in insect cells but also in a wide range of cells. By utilizing this property, it becomes possible to control the expression of the target gene in response to JH in various cells, and to perform high-throughput screening of JH agonists and antagonists using this system. Is also possible. For example, mammalian systems using steroid hormones or tetracycline have been put into practical use as gene expression control systems so far (for example, GeneSwitch system and T-REX system of Invitrogen), but JH was used. There were almost no gene expression control systems. The gene expression control system using the transcriptional regulatory element of the present invention is not only a useful tool for controlling expression in insect cultured cells, but also new expression using JH in other cells such as mammalian cells. An induction system is possible.

すなわち本発明は、JHに応答して転写を上昇させるエレメント(JHRE)、およびJHREを用いたJHアゴニストおよびアンタゴニストのアッセイおよびスクリーニング方法、ならびにJHアゴニストおよびアンタゴニストを用いた遺伝子発現制御システム等を提供する。また本発明は、JHに高い応答性を有する遺伝子、蛋白質、およびそれらの利用等を提供する。本発明は、具体的には、
〔1〕配列番号:42またはその1塩基を置換した配列を含み、幼若ホルモンに応答して転写を上昇させる活性またはMet(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合する活性を有するDNA、
〔2〕〔1〕に記載のDNAであって、下記(a)〜(d)のいずれかに記載のDNA、
(a)幼若ホルモン応答遺伝子の転写調節領域おいて、配列番号:42またはその1塩基を置換した配列を含むように切り出された配列であって、幼若ホルモンに応答して転写を上昇させる活性またはMet(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合する活性を有する配列を含むDNA、
(b)上記(a)のDNAにおいて、1または複数の塩基を置換、欠失、および/または付加した配列を含むDNAであって、幼若ホルモンに応答して転写を上昇させる活性またはMet(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合する活性を有するDNA、
(c)上記(a)のDNAの塩基配列と90%以上の同一性を有し、幼若ホルモンに応答して転写を上昇させる活性またはMet(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合する活性を有するDNA、
(d)上記(a)のDNAから調製したプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであって、幼若ホルモンに応答して転写を上昇させる活性またはMet(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合する活性を有するDNA、
〔3〕該遺伝子がKr-h1(Kruppel homolog 1)またはその相同遺伝子である、〔1〕または〔2〕に記載のDNA、
〔4〕配列番号:9(-4741/+968)、10(-2763/+116)、11(-2165/-2025)、12(-2165/-2068)、31(TcKr-h1 -6299/-2401)、34(TcKr-h1 -351/+48)、35(-477/+106)、36(-2128/-2045)、37(-2128/-2049)、38(-2105/-2068)、39(-2079/-2068)、または幼若ホルモン応答性を有するそれらの断片を含む、〔1〕から〔3〕のいずれかに記載のDNA、
〔5〕異種プロモーターおよび/または異種遺伝子が機能的に連結されている、〔1〕から〔4〕のいずれかに記載のDNA、
〔6〕〔1〕から〔5〕のいずれかに記載のDNAを含むベクター、
〔7〕〔6〕に記載のベクターを含む、幼若ホルモン応答発現用組成物、
〔8〕〔1〕から〔5〕のいずれかに記載のDNAまたは該DNAを含むベクターを含む形質転換体、
〔9〕Met(Methoprene-tolerant)遺伝子が導入されている、〔8〕に記載の形質転換体、
〔10〕昆虫細胞または哺乳動物細胞である、〔8〕または〔9〕に記載の形質転換体、
〔11〕〔1〕から〔5〕のいずれかに記載のDNAを含む幼若ホルモン応答性転写エンハンサー、
〔12〕〔1〕から〔5〕のいずれかに記載のDNAの、幼若ホルモン応答エレメントとしての使用、
〔13〕〔1〕から〔5〕のいずれかに記載のDNAの、Met(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合させるための使用、
〔14〕幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニストによる発現制御における〔1〕から〔5〕のいずれかに記載のDNAの使用、
〔15〕〔1〕から〔5〕のいずれかに記載のDNAが導入された細胞に、幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニストを接触させる工程を含む、発現制御方法、
〔16〕(a)〔1〕から〔5〕のいずれかに記載のDNA、および(b)(i)幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニスト、および/または (ii) Met(Methoprene-tolerant)をコードする核酸または該核酸が導入された細胞、を含むキット、
〔17〕〔1〕から〔5〕のいずれかに記載のDNAの転写活性を検出する工程を含む、幼若ホルモン作用のアッセイ方法、
〔18〕〔17〕に記載の方法であって、該工程が被験化合物の存在下で行われ、それにより幼若ホルモンの作用に及ぼす被験化合物の促進または抑制効果を検出する方法、
〔19〕〔18〕に記載の方法であって、該方法が幼若ホルモンの作用を上昇させる化合物のスクリーニングにおいて実施され、該DNAの転写活性を上昇させる化合物を選択する工程をさらに含む方法、
〔20〕〔18〕に記載の方法であって、該工程が幼若ホルモンまたはそのアゴニストのさらなる存在下で行われ、それにより幼若ホルモンの作用を低下させる被験化合物の活性を検出する方法、
〔21〕〔20〕に記載の方法であって、該方法が幼若ホルモンの作用を低下させる化合物のスクリーニングにおいて実施され、該DNAの転写活性を低下させる化合物を選択する工程をさらに含む方法、
〔22〕殺虫性化合物のアッセイまたはスクリーニングにおいて実施される、〔17〕から〔21〕のいずれかに記載の方法、
〔23〕下記(a)〜(c)に記載のDNA、
(a)配列番号:2または4のアミノ酸配列をコードするカイコ遺伝子、または鱗翅目昆虫における相同遺伝子の配列を含むDNAであって、幼若ホルモン応答性を有するDNA、
(b)上記(a)に記載の配列において、1または数個の塩基を置換、欠失、および/または付加した配列を含み、幼若ホルモン応答性を有するDNA、
(c)上記(a)に記載の配列から調製したプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズする天然の配列を含み、幼若ホルモン応答性を有するDNA、
〔24〕〔23〕に記載のDNAがコードするアミノ酸配列を含む蛋白質、
〔25〕〔24〕に記載の蛋白質の連続する8アミノ酸以上の断片を含む免疫原性ポリペプチド、
〔26〕配列番号:1または3あるいはそれらの相補配列の連続する15塩基以上を含むか、あるいは配列番号:1または3あるいはそれらの相補配列にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸であって、プローブまたはプライマーとして用いられる核酸、
〔27〕〔24〕に記載の蛋白質に特異的に結合する抗体またはその抗原結合断片を含むポリペプチド、
〔28〕〔26〕に記載の核酸、あるいは〔27〕の抗体またはその抗原結合断片を含むポリペプチドを含む、幼若ホルモンの検出剤、
〔29〕(a)〔26〕に記載の核酸、あるいは〔27〕の抗体またはその抗原結合断片を含むポリペプチド、および(b)幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニスト、を含むキット、
〔30〕Met(Methoprene-tolerant)蛋白質または該蛋白質とDNA結合蛋白質との融合蛋白質をDNAに結合させる工程を含む、該DNAの転写を非昆虫真核細胞において活性化させる方法、
〔31〕Met(Methoprene-tolerant)蛋白質または該蛋白質とDNA結合蛋白質との融合蛋白質、またはそのいずれかをコードする核酸を含む、非昆虫真核細胞における転写活性化剤、
に関する。
That is, the present invention provides an element (JHRE) that increases transcription in response to JH, an assay and screening method for JH agonists and antagonists using JHRE, a gene expression control system using JH agonists and antagonists, and the like. . The present invention also provides genes, proteins having high responsiveness to JH, use thereof, and the like. The present invention specifically includes:
[1] DNA comprising SEQ ID NO: 42 or a sequence in which one base thereof is substituted, and having an activity of increasing transcription in response to juvenile hormone or an activity of binding to a Met (Methoprene-tolerant) protein,
[2] The DNA according to [1], wherein the DNA according to any one of the following (a) to (d):
(A) In a transcriptional regulatory region of a juvenile hormone responsive gene, this is a sequence excised so as to include a sequence in which SEQ ID NO: 42 or one base thereof is substituted, and increases transcription in response to juvenile hormone. DNA comprising a sequence having activity or activity to bind to a Met (Methoprene-tolerant) protein,
(B) a DNA comprising a sequence obtained by substituting, deleting, and / or adding one or more bases in the DNA of (a), wherein the activity or Met ( Methoprene-tolerant) DNA having an activity to bind to a protein,
(C) DNA having 90% or more identity with the DNA sequence of (a) above and having an activity of increasing transcription in response to juvenile hormone or binding to a Met (Methoprene-tolerant) protein ,
(D) DNA that hybridizes with the probe prepared from the DNA of (a) above under stringent conditions, and binds to an activity that increases transcription in response to juvenile hormone or a Met (Methoprene-tolerant) protein DNA having an activity of
[3] The DNA according to [1] or [2], wherein the gene is Kr-h1 (Kruppel homolog 1) or a homologous gene thereof,
[4] SEQ ID NO: 9 (-4741 / + 968), 10 (-2763 / + 116), 11 (-2165 / -2025), 12 (-2165 / -2068), 31 (TcKr-h1 -6299 / -2401), 34 (TcKr-h1 -351 / + 48), 35 (-477 / + 106), 36 (-2128 / -2045), 37 (-2128 / -2049), 38 (-2105 / -2068 ), 39 (-2079 / -2068), or a fragment thereof having juvenile hormone responsiveness, DNA according to any one of [1] to [3],
[5] the DNA according to any one of [1] to [4], wherein the heterologous promoter and / or the heterologous gene is operably linked;
[6] A vector comprising the DNA according to any one of [1] to [5],
[7] A composition for expression of juvenile hormone response, comprising the vector according to [6],
[8] A transformant comprising the DNA according to any one of [1] to [5] or a vector containing the DNA,
[9] The transformant according to [8], wherein a Met (Methoprene-tolerant) gene is introduced,
[10] The transformant according to [8] or [9], which is an insect cell or a mammalian cell,
[11] A juvenile hormone-responsive transcription enhancer comprising the DNA of any one of [1] to [5],
[12] Use of the DNA according to any one of [1] to [5] as a juvenile hormone response element,
[13] Use of the DNA according to any one of [1] to [5] for binding to a Met (Methoprene-tolerant) protein,
[14] Use of the DNA according to any one of [1] to [5] in expression control by juvenile hormone, an agonist or antagonist thereof,
[15] An expression control method comprising a step of bringing a juvenile hormone, an agonist or an antagonist thereof into contact with a cell into which the DNA according to any one of [1] to [5] is introduced,
[16] (a) DNA according to any one of [1] to [5], and (b) (i) juvenile hormone, an agonist or antagonist thereof, and / or (ii) Met (Methoprene-tolerant) A kit comprising a nucleic acid encoding or a cell into which the nucleic acid has been introduced,
[17] A method for assaying juvenile hormone action, comprising the step of detecting the transcriptional activity of the DNA according to any one of [1] to [5],
[18] The method according to [17], wherein the step is carried out in the presence of a test compound, thereby detecting the effect of promoting or suppressing the test compound on the action of juvenile hormone,
[19] The method according to [18], wherein the method is further carried out in screening for a compound that increases the action of juvenile hormone, and further comprises a step of selecting a compound that increases the transcriptional activity of the DNA;
[20] The method according to [18], wherein the step is performed in the further presence of juvenile hormone or an agonist thereof, thereby detecting the activity of a test compound that reduces the action of juvenile hormone,
[21] The method according to [20], wherein the method is further carried out in screening for a compound that reduces the action of juvenile hormone, and further comprises a step of selecting a compound that decreases the transcriptional activity of the DNA;
[22] The method according to any one of [17] to [21], which is performed in an assay or screening for insecticidal compounds,
[23] DNA according to the following (a) to (c),
(A) DNA comprising a silkworm gene encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4, or a homologous gene sequence in a lepidopteran insect, having juvenile hormone responsiveness,
(B) a DNA having juvenile hormone responsiveness, comprising a sequence obtained by substituting, deleting, and / or adding one or several bases in the sequence described in (a) above,
(C) a natural sequence that hybridizes under stringent conditions with a probe prepared from the sequence described in (a) above, and has juvenile hormone responsiveness,
[24] a protein comprising the amino acid sequence encoded by the DNA of [23],
[25] An immunogenic polypeptide comprising a continuous fragment of 8 or more amino acids of the protein according to [24],
[26] A nucleic acid comprising 15 or more consecutive nucleotides of SEQ ID NO: 1 or 3 or a complementary sequence thereof, or hybridizing under stringent conditions to SEQ ID NO: 1 or 3 or a complementary sequence thereof , Nucleic acids used as probes or primers,
[27] A polypeptide comprising an antibody or an antigen-binding fragment thereof that specifically binds to the protein of [24],
[28] A detection agent for juvenile hormone comprising the nucleic acid according to [26], or a polypeptide comprising the antibody or antigen-binding fragment thereof according to [27],
[29] (a) a kit comprising the nucleic acid according to [26], or a polypeptide comprising the antibody or antigen-binding fragment thereof according to [27], and (b) juvenile hormone, an agonist or antagonist thereof,
[30] A method of activating transcription of the DNA in non-insect eukaryotic cells, comprising the step of binding a Met (Methoprene-tolerant) protein or a fusion protein of the protein and a DNA binding protein to DNA,
[31] a transcription activator in non-insect eukaryotic cells, comprising a Met (Methoprene-tolerant) protein, a fusion protein of the protein and a DNA-binding protein, or a nucleic acid encoding either of them,
About.

また本発明は、
〔1〕下記(a)〜(c)に記載のDNA、
(a)配列番号:2または4のアミノ酸配列をコードするカイコ遺伝子の配列、または鱗翅目昆虫における相同遺伝子の配列、またはそれらの遺伝子の転写調節領域中の配列を含むDNAであって、幼若ホルモン応答性を有するDNA、
(b)上記(a)に記載のいずれかの配列において、1または複数の塩基を置換、欠失、および/または付加した配列を含み、幼若ホルモン応答性を有するDNA、
(c)上記(a)に記載のいずれかの配列から調製したプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであって、幼若ホルモン応答性を有するDNA、
〔2〕前記(a)のDNAが転写調節領域中の配列を含むDNAである、〔1〕に記載のDNA、
〔3〕配列番号:9または幼若ホルモン応答性を有するその断片を含む、〔2〕に記載のDNA、
〔4〕配列番号:10または幼若ホルモン応答性を有するその断片を含む、〔2〕に記載のDNA、
〔5〕配列番号:11または幼若ホルモン応答性を有するその断片を含む、〔2〕に記載のDNA、
〔6〕配列番号:12または幼若ホルモン応答性を有するその断片を含む、〔2〕に記載のDNA、
〔7〕異種遺伝子が機能的に連結されている、〔2〕から〔6〕のいずれかに記載のDNA、
〔8〕〔1〕から〔7〕のいずれかに記載のDNAを含むベクター、
〔9〕幼若ホルモン応答性発現ベクターである、〔8〕に記載のベクター、
〔10〕〔1〕から〔7〕のいずれかに記載のDNAまたは該DNAを含むベクターを含む形質転換体、
〔11〕配列番号:2または4のアミノ酸配列をコードするカイコ遺伝子または鱗翅目昆虫における相同遺伝子がコードするアミノ酸配列を含む蛋白質、
〔12〕〔11〕に記載の蛋白質の連続する8アミノ酸以上の断片を含むポリペプチド、
〔13〕配列番号:1または3あるいはそれらの相補配列の連続する15塩基以上を含むか、あるいは配列番号:1または3あるいはそれらの相補配列にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸であって、プローブまたはプライマーとして用いられる核酸、
〔14〕〔11〕に記載の蛋白質に特異的に結合する抗体またはその抗原結合断片を含むポリペプチド、
〔15〕〔13〕に記載の核酸、あるいは〔14〕の抗体またはその抗原結合断片を含むポリペプチドを含む、幼若ホルモンの検出剤、
〔16〕(a)〔13〕に記載の核酸、あるいは〔14〕の抗体またはその抗原結合断片を含むポリペプチド、および(b)幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニスト、を含むキット、
〔17〕幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニストによる発現制御における〔2〕から〔7〕のいずれかに記載のDNAの使用、
〔18〕〔2〕から〔7〕のいずれかに記載のDNAを含む細胞に、幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニストを接触させる工程を含む、発現制御方法、
〔19〕(a)〔2〕から〔7〕のいずれかに記載のDNA、および(b)幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニスト、を含むキット、
〔20〕〔2〕から〔7〕のいずれかに記載のDNAの転写活性を検出する工程を含む、幼若ホルモン作用のアッセイ方法、
〔21〕〔20〕に記載の方法であって、該工程が被験化合物の存在下で行われ、それにより幼若ホルモンの作用に及ぼす被験化合物の効果を検出する方法、
〔22〕〔21〕に記載の方法であって、該方法が幼若ホルモンの作用を上昇させる化合物のスクリーニングにおいて実施され、該DNAの転写活性を上昇させる化合物を選択する工程をさらに含む方法、
〔23〕〔21〕に記載の方法であって、該工程が幼若ホルモンまたはそのアゴニストのさらなる存在下で行われ、それにより幼若ホルモンの作用を低下させる被験化合物の活性を検出する方法、
〔24〕〔23〕に記載の方法であって、該方法が幼若ホルモンの作用を低下させる化合物のスクリーニングにおいて実施され、該DNAの転写活性を低下させる化合物を選択する工程をさらに含む方法、
〔25〕殺虫性化合物のアッセイまたはスクリーニングにおいて実施される、〔20〕から〔24〕のいずれかに記載の方法、
にも関する。
The present invention also provides
[1] DNA according to the following (a) to (c),
(A) DNA comprising the sequence of a silkworm gene encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4, or the sequence of a homologous gene in a lepidopteran insect, or a sequence in the transcriptional regulatory region of those genes, DNA with hormone responsiveness,
(B) a DNA having juvenile hormone responsiveness, comprising a sequence obtained by substituting, deleting, and / or adding one or more bases in any of the sequences described in (a) above,
(C) DNA that hybridizes under stringent conditions with a probe prepared from any of the sequences described in (a) above, and having juvenile hormone responsiveness,
[2] The DNA according to [1], wherein the DNA of (a) includes a sequence in a transcriptional regulatory region,
[3] DNA according to [2], comprising SEQ ID NO: 9 or a fragment thereof having juvenile hormone responsiveness,
[4] DNA according to [2], comprising SEQ ID NO: 10 or a fragment thereof having juvenile hormone responsiveness,
[5] DNA according to [2], comprising SEQ ID NO: 11 or a fragment thereof having juvenile hormone responsiveness,
[6] DNA according to [2], comprising SEQ ID NO: 12 or a fragment thereof having juvenile hormone responsiveness,
[7] DNA according to any one of [2] to [6], wherein heterologous genes are operably linked,
[8] A vector comprising the DNA according to any one of [1] to [7],
[9] The vector according to [8], which is a juvenile hormone responsive expression vector,
[10] A transformant comprising the DNA according to any one of [1] to [7] or a vector containing the DNA,
[11] a protein comprising an amino acid sequence encoded by a silkworm gene encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 or a homologous gene in a lepidopteran insect,
[12] A polypeptide comprising a continuous 8 amino acid fragment of the protein according to [11],
[13] A nucleic acid comprising 15 or more consecutive nucleotides of SEQ ID NO: 1 or 3 or a complementary sequence thereof, or hybridizing under stringent conditions to SEQ ID NO: 1 or 3 or a complementary sequence thereof. , Nucleic acids used as probes or primers,
[14] A polypeptide comprising an antibody or an antigen-binding fragment thereof that specifically binds to the protein of [11],
[15] A detection agent for juvenile hormone comprising the nucleic acid according to [13], or a polypeptide comprising the antibody or antigen-binding fragment thereof according to [14],
[16] (a) a kit comprising the nucleic acid according to [13], or a polypeptide comprising the antibody or antigen-binding fragment thereof according to [14], and (b) juvenile hormone, an agonist or antagonist thereof,
[17] Use of the DNA according to any one of [2] to [7] in expression control by juvenile hormone, an agonist or antagonist thereof,
[18] An expression control method comprising a step of bringing a juvenile hormone, an agonist or an antagonist thereof into contact with a cell containing the DNA according to any one of [2] to [7],
[19] A kit comprising (a) the DNA according to any one of [2] to [7], and (b) juvenile hormone, an agonist or antagonist thereof,
[20] A method for assaying juvenile hormone action, comprising a step of detecting the transcriptional activity of the DNA according to any one of [2] to [7],
[21] The method according to [20], wherein the step is performed in the presence of a test compound, thereby detecting the effect of the test compound on the action of juvenile hormone,
[22] The method according to [21], wherein the method is further carried out in screening for a compound that increases the action of juvenile hormone, and further comprises a step of selecting a compound that increases the transcriptional activity of the DNA;
[23] The method according to [21], wherein the step is performed in the further presence of juvenile hormone or an agonist thereof, thereby detecting the activity of a test compound that reduces the action of juvenile hormone,
[24] The method according to [23], wherein the method is further carried out in screening for a compound that decreases the action of juvenile hormone, and further comprises a step of selecting a compound that decreases the transcriptional activity of the DNA;
[25] The method according to any one of [20] to [24], which is performed in an assay or screening for insecticidal compounds,
Also related.

なお本願請求項において、同一の請求項を引用する各請求項に記載の発明の2つまたはそれ以上を任意に組み合わせた発明は、それらに引用される上位の請求項に記載の発明において、既に意図されている。また、本明細書に記載した任意の発明要素およびその任意の組み合わせは、本明細書に意図されている。また、それらの発明において、本明細書に記載の任意の要素またはその任意の組み合わせを除外した発明も、本明細書に意図されている。また本発明に関して、明細書中に記載されたある特定の態様は、それを開示するのみならず、その態様を含むより上位の本明細書に開示された発明から、その態様を除外した発明も開示するものである。   In the claims of the present application, an invention that is an arbitrary combination of two or more of the inventions described in each claim that cites the same claim is already in the invention described in the higher-order claim cited therein. Is intended. Also, any inventive element described herein and any combination thereof are contemplated herein. Further, in the present invention, an invention excluding any element described in this specification or any combination thereof is also intended in this specification. Further, with respect to the present invention, a specific aspect described in the specification not only discloses the invention but also includes an invention that excludes the aspect from the invention disclosed in a higher order including the aspect. It is disclosed.

本発明において遺伝子とは転写される配列に対応する核酸を言い、エクソンおよびイントロンを含む初期転写産物、スプライシングされたRNA、それらをコードする核酸(例えばゲノムDNA、cDNA)等が含まれる。アミノ酸配列をコードする遺伝子とは、そのアミノ酸配列を連続してコードする核酸(mRNAおよびcDNAなど)、ならびに分断されて不連続的にコードする核酸(イントロンなどに分断されてコードするゲノムDNAなど)が含まれる。すなわち、あるアミノ酸配列をコードする遺伝子は、そのアミノ酸配列を連続的または不連続的にコードする限り、イントロン、5'および/または3'非翻訳領域(UTR)等を含んでいてもよい。また本発明においてアミノ酸配列をコードする遺伝子の配列とは、そのアミノ酸配列の全部を連続または不連続にコードする核酸の塩基配列を言う。好ましくは、該塩基配列はそのアミノ酸配列の全部を連続してコードする。該塩基配列は、より長いアミノ酸配列の一部として、そのアミノ酸をコードしていてもよく、あるいは、正確にその長さのアミノ酸配列をコードしていてもよい。該塩基配列は、そのアミノ酸配列をコードする限り、非コード配列(イントロン、5'および/または3'非翻訳領域(UTR)等)を含んでいてもよい。   In the present invention, a gene refers to a nucleic acid corresponding to a sequence to be transcribed, and includes initial transcription products including exons and introns, spliced RNA, nucleic acids encoding them (for example, genomic DNA, cDNA) and the like. A gene encoding an amino acid sequence is a nucleic acid (such as mRNA and cDNA) that continuously encodes the amino acid sequence, and a nucleic acid that is separated and encoded discontinuously (such as genomic DNA that is encoded by being divided into introns). Is included. That is, a gene encoding a certain amino acid sequence may contain an intron, 5 ′ and / or 3 ′ untranslated region (UTR), etc., as long as the amino acid sequence is encoded continuously or discontinuously. In the present invention, the sequence of a gene encoding an amino acid sequence refers to the nucleotide sequence of a nucleic acid that encodes the entire amino acid sequence continuously or discontinuously. Preferably, the base sequence continuously encodes the entire amino acid sequence. The base sequence may encode the amino acid as part of a longer amino acid sequence, or may encode an amino acid sequence of exactly that length. The base sequence may contain a non-coding sequence (intron, 5 ′ and / or 3 ′ untranslated region (UTR), etc.) as long as it encodes the amino acid sequence.

本発明において核酸は、DNAであってもRNAであってもよく、またその形態にも特に制限はない。核酸は、ゲノムDNA、cDNA、合成DNA、mRNAなどであってよい。また本発明において蛋白質という時は、その鎖長が限定されるものではなく、オリゴペプチドと呼ばれる短いペプチド鎖からなるものを含む。また蛋白質はポリペプチドと呼ばれるものを含む。また本発明の蛋白質および核酸には、単離されたもの、および組み換え体が含まれる。単離された蛋白質および核酸とは、自然の状態から離された蛋白質および核酸を言い、精製されたもの、および人工的に製造されたものが含まれる。組み換え体とは、遺伝子組み換えまたは合成により製造または複製されたものを指し、核酸であればその両端または片端が自然の状態とは同じように繋がっていない核酸を言い、プラスミドや他のベクター中にクローニングされたものや合成核酸が含まれる。組み換え核酸は、天然の核酸をヌクレアーゼや超音波などで切断し、リガーゼなどで再結合することにより製造することができる。また組み換え酵素などを用いて製造することもできる。また、合成された核酸、およびプラスミドやファージあるいはPCR等で増幅された核酸も、本発明において組み換え核酸と言う。また蛋白質であれば、組み換え核酸から発現された蛋白質や合成された蛋白質を組み換え蛋白質と言う。   In the present invention, the nucleic acid may be DNA or RNA, and the form thereof is not particularly limited. The nucleic acid may be genomic DNA, cDNA, synthetic DNA, mRNA and the like. In addition, the term “protein” in the present invention is not limited in its chain length, but includes those consisting of short peptide chains called oligopeptides. Proteins include what are called polypeptides. The proteins and nucleic acids of the present invention include isolated ones and recombinants. Isolated proteins and nucleic acids refer to proteins and nucleic acids that have been separated from their natural state, and include purified products and artificially produced products. Recombinant refers to a nucleic acid that has been produced or replicated by genetic recombination or synthesis, and if it is a nucleic acid, it means a nucleic acid whose both ends or one end is not connected in the same way as in the natural state, and is contained in a plasmid or other vector. Includes cloned and synthetic nucleic acids. Recombinant nucleic acid can be produced by cleaving natural nucleic acid with nuclease or ultrasonic wave and rebinding with ligase or the like. It can also be produced using a recombinant enzyme or the like. In addition, a synthesized nucleic acid and a nucleic acid amplified by a plasmid, phage, PCR or the like are also referred to as a recombinant nucleic acid in the present invention. In the case of a protein, a protein expressed from a recombinant nucleic acid or a synthesized protein is called a recombinant protein.

本発明においてDNAには、一本鎖および二本鎖が含まれる。例えば遺伝子のアンチセンス鎖は、mRNAを検出するためのプローブとして、センス鎖はプローブを調製するための鋳型として有用である。またそれぞれの鎖は、PCRによりこの遺伝子を増幅したり、標識したプローブ等を調製する場合の鋳型として有用である。また二本鎖DNAは、この遺伝子の転写や、この遺伝子がコードする蛋白質の製造に有用である。   In the present invention, DNA includes single strands and double strands. For example, the antisense strand of a gene is useful as a probe for detecting mRNA, and the sense strand is useful as a template for preparing a probe. Each chain is useful as a template when amplifying this gene by PCR or preparing a labeled probe or the like. Double-stranded DNA is useful for transcription of this gene and production of the protein encoded by this gene.

遺伝子の転写調節領域とは該遺伝子の転写を制御している領域であり、通常は遺伝子の上流(センス鎖の5'側領域)にあるが、イントロンやエクソン、5'-および3'-UTR中に存在してもよい。転写を調節する主要な配列は、通常、遺伝子の転写開始部位から上流数千塩基の領域中に存在する。また本発明において転写調節領域中の配列またはDNAとは、それぞれ、遺伝子の転写調節領域の一部または全部を含む配列またはDNAである。また転写調節領域中の配列またはDNAであってJH応答性を有する配列またはDNAとは、転写調節領域の一部または全部を含み、それによりJHに応答して、機能的に連結された下流の遺伝子の転写を制御(促進)する活性を持つ配列またはDNAであり、より具体的には、適切な転写ユニット(転写開始部位、転写配列、および転写終結部位を持ち、場合によりプロモーターおよび/またはエンハンサーをさらに含むDNA構築物)に組み込むことによって、JHに応答して転写を活性化(または上昇)させる配列またはDNAを言う。該配列またはDNAは、転写される配列を持っていてもよく(例えば5'-UTRおよび/またはイントロン)、持たなくてもよい。一般に遺伝子の転写調節領域は転写される配列の5'周辺から上流に向かって数kbpまでの範囲の領域であり、例えば転写開始点から5kb、より好ましくは4kb、3kb、または2kbの範囲内の領域であるが、JH応答性をもたらすために必須な配列は、そのごく一部の配列である。転写調節領域のDNAは、一般に二本鎖DNAとして使用される。   The transcriptional regulatory region of a gene is a region that regulates the transcription of the gene. Usually, it is upstream of the gene (5 'side of the sense strand), but introns, exons, 5'- and 3'-UTR May be present inside. The main sequence that regulates transcription is usually present in a region several thousand bases upstream from the transcription start site of the gene. In the present invention, the sequence or DNA in the transcriptional regulatory region is a sequence or DNA that includes part or all of the transcriptional regulatory region of a gene. The sequence or DNA in the transcriptional regulatory region having JH responsiveness includes a part or all of the transcriptional regulatory region, and thereby downstream of the functionally linked downstream in response to JH. A sequence or DNA having an activity to control (promote) transcription of a gene, and more specifically, an appropriate transcription unit (having a transcription initiation site, transcription sequence, and transcription termination site, optionally a promoter and / or enhancer) A sequence or DNA that activates (or increases) transcription in response to JH. The sequence or DNA may or may not have a transcribed sequence (eg, 5'-UTR and / or intron). In general, the transcriptional regulatory region of a gene is a region ranging from the 5 ′ periphery to the upstream of the sequence to be transcribed up to several kbp, for example, 5 kb from the transcription start point, more preferably within the range of 4 kb, 3 kb, or 2 kb. A region, but a sequence that is essential for conferring JH responsiveness, is a fraction of that sequence. Transcriptional regulatory region DNA is generally used as double-stranded DNA.

天然のJHとしては、JH-I、JH-II、JH-III、JH-0、およびメチルファルネソエート (Methyl Farnesoate)が知られる(Blum,M.S. (Ed.) 1985, Fundamentals of Insect Physiology, John Wiley and Sons, New York)。JHアゴニストおよびJHアナログとしては、メソプレン(methoprene)、フェノキシカルブ(fenoxycarb)、ピリプロキシフェン(pyriproxyfen)、キノプレン(Kinoprene)、ジオフェノラン(Diofenolan)、およびそれらの誘導体等が挙げられる。   Natural JHs include JH-I, JH-II, JH-III, JH-0, and Methyl Farnesoate (Blum, MS (Ed.) 1985, Fundamentals of Insect Physiology, John Wiley and Sons, New York). Examples of JH agonists and JH analogs include methoprene, phenoxycarb, pyriproxyfen, kinoprene, diofenolan, and derivatives thereof.

なお本発明においては、特に別記しない限りJHという用語は、天然および合成JH、およびJHアゴニスト、JH作動性のJHアナログを含めて用いられる。またJH応答性とは、天然および合成JH、JHアゴニスト、またはJH作動性のJHアナログに対して応答性を有することを言い、好ましくはJH-I、JH-II、JH-III、JH-0、およびメソプレンの少なくとも1つに対して応答性を有すること言い、好ましくは天然のJHの少なくとも1つ(例えばJH-I)に対して応答性を有すること言う。またJHの作用を検出するとは、JH、そのアナログまたはアゴニストの活性を検出することが含まれる。   In the present invention, unless otherwise specified, the term JH includes natural and synthetic JH, JH agonists, and JH agonist JH analogs. JH responsiveness means having responsiveness to natural and synthetic JH, JH agonist, or JH agonist JH analog, preferably JH-I, JH-II, JH-III, JH-0 And responsiveness to at least one of the mesoprene, preferably responsiveness to at least one of the natural JHs (eg, JH-I). Further, detecting the action of JH includes detecting the activity of JH, its analog or agonist.

本発明により、JH応答エレメント(JHRE)、およびJHREを用いたJHアゴニストおよびアンタゴニストのアッセイおよびスクリーニング方法、ならびにJHアゴニストおよびアンタゴニストを用いた遺伝子発現制御システム等が提供された。また本発明により、JHに高い応答性を有する遺伝子、蛋白質、およびそれらの利用が提供された。本発明の遺伝子または蛋白質の発現、あるいはJH応答配列による転写活性化を指標とすることにより、JHを簡便かつ高感度で検出することが可能となる。特に当該遺伝子は、複数の細胞型、組織または器官に媒介されることなく、クローナルな細胞のin vitro培養系においてもJHにより非常に高い効率で発現が誘導される。これにより、個体の表現型等を指標とすることなく、培養細胞を用いてハイスループットなスクリーニング系を構築することが可能となった。また本発明のJH応答配列を利用すれば、目的の遺伝子の発現をJHにより制御することが可能となる。例えば本発明の発現制御系を既存の発現制御系と組み合わせれば、それぞれのシステムを利用して複数の遺伝子の発現を独立に制御することも可能となる。   The present invention provides a JH response element (JHRE), a JH agonist and antagonist assay and screening method using JHRE, a gene expression control system using JH agonist and antagonist, and the like. In addition, the present invention provides genes, proteins having high responsiveness to JH, and uses thereof. By using the expression of the gene or protein of the present invention or the transcriptional activation by the JH response element as an index, JH can be detected easily and with high sensitivity. In particular, the gene is induced by JH with very high efficiency even in an in vitro culture system of clonal cells, without being mediated by a plurality of cell types, tissues or organs. This makes it possible to construct a high-throughput screening system using cultured cells without using the phenotype of the individual as an index. Moreover, if the JH response element of the present invention is used, the expression of the target gene can be controlled by JH. For example, when the expression control system of the present invention is combined with an existing expression control system, the expression of a plurality of genes can be independently controlled using each system.

BmKr-h1遺伝子(αアイソフォーム)の構造。Structure of BmKr-h1 gene (α isoform). BmKr-h1遺伝子の転写調節領域および転写開始部位周辺の配列。左側の番号はαアイソフォームの転写開始部位に対する位置を示す。αおよびβアイソフォームの転写開始部位は+1 で示されており、αアイソフォームの第1エクソンとβアイソフォームのエクソンを枠で囲って示した。翻訳開始コドン(ATG)の上にアスタリスクをつけた。Sequence around the transcriptional regulatory region and transcription start site of BmKr-h1 gene. The number on the left indicates the position of the α isoform relative to the transcription start site. The transcription start sites of α and β isoforms are indicated by +1, and the first exon of α isoform and the exon of β isoform are boxed. An asterisk was placed above the translation initiation codon (ATG). 6種のカイコ培養細胞におけるBmKr-h1 遺伝子の JH および 20E に対する応答。各カイコ培養細胞を、JH I (1μg/ml)、20E (0.5μg/ml)、またはその両者を添加した培地中で、25℃下で4時間培養した後に、RNAを抽出し、リアルタイム定量PCRにより、BmKr-h1およびrp49の発現量を定量した。NHはホルモン無添加の培地を表す。Response of BmKr-h1 gene to JH and 20E in 6 silkworm cultured cells. Each silkworm cultured cell was cultured at 25 ° C. for 4 hours in a medium supplemented with JH I (1 μg / ml), 20E (0.5 μg / ml), or both, and then RNA was extracted and real-time quantitative PCR was performed. Was used to quantify the expression levels of BmKr-h1 and rp49. NH represents a medium without hormones. JHアナログによるBmKr-h1遺伝子の誘導。カイコBmN4細胞およびaff3細胞を、メソプレン(10μM)を添加した培地中で、25℃下で所定の時間培養した後に、RNAを抽出し、リアルタイム定量PCRにより、BmKr-h1およびrp49の発現量を定量した。(MEAN±SD, n=3)Induction of BmKr-h1 gene by JH analog. Silkworm BmN4 cells and aff3 cells are cultured in a medium supplemented with mesoprene (10 μM) at 25 ° C for a specified time, then RNA is extracted, and the expression levels of BmKr-h1 and rp49 are quantified by real-time quantitative PCR. did. (MEAN ± SD, n = 3) メソプレン(A)およびJH I処理(B)によるカイコ培養細胞 (aff3) におけるBmKr-h1遺伝子の誘導。各濃度のメソプレンまたはJH Iを添加した培地中で、25℃、2時間培養した後に、RNAを抽出し、リアルタイム定量PCRによりBmKr-h1およびrp49の発現量を定量した。(MEAN±SD, n=3)Induction of BmKr-h1 gene in silkworm cultured cells (aff3) by mesoprene (A) and JHI treatment (B). After culturing at 25 ° C. for 2 hours in a medium supplemented with each concentration of mesoprene or JHI, RNA was extracted, and the expression levels of BmKr-h1 and rp49 were quantified by real-time quantitative PCR. (MEAN ± SD, n = 3) ショウジョウバエ培養細胞(S2)とカイコ培養細胞(BmN4, aff3) におけるJH(メソプレン 10μM)によるKr-h1遺伝子誘導率の比較。メソプレンを(10μM, +JH) 添加した培地中で2時間培養時のDmKr-h1遺伝子 (S2細胞) および BmKr-h1遺伝子 (BmN4細胞, aff3細胞) の誘導倍率。無添加培地(-JH)で2時間培養時の値を1とした。(MEAN±SD, n=3)Comparison of Kr-h1 gene induction rate by JH (mesoprene 10 μM) in Drosophila cultured cells (S2) and silkworm cultured cells (BmN4, aff3). Induction rate of DmKr-h1 gene (S2 cell) and BmKr-h1 gene (BmN4 cell, aff3 cell) when cultured for 2 hours in medium supplemented with mesoprene (10 μM, + JH). The value when cultured in an additive-free medium (-JH) for 2 hours was set to 1. (MEAN ± SD, n = 3) カイコ由来の様々な培養細胞におけるJHによるKr-h1遺伝子誘導。JH-Iまたはメソプレン (各1μM) を添加した培地中で4または6時間培養し、BmKr-h1およびrp49の発現量を定量した。無添加培地(-JH)で培養した時の値(対照)を1とした時のKr-h1遺伝子の誘導倍率を、各バーの上に示した。Kr-h1 gene induction by JH in various cultured cells derived from silkworm. The cells were cultured for 4 or 6 hours in a medium supplemented with JH-I or mesoprene (each 1 μM), and the expression levels of BmKr-h1 and rp49 were quantified. The induction ratio of the Kr-h1 gene when the value (control) when cultured in the non-added medium (-JH) is 1 is shown on each bar. BmKr-h1プロモーターコンストラクトおよびその作製に用いたプライマー。BmKr-h1 promoter construct and primers used for its construction. BmKr-h1レポーターアッセイ。カイコ培養細胞 (aff3) を24well plate に1×106/well で撒種し、1mlのIPL41 (+10% FBS) 中で25℃で48h培養後、図示したpGL4.14コンストラクト 1μg、pIZT-Rluc 0.01μgをTransFastTM (Promega) 3μl を用いて25℃, 48hトランスフェクションを行い、その後メソプレンを10μMになるよう添加して25℃, 24h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Silkworm cultured cells (aff3) are seeded on a 24-well plate at 1 × 10 6 / well, cultured in 1 ml of IPL41 (+ 10% FBS) for 48 h at 25 ° C., then 1 μg of pGL4.14 construct shown in the figure, pIZT-Rluc 0.01 μg was transfected with 3 μl of TransFast (Promega) at 25 ° C. for 48 hours, and then mesoprene was added to 10 μM and cultured at 25 ° C. for 24 hours to measure the reporter activity. BmKr-h1レポーターアッセイ。カイコ培養細胞 (aff3) を96well plate に1.5×105/well で撒種し、200μlのIPL41 (+10% FBS) 中で25℃で12h培養後、図示したpGL4.14コンストラクト 0.2μg、pIZT-Rluc 0.002μgをTransFastTM (Promega) 0.6μl を用いて25℃, 24hトランスフェクションを行い、その後メソプレンを10μMになるよう添加して25℃, 24h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Silkworm cultured cells (aff3) were seeded on a 96-well plate at 1.5 × 10 5 / well and cultured in 200 μl of IPL41 (+ 10% FBS) at 25 ° C. for 12 hours, followed by 0.2 μg of pGL4.14 construct shown in the figure, pIZT- Transfast (Promega) 0.6 μl was used to transfect Rluc 0.002 μg at 25 ° C. for 24 hours, and then mesoprene was added to 10 μM and cultured at 25 ° C. for 24 hours to measure the reporter activity. BmKr-h1レポーターアッセイ。カイコ培養細胞 (aff3) を96well plate に1.5×105/well で撒種し、200μlのIPL41 (+10% FBS) 中で25℃で12h培養後、図示したpGL4.14コンストラクト 0.2μg、pIZT-Rluc 0.002μgをTransFastTM (Promega) 0.6μl を用いて25℃, 24hトランスフェクションを行い、その後メソプレンを10μM、20Eは0.5μg/mlになるよう添加して25℃, 24h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Silkworm cultured cells (aff3) were seeded on a 96-well plate at 1.5 × 10 5 / well and cultured in 200 μl of IPL41 (+ 10% FBS) at 25 ° C. for 12 hours, followed by 0.2 μg of pGL4.14 construct shown in the figure, pIZT- Transfect Rluc 0.002μg with TransFast TM (Promega) 0.6μl at 25 ° C for 24h, then add mesoprene to 10μM and 20E to 0.5μg / ml and incubate at 25 ° C for 24h for reporter activity. It was measured. BmKr-h1レポーターアッセイ。カイコ培養細胞 (aff3) を24well plate に1×106/well で撒種し、1mlのIPL41 (+10% FBS) 中で25℃で48h培養後、pGL4.14_-2763/+116 1μg、pIZT-Rluc 0.01μgをTransFastTM (Promega) 3μl を用いて25℃, 48hトランスフェクションを行い、その後メソプレンを10μMになるよう添加して25℃で 2, 4, 6, 12, 24, および 48h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Silkworm cultured cells (aff3) are seeded on a 24-well plate at 1 × 10 6 / well, cultured in 1 ml IPL41 (+ 10% FBS) for 48 h at 25 ° C., then pGL4.14_-2763 / + 116 1 μg, pIZT -Rluc 0.01 μg was transfected with 3 μl of TransFast TM (Promega) at 25 ° C. for 48 h, and then mesoprene was added to 10 μM and incubated at 25 ° C. for 2, 4, 6, 12, 24, and 48 h. The reporter activity was measured. BmKr-h1レポーターアッセイ。カイコ培養細胞 (aff3) をガラスチューブに1.5×105/well で撒種し、200μlのIPL41 (+10% FBS) 中で25℃で48h培養後、pGL4.14_-2763/+116 0.2μg、pIZT-Rluc 0.002μgをTransFastTM (Promega) 0.6μl を用いて25℃, 48hトランスフェクションを行い、その後 JHI, JHII, JHIII, またはメソプレンを添加して25℃で24h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Silkworm cultured cells (aff3) were seeded in a glass tube at 1.5 × 10 5 / well, cultured in 200 μl IPL41 (+ 10% FBS) at 25 ° C. for 48 hours, and then pGL4.14_-2763 / + 116 0.2 μg, Transfects pIZT-Rluc 0.002μg with TransFast TM (Promega) 0.6μl at 25 ℃ for 48h, then added JHI, JHII, JHIII, or mesoprene and incubated at 25 ℃ for 24h to measure the reporter activity . BmKr-h1レポーターアッセイ。カイコ培養細胞 (BmN4) を24well plate に2×105/well で撒種し、1mlのEx-cell (+10% FBS) 中で25℃で24h培養後、図示したpGL4.14コンストラクト 1μg、pIZT-Rluc 0.01μgをTransFastTM (Promega) 3μl を用いて25℃, 48hトランスフェクションを行い、その後メソプレンを10μMになるよう添加して25℃, 24h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Silkworm cultured cells (BmN4) are seeded on a 24 well plate at 2 × 10 5 / well, cultured in 1 ml of Ex-cell (+ 10% FBS) at 25 ° C. for 24 hours, and 1 μg of pGL4.14 construct shown in the figure, pIZT -Rluc 0.01 μg was transfected with 3 μl of TransFast (Promega) at 25 ° C. for 48 hours, and then mesoprene was added to 10 μM and cultured at 25 ° C. for 24 hours to measure the reporter activity. BmKr-h1レポーターアッセイ。ヨトウガ由来培養細胞 (Sf9) を96well plate に1.5×105/well で撒種し、200μlのSf-900 SFM 中で25℃で48h培養後、図示したpGL4.14コンストラクト 0.2μg、pIZT-Rluc 0.002μgをTransFastTM (Promega) 0.6μl を用いて25℃, 24hトランスフェクションを行い、その後メソプレンを10μMになるよう添加して25℃, 24h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Cultivated sweet potato-derived cultured cells (Sf9) were seeded on a 96-well plate at 1.5 × 10 5 / well, cultured in 200 μl of Sf-900 SFM at 25 ° C. for 48 hours, and then 0.2 μg of pGL4.14 construct, pIZT-Rluc 0.002 shown μg of TransFast (Promega) (0.6 μl) was used for transfection at 25 ° C. for 24 hours, and then mesoprene was added to 10 μM and cultured at 25 ° C. for 24 hours to measure the reporter activity. BmKr-h1レポーターアッセイ。ショウジョウバエ培養細胞 (S2) を96well plate に5×105/well で撒種し、200μlのSchneider (+10% FBS) 中で25℃で48h培養後、図示したpGL4.14コンストラクト 0.2μg、pIZT-Rluc 0.002μgをTransFastTM (Promega) 0.6μl を用いて25℃, 24hトランスフェクションを行い、その後メソプレンを10μMになるよう添加して25℃, 24h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Drosophila cultured cells (S2) were seeded on a 96-well plate at 5 × 10 5 / well, cultured in 200 μl of Schneider (+ 10% FBS) at 25 ° C. for 48 hours, 0.2 μg of pGL4.14 construct as shown, pIZT- Transfast (Promega) 0.6 μl was used to transfect Rluc 0.002 μg at 25 ° C. for 24 hours, and then mesoprene was added to 10 μM and cultured at 25 ° C. for 24 hours to measure the reporter activity. BmKr-h1レポーターアッセイ。カイコ培養細胞 (aff3) を96well plate に1.5×105/well で撒種し、200μlのIPL41 (+10% FBS) 中で25℃で24h培養後、図示したpGL4.14コンストラクト 0.2μg、pIZT-Rluc 0.002μgをTransFastTM (Promega) 0.6μl を用いて25℃, 24hトランスフェクションを行い、その後メソプレンを10μMになるよう添加して25℃, 24h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Silkworm cultured cells (aff3) are seeded on a 96-well plate at 1.5 × 10 5 / well, cultured in 200 μl of IPL41 (+ 10% FBS) at 25 ° C. for 24 hours, 0.2 μg of pGL4.14 construct shown in the figure, pIZT- Transfast (Promega) 0.6 μl was used to transfect Rluc 0.002 μg at 25 ° C. for 24 hours, and then mesoprene was added to 10 μM and cultured at 25 ° C. for 24 hours to measure the reporter activity. BmKr-h1レポーターアッセイ。カイコ培養細胞 (aff3) を96well plate に1.5×105/well で撒種し、200μlのIPL41 (+10% FBS) 中で25℃で24h培養後、図示したpGL4.14コンストラクト 0.2μg、pIZT-Rluc 0.002μgをTransFastTM (Promega) 0.6μl を用いて25℃, 24hトランスフェクションを行い、その後メソプレンを10μMになるよう添加して25℃, 24h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Silkworm cultured cells (aff3) are seeded on a 96-well plate at 1.5 × 10 5 / well, cultured in 200 μl of IPL41 (+ 10% FBS) at 25 ° C. for 24 hours, 0.2 μg of pGL4.14 construct shown in the figure, pIZT- Transfast (Promega) 0.6 μl was used to transfect Rluc 0.002 μg at 25 ° C. for 24 hours, and then mesoprene was added to 10 μM and cultured at 25 ° C. for 24 hours to measure the reporter activity. BmKr-h1レポーターアッセイ。カイコ培養細胞 (aff3) を96well plate に1.5×105/well で撒種し、200μlのIPL41 (+10% FBS) 中で25℃で48培養後、図示したpGL4.14コンストラクト 0.2μg、pIZT-Rluc 0.002μgをTransFastTM (Promega) 0.6μl を用いて25℃, 24hトランスフェクションを行い、その後メソプレンを10μMになるよう添加して25℃, 24h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Silkworm cultured cells (aff3) were seeded on a 96-well plate at 1.5 × 10 5 / well and cultured at 25 ° C. in 200 μl of IPL41 (+ 10% FBS) for 48 μg. Then, 0.2 μg of pGL4.14 construct shown in the figure, pIZT Transfast (Promega) 0.6 μl was used to transfect Rluc 0.002 μg at 25 ° C. for 24 hours, and then mesoprene was added to 10 μM and cultured at 25 ° C. for 24 hours to measure the reporter activity. BmKr-h1レポーターアッセイ。カイコ培養細胞 (aff3) を96well plate に1.5×105/well で撒種し、200μlのIPL41 (+10% FBS) 中で25℃で24h培養後、図示したpGL4.14コンストラクト 0.2μg、pIZT-Rluc 0.002μgをTransFastTM (Promega) 0.6μl を用いて25℃, 24hトランスフェクションを行い、その後メソプレンを10μMになるよう添加して25℃, 24h培養してレポーター活性を測定した。BmKr-h1 reporter assay. Silkworm cultured cells (aff3) are seeded on a 96-well plate at 1.5 × 10 5 / well, cultured in 200 μl of IPL41 (+ 10% FBS) at 25 ° C. for 24 hours, 0.2 μg of pGL4.14 construct shown in the figure, pIZT- Transfast (Promega) 0.6 μl was used to transfect Rluc 0.002 μg at 25 ° C. for 24 hours, and then mesoprene was added to 10 μM and cultured at 25 ° C. for 24 hours to measure the reporter activity. BmKr-h1のJHRE解析を示す。BmKr-h1のJHREを含む領域である-2165/-2025の様々な箇所の塩基を変異させ、aff3を使ってデュアルシフェラーゼアッセイによりJH応答の変化を調べた。The JHRE analysis of BmKr-h1 is shown. BmKr-h1 region containing JHRE-containing region -2165 / -2025 was mutated at various positions, and aff3 was used to examine changes in JH response by dual luciferase assay. BmKr-h1のJHRE解析を示す。図21と同様に、BmKr-h1のJHRE領域の塩基を変異させ、aff3を使ってデュアルシフェラーゼアッセイによりJH応答の変化を調べた。The JHRE analysis of BmKr-h1 is shown. Similarly to FIG. 21, the base of the JHRE region of BmKr-h1 was mutated, and changes in JH response were examined by dual luciferase assay using aff3. コクヌストモドキKr-h1 (TcKr-h1) の転写開始領域のDNA配列を示す。番号は転写開始点(+1)からの位置を示す。This shows the DNA sequence of the transcription initiation region of Kr. The number indicates the position from the transfer start point (+1). 図23の続き。転写開始点は「+1」で示した。枠はエクソンを、アスタリスクは開始コドンを表す。FIG. 23 is a continuation of FIG. The transcription start point is indicated by “+1”. The box represents an exon, and the asterisk represents the start codon. コクヌストモドキKr-h1 (TcKr-h1) のJHRE解析を示す。TcKr-h1のプロモーター領域の配列には、BmKr-h1のJHREの必須配列(CTCCACGTG)が含まれる。この領域を用いて、aff3を使ったデュアルシフェラーゼアッセイによりJH応答の変化を調べた。The JHRE analysis of Kokunu Stomodoki Kr-h1 (TcKr-h1) is shown. The sequence of the promoter region of TcKr-h1 includes the essential sequence (CTCCACGTG) of JHRE of BmKr-h1. Using this region, changes in the JH response were examined by a dual luciferase assay using aff3. BmKr-h1のプロモーター領域の置換の影響を示す。BmKr-h1のプロモーター領域を、アクチンA3遺伝子(BmA3)またはHSP70遺伝子(BmHSP70)のプロモーター領域に置換し、aff3を使ってJH応答性を調べた。図中に、JHによる発現上昇の比率を示した。いずれのプロモーターを用いても、明確なJH応答が認められた。The influence of substitution of the promoter region of BmKr-h1 is shown. The promoter region of BmKr-h1 was replaced with the promoter region of actin A3 gene (BmA3) or HSP70 gene (BmHSP70), and JH responsiveness was examined using aff3. In the figure, the ratio of increase in expression by JH is shown. A clear JH response was observed with either promoter. JHREと相互作用する因子の特定を示す。ショウジョウバエS2細胞系を用いて、BmKr-h1のJHREのデュアルシフェラーゼアッセイを行った。BmMet2において、顕著はJH応答性が誘導された。Identification of factors that interact with JHRE. BmKr-h1 JHRE dual luciferase assay was performed using the Drosophila S2 cell line. In BmMet2, JH responsiveness was significantly induced. Met2の機能解析。GAL4のDNA結合ドメインとBmMet2の融合タンパク質を発現するプラスミド(gal4-DBD_BmMet2)を作製し、UAS-ルシフェラーゼプラスミド(pGL_Luc(UAS_Luc))と共に、ヒト腎臓由来の培養細胞株(HEK293)にco-transfectionして、レポーターアッセイを行った。Functional analysis of Met2. A plasmid (gal4-DBD_BmMet2) expressing a fusion protein of GAL4 DNA-binding domain and BmMet2 was prepared, and co-transfection with a UAS-luciferase plasmid (pGL_Luc (UAS_Luc)) into a cultured cell line derived from human kidney (HEK293) A reporter assay was performed. 哺乳動物細胞におけるJH応答性の発現誘導。HEK293(0.5×105/well;96well plate)を、MEM + 0.1mM NEAA + 10% FBS中で37℃, 48h培養した後、JHREルシフェラーゼレポータープラスミドであるpGL4.14_-2165/-2025&-49/116、pGL4.14_-2763/116、pGL4.14_JHRE×4&TK、またはpGL4.14_JHRE×5&-49/116のいずれかと、野生型BmMet2を発現するプラスミド(pBIND_BmMet2_-gal4)とを、内部標準レポーターベクター pRL-TK (Promega) と共にLipofectamine 2000を用いてco-transfection (37℃, 48h) を行い、JHI 0.1μMを添加後 (37℃, 24h)、デュアルシフェラーゼアッセイを行った。コントロールとして、Met2をコードしない空ベクターを用いた。Induction of JH-responsive expression in mammalian cells. HEK293 (0.5 × 10 5 / well; 96 well plate) was cultured in MEM + 0.1 mM NEAA + 10% FBS at 37 ° C. for 48 h, and then the JHRE luciferase reporter plasmid pGL4.14_-2165 / -2025 & -49 / 116, pGL4.14_-2763 / 116, pGL4.14_JHRE × 4 & TK, or pGL4.14_JHRE × 5 & -49 / 116, a wild-type BmMet2 expressing plasmid (pBIND_BmMet2_-gal4), and an internal standard reporter vector pRL Co-transfection (37 ° C, 48h) with Lipofectamine 2000 with -TK (Promega) was performed, and JHI 0.1µM was added (37 ° C, 24h), followed by dual luciferase assay. An empty vector that does not encode Met2 was used as a control. コクヌストモドキTcKr-h1のJHREを用いたJH応答性の発現誘導。ショウジョウバエS2細胞およびカイコaff3細胞を1.5×105 /well で96ウェルプレートにまき、10% FBSを含むschneider培地または10% FBSを含むIPL41培地で25℃で24時間培養した。TcKr-h1の-477/+106を含むレポータープラスミド(pGL4.14_Tckrh1_pro)0.2μg、内部標準としてpIZT-Rluc 0.002μgをTransFastTM (Promega) 0.6μl を用いて25℃、24時間トランスフェクションを行い、メソプレン10μMを添加し25℃、24時間培養後にルシフェラーゼアッセイを行った。Induction of JH-responsive expression using JHRE of Kc. Drosophila S2 cells and silkworm aff3 cells were seeded in 96-well plates at 1.5 × 10 5 / well and cultured at 25 ° C. for 24 hours in schneider medium containing 10% FBS or IPL41 medium containing 10% FBS. Transfect 0.2 g of reporter plasmid (pGL4.14_Tckrh1_pro) containing -477 / + 106 of TcKr-h1 and pIZT-Rluc 0.002 μg as an internal standard using TransFast (Promega) 0.6 μl at 25 ° C. for 24 hours, Mesoprene 10 μM was added and cultured at 25 ° C. for 24 hours, followed by luciferase assay. コクヌストモドキTcKr-h1のJHREを用いたヒト細胞におけるJH応答性の発現誘導。HEK293細胞を0.2×105 /well で96ウェルプレートにまき、10% FBSおよび0.1 mM 非必須アミノ酸 (NEAA) を含むMEM培地で37℃で48時間培養した。TcKr-h1の-477/+106を含むレポータープラスミド 0.2μg、gal4-DBD_BmMet2発現プラスミド(pcDNA_BmMet2)または野生型BmMet2(pBIND_BmMet2_-gal4)を発現するプラスミド(pBIND_BmMet2_-gal4)0.2μg、および内部標準レポーターベクター pRL-TK (Promega) 0.2μgをLipofectamine 2000(0.5μg)を用いてco-transfection (37℃, 48h) を行い、JHI 0.1μMを添加後 (37℃, 24h)、デュアルシフェラーゼアッセイを行った。コントロールとして、Met2をコードしない空ベクター(pcDNA_none)を用いた。Induction of JH-responsive expression in human cells using JHRE of TcKr-h1. HEK293 cells were seeded in a 96-well plate at 0.2 × 10 5 / well and cultured at 37 ° C. for 48 hours in a MEM medium containing 10% FBS and 0.1 mM non-essential amino acid (NEAA). 0.2 μg of reporter plasmid containing -477 / + 106 of TcKr-h1, 0.2 μg of plasmid expressing gal4-DBD_BmMet2 expression plasmid (pcDNA_BmMet2) or wild type BmMet2 (pBIND_BmMet2_-gal4), and internal standard reporter vector Co-transfection (37 ° C, 48h) was performed using 0.2µg of pRL-TK (Promega) using Lipofectamine 2000 (0.5µg), and 0.1µM of JHI was added (37 ° C, 24h), followed by dual luciferase assay. As a control, an empty vector (pcDNA_none) not encoding Met2 was used. 哺乳動物細胞におけるJH誘導発現の用量依存特性。MEM + 0.1mM NEAA + 10% FBS 200μl で培養したHEK293 (0.2×105/well, 96well plate) に pGL4.14_-2165/-2025&-49/116 および BmMet2発現ベクター(pBIND_BmMet2_-gal4)を、内部標準レポーターベクター pRL-TKと共にLipofectamine 2000を用いてco-transfection (48h) を行い、JH処理(JHI, II, III, MT (methoprene), MF (methyl farnesoate), FA (Farnesoic acid), 24h)を実施し、デュアルシフェラーゼアッセイを行った。Dose-dependent characteristics of JH-induced expression in mammalian cells. PGL4.14_-2165 / -2025 & -49 / 116 and BmMet2 expression vector (pBIND_BmMet2_-gal4) were added to HEK293 (0.2 × 10 5 / well, 96 well plate) cultured in 200 μl of MEM + 0.1 mM NEAA + 10% FBS. Co-transfection (48h) using Lipofectamine 2000 with standard reporter vector pRL-TK, JH treatment (JHI, II, III, MT (methoprene), MF (methyl farnesoate), FA (Farnesoic acid), 24h) And performed a dual luciferase assay. カイコ細胞におけるJH誘導発現の用量依存特性。aff3細胞を10% FBSを含むIPL41 200μlで培養し (1.5×105/well, 96well plate)、JH処理後(JHI, II, III, MT (methoprene), MF (methyl farnesoate), FA (Farnesoic acid), 2h)、内在性のBmKr-h1の転写レベルを測定した。内部標準として内在性のribosomal protein 49 (BmRp49) の転写レベルを測定した。Dose-dependent characteristics of JH-induced expression in silkworm cells. Cultivate aff3 cells in 200 μl of IPL41 containing 10% FBS (1.5 × 10 5 / well, 96 well plate), and after JH treatment (JHI, II, III, MT (methoprene), MF (methyl farnesoate), FA (Farnesoic acid ), 2h), the transcription level of endogenous BmKr-h1 was measured. The transcription level of endogenous ribosomal protein 49 (BmRp49) was measured as an internal standard.

本発明は、幼若ホルモン(JH)に応答して下流の遺伝子の転写を活性化するJH応答配列(JH応答エレメント (JHRE))を提供する。本発明のDNAには、JH応答性を有する遺伝子の転写調節領域中の配列を含むDNAであって、その配列があることによりJH応答性を有するDNAが含まれる(本発明においてはこれを、JHREを含むDNAとも言う)。より具体的には、本発明のDNAは、JHREの必須配列(CTCCACGTG (配列番号42) またはそれと高度に類似した配列)を含む。また本発明のJHREには、より好ましくは、例えばCCTCCACGTG (配列番号41)、GCCTCCACGTG (配列番号40)、GGCCTCCACGTG (配列番号39)、またはこれらのいずれかと高度に類似した配列を含むものが含まれる。当該DNAは、適当なプロモーターの近傍に挿入されることによりJH応答性を付与するようなDNA、または挿入しない場合と比べJH応答性を上昇させるようなDNAである。このようなDNAは、JHまたはJHアゴニストに応答して転写が促進されるので、その発現を検出することによりJHの作用を評価することができる。従って、これらのDNAは、JHまたはそのアゴニスト、アンタゴニスト等の検出またはスクリーニングのためのマーカーとして、あるいはJHまたはそのアゴニスト、アンタゴニスト等による発現の制御のために有用である。   The present invention provides a JH response element (JH response element (JHRE)) that activates transcription of downstream genes in response to juvenile hormone (JH). The DNA of the present invention includes DNA having a sequence in the transcriptional regulatory region of a gene having JH responsiveness, and DNA having JH responsiveness due to the presence of the sequence (in the present invention, Also called DNA containing JHRE). More specifically, the DNA of the present invention contains an essential sequence of JHRE (CTCCACGTG (SEQ ID NO: 42) or a sequence highly similar thereto). The JHRE of the present invention more preferably includes, for example, one containing CCTCCACGTG (SEQ ID NO: 41), GCCTCCACGTG (SEQ ID NO: 40), GGCCTCCACGTG (SEQ ID NO: 39), or a sequence highly similar to any of these. . The DNA is DNA that imparts JH responsiveness by being inserted in the vicinity of an appropriate promoter, or DNA that increases JH responsiveness as compared with the case where it is not inserted. Since transcription of such DNA is promoted in response to JH or a JH agonist, the action of JH can be evaluated by detecting its expression. Therefore, these DNAs are useful as markers for detection or screening of JH or its agonists and antagonists, or for control of expression by JH or its agonists and antagonists.

上記DNAは、JH応答性の転写エンハンサーとして用いることができる。すなわち該DNAを転写調節領域(例えば転写開始点から5kb以内、4kb以内、3kb以内、2kb以内、1kb以内、500b以内)に含むDNAにおいて、JHに応答して下流の遺伝子の転写を誘導することができる。本発明のDNAは、転写調節領域において、JHに応答して下流の遺伝子の転写を調節するための配列(すなわちJH応答エレメント)として有用である。   The DNA can be used as a JH-responsive transcription enhancer. That is, in the transcriptional regulatory region (for example, within 5 kb, within 4 kb, within 3 kb, within 2 kb, within 1 kb, within 500 b from the transcription start point), inducing transcription of downstream genes in response to JH. Can do. The DNA of the present invention is useful as a sequence (ie, JH response element) for regulating transcription of a downstream gene in response to JH in a transcriptional regulatory region.

JH応答性を有するとは、JHまたはそのアゴニストに応答して発現が上昇するか、または発現を上昇させることを言い、転写調節領域の配列を含むDNAにおいては、ある細胞においてそのDNAの制御下に連結したDNAの転写レベル(またはそこにコードされる蛋白質の発現または活性のレベル)が、JHまたはそのアゴニストに応答して誘導、またはJHまたはそのアゴニストの非存在下に比べて上昇することを言う。転写調節領域のDNAは、適宜他のプロモーター(JH応答性を必ずしも持たないもの)、転写開始部位、およびレポーター遺伝子等と組み合わせて、JH応答性を評価することができる(すなわちレポーターアッセイ)。JHは、天然JHであっても合成JH(例えばメソプレン)であってもよい。合成JHには、JHアゴニスト(JH作動性のJHアナログを含む)が含まれる。   Having JH responsiveness means that expression is increased or increased in response to JH or an agonist thereof. In a DNA containing a transcriptional regulatory region sequence, a certain cell is under the control of the DNA. The level of transcription of the DNA linked to (or the level of expression or activity of the protein encoded therein) induced in response to JH or an agonist thereof, or increased relative to the absence of JH or an agonist thereof. To tell. The DNA of the transcriptional regulatory region can be appropriately evaluated for JH responsiveness (ie, reporter assay) in combination with other promoters (those not necessarily having JH responsiveness), transcription initiation sites, reporter genes, and the like. JH may be natural JH or synthetic JH (eg, mesoprene). Synthetic JH includes JH agonists (including JH agonistic JH analogs).

また本発明は、CTCCACGTG (配列番号42) またはそれと高度に類似した配列)を含むDNAであって、Met(Methoprene-tolerant)蛋白質(resistance to juvenile hormone (Rst(1)JH)、または juvenile hormone resistence protein とも呼ばれる)に結合する活性を有するDNAを提供する。Met蛋白質をDNAに結合させることにより、昆虫細胞のみならず、哺乳動物細胞などの他の細胞においても、下流の遺伝子の発現を誘導することができる。従ってMet蛋白質に結合するDNA(Met結合エレメント)は、Met蛋白質による発現調節のための調節配列として有用である他、このDNAとMet蛋白質との結合を阻害する化合物のアッセイやスクリーニングにも使用することができる。本発明は、本発明のDNAの、Met蛋白質に結合させるための使用を提供する。このような使用には、Met蛋白質に結合させることによる結果(効果)を得るための使用も含まれる。例えば本発明は、JHまたはそのアゴニストの存在下で、本発明のDNAとMet蛋白質を共存させる工程を含む、Met蛋白質を該DNAと相互作用させる方法に関する。当該方法は、JHに応答して該DNAの転写活性を誘導させるために用いることができる。   The present invention also relates to a DNA containing CTCCACGTG (SEQ ID NO: 42) or a sequence highly similar thereto, which is a Met (Methoprene-tolerant) protein (resistance to juvenile hormone (Rst (1) JH) or juvenile hormone resistence). Provided is DNA having an activity of binding to protein (also called protein). By binding the Met protein to DNA, expression of downstream genes can be induced not only in insect cells but also in other cells such as mammalian cells. Therefore, DNA that binds to the Met protein (Met binding element) is useful as a regulatory sequence for regulating expression by the Met protein, and also used for assays and screening for compounds that inhibit the binding of this DNA to the Met protein. be able to. The present invention provides the use of the DNA of the present invention for binding to a Met protein. Such use includes use for obtaining a result (effect) by binding to the Met protein. For example, the present invention relates to a method for interacting a Met protein with the DNA, comprising the step of allowing the DNA of the present invention and the Met protein to coexist in the presence of JH or an agonist thereof. The method can be used to induce transcriptional activity of the DNA in response to JH.

本発明のDNAとしては、CTCCACGTG配列と同一の配列でなくても、JH応答活性および/またはMet蛋白質結合活性を有する限り、それと高度に類似した配列を含むDNAを使用することができる。このような配列は、CTCCACGTG (配列番号42)(または配列番号39〜41)に対して、1または数個の塩基を置換、欠失、および/または付加した配列であってよく、より好ましくは1または数個の塩基を置換した配列である。改変された塩基配列は、改変前と65%以上、好ましくは70%以上、75%以上、80%以上、85%以上、または90%以上の同一性を有する。例えば、改変される塩基は好ましくは3個以下、より好ましくは2個以下、さらに好ましくは1個である。一例を挙げれば、例えばCTNCACGTG (例えば CTMCACGTG)、CWCCACGTG (例えば CACCACGTG) などが挙げられる。   As the DNA of the present invention, a DNA containing a sequence highly similar to that can be used as long as it has JH response activity and / or Met protein binding activity, even if it is not the same sequence as the CTCCACGTG sequence. Such a sequence may be a sequence in which one or several bases are substituted, deleted, and / or added to CTCCACGTG (SEQ ID NO: 42) (or SEQ ID NO: 39 to 41), more preferably. A sequence in which one or several bases are substituted. The modified nucleotide sequence has an identity of 65% or more, preferably 70% or more, 75% or more, 80% or more, 85% or more, or 90% or more before modification. For example, the number of bases to be modified is preferably 3 or less, more preferably 2 or less, and even more preferably 1. For example, CTNCACGTG (for example, CTMCACGTG), CWCCACGTG (for example, CACCACGTG) and the like can be mentioned.

本発明のDNAは、JH応答性遺伝子の転写調節領域中の配列をさらに含むことができる。例えばJH応答性遺伝子の転写調節領域(例えば転写開始点から5kb以内、好ましくは4kb、3kb、または2kb以内)において、CTCCACGTGまたはそれと高度に類似した配列を含む部分を切り出して使用することができる。JH応答活性を有する限り、切り出す範囲に特に制限はないが、例えば10塩基以上、好ましくは11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、40、50、70、または100塩基以上を切り出して使用するとよい。好ましい態様では、CTCCACGTGまたはそれと高度に類似した配列の5'側(上流側)を、例えば1塩基以上、好ましくは2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、または60塩基以上含むように切り出すことが好ましい。   The DNA of the present invention may further comprise a sequence in the transcriptional regulatory region of the JH responsive gene. For example, in the transcriptional regulatory region of a JH-responsive gene (for example, within 5 kb, preferably within 4 kb, 3 kb, or 2 kb from the transcription start site), a portion containing CTCCACGTG or a sequence highly similar thereto can be cut out and used. As long as it has JH response activity, the range to be cut out is not particularly limited, for example, 10 bases or more, preferably 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 40, 50 , 70, or 100 bases or more may be cut out and used. In a preferred embodiment, the 5 ′ side (upstream side) of CTCCACGTG or a sequence highly similar thereto is, for example, 1 base or more, preferably 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20 , 30, 40, 50, or 60 bases or more.

JH応答性遺伝子としては、転写調節領域中にCTCCACGTGまたはそれと高度に類似した配列を含み、該配列がJHに応答して転写を活性化させる活性を有する限り任意のものを使用することができる。JH応答性遺伝子としては、好ましくは最適なJH濃度の存在下において、遺伝子の発現が、JH非存在下に比べ有意に、好ましくは1.5倍以上、より好ましくは2倍以上、3倍以上、4倍以上、5倍以上、6倍以上、8倍以上、10倍以上上昇する遺伝子である。特にJH応答遺伝子の1つであるKr-H1遺伝子の転写調節領域から配列を切り出して使用することにより、極めて高いJH応答性を発揮する転写調節配列を得ることが可能である。Kr-h1遺伝子としては、例えば鱗翅目昆虫や鞘翅目(甲虫目)昆虫などのKr-h1遺伝子が挙げられ、これらの遺伝子の転写調節配列を好適に用いることができる。例えば鱗翅目昆虫を代表するカイコのKr-h1遺伝子は配列番号1および3、転写領域の配列は配列番号9に示されている。また鞘翅目昆虫を代表するコクヌストモドキ(Tribolium castaneum)のKr-h1遺伝子は配列番号32、転写領域の配列は配列番号31に示されている。また、本発明においてKr-h1遺伝子およびKr-h1蛋白質には、これらの遺伝子および蛋白質の相同遺伝子および相同蛋白質が含まれる。Kr-h1遺伝子を具体的に例示すれば、例えばキョウソヤドリコバチ (Nasonia vitripennis) Kr-h1 (XM_001600244.1, XP_001600294.1)、セイヨウミツバチ (Apis mellifera) Kr-h1 (NM_001011566.1, NP_001011566.1)、エンドウヒゲナガアブラムシ Kr-h1 (Acyrthosiphon pisum) (XM_001946159.1, XP_001946194.1)、ネッタイシマカ (Aedes aegypti) Kr-h1 (XM_001655112.1, XP_001655162.1)、ネッタイイエカ (Culex quinquefasciatus) Kr-h1 (XM_001863494.1, XP_001863529.1)、ガンビアハマダラカ (Anopheles gambiae) Kr-h1 (AGAP009662-PA; XM_318706.4, XP_318706.4) 等を例示することができる。   As the JH-responsive gene, any gene can be used as long as it contains CTCCACGTG or a sequence highly similar thereto in the transcriptional regulatory region, and the sequence has an activity to activate transcription in response to JH. As a JH responsive gene, the expression of the gene is preferably significantly higher than that in the absence of JH, preferably in the presence of an optimal JH concentration, preferably 1.5 times or more, more preferably 2 times or more, 3 times or more, 4 It is a gene that rises more than twice, more than 5 times, more than 6 times, more than 8 times, more than 10 times. In particular, it is possible to obtain a transcriptional regulatory sequence that exhibits extremely high JH responsiveness by excising the sequence from the transcriptional regulatory region of the Kr-H1 gene, which is one of the JH-responsive genes. Examples of the Kr-h1 gene include Kr-h1 genes such as lepidopterous insects and Coleoptera (Coleoptera) insects, and the transcriptional regulatory sequences of these genes can be preferably used. For example, the silkworm Kr-h1 gene representing lepidopterous insects is shown in SEQ ID NOs: 1 and 3, and the sequence of the transcription region is shown in SEQ ID NO: 9. In addition, the Kr-h1 gene of Tribolium castaneum representing the Coleoptera is shown in SEQ ID NO: 32, and the sequence of the transcription region is shown in SEQ ID NO: 31. In the present invention, Kr-h1 gene and Kr-h1 protein include homologous genes and homologous proteins of these genes and proteins. Specific examples of the Kr-h1 gene include, for example, Nasonia vitripennis Kr-h1 (XM_001600244.1, XP_001600294.1), Apis mellifera Kr-h1 (NM_001011566.1, NP_001011566. 1), pea aphid Kr-h1 (Acyrthosiphon pisum) (XM_001946159.1, XP_001946194.1), Aedes aegypti Kr-h1 (XM_001655112.1, XP_001655162.1), Culex quinquefasciatus (Culex quinquefasciatus) XM_001863494.1, XP_001863529.1), Anopheles gambiae Kr-h1 (AGAP009662-PA; XM_318706.4, XP_318706.4) and the like.

例えばBmKr-h1の転写調節領域中の配列を含む好適なDNAを具体的に例示すれば、BmKr-h1αに対して-4741〜+968(配列番号:9)、-4741〜+116、-4041〜+116、-2763〜+116(配列番号:10)、-4041〜+968、-2763〜-1695、-2565〜+116、-2347〜+116、-2165〜+116、-2165〜-1999および-285〜+116の組み合わせ、-2165〜-2049および-285〜+116の組み合わせ、-2165〜-1999および-192〜+116の組み合わせ、-2165〜-2049および-192〜+116の組み合わせ、-2165〜-1999および-111〜+116の組み合わせ、-2165〜-2049および-111〜+116の組み合わせ、-2165〜-1999および-49〜+116の組み合わせ、-2165〜-2049および-49〜+116の組み合わせ、-2165〜-2001および-49〜+116の組み合わせ、-2165〜-2025および-49〜+116の組み合わせ、-2165〜-2045および-49〜+116の組み合わせ、-2165〜-2068および-49〜+116の組み合わせ、およびそれらの断片であってJH応答性またはMet蛋白質結合活性を有するものが挙げられるが、それらに限定されない。特に-2165〜-2025(配列番号11)、-2128〜-2045(配列番号36)、-2165〜-2049、-2165〜-2068、-2128〜-2049(配列番号37)、-2105〜-2068(配列番号38)、-2079〜-2063、-2079〜-2068(配列番号39)、またはそれらの断片であってJH応答性を有するもの、特に-2094〜-2089、-2079〜-2063、-2079〜-2068、-2078〜-2068、-2077〜-2068、または-2076〜-2068を含む15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100塩基以上のJH応答性断片またはMet蛋白質結合断片が例示できる。また、配列番号34、35(TcKr-h1の-351/+48、-477/+106)、またはそれらの断片であってJH応答性またはMet結合活性を有するもの、特にCTCCACGTGを含む配列番号34の1〜351の断片であって、JH応答性またはMet結合活性を有する断片を例示することができる。   For example, when a suitable DNA containing a sequence in the transcriptional regulatory region of BmKr-h1 is specifically exemplified, -4741 to +968 (SEQ ID NO: 9), -4741 to +116, -4041 with respect to BmKr-h1α ~ + 116, -2763 ~ + 116 (SEQ ID NO: 10), -4041 ~ + 968, -2763 ~ -1695, -2565 ~ + 116, -2347 ~ + 116, -2165 ~ + 116, -2165 ~- 1999 and -285 to +116 combination, -2165 to -2049 and -285 to +116 combination, -2165 to -1999 and -192 to +116 combination, -2165 to -2049 and -192 to +116 Combinations, -2165 to -1999 and -111 to +116 combinations, -2165 to -2049 and -111 to +116 combinations, -2165 to -1999 and -49 to +116 combinations, -2165 to -2049 and -49 to +116 combinations, -2165 to -2001 and -49 to +116 combinations, -2165 to -2025 and -49 to +116 combinations, -2165 to -2045 and -49 to +116 combinations, Combinations of -2165 to --2068 and -49 to +116, and fragments of these In addition, examples include, but are not limited to, those having Met protein binding activity. In particular, -2165 to -2025 (SEQ ID NO: 11), -2128 to -2045 (SEQ ID NO: 36), -2165 to -2049, -2165 to --2068, -2128 to -2049 (SEQ ID NO: 37), -2105 to- 2068 (SEQ ID NO: 38), -2079 to -2063, -2079 to -2068 (SEQ ID NO: 39), or fragments thereof having JH responsiveness, particularly -2094 to -2089, -2079 to -2063 , -2079 ~ -2068, -2078 ~ -2068, -2077 ~ -2068, or -2076 ~ -2068, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90 Examples thereof include JH-responsive fragments or Met protein-binding fragments of 100 bases or more. Further, SEQ ID NO: 34, 35 (-351 / + 48, -477 / + 106 of TcKr-h1) or a fragment thereof having JH responsiveness or Met binding activity, particularly SEQ ID NO: 34 including CTCCACGTG 1 to 351 of the fragments, and fragments having JH responsiveness or Met binding activity can be exemplified.

また、例えばキョウソヤドリコバチ (Nasonia vitripennis) Kr-h1の転写調節領域中の配列としては、翻訳開始点から上流-2892/-2884の9塩基を含む配列(例えば -2941/-2842 (配列番号43) を含む配列)が候補として挙げられる。当該領域の塩基配列は、accession番号 AAZX01010451.1 を参照することができる。セイヨウミツバチ (Apis mellifera) Kr-h1の転写調節領域中の配列としては、翻訳開始点から上流-1997/-1989の9塩基を含む配列(例えば -2068/-1926 (配列番号44) を含む配列)が候補として挙げられる。当該領域の塩基配列は、accession番号 NW_001260508.1 を参照することができる。エンドウヒゲナガアブラムシ (Acyrthosiphon pisum) Kr-h1の転写調節領域中の配列としては、翻訳開始点から上流-1221/-1213の9塩基を含む配列(例えば -1260/-1193 (配列番号45) を含む配列)が候補として挙げられる。当該領域の塩基配列は、accession番号 ABLF01017962.1 を参照することができる。その他、AC092216.1(GI:14578097)の相補配列における配列番号46を含む配列などが候補として挙げられる。   For example, the sequence in the transcriptional regulatory region of Nasonia vitripennis Kr-h1 includes a sequence containing 9 bases from -2892 / -2884 upstream from the translation start point (for example, -2941 / -2842 (SEQ ID NO: 43) is a candidate. The accession number AAZX01010451.1 can be referred to for the base sequence of this region. The sequence in the transcriptional regulatory region of Apis mellifera Kr-h1 includes a sequence containing 9 bases upstream from the translation start point -1997 / -1989 (for example, -2068 / -1926 (SEQ ID NO: 44)) ) Is a candidate. For the base sequence of this region, reference can be made to accession number NW — 001260508.1. The sequence in the transcriptional regulatory region of the pea aphid (Acyrthosiphon pisum) Kr-h1 includes a sequence containing 9 bases from -1221 / -1213 upstream from the translation start point (for example, -1260 / -1193 (SEQ ID NO: 45)) Sequence) is a candidate. The accession number ABLF01017962.1 can be referred to for the base sequence of this region. In addition, a sequence including SEQ ID NO: 46 in the complementary sequence of AC092216.1 (GI: 14578097) can be used as a candidate.

なお転写調節領域の配列を含むDNAにおけるJH応答性は、そのDNAがJH存在下で絶対的な転写レベルを上昇させるかどうかというよりは、JH非存在下と比べた場合の、JH存在下における転写レベルの上昇の比率(誘導倍率)により測られる。従って、仮にあるDNAをプロモーターに挿入した場合に、そのDNAを挿入しなかった時と比べてJH存在下でさえ転写レベルが低下したとしても、そのDNAを挿入したプロモーターにおいて、JH非存在下における転写レベルがさらに低下したのならば、そのDNAはJH応答性を有している。すなわち、JH非存在下で特異的に(すなわちJH存在下よりも強く)転写のネガティブ調節エレメント(negative regulatory element)として働く配列も、JH応答性を有する配列である。好ましい態様では、本発明のDNAは、JH非存在下に比べ、JH存在下において、転写活性が1.5倍以上、より好ましくは2倍以上、3倍以上、4倍以上、5倍以上、6倍以上、8倍以上、10倍以上上昇させる活性を有する。JHの最適濃度は、適宜決定することができる。
またMet蛋白質との結合活性は、標識したDNAを用いたプルダウンアッセイや、表面プラズモン共鳴(Biacore)を利用した測定、実施例に記載したone-hybridアッセイと同様のレポーターコンストラクトを利用した系などにより検出することができる。Met蛋白質は、ヘテロダイマーとしてJHREに結合および/またはJHREを介した転写を活性化するものであってもよいが、好ましくは単独でJHREに結合および/またはJHREを介した転写を活性化する。
It should be noted that the JH responsiveness in DNA containing the transcriptional regulatory region sequence is higher in the presence of JH than in the absence of JH, rather than whether the DNA increases absolute transcription levels in the presence of JH. Measured by rate of increase in transcription level (induction magnification). Therefore, when a DNA is inserted into a promoter, even if the transcription level is reduced even in the presence of JH compared to when the DNA is not inserted, in the promoter in which the DNA is inserted, in the absence of JH. If the transcription level is further reduced, the DNA is JH responsive. That is, a sequence that acts as a negative regulatory element of transcription specifically in the absence of JH (ie, stronger than in the presence of JH) is also a sequence having JH responsiveness. In a preferred embodiment, the DNA of the present invention has a transcriptional activity of 1.5 times or more, more preferably 2 times or more, 3 times or more, 4 times or more, 5 times or more, 6 times in the presence of JH compared to the absence of JH. As described above, it has an activity of increasing 8 times or more, 10 times or more. The optimum concentration of JH can be determined as appropriate.
The binding activity with the Met protein is determined by pull-down assay using labeled DNA, measurement using surface plasmon resonance (Biacore), system using reporter construct similar to one-hybrid assay described in Examples, etc. Can be detected. The Met protein may bind to JHRE and / or activate transcription via JHRE as a heterodimer, but preferably binds to JHRE and / or activates transcription via JHRE alone.

また本発明のDNAには、上記DNAにおいて、1または複数の塩基を置換、欠失、および/または付加などにより改変された配列を持つDNAであって、該配列がJH応答性またはMet結合活性を有するDNAが含まれる。例えばJH応答性を持つDNAは、適当なプロモーター中に挿入されることによりJH応答性を付与するか、あるいは挿入しない場合と比べJH応答性を上昇させる。JH応答性の遺伝子の転写調節領域から切り出された配列は、それを適宜改変することにより、JH応答性またはMet結合活性を維持したバリエーションを容易作り出すことが可能である。   The DNA of the present invention is a DNA having a sequence modified by substitution, deletion, and / or addition of one or more bases in the above-mentioned DNA, and the sequence has JH responsiveness or Met binding activity. DNA having For example, DNA having JH responsiveness imparts JH responsiveness by being inserted into an appropriate promoter, or increases JH responsiveness as compared with the case where no insertion is made. A sequence excised from the transcriptional regulatory region of a JH-responsive gene can be easily modified to easily create variations that maintain JH-responsiveness or Met binding activity.

配列が改変された核酸を調製するための当業者によく知られた方法としては、部位特異的変異誘発法(Gotoh, T. et al. (1995) Gene 152, 271-275、Zoller, MJ, and Smith, M.(1983) Methods Enzymol. 100, 468-500、Kramer, W. et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12, 9441-9456、Kramer W, and Fritz HJ(1987) Methods. Enzymol. 154, 350-367、Kunkel, TA(1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82, 488-492、Kunkel (1988) Methods Enzymol. 85, 2763-2766)などが挙げられる。また変異やバリエーションは自然界においても存在する。本発明のDNAには、そのような人工的に作り出したDNA、および天然の、または自然に生じた(naturally occurring)バリエーションであって、JH応用性を持つDNAが含まれる。これらのバリエーションには、多型が含まれる他、JH応答性またはMet結合活性に影響を与えない程度の変異が含まれる。   Methods well known to those skilled in the art for preparing sequence-modified nucleic acids include site-directed mutagenesis (Gotoh, T. et al. (1995) Gene 152, 271-275, Zoller, MJ, and Smith, M. (1983) Methods Enzymol. 100, 468-500, Kramer, W. et al. (1984) Nucleic Acids Res. 12, 9441-9456, Kramer W, and Fritz HJ (1987) Methods. Enzymol. 154, 350-367, Kunkel, TA (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 82, 488-492, Kunkel (1988) Methods Enzymol. 85, 2763-2766). Mutations and variations also exist in nature. The DNA of the present invention includes such artificially generated DNA and DNA that is natural or naturally occurring variations and has JH applicability. These variations include polymorphisms as well as mutations that do not affect JH responsiveness or Met binding activity.

DNAにおいて改変されている塩基数に特に制限はないが、例えばJH応答性またはMet結合活性を有するDNAの全塩基数の30%以内、好ましくは25%以内、20%以内、15%以内、10%以内、5%以内、3%以内、または1%以内であってよい。また、例えば100塩基以内、好ましくは80塩基以内、70塩基以内、60塩基以内、50塩基以内、40塩基以内、30塩基以内、20塩基以内、10塩基以内、5塩基以内、または1塩基が改変されていてよい。これらのDNAは、Kr-h1遺伝子(例えばカイコKr-h1やコクヌストモドキKr-h1、あるいは鱗翅目昆虫や鞘翅目昆虫におけるその相同遺伝子(オルソログ))の転写調節領域のDNAであって、JH応答性またはMet結合活性を有するDNAの塩基配列(一例を挙げればBmKr-h1の-4741〜+968、-4741〜+116、-4041〜+116、-2763〜+116、-4041〜+968、-2763〜-1695、-2565〜+116、-2347〜+116、-2165〜+116、-2165〜-2025、-2128〜-2045、-2165〜-2049、-2165〜-2068、-2128〜-2049、-2079〜-2063、-2079〜-2068、-2094〜-2089、-2079〜-2063、-2079〜-2068、-2078〜-2068、-2077〜-2068、-2076〜-2068またはそれらの中にあるJH応答性断片)と、連続する少なくとも9塩基、好ましくは10、11、12、13、15、17、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、90、または100塩基以上にわたって、好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは99%以上、最も好ましくは100%の同一性を持つ配列を含んでいる。   The number of bases modified in DNA is not particularly limited, but for example, within 30%, preferably within 25%, within 20%, within 15%, 10% of the total number of bases of DNA having JH responsiveness or Met binding activity. It can be within%, within 5%, within 3%, or within 1%. Also, for example, within 100 bases, preferably within 80 bases, within 70 bases, within 60 bases, within 50 bases, within 40 bases, within 30 bases, within 20 bases, within 10 bases, within 5 bases, or 1 base modified May have been. These DNAs are transcriptional regulatory region DNAs of the Kr-h1 gene (for example, silkworm Kr-h1 and Krnus moth Kr-h1, or its homologous genes (orthologs) in Lepidoptera and Coleoptera) DNA sequence having sex or Met binding activity (for example, BmKr-h1 -4741 to +968, -4741 to +116, -4041 to +116, -2763 to +116, -4041 to +968, -2763 to -1695, -2565 to +116, -2347 to +116, -2165 to +116, -2165 to --2025, -2128 to -2045, -2165 to -2049, -2165 to --2068, -2128 ~ -2049, -2079 ~ -2063, -2079 ~ -2068, -2094 ~ -2089, -2079 ~ -2063, -2079 ~ -2068, -2078 ~ -2068, -2077 ~ -2068, -2076 ~- 2068 or a JH-responsive fragment within them) and at least 9 consecutive bases, preferably 10, 11, 12, 13, 15, 17, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, Over 60, 65, 70, 80, 90, or 100 bases, preferably 70% or more, more preferably 75% or more, more preferred 80% or more, more preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 99% or more, and most preferably 100% identity. Contains an array with

ここで塩基配列およびアミノ酸配列の同一性は、比較したい配列をそれぞれ塩基およびアミノ酸が一致するように適宜ギャップを挿入して整列させ、整列された範囲の全アミノ酸または全塩基に対する一致するアミノ酸または塩基の割合 (%) として計算される。配列の整列は、例えばKarlinおよびAltschulによるアルゴリズムであるBLAST(Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1990, 87, 2264-2268、Karlin, S. & Altschul, SF., Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1993, 90, 5873)を用いて行うことができる。BLASTのアルゴリズムに基づいたBLASTNやBLASTPと呼ばれるプログラムが開発されている(Altschul, SF. et al., J Mol Biol, 1990, 215, 403)。具体的には、塩基配列の同一性を決定するにはblastnプログラム、アミノ酸配列の同一性を決定するにはblastpプログラムを用い、例えばNCBI(National Center for Biothchnology Information)のBLASTのウェブページにおいて「Low complexity」などのフィルターの設定は全てOFFにして、デフォルトのパラメータを用いて計算を行う(Altschul, S.F. et al. (1993) Nature Genet. 3:266-272; Madden, T.L. et al. (1996) Meth. Enzymol. 266:131-141; Altschul, S.F. et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25:3389-3402; Zhang, J. & Madden, T.L. (1997) Genome Res. 7:649-656)。パラメータの設定は、例えばopen gapのコストはヌクレオチドは5で蛋白質は11、extend gapのコストはヌクレオチドは2で蛋白質は1、nucleotide mismatchのペナルティーは-3、nucleotide matchの報酬は1、expect valueは10、wordsizeはヌクレオチドは11で蛋白質は2、Dropoff (X) for blast extensions in bitsはblastnでは20で他のプログラムでは7、X dropoff value for gapped alignment (in bits)はblastn以外では15、final X dropoff value for gapped alignment (in bits)はblastnでは50で他のプログラムでは25 にする。アミノ酸配列の比較においては、スコアのためのマトリックスとしてBLOSUM62を用いることができる(Henikoff, S. and Henikoff, J. G. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 10915-10919)。2つの配列の比較を行うblast2sequencesプログラム(Tatiana A et al. (1999) FEMS Microbiol Lett. 174:247-250)の助けをかりて、2つの配列のアライメントを作成することができる。配列の同一性の算出においては、例えば比較する元となる配列の全範囲のアライメント中(内部に挿入されたギャップは分母に加える)の一致する塩基またはアミノ酸の割合を計算する。元となる配列の外側に配置されたギャップやミスマッチは計算から除外し、アライメント内のギャップはミスマッチと同等にみなして算出する。   Here, the identity of the base sequence and the amino acid sequence is determined by aligning the sequences to be compared with appropriate gaps so that the bases and amino acids match, respectively, and matching all the amino acids in the aligned range or the matching amino acids or bases. Calculated as a percentage. For example, BLAST (Proc. Natl. Acad. Sei. USA, 1990, 87, 2264-2268, Karlin, S. & Altschul, SF., Proc. Natl. Acad. Sei) is an algorithm by Karlin and Altschul. USA, 1993, 90, 5873). Programs called BLASTN and BLASTP based on the BLAST algorithm have been developed (Altschul, SF. Et al., J Mol Biol, 1990, 215, 403). Specifically, the blastn program is used to determine the identity of the base sequence, and the blastp program is used to determine the identity of the amino acid sequence. For example, “Low” on the BLAST web page of NCBI (National Center for Biothchnology Information) All the filter settings such as “complexity” are turned off, and calculation is performed using default parameters (Altschul, SF et al. (1993) Nature Genet. 3: 266-272; Madden, TL et al. (1996) Meth. Enzymol. 266: 131-141; Altschul, SF et al. (1997) Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402; Zhang, J. & Madden, TL (1997) Genome Res. 7: 649-656). For example, the open gap cost is 5 for nucleotides and 11 for proteins, the cost for extend gaps is 2 for nucleotides and 1 for proteins, the penalty for nucleotide mismatch is -3, the reward for nucleotide match is 1, and the expect value is 10, wordsize is 11 nucleotides, protein is 2, Dropoff (X) for blast extensions in bits is 20 for blastn, 7 for other programs, X dropoff value for gapped alignment (in bits) is 15, other than blastn, final X The dropoff value for gapped alignment (in bits) is 50 for blastn and 25 for other programs. In comparing amino acid sequences, BLOSUM62 can be used as a matrix for scoring (Henikoff, S. and Henikoff, J. G. (1992) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 10915-10919). With the help of the blast2sequences program (Tatiana A et al. (1999) FEMS Microbiol Lett. 174: 247-250) that compares two sequences, an alignment of the two sequences can be created. In the calculation of sequence identity, for example, the ratio of bases or amino acids that match during alignment of the entire range of sequences to be compared (added gaps are added to the denominator) is calculated. Gaps and mismatches located outside the original sequence are excluded from the calculation, and the gaps in the alignment are regarded as equivalent to the mismatches.

また本発明のDNAには、上記DNAから調製したプローブと、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであって、JH応答性またはMet結合活性を有するDNAが含まれる。また本発明は、Kr-h1遺伝子の転写調節領域中の配列から切り出した、JH応答活性またはMet結合活性を有するDNA、具体的には、カイコKr-h1(配列番号:2または4)をコードするKr-h1遺伝子、コクヌストモドキKr-h1、および他の昆虫におけるその相同遺伝子(オルソログ)の転写調節領域中の配列であってJH応答活性またはMet結合活性を有するDNA、あるいはそれらの相補鎖と、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであって、JH応答性またはMet結合活性を有するDNAにも関する。例えばカイコBmKr-h1(配列番号:1または3)またはその転写調節領域のDNA(例えば配列番号:9)、あるいはコクヌストモドキKr-h1(配列番号32)またはその転写調節領域のDNA(例えば配列番号:31)からプローブを調製し、ハイブリダイゼーションによりゲノムDNAライブラリー等をスクリーニングすることにより、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAを得ることができる。このようなDNAは、実施例で示したのと同様に、JHに対する高い応答性を有することが期待できる。すなわち転写される配列およびそこにコードされる蛋白質は、JHに応じて発現が誘導され、転写調節領域のDNAは、機能的に連結された遺伝子の転写をJHに応じて活性化させることができることが期待できる。   The DNA of the present invention includes DNA that hybridizes with the probe prepared from the above DNA under stringent conditions and has JH responsiveness or Met binding activity. The present invention also encodes DNA having JH response activity or Met binding activity, specifically silkworm Kr-h1 (SEQ ID NO: 2 or 4), which is excised from the sequence in the transcriptional regulatory region of the Kr-h1 gene. A sequence in the transcriptional regulatory region of Kr-h1 gene, Kr-h1 gene, and its homologous gene (ortholog) in other insects, and having JH response activity or Met binding activity, or a complementary strand thereof It also relates to DNA that hybridizes under stringent conditions and has JH responsiveness or Met binding activity. For example, silkworm BmKr-h1 (SEQ ID NO: 1 or 3) or its transcriptional regulatory region DNA (for example, SEQ ID NO: 9), or Kuknutomodoki Kr-h1 (SEQ ID NO: 32) or its transcriptional regulatory region DNA (for example, SEQ ID NO: :)), and a DNA that hybridizes under stringent conditions can be obtained by screening a genomic DNA library or the like by hybridization. Such DNA can be expected to have high responsiveness to JH, as shown in the Examples. That is, the expression of the transcribed sequence and the protein encoded therein are induced in response to JH, and the DNA in the transcriptional regulatory region can activate transcription of the functionally linked gene in response to JH. Can be expected.

プローブの調製は、例えばカイコBmKr-h1(例えば配列番号:1、3、またはそれらのCDS、あるいはそれらの相補配列)、コクヌストモドキKr-h1(配列番号32またはそのCDS、あるいはその相補配列)、またはそれらの相同遺伝子の転写配列(またはCDSあるいはそれらの相補配列など)、あるいはそれらの転写調節領域(例えば配列番号:9〜12、31のいずれか、あるいはそれらの相補配列)のDNA(センス鎖、アンチセンス鎖、またはその両方)の全体または一部をプローブまたはその鋳型として用いることができ、例えばニックトランスレーション法、ランダムプライマー法、PCR、またはin vitroトランスレーション等により、標識されたプローブを調製することができる(Feinberg, A. P. and Vogelstein, B., 1983, Anal. Biochem. 132, 6-13; Feinberg, A. P. and Vogelstein, B., 1984, Anal. Biochem. 137, 266-267; Saiki RK, et al: Science 230: 1350, 1985、Saiki RK, et al: Science 239: 487, 1988)。ランダムプライマー法としては、ランダムヘキサマー(pd(N)6)またはランダムノナマー(pd(N)9)等を用いればよい(例えば Random Primer DNA Labeling Kit, Takara Bio Inc., Otsu, Japan)。プローブの調製に用いられる鋳型DNAは、例えば連続した20塩基以上、好ましくは30、40、50、70、100、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、または1000塩基以上である。また、プローブの平均鎖長は、例えば20塩基以上、好ましくは30、40、50、70、100、150、200、250、300、350、400、450、500、600、700、800、または1000塩基以上であり、例えば5000塩基以下、好ましくは4000、3000、または2000塩基以下である。プローブに短い鎖長の核酸が含まれていたとしても、ストリンジェントな条件下におけるハイブリダイゼーションにおいてはそれらのプローブは核酸にハイブリダイズすることができないので影響は少ない。 For example, silkworm BmKr-h1 (for example, SEQ ID NO: 1, 3, or a CDS thereof, or a complementary sequence thereof), Knotnumodoki Kr-h1 (SEQ ID NO: 32 or a CDS thereof, or a complementary sequence thereof), Or a transcription sequence (or CDS or a complementary sequence thereof) of those homologous genes, or a DNA (sense strand) of a transcription regulatory region thereof (for example, any of SEQ ID NOs: 9 to 12, 31 or a complementary sequence thereof) , Antisense strand, or both) can be used as a probe or a template thereof, for example, labeled probe by nick translation method, random primer method, PCR, in vitro translation, etc. (Feinberg, AP and Vogelstein, B., 1983, Anal. Biochem. 132, 6-13; Feinberg, AP and Vogelstein, B., 1984, Anal. Biochem. 137, 266-267; Saiki RK, et al: Science 230: 1350, 1985, Saiki RK, et al: Science 239: 487, 1988). As the random primer method, random hexamer (pd (N) 6 ), random nonamer (pd (N) 9 ) or the like may be used (for example, Random Primer DNA Labeling Kit, Takara Bio Inc., Otsu, Japan). The template DNA used for preparing the probe is, for example, 20 or more consecutive bases, preferably 30, 40, 50, 70, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800. Or 1000 bases or more. The average chain length of the probe is, for example, 20 bases or more, preferably 30, 40, 50, 70, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700, 800, or 1000. More than base, for example, less than 5000 bases, preferably less than 4000, 3000, or 2000 bases. Even if the probe contains a nucleic acid having a short chain length, in hybridization under stringent conditions, these probes cannot be hybridized to the nucleic acid, so there is little influence.

ストリンジェントな条件下におけるハイブリダイゼーションは、当業者が日常的に行っている(Southern, E. M., J. Mol. Biol., 98:503, 1975; Sambrook and Russell, Molecular Cloning, 3rd ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, USA, 2001)。具体的には、例えば5×SSC (1×SSC は 150 mM NaCl, 15 mM sodium citrateを含む)、7%(W/V) SDS、100μg/ml 変性サケ精子DNA、5×デンハルト液(1×デンハルト溶液は0.2%ポリビニールピロリドン、0.2%牛血清アルブミン、および0.2%フィコールを含む)を含む溶液中、50℃、好ましくは60℃、より好ましくは65℃でハイブリダイゼーションを行う条件である。ハイブリダイゼーションの時間は適宜調製してよいが、例えば3時間またはそれ以上、好ましくは5時間またはそれ以上、好ましくは8時間またはそれ以上、好ましくは12時間またはそれ以上、例えば5〜15時間程度行う。ハイブリダイゼーション後の洗浄は、ハイブリダイゼーションと同じ温度で、例えば2×SSC, 0.1% SDS中で20分、好ましくは30分、より好ましくは40分洗浄する。より好ましくは、ハイブリダイゼーション後の洗浄を、ハイブリダイゼーションと同じ温度で、1×SSC, 0.1% SDS中、より好ましくは0.5×SSC, 0.1% SDS中、より好ましくは0.2×SSC, 0.1% SDS中、より好ましくは0.1×SSC, 0.1% SDS中で20分、好ましくは30分、より好ましくは40分洗浄する。   Hybridization under stringent conditions is routinely performed by those skilled in the art (Southern, EM, J. Mol. Biol., 98: 503, 1975; Sambrook and Russell, Molecular Cloning, 3rd ed., Cold Spring). Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, USA, 2001). Specifically, for example, 5 × SSC (1 × SSC includes 150 mM NaCl and 15 mM sodium citrate), 7% (W / V) SDS, 100 μg / ml denatured salmon sperm DNA, 5 × Denhardt's solution (1 × Denhardt's solution is a condition for performing hybridization at 50 ° C., preferably 60 ° C., more preferably 65 ° C. in a solution containing 0.2% polyvinyl pyrrolidone, 0.2% bovine serum albumin, and 0.2% ficoll. The hybridization time may be appropriately adjusted. For example, it is 3 hours or longer, preferably 5 hours or longer, preferably 8 hours or longer, preferably 12 hours or longer, for example, 5 to 15 hours. . Washing after hybridization is performed at the same temperature as hybridization, for example, in 2 × SSC, 0.1% SDS for 20 minutes, preferably 30 minutes, more preferably 40 minutes. More preferably, the post-hybridization wash is in 1 × SSC, 0.1% SDS, more preferably in 0.5 × SSC, 0.1% SDS, more preferably in 0.2 × SSC, 0.1% SDS at the same temperature as the hybridization. More preferably, it is washed in 0.1 × SSC, 0.1% SDS for 20 minutes, preferably 30 minutes, more preferably 40 minutes.

DNAが由来する生物種としては、例えば所望の昆虫または甲殻類であってよく、好ましくは鱗翅目昆虫または鞘翅目昆虫であり、より好ましくはカイコガ上科(Bombycoidea)、ヤガ上科(Noctuoidea)、マダラガ上科(Zygaenoidea)、スズメガ上科(Sphingoidea)、スガ上科(Yponomeutoidea)、ゴミムシダマシ上科(Tenebrionoidea)昆虫が挙げられ、具体的にはカイコガ科(Bombycidae)、ヤママユガ科(Saturniidae)、ヤガ科(Noctuidae)、メイガ科(Pyralidae)、スズメガ科(Sphingidae)、スガ科(Yponomeutidae)、ゴミムシダマシ科(Tenebrionidae)の昆虫、より好ましくはカイコガ科(Bombycidae)、ヤママユガ科(Saturniidae)、およびゴミムシダマシ科(Tenebrionidae)、より好ましくはBombyx属(Bombyx mori、Bombyx mandalina)およびコクヌストモドキ属(Tribolium属)の昆虫が挙げられる。   The biological species from which the DNA is derived may be, for example, a desired insect or crustacean, preferably a lepidopterous insect or a Coleoptera, more preferably Bombycoidea, Noctuoidea, Examples include insects of Zygaenoidea, Sphingoidea, Yponomeutoidea, and Tenebrionoidea. Specifically, Bombycidae, Saturniidae, and Saga (Noctuidae), Pyralidae, Sphingidae, Yponomeutidae, Tenebrionidae insects, more preferably Bombycidae, Saturniidae, and Tenebrionidae ), More preferably, insects of the genus Bombyx (Bombyx mori, Bombyx mandalina) and the genus Bombyx (Tribolium) .

転写調節領域のうち、JH応答またはMet結合性に必要な領域(JHRE)はごく一部を占めるに過ぎないと考えられる(実施例参照)。従って転写調節領域のDNAは、JH応答性またはMet結合活性を失わない限り欠失させてもよい。該活性を有するために必須な配列は、その領域を適宜欠失させて該活性が保たれている領域を特定することにより同定することができる(実施例4〜6)。例えば本発明は、配列番号:9の断片であって、JH応答またはMet結合性を有するDNAに関する。このようなDNAには、BmKr-h1αに対して -4741〜+116、-4041〜+116、-2763〜+116、-4041〜+968、-2763〜-1695、-2565〜+116、-2347〜+116、-2165〜+116、-2165〜-2025、-2128〜-2045、-2165〜-2049、-2165〜-2068、-2128〜-2049、-2079〜-2063、-2079〜-2068、-2094〜-2089、-2079〜-2063、-2079〜-2068、-2078〜-2068、-2077〜-2068、または -2076〜-2068 の配列、あるいはそれらのJH応答性断片またはMet結合断片を含むDNAが含まれる。JH応答性を持つ断片を得るためには、例えば実施例に記載したように、PCR、制限酵素処理、エキソヌクレアーゼ処理、変異導入法等により、適宜断片を調製し、その下流にマーカー遺伝子を連結してJH応答性を調べ、JH応答性を保持したものを選択すればよい。配列番号:12、34〜42の配列には、Kr-h1の主要なJHREの少なくとも1つが含まれていると考えられる。これらの配列の断片であって、JH応答性を有するDNAは、本発明に含まれる。またBmKr-h1αのイントロン配列(配列番号:15)中には、JH応答性をもたらす配列(JHRE)が含まれていることが示唆される。配列番号:15またはその断片を含むDNAであってJH応答性を有するDNAは、本発明に含まれる。これらの断片のJH応答性は、実施例に記載の方法により確認することができる。   Of the transcriptional regulatory region, the region required for JH response or Met binding (JHRE) is considered to occupy only a small part (see Examples). Therefore, the DNA of the transcription regulatory region may be deleted as long as it does not lose JH responsiveness or Met binding activity. The sequence essential for having the activity can be identified by appropriately deleting the region and specifying the region where the activity is maintained (Examples 4 to 6). For example, the present invention relates to a DNA having SEQ ID NO: 9 and having JH response or Met binding property. Such DNAs include -4741 to +116, -4041 to +116, -2763 to +116, -4041 to +968, -2763 to --1695, -2565 to +116,-to BmKr-h1α. 2347 ~ + 116, -2165 ~ + 116, -2165 ~ -2025, -2128 ~ -2045, -2165 ~ -2049, -2165 ~ -2068, -2128 ~ -2049, -2079 ~ -2063, -2079 ~ -2068, -2094 to -2089, -2079 to -2063, -2079 to -2068, -2078 to -2068, -2077 to -2068, or -2076 to -2068, or a JH-responsive fragment thereof or DNA containing Met binding fragments is included. In order to obtain a fragment with JH responsiveness, for example, as described in the Examples, an appropriate fragment is prepared by PCR, restriction enzyme treatment, exonuclease treatment, mutagenesis, etc., and a marker gene is linked downstream thereof. Then, JH responsiveness is examined, and one that retains JH responsiveness may be selected. The sequences of SEQ ID NOs: 12, 34 to 42 are considered to contain at least one of the major JHREs of Kr-h1. DNAs that are fragments of these sequences and have JH responsiveness are included in the present invention. Further, it is suggested that the intron sequence (SEQ ID NO: 15) of BmKr-h1α contains a sequence (JHRE) that causes JH responsiveness. DNA containing SEQ ID NO: 15 or a fragment thereof and having JH responsiveness is included in the present invention. The JH responsiveness of these fragments can be confirmed by the method described in the Examples.

またBmKr-h1αにおける -2068位の3’側、例えば-2068〜-2025の領域は、3’側から欠失させて行くと次第にJH応答性が低下する(図20)ことから、この領域中にもJH応答性に関与する配列が含まれていることが示唆される。従って、これらの領域に含まれる配列を含むDNAも、本発明のDNAとして優れている。すなわち本発明は、BmKr-h1αに対して -2165〜-2045またはその断片の塩基配列を含むDNAであってMet結合活性またはJH応答性を有する(該配列によりJH応答性がもたらされる)DNAに関する。また本発明は、BmKr-h1αに対して -2165〜-2025(配列番号:11)またはその断片の塩基配列を含むDNAであってMet結合活性またはJH応答性を有する(該配列によりJH応答性がもたらされる)DNAに関する。
特に配列番号:12(BmKr-h1αに対する -2165〜-2068の領域)、38〜42から選択される配列の全部または少なくとも3'末端を含む断片を含み、より下流(3’側、つまり -2167〜)の少なくとも一部の領域も含むDNAは好適である。例えば、配列番号:12、38〜42のいずれか、またはその3’末端の塩基を含む部分配列を含み、それに連続して、BmKr-h1αに対して-2067〜-2045またはその断片をさらに含むDNAであって、JH応答性を有するDNAは、本発明に含まれる。また、より下流(3’)の領域、例えば-2025まで含むDNAは、JH応答性はさらに上昇する(図20)。配列番号:12またはその3’末端の塩基を含む部分配列を含み、それに連続して、BmKr-h1αに対して-2067〜-2025またはその断片をさらに含むDNAであって、JH応答性またはMet結合活性を有するDNAは、本発明に含まれる。また本発明は、BmKr-h1αに対する -2105〜-2068、または -2165〜-2045の領域、あるいはその断片の塩基配列を含み、その配列によりJH応答性がもたらされるDNAに関する。また本発明は、BmKr-h1αに対する -2105〜-2068、または -2165〜-2025の領域、あるいはその断片の塩基配列を含み、その配列によりJH応答性またはMet結合性がもたらされるDNAに関する。
In addition, in the BmKr-h1α, the 3 ′ side of the −2068 position, for example, the −2068 to −2025 region, gradually decreases in JH responsiveness when deleted from the 3 ′ side (FIG. 20). This also suggests that sequences involved in JH responsiveness are included. Therefore, DNA containing sequences contained in these regions is also excellent as the DNA of the present invention. That is, the present invention relates to a DNA comprising the base sequence of -2165 to -2045 or a fragment thereof with respect to BmKr-h1α and having Met binding activity or JH responsiveness (which results in JH responsiveness). . Further, the present invention is a DNA comprising the base sequence of -2165 to -2025 (SEQ ID NO: 11) or a fragment thereof with respect to BmKr-h1α and having Met binding activity or JH responsiveness. Concerning DNA).
In particular, SEQ ID NO: 12 (region of −2165 to −2068 relative to BmKr-h1α), including all or at least the 3 ′ end of a sequence selected from 38 to 42, and more downstream (3 ′, ie −2167 DNA including at least a partial region of ~) is preferred. For example, it includes a partial sequence including any of SEQ ID NO: 12, 38 to 42, or a base at the 3 ′ end thereof, and further includes −2067 to −2045 or a fragment thereof with respect to BmKr-h1α. A DNA having JH responsiveness is included in the present invention. Moreover, JH responsiveness is further increased in a DNA that is further downstream (3 ′), for example, up to −2025 (FIG. 20). SEQ ID NO: 12 or a partial sequence containing a base sequence at the 3 ′ end thereof, and a DNA further comprising -2067 to −2025 or a fragment thereof relative to BmKr-h1α, and comprising JH responsiveness or Met DNA having binding activity is included in the present invention. The present invention also relates to a DNA that comprises the base sequence of the region −2105 to −2068, or −2165 to −2045, or a fragment thereof for BmKr-h1α, and that results in JH responsiveness. The present invention also relates to a DNA comprising the region of -2105 to -2068 or -2165 to -2025 for BmKr-h1α, or a fragment thereof, which brings about JH responsiveness or Met binding by the sequence.

上記DNAは、適宜転写開始部位を含んでよい。転写開始部位に特に制限はなく、例えば鱗翅目昆虫遺伝子に由来する転写開始部位を3’側に連結させることができる。但し、転写開始部位やプロモーター自体の由来はKr-h1である必要はなく、適宜他の遺伝子由来の配列を使用することができる(図26、28)。JHREを含む断片と転写開始部位との距離は、適宜調整してよい。BmKr-h1αの転写開始部位を用いる場合は、例えばBmKr-h1αに対して -285〜+116、-192〜+116、-111〜+116、-49〜+116(配列番号:13)、または転写開始(+1)部位を含むそれらの断片の塩基配列を用いることができるが、これらに限定されない。また、BmKr-h1βの転写開始部位を含む断片を用いてもよい。好適な一例を挙げれば、BmKr-h1αに対して -2165〜-2025と-49/+116の配列を含むDNAが例示できる。BmKr-h1αに対して -2165〜-2025と-49/+116を連結した塩基配列(配列番号:14)を含むDNAは、JH応答性プロモーターとして特に好適である。   The DNA may appropriately include a transcription initiation site. There is no particular limitation on the transcription start site, and for example, a transcription start site derived from a lepidopteran insect gene can be linked to the 3 'side. However, the transcription initiation site and the promoter itself do not have to be derived from Kr-h1, and sequences derived from other genes can be used as appropriate (FIGS. 26 and 28). The distance between the fragment containing JHRE and the transcription start site may be adjusted as appropriate. When using the transcription start site of BmKr-h1α, for example, -285 to +116, -192 to +116, -111 to +116, -49 to +116 (SEQ ID NO: 13), or BmKr-h1α The base sequences of those fragments including the transcription start (+1) site can be used, but are not limited thereto. Alternatively, a fragment containing the transcription start site of BmKr-h1β may be used. As a suitable example, DNA containing the sequences of −2165 to −2025 and −49 / + 116 with respect to BmKr-h1α can be exemplified. A DNA comprising a base sequence (SEQ ID NO: 14) in which −2165 to −2025 and −49 / + 116 are linked to BmKr-h1α is particularly suitable as a JH-responsive promoter.

また、BmKr-h1αのイントロンに相当する領域(+131〜+942;配列番号:15)は、それがなくてもJH応答性は維持されるが、上述の通り、この領域もJH応答性に関与していると考えられる。本発明は、BmKr-h1αのイントロンの塩基配列またはその断片の塩基配列を含むDNAであって、Met結合活性を有するDNAまたは該配列によりJH応答性が上昇するDNAに関する。JH応答性の上昇は、該配列があることによって、JHまたはJHアゴニスト存在下における転写を上昇させることであってもよいし、JHまたはJHアゴニスト非存在下において、転写を抑制させることにより、JHまたはJHアゴニスト存在下における転写誘導(誘導倍率)を上昇させることであってもよい。イントロンまたはその断片の塩基配列は、BmKr-h1の転写開始部位と適宜組み合わせて用いてもよい。例えば BmKr-h1α の -49〜+116(配列番号:13)と組み合わせて用いることができる。あるいは、BmKr-h1β の転写開始部位(配列番号:9の815位のA)周辺の配列を含むような断片も好適である。また、-2165〜-2068(配列番号:12)またはそのJH応答性の断片配列、あるいは、-2165〜-2045、-2165〜-2025、またはそれらのJH応答性の断片配列と組み合わせて用いるのが好ましい。BmKr-h1αイントロンまたはその部分配列を含みJH応答性を上昇させるDNAは、特にSf9やBmN4などの細胞において好適に用いられる。   In addition, the region corresponding to the intron of BmKr-h1α (+131 to +942; SEQ ID NO: 15) maintains JH responsiveness even without it, but as described above, this region also becomes JH responsive. It seems that they are involved. The present invention relates to a DNA comprising a base sequence of an intron of BmKr-h1α or a fragment thereof, which has a Met binding activity or a DNA whose JH responsiveness is increased by the sequence. The increase in JH responsiveness may be due to the presence of the sequence to increase transcription in the presence of JH or JH agonist, or by suppressing transcription in the absence of JH or JH agonist. Alternatively, the transcription induction (induction ratio) in the presence of a JH agonist may be increased. The base sequence of the intron or a fragment thereof may be used in appropriate combination with the transcription start site of BmKr-h1. For example, it can be used in combination with -49 to +116 (SEQ ID NO: 13) of BmKr-h1α. Alternatively, a fragment containing a sequence around the transcription start site of BmKr-h1β (A at position 815 of SEQ ID NO: 9) is also suitable. Further, it is used in combination with -2165 to --2068 (SEQ ID NO: 12) or a JH-responsive fragment sequence thereof, or -2165 to --2045, -2165 to --2025, or a JH-responsive fragment sequence thereof. Is preferred. A DNA containing a BmKr-h1α intron or a partial sequence thereof and increasing JH responsiveness is preferably used particularly in cells such as Sf9 and BmN4.

なお本発明のDNAは、Kr-h1遺伝子を含む染色体全体のDNAは含まない。また本発明は、例えば照射や変異原暴露等により生じた、Kr-h1遺伝子を含む断片染色体を構成するようなDNAを含むものでもない。また、accession番号 AADK01001667 (GI number 54108045; Update Date: Oct 12 2004 7:59 PM) で示されるような、カイコ染色体断片の連続配列(コンティグ等)からなるDNAは含まない。本発明のDNAは、好ましくはaccession番号 AADK01001667の少なくとも一部の配列、例えば連続した15、20、50、100、200、500、1000塩基の配列を少なくとも1箇所、好ましくは少なくとも2箇所、より好ましくは少なくとも3、4、5、6、または7箇所の配列を含まない。具体的には、例えばAADK01001667の 1〜10000番目(配列番号:29)および/または24958〜25957番目(配列番号:30)の少なくとも1箇所、好ましくは少なくとも2箇所、より好ましくは少なくとも3、4、5、6、または7箇所の連続した15、20、50、100、200、500、1000塩基の配列を含まないものである。例えば本発明のDNAは、配列番号:29またはその相補配列を含まない。より好ましくは、配列番号:29またはその相補配列の連続する800塩基以上の部分配列、より好ましくは600、500、400、300、200、または100塩基以上の部分配列あるいはその相補配列を含まない。また本発明のDNAは、例えば配列番号:30またはその相補配列を含まない。より好ましくは、配列番号:30またはその相補配列の連続する800塩基以上の部分配列、より好ましくは600、500、400、300、200、または100塩基以上の部分配列あるいはその相補配列を含まない。本発明のDNAは通常、Kr-h1遺伝子を含む天然のDNA配列を、連続して25kb以上にわたっては含まない。好ましくは、本発明のDNAは、Kr-h1遺伝子の一部またはKr-h1遺伝子の転写調節領域の一部を含む天然のDNA配列を、少なくとも連続しては20kb以下、好ましくは18kb、15kb、13kb、10kb、9kb、8kb、7kb、または6kb以下しか含まないものである。   The DNA of the present invention does not include DNA of the entire chromosome including the Kr-h1 gene. Further, the present invention does not include DNA that constitutes a fragment chromosome containing the Kr-h1 gene, which is generated, for example, by irradiation or mutagen exposure. Moreover, DNA which consists of a continuous sequence | arrangement (contig etc.) of a silkworm chromosome fragment | piece as shown by accession number AADK01001667 (GI number 54108045; Update Date: Oct 12 2004 7:59 PM) is not contained. The DNA of the present invention preferably has at least a part of the sequence of accession number AADK01001667, for example, a contiguous sequence of 15, 20, 50, 100, 200, 500, and 1000 bases, preferably at least 2, more preferably Does not contain at least 3, 4, 5, 6, or 7 sequences. Specifically, for example, AADK01001667, 1st to 10000th (SEQ ID NO: 29) and / or 24958 to 25957th (SEQ ID NO: 30), preferably at least 2, more preferably at least 3, 4, It does not contain 5, 6, or 7 consecutive 15, 20, 50, 100, 200, 500, 1000 base sequences. For example, the DNA of the present invention does not include SEQ ID NO: 29 or its complementary sequence. More preferably, it does not include a partial sequence of 800 bases or more of SEQ ID NO: 29 or its complementary sequence, more preferably a partial sequence of 600, 500, 400, 300, 200, or 100 bases or a complementary sequence thereof. The DNA of the present invention does not include, for example, SEQ ID NO: 30 or its complementary sequence. More preferably, it does not include a partial sequence of 800 bases or more of SEQ ID NO: 30 or a complementary sequence thereof, more preferably a partial sequence of 600, 500, 400, 300, 200, or 100 bases or a complementary sequence thereof. The DNA of the present invention usually does not contain a natural DNA sequence containing the Kr-h1 gene continuously over 25 kb. Preferably, the DNA of the present invention comprises a natural DNA sequence containing a part of the Kr-h1 gene or a part of the transcriptional regulatory region of the Kr-h1 gene, at least 20 kb or less, preferably 18 kb, 15 kb, It contains only 13 kb, 10 kb, 9 kb, 8 kb, 7 kb, or 6 kb or less.

また本発明は、本発明のMet結合活性またはJH応答性JH応答性を有するDNA(すなわちJHREを含むDNA)を含む所望のプロモーターに関する。JHREは、1個、2、3、4、5、またはそれ以上のコピーを含んでもよい(例えばタンデムに)。またJHに応答して転写を誘導できる限り、順向きおよび逆向きのいずれで使用してもよい。さらに本発明は、JHREを含むDNAに所望のDNAが機能的に連結されているDNAに関する。機能的に連結されているとは、例えば連結されたDNAの転写がJH応答性を示すように連結されていることを言う。連結されるDNAに特に制限はなく、所望の異種遺伝子を連結してよいが、例えば蛋白質をコードするDNA、機能的RNA(アンチセンス、リボザイム、siRNAなど)をコードするDNA、タグ配列などが挙げられる。ここで異種遺伝子とは、JHREに対して、天然において結合している遺伝子以外の遺伝子である。勿論、天然において該転写調節領域のDNAの下流に機能的に連結されている遺伝子(Kr-h1遺伝子)自身を、天然の配列と全く同じではないように連結してもよい。例えば、所望のレポーター遺伝子を連結することにより、JHに反応してレポーター活性を誘導することができる。レポーター遺伝子が連結されたDNAは、様々なアッセイやスクリーニングに有用である。数多くのレポーター遺伝子が知られており、例えばクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)遺伝子、lacZ遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子、β-グルクロニダーゼ (GUS) 遺伝子、およびGFP遺伝子等を挙げることができる。   The present invention also relates to a desired promoter comprising a DNA having Met binding activity or JH responsive JH responsiveness of the present invention (that is, a DNA containing JHRE). A JHRE may contain one, two, three, four, five, or more copies (eg in tandem). Moreover, as long as it can induce transcription in response to JH, it may be used in either forward or reverse direction. Furthermore, the present invention relates to DNA in which a desired DNA is operably linked to DNA containing JHRE. Functionally linked means that, for example, transcription of linked DNA is linked so as to exhibit JH responsiveness. There is no particular limitation on the DNA to be ligated, and a desired heterologous gene may be ligated. Examples include DNA encoding a protein, DNA encoding a functional RNA (antisense, ribozyme, siRNA, etc.), tag sequence, etc. It is done. Here, the heterologous gene is a gene other than a gene that is naturally linked to JHRE. Of course, the gene (Kr-h1 gene) that is operably linked downstream of the DNA of the transcription regulatory region in nature may be ligated so as not to be exactly the same as the natural sequence. For example, by linking a desired reporter gene, reporter activity can be induced in response to JH. DNA linked to a reporter gene is useful for various assays and screening. Many reporter genes are known, and examples include chloramphenicol acetyltransferase (CAT) gene, lacZ gene, luciferase gene, β-glucuronidase (GUS) gene, and GFP gene.

また本発明のJHREを含むDNAは、上述の通り適当な転写開始部位を含んでよい。転写開始部位は、JHREが由来する遺伝子のものであってもよく、別の遺伝子のものであってもよい。鱗翅目昆虫細胞で利用する場合は、好ましくは鱗翅目昆虫遺伝子の転写開始部位が用いられる。またJHREを含むDNAは、天然の遺伝子とは別の遺伝子の転写調節配列(プロモーターおよび/またはエンハンサー等)を含んでもよい。例えば、所望のプロモーターを、JH応答性を有する本発明の転写調節領域のDNAと組み合わせることによって、転写活性にJH応答性を付与することができる。例えばプロモーターとして、JHREに対して、天然において結合しているプロモーター以外のプロモーター(異種プロモーター)を好適に用いることができる。組み合わせて用いるプロモーターとしては、例えばAutographa californica 核多角体病ウイルスプロモーター(例えば immediate-early 1 (IE-1) 遺伝子プロモーター、delayed-early 39Kプロモーター)、バキュウロウイルスp10プロモーター、バキュロウイルスポリヘドリンプロモーター、メタロチオネインプロモーター、アクチンプロモーター、リボソーム蛋白質遺伝子、熱ショックタンパク質遺伝子(例えば熱ショックタンパク質70(hsp70))、およびアクチン遺伝子(例えばアクチンA3)のプロモーターなどが挙げられる(図26)。また、哺乳動物細胞等で用いられる所望のプロモーター、例えはアデノウイルス、レトロウイルス、CMV(cytomegalovirus)、およびHSV(Herpes simplex virus)を含むウイルス遺伝子のプロモーター、アクチンプロモーター、EF1αプロモーター等と組み合わせてもよい(図28、29、31)。   Further, the DNA containing JHRE of the present invention may contain an appropriate transcription initiation site as described above. The transcription start site may be that of a gene from which JHRE is derived, or may be that of another gene. For use in lepidopteran insect cells, the transcription start site of lepidopteran insect genes is preferably used. Further, the DNA containing JHRE may contain a transcriptional regulatory sequence (such as a promoter and / or enhancer) of a gene different from the natural gene. For example, JH responsiveness can be imparted to transcriptional activity by combining a desired promoter with the DNA of the transcriptional regulatory region of the present invention having JH responsiveness. For example, a promoter (heterologous promoter) other than the promoter that is naturally bound to JHRE can be suitably used as the promoter. Examples of promoters used in combination include Autographa californica nuclear polyhedrosis virus promoter (for example, immediate-early 1 (IE-1) gene promoter, delayed-early 39K promoter), baculovirus p10 promoter, baculovirus polyhedrin promoter, Examples include a metallothionein promoter, an actin promoter, a ribosomal protein gene, a heat shock protein gene (eg, heat shock protein 70 (hsp70)), and an actin gene (eg, actin A3) promoter (FIG. 26). It can also be combined with a desired promoter used in mammalian cells such as adenoviruses, retroviruses, promoters of viral genes including CMV (cytomegalovirus) and HSV (Herpes simplex virus), actin promoter, EF1α promoter, etc. Good (Figures 28, 29, 31).

また本発明は、カイコBmKr-h1蛋白質(配列番号:2および4)をコードするDNA、および鱗翅目昆虫における、カイコBmKr-h1蛋白質の相同蛋白質をコードするDNA、ならびにこれらのDNAによってコードされるRNAおよび蛋白質に関する。これらの核酸および蛋白質は、JHにより高効率に発現が誘導される。従って、これらの核酸および蛋白質は、JHの天然のマーカーとして非常に有用である。
これらの蛋白質および該蛋白質をコードする核酸には多型および/または変異体が含まれる。変異しているDNAまたは蛋白質でもJH応答性が維持されていれば、それらをJHの天然のマーカーとして用いることができる。このような変異には、天然の、または自然に生じた(naturally occurring)変異、および人為的に導入した変異が含まれる。天然型の配列が少数改変されてもその影響は低いので、元の機能は失われず、個体の生存に影響を与える可能性は低い(Mark, D. F. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1984) 81, 5662-5666 、Zoller, M. J. & Smith, M. Nucleic Acids Research (1982) 10, 6487-6500 、Wang, A. et al., Science 224, 1431-1433、Dalbadie-McFarland, G. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1982) 79, 6409-6413、Bowie et al., Science (1990) 247, 1306-1310)。従って、変異が鱗翅目昆虫細胞においてバイアビリティーおよびJH応答性を失わせない限り、天然の配列からの変異は許容される。また、元の遺伝子の塩基配列に僅かな変異を導入したり、改変体をコードする遺伝子を元の遺伝子と置換すれば、JH応答性を有する元々の遺伝子のプロモーターの制御下に改変体を発現させることができる。これにより、元の遺伝子にタグ配列を挿入したり、特定の制限酵素部位を導入または削除することができる。これらのDNAは、個体において、JHに応じて発現が誘導されるので、個体を使ったJHのアッセイやスクリーニングにおけるマーカーとして有用である。
The present invention also relates to a DNA encoding a silkworm BmKr-h1 protein (SEQ ID NOs: 2 and 4), a DNA encoding a homologous protein of the silkworm BmKr-h1 protein in lepidopterous insects, and these DNAs. Related to RNA and protein. These nucleic acids and proteins are highly efficiently induced by JH. Therefore, these nucleic acids and proteins are very useful as natural markers for JH.
These proteins and nucleic acids encoding the proteins include polymorphisms and / or mutants. If JH responsiveness is maintained even in a mutated DNA or protein, they can be used as a natural marker for JH. Such mutations include naturally occurring or naturally occurring mutations and artificially introduced mutations. Even if a small amount of the natural sequence is modified, the effect is low, so the original function is not lost, and it is unlikely to affect the survival of the individual (Mark, DF et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1984) 81, 5662-5666, Zoller, MJ & Smith, M. Nucleic Acids Research (1982) 10, 6487-6500, Wang, A. et al., Science 224, 1431-1433, Dalbadie-McFarland, G et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1982) 79, 6409-6413, Bowie et al., Science (1990) 247, 1306-1310). Thus, mutations from the native sequence are permissible as long as the mutation does not lose viability and JH responsiveness in lepidopteran insect cells. In addition, if a slight mutation is introduced into the base sequence of the original gene or the gene encoding the variant is replaced with the original gene, the variant is expressed under the control of the promoter of the original gene with JH responsiveness. Can be made. Thereby, a tag sequence can be inserted into the original gene, or a specific restriction enzyme site can be introduced or deleted. Since the expression of these DNAs is induced according to JH in an individual, it is useful as a marker for JH assay or screening using the individual.

ここで鱗翅目昆虫におけるその相同遺伝子・相同蛋白質には、実施例において単離された遺伝子・蛋白質以外のカイコ遺伝子・蛋白質の多型や変異体を含む。またJH応答性を有するとは、JHまたはそのアゴニストに応答して発現が上昇するか、または発現を上昇させることを言い、遺伝子および蛋白質においては、天然にそれらを発現するある細胞において、それぞれその遺伝子および蛋白質の発現がJHまたはそのアゴニストにより誘導されるか、またはJHまたはそのアゴニストの非存在下に比べて上昇することを言う。JH応答性は好ましくはin vitro、例えばクローナルな細胞集団において観察されるものである。JH応答性を調べるための細胞としては、昆虫細胞、例えば鱗翅目昆虫の脂肪体細胞、胚子由来細胞、卵巣由来細胞等が挙げられ、具体的にはBmN4(Funakoshi Co., Tokyo, Japan)、Sf9(Gidwin, G., et al. 1993, Focus 15, 44; Invitrogen)、Sf21 (Harris, R., et al. 1997, Focus 19, 6; Invitrogen)、SES-BoMo-C129 (NIAS Genebank (National Institute of Agrobiological Sciences Genebank; Tsukuba, Ibaraki, Japan) MAFF No. 275026; 今西重雄 (1998) 昆虫培養細胞系の保存リスト 蚕糸・昆虫農業技術研究所研究資料 24: 45-56)、SES-BoMo-J125K6 (MAFF No. 275032; 今西重雄 (1998) 同上)、NIAS-Bm-aff3細胞(Takahashi, T. et al. (2006) J. Insect Biotech. Sericol. 75: 79-84)、Oyanagi2(Annual Report 2007, National Institute of Agrobiological Sciences, pp. 37-41)などが用いられる。JHは、天然JHであっても合成JH(例えばメソプレン)であってもよい。合成JHには、JHアゴニスト(JH作動性のJHアナログを含む)が含まれる。   Here, the homologous genes and proteins in lepidopterous insects include silkworm genes and protein polymorphisms and mutants other than the genes and proteins isolated in the Examples. In addition, having JH responsiveness means that expression is increased or increased in response to JH or an agonist thereof, and in genes and proteins, in a cell that naturally expresses them, The expression of genes and proteins is induced by JH or an agonist thereof or refers to an increase compared to the absence of JH or an agonist thereof. JH responsiveness is preferably that observed in vitro, eg, in a clonal cell population. Examples of the cells for examining JH responsiveness include insect cells, such as lepidopterous insect fat body cells, embryo-derived cells, ovary-derived cells, and the like. Specifically, BmN4 (Funakoshi Co., Tokyo, Japan), Sf9 (Gidwin, G., et al. 1993, Focus 15, 44; Invitrogen), Sf21 (Harris, R., et al. 1997, Focus 19, 6; Invitrogen), SES-BoMo-C129 (NIAS Genebank (National Institute of Agrobiological Sciences Genebank; Tsukuba, Ibaraki, Japan) MAFF No. 275026; Shigeo Imanishi (1998) Conservation List of Insect Culture Cell Line Research Institute for Silkworm and Insect Agricultural Technology 24: 45-56), SES-BoMo-J125K6 (MAFF No. 275032; Shigeo Imanishi (1998) same as above), NIAS-Bm-aff3 cells (Takahashi, T. et al. (2006) J. Insect Biotech. Sericol. 75: 79-84), Oyanagi2 (Annual Report 2007) , National Institute of Agrobiological Sciences, pp. 37-41). JH may be natural JH or synthetic JH (eg, mesoprene). Synthetic JH includes JH agonists (including JH agonistic JH analogs).

すなわち本発明には、カイコBmKr-h1蛋白質(例えば配列番号:2または4)またはその鱗翅目昆虫における相同蛋白質のアミノ酸配列において、1または複数のアミノ酸を置換、欠失、および/または付加したアミノ酸配列を含む蛋白質であって、JH応答性を有する蛋白質および該蛋白質をコードするDNAが含まれる。例えばこのようなDNAを非組み換え状態で有する細胞において、該DNA(またはコードされる蛋白質)の発現がJH応答性を有する限り、それらはJHマーカーとして有用である。改変されているアミノ酸は、例えば150アミノ酸以内、好ましくは100以内、80以内、70以内、60以内、50以内、40以内、30以内、20以内、10以内、5以内、または1アミノ酸である。また本発明には、配列番号:2または4のアミノ酸配列と高い同一性(70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは99%以上、最も好ましくは100%)を有するアミノ酸配列からなる蛋白質であって、JH応答性を有する蛋白質が含まれる。ここでJH応答性を有する蛋白質とは、天然のプロモーターの制御下に結合されている状態でJHに応じて発現が誘導または上昇することである。JH応答性は、例えば当該遺伝子を天然に含む細胞をin vitroで培養し、JHを添加して当該遺伝子の発現が誘導または上昇するかどうかを検出することにより確認することができる。   That is, the present invention includes an amino acid obtained by substituting, deleting, and / or adding one or more amino acids in the amino acid sequence of a silkworm BmKr-h1 protein (for example, SEQ ID NO: 2 or 4) or a homologous protein thereof in Lepidoptera insects. A protein containing a sequence, which includes a protein having JH responsiveness and a DNA encoding the protein. For example, in cells having such DNA in a non-recombinant state, as long as the expression of the DNA (or encoded protein) has JH responsiveness, they are useful as JH markers. The modified amino acid is, for example, within 150 amino acids, preferably within 100, within 80, within 70, within 60, within 50, within 40, within 30, within 20, within 10, or within 1 amino acid. In the present invention, high identity with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 (70% or more, more preferably 75% or more, more preferably 80% or more, more preferably 85% or more, more preferably 90% More preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 99% or more, and most preferably 100%), which includes a protein having JH responsiveness. Here, the protein having JH responsiveness means that expression is induced or increased according to JH in a state of being bound under the control of a natural promoter. JH responsiveness can be confirmed, for example, by culturing cells that naturally contain the gene in vitro and adding JH to detect whether the expression of the gene is induced or increased.

また本発明には、カイコBmKr-h1遺伝子のコード配列(例えば配列番号:1または3のCDS)またはその鱗翅目昆虫における相同遺伝子のコード配列において、1または複数の塩基を置換、欠失、および/または付加した配列を含み、JH応答性を有するDNAおよび該DNAによりコードされる蛋白質が含まれる。改変される塩基は、例えば500塩基以内、好ましくは450以内、400以内、350以内、300以内、250以内、200以内、150以内、100以内、80以内、60以内、50以内、40以内、30以内、20以内、15以内、10以内、または5以内である。また本発明には、配列番号:1または3のコーディング配列(CDS)と高い同一性(70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは99%以上、最も好ましくは100%)を有する配列を含み、JH応答性を有するDNAおよびそこにコードされる蛋白質が含まれる。ここでJH応答性を有するとは、天然のプロモーターの制御下に結合されている状態でJHに応じてこのDNAの転写またはそこにコードされている蛋白質の発現が誘導または上昇することである。   The present invention also includes substitution, deletion, and deletion of one or more bases in the coding sequence of the silkworm BmKr-h1 gene (for example, the CDS of SEQ ID NO: 1 or 3) or a homologous gene coding sequence thereof. DNA containing JH responsiveness and a protein encoded by the DNA are included. The base to be modified is, for example, within 500 bases, preferably within 450, 400, 350, 300, 250, 200, 150, 100, 80, 60, 50, 40, 30 Within 20, 20 within 15, 10 within, or 5 within. In the present invention, high identity (70% or more, more preferably 75% or more, more preferably 80% or more, more preferably 85% or more, more preferably) with the coding sequence (CDS) of SEQ ID NO: 1 or 3 Includes sequences having 90% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 99% or more, and most preferably 100%), and DNA encoded by JH responsiveness and encoded therein Contains protein. Here, having JH responsiveness means that transcription of this DNA or expression of the protein encoded therein is induced or increased in response to JH in a state of being bound under the control of a natural promoter.

また本発明のDNAには、カイコBmKr-h1蛋白質(例えば配列番号:2または4)のアミノ酸配列をコードするDNA(例えば配列番号:1または3)から調製したプローブあるいは鱗翅目昆虫におけるその相同遺伝子(オルソログ)のDNAから調製したプローブと、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであって、JH応答性を有するDNAおよびそこにコードされる蛋白質が含まれる。また本発明は、カイコBmKr-h1蛋白質(例えば配列番号:2または4)のアミノ酸配列をコードするDNA(例えば配列番号:1または3)あるいは鱗翅目昆虫におけるその相同遺伝子(オルソログ)のDNA、あるいはそれらの相補鎖と、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであって、JH応答性を有するDNAおよびそこにコードされる蛋白質にも関する。例えばカイコBmKr-h1(配列番号:1または3)からプローブを調製し、ハイブリダイゼーションによりゲノムDNAライブラリーをスクリーニングすることにより、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAを得ることができる。ハイブリダイゼーションの条件は、本明細書に記載した条件を用いればよい。プローブは、例えば配列番号:1または3あるいはそれらのコーディング配列の一部または全部、あるいはその相補配列からなっていてよい。ハイブリダイゼーションにより単離されるDNAは、カイコBmKr-h1と同様に、JHに対する高い応答性を有することが期待できる。すなわち転写される配列およびそこにコードされる蛋白質は、JHに応じて発現が誘導され、転写調節領域のDNAは、機能的に連結された遺伝子の転写をJHに応じて活性化させることができることが期待される。   The DNA of the present invention includes a probe prepared from a DNA (eg, SEQ ID NO: 1 or 3) encoding the amino acid sequence of the silkworm BmKr-h1 protein (eg, SEQ ID NO: 2 or 4) or a homologous gene thereof in a lepidopterous insect DNA that hybridizes under stringent conditions with a probe prepared from (ortholog) DNA, and includes DNA having JH responsiveness and the protein encoded therein. The present invention also relates to DNA (for example, SEQ ID NO: 1 or 3) encoding the amino acid sequence of the silkworm BmKr-h1 protein (for example, SEQ ID NO: 2 or 4), DNA of its homologous gene (ortholog) in lepidopterous insects, or The present invention also relates to DNAs that hybridize with their complementary strands under stringent conditions and have JH responsiveness and proteins encoded thereby. For example, by preparing a probe from silkworm BmKr-h1 (SEQ ID NO: 1 or 3) and screening a genomic DNA library by hybridization, DNA that hybridizes under stringent conditions can be obtained. Hybridization conditions may be those described in this specification. The probe may be composed of, for example, SEQ ID NO: 1 or 3, a part or all of the coding sequence thereof, or a complementary sequence thereof. DNA isolated by hybridization can be expected to have high responsiveness to JH, similar to silkworm BmKr-h1. That is, the transcribed sequence and the protein encoded therein are induced to be expressed in response to JH, and the transcriptional regulatory region DNA can activate transcription of the functionally linked gene in response to JH. There is expected.

上記の本発明の蛋白質は、適宜他の蛋白質またはペプチドと連結して融合蛋白質とすることができる。融合蛋白質を作製するには、目的の蛋白質をコードするDNA同士をフレームが一致するように連結してこれを発現ベクターに導入し、宿主で発現させればよい。融合に付される他の蛋白質としては、特に限定されないが、例えばマーカー蛋白質やタグペプチドが挙げられる。本発明は、例えば配列番号:2または4に記載のアミノ酸配列またはその断片の片端または両端に、タグや他の蛋白質など所望のアミノ酸配列が付加された配列からなる蛋白質、該蛋白質をコードする核酸が含まれる。   The above-mentioned protein of the present invention can be appropriately combined with another protein or peptide to form a fusion protein. In order to prepare a fusion protein, DNAs encoding the target protein may be ligated together so that the frames coincide with each other, introduced into an expression vector, and expressed in a host. Other proteins attached to the fusion are not particularly limited, and examples thereof include marker proteins and tag peptides. The present invention relates to a protein comprising a sequence in which a desired amino acid sequence such as a tag or other protein is added to one or both ends of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or 4, or a fragment thereof, and a nucleic acid encoding the protein. Is included.

融合に付されるポリペプチドをより具体的に例示すれば、例えば、FLAG(Hopp, T. P. et al., BioTechnology (1988) 6, 1204-1210)、数個(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, または10)のHis(ヒスチジン)残基、インフルエンザ凝集素(HA)、ヒトc-mycの断片、VSV-GPの断片、p18HIVの断片、T7タグ、HSVタグ、SV40T抗原の断片等の公知のタグペプチドが挙げられる。付加するポリペプチドの長さは、例えば50アミノ酸以内、好ましくは30アミノ酸以内、25アミノ酸以内、20アミノ酸以内、15アミノ酸以内、または10アミノ酸以内であるが、それに限定されない。また、融合に付される他の蛋白質としては、例えば、GST(グルタチオン S-トランスフェラーゼ)、HA(インフルエンザ凝集素)、イムノグロブリン定常領域、β−ガラクトシダーゼ、MBP(マルトース結合蛋白質)等が挙げられる。GSTやMBPとの融合蛋白質は、インビトロで発現させた蛋白質を回収するためによく用いられている(Guan, C. et al. (1987) Gene, 67, 21-30; Maina, C.V. et al. (1988) Gene, 74, 365-373; Riggs, P.D. (1990) In Expression and Purification of Maltose-Binding Protein Fusions. F.M. Ausebel, R. Brent, R.E. Kingston, D.D. Moore, J.G. Seidman, J.A. Smith and K. Struhl (Eds.), Current Protocols in Molecular Biology, pp. 16.6.1-16.6.10; Bar-Peled and Raikhel (1996) Anal. Biochem. 241:140-142; Brew K, et al. (1975) JBC 250(4):1434-44; H. Youssoufian, (1998) BioTechniques 24(2):198-202)。融合蛋白質の境界部にペプチダーゼ切断配列を設計しておくことにより、蛋白質を精製後にGSTやMBP部分を切り離し、目的の蛋白質だけを回収することができる。   More specifically, for example, FLAG (Hopp, TP et al., BioTechnology (1988) 6, 1204-1210), several (1, 2, 3, 4, 5) , 6, 7, 8, 9, or 10) His (histidine) residue, influenza agglutinin (HA), human c-myc fragment, VSV-GP fragment, p18HIV fragment, T7 tag, HSV tag, Known tag peptides such as SV40T antigen fragments can be mentioned. The length of the polypeptide to be added is, for example, within 50 amino acids, preferably within 30 amino acids, within 25 amino acids, within 20 amino acids, within 15 amino acids, or within 10 amino acids, but is not limited thereto. Examples of other proteins to be fused include GST (glutathione S-transferase), HA (influenza agglutinin), immunoglobulin constant region, β-galactosidase, MBP (maltose binding protein) and the like. Fusion proteins with GST and MBP are often used to recover proteins expressed in vitro (Guan, C. et al. (1987) Gene, 67, 21-30; Maina, CV et al. (1988) Gene, 74, 365-373; Riggs, PD (1990) In Expression and Purification of Maltose-Binding Protein Fusions. FM Ausebel, R. Brent, RE Kingston, DD Moore, JG Seidman, JA Smith and K. Struhl (Eds.), Current Protocols in Molecular Biology, pp. 16.6.1-16.6.10; Bar-Peled and Raikhel (1996) Anal. Biochem. 241: 140-142; Brew K, et al. (1975) JBC 250 (4): 1434-44; H. Youssoufian, (1998) BioTechniques 24 (2): 198-202). By designing a peptidase cleavage sequence at the boundary of the fusion protein, after purifying the protein, the GST or MBP moiety can be cleaved to recover only the target protein.

また本発明は、本明細書に記載された核酸が挿入されたベクターに関する。当該ベクターには、JH応答性またはMet結合性を有する本発明のDNAを含むベクター、および上記BmKr-h1蛋白質または鱗翅目昆虫の相同蛋白質をコードするDNAを含むベクターが含まれる。ベクターとしては特に制限はないが、例えば、プラスミド、ウイルスベクター、ファージ、コスミド、YAC(yeast artificial chromosome)、BAC(bacterial artificial chromosome)、PAC(P1-derived artificial chromosome)、TAC(transformation-competent artificial chromosome)等が利用できる。ウイルスベクターとしては、バキュロウイルスベクター、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター等が挙げられるが、これらに限定されない。JH応答性またはMet結合性を有する転写調節領域の配列を含むDNA(すなわちJHREを含むDNA)は、その下流に所望の遺伝子が結合されていてもよいし、いなくてもよい。例えば後で所望の遺伝子を挿入できるように、マルチクローニングサイトが連結されていてもよい。本発明は、本発明のJHREを含むベクター、該JHREの制御下に外来遺伝子が機能的に結合した構造を有するDNAを含むベクター、および、該JHREの下流(例えば10、8、7、6、5、4、3、2、または1kb、あるいはそれら以内)に任意の遺伝子を機能的に挿入するための部位を有する構造のDNAを含むベクターに関する。そのような部位としては、例えば制限酵素認識配列、クロナーゼ等の組み換え酵素標的配列、TAクローニング部位などが挙げられる。本発明のJHREを含むベクターは、JH応答性発現ベクターとして有用である。また、蛋白質コード配列などの転写される配列をコードするDNAは、適宜所望のプロモーター配列が上流に連結されていてもよい。またベクターには、適宜ターミネーターをさらに含んでいてもよい。   The present invention also relates to a vector into which the nucleic acid described herein is inserted. The vector includes a vector containing the DNA of the present invention having JH responsiveness or Met binding property, and a vector containing a DNA encoding the BmKr-h1 protein or the lepidopteran insect homologous protein. The vector is not particularly limited. For example, plasmid, virus vector, phage, cosmid, YAC (yeast artificial chromosome), BAC (bacterial artificial chromosome), PAC (P1-derived artificial chromosome), TAC (transformation-competent artificial chromosome) ) Etc. can be used. Examples of viral vectors include, but are not limited to, baculovirus vectors, retrovirus vectors, adenovirus vectors, adeno-associated virus vectors, and the like. A DNA containing a transcription regulatory region sequence having JH responsiveness or Met binding property (ie, DNA containing JHRE) may or may not have a desired gene bound thereto downstream. For example, multiple cloning sites may be linked so that a desired gene can be inserted later. The present invention includes a vector comprising the JHRE of the present invention, a vector comprising a DNA having a structure in which a foreign gene is operably linked under the control of the JHRE, and downstream of the JHRE (for example, 10, 8, 7, 6, The present invention relates to a vector comprising a DNA having a structure having a site for functionally inserting an arbitrary gene into 5, 4, 3, 2, or 1 kb (or less). Examples of such sites include restriction enzyme recognition sequences, recombinant enzyme target sequences such as clonase, and TA cloning sites. The vector containing JHRE of the present invention is useful as a JH-responsive expression vector. In addition, a DNA encoding a sequence to be transcribed such as a protein coding sequence may be appropriately linked with a desired promoter sequence upstream. The vector may further contain a terminator as appropriate.

バキュロウイルスベクターを用いた発現系については、Bailey MJ, Possee RD (1991): Manipulation of baculovirus vectors. In. Murray EJ (ed): "Methods in Molecular Biology." Clifton, NJ: The Humana Press, vol. 7, pp. 147-168、Patel et al., "The baculovirus expression system", in DNA Cloning 2: Expression Systems, 2nd Edition, Glover et al. (eds.), pp. 205-244 (Oxford University Press 1995)、Ausubel (1995) pp. 16-37, 16-57, Richardson (ed.), Baculovirus Expression Protocols (The Humana Press, Inc. 1995)、Lucknow, "Insect Cell Expression Technology", in Protein Engineering: Principles and Practice , Cleland et al. (eds.), pp. 183-218 (John Wiley & Sons, Inc. 1996) なども参考に構築することができる。   For expression systems using baculovirus vectors, see Bailey MJ, Possee RD (1991): Manipulation of baculovirus vectors. In. Murray EJ (ed): "Methods in Molecular Biology." Clifton, NJ: The Humana Press, vol. 7, pp. 147-168, Patel et al., "The baculovirus expression system", in DNA Cloning 2: Expression Systems, 2nd Edition, Glover et al. (Eds.), Pp. 205-244 (Oxford University Press 1995 ), Ausubel (1995) pp. 16-37, 16-57, Richardson (ed.), Baculovirus Expression Protocols (The Humana Press, Inc. 1995), Lucknow, "Insect Cell Expression Technology", in Protein Engineering: Principles and Practice, Cleland et al. (Eds.), Pp. 183-218 (John Wiley & Sons, Inc. 1996) can also be constructed for reference.

また本発明は、上記ベクターを保持する宿主に関する。宿主としては、所望の細胞および非ヒト生物であってよく、例えば大腸菌、酵母、植物細胞、動物細胞、昆虫細胞、線虫細胞、植物、非ヒト動物(例えば昆虫、線虫 (例えばCaenorhabditis elegans)、哺乳動物 (例えばラット、マウス))等が挙げられる。昆虫としては特に鱗翅目昆虫、より好ましくはカイコガ上科(Bombycoidea)、ヤガ上科(Noctuoidea)、マダラガ上科(Zygaenoidea)、スズメガ上科(Sphingoidea)、スガ上科(Yponomeutoidea)、ゴミムシダマシ上科(Tenebrionoidea)の昆虫が挙げられ、具体的にはカイコガ科(Bombycidae)、ヤママユガ科(Saturniidae)、ヤガ科(Noctuidae)、メイガ科(Pyralidae)、スズメガ科(Sphingidae)、スガ科(Yponomeutidae)、ゴミムシダマシ科(Tenebrionidae)の昆虫、より好ましくはカイコガ科(Bombycidae)、ヤママユガ科(Saturniidae)、およびゴミムシダマシ科(Tenebrionidae)昆虫、例えばBombyx属昆虫(例えば Bombyx mori、Bombyx mandalina)、Spodoptera属昆虫(例えば Spodoptera frugiperda)、およびコクヌストモドキ属(Tribolium属)昆虫(例えばTribolium confusum)が挙げられる。
哺乳動物細胞としては、例えばヒト細胞、マウス細胞、ラット細胞、サル細胞が挙げられ、293細胞(ATCC CRL-1573)、HeLa細胞(ATCC CCL-2)などを例示できるが、それらに限定されない。
昆虫細胞としては、例えば鱗翅目昆虫の脂肪体細胞、胚子由来細胞、卵巣由来細胞等が挙げられ、具体的にはBmN4(Funakoshi Co., Tokyo, Japan)、Sf9(Gidwin, G., et al. 1993, Focus 15, 44; Invitrogen)、Sf21 (Harris, R., et al. 1997, Focus 19, 6; Invitrogen)、SES-BoMo-C129 (NIAS Genebank (National Institute of Agrobiological Sciences Genebank; Tsukuba, Ibaraki, Japan) MAFF No. 275026; 今西重雄 (1998) 昆虫培養細胞系の保存リスト 蚕糸・昆虫農業技術研究所研究資料 24: 45-56)、SES-BoMo-J125K6 (MAFF No. 275032; 今西重雄 (1998) 同上) などが挙げられる。またNIAS-Bm-aff3細胞(Takahashi, T. et al. (2006) J. Insect Biotech. Sericol. 75: 79-84)、Oyanagi2(Annual Report 2007, National Institute of Agrobiological Sciences, pp. 37-41)なども好ましい。JH応答性を有する転写調節領域の配列を含むDNAを用いて、JHによる発現制御やJHのアッセイまたはスクリーニングなどを行う場合は、鱗翅目昆虫細胞に導入することが好ましい。宿主細胞へのベクターの導入は、宿主とベクターに合わせて、例えば、カルシウム法、リン酸カルシウム沈殿法 (Virology, Vol.52, p.456, 1973)、電気パルス穿孔法(Current protocols in Molecular Biology edit. Ausubel et al. (1987) Publish. John Wiley & Sons.Section 9.1-9.9; Mandel, M. & Higa, A., Journal of Molecular Biology, 1970, 53, 158-162、Hanahan, D., Journal of Molecular Biology, 1983, 166, 557-580)、酢酸リチウム法(BD Yeastmaker Yeast Transformation System 2, BD Bioscience/Clontech)、リポフェクタミンや各種トランスフェクション試薬(TransITTM Transfection Reagents, Mirus Bio Corporation)を用いた方法、DEAEデキストラン法、マイクロインジェクション法等の公知の方法で行うことができる。生体内へ導入する場合は、ex vivoまたはin vivoにより導入することができる。
The present invention also relates to a host carrying the above vector. The host may be any desired cell and non-human organism, such as E. coli, yeast, plant cells, animal cells, insect cells, nematode cells, plants, non-human animals (eg insects, nematodes (eg Caenorhabditis elegans)) Mammals (for example, rats, mice)) and the like. Insects are especially lepidopterous insects, more preferably Bombycoidea, Noctuoidea, Zygaenoidea, Sphingoidea, Yponomeutoidea, and Dromedary Examples include insects of Tenebrionoidea, and specifically, Bombycidae, Saturniidae, Noctuidae, Pyralidae, Sphingidae, Yponomeutidae, and Ganoderma (Tenebrionidae) insects, more preferably Bombycidae, Saturniidae, and Tenebrionidae insects, such as Bombyx genus (eg Bombyx mori, Bombyx mandalina), Spodoptera frugiper (eg Spodoptera frugiper) And insects such as Tribolium confusum.
Examples of mammalian cells include human cells, mouse cells, rat cells, monkey cells, and examples include, but are not limited to, 293 cells (ATCC CRL-1573) and HeLa cells (ATCC CCL-2).
Examples of insect cells include lepidopteran fat body cells, embryo-derived cells, ovary-derived cells, and the like. Specifically, BmN4 (Funakoshi Co., Tokyo, Japan), Sf9 (Gidwin, G., et al 1993, Focus 15, 44; Invitrogen), Sf21 (Harris, R., et al. 1997, Focus 19, 6; Invitrogen), SES-BoMo-C129 (NIAS Genebank (National Institute of Agrobiological Sciences Genebank; Tsukuba, Ibaraki , Japan) MAFF No. 275026; Shigeo Imanishi (1998) Conservation List of Insect Cultured Cell Lines Research Institute for Silkworm and Insect Agriculture Technology 24: 45-56), SES-BoMo-J125K6 (MAFF No. 275032; Shigeo Imanishi ( 1998) Same as above). NIAS-Bm-aff3 cells (Takahashi, T. et al. (2006) J. Insect Biotech. Sericol. 75: 79-84), Oyanagi2 (Annual Report 2007, National Institute of Agrobiological Sciences, pp. 37-41) Etc. are also preferable. When DNA containing a transcription regulatory region sequence having JH responsiveness is used for JH expression control, JH assay or screening, it is preferably introduced into lepidopterous insect cells. Vectors can be introduced into host cells according to the host and vector, for example, calcium method, calcium phosphate precipitation method (Virology, Vol.52, p.456, 1973), electric pulse perforation method (Current protocols in Molecular Biology edit. Ausubel et al. (1987) Publish. John Wiley & Sons Section 9.1-9.9; Mandel, M. & Higa, A., Journal of Molecular Biology, 1970, 53, 158-162, Hanahan, D., Journal of Molecular Biology, 1983, 166, 557-580), lithium acetate method (BD Yeastmaker Yeast Transformation System 2, BD Bioscience / Clontech), methods using Lipofectamine and various transfection reagents (TransIT TM Transfection Reagents, Mirus Bio Corporation), DEAE It can be performed by a known method such as a dextran method or a microinjection method. When introduced into a living body, it can be introduced ex vivo or in vivo.

また形質転換体は、Met(Methoprene-tolerant)(resistance to juvenile hormone (Rst(1)JH)、または juvenile hormone resistence protein とも呼ばれる)遺伝子(Ashok M. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 2761-2766, 1998)がさらに導入されていてもよい。Metは本発明のJHREからのJH依存的な転写を誘導する。従ってMetを発現する宿主細胞に本発明のJHRE(該Metに結合する配列)を含むDNAを導入することによって、該DNAからの転写をJH依存的に誘導することが可能である。Met遺伝子を内在的に発現しない細胞においては、Met遺伝子を導入して発現させることで、JHREからの転写を誘導することができる(図29〜32)。Met蛋白質としては、本発明のDNAに結合またはJH依存的転写を誘導する限り制限はないが、例えばAccession番号 NM_001114985.1 (NP_001108457.1)(Bombyx mori juvenile hormone resistence protein II) が挙げられる。また、それ以外の候補としては、例えば NM_001099342.1 (NP_001092812.1) (Tribolium castaneum methoprene-tolerant)、AY955097.1 (AAX55681.1) (Aedes aegypti)、XM_001864544.1 (XP_001864579.1) (Culex quinquefasciatus)、XM_395005.3 (XP_395005.3) (Apis mellifera)、XM_001606725.1 (XP_001606775.1) (Nasonia vitripennis)、XM_316059.4 (XP_316059.4) (Anopheles gambiae)、NM_078571.2 (NP_511126.2)、NM_078605.1 (NP_511160.1) 等が挙げられる。   Moreover, the transformant is a Met (Methoprene-tolerant) (also called resistance to juvenile hormone (Rst (1) JH) or juvenile hormone resistence protein) gene (Ashok M. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 2761-2766, 1998) may be further introduced. Met induces JH-dependent transcription from the JHRE of the present invention. Therefore, by introducing a DNA containing the JHRE of the present invention (sequence that binds to Met) into a host cell that expresses Met, transcription from the DNA can be induced in a JH-dependent manner. In cells that do not endogenously express the Met gene, transcription from JHRE can be induced by introducing and expressing the Met gene (FIGS. 29 to 32). The Met protein is not limited as long as it binds to the DNA of the present invention or induces JH-dependent transcription, and examples thereof include Accession No. NM_001114985.1 (NP_001108457.1) (Bombyx mori juvenile hormone resistence protein II). Other candidates include, for example, NM_001099342.1 (NP_001092812.1) (Tribolium castaneum methoprene-tolerant), AY955097.1 (AAX55681.1) (Aedes aegypti), XM_001864544.1 (XP_001864579.1) (Culex quinquefasciatus ), XM_395005.3 (XP_395005.3) (Apis mellifera), XM_001606725.1 (XP_001606775.1) (Nasonia vitripennis), XM_316059.4 (XP_316059.4) (Anopheles gambiae), NM_078571.2 (NP_511126.2), NM_078605.1 (NP_511160.1) etc.

また本発明は、Met(Methoprene-tolerant)遺伝子が導入された非昆虫真核細胞に関する。驚くべきことに、Metによる転写活性化は昆虫細胞に限られなかった(図29、32)。従って、Metは真核細胞一般において、結合したDNAからの転写をJHに応答して誘導することが期待できる。Met遺伝子としては、例えばAccession番号 NM_001114985.1 (NP_001108457.1)(Bombyx mori juvenile hormone resistence protein II)が挙げられるが、これに限定されない。MetをDNAに結合させるには、本発明のJHREを使用することができる他、例えば配列特異的なDNA結合蛋白質をMetと融合させ、これにより標的配列に特異的にMetを結合させることも可能である(図28)。DNA結合蛋白質としては、例えば配列特異的に結合する様々なDNA結合蛋白質を用いることができるが、GAL4 DNA結合ドメイン(GAL4 DNA-BD) のほか、LexA DNA結合ドメイン、SRF DNA結合ドメイン、MCM1 DNA結合ドメインなどが例示できる。標的DNAを転写調節領域に持つ遺伝子を有する非昆虫真核細胞にJHを添加すれば、JH依存的にその遺伝子の発現を誘導することが可能である。細胞としては、哺乳動物細胞、植物細胞、酵母、線虫細胞を含む所望の真核細胞を用いることができる。また本発明は、上記細胞の、JH依存的発現のための使用を提供する。また本発明は、Met遺伝子が導入された非昆虫真核細胞を含む非ヒト個体にも関する。Met遺伝子が導入された昆虫以外のトランスジェニック真核生物(トランスジェニック動物およびトランスジェニック植物等)は、JHに応答してMetが結合するDNAの転写が誘導される。   The present invention also relates to a non-insect eukaryotic cell into which a Met (Methoprene-tolerant) gene has been introduced. Surprisingly, transcriptional activation by Met was not limited to insect cells (FIGS. 29 and 32). Therefore, Met can be expected to induce transcription from bound DNA in response to JH in general eukaryotic cells. Examples of the Met gene include, but are not limited to, Accession No. NM_001114985.1 (NP_001108457.1) (Bombyx mori juvenile hormone resistence protein II). In order to bind Met to DNA, the JHRE of the present invention can be used. For example, a sequence-specific DNA binding protein can be fused with Met, thereby allowing Met to bind specifically to the target sequence. (FIG. 28). For example, various DNA-binding proteins that bind in a sequence-specific manner can be used as the DNA-binding protein. Examples include binding domains. If JH is added to a non-insect eukaryotic cell having a gene having a target DNA as a transcriptional regulatory region, expression of the gene can be induced in a JH-dependent manner. As the cells, desired eukaryotic cells including mammalian cells, plant cells, yeasts, and nematode cells can be used. The present invention also provides use of the above cells for JH-dependent expression. The present invention also relates to non-human individuals including non-insect eukaryotic cells into which the Met gene has been introduced. Transgenic eukaryotes (such as transgenic animals and transgenic plants) other than insects into which the Met gene has been introduced induce transcription of DNA to which Met binds in response to JH.

また本発明は、本発明のDNAのトランスジェニック動物および植物、ならびに該DNAが導入されたその器官、組織および細胞に関する。また本発明は、本発明のDNAを天然に有する昆虫(例えば鱗翅目または鞘翅目昆虫)において、当該DNAに他のDNAが挿入または置換されたノックイン動物に関する。トランスジェニック動植物は、本発明の蛋白質のin vivoにおける生産等に有用である。また本発明のDNAを天然に有する昆虫において、その下流に他の遺伝子をノックインすれば、その遺伝子をJHに応答して発現させることができる。またJHREを含むDNAをカイコ等の鱗翅目昆虫に導入すれば、JHに応答して所望の遺伝子を発現させることができる。宿主として動物を使用する場合、例えば哺乳類動物および昆虫を用いる系がよく知られている。哺乳類動物としては、ヤギ、ブタ、ヒツジ、マウス、ウシを用いることができる(Vicki Glaser, SPECTRUM Biotechnology Applications, 1993; Bio/Technology, Vol.12, p.699-702, 1994)。昆虫としては、例えばカイコを用いることができる(Nature, Vol.315, p.592-594, 1985; Nature Biotech. 21: 52-56, 2002)。植物を使用する場合、例えばタバコを用いることができる。タバコを用いる場合、所望のタンパク質をコードするDNAを植物発現用ベクターに挿入し、このベクターをアグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens)のようなバクテリアに導入する。このバクテリアをタバコ(Nicotiana tabacum等)に感染させ、葉より所望のタンパク質を得ることができる(Eur. J. Immunol., Vol.24, p.131-138, 1994)。   The invention also relates to transgenic animals and plants of the DNA of the invention, as well as organs, tissues and cells into which the DNA has been introduced. The present invention also relates to a knock-in animal in which other DNA is inserted or replaced in an insect (for example, Lepidoptera or Coleoptera) that naturally have the DNA of the present invention. Transgenic animals and plants are useful for in vivo production of the protein of the present invention. In addition, in an insect naturally having the DNA of the present invention, if another gene is knocked in downstream thereof, the gene can be expressed in response to JH. In addition, if a DNA containing JHRE is introduced into a lepidopteran insect such as a silkworm, a desired gene can be expressed in response to JH. When animals are used as hosts, systems using, for example, mammals and insects are well known. As mammals, goats, pigs, sheep, mice, and cattle can be used (Vicki Glaser, SPECTRUM Biotechnology Applications, 1993; Bio / Technology, Vol. 12, p.699-702, 1994). For example, silkworms can be used as insects (Nature, Vol. 315, p. 592-594, 1985; Nature Biotech. 21: 52-56, 2002). When using a plant, for example, tobacco can be used. When tobacco is used, a DNA encoding a desired protein is inserted into a plant expression vector, and this vector is introduced into a bacterium such as Agrobacterium tumefaciens. This bacterium can be infected with tobacco (Nicotiana tabacum etc.) to obtain a desired protein from leaves (Eur. J. Immunol., Vol. 24, p. 131-138, 1994).

ベクターから蛋白質を発現させた場合は、発現した蛋白質を回収することにより組み換え蛋白質を製造することができる。宿主細胞としては、組み換え蛋白質の発現に適した細胞であれば特に制限はなく、大腸菌等のバクテリア、酵母、種々の動植物細胞(昆虫細胞を含む)などを用いることが可能である。宿主細胞へのベクターの導入には、当業者に公知の種々の方法を用いることが可能である。宿主細胞内で発現させた組み換え蛋白質は、該宿主細胞またはその培養上清から、当業者に公知の方法により精製し、回収することができる。上記のように、組み換え蛋白質は他の蛋白質との融合蛋白質として発現させてもよい。例えば、マルトース結合蛋白質との融合蛋白質(pMALベクター, New England BioLabs)、グルタチオン S-トランスフェラーゼ(GST)との融合蛋白質(pGEXベクター, Amersham Pharmacia Biotech)、ヒスチジンタグを付加した蛋白質(pETベクター, Novagen)として、蛋白質を製造することが可能である。組み換え蛋白質をマルトース結合蛋白質などとの融合蛋白質として発現させた場合には、アミロースカラムなどを用いて容易にアフィニティー精製を行うことが可能である。GSTとの融合蛋白質として発現した場合は、グルタチオンカラムを、Hisタグを付加した蛋白質は、ニッケルカラムを利用して、蛋白質を精製・回収することができる。   When a protein is expressed from a vector, a recombinant protein can be produced by recovering the expressed protein. The host cell is not particularly limited as long as it is a cell suitable for expression of a recombinant protein, and bacteria such as E. coli, yeast, various animal and plant cells (including insect cells), and the like can be used. Various methods known to those skilled in the art can be used to introduce a vector into a host cell. The recombinant protein expressed in the host cell can be purified and recovered from the host cell or its culture supernatant by methods known to those skilled in the art. As described above, the recombinant protein may be expressed as a fusion protein with another protein. For example, a fusion protein with maltose binding protein (pMAL vector, New England BioLabs), a fusion protein with glutathione S-transferase (GST) (pGEX vector, Amersham Pharmacia Biotech), a protein with a histidine tag (pET vector, Novagen) As a result, it is possible to produce a protein. When a recombinant protein is expressed as a fusion protein with a maltose binding protein or the like, affinity purification can be easily performed using an amylose column or the like. When expressed as a fusion protein with GST, a glutathione column can be purified, and a protein with a His tag added can be purified and recovered using a nickel column.

本発明の蛋白質はJHに応答して発現するので、該蛋白質およびそれをコードする核酸は、JHのマーカーとして使用することができる。すなわち本発明は、本発明の蛋白質またはその断片、あるいはそれらのコードする核酸(例えば転写される配列またはその一部)を含むJHマーカーに関する。また本発明は、これらの蛋白質および核酸のJHマーカーとしての使用に関する。ここで、JHとはJHアゴニスト、JHの作動性アナログを含む。例えばJHのアゴニストやアンタゴニストをスクリーニングする際に、細胞に被験化合物を添加し、これらのマーカーを検出する。発現を誘導する化合物は、JHアゴニストの候補となる。またJH存在下で発現を調べれば、JHアンタゴニストをスクリーニングすることも可能である。   Since the protein of the present invention is expressed in response to JH, the protein and the nucleic acid encoding it can be used as a marker for JH. That is, the present invention relates to a JH marker comprising the protein of the present invention or a fragment thereof, or a nucleic acid encoded by them (for example, a transcribed sequence or a part thereof). The present invention also relates to the use of these proteins and nucleic acids as JH markers. Here, JH includes a JH agonist and an agonistic analog of JH. For example, when screening for JH agonists and antagonists, a test compound is added to cells and these markers are detected. A compound that induces expression is a candidate for a JH agonist. It is also possible to screen for JH antagonists by examining expression in the presence of JH.

蛋白質の発現は、例えばその蛋白質に結合する抗体により検出することができる。抗体は、本発明の蛋白質またはその断片を含むポリペプチドを免疫原として、周知の方法により作製することができる。すなわち、本発明の蛋白質またはその抗原性断片を含むポリペプチドは、それに結合する抗体を含むJHマーカー検出用組成物を作製するための試薬となる。例えば配列番号:2または4(BmKr-h1)のアミノ酸配列をコードする遺伝子またはその鱗翅目昆虫における相同遺伝子からなるJH応答性を有するDNAがコードする蛋白質およびそれらの断片は、該蛋白質の発現を検出するための抗体を作製するために有用である。断片の長さは、免疫原性があるものであればよいが、例えば8アミノ酸またはそれ以上、好ましくは9アミノ酸またはそれ以上、より好ましくは10、11、12、13、14、15、16、18、20、25、28、30、35、40、50、または60アミノ酸またはそれ以上である。また、断片には、さらにアミノ酸またはポリペプチドが付加されていてもよい。それらは上記の断片と融合蛋白質として結合していてもよいし、別の結合形態で、例えば共有結合または非共有結合により結合していてもよい。付加されるアミノ酸の数は、例えば30アミノ酸以下、好ましくは25、20、18、15、13、10、8、5、3、2アミノ酸またはそれ以下、例えば1アミノ酸である。例えば抗原として用いる場合は、血清アルブミンまたはキーホールリンペットヘモシアニン(KLH)などの所望のキャリア蛋白質と結合させて用いることができる。   Protein expression can be detected by, for example, an antibody that binds to the protein. An antibody can be produced by a well-known method using a polypeptide containing the protein of the present invention or a fragment thereof as an immunogen. That is, the polypeptide containing the protein of the present invention or an antigenic fragment thereof serves as a reagent for preparing a composition for detecting a JH marker containing an antibody that binds thereto. For example, a protein encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 (BmKr-h1), or a protein encoded by a JH-responsive DNA consisting of a homologous gene in a lepidopteran insect and a fragment thereof, express the expression of the protein. Useful for making antibodies for detection. The length of the fragment may be any immunogenic, for example, 8 amino acids or more, preferably 9 amino acids or more, more preferably 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20, 25, 28, 30, 35, 40, 50, or 60 amino acids or more. In addition, an amino acid or a polypeptide may be further added to the fragment. They may be bound to the above fragments as a fusion protein, or may be bound in another binding form, for example, covalently or non-covalently. The number of added amino acids is, for example, 30 amino acids or less, preferably 25, 20, 18, 15, 13, 10, 8, 5, 3, 2 amino acids or less, for example 1 amino acid. For example, when used as an antigen, it can be used by binding to a desired carrier protein such as serum albumin or keyhole limpet hemocyanin (KLH).

断片として特に好ましい部位は、例えば配列番号:2の1〜44番目からなる断片(好ましくは1〜34番目からなる断片)、228〜268番目からなる断片、275〜348番目からなる断片、配列番号:4の1〜57番目からなる断片(好ましくは1〜47番目からなる断片、さらに好ましくは1〜15番目からなる断片)、あるいはそれらの断片の部分配列であって、少なくとも8アミノ酸、好ましくは少なくとも9、10、11、12、13、14、15、16、18、20、50、100アミノ酸またはそれ以上の断片である。これらの断片またはその部分配列からなる断片を含むポリペプチドは、それに結合する抗体の作製に有用である。   Particularly preferred sites for the fragments include, for example, a fragment consisting of the 1st to 44th positions of SEQ ID NO: 2 (preferably a fragment consisting of the 1st to 34th positions), a fragment consisting of the 228th to 268th positions, a fragment consisting of the 275th to 348th positions, SEQ ID NO: : A fragment consisting of 1 to 57 of 4 (preferably a fragment consisting of 1 to 47, more preferably a fragment consisting of 1 to 15), or a partial sequence of these fragments, at least 8 amino acids, preferably It is a fragment of at least 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20, 50, 100 amino acids or more. Polypeptides containing these fragments or fragments consisting of partial sequences thereof are useful for the production of antibodies that bind to them.

また本発明は、本発明の蛋白質またはその断片に結合する抗体に関する。当該抗体は、好ましくは配列番号:2または4(BmKr-h1)のアミノ酸配列からなる蛋白質またはその鱗翅目昆虫における相同蛋白質であってJH応答性を有する遺伝子から天然に発現される蛋白質に特異的に結合する抗体である。特異的に結合するとは、該蛋白質に対して、他の蛋白質に対するよりも有意に強く結合することを言い、好ましくは他の蛋白質には実質的に(すなわち非特異的抗体を使った対照と比べ有意に強くは)結合しない抗体である。例えば、配列番号:2または4(BmKr-h1)のアミノ酸配列からなる蛋白質または鱗翅目昆虫における相同蛋白質に対する結合が、他の昆虫の相同蛋白質、例えばショウジョウバエの相同蛋白質に対する結合よりも強いものが好ましい。抗体の結合性は、周知の方法により、例えば解離定数(Kd)を算出することにより決定できる。本発明の抗体は、カイコBmKr-h1または鱗翅目昆虫の相同蛋白質に対する親和性が、ショウジョウバエの相同蛋白質(accession number NP_477467.1 (GI No. 17137730, Version 1, Undate date: Jan 4 2008 7:45 PM) および accession number NP_477466.1 (GI No. 17137728, Version 1, Undate date: Jan 4 2008 7:45 PM))(配列番号:6および8) に対する親和性よりも高いものであって、好ましくは有意に、より好ましくは2倍以上、より好ましくは5、8、10、20、50、100、200倍以上高い。あるいは当該抗体は、同じモル数の蛋白質を標的とした場合、ショウジョウバエの相同蛋白質に比べ、鱗翅目昆虫の相同蛋白質に対するシグナル強度が有意に高いことが好ましく、より好ましくは2倍以上、より好ましくは5、8、10、20、50、100、200倍以上高い。抗体を用いた蛋白質の検出は、ウェスタンブロットまたは免疫沈降などの周知の方法により実施することが可能である。特に、ショウジョウバエの相同蛋白質の断片とは一致しない断片(好ましくは同一性が80%以下、例えば75、70、65、または60%以下)、例えば、配列番号:2の1〜44番目からなる断片(好ましくは1〜34番目からなる断片)、228〜268番目からなる断片、275〜348番目からなる断片、配列番号:4の1〜57番目からなる断片(好ましくは1〜47番目からなる断片、さらに好ましくは1〜15番目からなる断片)、あるいはそれらの断片の部分配列であって、少なくとも8アミノ酸、好ましくは少なくとも9、10、11、12、13、14、15、16、18、20、50、100アミノ酸またはそれ以上の断片に結合する抗体は、本発明において好適である。   The present invention also relates to an antibody that binds to the protein of the present invention or a fragment thereof. The antibody is preferably a protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 (BmKr-h1) or a homologous protein in a lepidopteran insect and specific to a protein naturally expressed from a gene having JH responsiveness It is an antibody that binds to. Specific binding refers to binding to the protein significantly more strongly than to other proteins, preferably substantially to other proteins (ie compared to controls using non-specific antibodies). An antibody that does not bind (significantly stronger). For example, it is preferable that the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 (BmKr-h1) or the binding to homologous proteins in lepidopterous insects is stronger than the binding to homologous proteins of other insects, such as Drosophila homologous proteins . Antibody binding can be determined by a known method, for example, by calculating a dissociation constant (Kd). The antibody of the present invention has an affinity for the homologous protein of Drosophila (accession number NP_477467.1 (GI No. 17137730, Version 1, Undate date: Jan 4 2008 7:45) PM) and accession number NP_477466.1 (GI No. 17137728, Version 1, Undate date: Jan 4 2008 7:45 PM)) (SEQ ID NOs: 6 and 8), preferably Significantly, more preferably 2 times or more, more preferably 5, 8, 10, 20, 50, 100, 200 times or more. Alternatively, when the antibody is targeted to the same number of moles of protein, it is preferably significantly higher in signal intensity for the lepidopteran homologous protein than Drosophila homologous protein, more preferably more than twice, more preferably 5, 8, 10, 20, 50, 100, 200 times higher. Protein detection using an antibody can be performed by a well-known method such as Western blotting or immunoprecipitation. In particular, a fragment that does not match a fragment of a Drosophila homologous protein (preferably an identity of 80% or less, such as 75, 70, 65, or 60% or less), for example, a fragment consisting of positions 1 to 44 of SEQ ID NO: 2. (Preferably a fragment consisting of 1 to 34), a fragment consisting of 228 to 268, a fragment consisting of 275 to 348, a fragment consisting of 1 to 57 of SEQ ID NO: 4 (preferably a fragment consisting of 1 to 47) , More preferably a fragment consisting of the 1st to 15th positions), or a partial sequence thereof, which is at least 8 amino acids, preferably at least 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 18, 20 Antibodies that bind fragments of 50, 100 amino acids or more are preferred in the present invention.

本発明の抗体は、上述の通り、本発明の蛋白質またはその部分ペプチドを抗原として用いることにより調製することが可能である。例えば、ポリクローナル抗体は、精製した本発明の蛋白質若しくはその一部のペプチドをウサギなどの免疫動物に免疫し、一定期間の後に血液を採取し、血ぺいを除去した血清より調製することが可能である。また、モノクローナル抗体は、上記蛋白質若しくはペプチドで免疫した動物の抗体産生細胞と骨腫瘍細胞とを融合させ、目的とする抗体を産生する単一クローンの細胞(ハイブリドーマ)を単離し、該細胞から抗体を得ることにより調製することができる(Antibodies: A Laboratory Manual, E. Harlow and D. Lane, ed., Cold Spring Harbor Laboratory (Cold Spring Harbor, NY, 1988))。これにより得られた抗体は、本発明の蛋白質の検出などに利用することが可能である。本発明の抗体は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体、およびこれら抗体の抗原結合部を含むポリペプチド(Fab、Fab'、F(ab')2、Fv、およびsingle chain Fv (scFv) などを含む)が含まれる。また本発明は、抗血清などの、上記抗体を含む組成物にも関する。   As described above, the antibody of the present invention can be prepared by using the protein of the present invention or a partial peptide thereof as an antigen. For example, a polyclonal antibody can be prepared from serum obtained by immunizing an immunized animal such as a rabbit with the purified protein of the present invention or a part of the peptide, collecting blood after a certain period, and removing the blood clot. is there. In addition, the monoclonal antibody is obtained by fusing an antibody-producing cell of an animal immunized with the protein or peptide and a bone tumor cell, and isolating a single clone cell (hybridoma) that produces the target antibody. (Antibodies: A Laboratory Manual, E. Harlow and D. Lane, ed., Cold Spring Harbor Laboratory (Cold Spring Harbor, NY, 1988)). The antibody thus obtained can be used for detection of the protein of the present invention. The antibodies of the present invention include polyclonal antibodies, monoclonal antibodies, and polypeptides (including Fab, Fab ′, F (ab ′) 2, Fv, and single chain Fv (scFv)) containing the antigen-binding portion of these antibodies. included. The present invention also relates to compositions comprising the above antibodies, such as antisera.

本発明のJH応答性遺伝子およびその発現は、本発明のDNAを基に調製したプローブまたはプライマー等を用いて、ノーザンハイブリダイゼーションまたはRT-PCR等により検出することもできる。本発明は、カイコBmKr-h1蛋白質(例えば配列番号:2または4)のアミノ酸配列をコードする遺伝子(例えば配列番号:1または3)またはその鱗翅目昆虫における相同遺伝子の塩基配列あるいはそれらの相補配列の少なくとも一部を含む核酸に関する。このような核酸は、好ましくは上記遺伝子(配列番号:1または3あるいはその鱗翅目昆虫における相同遺伝子)の転写される配列(特にCDS)あるいはそれらの相補配列の連続する少なくとも15ヌクレオチド、より好ましくは16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、27、30、33、35、40、45、50、55、60、100、200、300ヌクレオチドまたはそれ以上を含む。またこのような核酸は、好ましくはゲノム上で隣接する他の遺伝子の塩基配列(例えば隣の遺伝子の転写される配列)またはその相補配列を部分的にも含まない。またこのような核酸は、例えば、上記遺伝子(配列番号:1または3あるいはその鱗翅目昆虫における相同遺伝子)の塩基配列またはそれらの相補配列を含むゲノムDNAの塩基配列の連続する20000ヌクレオチド以上は含まない核酸、例えば連続する15000、10000、8000、5000、3000、2000、1000、500、300、250、200、150、100、80、60、50、45、40、35、30、25、または20ヌクレオチド以上は含まない核酸であってよい。また核酸の全長は、20000ヌクレオチド以下、例えば15000、10000、8000、5000、3000、2000、1000、500、300、250、200、150、100、80、60、50、45、40、35、30、25、または20ヌクレオチド以下であってよい。これらの核酸は、遺伝子の発現を検出するためのプローブまたはプライマーとして、あるいは、鱗翅目昆虫における相同遺伝子を単離するためのプローブまたはプライマーとして有用である。   The JH-responsive gene of the present invention and its expression can also be detected by Northern hybridization or RT-PCR using a probe or primer prepared based on the DNA of the present invention. The present invention relates to a gene (eg, SEQ ID NO: 1 or 3) encoding an amino acid sequence of a silkworm BmKr-h1 protein (eg, SEQ ID NO: 2 or 4) or a base sequence of a homologous gene in a lepidopteran insect or a complementary sequence thereof. The present invention relates to a nucleic acid containing at least a part of Such a nucleic acid is preferably a sequence to be transcribed (especially CDS) of the above gene (SEQ ID NO: 1 or 3 or a homologous gene thereof in Lepidoptera) or a complementary sequence thereof of at least 15 nucleotides, more preferably Contains 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 27, 30, 33, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 100, 200, 300 nucleotides or more. Further, such a nucleic acid preferably does not partially contain a base sequence of another gene adjacent on the genome (for example, a sequence to which the adjacent gene is transcribed) or a complementary sequence thereof. Such a nucleic acid includes, for example, 20,000 or more consecutive nucleotides of the nucleotide sequence of the above-mentioned gene (SEQ ID NO: 1 or 3 or a homologous gene in the lepidopterous insect) or a complementary sequence thereof. No nucleic acids, e.g. 15000, 10000, 8000, 5000, 3000, 2000, 1000, 500, 300, 250, 200, 150, 100, 80, 60, 50, 45, 40, 35, 30, 25, or 20 It may be a nucleic acid containing no more than nucleotides. The total length of the nucleic acid is 20000 nucleotides or less, for example, 15000, 10000, 8000, 5000, 3000, 2000, 1000, 500, 300, 250, 200, 150, 100, 80, 60, 50, 45, 40, 35, 30 , 25, or 20 nucleotides or less. These nucleic acids are useful as probes or primers for detecting gene expression or as probes or primers for isolating homologous genes in lepidopteran insects.

また本発明は、カイコBmKr-h1遺伝子(配列番号:1または3)またはその鱗翅目昆虫における相同遺伝子からなるDNA、またはその相補配列からなるDNAに、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸に関する。ストリンジェントな条件とは、具体的には本明細書に記載した条件である。このような核酸は、好ましくは配列番号:1または3またはその鱗翅目昆虫における相同遺伝子の塩基配列あるいはそれらの相補配列と70%、好ましくは80%、90%、95%、またはそれ以上の同一性を有する。核酸の全長は、20000ヌクレオチド以下、例えば15000、10000、8000、5000、3000、2000、1000、500、300、250、200、150、100、80、60、50、45、40、35、30、25、または20ヌクレオチド以下であってよい。   The present invention also relates to a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions to a silkworm BmKr-h1 gene (SEQ ID NO: 1 or 3), a DNA comprising a homologous gene in a lepidopteran insect, or a DNA comprising a complementary sequence thereof. . The stringent conditions are specifically the conditions described in the present specification. Such a nucleic acid is preferably 70%, preferably 80%, 90%, 95% or more identical to the base sequence of the homologous gene in SEQ ID NO: 1 or 3 or a homologous gene thereof in Lepidoptera or a complementary sequence thereof. Have sex. The total length of the nucleic acid is 20000 nucleotides or less, such as 15000, 10000, 8000, 5000, 3000, 2000, 1000, 500, 300, 250, 200, 150, 100, 80, 60, 50, 45, 40, 35, 30, It may be 25 or 20 nucleotides or less.

上記核酸は、好ましくはカイコBmKr-h1遺伝子(配列番号:1または3)またはその鱗翅目昆虫における相同遺伝子からなるDNAまたはその相補配列からなるDNAに特異的にハイブリダイズする核酸である。特異的にハイブリダイズするとは、該DNAまたはその相補配列からなるDNAに対して、他の核酸に対するよりも有意に強くハイブリダイズすることを言い、好ましくは他の核酸には実質的に(すなわちバックグラウンドと比べ有意に強くは)ハイブリダイズしないことを言う。例えば、配列番号:1または3、あるいは鱗翅目昆虫における相同遺伝子またはそれらの相補配列からなるDNAに対するハイブリダイゼーションが、鱗翅目以外の昆虫の相同遺伝子、例えばショウジョウバエの相同遺伝子(accession number NM_058119 (GI No. 24582139, Version 3, Undate date: Jan 4 2008 7:45 PM) および accession number NM_058118 (GI No. 24582138, Version 3, Undate date: Jan 4 2008 7:45 PM))(配列番号:5および7) またはその相補配列からなるDNAに対するハイブリダイゼーションよりも強いものが好ましい。核酸のハイブリダイゼーションの強度は、周知の方法、例えば同じモル数をブロットしたメンブレンに対してハイブリダイゼーションを行い、シグナルの強さを比較することにより知ることができる。ハイブリダイゼーションの条件は、例えば本明細書に記載した条件であってよく、両者のシグナルの差を最大化するために、温度を上げるなどして適宜調節することができる。本発明の核酸は、カイコBmKr-h1または鱗翅目昆虫の相同遺伝子に対するハイブリダイゼーションのシグナルが、ショウジョウバエの相同遺伝子に対するそれよりも、少なくともある最適化されたハイブリダイゼーションの条件下において、好ましくは2倍以上、より好ましくは5、8、10、20、50、100、200倍以上高い。その溶解温度(Tm)の差は、例えば 5℃以上、好ましくは7、8、9、10、11、12、13、14、15、18、20、25、30℃またはそれ以上である。   The nucleic acid is preferably a nucleic acid that specifically hybridizes to the silkworm BmKr-h1 gene (SEQ ID NO: 1 or 3) or its homologous gene in Lepidoptera insects or DNA consisting of its complementary sequence. Specifically hybridizing means to hybridize significantly more strongly with respect to the DNA or the DNA comprising its complementary sequence than to other nucleic acids, and preferably substantially (i.e., back to the other nucleic acids). Significantly stronger than ground) means not hybridizing. For example, hybridization to DNA consisting of SEQ ID NO: 1 or 3, or a homologous gene in a lepidopteran insect or a complementary sequence thereof is performed by homologous genes of insects other than lepidopteran, for example, a Drosophila homologous gene (accession number NM_058119 (GI No 24582139, Version 3, Undate date: Jan 4 2008 7:45 PM) and accession number NM_058118 (GI No. 24582138, Version 3, Undate date: Jan 4 2008 7:45 PM)) (SEQ ID NOs: 5 and 7) Alternatively, those stronger than hybridization to DNA consisting of complementary sequences thereof are preferred. The intensity of hybridization of nucleic acids can be determined by a well-known method, for example, by performing hybridization on a membrane blotted with the same number of moles and comparing the intensity of signals. The hybridization conditions may be, for example, the conditions described in this specification, and can be appropriately adjusted by increasing the temperature or the like in order to maximize the difference between the two signals. The nucleic acids of the present invention preferably have a hybridization signal to the silkworm BmKr-h1 or lepidopteran homologous gene that is at least two times higher than that to the Drosophila homologous gene, under some optimized hybridization conditions. As described above, more preferably 5, 8, 10, 20, 50, 100, 200 times higher. The difference in melting temperature (Tm) is, for example, 5 ° C. or more, preferably 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 18, 20, 25, 30 ° C. or more.

また上記核酸の、完全に相補的なDNAに対するTmは、モノカチオン濃度150mM、ホルムアミド不含の条件下で、例えば50℃以上、好ましくは55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、または75℃以上である。Tmは、20mer程度のヌクレオチドであればTm = 2x(A+T) + 4x(G+C) により、より長いヌクレオチドであれば、DNA/DNAハイブリッドは Tm = 81.5 + 16.6(log(M)) + 0.41(%GC) - 500/n で、DNA/RNAハイブリッドは Tm = 79.8 + 18.5(log(M)) + 0.58(%GC) - 11.8(%GC)^2 - 820/n で近似される(ここで、Mはモノカチオンのモル濃度、nはヌクレオチドの鎖の長さを表す)。1%のミスマッチは、Tmを約1.4℃上昇させる(Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc. (1994); Wetmur JG, Davidson N (1968) J Mol Biol 31: 349-370; Casey J, Davidson N (1977) Nucleic Acids Res 4: 1539-1552)。   In addition, the Tm of the above-described nucleic acid with respect to a completely complementary DNA is, for example, 50 ° C. or higher, preferably 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62 under a monocation concentration of 150 mM and no formamide. 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, or 75 ° C or higher. Tm = 2x (A + T) + 4x (G + C) if the nucleotide is about 20mer, DNA / DNA hybrid is Tm = 81.5 + 16.6 (log (M)) + 0.41 (% GC)-500 / n, the DNA / RNA hybrid is approximated by Tm = 79.8 + 18.5 (log (M)) + 0.58 (% GC)-11.8 (% GC) ^ 2-820 / n (Where M is the molar concentration of the monocation and n is the length of the chain of nucleotides). A 1% mismatch increases Tm by about 1.4 ° C (Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc. (1994); Wetmur JG, Davidson N (1968) J Mol Biol 31: 349-370; Casey J , Davidson N (1977) Nucleic Acids Res 4: 1539-1552).

上記核酸、抗体、および抗体の抗原結合部位を含むポリペプチドは、本発明の遺伝子および蛋白質を検出するための試薬として用いることができる。また本発明の遺伝子および蛋白質は、JHに応答して発現が誘導または促進されるので、上記核酸または抗体等を用いてその発現を検出することにより、JHのアッセイを行うことができる。本発明は、上記核酸、抗体、または抗体の抗原結合部位を含むポリペプチドのJHのアッセイにおける使用、JH検出における使用、およびJH測定における使用に関する。また本発明は、上記核酸、抗体、または抗体の抗原結合部位を含むポリペプチドを含むJH検出剤、およびJH測定剤に関する。これらの試薬は、単体として用いることもできるし、例えば核酸であれば、センス鎖プライマーとアンチセンス鎖プライマーを組み合わせてもよい。センス鎖とアンチセンス鎖のプライマーのペアは、本発明の遺伝子の発現をRT-PCRにより検出するために有用である。また本発明は、上記核酸、抗体、または抗体の抗原結合部位を含むポリペプチドを含む、JHアッセイ用組成物、JH検出用組成物、およびJH測定用組成物にも関する。組成物は、適当な担体および/または媒体、例えば水、生理食塩水、pH緩衝液、その他の薬学的に許容される所望の担体と組み合わせてよい。また本発明は(a)上記核酸、抗体、および抗体の抗原結合部位を含むポリペプチド、および(b)JH、そのアゴニスト、またはアンタゴニスト、を含むパッケージおよびキットに関する。このパッケージおよびキットは、JHの検出、アッセイ、または測定のために用いることができる。   The above-mentioned nucleic acid, antibody, and polypeptide containing an antigen binding site of an antibody can be used as a reagent for detecting the gene and protein of the present invention. In addition, since the expression of the gene and protein of the present invention is induced or promoted in response to JH, JH assay can be performed by detecting the expression using the nucleic acid or antibody. The present invention relates to the use of the nucleic acid, antibody, or polypeptide comprising an antigen binding site of an antibody in an assay of JH, use in JH detection, and use in JH measurement. The present invention also relates to a JH detection agent containing the nucleic acid, antibody, or polypeptide containing an antigen binding site of the antibody, and a JH measurement agent. These reagents can be used alone or, for example, in the case of a nucleic acid, a sense strand primer and an antisense strand primer may be combined. A primer pair of a sense strand and an antisense strand is useful for detecting the expression of the gene of the present invention by RT-PCR. The present invention also relates to a composition for JH assay, a composition for JH detection, and a composition for JH measurement, comprising the nucleic acid, antibody, or polypeptide containing the antigen binding site of the antibody. The composition may be combined with a suitable carrier and / or vehicle, such as water, saline, pH buffer, other desired pharmaceutically acceptable carriers. The present invention also relates to a package and kit comprising (a) the nucleic acid, antibody, and polypeptide comprising the antigen-binding site of the antibody, and (b) JH, an agonist or antagonist thereof. This package and kit can be used for detection, assay or measurement of JH.

また本発明は、JH(JHアゴニストを含む)またはJHアンタゴニストによる発現制御における、JH応答性またはMet結合活性を有する上記本発明のDNAの使用に関する。ここで発現制御とは、JHおよび/またはJHアンタゴニストにより、発現を上昇および/または低下させることである。転写調節領域中の配列を含むJH応答性DNA(JHREを含むDNA)は、その制御下のDNAの発現を、JHまたはJHアンタゴニストに応答して制御できる。従って、例えばJHまたはJHアゴニストを添加することにより発現を上昇させることができ、JHまたはJHアゴニストを除去することにより発現を低下させることができる。またJHアンタゴニストにより発現を抑制することができ、JHアンタゴニストを除去することにより発現を上昇させることができる。発現制御のためには、標的とするDNAを、JH応答性またはMet結合活性を有する本発明のDNA(JHREを含むDNA)の制御下になるよう配置する。すなわち本発明は、JH応答性またはMet結合活性を有する本発明のDNAの制御下に標的とするDNAを配置することを含む、該DNAの発現をJH(JHアゴニストを含む)またはJHアンタゴニストにより発現制御可能なDNA構築物を製造する方法に関する。また、このDNA構築物を含む細胞にJH(JHアゴニストを含む)またはJHアンタゴニストを添加または除去することを含む、該標的DNAの発現をJH(JHアゴニストを含む)またはJHアンタゴニストにより制御する方法にも関する。また本発明は、JH応答性またはMet結合活性を有する本発明のDNAを含むエンハンサーを提供する。エンハンサーとは、転写を増強するための配列である。本発明のエンハンサーは、JHに応答して転写を活性化するために使用される。エンハンサーは、発現ベクターなどの発現ユニットを含む核酸の転写調節領域に組み込んで使用することができる。またJHに応答して転写を活性化するための配列は、JH応答エレメントとも言う。本発明は、JH応答性またはMet結合活性を有する本発明のDNAの、JH応答エレメントとしての使用を提供する。JH応答エレメントは、発現ベクターなどの発現ユニットを含む核酸の転写調節領域に組み込んで、JHに応答して下流の遺伝子を発現させるために使用することができる。JHにより発現を制御する際に、さらにエクジソンを組み合わせることもできる。エクジソンとしては、20-ヒドロキシエクジソン (20E) を用いることができる。JH(JHアゴニストを含む)とエクジソンを組み合わせることで、JH単独と比べて発現誘導効果は増強され得る。用いられるDNAとしては、例えば配列番号:2または4のアミノ酸配列をコードするカイコ遺伝子の転写調節領域のDNA、および鱗翅目昆虫における相同遺伝子の転写調節領域の配列を含むDNAであって、幼若ホルモン応答性を有するDNAが含まれる。さらに、それらの転写調節領域の配列を含むDNAにおいて、1または複数の塩基を置換、欠失、および/または付加したDNAであって、幼若ホルモン応答性を有するDNA、およびそれらの転写調節領域の配列を含むDNAから調製したプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであって、幼若ホルモン応答性を有するDNAが含まれる。   The present invention also relates to the use of the DNA of the present invention having JH responsiveness or Met binding activity in the expression control by JH (including JH agonist) or JH antagonist. Here, the expression control is to increase and / or decrease the expression by JH and / or JH antagonist. JH-responsive DNA containing sequences in the transcriptional regulatory region (DNA containing JHRE) can control the expression of DNA under its control in response to JH or JH antagonists. Thus, for example, expression can be increased by adding a JH or JH agonist, and expression can be decreased by removing the JH or JH agonist. Expression can be suppressed by a JH antagonist, and expression can be increased by removing the JH antagonist. For expression control, the target DNA is placed under the control of the DNA of the present invention (DNA containing JHRE) having JH responsiveness or Met binding activity. That is, the present invention expresses the expression of the DNA by JH (including JH agonist) or JH antagonist, comprising placing the target DNA under the control of the DNA of the present invention having JH responsiveness or Met binding activity It relates to a method for producing a controllable DNA construct. Also, a method of controlling expression of the target DNA with JH (including JH agonist) or JH antagonist, comprising adding or removing JH (including JH agonist) or JH antagonist to cells containing this DNA construct. Related. The present invention also provides an enhancer comprising the DNA of the present invention having JH responsiveness or Met binding activity. An enhancer is a sequence for enhancing transcription. The enhancer of the present invention is used to activate transcription in response to JH. An enhancer can be used by being incorporated into a transcriptional regulatory region of a nucleic acid containing an expression unit such as an expression vector. A sequence for activating transcription in response to JH is also referred to as a JH response element. The present invention provides the use of a DNA of the present invention having JH responsiveness or Met binding activity as a JH response element. A JH response element can be incorporated into a transcriptional regulatory region of a nucleic acid containing an expression unit such as an expression vector and used to express a downstream gene in response to JH. When expression is controlled by JH, ecdysone can be further combined. As ecdysone, 20-hydroxyecdysone (20E) can be used. By combining JH (including a JH agonist) and ecdysone, the expression inducing effect can be enhanced compared to JH alone. Examples of the DNA used include, for example, the DNA of the transcriptional regulatory region of the silkworm gene encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4, and the DNA containing the sequence of the transcriptional regulatory region of the homologous gene in lepidopterous insects. DNA having hormone responsiveness is included. Furthermore, in DNA comprising the sequence of these transcriptional regulatory regions, DNA having one or more bases substituted, deleted, and / or added, having juvenile hormone responsiveness, and their transcriptional regulatory regions DNA that hybridizes under stringent conditions with a probe prepared from a DNA comprising the sequence, and that has juvenile hormone responsiveness.

例えば、本発明のDNAの下流(センス鎖における3'側)に、標的となるDNAを機能的に連結することにより、標的DNAの発現を、本発明のDNAの制御下におくことができる。「機能的に連結した」とは、標的DNAの転写がJHに応答して誘導または促進されるように結合されていることを言う。またプロモーターとしては、適宜所望のプロモーターを用いることができる。プロモーター活性を有するDNAと標的遺伝子を機能的に連結させることは、当業者においては一般的な遺伝子工学技術を用いて、簡便に行い得ることである。また本発明のJHREは、標的DNAに直接連結していなくても、JHに応じて標的DNAの転写が誘導または促進されるように、間接的に配置することもできる。例えば、標的DNAを構成的プロモーター(恒常的活性化プロモーター)の下流に連結しておき、その間に、配列特異的組み換え酵素の標的配列のペアに挟まれたスペーサーDNAが挿入されたDNA構築物を作製する。スペーサーDNA中には、転写終結配列(ターミネーター)が含まれることが好ましく、あるいは、蛋白質の翻訳を妨げるように、ストップコドンが存在してもよい。そして、JHREを含むプロモーターの下流に、該配列特異的組み換え酵素をコードするDNAを連結する。JHに応答して、JHREを含むプロモーターから配列特異的組み換え酵素が発現し、それにより構成的プロモーターと標的DNAの間にあるスペーサーDNAが取り除かれ、標的DNAの発現が誘導される。このように、間接的にJHREを含むプロモーターと標的DNAを機能的に連結し、JHREを含むプロモーターの制御下に標的DNAを配置することもできる。配列特異的組み換え酵素としては、CreリコンビナーゼやFlpリコンビナーゼがよく用いられる。本発明は、本発明のJH応答性DNA(JHREを含むDNA)の下流にCreリコンビナーゼやFlpリコンビナーゼなどの配列特異的組み換え酵素をコードするDNAが結合した核酸にも関する。JHREによる発現の制御は、in vitroおよびin vivoにおいて実施することができる。JHREを含むDNAを鱗翅目昆虫に導入したトランスジェニックは、JHに応答して目的の遺伝子の発現を制御するために用いることができる。また、後述のJHアッセイやスクリーニングにおいても有用である。   For example, expression of the target DNA can be controlled under the control of the DNA of the present invention by functionally linking the target DNA downstream (3 ′ side in the sense strand) of the DNA of the present invention. “Functionally linked” refers to the binding of target DNA such that transcription of the target DNA is induced or promoted in response to JH. As the promoter, a desired promoter can be used as appropriate. Functionally linking DNA having promoter activity and a target gene can be easily performed by those skilled in the art using general genetic engineering techniques. Even if the JHRE of the present invention is not directly linked to the target DNA, it can be indirectly arranged so that transcription of the target DNA is induced or promoted according to JH. For example, a DNA construct is created in which a target DNA is linked downstream of a constitutive promoter (constantly activated promoter) and a spacer DNA sandwiched between a pair of target sequences of sequence-specific recombinase is inserted between them. To do. The spacer DNA preferably contains a transcription termination sequence (terminator), or a stop codon may be present so as to prevent protein translation. Then, DNA encoding the sequence-specific recombinant enzyme is ligated downstream of the promoter containing JHRE. In response to JH, a sequence-specific recombinant enzyme is expressed from a promoter containing JHRE, thereby removing the spacer DNA between the constitutive promoter and the target DNA and inducing target DNA expression. Thus, a promoter containing JHRE and a target DNA can be indirectly linked functionally, and the target DNA can be placed under the control of a promoter containing JHRE. As the sequence-specific recombinase, Cre recombinase and Flp recombinase are often used. The present invention also relates to a nucleic acid in which a DNA encoding a sequence-specific recombinant enzyme such as Cre recombinase or Flp recombinase is bound downstream of the JH-responsive DNA of the present invention (DNA containing JHRE). Regulation of expression by JHRE can be performed in vitro and in vivo. Transgenics in which DNA containing JHRE is introduced into lepidopterous insects can be used to control the expression of the gene of interest in response to JH. It is also useful in the JH assay and screening described below.

また本発明は、本発明のJH応答性転写活性を有するDNA(JHREを含むDNA)を含む、JHまたはそのアンタゴニストによる発現制御剤(発現誘導剤、抑制剤)に関する。本制御剤は、転写調節領域に組み込むことにより、JH等に応答して下流の遺伝子の発現を制御することができる(すなわちJH応答性転写エンハンサーとしての使用)。また本制御剤は、JH応答を阻害するためにデコイとして用いることもできる。また本発明は、本発明のJHREを含むDNAの、JHまたはそのアンタゴニストによる発現制御における使用に関する。また本発明は、JHREを含むDNAの制御下に配置された、目的とするDNAを含む細胞において、JHまたはそのアンタゴニストを作用させるおよび/または除去する工程を含む、目的とするDNAの発現を制御(それぞれ促進および/または抑制)する方法に関する。   The present invention also relates to an expression control agent (expression inducer, inhibitor) by JH or an antagonist thereof, including the DNA having JH-responsive transcription activity of the present invention (DNA containing JHRE). This regulator can control the expression of a downstream gene in response to JH or the like by incorporating it into a transcriptional regulatory region (that is, use as a JH-responsive transcription enhancer). The control agent can also be used as a decoy to inhibit the JH response. The present invention also relates to the use of the DNA containing the JHRE of the present invention in controlling expression by JH or its antagonist. In addition, the present invention controls the expression of a target DNA, including a step of acting and / or removing JH or its antagonist in a cell containing the target DNA placed under the control of the DNA containing JHRE. Relates to methods (promoting and / or suppressing respectively).

また本発明は、(a)本発明のJH応答性転写活性を有するDNA(JHREを含むDNA)、および(b)Met(Methoprene-tolerant)をコードする核酸または該核酸が導入された細胞を含むパッケージおよびキットに関する。Met遺伝子としては、例えばAccession番号 NM_001114985.1 (NP_001108457.1)(Bombyx mori juvenile hormone resistence protein II) が挙げられるが、これに限定されない。このパッケージおよびキットは、JH、そのアゴニスト、またはアンタゴニストをさらに含んでもよい。また本発明は、(a)本発明のJH応答性転写活性を有するDNA(JHREを含むDNA)、および(b)JH、そのアゴニスト、またはアンタゴニストを含むパッケージおよびキットに関する。これらのパッケージおよびキットは、標的DNAの発現をJHまたはそのアゴニスト、アンタゴニストにより制御するために有用である。このパッケージおよびキットは、細胞をさらに含むことができる。細胞としては、Metを発現する細胞が好ましい。また本発明は、(a)本発明のJH応答性の転写活性を有するDNA(JHREを含むDNA)、および(b)鱗翅目または鞘翅目昆虫細胞を含むパッケージおよびキットに関する。鱗翅目または鞘翅目昆虫細胞としては特に制限はないが、JH応答性の高い細胞が好ましい。好ましい細胞としては、例えばカイコガ上科(Bombycoidea)、ヤガ上科(Noctuoidea)、マダラガ上科(Zygaenoidea)、スズメガ上科(Sphingoidea)、スガ上科(Yponomeutoidea)、ゴミムシダマシ上科(Tenebrionoidea)昆虫の細胞が挙げられ、具体的にはカイコガ科(Bombycidae)、ヤママユガ科(Saturniidae)、ヤガ科(Noctuidae)、メイガ科(Pyralidae)、スズメガ科(Sphingidae)、スガ科(Yponomeutidae)、ゴミムシダマシ科(Tenebrionidae)、より好ましくはカイコガ科(Bombycidae)、ヤママユガ科(Saturniidae)、およびゴミムシダマシ科(Tenebrionidae)、例えばBombyx属昆虫(例えば Bombyx mori、Bombyx mandalina)、Spodoptera属昆虫(例えば Spodoptera frugiperda)およびコクヌストモドキ属(Tribolium属)の細胞が挙げられる。特に脂肪体細胞、胚子由来細胞、卵巣由来細胞等に由来する細胞を用いることができる。
より具体的にはBmN4(Funakoshi Co., Tokyo, Japan)、Sf9(Gidwin, G., et al. 1993, Focus 15, 44; Invitrogen)、Sf21 (Harris, R., et al. 1997, Focus 19, 6; Invitrogen)、SES-BoMo-C129 (NIAS Genebank MAFF No. 275026)、SES-BoMo-J125K6 (MAFF No. 275032)、NIAS-Bm-aff3細胞(Takahashi, T. et al. (2006) J. Insect Biotech. Sericol. 75: 79-84)、Oyanagi2(Annual Report 2007, National Institute of Agrobiological Sciences, pp. 37-41)などが挙げられるが、これらに限定されない。
The present invention also includes (a) DNA having JH-responsive transcription activity of the present invention (DNA containing JHRE), and (b) a nucleic acid encoding Met (Methoprene-tolerant) or a cell into which the nucleic acid has been introduced. Package and kit. Examples of the Met gene include, but are not limited to, Accession No. NM_001114985.1 (NP_001108457.1) (Bombyx mori juvenile hormone resistence protein II). The package and kit may further comprise JH, an agonist or antagonist thereof. The present invention also relates to (a) DNA having JH-responsive transcription activity of the present invention (DNA containing JHRE), and (b) a package and kit containing JH, an agonist or antagonist thereof. These packages and kits are useful for controlling target DNA expression by JH or its agonists and antagonists. The package and kit can further include cells. As the cell, a cell expressing Met is preferable. The present invention also relates to a package and kit comprising (a) DNA having JH-responsive transcription activity of the present invention (DNA containing JHRE), and (b) Lepidoptera or Coleoptera insect cells. Lepidoptera or Coleoptera insect cells are not particularly limited, but cells having high JH responsiveness are preferred. Preferred cells include, for example, Bombycoidea, Noctuoidea, Zygaenoidea, Sphingoidea, Yponomeutoidea, Tenebriodonida insect cells Specifically, Bombycidae, Saturniidae, Noctuidae, Pyralidae, Sphingidae, Yponomeutidae, Tenebrionidae, More preferably, Bombycidae, Saturniidae, and Tenebrionidae, such as Bombyx insects (such as Bombyx mori, Bombyx mandalina), Spodoptera insects (such as Spodoptera frugiperda), ) Cells. In particular, cells derived from fat body cells, embryo-derived cells, ovary-derived cells and the like can be used.
More specifically, BmN4 (Funakoshi Co., Tokyo, Japan), Sf9 (Gidwin, G., et al. 1993, Focus 15, 44; Invitrogen), Sf21 (Harris, R., et al. 1997, Focus 19 , 6; Invitrogen), SES-BoMo-C129 (NIAS Genebank MAFF No. 275026), SES-BoMo-J125K6 (MAFF No. 275032), NIAS-Bm-aff3 cells (Takahashi, T. et al. (2006) J Insect Biotech. Sericol. 75: 79-84), Oyanagi2 (Annual Report 2007, National Institute of Agrobiological Sciences, pp. 37-41), and the like.

また本発明は、本発明のJH応答性転写活性を有するDNA(JHREを含むDNA)の転写活性を検出する工程を含む転写活性の検出方法に関する。また本発明は、該JH応答性転写活性を有するDNA(JHREを含むDNA)の転写活性を検出する工程を含む、JH作用のアッセイ方法を提供する。JH作用のアッセイ方法は、具体的には、(a)該DNA(JHREを含むDNA)の転写活性を検出する工程、(b)転写活性の上昇はJH作用の上昇、転写活性の低下はJH作用の低下に関連づける工程、を含む方法である。ここでJH作用のアッセイとは、JH、JHアゴニスト、またはJHアンタゴニスト、あるいはそれらの活性を定性的および/または定量的に測定することをいい、これらの活性の有無の検出、活性レベルの決定などであってよい。JHREを含むDNAの転写活性は、JHに応じて上昇する。従って、転写活性が上昇すれば、JHの作用が上昇したことが分かり、転写活性が低下すれば、JHの作用が低下したことが分かる。例えば2つの試料について転写活性を測定し、2つの試料間における転写活性の違いにより、JHの作用のレベルを比較することができる。2つの試料は、互いに別の試料であってもよいし、同じ試料を異なる時間に測定したものであってもよい。また、一方の試料として、予めJH濃度が分かっているものを使用することにより、他方の試料に含まれるJHレベルを定量することもできる。このような方法も、上記の本発明の方法に含まれる。   The present invention also relates to a method for detecting transcriptional activity, comprising a step of detecting the transcriptional activity of DNA having JH-responsive transcriptional activity (DNA containing JHRE) according to the present invention. The present invention also provides a method for assaying JH action, which comprises the step of detecting the transcriptional activity of DNA having JH-responsive transcriptional activity (DNA containing JHRE). Specifically, the assay method for JH action includes (a) a step of detecting the transcription activity of the DNA (DNA containing JHRE), (b) an increase in transcription activity is an increase in JH action, and a decrease in transcription activity is JH A step of relating to a reduction in action. Here, JH activity assay refers to qualitative and / or quantitative measurement of JH, JH agonist, or JH antagonist, or their activity, detection of the presence or absence of these activities, determination of activity level, etc. It may be. Transcriptional activity of DNA containing JHRE increases according to JH. Therefore, it can be seen that if the transcription activity is increased, the action of JH is increased, and if the transcription activity is decreased, it is understood that the action of JH is reduced. For example, transcriptional activity can be measured for two samples, and the level of JH action can be compared by the difference in transcriptional activity between the two samples. The two samples may be samples different from each other, or may be the same sample measured at different times. Moreover, the JH level contained in the other sample can also be quantified by using one sample whose JH concentration is known in advance. Such a method is also included in the above-described method of the present invention.

このアッセイは、JHREを含むDNAを含む天然の鱗翅目昆虫またはその細胞(例えば非遺伝子組み換え体、あるいは遺伝子組み換え体ではあっても、本発明のJHREを含むDNAを含まないDNAについて組み換えたもの)を用いて実施することもできるし、あるいはJHREを含むDNAに適当な異種遺伝子を連結したDNAを導入した細胞または個体(例えば鱗翅目または鞘翅目昆虫細胞)あるいは鱗翅目または鞘翅目昆虫を用いて実施することもできる。またJHに応答してJHREからの転写を活性化させる限り、昆虫細胞以外でも所望の細胞を用いて実施することが可能で、例えばMetを強制発現する細胞を用いることもできる(図29、32)。JHREを含むDNAを導入していない昆虫細胞を用いる場合は、内在性のKr-h1 mRNAまたはKr-h1蛋白質の発現を検出することができる。JHREを含むDNAを導入した細胞を用いる場合は、その制御下の遺伝子の発現を検出すればよく、JHREを含むDNAの下流にレポーター遺伝子を連結した場合はその遺伝子の発現を、また下流にCreリコンビナーゼ等を連結して、Cre/loxP系により間接的に他の遺伝子を発現させる場合は、適宜指標となる遺伝子の発現を検出すればよい。またこのアッセイは細胞や組織、または個体を用いて行ってよく、例えば培養細胞系、組織培養系、または器官培養系などを用いたin vitroのアッセイ、並びに個体を用いたin vivoアッセイが含まれる。用いられる細胞や組織、器官、個体は適宜選択されるが、好ましくは鱗翅目または鞘翅目昆虫、例えばカイコガ上科(Bombycoidea)、ヤガ上科(Noctuoidea)、マダラガ上科(Zygaenoidea)、スズメガ上科(Sphingoidea)、スガ上科(Yponomeutoidea)、ゴミムシダマシ上科(Tenebrionoidea)昆虫に由来するものであり、具体的にはカイコガ科(Bombycidae)、ヤママユガ科(Saturniidae)、ヤガ科(Noctuidae)、メイガ科(Pyralidae)、スズメガ科(Sphingidae)、スガ科(Yponomeutidae)、ゴミムシダマシ科(Tenebrionidae)昆虫、より好ましくはカイコガ科(Bombycidae)、ヤママユガ科(Saturniidae)、およびゴミムシダマシ科(Tenebrionidae)昆虫、例えばBombyx属昆虫(例えば Bombyx mori、Bombyx mandalina)、Spodoptera属昆虫(例えば Spodoptera frugiperda)およびコクヌストモドキ属(Tribolium属)に由来するものが用いられる。特に脂肪体細胞、胚子由来細胞、卵巣由来細胞等に由来する細胞を好適に用いることができる。
より具体的にはBmN4(Funakoshi Co., Tokyo, Japan)、Sf9(Gidwin, G., et al. 1993, Focus 15, 44; Invitrogen)、Sf21 (Harris, R., et al. 1997, Focus 19, 6; Invitrogen)、SES-BoMo-C129 (NIAS Genebank MAFF No. 275026)、SES-BoMo-J125K6 (MAFF No. 275032)、NIAS-Bm-aff3細胞(Takahashi, T. et al. (2006) J. Insect Biotech. Sericol. 75: 79-84)、Oyanagi2(Annual Report 2007, National Institute of Agrobiological Sciences, pp. 37-41)などが挙げられるが、これらに限定されない。
This assay is a natural lepidopteran insect or a cell thereof containing DNA containing JHRE (eg, non-genetically recombinant or genetically modified but recombined for DNA that does not contain DNA containing JHRE of the present invention) Or a cell or individual (for example, Lepidoptera or Coleoptera insect cells) or a lepidopterous or Coleoptera insect introduced with a suitable heterologous gene linked to JHRE-containing DNA. It can also be implemented. Further, as long as transcription from JHRE is activated in response to JH, it can be performed using desired cells other than insect cells. For example, cells that forcibly express Met can also be used (FIGS. 29 and 32). ). When using insect cells into which DNA containing JHRE has not been introduced, the expression of endogenous Kr-h1 mRNA or Kr-h1 protein can be detected. When using cells into which DNA containing JHRE has been introduced, the expression of the gene under its control may be detected.If a reporter gene is ligated downstream of DNA containing JHRE, the expression of that gene is When recombinase or the like is linked and other genes are expressed indirectly by the Cre / loxP system, the expression of the gene serving as an indicator may be detected as appropriate. In addition, this assay may be performed using cells, tissues, or individuals, and includes, for example, in vitro assays using cultured cell systems, tissue culture systems, or organ culture systems, and in vivo assays using individuals. . Cells, tissues, organs, and individuals to be used are appropriately selected, but preferably lepidopterous or Coleopterous insects such as Bombycoidea, Noctuoidea, Zygaenoidea, and Spermidae (Sphingoidea), Suga superfamily (Yponomeutoidea), Tenebrionoidea superfamily (Tenebrionoidea) Insects, specifically, Bombycidae, Saturniidae, Saturniidae, Noctuidae, Maigaidae ( Pyralidae), Sphingidae, Yponomeutidae, Tenebrionidae insects, more preferably Bombycidae, Saturniidae, and Tenebrionidaby insects, such as Bomberidae For example Bombyx mori, Bombyx mandalina), Spodoptera insects (eg Spodoptera frugiperda), and the genus Tricholium (genus Tribolium) Those derived from is used. In particular, cells derived from fat body cells, embryo-derived cells, ovary-derived cells and the like can be preferably used.
More specifically, BmN4 (Funakoshi Co., Tokyo, Japan), Sf9 (Gidwin, G., et al. 1993, Focus 15, 44; Invitrogen), Sf21 (Harris, R., et al. 1997, Focus 19 , 6; Invitrogen), SES-BoMo-C129 (NIAS Genebank MAFF No. 275026), SES-BoMo-J125K6 (MAFF No. 275032), NIAS-Bm-aff3 cells (Takahashi, T. et al. (2006) J Insect Biotech. Sericol. 75: 79-84), Oyanagi2 (Annual Report 2007, National Institute of Agrobiological Sciences, pp. 37-41), and the like.

上記のアッセイは、様々な化合物がJH作用に及ぼす影響を試験するために特に有用である。すなわち本発明は、本発明のJH応答性の転写活性を有するDNA(JHREを含むDNA)の転写活性を検出する工程を含む、JH作用をアッセイする方法であって、該工程が被験化合物の存在下で行われ、それによりJHの作用に及ぼす被験化合物の効果を検出する方法に関する。すなわち本発明は、JHの作用に及ぼす被験化合物の効果を検出する方法であって、被験化合物の存在下で、該DNAの転写活性を検出する工程を含む方法を提供する。また本発明は、被験化合物の存在下で、該DNAの転写活性を検出する工程を含む、該転写活性に及ぼす被験化合物の効果を検出する方法そのものにも関する。被験化合物がJH活性を持つ場合、転写活性は上昇する。それを検出することで、JH作用の定性的または定量的な検出が可能となる。JH活性を定量するには、例えば予め決まった濃度のJHを含む1つまたは複数の試料をレファレンスとして用いてアッセイを行い、それらの値と比較すればよい。   The above assay is particularly useful for testing the effect of various compounds on JH action. That is, the present invention is a method for assaying JH action, comprising the step of detecting the transcription activity of DNA having JH-responsive transcription activity of the present invention (DNA containing JHRE), wherein the step comprises the presence of a test compound. The method relates to a method for detecting the effect of a test compound on the action of JH. That is, the present invention provides a method for detecting the effect of a test compound on the action of JH, comprising the step of detecting the transcriptional activity of the DNA in the presence of the test compound. The present invention also relates to a method for detecting the effect of a test compound on the transcription activity, which comprises the step of detecting the transcription activity of the DNA in the presence of the test compound. When the test compound has JH activity, transcriptional activity increases. By detecting it, qualitative or quantitative detection of JH action becomes possible. To quantify JH activity, for example, one or more samples containing a predetermined concentration of JH may be used as a reference and compared with those values.

具体的には本発明は、(a)被験化合物の存在下で、JH応答性転写活性を有する本発明のDNA(JHREを含むDNA)の転写活性を検出する工程、および(b)被験化合物による転写活性の上昇はJH作用の上昇、転写活性の低下はJH作用の低下に関連づける工程を含むアッセイ方法を含む。天然の細胞、組織、または個体を用いて検出を行う場合は、本発明のJHマーカー(Kr-h1 mRNAまたは蛋白質)の発現を検出する。レポーターアッセイを行う場合は、上記JHREを含むDNAの制御下にレポーター遺伝子を発現させ、レポーター遺伝子の発現レベルを測定する。被験化合物の非存在下、あるいは低濃度存在下に比べて発現を誘導または上昇させる化合物は、JHアゴニストの候補となる。本発明は、そのような化合物を選択する工程をさらに含む、JHの作用を上昇させる化合物のスクリーニング方法にも関する。   Specifically, the present invention includes (a) a step of detecting the transcription activity of the DNA of the present invention having JH-responsive transcription activity (DNA containing JHRE) in the presence of the test compound, and (b) depending on the test compound. Increasing the transcriptional activity includes an assay method comprising a step relating to an increase in JH action, and a decrease in transcriptional activity is related to a reduction in JH action. When detection is performed using natural cells, tissues, or individuals, the expression of the JH marker (Kr-h1 mRNA or protein) of the present invention is detected. When a reporter assay is performed, a reporter gene is expressed under the control of DNA containing JHRE, and the expression level of the reporter gene is measured. A compound that induces or increases expression in the absence of a test compound or in the presence of a low concentration is a candidate for a JH agonist. The present invention also relates to a method for screening a compound that increases the action of JH, further comprising the step of selecting such a compound.

被験化合物としては特に制限はなく、例えば、天然化合物、有機化合物、無機化合物、タンパク質、ペプチド等の単一化合物、並びに、化合物ライブラリー、遺伝子ライブラリーの発現産物、細胞抽出物、細胞培養上清、発酵微生物産生物、海洋生物抽出物、植物抽出物、原核細胞抽出物、真核単細胞抽出物もしくは動物細胞抽出物等を挙げることができる。被験化合物は、単体または他の化合物と組み合わせて適用してよい。例えば、未知の化合物を含み得る被験試料を用いてもよい。被験化合物は、例えば細胞の培養液への添加、個体への経口投与または注射などにより投与される。被検化合物が核酸または蛋白質の場合には、例えば、ベクターを導入して発現させてもよい。被験化合物の非存在下において測定した場合(対照)と比較して、被験化合物が発現レベルを変化させれば、被験化合物がJHREの転写活性を調節する化合物であることが分かる。   The test compound is not particularly limited. For example, a natural compound, an organic compound, an inorganic compound, a protein, a single compound such as a peptide, a compound library, an expression product of a gene library, a cell extract, a cell culture supernatant And fermented microorganism products, marine organism extracts, plant extracts, prokaryotic cell extracts, eukaryotic single cell extracts, animal cell extracts, and the like. The test compound may be applied alone or in combination with other compounds. For example, a test sample that may contain an unknown compound may be used. The test compound is administered, for example, by adding the cells to a culture medium, orally administering to an individual, or injection. When the test compound is a nucleic acid or protein, for example, a vector may be introduced for expression. If the test compound changes the expression level as compared to the case where it is measured in the absence of the test compound (control), it can be seen that the test compound is a compound that regulates the transcriptional activity of JHRE.

被験化合物がJHアンタゴニストとしての活性を持つ場合、転写活性は低下する。それを検出することで、JH作用をアンタゴナイズする活性の定性的または定量的な検出が可能となる。JHアンタゴニストのアッセイを行う場合、例えばJHまたはJHアゴニストの存在下でアッセイを行ってもよい。すなわち本発明は、JH応答性転写活性を有するDNA(JHREを含むDNA)の転写活性を検出する工程を含む、JH作用のアッセイ方法であって、該工程が、(i) 被験化合物、および (ii) JHまたはJHアゴニストの存在下で行われ、それによりJH作用を低下させる被験化合物の活性を検出する方法に関する。より簡潔には、本発明は、JHの作用に及ぼす被験化合物の効果(特にJHの作用を低下させる効果)を検出する方法であって、(i) 被験化合物、および (ii) JHまたはJHアゴニストの存在下で、該DNAの転写活性を検出する工程を含む方法を提供する。また本発明は、(i) 被験化合物、および (ii) JHまたはJHアゴニストの存在下で、該DNAの転写活性を検出する工程を含む、該転写活性に及ぼす被験化合物の効果を検出する方法そのものにも関する。   When the test compound has activity as a JH antagonist, transcriptional activity decreases. By detecting it, qualitative or quantitative detection of the activity that antagonizes JH action becomes possible. When assaying for JH antagonists, for example, the assay may be performed in the presence of JH or a JH agonist. That is, the present invention relates to a method for assaying JH action, comprising the step of detecting the transcription activity of DNA having JH-responsive transcription activity (DNA containing JHRE), which comprises (i) a test compound, and ( ii) It relates to a method for detecting the activity of a test compound which is carried out in the presence of JH or a JH agonist and thereby reduces JH action. More simply, the present invention relates to a method for detecting the effect of a test compound on the action of JH (particularly the effect of reducing the action of JH), comprising (i) a test compound, and (ii) a JH or JH agonist. A method comprising detecting the transcriptional activity of the DNA in the presence of. The present invention also relates to a method for detecting the effect of a test compound on the transcription activity, comprising the step of (i) test compound, and (ii) detecting the transcription activity of the DNA in the presence of JH or JH agonist. Also related.

具体的には本発明は、(a)(i) 被験化合物、および (ii) JHまたはJHアゴニストの存在下で、JH応答性の転写活性を有する本発明のDNA(JHREを含むDNA)の転写活性を検出する工程、および(b)被験化合物による転写活性の上昇はJH作用の上昇、転写活性の低下はJH作用の低下に関連づける工程を含むアッセイ方法を含む。被験化合物の非存在下、あるいは低濃度存在下に比べて発現を低下させる化合物は、JHアンタゴニストの候補となる。本発明は、そのような化合物を選択する工程をさらに含む、JHの作用を低下させる化合物のスクリーニング方法にも関する。アッセイおよびスクリーニングの実施においては、以下の文献も参照のこと:「昆虫テクノロジー研究」に関する調査報告書」平成19年3月 社団法人 農林水産先端技術産業振興センター pp. 30-31, pp. 85-87, pp. 193-197;昆虫テクノロジー研究とその産業利用(2005) 川崎健次郎・野田博明・木内信 監修 シーエムシー出版 pp. 190-197;WO01/002436; WO97/13864; WO98/46724; 特開2004-283080。   Specifically, the present invention relates to (a) (i) a test compound, and (ii) transcription of the DNA of the present invention having JH-responsive transcription activity (DNA containing JHRE) in the presence of JH or a JH agonist. An assay method comprising a step of detecting an activity, and (b) an increase in transcription activity by a test compound is associated with an increase in JH action, and a decrease in transcription activity is associated with a decrease in JH action. A compound that decreases expression compared to the absence of a test compound or the presence of a low concentration is a candidate for a JH antagonist. The present invention also relates to a method for screening a compound that reduces the action of JH, further comprising the step of selecting such a compound. In conducting the assay and screening, please refer to the following literature: "Survey Report on Insect Technology Research" March 2007 Agricultural, Forestry and Fisheries Advanced Technology Industry Promotion Center pp. 30-31, pp. 85- 87, pp. 193-197; Insect technology research and its industrial use (2005) Kawasaki Kenjiro, Noda Hiroaki, Kiuchi Shin Supervised by CMC Publishing pp. 190-197; WO01 / 002436; WO97 / 13864; WO98 / 46724; 2004-283080.

また本発明は、JH応答性またはMet結合活性を有する本発明のDNAとMet蛋白質を、JHまたはJHアゴニストの存在下で共存させる工程を含む、Met蛋白質と該DNAとを相互作用させる方法に関する。本発明において、Met蛋白質がJHREに結合する転写活性化因子であることが判明した。両者を結合させることで、該DNAの下流の遺伝子の転写を活性化させることができる。また、両者の結合を調節する化合物をスクリーニングすれば、JH作用を調節する化合物を得ることができる。例えば害虫や天敵昆虫などのMetとJHREとの相互作用を検出することにより、それらの生物に対するJHアゴニスト、アンタゴニストのアッセイやスクリーニングが可能となる。   The present invention also relates to a method for allowing the Met protein to interact with the DNA, comprising the step of causing the DNA of the present invention having JH responsiveness or Met binding activity and the Met protein to coexist in the presence of JH or a JH agonist. In the present invention, it was found that the Met protein is a transcriptional activator that binds to JHRE. By binding both, transcription of a gene downstream of the DNA can be activated. In addition, if a compound that regulates the binding between the two is screened, a compound that regulates the JH action can be obtained. For example, by detecting the interaction between Met such as pests and natural enemy insects and JHRE, it becomes possible to assay and screen JH agonists and antagonists for those organisms.

また本発明は、JH応答性またはMet結合活性を有するDNAおよびMet蛋白質を接触させる工程、および両者の結合を検出する工程を含む、該DNAと該Met蛋白質との結合を検出する方法に関する。両者の接触は、適宜JH、JHアナログ等の存在下で行う。また本発明は、被験化合物の存在下で該DNAと該Met蛋白質とを接触させる工程、および該DNAと該Met蛋白質との結合を検出する工程を含む、被験化合物が該結合に及ぼす効果を検出する方法に関する。被験化合物の非存在下と比べて、該結合が増強されれば、その化合物は該結合を促進する化合物と判断される。被験化合物の非存在下と比べて、該結合が低下すれば、その化合物は該結合を阻害する化合物と判断される。該結合を増強または低下させる化合物を選択する工程により、該DNAと該Met蛋白質との結合を促進または抑制する化合物のスクリーニングを実施することができる。   The present invention also relates to a method for detecting the binding between the DNA and the Met protein, comprising the steps of contacting a DNA having a JH responsiveness or a Met binding activity with a Met protein, and detecting the binding between the two. The contact between the two is appropriately performed in the presence of JH, JH analog or the like. The present invention also detects the effect of a test compound on the binding, comprising the steps of bringing the DNA into contact with the Met protein in the presence of the test compound, and detecting the binding between the DNA and the Met protein. On how to do. If the binding is enhanced compared to the absence of the test compound, the compound is determined to be a compound that promotes the binding. If the binding decreases compared to the absence of the test compound, the compound is determined to be a compound that inhibits the binding. By selecting a compound that enhances or decreases the binding, screening of a compound that promotes or suppresses the binding between the DNA and the Met protein can be performed.

スクリーニングによリ得られる化合物は、JHアゴニストまたはJHアンタゴニストとして用いることができ、例えば、JHの作用を制御することにより、脱皮や変態などを制御するために使用することができる。化合物は、適宜、所望の担体および/または媒体と組み合わせて組成物とすることができる。担体および/または媒体としては、例えば滅菌水、生理食塩水、植物油、界面活性剤、脂質、溶解補助剤、緩衝剤、保存剤等が挙げられる。これらの化合物および組成物は、JH撹乱作用を利用した、昆虫特異的な殺虫剤(insecticide)、昆虫成長抑制剤(insect development inhibitor (IDI))、昆虫成長制御剤(insect growth regulator (IGR))等として利用できる。   The compound obtained by screening can be used as a JH agonist or JH antagonist, and can be used, for example, to control molting or metamorphosis by controlling the action of JH. The compound can be appropriately combined with a desired carrier and / or medium to form a composition. Examples of the carrier and / or medium include sterilized water, physiological saline, vegetable oil, surfactant, lipid, solubilizer, buffer, preservative and the like. These compounds and compositions are insect-specific insecticides, insect development inhibitors (IDI), and insect growth regulators (IGR) that use JH disruption. Can be used as etc.

以下に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるものではない。なお、本明細書に引用された文献は全て本明細書の一部として組み込まれる。   EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples. All documents cited in this specification are incorporated as a part of this specification.

〔実施例1〕カイコKruppel-homolog 1 (BmKr-h1) cDNAのクローニング
完全長アラタ体cDNAに由来するESTデータベースの構築
カイコ4齢幼虫(品種;はばたき)約2000頭を解剖してアラタ体(側心体を含む)を集め、総RNAを抽出した。得られた約20μgのRNAを用いてV-キャッピング法(日立ハイテクサイエンスシステムズ)によって完全長アラタ体cDNAライブラリを作製した。このライブラリから無作為に2万クローンを抽出して5'- および 3'- 側からシークエンスを行い、約3万のEST配列からなるデータベースを構築した。
[Example 1] Cloning of silkworm Kruppel-homolog 1 (BmKr-h1) cDNA
Construction of EST database derived from full-length Arata body cDNA Approximately 2000 silkworm 4th instar larvae (breed; flapping) were dissected to collect Arata bodies (including lateral heart bodies), and total RNA was extracted. Using the obtained 20 μg of RNA, a full-length Arata cDNA library was prepared by the V-capping method (Hitachi High-Tech Science Systems). 20,000 clones were randomly extracted from this library and sequenced from the 5'- and 3'- sides to construct a database consisting of about 30,000 EST sequences.

BmKr-h1 cDNAおよび遺伝子の配列および構造
上記で構築したカイコアラタ体完全長ESTデータベースから同一の遺伝子に由来すると考えられる6個のクローンを同定した。この6クローンがコードし得るアミノ酸配列を調べたところ、ショウジョウバエKruppel-homolog 1 (Kr-h1; CG18783) のアミノ酸配列(配列番号:6および8)に対して相同性を有し、オルソログと考えられた。そのうち5クローン(fcaL-P41K11, fcaL-P35K20, fcaL-P53H11, fcaL-P02L21, fcaL-P07E22)は、5' 末端配列が同一であり、完全長cDNAと考えられた。他の1クローン(fcaL-P37A01)は5' 末端配列が異なっており、異なるプロモーターから転写されるアイソフォーム(β-isoform)と考えられた。
前者から2クローン (fcaL-P02L21, fcaL-P07E22) を選び全長の配列をシークエンスしたところ両者の配列は完全に一致した。この配列をBmKr-h1(α-isoform)としてDDBJに登録した(アクセッション番号;AB360766)。
BmKr-h1 cDNAの塩基配列を配列番号:1に、予測アミノ酸配列を配列番号:2に示した。本cDNAは1918bpで、123bpの5'-UTR、1047bpのORF(124-1170 (ストップコドンを含む))、および748bpの3'-UTRを含んでいた。ORFには、348アミノ酸残基からなるペプチドがコードされていた(配列番号:2)。カイコ (BmKr-h1) と、ショウジョウバエ (DmKr-h1)、コクヌストモドキ (TcKr-h1)、ミツバチ (AmKr-h1) のオルソログ間のホモロジー(アミノ酸配列一致率)は、それぞれ32.4%、37.7%、42.0% であった。
BmKr-h1 cDNA and gene sequence and structure Six clones that were thought to be derived from the same gene were identified from the silkworm larva body full-length EST database constructed above. When the amino acid sequence that can be encoded by these 6 clones was examined, it was homologous to the amino acid sequence of Drosophila Kruppel-homolog 1 (Kr-h1; CG18783) (SEQ ID NOs: 6 and 8) and considered to be an ortholog. It was. Among them, 5 clones (fcaL-P41K11, fcaL-P35K20, fcaL-P53H11, fcaL-P02L21, fcaL-P07E22) had the same 5 ′ terminal sequence and were considered to be full-length cDNAs. The other clone (fcaL-P37A01) had a different 5 ′ end sequence and was considered to be an isoform transcribed from a different promoter.
Two clones (fcaL-P02L21, fcaL-P07E22) were selected from the former and the full-length sequence was sequenced. This sequence was registered in DDBJ as BmKr-h1 (α-isoform) (accession number; AB360766).
The base sequence of BmKr-h1 cDNA is shown in SEQ ID NO: 1, and the predicted amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 2. The cDNA was 1918 bp and contained 123 bp of 5′-UTR, 1047 bp of ORF (124-1170 (including stop codon)), and 748 bp of 3′-UTR. The ORF encoded a peptide consisting of 348 amino acid residues (SEQ ID NO: 2). The homology between the orthologues of silkworm (BmKr-h1), Drosophila (DmKr-h1), Butterfly (TcKr-h1) and honeybee (AmKr-h1) is 32.4%, 37.7%, 42.0, respectively. % Met.

〔実施例2〕BmKr-h1遺伝子の構造
BmKr-h1 cDNA配列を用いてNCBIに登録されているカイコゲノム配列を検索し、BmKr-h1遺伝子を含むDNA配列を同定し、両者の比較により、遺伝子構造およびプロモーター配列を同定した。
具体的には、上記のBmKr-h1 cDNA配列を用いてNCBIに登録されているカイコゲノム配列を検索(blastn)した結果、同遺伝子を含むゲノム断片配列情報 (25957bp) を得た(DDBJアクセッション番号;AADK01001667)。BmKr-h1 cDNA配列およびゲノム配列(AADK01001667)を比較した結果、BmKr-h1α遺伝子は、第1エクソン(130bp)、第2エクソン(1788bp)および812bpのイントロンから構成され、翻訳は第1エクソンの124bpから開始され、第2エクソンの1170bp(cDNAでの位置)で停止すると予想された(図1)。
一方、β-アイソフォームの遺伝子構造は、α-アイソフォームのイントロンの途中に転写開始部位および翻訳開始コドンを有しており、α-アイソフォームの第2エクソンとインフレームで繋がる単一のエクソンからなっていた(図2)。β-アイソフォームのcDNAの塩基配列およびコードされるアミノ酸配列をそれぞれ配列番号:3および4に示す。β-アイソフォームは361アミノ酸残基からなり、α-アイソフォームのN末端の2残基およびβ-アイソフォームのN末端の15残基は、それぞれのアイソフォームにユニークな配列であった。
[Example 2] Structure of BmKr-h1 gene
The silkworm genome sequence registered in NCBI was searched using the BmKr-h1 cDNA sequence, the DNA sequence containing the BmKr-h1 gene was identified, and the gene structure and the promoter sequence were identified by comparing the two.
Specifically, as a result of searching (blastn) the silkworm genome sequence registered in NCBI using the BmKr-h1 cDNA sequence described above, genome fragment sequence information (25957 bp) containing the same gene was obtained (DDBJ accession number) AADK01001667). As a result of comparing the BmKr-h1 cDNA sequence and the genomic sequence (AADK01001667), the BmKr-h1α gene is composed of a first exon (130 bp), a second exon (1788 bp) and an 812 bp intron, and the translation is 124 bp of the first exon. And was expected to stop at 1170 bp (position in cDNA) of the second exon (FIG. 1).
On the other hand, the gene structure of β-isoform has a transcription initiation site and translation initiation codon in the middle of α-isoform intron, and is a single exon linked in-frame with the second exon of α-isoform. (Fig. 2). The base sequence and encoded amino acid sequence of β-isoform cDNA are shown in SEQ ID NOs: 3 and 4, respectively. The β-isoform consists of 361 amino acid residues, and the N-terminal two residues of the α-isoform and the N-terminal 15 residues of the β-isoform were sequences unique to each isoform.

〔実施例3〕JHによるBmKr-h1遺伝子の誘導 (定量PCR)
各種のカイコ培養細胞にJH (JHミミックを含む) を処理後、RNAを抽出し、定量RT-PCRにより、BmKr-h1遺伝子がJHにより誘導されるかどうかを調べた。また、対照実験として脱皮ホルモン (20-ヒドロキシエクジソン) や、JH類縁物質に対する応答も調べた。また、比較のためショウジョウバエS2細胞におけるDmKr-h1遺伝子のJHに対する応答も調べた。詳細な実験手順を以下に示す。
[Example 3] Induction of BmKr-h1 gene by JH (quantitative PCR)
Various silkworm cultured cells were treated with JH (including JH mimic), RNA was extracted, and it was examined by quantitative RT-PCR whether the BmKr-h1 gene was induced by JH. In addition, as a control experiment, we examined the response to molting hormone (20-hydroxyecdysone) and JH analogues. For comparison, the response of DmKr-h1 gene to JH in Drosophila S2 cells was also examined. Detailed experimental procedures are shown below.

[方法]
細胞培養およびホルモン処理
カイコ脂肪体由来細胞株NIAS-Bm-aff3(aff3と略記; Takahashi, T. et al., J. Insect Biotech. Sericol. (2006) 75: 79-84)、カイコ胚子由来細胞株SES-BoMo-J125K6(K6と略記;NIAS Genebank MAFF No. 275032; 今西重雄 (1998) 昆虫培養細胞系の保存リスト 蚕糸・昆虫農業技術研究所研究資料 24: 45-56), Oyanagi2(oy2とも略記する;Annual Report 2007, National Institute of Agrobiological Sciences, pp. 37-41), NIAS-Bm-M1(M1と略記;Suzuki MG, et al., Mol. Cell. Biol. 28: 333-343, 2008), SES-BoMo-C129(C129と略記;MAFF No. 275026; 今西重雄 (1998) 同上)、ショウジョウバエ由来細胞株S2 (Invitrogen)およびヤガSpodoptera frugiperda由来細胞株Sf9 (Invitrogen) を実験に用いた。各細胞株は以下の培地で培養した。aff3, IPL41 + 10%または15% FBS; K6, MGM448 + 10%FBS; oy2, IPL-41 + 15%FBS; M1, IPL-41 + 15%FBS; C129, MGM448 + 10%FBS; S2, Schneider's Drosophila Medium (Invitrogen) + 10%FBS; Sf9, Sf900 II SFM (Invitrogen)。
幼若ホルモン (JH) としてJH I (SciTech)またはメソプレン (SDS Biotech) を用いた。20-ヒドロキシエクジソン (20E) は、Sigma社のものを用いた。トルエンまたはメタノールに溶解したJHをPEG20000でコートした液シンバイアルに移した後、窒素気流により溶媒を除去し、所定の濃度になるように適当な培地を所定量加え、超音波処理により溶解した。対照区として溶媒のみを用いて同じ培地を処理した。JH処理は、古い培地を除去し、JH入りまたは対照区としてJHを含まない培地を加えることで行った。通常の試験には、市販の24穴または96穴の細胞培養用プラスチックプレートを用いたが、濃度応答試験では容器へのJHの吸着を防ぐためシリコナイズしたガラス試験管(直径12mm x 75mm)を実験に用いた。
[Method]
Cell culture and hormone-treated silkworm fat body-derived cell line NIAS-Bm-aff3 (abbreviated as aff3; Takahashi, T. et al., J. Insect Biotech. Sericol. (2006) 75: 79-84), silkworm embryo-derived cells Strain SES-BoMo-J125K6 (abbreviated as K6; NIAS Genebank MAFF No. 275032; Shigeo Imanishi (1998) Conservation List of Insect Cultured Cell Line Research Institute for Silkworm and Insect Agricultural Technology 24: 45-56), Oyanagi2 (also oy2) Abbreviated; Annual Report 2007, National Institute of Agrobiological Sciences, pp. 37-41), NIAS-Bm-M1 (abbreviated as M1; Suzuki MG, et al., Mol. Cell. Biol. 28: 333-343, 2008) ), SES-BoMo-C129 (abbreviated as C129; MAFF No. 275026; Shigeo Imanishi (1998) ibid), Drosophila-derived cell line S2 (Invitrogen) and yaga Spodoptera frugiperda-derived cell line Sf9 (Invitrogen) were used in the experiment. Each cell line was cultured in the following medium. aff3, IPL41 + 10% or 15% FBS; K6, MGM448 + 10% FBS; oy2, IPL-41 + 15% FBS; M1, IPL-41 + 15% FBS; C129, MGM448 + 10% FBS; S2, Schneider's Drosophila Medium (Invitrogen) + 10% FBS; Sf9, Sf900 II SFM (Invitrogen).
JH I (SciTech) or mesoprene (SDS Biotech) was used as juvenile hormone (JH). 20-hydroxyecdysone (20E) was from Sigma. The solution was transferred to a liquid vial that was coated with JH dissolved in toluene or methanol with PEG 20000, and then the solvent was removed with a nitrogen stream, a predetermined amount of an appropriate medium was added to a predetermined concentration, and dissolution was performed by sonication. The same medium was treated with only the solvent as a control. JH treatment was performed by removing the old medium and adding medium containing JH or containing no JH as a control. In the normal test, a commercially available 24-well or 96-well plastic plate for cell culture was used, but in the concentration response test, a siliconized glass test tube (diameter 12 mm x 75 mm) was tested to prevent adsorption of JH to the container. Used for.

定量PCR
培養細胞から、RNeasyTM Plus Mini Kit (QIAGEN)またはTRIzolTM (Invitrogen)を用いて総RNAを抽出し、逆転写反応により、1st strand cDNAを作製した。cDNAの作製は、Advantage-RT-for-PCRキット(Clontech)、Ready-To-Go T-Primed First-Strand Kit (GE Healthcare)、またはPrimeScriptTM RT reagent Kit (Takara)のいずれかを用いて行った。得られたcDNAをtemplateとしてリアルタイム定量PCR法により、Kr-h1遺伝子とリボゾーマルタンパク質rp49(内部標準)の発現量を測定し、rp49に対するKr-h1の発現量の比を算出した。サンプルcDNAと同時に各遺伝子のcDNAを含むプラスミドの稀釈系列をスタンダードとし、以下の定量用プライマーを用いてPCR反応を行った。カイコKr-h1: BmKrh1-QF1 ACCCATACTGGCGAGCGACCAT(配列番号:16), BmKrh1-QR1, CCTCTCCTTTGTGTGAATACGACGG(配列番号:17); カイコrp49: Bmrp49-F CAGGCGGTTCAAGGGTCAATAC(配列番号:18), Bmrp49-R TGCTGGGCTCTTTCCACGA(配列番号:19); ショウジョウバエ Kr-h1: DmKrh1A-QF1 CTTGGATTACGATTTGCGGTCG(配列番号:20), DmKrh1-QR1 TTAGTGGAGGCGGAACCTGGA(配列番号:21); ショウジョウバエrp49: DmRp49-QF1 AAGCACTTCATCCGCCACCAG(配列番号:22), DmRp49-QR1 TGTTGGGCATCAGATACTGTCCCT(配列番号:23)。
定量装置はLightCyclerTM DX400 (Roche)またはLightCyclerTM 480 (Roche)を、定量用の試薬はSYBRTM Premix Ex Taq (Takara)を用いた。PCR条件は Shinoda and Itoyama (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100, 11986-11991, 2003) に準じた方法で行った。
Quantitative PCR
Total RNA was extracted from the cultured cells using RNeasy Plus Mini Kit (QIAGEN) or TRIzol (Invitrogen), and 1st strand cDNA was prepared by reverse transcription reaction. Preparation of the cDNA, Advantage-RT-for-PCR kit (Clontech), carried out using any of the Ready-To-Go T-Primed First-Strand Kit (GE Healthcare), or PrimeScript TM RT reagent Kit (Takara) It was. Using the obtained cDNA as a template, the expression levels of Kr-h1 gene and ribosomal protein rp49 (internal standard) were measured by real-time quantitative PCR, and the ratio of the expression level of Kr-h1 to rp49 was calculated. Using a dilution series of plasmids containing the cDNA of each gene as well as the sample cDNA as a standard, PCR reaction was performed using the following primers for quantification. Silkworm Kr-h1: BmKrh1-QF1 ACCCATACTGGCGAGCGACCAT (SEQ ID NO: 16), BmKrh1-QR1, CCTCTCCTTTGTGTGAATACGACGG (SEQ ID NO: 17); Silkworm rp49: Bmrp49-F CAGGCGGTTCAAGGGTCAATAC (SEQ ID NO: 18), BmTGGAGGCT-R 19); Drosophila Kr-h1: DmKrh1A-QF1 CTTGGATTACGATTTGCGGTCG (SEQ ID NO: 20), DmKrh1-QR1 TTAGTGGAGGCGGAACCTGGA (SEQ ID NO: 21); Drosophila rp49: DmRp49-QF1 AACCCACTGG Number: 23).
LightCycler DX400 (Roche) or LightCycler 480 (Roche) was used as the quantification device, and SYBR Premix Ex Taq (Takara) was used as the quantification reagent. PCR conditions were carried out according to Shinoda and Itoyama (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100, 11986-11991, 2003).

[結果]
JHによるBmKr-h1遺伝子の誘導
JH I処理をした複数のカイコ培養細胞(aff3, oyanagi2, C129, M1, K6)においてKr-h1の発現量を定量PCRにより調べた結果、いずれの細胞においてもKr-h1はJH I単独処理により、処理後4時間で顕著に誘導された(図3)。また、aff3ではKr-h1はエクダイソン(20E)により、ほとんど誘導されず、JHと20Eの相乗効果も認められなかったが、K6細胞においては、20E単独でもKr-h1遺伝子の誘導が認められ、またJHと20Eによる相乗的な誘導効果が認められた。このように、20Eに対するKr-h1遺伝子の応答は細胞株により差が認められたが、JHによるKr-h1の顕著な誘導効果は試験したカイコ培養細胞に共通していた。
次に、aff3およびBmN4細胞を用いて、JH処理後のKr-h1遺伝子発現を経時的に調べた(図4)。その結果、いずれの細胞でもJHアナログ(メソプレン 10μM)処理後30分で顕著に誘導され、2時間でピークを迎えた。発現誘導のレベルは、BmN4よりもaff3の方が約5倍高かった。aff3細胞を用いて、メソプレンおよびJH Iに対する濃度応答性を調べたところ(2時間培養)、いずれの場合も濃度依存的な応答が認められた(図5)。また、メソプレンでは10 nM, JH Iでは10 pMという極低濃度で誘導が見られた(図5)。
細胞種の違いによる、JHに対するKr-h1遺伝子の誘導性の違いを比較するために、JH(メソプレン 10μM)を加えた培地、および無添加の培地で2時間培養し、Kr-h1の発現を調べた(図6)。その結果、無添加培地に対するJH 入り培地でのKr-h1遺伝子の発現誘導の比率は、ショウジョウバエS2細胞ではわずか3倍であるのに対し、カイコ BmN4細胞では24倍、さらにaff3細胞では 39万倍と著しい誘導効果が認められた。
以上の結果から、カイコ培養細胞では、Kr-h1遺伝子がJHにより、短時間、低濃度で著しく誘導されることが明らかになった。
さらに、様々なカイコ培養細胞においてJH-Iまたはメソプレン(1μM)によるKr-h1遺伝子の発現誘導を調べたところ、低用量のJH-Iまたはメソプレンにも関わらず、全ての細胞でKr-h1遺伝子発現の著しい誘導が観察された(図7)。この結果は、鱗翅目昆虫のKr-h1遺伝子の発現は、JHにより顕著に誘導されることを示唆している。
[result]
Induction of BmKr-h1 gene by JH
The quantitative expression of Kr-h1 expression in several silkworm cultured cells (aff3, oyanagi2, C129, M1, K6) treated with JH I revealed that Kr-h1 was treated with JH I alone in all cells. It was significantly induced 4 hours after the treatment (FIG. 3). In aff3, Kr-h1 was hardly induced by ecdysone (20E), and the synergistic effect of JH and 20E was not observed, but in K6 cells, induction of Kr-h1 gene was observed even with 20E alone, In addition, a synergistic induction effect by JH and 20E was observed. Thus, although the difference of the response of Kr-h1 gene to 20E was observed depending on the cell line, the remarkable induction effect of Kr-h1 by JH was common to the cultured silkworm cultured cells.
Next, aff3 and BmN4 cells were used to examine the Kr-h1 gene expression after JH treatment over time (FIG. 4). As a result, all cells were remarkably induced 30 minutes after treatment with JH analog (mesoprene 10 μM), and peaked at 2 hours. The level of expression induction was about 5 times higher for aff3 than for BmN4. When aff3 cells were used to examine the concentration responsiveness to mesoprene and JHI (cultured for 2 hours), a concentration-dependent response was observed in each case (FIG. 5). In addition, induction was observed at very low concentrations of 10 nM for mesoprene and 10 pM for JH I (Fig. 5).
In order to compare the difference in inducibility of Kr-h1 gene to JH due to the difference in cell types, culture for 2 hours in medium with or without JH (mesoprene 10 μM) and expression of Kr-h1 We investigated (Figure 6). As a result, the ratio of the induction of Kr-h1 gene expression in the medium containing JH to the additive-free medium was only 3 times in Drosophila S2 cells, 24 times in silkworm BmN4 cells, and 390,000 times in aff3 cells. A remarkable induction effect was observed.
From the above results, it was revealed that in silkworm cultured cells, Kr-h1 gene was remarkably induced by JH at a low concentration in a short time.
Furthermore, when the induction of Kr-h1 gene expression by JH-I or mesoprene (1 μM) in various silkworm cultured cells was examined, all cells were treated with Kr-h1 gene despite the low dose of JH-I or mesoprene. Significant induction of expression was observed (Figure 7). This result suggests that the expression of the Kr-h1 gene in lepidopteran insects is remarkably induced by JH.

〔実施例4〕BmKr-h1プロモーターのクローニングとレポーターコンストラクトの作製
[方法]
予測されたBmKr-h1遺伝子配列に基づき、BmKr-h1の転写開始点から上流約4.7k, 4.0k、および2.8kbの位置にforwardプライマー(BmKrh1_Pro-F2-attB1, BmKrh1_Pro-F3-attB1, BmKrh1_Pro-F4-attB1)を、翻訳開始点直上および第2エクソン5' 端にreverseプライマー(BmKrh1_Pro-R2-attB2, BmKrh1_Pro-R1-attB2)を設計した(図8)。これらのforwardプライマーおよびreveresプライマーを組み合わせて用いて、カイコゲノムDNAを鋳型とし、KOD FX DNAポリメラーゼ (TOYOBO)を用いたPCRによって、BmKr-h1プロモーター領域(一部イントロン含む)を増幅し、ゲートウェイシステムを用いてプラスミドベクターpDONR221(Invitrogen)にサブクローニングした。
これとは別に、ルシフェラーゼレポーターアッセイ用ベクターを構築するため、pGL4.14 (Promega) のマルチクローニングサイト(EcoRVサイト)にpIB/V5-His-DEST (Invitrogen) のattB1配列からattB2配列(609-2292)を挿入してgateway化したプラスミドpGL4.14-DESTを構築した。
上記でサブクローニングしたBmKr-h1プロモーター領域を含む断片を、ゲートウェイシステムを用いて、ルシフェラーゼレポーターアッセイ用ベクターpGL4.14-DESTにサブクローニングし、シークエンスを行うとともに、次項に述べるデュアルルシフェラーゼレポーターアッセイに供した。各レポーターコンストラクトの名称、作製に用いたプライマーの種類、対応するBmKr-h1遺伝子のプロモーターの位置は図8に示した。
[Example 4] Cloning of BmKr-h1 promoter and preparation of reporter construct
[Method]
Based on the predicted BmKr-h1 gene sequence, forward primers (BmKrh1_Pro-F2-attB1, BmKrh1_Pro-F3-attB1, BmKrh1_Pro-) are located approximately 4.7k, 4.0k, and 2.8kb upstream from the transcription start point of BmKr-h1. F4-attB1) was designed with reverse primers (BmKrh1_Pro-R2-attB2, BmKrh1_Pro-R1-attB2) immediately above the translation start point and at the 5 ′ end of the second exon (FIG. 8). Using these forward and reveres primers in combination, the BmKr-h1 promoter region (including some introns) is amplified by PCR using silkworm genomic DNA as a template and KOD FX DNA polymerase (TOYOBO). And subcloned into the plasmid vector pDONR221 (Invitrogen).
Separately, to construct a luciferase reporter assay vector, pGL4.14 (Promega) multicloning site (EcoRV site) pIB / V5-His-DEST (Invitrogen) attB2 sequence (609-2292) ) Was inserted to construct a plasmid pGL4.14-DEST.
The fragment containing the BmKr-h1 promoter region subcloned above was subcloned into a luciferase reporter assay vector pGL4.14-DEST using a gateway system, sequenced, and subjected to the dual luciferase reporter assay described in the next section. The name of each reporter construct, the type of primer used for preparation, and the position of the corresponding BmKr-h1 gene promoter are shown in FIG.

レポーターアッセイ
Kr-h1プロモーターのJH誘導性の評価は、Dual-Luciferase Reporter Assay System (Promega) を用いて行った。内部標準レポーターベクターとして、pRL-null (Promega)のウミシイタケ(レニラ)ルシフェラーゼ遺伝子(rluc)をpIZT/V5-His-DEST (invitrogen)のIE2 promoterの下流に挿入したプラスミドpIZT-rlucを作製して用いた。ホタルルシフェラーゼレポーターベクターpGL4.14に、Kr-h1の転写開始点近傍の配列を挿入した試験レポーターベクターと内部標準レポーターベクターpIZT-rluc(ウミシイタケルシフェラーゼ)を、TransfastTM Transfection Reagent (Promega) を用いて、培養細胞に同時にトランスフェクションし、一定時間放置(通常24時間)後に、JHなどを加えた培地と交換し、さらに一定時間放置(通常24時間)後に、細胞を回収し、デュアルシフェラーゼアッセイを行った。測定は、1420 ARVOマルチラベルカウンター (PerkinElmer) を用いた。試験プロモーターの活性は、ホタルルシフェラーゼの測定値/ウミシイタケルシフェラーゼの測定値により行った。
Reporter assay
Evaluation of JH inducibility of the Kr-h1 promoter was performed using the Dual-Luciferase Reporter Assay System (Promega). As an internal standard reporter vector, a plasmid pIZT-rluc is constructed by inserting the pRL-null (Promega) Renilla luciferase gene (rluc) downstream of the IE2 promoter of pIZT / V5-His-DEST (invitrogen). It was. Using the Transfast TM Transfection Reagent (Promega), a test reporter vector in which the sequence near the transcription start point of Kr-h1 and an internal standard reporter vector pIZT-rluc (Renilla luciferase) are inserted into the firefly luciferase reporter vector pGL4.14. Transfect the cultured cells at the same time, leave them for a certain period of time (usually 24 hours), replace with medium supplemented with JH, etc., and then leave them for a certain period of time (usually 24 hours), collect the cells, and perform a dual luciferase assay It was. For the measurement, a 1420 ARVO multi-label counter (PerkinElmer) was used. The activity of the test promoter was determined by the measured value of firefly luciferase / measured value of Renilla luciferase.

[結果]
BmKr-h1上流、第1エクソン、およびイントロンの一部領域を含むルシフェラーゼレポーターコンストラクトを作製し、aff3細胞を用いてデュアルルシフェラーゼアッセイを行い、JHに対する応答性を調べた(図9)。
その結果、翻訳開始点直上から、上流約4.7k, 4.0k, 2.8kを含むコンストラクトpGL4.14_-4741/+116, pGL4.14_-4041/+116, pGL4.14_-2763/+116) にはいずれもほぼ同等の強いJH応答性が認められた(図9)。一方、上流4.7kまたは4.0kとイントロンを含むコンストラクト(pGL4.14_-4741/+968, pGL4.14_-4041/+968)にもJH応答性が認められたが、その転写レベルはイントロンを含まないものよりも弱かった(図9、10)。
次に、上流約4.0kおよびイントロンを含むコンストラクト(pGL4.14_-4041/+968)と、上流約2.8kを含むコンストラクト(pGL4.14_-2763/+116)を用いて、JHとエクダイソン(20E)に対する応答を調べた(図11)。pGL4.14_-4041/+968では弱いJH誘導とともに20E単独による誘導が認められ、また両者を混ぜるとより強い誘導が認められた。一方、pGL4.14_-2763/+116では、JH単独により強く誘導されるが、20E単独よる誘導は認められず、逆に 20EはJHによる誘導を抑制する傾向が認められた。
以上の結果から、翻訳開始点直上から約 2.8k(-2763/+116)の領域(配列番号:10)に、JH単独で応答する配列(JH応答配列; JHRE)が存在することがわかった。一方、イントロンには20E誘導性配列および上流域からの転写誘導を抑制する配列が存在することが示唆された。
[result]
A luciferase reporter construct containing BmKr-h1 upstream, the first exon, and a partial region of intron was prepared, and dual luciferase assay was performed using aff3 cells to examine the responsiveness to JH (FIG. 9).
As a result, the constructs pGL4.14_-4741 / + 116, pGL4.14_-4041 / + 116, pGL4.14_-2763 / + 116) including about 4.7k, 4.0k, 2.8k upstream from the translation start point. In each case, almost the same strong JH responsiveness was observed (FIG. 9). On the other hand, the upstream 4.7k or 4.0k and intron-containing constructs (pGL4.14_-4741 / + 968, pGL4.14_-4041 / + 968) were also responsive to JH, but their transcription levels included introns. It was weaker than the one without it (Figures 9 and 10).
Next, using a construct containing about 4.0k upstream and intron (pGL4.14_-4041 / + 968) and a construct containing about 2.8k upstream (pGL4.14_-2763 / + 116), JH and ecdysone (20E ) Was examined (FIG. 11). In pGL4.14_-4041 / + 968, weak JH induction and induction by 20E alone were observed, and when both were mixed, stronger induction was observed. On the other hand, pGL4.14_-2763 / + 116 was strongly induced by JH alone, but not induced by 20E alone, whereas 20E tended to suppress the induction by JH.
From the above results, it was found that there is a sequence (JH response sequence; JHRE) that responds to JH alone in the region (SEQ ID NO: 10) of about 2.8k (-2763 / + 116) immediately above the translation start point. . On the other hand, it was suggested that the intron contains a 20E-inducible sequence and a sequence that suppresses transcription induction from the upstream region.

顕著なJH応答性を示したレポーターコンストラトpGL4.14_-2763/+116を用いて、JH誘導性を経時的に調べた結果、JH(メソプレン)を含む培地ではレポーターの誘導は4時間後から認められ、48時間まで徐々に増加した(図12)。一方、JHを含まない培地ではレポーターの活性は48 時間までほぼ変化なく低いレベルであった(図12)。
各種JHに対するpGL4.14_-2763/+116の応答を調べた結果、JH IおよびJH IIは、10-5〜10-9Mの広い範囲でほぼ同レベルの強い応答が認められた(図13)。JH IIIおよびメソプレンでは10-5〜10-7Mで強い応答が認めれたが、10-8〜10-9Mでは応答が低下する傾向が認められた。
上記のデータは、全てカイコaff3細胞を用いて調べた結果である。次に、他の細胞でも同様の応答が認められるか調べた。
BmN4細胞においては、イントロンを含むレポーターコンストラクトpGL4.14_-4041/+968に約5倍程度のJH 応答性が認められ、イントロンを含まないコンストラクトにおいても JHによる2倍前後の誘導が見られた(図14)。ヨトウガ由来の培養細胞Sf9においても、イントロンを含むレポーターコンストラクトpGL4.14_-4041/+968で約5倍程度の高いJH 応答性が認められた。イントロンを含まないコンストラクではレポーターの活性は低下したが、JHによる2〜3倍程度の誘導が見られた(図15)。これらの結果から、BmKr-h1のイントロン(配列番号:15)中には、JH応答性に関連する配列が含まれていることが示唆された。ショウジョウバエの培養細胞S2では、試験したいずれのコンストラクトにもJHによる誘導性は認められなかった(図16)。
以上の結果から、BmKr-h1プロモーターのJH応答性は、細胞の種類によって差はあるものの、調べた全ての鱗翅目昆虫細胞で明確なJH応答性を示すことが明らかになった。また、上記で試験した中では、aff3、K6、Oyanagi2、および C129細胞のJH応答性が顕著に高く、特にaff3細胞とpGL4.14_-2763/+116の組み合わせが最も良好なJH 応答性を示すことが明らかになった。
Using a reporter construct pGL4.14_-2763 / + 116 that showed remarkable JH responsiveness, JH induction was examined over time. As a result, in the medium containing JH (mesoprene), reporter induction was observed after 4 hours. Recognized and increased gradually up to 48 hours (Figure 12). On the other hand, in the medium containing no JH, the reporter activity remained at a low level almost unchanged up to 48 hours (FIG. 12).
As a result of examining the response of pGL4.14_-2763 / + 116 to various types of JH, JH I and JH II showed strong responses of almost the same level in a wide range of 10 -5 to 10 -9 M (Fig. 13). ). In JH III and mesoprene, strong responses were observed at 10 −5 to 10 −7 M, but responses tended to decrease at 10 −8 to 10 −9 M.
All the above data are the results of investigation using silkworm aff3 cells. Next, it was examined whether similar responses were observed in other cells.
In BmN4 cells, the reporter construct pGL4.14_-4041 / + 968 containing introns showed about 5-fold JH responsiveness, and even in constructs containing no introns, induction by JH was seen about twice as much ( Figure 14). Also in the cultured cell Sf9 derived from sweet potato, about five times as high JH responsiveness was recognized by reporter construct pGL4.14_-4041 / + 968 containing an intron. Although the reporter activity decreased in the construct containing no intron, induction by JH was observed about 2-3 times (FIG. 15). From these results, it was suggested that the BmKr-h1 intron (SEQ ID NO: 15) contains a sequence related to JH responsiveness. In Drosophila cultured cells S2, none of the tested constructs were induced by JH (FIG. 16).
From the above results, it became clear that the JH responsiveness of the BmKr-h1 promoter shows clear JH responsiveness in all lepidopteran insect cells examined, although there are differences depending on the cell type. In addition, among the above tests, aff3, K6, Oyanagi2, and C129 cells have significantly higher JH responsiveness, especially the combination of aff3 cells and pGL4.14_-2763 / + 116 shows the best JH responsiveness It became clear.

〔実施例5〕BmKr-h1プロモーターに含まれるJH応答配列(JHRE)の同定
[方法]
BmKr-h1上流約2.8kを含むコンストラクト(pGL4.14_-2763/+116)に強いJH誘導活性が認められたので、この領域の一部を含むレポータープラスミドを作製して、レポーターアッセイを繰り返し、JH応答領域の絞り込みを行った。
[結果]
BmKr-h1上流約2.8kの領域(-2763/116)に含まれるJH応答配列 (JHRE)を同定するために、その一部を削り込んだ各種コンストラクトを作製し、レポーターアッセイを繰り返し行った。
図10 および 11 に示したように、-4041/-2649, -2763/-1695および-1966/-839の領域をプロモーターを持たないレポータープラスミドpGL4.14に直接つないだ場合、-4041/-2649 および -1966/-839 には転写活性化能およびJHおよび20Eへの有意な応答性は認められなかったが、-2763/-1695は、オーセンティックな転写開始部位がないにも関わらずJH応答性の発現が認められた。
また、-2763/+116領域を5’側から順次削り込んでアッセイを行うと、-1978/116およびそれより短いコンストラクトには有意なJH応答性が認められなかった(図17)。一方、-2565/+116, -2347/+116, -2165/+116を含むコンストラクトにはいずれも元の-2763/+116と同レベルのJH応答性が認められた(図18)。このことから、JHREは-2165から+116の領域中に存在し、また転写開始点近傍のプロモーター配列は必ずしもJH応答性に必須ではない可能性が示唆された。
次にinverse PCRによって、-2165/+116の中央部分の配列を削った各種コンストラクトを作製しアッセイを行った (図19)。その結果、転写開始点近傍の配列の長さ(-285/+116, -192/+116, -111/+116, および-49/+116)に関わらず、-2165/-1999の断片を含むコンストラクトは、いずれもかなり強いJH応答性が認められた。上流域をさらに削り込んだ-2165/-2049でもJH応答性は維持されたが、-2165/-2094では応答性が消失した。また、転写開始点近傍のプロモーター領域を比較すると、-49/+116を持つコンストラクトと上流域の組み合わせが最もJH応答性が高く、-2165/-1999と-49/+116の組み合わせでは、元の-2165/+116と同レベルのJH誘導性が認められた(図19)。
-2165/-1999 および -49/+116を含むコントラクトの上流部分(JHRE)をさらに削り込んでアッセイを行った。その結果、5’側から-2089 またはそれより短く削ったものでは、いずれもJH 応答能が消失した(図20)。一方、JHREを 3’側から削った場合、-2025 まで応答性が変わらず、-2045, -2068 と削り込みを進めるにつれJH応答性が低下するもののJH応答性は維持された(図20)。
図20の結果では、-2165〜-2068を含むコンストラクトで明確なJH応答が見られることから、この配列の断片中に少なくとも主要なJHREの1つが含まれていることが示唆される。また、高いJH応答性を得るためには、-2165〜-2068よりも3’側の配列を含むことが好ましく、-2165〜-2045、より好ましくは -2165〜-2025を含むことで、さらに高いJH誘導性が得られることが示された。特に、-2165/-2025のJHRE領域と-49/+116の領域の組み合わせで(配列番号:14)、元の-2763/+116とほぼ同等のJH誘導性が得られることが明らかになった。
[Example 5] Identification of JH response element (JHRE) contained in BmKr-h1 promoter
[Method]
Since a strong JH-inducing activity was observed in the construct (pGL4.14_-2763 / + 116) containing about 2.8k upstream of BmKr-h1, a reporter plasmid containing a part of this region was prepared, and the reporter assay was repeated. The JH response area was narrowed down.
[result]
In order to identify the JH response element (JHRE) contained in the approximately 2.8k region (-2763/116) upstream of BmKr-h1, various constructs in which a part thereof was cut out were prepared, and the reporter assay was repeated.
As shown in FIGS. 10 and 11, when the -4041 / -2649, -2763 / -1695 and -1966 / -839 regions are directly connected to the reporter plasmid pGL4.14 without a promoter, -4041 / -2649 And -1966 / -839 showed no transcriptional activation ability and no significant responsiveness to JH and 20E, but -2763 / -1695 did not have an authentic transcription initiation site, but was responsive to JH Expression was observed.
When the -2763 / + 116 region was sequentially cut from the 5 ′ side and assayed, -1978/116 and shorter constructs did not show significant JH responsiveness (FIG. 17). On the other hand, all of the constructs containing -2565 / + 116, -2347 / + 116, -2165 / + 116 showed the same level of JH responsiveness as the original -2763 / + 116 (Fig. 18). This suggests that JHRE is present in the region from −2165 to +116, and that the promoter sequence near the transcription start site is not necessarily essential for JH responsiveness.
Next, various constructs in which the sequence at the center of -2165 / + 116 was deleted were prepared by inverse PCR and assayed (FIG. 19). As a result, the fragment of -2165 / -1999 was obtained regardless of the length of the sequence near the transcription start point (-285 / + 116, -192 / + 116, -111 / + 116, and -49 / + 116). All the constructs that were included showed a fairly strong JH responsiveness. JH responsiveness was maintained even with -2165 / -2049, which was further cut away from the upstream region, but responsiveness disappeared with -2165 / -2094. When comparing the promoter region near the transcription start point, the combination of the construct with -49 / + 116 and the upstream region showed the highest JH responsiveness, and the combination of -2165 / -1999 and -49 / + 116 The same level of JH induction as that of -2165 / + 116 was observed (Fig. 19).
The assay was performed by further excising the upstream part (JHRE) of the contract containing -2165 / -1999 and -49 / + 116. As a result, JH responsiveness was lost in all those cut from -2089 or shorter than 5 '(Fig. 20). On the other hand, when JHRE was shaved from the 3 'side, the responsiveness did not change until -2025, and the JH responsiveness decreased as JHRE decreased with -2045, -2068 (Figure 20). .
In the results of FIG. 20, a clear JH response is seen in the construct containing -2165 to --2068, suggesting that at least one major JHRE is contained in this sequence fragment. In order to obtain high JH responsiveness, it is preferable to include a sequence 3 ′ from −2165 to −-2068, more preferably −2165 to −2045, more preferably −2165 to −2025, It was shown that high JH inducibility can be obtained. In particular, the combination of the -2165 / -2025 JHRE region and the -49 / + 116 region (SEQ ID NO: 14) reveals that JH inducibility almost equivalent to the original -2763 / + 116 is obtained. It was.

〔実施例6〕JHREとBmKr-h1プロモーター領域の解析
BmKr-h1のJHRE領域(-2165/-2025)において、JH応答に寄与している配列を明らかにするために、この領域中で、転写調節に実際に役割を果たしている可能性があるGTG、CAC、GAG、CTC配列をAAAもしくはTTT配列に変換したレポーターベクターを作製し、カイコの培養細胞(aff3)を使ったレポーターアッセイによってJH応答性を検証した(図21、22)。その結果、野生型ではJH処理により約22倍の応答が認められたのに対し、-2105CACAC、-2082GTG(図21)、-2089CGCG(図22)に突然変異を入れると、JHによる誘導率が5倍以下に低下するものの、JH応答性は失われなかった。-2105CACAC、-2105CAC、-2103CAC、-2089CGCG、-2082GTG などは依然としてJH誘導が見られることから、-2080またはそれより上流の領域は、JH応答性の増強には寄与しているものの、JH応答性に必須ではないと判断された。また、-2062またはそれより下流の部位の変異でもJH応答性は失われなかったことから、JH応答性に必須のJH応答配列は、-2079/-2063の範囲内に包含されていることが示唆された。また-2068まででJH応答性が見られる(図20)ことを考えれば、-2079/-2068(配列番号39)の配列でJH応答に十分であることが示唆される。そして -2073CACGTGTと -2076CTCに変異を入れるとJH誘導率は著しく低下した。以上の結果から、BmKr-h1のJHRE領域(-2165/-2025)において、JH応答性に必須の配列は-2076および-2073の部位に局在しており、より高いJH応答のためには-2105/-2068(配列番号38)が重要な機能を果たすことが示唆された。
[Example 6] Analysis of JHRE and BmKr-h1 promoter region
GTG, which may actually play a role in transcriptional regulation in this region to reveal the sequence that contributes to the JH response in the JHRE region of BmKr-h1 (-2165 / -2025), A reporter vector in which CAC, GAG, and CTC sequences were converted to AAA or TTT sequences was prepared, and JH responsiveness was verified by a reporter assay using cultured silkworm cells (aff3) (FIGS. 21 and 22). As a result, in the wild type, about 22-fold response was observed by JH treatment, but when -2105 CACAC, -2082 GTG (Fig. 21) and -2089 CGCG (Fig. 22) were mutated, JH caused Although the induction rate decreased to 5 times or less, JH responsiveness was not lost. As -2105 CACAC, -2105 CAC, -2103 CAC, -2089 CGCG, -2082 GTG, etc. still show JH induction, the region -2080 or upstream contributes to the enhancement of JH responsiveness. However, it was judged not essential for JH responsiveness. In addition, since JH responsiveness was not lost by mutation at -2062 or downstream site, JH responsive elements essential for JH responsiveness may be included within the range of -2079 / -2063. It was suggested. Considering that JH responsiveness is observed up to -2068 (FIG. 20), it is suggested that the sequence of -2079 / -2068 (SEQ ID NO: 39) is sufficient for JH response. And when -2073 CACGTGT and -2076 CTC were mutated, the JH induction rate decreased significantly. From the above results, in BmKr-h1 JHRE region (-2165 / -2025), sequences essential for JH responsiveness are localized at sites -2076 and -2073. It was suggested that -2105 / -2068 (SEQ ID NO: 38) performs an important function.

コクヌストモドキのKr-h1遺伝子(TcKr-h1)のプロモーター領域の配列(図23および24)を解析した結果、BmKr-h1のJHREの-2076/-2068(CTCCACGTG)と完全に一致する配列が見出された。そこでこの部位を含むTcKr-h1上流配列を用いてaff3細胞によるレポーターアッセイを行ったところ、顕著なJH応答性が確認された(図25)。以上から、BmKr-h1の-2076/-2068(CTCCACGTG;配列番号42)がJH応答エレメント(JHRE)の必須配列であり、この配列が、Kr-h1遺伝子のJH応答に主要な役割を果たしていることが示唆された。これと全く同一の配列は、上記の実験においてJH応答性に関与することが確認されているβアイソフォーム転写開始点上流に相当するαアイソフォームのイントロンI領域にも見出された。このように同一の配列が全く異なる昆虫間で保存されていることから、上記JHREによるJH応答は昆虫一般で共通していることが示唆される。   As a result of analyzing the sequence of the promoter region of the Kr-h1 gene (TcKr-h1) of Kokunu Stomodoki (TcKr-h1), a sequence that completely matches -2076 / -2068 (CTCCACGTG) of JHRE of BmKr-h1 was found. It was issued. Thus, when a reporter assay using aff3 cells was performed using the upstream sequence of TcKr-h1 containing this site, remarkable JH responsiveness was confirmed (FIG. 25). Based on the above, -2076 / -2068 (CTCCACGTG; SEQ ID NO: 42) of BmKr-h1 is an essential sequence of the JH response element (JHRE), and this sequence plays a major role in the JH response of the Kr-h1 gene. It has been suggested. An identical sequence was also found in the intron I region of the α isoform corresponding to the upstream of the β isoform transcription start site, which was confirmed to be involved in JH responsiveness in the above experiment. As described above, the same sequence is conserved among completely different insects, suggesting that the JH response by JHRE is common in insects.

続いて、JH応答におけるプロモーターの特異性を解析した。上記の実施例で絞り込んだBmKr-h1のプロモーター領域(-49/116)と、カイコのアクチンA3遺伝子(BmA3)およびHSP70遺伝子(BmHSP70)のプロモーター領域をスワッピングし、aff3を使ったレポーターアッセイによりJH応答性を検証した。その結果、他の遺伝子のプロモーターを用いてもJHに対する応答が確認されたことから(図26)、JH応答において特定なプロモーターは必須でないことが示された。   Subsequently, the specificity of the promoter in the JH response was analyzed. Swapping the promoter region of BmKr-h1 (-49/116) selected in the above example, and the promoter regions of the silkworm actin A3 gene (BmA3) and HSP70 gene (BmHSP70), and using the reporter assay using aff3, JH The responsiveness was verified. As a result, the response to JH was confirmed even when promoters of other genes were used (FIG. 26), indicating that a specific promoter is not essential in the JH response.

〔実施例7〕JHREと相互作用するJHシグナル伝達分子の同定
BmKr-h1のJHREと相互作用するトランス因子群を特定するために、JHRE(-2165/-2025&-49/116)の下流にルシフェラーゼレポーター遺伝子を導入したプラスミドと、候補となるトランス因子群の発現プラスミドを、培養細胞に co-transfectionしてレポーターアッセイを行い、JHによる誘導性に与える影響を検証した。トランス因子としては、Met(methoprene tolerant)、ARNT(aryl hydrocarbon nuclear receptor translocator)、およびHIF 1α(Hypoxia-inducible factor 1α)を含むbHLH-PAS familyの転写因子(Met、ARNT、HIF1α)、および脱皮ホルモン受容体のサブユニットであるUSP(ultraspiracle)を選択し、これらのcDNAを、それぞれカイコからクローニングして用いた。また培養細胞には、JHに対するKr-h1の応答がカイコの培養細胞に比べて低い(2.5倍程度)ショウジョウバエのS2培養細胞を用いた。その結果、レポータープラスミドを単独で導入した場合には、JHによるレポーター活性の有意な誘導は認められないが、BmMet2をco-transfectionするとJHによる非常に高い誘導(約20倍)が観察された(図27)。一方、他の因子をco-transfectionした場合にはJH応答性の有意な上昇は認められなかった。以上の結果から、BmMet2がJH依存的にJH応答配列と相互作用することが示された。
[Example 7] Identification of JH signaling molecule interacting with JHRE
In order to identify the trans factor group that interacts with JHRE of BmKr-h1, a plasmid in which a luciferase reporter gene is introduced downstream of JHRE (-2165 / -2025 & -49 / 116) and the expression of candidate trans factor groups The reporter assay was performed by co-transfection of the plasmid into cultured cells, and the effect on the inducibility by JH was verified. The trans-factors include Met (methoprene tolerant), ARNT (aryl hydrocarbon nuclear receptor translocator), and bHLH-PAS family transcription factors including HIF 1α (Hypoxia-inducible factor 1α), and molting hormone USP (ultraspiracle), a subunit of the receptor, was selected, and these cDNAs were cloned from silkworms and used. The cultured cells used were Drosophila S2 cultured cells whose response of Kr-h1 to JH was lower than that of silkworm cultured cells (about 2.5 times). As a result, when the reporter plasmid was introduced alone, no significant induction of reporter activity by JH was observed, but when BmMet2 was co-transfection, very high induction (about 20 times) by JH was observed ( Figure 27). On the other hand, no significant increase in JH responsiveness was observed when co-transfection with other factors. From the above results, it was shown that BmMet2 interacts with the JH response element in a JH-dependent manner.

続いて、JHシグナル伝達経路におけるBmMet2の機能をより明確にするために、内在性のJH受容体を持たないと考えられる哺乳類培養細胞系を用いてone-hybridアッセイによる解析を行った。初めに、BmMet2がJH依存的な転写活性化能を有するかどうか検証するために、GAL4のDNA結合ドメインとBmMet2の融合タンパク質を発現するプラスミド(gal4-DBD_BmMet2)を作製し、アデノウイルスmajor lateプロモーター上流にGAL4結合部位(UAS)をタンデムに5コピー組み込んだUAS-ルシフェラーゼプラスミド(pG5luc vector, Promega)と共に、ヒト腎臓由来の培養細胞株(HEK293)にco-transfectionして、レポーターアッセイを行った。
その結果、驚くべきことに哺乳動物細胞であるにも関わらず、gal4-DBD_BmMet2を導入した実験区において、JHに対する強い応答(約13倍)が確認された(図28)。この結果は、Metによる転写活性化は昆虫細胞に依存しないことを示している。また、gal4-DBDをco-transfectionした場合には、JHによる誘導は全く起こらないことから、MetはJH依存的に転写活性化能を付与されることが示唆された。
Subsequently, in order to clarify the function of BmMet2 in the JH signaling pathway, one-hybrid analysis was performed using a cultured mammalian cell line that does not have an endogenous JH receptor. First, in order to verify whether BmMet2 has JH-dependent transcriptional activation ability, a plasmid (gal4-DBD_BmMet2) that expresses the fusion protein of GAL4 DNA-binding domain and BmMet2 was prepared, and adenovirus major late promoter A reporter assay was performed by co-transfection into a cultured cell line derived from human kidney (HEK293) together with a UAS-luciferase plasmid (pG5luc vector, Promega) in which 5 copies of GAL4 binding site (UAS) were incorporated in tandem upstream.
As a result, a strong response to JH (about 13 times) was confirmed in the experimental group into which gal4-DBD_BmMet2 was introduced, despite surprisingly being mammalian cells (FIG. 28). This result indicates that transcriptional activation by Met is not dependent on insect cells. In addition, when gal4-DBD was co-transfection, no induction by JH occurred, suggesting that Met is imparted with transcription activation ability in a JH-dependent manner.

さらに、gal4-DBD_BmMet2の発現プラスミドからgal4-DBD領域を削り、野生型のBmMet2を発現するプラスミド(pBIND_BmMet2_-gal4)と、4種のJHREルシフェラーゼレポータープラスミドpGL4.14_-2165/-2025&-49/116、pGL4.14_-2763/116、pGL4.14_JHRE×4&TK、またはpGL4.14_JHRE×5&-49/116(pGL4.14_JHREx4&TK:-2128/-2045を4個タンデムに並べた配列+Tymidine kinaseプロモーター、pGL4.14_JHREx5&-49/116:-2128/-2045 (配列番号36) を5個タンデムに並べた配列+BmKr-h1の-49/116プロモーター)のいずれかを、HEK293にco-transfectionし、レポーターアッセイを行った。その結果、BmMet2を導入した場合、いずれのレポーターでもJH処理区では無処理に比べてレポーター活性が2.4倍誘導された(図29)。JHによる誘導は、VP16-ADやgal4-DBDを導入した対照区では起こらなかった。   Further, the gal4-DBD region was deleted from the expression plasmid of gal4-DBD_BmMet2, and a wild-type BmMet2 expression plasmid (pBIND_BmMet2_-gal4) and four JHRE luciferase reporter plasmids pGL4.14_-2165 / -2025 & -49 / 116 , PGL4.14_-2763 / 116, pGL4.14_JHRE × 4 & TK, or pGL4.14_JHRE × 5 & -49 / 116 (pGL4.14_JHREx4 & TK: a sequence of 4 -128 / -2045 in tandem + Tymidine kinase promoter, pGL4.14_JHREx5 & -49/116: Either -2128 / -2045 (SEQ ID NO: 36) arranged in tandem + BmKr-h1 -49/116 promoter) was co-transfected into HEK293 and a reporter assay was performed. . As a result, when BmMet2 was introduced, the reporter activity was induced 2.4 times in any of the reporters in the JH-treated group compared with no treatment (FIG. 29). Induction by JH did not occur in the control group into which VP16-AD or gal4-DBD was introduced.

哺乳動物細胞であるHEK293細胞がJH受容体として機能する内在性分子を持っている可能性は極めて低いと考えられる。したがって、Metは単独でJHを受容し、JHREに直接結合し、JH依存的に転写活性化能を付与され、下流の遺伝子の転写を誘導することが示唆された。この結果は、MetがJHの直接の受容体であり、しかもこの一成分のみでJHを受容し、JHREを介した転写を活性化できることを初めて実証するものである。   It is highly unlikely that mammalian cells, HEK293 cells, have endogenous molecules that function as JH receptors. Therefore, it was suggested that Met accepts JH alone, binds directly to JHRE, is imparted with transcription activation ability in a JH-dependent manner, and induces transcription of downstream genes. This result demonstrates for the first time that Met is a direct receptor for JH, and that only this single component can accept JH and activate JHRE-mediated transcription.

〔実施例8〕TcKr-h1のJHREを用いたJH応答性の解析
MetによるJH応答が、コクヌストモドキのJHREでも同様に観察されるかを調べた。ショウジョウバエS2細胞およびカイコaff3細胞を1.5×105 /well で96ウェルプレートにまき、10% FBSを含むschneider培地または10% FBSを含むIPL41培地で25℃で24時間培養した。TcKr-h1の-477/+106を含むレポータープラスミド(pGL4.14_Tckrh1_pro)0.2μg、内部標準としてpIZT-Rluc 0.002μgをTransFastTM (Promega) 0.6μl を用いて25℃、24時間トランスフェクションを行い、その後メソプレン10μMを添加し25℃、24時間培養後にルシフェラーゼアッセイを行った。その結果、BmMet2を発現するS2細胞において強いJH応答が観察されたことから、TcKr-h1のJHREも、BmKr-h1のJHREと同様にMet蛋白質存在下でJH応答を示すことが確認された(図30)。
同様の実験をヒト細胞(HEK293)を用いて行った。HEK293細胞を0.2×105 /well で96ウェルプレートにまき、10% FBSおよび0.1 mM 非必須アミノ酸 (NEAA) を含むMEM培地で37℃で48時間培養した。TcKr-h1の-477/+106を含むレポータープラスミド 0.2μg、gal4-DBD_BmMet2発現プラスミド(pcDNA_BmMet2)または野生型BmMet2(pBIND_BmMet2_-gal4)を発現するプラスミド(pBIND_BmMet2_-gal4)0.2μg、および内部標準レポーターベクター pRL-TK (Promega) 0.2μgをLipofectamine 2000(0.5μg)を用いてco-transfection (37℃, 48h) を行い、JHI 0.1μMを添加後 (37℃, 24h)、デュアルシフェラーゼアッセイを行った。コントロールとして、Met2をコードしない空ベクター(pcDNA_none)を用いた。その結果、Met蛋白質を発現するHEK293ではいずれも明確なJH応答が見られたことから、TcKr-h1のJHREは、BmKr-h1のJHREと同様に、ヒト細胞においてもMet蛋白質存在下でJH応答を示すことが確認された(図31)。
[Example 8] Analysis of JH responsiveness using TcKr-h1 JHRE
It was investigated whether the JH response by Met was observed in the same way with the JHRE of Kokunu Stomodoki. Drosophila S2 cells and silkworm aff3 cells were seeded in 96-well plates at 1.5 × 10 5 / well and cultured at 25 ° C. for 24 hours in schneider medium containing 10% FBS or IPL41 medium containing 10% FBS. Transfect 0.2 g of reporter plasmid (pGL4.14_Tckrh1_pro) containing -477 / + 106 of TcKr-h1 and pIZT-Rluc 0.002 μg as an internal standard using TransFast (Promega) 0.6 μl at 25 ° C. for 24 hours, Thereafter, 10 μM of mesoprene was added, and luciferase assay was performed after incubation at 25 ° C. for 24 hours. As a result, since a strong JH response was observed in S2 cells expressing BmMet2, it was confirmed that the JHRE of TcKr-h1 also showed a JH response in the presence of the Met protein in the same manner as JHRE of BmKr-h1 ( (Figure 30).
Similar experiments were performed using human cells (HEK293). HEK293 cells were seeded in a 96-well plate at 0.2 × 10 5 / well and cultured at 37 ° C. for 48 hours in a MEM medium containing 10% FBS and 0.1 mM non-essential amino acid (NEAA). 0.2 μg of reporter plasmid containing -477 / + 106 of TcKr-h1, 0.2 μg of gal4-DBD_BmMet2 expression plasmid (pcDNA_BmMet2) or wild type BmMet2 (pBIND_BmMet2_-gal4) 0.2 μg, and internal standard reporter vector Co-transfection (37 ° C, 48h) was performed using 0.2µg of pRL-TK (Promega) using Lipofectamine 2000 (0.5µg), and 0.1µM of JHI was added (37 ° C, 24h), followed by dual luciferase assay. As a control, an empty vector (pcDNA_none) not encoding Met2 was used. As a result, a clear JH response was observed in all HEK293 expressing Met protein, so JHRE of TcKr-h1 is similar to that of BmKr-h1 in human cells in the presence of Met protein. Was confirmed (FIG. 31).

〔実施例9〕JHREによる転写活性のJH用量応答性
JHREのJH応答が、哺乳動物細胞においても用量依存的にみられるかをHEK293細胞を用いて調べた。MEM + 0.1mM 非必須アミノ酸 (NEAA) + 10% FBS 200μl で培養したHEK293 (0.2×105/well, 96well plate) に pGL4.14_-2165/-2025&-49/116 および BmMet2発現ベクター(pBIND_BmMet2_-gal4)を、内部標準レポーターベクター pRL-TKと共にLipofectamine 2000を用いてco-transfection (48h) を行い、JH処理(JHI, II, III, MT (methoprene), MF (methyl farnesoate), FA (Farnesoic acid), 24h)を実施し、デュアルシフェラーゼアッセイを行った。その結果、各種JHとも明確な用量応答反応を示した。図33は、カイコ細胞aff3における内在性BmKr-h1のJH誘導発現の用量依存特性を示す。ヒト細胞における各種JHによる応答性の違いは、aff3における内在性BmKr-h1のそれとよく一致しており、JHREを用いたアッセイ系は、昆虫以外の細胞を用いた場合でも、昆虫細胞を用いたアッセイを再現できることを示している。
[Example 9] JH dose response of transcriptional activity by JHRE
It was investigated using HEK293 cells whether JHRE's JH response was also seen in a dose-dependent manner in mammalian cells. PGL4.14_-2165 / -2025 & -49 / 116 and BmMet2 expression vector (pBIND_BmMet2_-) on HEK293 (0.2 × 10 5 / well, 96 well plate) cultured in 200 μl of MEM + 0.1 mM non-essential amino acid (NEAA) + 10% FBS gal4) is co-transfection (48h) using Lipofectamine 2000 with the internal standard reporter vector pRL-TK, JH treatment (JHI, II, III, MT (methoprene), MF (methyl farnesoate), FA (Farnesoic acid) ), 24h) and a dual luciferase assay was performed. As a result, various JHs showed clear dose response. FIG. 33 shows the dose-dependent characteristics of JH-induced expression of endogenous BmKr-h1 in silkworm cells aff3. The difference in responsiveness due to various JHs in human cells is in good agreement with that of endogenous BmKr-h1 in aff3. The assay system using JHRE used insect cells even when cells other than insects were used. It shows that the assay can be reproduced.

本発明により、JHに高い応答性を有する遺伝子、蛋白質、該遺伝子のJHREを含むDNA、およびそれらの利用が提供された。本発明の遺伝子または蛋白質の発現、あるいはJHREによる転写活性化を指標とすることにより、JHを迅速かつ高感度で検出することが可能となる。特に当該遺伝子は、培養細胞においてもJHにより非常に高い効率で発現が誘導されるので、個体のみならず培養細胞を用いてもハイスループットなスクリーニング系を構築することが可能となった。また本発明のJHREを利用すれば、JHによる発現制御システムを構築することも可能となる。   According to the present invention, genes and proteins having high responsiveness to JH, DNAs containing the JHRE of the genes, and uses thereof are provided. By using the expression of the gene or protein of the present invention or transcriptional activation by JHRE as an index, JH can be detected quickly and with high sensitivity. In particular, since the expression of the gene is induced by JH at a very high efficiency even in cultured cells, it has become possible to construct a high-throughput screening system using not only individuals but also cultured cells. Moreover, if the JHRE of the present invention is used, an expression control system using JH can be constructed.

Claims (31)

配列番号:42またはその1塩基を置換した配列を含み、幼若ホルモンに応答して転写を上昇させる活性またはMet(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合する活性を有するDNA。 A DNA comprising SEQ ID NO: 42 or a sequence in which one base thereof is substituted, having an activity of increasing transcription in response to juvenile hormone or an activity of binding to a Met (Methoprene-tolerant) protein. 請求項1に記載のDNAであって、下記(a)〜(d)のいずれかに記載のDNA。
(a)幼若ホルモン応答遺伝子の転写調節領域おいて、配列番号:42またはその1塩基を置換した配列を含むように切り出された配列であって、幼若ホルモンに応答して転写を上昇させる活性またはMet(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合する活性を有する配列を含むDNA。
(b)上記(a)のDNAにおいて、1または複数の塩基を置換、欠失、および/または付加した配列を含むDNAであって、幼若ホルモンに応答して転写を上昇させる活性またはMet(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合する活性を有するDNA。
(c)上記(a)のDNAの塩基配列と90%以上の同一性を有し、幼若ホルモンに応答して転写を上昇させる活性またはMet(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合する活性を有するDNA。
(d)上記(a)のDNAから調製したプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするDNAであって、幼若ホルモンに応答して転写を上昇させる活性またはMet(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合する活性を有するDNA。
The DNA according to claim 1, wherein the DNA is any one of the following (a) to (d).
(A) In a transcriptional regulatory region of a juvenile hormone responsive gene, this is a sequence excised so as to include a sequence in which SEQ ID NO: 42 or one base thereof is substituted, and increases transcription in response to juvenile hormone. DNA comprising a sequence having activity or activity to bind to a Met (Methoprene-tolerant) protein.
(B) a DNA comprising a sequence obtained by substituting, deleting, and / or adding one or more bases in the DNA of (a), wherein the activity or Met ( Methoprene-tolerant) DNA that has the activity of binding to proteins.
(C) DNA having 90% or more identity with the DNA sequence of (a) above and having an activity of increasing transcription in response to juvenile hormone or binding to a Met (Methoprene-tolerant) protein .
(D) DNA that hybridizes with the probe prepared from the DNA of (a) above under stringent conditions, and binds to an activity that increases transcription in response to juvenile hormone or a Met (Methoprene-tolerant) protein DNA having the activity of
該遺伝子がKr-h1(Kruppel homolog 1)またはその相同遺伝子である、請求項1または2に記載のDNA。 The DNA according to claim 1 or 2, wherein the gene is Kr-h1 (Kruppel homolog 1) or a homologous gene thereof. 配列番号:9、10、11、12、31、34、35、36、37、38、39、または幼若ホルモン応答性を有するそれらの断片を含む、請求項1から3のいずれかに記載のDNA。 SEQ ID NO: 9, 10, 11, 12, 31, 34, 35, 36, 37, 38, 39, or a fragment thereof having juvenile hormone responsiveness, according to any one of claims 1 to 3. DNA. 異種プロモーターおよび/または異種遺伝子が機能的に連結されている、請求項1から4のいずれかに記載のDNA。 The DNA according to any one of claims 1 to 4, wherein a heterologous promoter and / or a heterologous gene is operably linked. 請求項1から5のいずれかに記載のDNAを含むベクター。 A vector comprising the DNA according to any one of claims 1 to 5. 請求項6に記載のベクターを含む、幼若ホルモン応答発現用組成物。 A composition for expression of juvenile hormone response, comprising the vector according to claim 6. 請求項1から5のいずれかに記載のDNAまたは該DNAを含むベクターを含む形質転換体。 A transformant comprising the DNA according to any one of claims 1 to 5 or a vector containing the DNA. Met(Methoprene-tolerant)遺伝子が導入されている、請求項8に記載の形質転換体。 The transformant according to claim 8, wherein a Met (Methoprene-tolerant) gene is introduced. 昆虫細胞または哺乳動物細胞である、請求項8または9に記載の形質転換体。 The transformant according to claim 8 or 9, which is an insect cell or a mammalian cell. 請求項1から5のいずれかに記載のDNAを含む幼若ホルモン応答性転写エンハンサー。 A juvenile hormone-responsive transcription enhancer comprising the DNA according to any one of claims 1 to 5. 請求項1から5のいずれかに記載のDNAの、幼若ホルモン応答エレメントとしての使用。 Use of the DNA according to any one of claims 1 to 5 as a juvenile hormone response element. 請求項1から5のいずれかに記載のDNAの、Met(Methoprene-tolerant)蛋白質に結合させるための使用。 Use of the DNA according to any one of claims 1 to 5 for binding to a Met (Methoprene-tolerant) protein. 幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニストによる発現制御における請求項1から5のいずれかに記載のDNAの使用。 Use of the DNA according to any one of claims 1 to 5 in expression control by juvenile hormone, an agonist or antagonist thereof. 請求項1から5のいずれかに記載のDNAが導入された細胞に、幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニストを接触させる工程を含む、発現制御方法。 An expression control method comprising the step of bringing a juvenile hormone, an agonist or an antagonist thereof into contact with a cell into which the DNA according to any one of claims 1 to 5 has been introduced. (a)請求項1から5のいずれかに記載のDNA、および(b)(i)幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニスト、および/または (ii) Met(Methoprene-tolerant)をコードする核酸または該核酸が導入された細胞、を含むキット。 (A) DNA according to any one of claims 1 to 5, and (b) (i) juvenile hormone, an agonist or antagonist thereof, and / or (ii) a nucleic acid encoding Met (Methoprene-tolerant) A kit comprising a cell into which the nucleic acid has been introduced. 請求項1から5のいずれかに記載のDNAの転写活性を検出する工程を含む、幼若ホルモン作用のアッセイ方法。 A method for assaying juvenile hormone action, comprising a step of detecting the transcriptional activity of the DNA according to any one of claims 1 to 5. 請求項17に記載の方法であって、該工程が被験化合物の存在下で行われ、それにより幼若ホルモンの作用に及ぼす被験化合物の促進または抑制効果を検出する方法。 18. The method according to claim 17, wherein the step is performed in the presence of a test compound, thereby detecting a test compound's promoting or inhibiting effect on the action of juvenile hormone. 請求項18に記載の方法であって、該方法が幼若ホルモンの作用を上昇させる化合物のスクリーニングにおいて実施され、該DNAの転写活性を上昇させる化合物を選択する工程をさらに含む方法。 19. The method according to claim 18, further comprising the step of selecting a compound that increases the transcriptional activity of the DNA, wherein the method is carried out in screening for a compound that increases the action of juvenile hormone. 請求項18に記載の方法であって、該工程が幼若ホルモンまたはそのアゴニストのさらなる存在下で行われ、それにより幼若ホルモンの作用を低下させる被験化合物の活性を検出する方法。 19. The method according to claim 18, wherein the step is performed in the further presence of juvenile hormone or an agonist thereof, thereby detecting the activity of a test compound that reduces the action of juvenile hormone. 請求項20に記載の方法であって、該方法が幼若ホルモンの作用を低下させる化合物のスクリーニングにおいて実施され、該DNAの転写活性を低下させる化合物を選択する工程をさらに含む方法。 21. The method of claim 20, further comprising the step of selecting a compound that reduces the transcriptional activity of the DNA, wherein the method is performed in screening for a compound that decreases the action of juvenile hormone. 殺虫性化合物のアッセイまたはスクリーニングにおいて実施される、請求項17から21のいずれかに記載の方法。 22. A method according to any of claims 17 to 21 performed in an assay or screening for insecticidal compounds. 下記(a)〜(c)に記載のDNA。
(a)配列番号:2または4のアミノ酸配列をコードするカイコ遺伝子、または鱗翅目昆虫における相同遺伝子の配列を含むDNAであって、幼若ホルモン応答性を有するDNA。
(b)上記(a)に記載の配列において、1または数個の塩基を置換、欠失、および/または付加した配列を含み、幼若ホルモン応答性を有するDNA。
(c)上記(a)に記載の配列から調製したプローブとストリンジェントな条件下でハイブリダイズする天然の配列を含み、幼若ホルモン応答性を有するDNA。
DNA described in the following (a) to (c).
(A) DNA comprising a silkworm gene encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4, or a homologous gene sequence in lepidopterous insects, and having juvenile hormone responsiveness.
(B) A DNA having juvenile hormone responsiveness, comprising a sequence obtained by substituting, deleting, and / or adding one or several bases in the sequence described in (a) above.
(C) DNA having a juvenile hormone responsiveness, comprising a natural sequence that hybridizes under stringent conditions with a probe prepared from the sequence described in (a) above.
請求項23に記載のDNAがコードするアミノ酸配列を含む蛋白質。 A protein comprising an amino acid sequence encoded by the DNA of claim 23. 請求項24に記載の蛋白質の連続する8アミノ酸以上の断片を含む免疫原性ポリペプチド。 25. An immunogenic polypeptide comprising a continuous 8 amino acid fragment or more of the protein of claim 24. 配列番号:1または3あるいはそれらの相補配列の連続する15塩基以上を含むか、あるいは配列番号:1または3あるいはそれらの相補配列にストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸であって、プローブまたはプライマーとして用いられる核酸。 A nucleic acid comprising at least 15 consecutive bases of SEQ ID NO: 1 or 3 or a complementary sequence thereof, or hybridizing under stringent conditions to SEQ ID NO: 1 or 3 or a complementary sequence thereof; Nucleic acid used as a primer. 請求項24に記載の蛋白質に特異的に結合する抗体またはその抗原結合断片を含むポリペプチド。 A polypeptide comprising an antibody or an antigen-binding fragment thereof that specifically binds to the protein of claim 24. 請求項26に記載の核酸、あるいは請求項27の抗体またはその抗原結合断片を含むポリペプチドを含む、幼若ホルモンの検出剤。 A detection agent for juvenile hormone, comprising a nucleic acid according to claim 26, or a polypeptide comprising the antibody or antigen-binding fragment thereof according to claim 27. (a)請求項26に記載の核酸、あるいは請求項27の抗体またはその抗原結合断片を含むポリペプチド、および(b)幼若ホルモン、そのアゴニスト、またはアンタゴニスト、を含むキット。 A kit comprising (a) a nucleic acid according to claim 26, or a polypeptide comprising the antibody or antigen-binding fragment thereof of claim 27, and (b) juvenile hormone, an agonist or antagonist thereof. Met(Methoprene-tolerant)蛋白質または該蛋白質とDNA結合蛋白質との融合蛋白質をDNAに結合させる工程を含む、該DNAの転写を非昆虫真核細胞において活性化させる方法。 A method of activating transcription of DNA in non-insect eukaryotic cells, comprising the step of binding a Met (Methoprene-tolerant) protein or a fusion protein of the protein and a DNA binding protein to DNA. Met(Methoprene-tolerant)蛋白質または該蛋白質とDNA結合蛋白質との融合蛋白質、またはそのいずれかをコードする核酸を含む、非昆虫真核細胞における転写活性化剤。 A transcription activator in non-insect eukaryotic cells, comprising a Met (Methoprene-tolerant) protein, a fusion protein of the protein and a DNA-binding protein, or a nucleic acid encoding either of them.
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