JP2014103905A - KNOCK-DOWN METHOD OF TARGET GENE, AND EXPRESSION VECTOR FOR RNAi FOR THE SAME - Google Patents

KNOCK-DOWN METHOD OF TARGET GENE, AND EXPRESSION VECTOR FOR RNAi FOR THE SAME Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide means for modulating knock-down effect of a target gene by an RNAi.SOLUTION: An expression vector for RNAi comprises an expression cassette including paired promoter (P) and polyA-addition signal (A) which control transcription of a region (I) coding for an RNAi-related transcriptional product, a region (R) including a predetermined site-specific recombinant enzyme-recognition sequence or a transposase recognition sequence, and an optional sequence interposed between those sequences, and a region including both the regions (I) and (R). A knock-down method of a target gene comprises steps of: introducing the expression vector for RNAi into cells; making the site-specific recombinant enzyme or the transposase corresponding to the sequence included in the region (R) express; and changing a base length of the expression cassette. Thus, the knock-down levels of the target gene before and after the whole steps are changed from each other.

Description

本発明はRNAi(RNA干渉)用の発現ベクターを用いて標的遺伝子をノックダウンする方法に関する。より詳しくは、本発明はその方法において標的遺伝子のノックダウン効果を調節するための手法、およびそのために好適な機構を備えたRNAi用発現ベクターなどに関する。   The present invention relates to a method for knocking down a target gene using an expression vector for RNAi (RNA interference). More specifically, the present invention relates to a method for regulating the knockdown effect of a target gene in the method, and an expression vector for RNAi having a suitable mechanism therefor.

RNAiは、幅広い真核生物において起こる遺伝子サイレンシングのメカニズムとして知られている。RNAiには、miRNA(micro RNA)が関与する経路とsiRNA(small interfering RNA)が関与する経路がある。それぞれ、標的遺伝子のmRNAと相補的な(miRNAの場合は通常いくつかのミスマッチを含む)塩基配列からなる特定の前駆体から、RNase IIIの一種であるDicerによって比較的短い二本鎖RNAが形成される。この二本鎖RNAがRISC(RNA-Induced Silencing Complex)に取り込まれて一本鎖RNAになった後、それに対応する塩基配列が存在する標的遺伝子のmRNAの所定の部位に、RISCごと結合することによって、そのmRNAの翻訳を抑制したり、mRNAを切断・分解したりして、RNAiの効果が生じるものと考えられている。   RNAi is known as a mechanism of gene silencing that occurs in a wide range of eukaryotes. RNAi has a pathway involving miRNA (micro RNA) and a pathway involving siRNA (small interfering RNA). A relatively short double-stranded RNA is formed by Dicer, a kind of RNase III, from a specific precursor consisting of a base sequence that is complementary to the target gene mRNA (usually containing several mismatches in the case of miRNA). Is done. After this double-stranded RNA is incorporated into RISC (RNA-Induced Silencing Complex) to become a single-stranded RNA, it binds together with the RISC to a predetermined site of the target gene mRNA where the corresponding base sequence exists. It is thought that the effect of RNAi is produced by suppressing the translation of mRNA or cleaving / degrading the mRNA.

このようなRNAiによって、真核細胞中の標的遺伝子の発現を抑制(ノックダウン)するために、miRNAまたはsiRNAの前駆体を生成する塩基配列を含むベクターを真核細胞に導入することが行われている。一般的に、miRNA用のベクターはpre-miRNA(miRNA precursor)またはpre-miRNAの前駆体となるpri-miRNA(primary miRNA)を転写産物とする塩基配列を含み、siRNA用のベクターは、センス鎖およびアンチセンス鎖が一体的になっているshRNA(short hairpin RNA)、またはセンス鎖およびアンチセンス鎖のそれぞれを転写産物とする塩基配列を含む。miRNA用ベクターからpri-miRNAが転写された場合は、まず核内でDroshaによってpre-miRNAに変換される。これらのmiRNAまたはsiRNAの前駆体は核外(細胞質内)に移送され、そこで前述したようにDicerの働きによって成熟したmiRNAまたはsiRNAとなる。   In order to suppress (knock down) the expression of target genes in eukaryotic cells using such RNAi, a vector containing a nucleotide sequence that generates a precursor of miRNA or siRNA is introduced into eukaryotic cells. ing. In general, miRNA vectors contain a base sequence that uses pre-miRNA (miRNA precursor) or pri-miRNA (primary miRNA), which is a precursor of pre-miRNA, as a transcription product, and siRNA vectors contain sense strands. And shRNA (short hairpin RNA) in which the antisense strand is integrated, or a base sequence having each of the sense strand and the antisense strand as a transcription product. When pri-miRNA is transcribed from a miRNA vector, it is first converted into pre-miRNA by Drosha in the nucleus. These miRNA or siRNA precursors are transported outside the nucleus (in the cytoplasm), where they become mature miRNA or siRNA by the action of Dicer as described above.

上記のようにして行われるノックダウン法は、現在、遺伝子機能喪失型の解析ツールとして幅広く利用されており、また遺伝子治療への応用性も期待されている。遺伝子をノックダウンすることによる影響を明確に見るためには、第一に、より強いノックダウン効果を示すコンストラクトを使用することが望ましい。逆に、目的次第では、ノックダウン効果を弱めることも有用となる。   The knockdown method performed as described above is currently widely used as a gene function loss type analysis tool, and is expected to be applicable to gene therapy. In order to clearly see the effects of knocking down a gene, it is first desirable to use a construct that exhibits a stronger knockdown effect. On the contrary, depending on the purpose, it is also useful to weaken the knockdown effect.

しかしながら、数多く存在するノックダウン用コンストラクトについて、そのノックダウン効果の比較検討を行っている例はほとんどない。
なお、特許文献1には、「RNA干渉のオンオフ制御」(コンディショナルターゲティング法)について言及されており、そのための塩基配列の例として下記のようなものが記載されている(段落0162、図3,4等)。
I)RNAポリメラーゼII系プロモーター−loxP−発現が制御される任意配列領域−loxP−shRNA前駆体コード領域
II)RNAポリメラーゼII系プロモーター−loxP−shRNA前駆体コード領域−loxP−発現が制御される任意配列領域
However, there are almost no examples in which knockdown effects are comparatively examined for a large number of knockdown constructs.
Patent Document 1 refers to “on / off control of RNA interference” (conditional targeting method), and the following is described as an example of a base sequence for that purpose (paragraph 0162, FIG. 3). , 4 etc.).
I) RNA polymerase II system promoter-loxP-arbitrary sequence region in which expression is controlled-loxP-shRNA precursor coding region II) RNA polymerase II system promoter-loxP-shRNA precursor coding region-loxP-arbitrary in which expression is controlled Array area

しかしながら、特許文献1に記載された上記のような配列は、RNAiに関与する「shRNA前駆体コード領域」の発現カセットの長さを変化させるものではなく、その発現カセットの長さによってRNAiの効果の強弱を調節できるということは記載も示唆もされていない。   However, the sequence as described above in Patent Document 1 does not change the length of the expression cassette of the “shRNA precursor coding region” involved in RNAi, and the effect of RNAi depends on the length of the expression cassette. There is no description or suggestion that it is possible to regulate the strength of the.

特開2007−104969号公報JP 2007-104969 A

本発明は、RNAiによる標的遺伝子のノックダウン効果を調節するための手段を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a means for regulating the knockdown effect of a target gene by RNAi.

発明者らは、高いノックダウン効果を示す遺伝子発現コンストラクトを見出すために、複数種類の人工miRNA発現コンストラクトを作成して培養細胞に導入することにより、コンストラクト間のノックダウン効果の比較解析を行った。その結果、ノックダウン効果は、コンストラクト内に存在する人工miRNAの位置(3'-UTR上かイントロン内かなど)には影響されないが、miRNA発現カセットの長さが短いときに増強され、遺伝子がより強く抑制されることを見出した。そして、発現カセットの長さを変化させる(短縮または延長させる)ことにより、RNAiのノックダウン効果を調節する(向上または低下させる)ことが可能であること、たとえばベクターを細胞に導入した後にレポーター遺伝子等を発現カセットから削除することにより、削除しないままのときよりもRNAi効果を向上させることが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。   In order to find a gene expression construct exhibiting a high knockdown effect, the inventors conducted a comparative analysis of the knockdown effect between constructs by creating multiple types of artificial miRNA expression constructs and introducing them into cultured cells. . As a result, the knockdown effect is not affected by the position of the artificial miRNA present in the construct (eg, on the 3'-UTR or in the intron), but is enhanced when the miRNA expression cassette is short, It was found that it was suppressed more strongly. It is possible to control (improve or reduce) the knockdown effect of RNAi by changing (shortening or extending) the length of the expression cassette, for example, after introducing a vector into a cell, a reporter gene It has been found that the RNAi effect can be improved by deleting the above from the expression cassette as compared with the case where it is not deleted, and the present invention has been completed.

すなわち本発明は、一つの側面においてベクターのRNAi効果を調節することのできる発現ベクターを提供し、もう一つの側面においてその方法を実施するための発現ベクターおよびこれに関連する部材を提供する。それぞれの発明には、具体的には下記の発明が包含される。   That is, the present invention provides, in one aspect, an expression vector that can regulate the RNAi effect of the vector, and in another aspect, an expression vector and members related thereto for carrying out the method. Each invention specifically includes the following inventions.

[1] RNAi関連転写産物をコードする領域(I)、同方向で2箇所に配置された部位特定的組換え酵素の認識配列(r)または逆方向で2箇所に配置されたトランスポザーゼの認識配列(t)、およびそれらの2箇所の認識配列に挟まれた任意配列(n)を含む領域(R)、ならびに前記領域(I)および(R)の両方を含む領域の転写を制御するための一組のプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)を含む発現カセットを備えることを特徴とするRNAi用発現ベクター。
[2] 前記任意配列(n)が、レポーター遺伝子および/または薬剤耐性遺伝子をコードする配列である、[1]に記載のRNAi用発現ベクター。
[3] 前記プロモーター(P)、領域(I)、領域(R)および第1のpolyA付加シグナル(A)が5’側末端から3’側末端に向けてこの順序で配置されており、前記領域(R)に含まれる前記任意配列(n)が前記第1のpolyA付加シグナルと同一の第2のpolyA付加シグナル(A)を含んでいる、[1]または[2]に記載のRNAi用発現ベクター。
[1] Region (I) encoding RNAi-related transcript, site-specific recombination enzyme recognition sequence (r) placed in two locations in the same direction, or transposase recognition sequence placed in two locations in the opposite direction (T), and the region (R) containing the arbitrary sequence (n) sandwiched between the two recognition sequences, and the transcription of the region containing both the regions (I) and (R) An expression vector for RNAi comprising an expression cassette comprising a pair of promoters (P) and a polyA addition signal (A).
[2] The expression vector for RNAi according to [1], wherein the arbitrary sequence (n) is a sequence encoding a reporter gene and / or a drug resistance gene.
[3] The promoter (P), the region (I), the region (R) and the first polyA addition signal (A) are arranged in this order from the 5 ′ end to the 3 ′ end, The RNAi according to [1] or [2], wherein the arbitrary sequence (n) contained in the region (R) contains a second polyA addition signal (A) that is the same as the first polyA addition signal Expression vector.

[4] 前記発現カセットが、前記領域(R)の認識配列(r)または(t)とは異なる種類の、同方向で2箇所に配置された部位特定的組換え酵素の認識配列(rr)または逆方向で2箇所に配置されたトランスポザーゼの認識配列(tt)で挟まれている、[1]〜[3]のいずれか一項に記載のRNAi用発現ベクター。
[5] [1]〜[4]のいずれか一項に記載のRNAi用発現ベクターが備える、RNAi関連転写産物をコードする領域(I)、同方向で2箇所に配置された部位特定的組換え酵素の認識配列(r)または逆方向で2箇所に配置されたトランスポザーゼの認識配列(t)およびそれらの2箇所の配列に挟まれた任意配列(n)を含む領域(R)、ならびに制限酵素部位を含むことを特徴とする、二本鎖オリゴヌクレオチド。
[6] RNAi関連転写産物をコードする領域(I)ならびに前記領域(I)の転写を制御するためのプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)が同一であるが、それら以外の塩基配列の長さが異なることで発現カセット全体の長さが相違しており、それにより標的遺伝子のノックダウン効率が相違している、複数の状態のRNAi用発現ベクター、あるいはそれらを作製するためのベクターを含むことを特徴とする、RNAi用キット。
[4] A recognition sequence (rr) of a site-specific recombinase in which the expression cassette is different from the recognition sequence (r) or (t) of the region (R) and arranged in two places in the same direction. Alternatively, the RNAi expression vector according to any one of [1] to [3], which is sandwiched between transposase recognition sequences (tt) arranged at two positions in opposite directions.
[5] Region (I) encoding the RNAi-related transcription product provided in the RNAi expression vector according to any one of [1] to [4], site-specific sets arranged in two locations in the same direction A recognition enzyme sequence (r) or a transposase recognition sequence (t) placed at two positions in the opposite direction and a region (R) containing an arbitrary sequence (n) sandwiched between these two sequences, and restriction A double-stranded oligonucleotide comprising an enzyme site.
[6] The region (I) encoding the RNAi-related transcript, and the promoter (P) and polyA addition signal (A) for controlling the transcription of the region (I) are the same. The expression vectors for RNAi in multiple states, or the vectors for producing them, differing in the length of the entire expression cassette due to the different lengths, and thus the knockdown efficiency of the target gene is different. A kit for RNAi, comprising:

[7] 前記複数の状態のRNAi用発現ベクターを作製するためのベクターとして、[1]〜[4]のいずれかに記載のRNAi用発現ベクターまたはその作製用ベクターを含む、[6]に記載のRNAi用キット。
[8] さらに、前記領域(R)に含まれる認識配列(r)または(t)に対応した部位特異的組換え酵素発現用ベクターまたはトランスポザーゼ発現用ベクターとを含む、[7]に記載のRNAi用キット。
[9] さらに、前記領域(R)と同一または近い変異型の認識配列(r)および前記領域(R)とは異なる長さの任意配列(n’)を含む領域(R’)を備える領域R組換え用ベクターまたはその作製用ベクターを含む、[7]または[8]に記載のRNAi用キット。
[10] さらに、前記認識配列(rr)または(tt)に対応した部位特異的組換え酵素発現用ベクターまたはトランスポザーゼ発現用ベクターを含む、[7]〜[9]のいずれか一項に記載のRNAi用キット。
[7] The RNAi expression vector according to any one of [1] to [4] or a vector for producing the RNAi expression vector according to any one of [1] to [4] as a vector for producing the plurality of RNAi expression vectors. RNAi kit.
[8] The RNAi according to [7], further comprising a site-specific recombinant enzyme expression vector or a transposase expression vector corresponding to the recognition sequence (r) or (t) included in the region (R). For kit.
[9] A region further comprising a recognition sequence (r) that is the same as or close to the region (R) and a region (R ′) that includes an arbitrary sequence (n ′) having a length different from that of the region (R) The kit for RNAi according to [7] or [8], comprising a vector for R recombination or a vector for producing the same.
[10] The method according to any one of [7] to [9], further comprising a site-specific recombinant enzyme expression vector or a transposase expression vector corresponding to the recognition sequence (rr) or (tt). RNAi kit.

[11] RNAi関連転写産物をコードする領域(I)ならびに前記領域(I)の転写を制御するためのプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)が同一であるが、それら以外の塩基配列の長さが異なることで発現カセット全体の長さが相違しており、それにより標的遺伝子のノックダウン効率が相違している、複数の状態のRNAi用発現ベクターを用いることを特徴とする、標的遺伝子のノックダウン方法。
[12] 前記複数の状態のRNAi用発現ベクターが、RNAi関連転写産物をコードする領域(I)、同方向で2箇所に配置された部位特定的組換え酵素の認識配列(r)または逆方向で2箇所に配置されたトランスポザーゼの認識配列(t)、およびそれらの2箇所の配列に挟まれた任意配列(n)を含む領域(R)、ならびに前記領域(I)および(R)の両方を含む領域の転写を制御するための一組のプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)を含む発現カセットを備えたRNAi用発現ベクターによって生み出されるものであり、前記RNAi用発現ベクターを細胞に導入した後、前記領域(R)に含まれる認識配列に対応した部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼを発現させ、前記発現カセットの塩基長を変化させる工程(調節工程)により、標的遺伝子のノックダウン効率を当該工程の前後で変化させる、[11]に記載の方法。
[11] The region (I) encoding the RNAi-related transcription product and the promoter (P) and polyA addition signal (A) for controlling the transcription of the region (I) are the same, but other nucleotide sequences The target gene is characterized by using an expression vector for RNAi in a plurality of states in which the length of the entire expression cassette is different due to the difference in length, and thereby the knockdown efficiency of the target gene is different. Knockdown method.
[12] Regions (I) in which the RNAi expression vector in the plurality of states encodes an RNAi-related transcription product, recognition sequences (r) of site-specific recombinant enzymes arranged in two places in the same direction, or reverse directions A region (R) comprising a transposase recognition sequence (t) arranged at two positions in FIG. 5 and an arbitrary sequence (n) sandwiched between the two positions, and both the regions (I) and (R) Produced by an expression vector for RNAi comprising an expression cassette comprising a set of promoter (P) and polyA addition signal (A) for controlling the transcription of a region containing the RNAi. After the introduction, a step (regulation) of expressing a site-specific recombinase or transposase corresponding to the recognition sequence contained in the region (R) and changing the base length of the expression cassette. The step), to change the knockdown of the target gene before and after this step, the method described in [11].

[13] 前記調節工程が、前記部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼを作用させることにより、前記領域(R)を切除する工程である、[12]に記載の方法。
[14] 前記領域(R)の削除により、発現カセットの塩基長を短縮し、それによって標的遺伝子のノックダウン効率を当該工程の前と比較して向上させる、[13]に記載の方法。
[15] 前記プロモーター(P)、領域(I)、領域(R)および第1のpolyA付加シグナル(A)が5’側末端から3’側末端に向けてこの順序で配置されており、前記領域(R)に含まれる前記任意配列(n)が前記第1のpolyA付加シグナルと同一の第2のpolyA付加シグナル(A)を含んでおり、前記領域(R)の削除とともに前記第2のpolyA付加シグナル(A)を除去することにより、発現カセットの末端を前記第1のpolyA付加シグナル(A)へと変更することで当該発現カセットの塩基長を延長し、それによって標的遺伝子のノックダウン効率を当該工程の前と比較して低下させる、[13]に記載の方法。
[13] The method according to [12], wherein the regulating step is a step of excising the region (R) by allowing the site-specific recombinase or transposase to act.
[14] The method according to [13], wherein the base length of the expression cassette is shortened by deleting the region (R), thereby improving the knockdown efficiency of the target gene as compared to before the step.
[15] The promoter (P), the region (I), the region (R) and the first polyA addition signal (A) are arranged in this order from the 5 ′ end to the 3 ′ end, The arbitrary sequence (n) contained in the region (R) contains a second polyA addition signal (A) that is the same as the first polyA addition signal, and together with the deletion of the region (R), the second sequence By removing the polyA addition signal (A), the base length of the expression cassette is extended by changing the end of the expression cassette to the first polyA addition signal (A), thereby knocking down the target gene. The method according to [13], wherein the efficiency is decreased as compared with that before the step.

[16] 前記調節工程が、前記領域(R)と同一または近い変異型の認識配列(r)および前記領域(R)とは異なる長さの任意配列(n’)を含む領域(R’)を備えるベクターの存在下に、前記部位特異的組換え酵素を作用させることにより、前記領域(R)に含まれていた任意配列(n)と前記任意配列(n’)とを組み換え、前記発現カセットの塩基長を延長または短縮する工程であり、それによって標的遺伝子のノックダウン効率を当該工程の前と比較して、それぞれ低下または向上させる、[12]に記載の方法。
[17] RNAi用発現ベクターとして、前記発現カセットが、前記領域(R)が認識配列(r)または(t)を含む場合はそれらとは異なる種類の、同方向で2箇所に配置された部位特定的組換え酵素の認識配列(rr)または逆方向で2箇所に配置されたトランスポザーゼの認識配列(tt)で挟まれているものを用い、その認識配列(rr)または(tt)に対応する部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼを発現させることにより、前記発現カセットを宿主細胞の染色体に組み込む工程をさらに含む、[11]〜[16]のいずれか一項に記載の方法。
[16] The region (R ′), wherein the regulatory step includes a recognition sequence (r) having the same or close mutant type as the region (R) and an arbitrary sequence (n ′) having a length different from that of the region (R) Recombination of the arbitrary sequence (n) and the arbitrary sequence (n ′) contained in the region (R) by allowing the site-specific recombinase to act in the presence of a vector comprising The method according to [12], which is a step of extending or shortening the base length of the cassette, thereby reducing or improving the knockdown efficiency of the target gene, respectively, as compared to before the step.
[17] As an RNAi expression vector, when the region (R) contains a recognition sequence (r) or (t), the expression cassette is of a different type and is located at two locations in the same direction A specific recombination enzyme recognition sequence (rr) or a transposase recognition sequence (tt) arranged at two positions in the opposite direction is used and corresponds to the recognition sequence (rr) or (tt). The method according to any one of [11] to [16], further comprising the step of integrating the expression cassette into a host cell chromosome by expressing a site-specific recombinase or transposase.

なお、本発明において「RNAi関連転写産物」とは、転写された後に細胞内で所定のプロセッシングを受けることにより最終的にRNAiを誘導しうる転写産物を総称する用語である。本発明では主としてmiRNAが関与するRNAiを想定しており、最終的に成熟したmiRNAを生成することのできる、pri-miRNA、pre-miRNA、およびこれらに類似するヘアピン状の構造を有する人工miRNAもしくはshRNAなどが「RNAi(miRNA)関連転写産物」に包含される。しかしながら、本発明はsiRNAが関与するRNAiにおける可能性を排除するものではなく、たとえば、複数のsiRNAが生成するlong hairpin RNAのような転写産物が「RNAi(siRNA)関連転写産物」に包含されてもよい。   In the present invention, “RNAi-related transcript” is a generic term for transcripts that can be finally induced by RNAi by being subjected to predetermined processing in the cell after being transcribed. In the present invention, RNAi mainly involving miRNA is assumed, and pri-miRNA, pre-miRNA, and artificial miRNA having a hairpin-like structure similar to these, which can finally produce mature miRNA or shRNA and the like are included in “RNAi (miRNA) -related transcripts”. However, the present invention does not exclude the possibility of siRNA involving RNAi. For example, transcripts such as long hairpin RNA produced by multiple siRNAs are included in “RNAi (siRNA) -related transcripts”. Also good.

本発明により提供されるRNAi用発現ベクター、およびそこに含まれるRNAi発現カセットの長さを調節する手法を使用することにより、RNAiによる標的遺伝子のノックダウンのレベルを任意に調節することができるようになる。これにより、ノックダウン効果が弱い場合にこれを向上させる、逆に強い場合にこれを低下させて、所期の目的を達成しやすくしたり、ノックダウン効果の強弱を通じて遺伝子の多様な機能解析を行えるようにしたりと、RNAiの応用の幅を広げることが可能となる。   By using the expression vector for RNAi provided by the present invention and the technique for adjusting the length of the RNAi expression cassette included therein, the level of knockdown of the target gene by RNAi can be arbitrarily controlled. become. As a result, it is improved when the knockdown effect is weak, while it is reduced when the knockdown effect is strong, making it easier to achieve the intended purpose, and various functional analyzes of genes through the strength of the knockdown effect. It will become possible to expand the range of application of RNAi.

実施例1の概要。(a)miRNA発現ベクター(1)〜(4)の構成。(b)宿主細胞(eGFP発現ES細胞)のeGFP発現強度のFACS解析結果。1 is an overview of Example 1. (A) Configuration of miRNA expression vectors (1) to (4). (B) FACS analysis result of eGFP expression intensity of host cells (eGFP-expressing ES cells). 実施例2の概要。(a)miRNA発現ベクター(1)〜(7)およびeGFP発現ベクターの構成。(b)これらのベクターを導入後の宿主細胞におけるeGFP発現強度のFACS解析結果。(c)同じく蛍光顕微鏡による撮影画像。Overview of Example 2. (A) Configuration of miRNA expression vectors (1) to (7) and eGFP expression vector. (B) FACS analysis result of eGFP expression intensity in host cells after introduction of these vectors. (C) Photographed by a fluorescence microscope. 実施例3の概要。(a)miRNA発現ベクターおよび宿主細胞(eGFP発現ES細胞)内に挿入されているeGFP発現コンストラクトの構成。(1)はDre作用前、(2)はDre作用後。(b)宿主細胞におけるeGFP発現強度のFACS解析結果。Overview of Example 3. (A) Configuration of miGFP expression vector and eGFP expression construct inserted in host cell (eGFP expression ES cell). (1) before Dre action, (2) after Dre action. (B) FACS analysis result of eGFP expression intensity in host cells.

−RNAi用発現ベクター−
本発明の発現ベクターは、領域(R)に部位特異的組換え酵素等を作用させる前の初期状態において、RNAi関連転写産物をコードする配列からなる領域(I)、所定の認識配列およびそれに挟まれた任意配列からなる領域(R)、プロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)を含むRNAi用発現カセットを備えている。
-RNAi expression vector-
The expression vector of the present invention comprises a region (I) consisting of a sequence encoding an RNAi-related transcription product, a predetermined recognition sequence, and a sandwiched therebetween in an initial state before site-specific recombinase is allowed to act on the region (R). The RNAi expression cassette includes a region (R) composed of an arbitrary sequence, a promoter (P), and a polyA addition signal (A).

領域Iおよび領域Rが配置される位置は、本発明の作用効果が奏される限り、すなわちRNAi関連転写産物をコードする配列を転写するRNAi用発現カセットの塩基長を変化させることができれば、特に限定されるものではない。たとえば、5’末端から3’末端に向かって、P―[領域I]―[領域R]―Aの順序であっても、P―[領域R]―[領域I]―Aの順序であってもよい。領域Iは、イントロン内に存在していても、3’UTR内に存在していてもよい。各領域および要素の間には、適切な長さのスペーサー配列が存在してもよい。   The position where the region I and the region R are arranged is not particularly limited as long as the base length of the expression cassette for RNAi that transcribes the sequence encoding the RNAi-related transcription product can be changed as long as the action and effect of the present invention are exhibited. It is not limited. For example, the order of P- [region I]-[region R] -A from the 5 'end to the 3' end is the order of P- [region R]-[region I] -A. May be. Region I may be present in the intron or may be present in the 3'UTR. There may be a spacer sequence of appropriate length between each region and element.

また、領域Rは、RNAi用発現ベクター内に一つだけ存在してもよいし、領域Rを介した発現カセットの長さを多段階で変化させることができるように複数存在してもよい。たとえば、発現カセットがP―[領域I]―[領域R1]―[領域R2]―Aという構成の場合、1段階目で[領域R1]に含まれる認識配列(r1)に対応する部位特異的組換え酵素を作用させることにより、発現カセットの長さを短縮し、2段階目で[領域R2]に含まれる認識配列(r2)に対応する部位特異的組換え酵素を作用させることにより、発現カセットの長さをさらに短縮することが可能である。なお、このような場合、各段階の部位特異的組換え系は、互いに相違するものとすることが適切である。   Further, only one region R may exist in the RNAi expression vector, or a plurality of regions R may exist so that the length of the expression cassette via the region R can be changed in multiple stages. For example, when the expression cassette has the structure of P- [region I]-[region R1]-[region R2] -A, the site-specific corresponding to the recognition sequence (r1) contained in [region R1] at the first stage By acting the recombination enzyme, the length of the expression cassette is shortened, and in the second stage, expression is made by acting a site-specific recombination enzyme corresponding to the recognition sequence (r2) contained in [region R2]. It is possible to further reduce the length of the cassette. In such a case, it is appropriate that the site-specific recombination systems at each stage are different from each other.

RNAi用発現カセット以外にも、本発明の発現ベクターは、一般的な発現ベクターが有する要素(たとえば、マルチクローニングサイトや、大腸菌用の複製起点および選択マーカー)を必要に応じて含んでいてもよい。発現ベクターの全長は、用いるプラスミド、ウイルス等の種類によって適切な範囲が異なるので、それを考慮しながら、RNAi用発現カセット(特に領域Iおよび領域R)の長さを調節することが適切である。   In addition to the RNAi expression cassette, the expression vector of the present invention may contain elements of a general expression vector (for example, a multiple cloning site, a replication origin for E. coli, and a selection marker) as necessary. . The appropriate length of the expression vector varies depending on the type of plasmid, virus, etc. used. Therefore, it is appropriate to adjust the length of the expression cassette for RNAi (particularly region I and region R) while taking this into consideration. .

発現ベクターは、プラスミドに代表される非ウイルスベクターであっても、ウイルスベクターであってもよく、また環状であっても、アデノウイルスのゲノム(二本鎖DNA)のように非環状(直線状)であってもよい。発現ベクターの用途などを考慮して、それに適した発現ベクターを作製すればよい。   The expression vector may be a non-viral vector typified by a plasmid or a viral vector, and may be circular or non-circular (linear) such as an adenoviral genome (double-stranded DNA). ). An expression vector suitable for the expression vector may be prepared in consideration of the use of the expression vector.

本発明で用いるベクターに関する、基本的な構成や作製方法、宿主細胞への導入方法、発現方法などの詳細は具体的なプロトコールは、当業者にとって周知慣用の技術的事項といえるので、本発明に特徴的な部分について適宜改変した上で、そのような技術的事項を準用することができる。   The details of the basic configuration and production method, the introduction method into the host cell, the expression method, etc. relating to the vector used in the present invention can be said to be a well-known and commonly used technical matter for those skilled in the art. Such technical matters can be applied mutatis mutandis after appropriately modifying the characteristic portions.

[領域I]
領域I、すなわちRNAi関連転写産物をコードする配列は、miRNA、siRNAそれぞれについて、発現を抑制(ノックダウン)しようとする標的遺伝子に応じて、公知の手法により設計することができる。一般的に、領域Iには、i)標的遺伝子の少なくとも一部の塩基配列と相同の塩基配列(センス配列)、ii)前記センス配列および後記配列アンチセンス配列を連結し、Dicerによって切断されるループ構造を形成する塩基配列(ループ配列)、およびiii)前記センス配列と相補的な塩基配列(アンチセンス配列)からなるヘアピン状の構造体が含まれる。このような構造体は、領域Iの中に1個だけ含まれていてもよいし、pri-miRNAに見られるように複数個含まれていてもよい。
[Region I]
Region I, that is, a sequence encoding an RNAi-related transcript, can be designed by a known technique for miRNA and siRNA, depending on the target gene whose expression is to be suppressed (knocked down). Generally, in region I, i) a base sequence homologous to at least a part of the base sequence of the target gene (sense sequence), ii) the sense sequence and the antisense sequence described below are connected, and cleaved by Dicer. A hairpin-like structure comprising a base sequence forming a loop structure (loop sequence), and iii) a base sequence complementary to the sense sequence (antisense sequence) is included. Only one such structure may be included in the region I, or a plurality of such structures may be included as seen in pri-miRNA.

[領域R]
領域Rは、同方向で2箇所に配置された部位特定的組換え酵素の認識配列(r)、または逆方向で2箇所に配置されたトランスポザーゼの認識配列(t)と、前記認識配列(r)または(t)によって挟まれた任意配列(n)からなる。
[Region R]
The region R includes a site-specific recombination enzyme recognition sequence (r) arranged at two positions in the same direction, or a transposase recognition sequence (t) arranged at two positions in the reverse direction, and the recognition sequence (r ) Or (t) and consists of an arbitrary sequence (n).

本発明における、RNAi効果の調節方法の第1の実施形態(第1調節方法)により、RNAi用発現カセットの長さを短縮する場合、(以下に述べる領域R置換用ベクターの非存在下に)適切な部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼを作用させることにより、領域Rは当該発現カセットから切除される。   When shortening the length of the expression cassette for RNAi according to the first embodiment (first regulation method) of the method for regulating RNAi effect in the present invention (in the absence of the region R replacement vector described below) Region R is excised from the expression cassette by the action of an appropriate site-specific recombinase or transposase.

本発明における、RNAi効果の調節方法の第2の実施形態(第2調節方法)において、RNAi用発現カセットの長さを延長または短縮する場合、領域R置換用ベクターの存在下に適切な部位特異的組換え酵素を作用させることにより、領域Rは領域R置換用ベクターに備えられている領域R’(延長の場合は領域Rより長く、短縮の場合は領域Rより短く設定されている)と置き換えられる。   In the second embodiment (second regulation method) of the method for regulating RNAi effect in the present invention, when the length of the expression cassette for RNAi is extended or shortened, an appropriate site-specificity is present in the presence of the region R replacement vector. Region R 'provided in the vector for replacement of region R (longer than region R in the case of extension, shorter than region R in the case of shortening) Replaced.

なお、第2調節方法で用いる領域R置換用ベクターが備える領域R’は、RNAi用発現ベクターの領域Rと同様に構成することができるため、部位特異的組換え酵素認識配列や任意配列について後述する事項は、RNAi用発現ベクターについてだけでなく、領域R置換用ベクターについて準用することが可能である。   Note that the region R ′ included in the region R replacement vector used in the second regulatory method can be configured in the same manner as the region R of the expression vector for RNAi, and therefore the site-specific recombination enzyme recognition sequence and arbitrary sequence will be described later. The matters to be applied can be applied not only to the expression vector for RNAi but also to the region R replacement vector.

本発明において、部位特異的組換え酵素認識配列およびトランスポザーゼ認識配列は、領域Rにおいて任意配列を挟むためだけでなく、RNAi用発現カセット全体を挟むために用いられる場合がある。したがって、領域Rにおいて任意配列を挟むための認識部位(r)および(t)としての部位特異的組換え酵素認識配列およびトランスポザーゼ認識配列について後述する事項は、発現カセット全体を挟むための認識部位(rr)および(tt)について準用することが可能である。   In the present invention, the site-specific recombination enzyme recognition sequence and the transposase recognition sequence may be used not only for sandwiching an arbitrary sequence in the region R but also for sandwiching the entire RNAi expression cassette. Therefore, the matters described below for the site-specific recombination enzyme recognition sequence and the transposase recognition sequence as recognition sites (r) and (t) for sandwiching an arbitrary sequence in the region R are the recognition sites for sandwiching the entire expression cassette ( rr) and (tt) can be applied mutatis mutandis.

ただし、領域Rにおいて任意配列を挟むために用いられる部位特異的組換え酵素認識配列(r)またはトランスポザーゼ認識配列(t)と、RNAi用発現カセット全体を挟むために用いられる部位特異的組換え酵素認識配列(rr)またはトランスポザーゼ認識配列(tt)とは、意図しない組換え等を防いでそれぞれ所期の目的を果たせる挙動とするために、異なる部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼに対応するもの(同一の部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼが同時に作用しないもの)を用いることが適切である。   However, the site-specific recombinant enzyme recognition sequence (r) or transposase recognition sequence (t) used to sandwich an arbitrary sequence in region R and the site-specific recombinant enzyme used to sandwich the entire RNAi expression cassette The recognition sequence (rr) or transposase recognition sequence (tt) corresponds to a different site-specific recombination enzyme or transposase in order to prevent unintentional recombination and the like and achieve a desired purpose. It is appropriate to use the same site-specific recombinase or transposase that do not act simultaneously.

(r)部位特異的組換え酵素認識配列
第1調節方法において、部位特異的組換え酵素を作用させると、同方向で2箇所に配置された部位特異的組換え酵素認識配列に挟まれていた任意配列(n)および当該認識配列の一方を含む断片が切除され(この際、切除された断片はループ状に連結されてベクターから分離する)、当該認識配列の残されているもう一方が切除された断片の部分を詰めてベクターにつなぎ直される。このとき、通常はRNAi用発現カセットの長さが短縮されることになるが、後述するような特殊な様式においては、RNAi用発現カセットの長さが延長されることになる。
(R) Site-specific recombinase recognition sequence In the first control method, when a site-specific recombinase was allowed to act, it was sandwiched between site-specific recombinase recognition sequences placed in two locations in the same direction. A fragment containing one of the arbitrary sequence (n) and the recognition sequence is excised (in this case, the excised fragment is ligated in a loop and separated from the vector), and the other remaining of the recognition sequence is excised. The fragment pieces are packed and reconnected to the vector. At this time, the length of the RNAi expression cassette is usually shortened, but in a special manner as will be described later, the length of the RNAi expression cassette is extended.

なお、部位特異的組換え酵素認識配列を逆方向に配置した場合は、部位特異的組換え酵素を作用させたときに、それに挟まれた任意配列の逆位は起きる(一旦切断された後に逆方向で連結し直される)が切除はされないため、第1調節方法においてRNAi用発現カセットの長さを短縮することにはならない。   When the site-specific recombination enzyme recognition sequence is placed in the reverse direction, when the site-specific recombination enzyme is allowed to act, an inversion of any sequence sandwiched between them occurs (after being cleaved once, However, the length of the expression cassette for RNAi is not shortened in the first regulation method.

第2調節方法において、領域R置換用ベクターの存在下に適切な部位特異的組換え酵素を作用させると、RNAi用発現ベクターの領域Rと、領域R置換用ベクターの領域R’の間で組換えが起きるため、これらの領域の長短によって、RNAi用発現カセットの長さを延長または短縮することができる。   In the second regulation method, when an appropriate site-specific recombination enzyme is allowed to act in the presence of the region R replacement vector, a combination is established between the region R of the RNAi expression vector and the region R ′ of the region R replacement vector. Since replacement occurs, the length of the expression cassette for RNAi can be extended or shortened depending on the length of these regions.

部位特異的組換え酵素およびその認識配列の組み合わせからなる系は宿主細胞において機能するものを用いればよく、特に限定されるものではない。たとえば、哺乳動物細胞においては、Dre-rox系、Cre-loxP系、FLP-FRT系、φC31インテグラーゼ系(attP、attBによる)などを利用することができるので、これらの部位特異的組換え酵素認識配列を領域Rの両端に配置することができる。   A system comprising a combination of a site-specific recombination enzyme and its recognition sequence may be any one that functions in a host cell, and is not particularly limited. For example, in mammalian cells, Dre-rox system, Cre-loxP system, FLP-FRT system, φC31 integrase system (by attP, attB), etc. can be used. Recognition sequences can be placed at both ends of region R.

ここで、部位特異的組換え酵素(R)の認識配列には大抵バリエーション(通常型およびいくつかの変異型)があるが、同一の部位特異的組換え酵素が認識できるものであれば、一つの部位特異的組換え系において複数の種類の認識配列を用いることができる。   Here, the recognition sequences of the site-specific recombinase (R) usually have variations (normal type and several variants), but if the same site-specific recombinase can be recognized, one Multiple types of recognition sequences can be used in one site-specific recombination system.

Cre-loxP系については、部位特異的組換え酵素(Cre)の認識配列として、通常型のloxP配列のほか、変異型のJT15/JTZ17、lox2272などの配列を用いることができる。JT15およびJTZ17は「近い変異型」であり、これらの間で組換えが可能である。なお、部位特異的組換え酵素として、通常型のCreの他、改良型のiCreなどを用いることもできる。
FLP-FRT系については、部位特異的組換え酵素(FLP)の認識配列として、通常型のFRT配列のほか、変異型のF14、F15などの配列を用いることができる。
For the Cre-loxP system, as a recognition sequence for site-specific recombinase (Cre), sequences such as mutant JT15 / JTZ17 and lox2272 can be used in addition to normal loxP sequences. JT15 and JTZ17 are “close variants” and can recombine between them. As site-specific recombinase, in addition to normal Cre, improved iCre can also be used.
Regarding the FLP-FRT system, as a recognition sequence for site-specific recombinase (FLP), in addition to a normal FRT sequence, sequences such as mutant F14 and F15 can be used.

(t)トランスポザーゼ認識配列
トランスポザーゼ認識配列は、様々な真核細胞から見つかっているトランスポゾンの両末端に位置する逆向きの反復配列であり、トランスポザーゼはこの配列を認識して、トランスポゾンを特定の配列を有する他の部位に移動させる。したがって、トランスポザーゼ認識配列およびこれに挟まれた任意の配列からなる領域Rは、トランスポザーゼを作用させることによって発現カセットから切除する(他の部位に移動させる)ことができる。
(T) Transposase recognition sequence A transposase recognition sequence is an inverted repeat sequence located at both ends of a transposon found in various eukaryotic cells. The transposase recognizes this sequence and identifies the transposon as a specific sequence. Move to another part that you have. Therefore, the region R composed of the transposase recognition sequence and any sequence sandwiched between the transposase recognition sequence can be excised from the expression cassette (moved to another site) by the action of the transposase.

トランスポザーゼ認識配列は宿主細胞において機能するものを用いればよく、特に限定されるものではない。たとえば、哺乳動物細胞においては、piggyBac、Sleeping Beauty(SB)、Tol2などのトランスポゾンの認識配列を用いることができる。   The transposase recognition sequence is not particularly limited as long as it functions in the host cell. For example, in mammalian cells, transposon recognition sequences such as piggyBac, Sleeping Beauty (SB), and Tol2 can be used.

(n)任意配列
ここでいう「任意配列」は、特に言及しない限り(たとえば後述する特殊な実施形態を除き)、発現カセット内に含まれる他の要素、すなわち領域I、部位特異的組換え酵素認識配列(t)、トランスポザーゼ認識配列(r)、プロモーター(P)およびpolyA付加シグナルとは異なる配列(それらを含まない配列)である。
(N) Arbitrary sequence The “arbitrary sequence” as used herein refers to other elements contained in the expression cassette, that is, region I, site-specific recombinase, unless otherwise specified (for example, except in the specific embodiments described below). It is a sequence different from the recognition sequence (t), transposase recognition sequence (r), promoter (P), and polyA addition signal (a sequence not including them).

任意配列は特に限定されるものではないが、RNAi効果の変動は、発現カセットに着脱される任意配列の長さの影響を受けるので、所望の変化が現れるような長さの任意配列を選択することが適切である。   Arbitrary sequences are not particularly limited, but fluctuations in the RNAi effect are affected by the length of the arbitrary sequences attached to and detached from the expression cassette. Therefore, select an arbitrary sequence having such a length that a desired change appears. Is appropriate.

任意配列の一例として、ベクターの導入に成功してRNAi関連転写産物を発現していることの指標となる、「レポーター遺伝子」または「薬剤耐性遺伝子」をコードする塩基配列が挙げられる。任意配列には、レポーター遺伝子および薬剤耐性遺伝子のいずれか一方が含まれていても、両方が含まれていてもよい。   An example of the arbitrary sequence includes a base sequence encoding a “reporter gene” or “drug resistance gene”, which is an indicator that a vector has been successfully introduced and an RNAi-related transcript is expressed. The arbitrary sequence may include either one of the reporter gene and the drug resistance gene or both.

これらの遺伝子は、たとえばRNAi関連転写産物を安定的に発現している細胞を選択するためのいわゆるマーカー遺伝子として用いられることがあるが、そのような細胞を選択する工程を終えた後は、マーカー遺伝子は不要となり、それをコードする遺伝子を発現カセットから削除しても問題とはならないため、領域Rに含める任意配列として用いることができる。   These genes may be used as so-called marker genes for selecting cells that stably express RNAi-related transcripts, for example, but after completing the process of selecting such cells, Since the gene is unnecessary and it does not matter if the gene encoding it is deleted from the expression cassette, it can be used as an arbitrary sequence included in the region R.

レポーター遺伝子および薬剤耐性遺伝子としては、たとえば、a)励起光を照射したときに特定の蛍光を発する蛍光タンパク質(GFP、eGFP、tdTomoatoなど)をコードする遺伝子、b)特定の基質から発色物質等を生成する酵素(ホタル、ウミシイタケル、ガウシア(カイアシ)等のルシフェラーゼ、βガラクトシダーゼ、アルカリホスファターゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)など)をコードする遺伝子、c)特定の薬剤(宿主細胞が真核生物の場合、ネオマイシン、ハイグロマイシン、ピューロマイシン、ブラストサイジンなど)への耐性を賦与する遺伝子が挙げられる。   Examples of the reporter gene and drug resistance gene include: a) a gene encoding a fluorescent protein (GFP, eGFP, tdTomoato, etc.) that emits specific fluorescence when irradiated with excitation light, and b) a coloring substance from a specific substrate. Genes encoding the enzymes to be produced (firefly, renilla, luciferase such as Gaussia), β-galactosidase, alkaline phosphatase, chloramphenicol acetyltransferase (CAT), etc. c) specific drug (host cell is eukaryotic) In the case of neomycin, hygromycin, puromycin, blasticidin, etc.).

あるいは、上記のマーカー遺伝子のような機能的な意味を有さない塩基配列であって、転写されても細胞の生存やRNAiに悪影響のないものを、領域Rに含める任意配列としてもよい。このような任意配列は、マーカー遺伝子のように所定の機能を果たし終えるまでは発現カセットから削除することのできない配列と異なり、任意のタイミングで発現カセットから切除したり、逆に発現カセットに挿入したりすることができる。たとえば、まずは意図的に弱いノックダウン効果を示す発現カセットを用いて解析を行い、その後に領域Rを切除してノックダウン効果を高めることにより、2段階(または多段階)のノックダウン効果で機能解析を行うことが考えられる。   Alternatively, a base sequence that does not have a functional meaning such as the above-described marker gene and does not adversely affect cell survival or RNAi even if transcribed may be an arbitrary sequence included in the region R. Such an arbitrary sequence is different from a sequence that cannot be deleted from the expression cassette until the predetermined function is completed, such as a marker gene, and can be excised from the expression cassette at an arbitrary timing or conversely inserted into the expression cassette. Can be. For example, analysis is performed using an expression cassette that intentionally exhibits a weak knockdown effect, and then the region R is excised to enhance the knockdown effect, thereby functioning in a two-stage (or multistage) knockdown effect. An analysis can be considered.

[P:プロモーター]
前記領域IおよびRの上流(5’末端側)には、これらの両方を含む領域の転写を制御(開始)するプロモーター(P)が配置される。必要に応じてさらに、当該プロモーターの活性を高めるためのエンハンサーが配置されてもよい。
[P: Promoter]
A promoter (P) that controls (starts) transcription of a region including both of these is arranged upstream (on the 5 ′ end side) of the regions I and R. If necessary, an enhancer for enhancing the activity of the promoter may be further arranged.

プロモーターは、RNAiの目的や期待する効果の強さを考慮しながら、ベクターを導入する細胞の種類(ヒト、マウス、ラット等)や組織に応じて適切なものを選択すればよい。たとえば、幅広い培養細胞中で恒常的に発現させるためのプロモーターであってもよいし、生体内に投与したときに組織・時期特異的に発現させるためのプロモーターであってよい。本発明では、RNAi関連転写産物(たとえばpri-miRNA)とともに任意配列を含む、比較的長い配列を転写するので、そのような活性を有する、RNA Polymerase II用のプロモーター(CMV、SV40等)を用いることが好ましい(RNA Polymerase III用のプロモーター(U6、ヒトH1、マウスH1等)は、比較的短いRNA鎖の転写活性は高いが、上記のような比較的長い配列を転写する場合には適さないことがある)。   An appropriate promoter may be selected according to the cell type (human, mouse, rat, etc.) and tissue into which the vector is introduced while considering the purpose of RNAi and the strength of the expected effect. For example, it may be a promoter for constitutive expression in a wide range of cultured cells, or a promoter for specific expression of tissue and time when administered in vivo. In the present invention, since a relatively long sequence including an arbitrary sequence is transcribed together with an RNAi-related transcription product (for example, pri-miRNA), a promoter (CMV, SV40, etc.) for RNA Polymerase II having such activity is used. Preferably (RNA Polymerase III promoters (U6, human H1, mouse H1, etc.) have a relatively short RNA strand transcription activity, but are not suitable for transcription of relatively long sequences as described above. Sometimes).

[A:polyA付加シグナル]
前記領域IおよびRの下流(3’末端側)には、これらの両方を含む領域の転写を制御(終結)するpolyA付加シグナル(ポリアデニル化シグナル)が配置される。真核細胞において遺伝子を発現させる場合、特殊なウイルスベクターを用いる場合を除いてほとんどの場合は、正常にmRNAの転写を終了して3'末端をポリアデニル化するためのpolyA付加シグナルが必要とされるためである。
[A: polyA addition signal]
A polyA addition signal (polyadenylation signal) that controls (terminates) transcription of a region including both of these is disposed downstream (on the 3 ′ end side) of the regions I and R. When a gene is expressed in eukaryotic cells, a polyA addition signal is required in most cases, except when a special viral vector is used, to normally finish transcription of mRNA and polyadenylate the 3 ′ end. Because.

polyA付加シグナルは特に限定されるものではなく、公知のものの中から適切なものを選択すればよいが、たとえばSV40由来のpolyA付加シグナルが挙げられる。
なお、ニワトリβアクチン遺伝子のプロモーターおよびサイトメガロウイルスIEエンハンサー、ならびにウサギβグロビン遺伝子のpolyA付加シグナルの組み合わせからなるCAGプロモーター発現カセットは強力な発現カセットとして知られており、これらのプロモーター、エンハンサーおよびpolyA付加シグナルは本発明のベクターにおいても好適である。
The polyA addition signal is not particularly limited, and an appropriate signal may be selected from known ones. Examples thereof include a SV40-derived polyA addition signal.
A CAG promoter expression cassette comprising a combination of a chicken β-actin gene promoter and cytomegalovirus IE enhancer and a rabbit β-globin gene polyA addition signal is known as a strong expression cassette. These promoter, enhancer and polyA Additional signals are also suitable in the vectors of the present invention.

なお、次に述べる特殊な実施形態のような場合を除いて基本的に、本発明のRNAi用発現ベクターは、初期状態において、領域(I)および(R)の両方に対して上流となるプロモーター(P)(当該ベクター上にそのようなプロモーターが複数存在する場合は、最も領域(I)および(R)に近いもの)と、領域(I)および(R)の両方に対して下流となるpolyA付加シグナル(A)(当該ベクター上にそのようなpolyA付加シグナルが複数存在する場合は、最も領域(I)および(R)に近いもの)との間の領域に、その他のプロモーターおよびpolyA付加シグナルを含まない。   Except for the case of the special embodiment described below, the RNAi expression vector of the present invention is basically a promoter upstream of both the regions (I) and (R) in the initial state. (P) (when there are a plurality of such promoters on the vector, the one closest to regions (I) and (R)) and downstream of both regions (I) and (R) Other promoter and polyA addition in the region between the polyA addition signal (A) (when there are a plurality of such polyA addition signals on the vector, those closest to the regions (I) and (R)) Does not contain signal.

(発現カセットを延長するための一実施形態)
本発明のRNAi用発現ベクターの一実施形態として、前記プロモーター(P)、領域(I)、領域(R)および第1のpolyA付加シグナル(A)が5’側末端から3’側末端に向けてこの順序で配置されており、前記領域(R)に含まれる前記任意配列(n)が前記第1のpolyA付加シグナルと同一の第2のpolyA付加シグナル(A)を含んでいるものが挙げられる。なお、第1のpolyA付加シグナルと同一の第2のpolyA付加シグナルとを同一にするのは、条件を保持することによりノックダウンの効果を正確に評価できるようにするためである。
(One embodiment for extending the expression cassette)
As one embodiment of the expression vector for RNAi of the present invention, the promoter (P), region (I), region (R) and first polyA addition signal (A) are directed from the 5 ′ end to the 3 ′ end. In which the arbitrary sequence (n) contained in the region (R) contains the second polyA addition signal (A) identical to the first polyA addition signal. It is done. The reason why the first polyA addition signal is the same as the first polyA addition signal is to allow the knockdown effect to be accurately evaluated by maintaining the conditions.

このようなRNAi用発現ベクターを用いた場合、後述する調節工程において、前記領域(R)の削除とともに前記第2のpolyA付加シグナル(A)を除去することにより、発現カセットの末端を前記第1のpolyA付加シグナル(A)へと変更することで当該発現カセットの塩基長を延長し、それによって標的遺伝子のノックダウン効率を当該工程の前と比較して低下させることができる。   When such an RNAi expression vector is used, in the regulation step described later, the second polyA addition signal (A) is removed together with the deletion of the region (R), thereby removing the end of the expression cassette. By changing to the polyA addition signal (A), the base length of the expression cassette can be extended, whereby the knockdown efficiency of the target gene can be reduced as compared with that before the step.

この場合、領域(R)は実質的に第2のpolyA付加シグナル(A)およびこれを挟む認識配列(r)または(t)のみからなるもの、つまり領域(R)の任意配列(n)は実質的に第2のpolyA付加シグナル(A)のみであってもよい。   In this case, the region (R) substantially consists of only the second polyA addition signal (A) and the recognition sequence (r) or (t) sandwiching it, that is, the arbitrary sequence (n) of the region (R) is Substantially only the second polyA addition signal (A) may be present.

また、領域(R)と第1のpolyA付加シグナル(下流側)との間に、発現カセットの長さをどの程度延長するべきかを考慮して、適切な長さの第2の任意配列(n2)を配置するようにしてもよい。   Further, in consideration of how much the length of the expression cassette should be extended between the region (R) and the first polyA addition signal (downstream side), a second arbitrary sequence having an appropriate length ( n2) may be arranged.

(発現ベクターの作製方法)
発現ベクターの作製方法は、本発明において必要とされる要素がすべて揃ったベクターを作製できる方法であれば、特に限定されるものではない。
(Expression vector production method)
The method for producing the expression vector is not particularly limited as long as it is a method capable of producing a vector having all the elements required in the present invention.

たとえば、プロモーター、polyA付加シグナル、制限酵素部位(マルチクローニングサイト)等からなる基本的な構成を有する各種のベクターは市販されており、容易に入手可能なので、これを利用して本発明の発現ベクターを作製することができる。すなわち、領域I、領域Rおよび制限酵素部位を含む二本鎖オリゴヌクレオチド(たとえば、制限酵素部位―[領域I]―[領域R]―制限酵素部位)を別途合成し、その制限酵素部位に対応した制限酵素を用いて、前記二本鎖オリゴヌクレオチドを前記ベクターのプロモーターおよびpolyA付加シグナルの間にライゲーションすればよい。   For example, various vectors having a basic configuration consisting of a promoter, a polyA addition signal, a restriction enzyme site (multicloning site) and the like are commercially available and can be easily obtained. Can be produced. That is, a double-stranded oligonucleotide containing region I, region R and a restriction enzyme site (for example, restriction enzyme site- [region I]-[region R] -restriction enzyme site) is synthesized separately and corresponds to the restriction enzyme site. Using the restriction enzyme, the double-stranded oligonucleotide may be ligated between the promoter of the vector and the polyA addition signal.

さらに、プロモーター、polyA付加シグナルおよび制限酵素部位に加えて、ライブラリ化されたRNAi関連転写産物をコードする領域を予め含む発現ベクターも市販されている。これらを利用して本発明の発現ベクターを作製する場合は、領域Rおよび制限酵素部位を含む二本鎖オリゴヌクレオチド(制限酵素部位―[領域R]―制限酵素部位)を別途合成し、その制限酵素部位に対応した制限酵素を用いて、前記二本鎖オリゴヌクレオチドを、前記ベクターのRNAi関連転写産物をコードする領域の上流(プロモーターとの間)か下流(polyA付加シグナルとの間)にライゲーションすればよい。   Furthermore, in addition to a promoter, a polyA addition signal, and a restriction enzyme site, an expression vector containing a region encoding a library-made RNAi-related transcription product in advance is also commercially available. When the expression vector of the present invention is produced using these, a double-stranded oligonucleotide containing a region R and a restriction enzyme site (restriction enzyme site- [region R] -restriction enzyme site) is separately synthesized and its restriction is performed. Using a restriction enzyme corresponding to the enzyme site, the double-stranded oligonucleotide is ligated upstream (between the promoter) or downstream (between the polyA addition signal) of the region encoding the RNAi-related transcription product of the vector. do it.

(RNAi用キット)
本発明のRNAi用キットは、RNAi関連転写産物をコードする領域(I)ならびに前記領域(I)の転写を制御するためのプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)が同一であるが、それら以外の塩基配列の長さが異なることで発現カセット全体の長さが相違しており、それにより標的遺伝子のノックダウン効率が相違している、複数の状態のRNAi用発現ベクター、あるいはそれらを作製するためのベクターを含むことを特徴とする。このようなキットは、本発明による標的遺伝子のノックダウン方法を実施するために好適なものである。
(RNAi kit)
In the kit for RNAi of the present invention, the region (I) encoding the RNAi-related transcription product and the promoter (P) and polyA addition signal (A) for controlling the transcription of the region (I) are the same. The expression cassette for RNAi in multiple states with different lengths of the base sequences other than the above and the length of the entire expression cassette is different. It contains the vector for doing. Such a kit is suitable for carrying out the target gene knockdown method according to the present invention.

本発明のRNAi用キットの第1実施形態は、前述したような本発明のRNAi用発現ベクターを用いて構成することができる。このキットは、完成した状態の本発明のRNAi用発現ベクター、すなわち領域(I)、領域(R)、プロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)を含む発現カセットを備えたRNAi用発現ベクターを、一つまたは複数含んでいてもよい。また、そのかわりに、別途作製した任意の配列からなる領域(I)および/または領域(R)を含む二本鎖のオリゴヌクレオチドをライゲーションすることによりRNAi用発現ベクターを完成させることのできる作製用ベクターを、一つまたは複数含んでいてもよい。このようなRNAi用発現ベクターまたはその作成用ベクターを用いることにより、前述したような複数の状態を生み出すことができる。   The first embodiment of the kit for RNAi of the present invention can be constructed using the expression vector for RNAi of the present invention as described above. This kit is a completed expression vector for RNAi of the present invention, that is, an expression vector for RNAi comprising an expression cassette comprising region (I), region (R), promoter (P) and polyA addition signal (A). , One or more may be included. Alternatively, an RNAi expression vector can be completed by ligating a double-stranded oligonucleotide containing a region (I) and / or region (R) consisting of an arbitrary sequence prepared separately. One or more vectors may be included. By using such an expression vector for RNAi or a vector for producing the same, a plurality of states as described above can be generated.

本発明のRNAi用キットの第2実施形態は、RNAi関連転写産物をコードする領域(I)ならびに前記領域(I)の転写を制御するためのプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)が同一であるが、それら以外の塩基配列の長さが異なることで発現カセット全体の長さが相違しており、それにより標的遺伝子のノックダウン効率が相違している、複数のRNAi用発現ベクター、あるいはそれらを作製するためのベクターにより構成される。このようなRNAi用キットは、本発明のRNAi用発現ベクターが備える領域(R)を利用することなく、前述したような複数の状態を生み出すものである。   In the second embodiment of the kit for RNAi of the present invention, the region (I) encoding an RNAi-related transcription product and the promoter (P) and polyA addition signal (A) for controlling the transcription of the region (I) are the same. However, a plurality of expression vectors for RNAi, in which the length of the entire expression cassette is different due to the difference in the length of the base sequences other than them, and thereby the knockdown efficiency of the target gene is different, or It is comprised by the vector for producing them. Such a kit for RNAi produces a plurality of states as described above without using the region (R) provided in the expression vector for RNAi of the present invention.

また、本発明のキットの第1実施形態は、RNAi用発現ベクターが備える領域(R)に含まれる認識配列(r)に対応した部位特異的組換え酵素または認識配列(t)に対応したトランスポザーゼの発現用ベクターをあわせて含むことが好適である。これらの発現用ベクターは、本発明による標的遺伝子のノックダウン方法における調節工程において用いられる。   Further, the first embodiment of the kit of the present invention is a site-specific recombinase corresponding to the recognition sequence (r) contained in the region (R) of the RNAi expression vector or a transposase corresponding to the recognition sequence (t). It is preferable that the vector for expression is also included. These expression vectors are used in the regulation step in the target gene knockdown method according to the present invention.

本発明のキットの第1実施形態はさらに、前記領域(R)と同一または近い変異型の認識配列(r)および前記領域(R)とは異なる長さの任意配列(n’)を含む領域(R’)を備える領域R組換え用ベクターまたはその作製用ベクターを含んでいてもよい。領域R組換え用ベクターは、本発明による標的遺伝子のノックダウン方法における調節工程の第2実施形態において用いられる。   The first embodiment of the kit of the present invention further includes a recognition sequence (r) that is the same as or close to the region (R) and an arbitrary sequence (n ′) having a length different from that of the region (R). A region R recombination vector comprising (R ′) or a vector for its production may be included. The region R recombination vector is used in the second embodiment of the regulation step in the target gene knockdown method according to the present invention.

本発明のキットは、必要に応じてさらに、RNAi用発現カセットが前記認識配列(rr)または(tt)に挟まれている場合は、それらの認識配列に対応した部位特異的組換え酵素発現またはトランスポザーゼの発現用ベクターを含んでいてもよい。これらの発現ベクターは、本発明による標的遺伝子のノックダウン方法における染色体組換え工程において用いられる。   If the RNAi expression cassette is further sandwiched between the recognition sequences (rr) or (tt) as necessary, the kit of the present invention can be used to express site-specific recombinant enzymes corresponding to those recognition sequences or A vector for expression of transposase may be included. These expression vectors are used in the chromosome recombination step in the target gene knockdown method according to the present invention.

そのほかにも、本発明のキットには、本発明を実施する上で用いられる各種の部材、たとえば、宿主細胞への導入工程で用いられる導入試薬、選択マーカーに対応した発光基質や薬剤、発現ベクターがウイルスベクターの形態の場合のパッケージングベクターやエンベロープベクター、標的遺伝子のノックダウン効率を測定するためのコントロール用ベクター、本発明のキットの使用方法(本発明の標的遺伝子のノックダウン方法)のプロトコールを記載した説明書などを、必要に応じて含んでいてもよい。   In addition, the kit of the present invention includes various members used in carrying out the present invention, such as introduction reagents used in the introduction process into host cells, luminescent substrates and drugs corresponding to selection markers, and expression vectors. Protocols for packaging and envelope vectors, control vectors for measuring the knockdown efficiency of target genes, and methods of using the kit of the present invention (target gene knockdown method of the present invention) A manual describing the above may be included as necessary.

−標的遺伝子のノックダウン方法−
本発明の標的遺伝子のノックダウン方法は、RNAi関連転写産物をコードする領域(I)ならびに前記領域(I)の転写を制御するためのプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)が同一であるが、それら以外の塩基配列の長さが異なることで発現カセット全体の長さが相違しており、それにより標的遺伝子のノックダウン効率が相違している、複数の状態のRNAi用発現ベクターを用いることを特徴とする。
-Target gene knockdown method-
In the target gene knockdown method of the present invention, the region (I) encoding an RNAi-related transcript, and the promoter (P) and polyA addition signal (A) for controlling the transcription of the region (I) are the same. However, the length of the entire expression cassette is different due to the difference in the length of the base sequences other than those, and thus the expression vector for RNAi in multiple states is used, in which the knockdown efficiency of the target gene is different. It is characterized by that.

このような本発明のノックダウン方法の第1実施形態では、複数の状態のRNAi用発現ベクターが、前述したような本発明のRNAi用発現ベクターによって、好適には前記RNAi用キットの第1実施形態を用いて生み出される。そのために、第1実施形態では、RNAi用発現ベクターが備える発現カセットの長さを調節する「調節工程」が行われ、一つの宿主細胞において、当該工程の前後で相違する状態を生み出すことができる。この調製工程を実施するためには、あらかじめ、本発明のRNAi用発現ベクター等を宿主細胞に導入するための「導入工程」が行われる。また、必要に応じて、調節工程の前に(導入工程と一体化して、または導入工程と調節工程の間に)あるいは調節工程の後に、RNAi用発現カセットを宿主細胞の染色体に組み込むための「染色体組換え工程」を行ってもよい。   In the first embodiment of the knockdown method of the present invention as described above, the RNAi expression vector in a plurality of states is preferably the RNAi expression vector of the present invention as described above, preferably the first embodiment of the RNAi kit. Produced using form. Therefore, in the first embodiment, a “regulation step” for adjusting the length of the expression cassette included in the expression vector for RNAi is performed, and in one host cell, different states can be created before and after the step. . In order to carry out this preparation step, an “introduction step” for introducing the RNAi expression vector of the present invention into a host cell is performed in advance. In addition, if necessary, the RNAi expression cassette can be integrated into the host cell chromosome before the regulation step (integrated with the introduction step or between the introduction step and the regulation step) or after the regulation step. A “chromosomal recombination step” may be performed.

本発明のノックダウン方法の第2実施形態は、複数の状態のRNAi用発現ベクターが、本発明のRNAi用発現ベクターを用いることなく、好適には前記RNAi用キットの第2実施形態を用いて生み出されるものである。個々のRNAi用発現ベクターは、公知の手法により、互いに発現カセットの長さを相違させながら作製することができる。このような第2実施形態においては、第1実施形態のような「調節工程」は行われず、所望の複数のRNAi用発現ベクターをそれぞれの宿主細胞に導入するための「導入工程」が行われる。また、必要に応じて、導入工程と一体化して、または導入工程の後に、RNAi用発現カセットを宿主細胞の染色体に組み込むための「染色体組換え工程」を行ってもよい。   According to the second embodiment of the knockdown method of the present invention, the expression vector for RNAi in a plurality of states is preferably used without using the expression vector for RNAi of the present invention, preferably using the second embodiment of the RNAi kit. It is created. Individual expression vectors for RNAi can be prepared by a known technique while making the lengths of the expression cassettes different from each other. In such a second embodiment, the “regulation step” as in the first embodiment is not performed, and the “introduction step” for introducing a desired plurality of RNAi expression vectors into respective host cells is performed. . Further, if necessary, a “chromosome recombination step” for integrating the RNAi expression cassette into the chromosome of the host cell may be carried out either integrated with the introduction step or after the introduction step.

[導入工程]
本発明のノックダウン方法の第1実施形態および第2実施形態に共通して行われる導入工程には、たとえば、宿主細胞にRNAi用発現ベクターを導入するための操作を行うステップ、当該ステップによりRNAi用発現ベクターが導入されて安定的に発現する細胞を選択するためのステップなどが含まれる。
[Introduction process]
The introduction step commonly performed in the first embodiment and the second embodiment of the knockdown method of the present invention includes, for example, a step of performing an operation for introducing an expression vector for RNAi into a host cell, and RNAi by this step. For example, a step for selecting cells that are stably expressed after the expression vector is introduced.

(宿主細胞)
宿主細胞は特に限定されるものではなく、RNAi効果が発揮されうる真核細胞であればよい。たとえば、ヒトおよびヒト以外の哺乳動物(マウス、ラット等の実験動物)は、RNAiに関する幅広い用途を想定することができ、本発明の適用対象として好適である。また、線虫、ショウジョウバエなどの非哺乳動物の細胞、あるいは植物細胞も、本発明の適用対象として挙げられる。
(Host cell)
The host cell is not particularly limited as long as it is a eukaryotic cell that can exert the RNAi effect. For example, humans and mammals other than humans (experimental animals such as mice and rats) can assume a wide range of uses related to RNAi, and are suitable as the application target of the present invention. Non-mammalian cells such as nematodes and Drosophila, or plant cells are also applicable as the application target of the present invention.

細胞の種類も特に限定されるものではなく、たとえば哺乳動物であれば、受精卵、ES細胞(胚性幹細胞)、iPS細胞を含む各種の幹細胞、あるいは非分裂細胞(肝細胞以外の体細胞)が挙げられる。細胞は、in vitro(ex vivo)であっても、in vivoであってもよい。   The cell type is not particularly limited. For example, in the case of mammals, fertilized eggs, ES cells (embryonic stem cells), various stem cells including iPS cells, or non-dividing cells (somatic cells other than hepatocytes). Is mentioned. The cell may be in vitro (ex vivo) or in vivo.

ここで、発現ベクターによるRNAi効果を局所的な一過性のものとせず、一個体の全身において長期間にわたって、あるいは世代を超えてRNAi効果を発揮させるために、トランスジェニック動物を作製するという態様で発現ベクターを宿主細胞に導入してもよい。   Here, an aspect in which a transgenic animal is produced in order not to make the RNAi effect by the expression vector locally transient, but to exert the RNAi effect over a long period of time or over generations in the whole body of one individual The expression vector may be introduced into a host cell.

トランスジェニック動物の作製方法としては公知の方法を用いることができる。たとえば、受精卵(雄性前核内)にプラスミドをマイクロキャピラリーで注入する顕微注入(マイクロインジェクション)法、受精卵にレンチウイルスやレトロウイルスを感染させるウイルス感染法、またはES細胞にエレクトロポレーション等によりプラスミドを導入する方法などが挙げられる。   As a method for producing a transgenic animal, a known method can be used. For example, microinjection (microinjection) in which a plasmid is injected into a fertilized egg (in the male pronucleus) with a microcapillary, viral infection in which a fertilized egg is infected with a lentivirus or retrovirus, or electroporation of an ES cell. Examples include a method of introducing a plasmid.

(発現ベクターの導入方法)
RNAi用発現ベクターの導入方法は、宿主細胞(すなわち標的遺伝子を発現する真核細胞)への導入に適した方法であれば、特に限定されるものではない。持続的に標的遺伝子をノックダウンする効果を発揮するためには、宿主細胞の染色体に組み込むことのできる方法が好ましい。RNAi用発現ベクターの用途に応じて、適切な手法を採用することができる。
(Expression vector introduction method)
The method for introducing the expression vector for RNAi is not particularly limited as long as it is a method suitable for introduction into a host cell (ie, a eukaryotic cell expressing a target gene). In order to exert the effect of continuously knocking down the target gene, a method that can be integrated into the chromosome of the host cell is preferable. An appropriate method can be employed depending on the use of the expression vector for RNAi.

たとえば、ウイルスベクターを用いる方法、細胞融合法、顕微注入(マイクロインジェクション)法、エレクトロポレーション法、リポソームやポリエチレンイミンを用いるトランスフェクションなどが挙げられる。それぞれの方法の詳細、具体的なプロトコールは、当業者にとって公知である。   For example, a method using a viral vector, a cell fusion method, a microinjection (microinjection) method, an electroporation method, a transfection using a liposome or polyethyleneimine, and the like can be mentioned. Details of each method and specific protocols are known to those skilled in the art.

このうち、ウイルスベクターとしては、アデノウイルスベクター、単純ヘルペスウイルスベクター、レンチウイルスベクター、(ガンマ)レトロウイルスベクターなどが挙げられ、それぞれ異なる特徴を有する。   Among these, adenovirus vectors, herpes simplex virus vectors, lentivirus vectors, (gamma) retrovirus vectors and the like are exemplified as virus vectors, each having different characteristics.

アデノウイルスベクターは、非分裂細胞を含む広範な細胞種に対して高い遺伝子導入能を持ち、さらに高力価のウイルスが回収可能であることから、遺伝子治療への利用が特に期待されているウイルスベクターの一つであるが、染色体に遺伝子を組み込む性質を持たないため遺伝子の発現(RNAi効果)は一過性である。単純ヘルペスウイルスベクターは、ウイルスが神経細胞に感染するものであることから主に神経細胞への遺伝子導入に用いられている。しかしながら、アデノウイルスベクターおよび単純ヘルペスウイルスベクターは、染色体に遺伝子を組み込む性質を持たないため、遺伝子の発現(RNAi効果)は一過性である。そのため、後述するようにトランスポゾンを利用してRNAi用発現カセットを染色体に組み込むことにより、RNAi効果を持続化することが好ましい。   Adenovirus vectors are highly anticipated for gene therapy because they have a high gene transfer capacity for a wide range of cell types, including non-dividing cells, and are capable of recovering high-titer viruses. Although it is one of the vectors, the expression of the gene (RNAi effect) is transient because it does not have the property of incorporating the gene into the chromosome. Herpes simplex virus vectors are mainly used for gene transfer into nerve cells because the virus infects nerve cells. However, since adenovirus vectors and herpes simplex virus vectors do not have the property of incorporating genes into chromosomes, gene expression (RNAi effect) is transient. Therefore, as described later, it is preferable to maintain the RNAi effect by incorporating an RNAi expression cassette into a chromosome using a transposon.

一方、(ガンマ)レトロウイルスベクターは、非分裂細胞への遺伝子の導入には不向きだが、分裂細胞に対しては遺伝子を染色体に組み込むことによって持続的にRNAi効果を発揮することが可能である。レンチウイルスベクターは、レトロウイルス化に属するヒト免疫不全ウイルスやサル免疫不全ウイルス等を基にしたベクターであり、(ガンマ)レトロウイルスベクターとは異なり、非分裂細胞に対しても遺伝子を染色体に組み込むことができる。ただし、通常のレンチウイルスベクターは、転写が活性化している内在遺伝子の近傍に遺伝子を組み込む危険性が高いため、染色体に遺伝子を組み込む性質を失う代わりにそのような危険性を排除したインテグラーゼ欠損レンチウイルスベクターも用いられる。インテグラーゼ欠損レンチウイルスベクターを用いる場合は、前記アデノウイルスベクター等と同様、トランスポゾンを併用することが好ましい。   On the other hand, (gamma) retroviral vectors are unsuitable for introducing genes into non-dividing cells, but can continuously exert RNAi effects on dividing cells by integrating the genes into chromosomes. Lentiviral vectors are based on human immunodeficiency viruses and simian immunodeficiency viruses belonging to retroviralization. Unlike (gamma) retroviral vectors, genes are integrated into chromosomes even for non-dividing cells. be able to. However, since ordinary lentiviral vectors have a high risk of incorporating a gene in the vicinity of an endogenous gene whose transcription is activated, an integrase deficiency that eliminates this risk instead of losing the property of incorporating the gene into the chromosome Lentiviral vectors are also used. When using an integrase-deficient lentiviral vector, it is preferable to use a transposon in combination with the adenoviral vector.

[調節工程]
本発明のノックダウン方法の第1実施形態のみで行われる調節工程では、RNAi用発現カセットの領域Rの長さを短縮または延長するための操作を行う。具体的には、RNAi用発現カセットの領域Rに、部位特異的組換え酵素認識配列が用いられているか、トランスポザーゼ認識配列が用いられているかに応じて、それぞれ、部位特異的組換え酵素発現ベクターか、トランスポザーゼ発現ベクターを、宿主細胞に導入する。
[Adjustment process]
In the regulation step performed only in the first embodiment of the knockdown method of the present invention, an operation for shortening or extending the length of the region R of the expression cassette for RNAi is performed. Specifically, depending on whether a site-specific recombination enzyme recognition sequence or a transposase recognition sequence is used in the region R of the RNAi expression cassette, a site-specific recombination enzyme expression vector, respectively. Alternatively, a transposase expression vector is introduced into the host cell.

また、前述した第2調節方法を実施する場合には、調節工程において、部位特異的組換え酵素発現ベクターとともに、領域R置換用ベクターを宿主細胞に導入する。これらのベクターは、互いに別個のベクターであってもよいし、一つのベクター(部位特異的組換え酵素の発現カセットと、領域R置換用の配列(領域R’)の両方を備えたもの)であってもよい。   When the second regulation method described above is carried out, the region R replacement vector is introduced into the host cell together with the site-specific recombinant enzyme expression vector in the regulation step. These vectors may be different from each other, or may be a single vector (including both a site-specific recombinase expression cassette and a region R substitution sequence (region R ′)). There may be.

調節工程で用いるベクターの作製方法および導入方法は、公知の手順に従って行うことができる。特に導入方法については、導入工程において前述したような発現ベクターの導入方法を準用することができる。   A method for producing and introducing a vector used in the regulation step can be performed according to a known procedure. In particular, for the introduction method, the introduction method of the expression vector as described above in the introduction step can be applied mutatis mutandis.

[染色体組換え工程]
本発明のノックダウン方法の第1実施形態および第2実施形態に共通して、分析の目的や発現ベクターの導入方法などに応じて必要な場合、RNAi用発現カセットを宿主細胞の染色体に組み込むための「染色体組換え工程」を行ってもよい。染色体組換え工程を行う場合には、導入工程において、RNAi用発現カセットが部位特異的組換え酵素認識部位(rr)またはトランスポザーゼ認識部位(tt)で挟まれたRNAi用ベクターを用いるようにして、それに対応する部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼを当該工程で用いるようにする。
[Chromosome recombination process]
In common with the first embodiment and the second embodiment of the knockdown method of the present invention, in order to integrate an RNAi expression cassette into the chromosome of a host cell when necessary depending on the purpose of analysis, the method of introducing an expression vector, etc. The “chromosomal recombination step” may be performed. When performing a chromosome recombination step, an RNAi vector in which an RNAi expression cassette is sandwiched between a site-specific recombination enzyme recognition site (rr) or a transposase recognition site (tt) is used in the introduction step, The corresponding site-specific recombinase or transposase is used in this step.

染色体組換え工程を導入工程と一体化して行う場合は、導入工程において、本発明のRNAi用発現ベクターとともに、部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼの発現用ベクターを宿主細胞に導入すればよい。また、染色体組換え工程を導入工程の後、調節工程の前に行う場合、あるいは調節工程の後に行う場合は、そのような段階で部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼの発現用ベクターを宿主細胞に導入すればよい。   When the chromosome recombination step is integrated with the introduction step, a site-specific recombination enzyme or transposase expression vector may be introduced into the host cell together with the RNAi expression vector of the present invention in the introduction step. When the chromosome recombination step is performed after the introduction step and before the regulation step, or after the regulation step, a site-specific recombination enzyme or transposase expression vector is introduced into the host cell at such a stage. What is necessary is just to introduce.

そのような発現用ベクターから発現した部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼの作用により、RNAi用発現カセットを含む所定の領域が宿主細胞の染色体に組み込まれることとなる。   By the action of a site-specific recombination enzyme or transposase expressed from such an expression vector, a predetermined region containing the RNAi expression cassette is integrated into the host cell chromosome.

染色体組換え工程で用いるベクターの作製方法および導入方法も、公知の手順に従って行うことができる。特に導入方法については、導入工程において前述したような発現ベクターの導入方法を準用することができる。   A method for producing and introducing a vector used in the chromosome recombination step can also be performed according to a known procedure. In particular, for the introduction method, the introduction method of the expression vector as described above in the introduction step can be applied mutatis mutandis.

[評価工程]
上述したような手法を通じて、本発明のRNAi効果調節方法における調節工程の前後(有無)でRNAi効果が変化していれば、本発明の作用効果が奏されたものと評価することができる。たとえば、所定の発現ベクターを宿主細胞に導入したのち、部位特異的組換え酵素発現用ベクター等を用いてRNAi用発現カセットを短縮する調節工程を行ったサンプルと、そのような調節工程を行わなかったコントロールとを比較したときに、前者のRNAi効果が高くなることが期待される。逆に言えば、本発明に係る各種の条件は、上述したような手法を通じたときに本発明の作用効果が奏されたとの評価結果が得られるよう、適宜設定することが可能である。
[Evaluation process]
If the RNAi effect is changed before and after (presence / absence) of the regulation step in the RNAi effect regulation method of the present invention through the above-described technique, it can be evaluated that the effect of the present invention has been achieved. For example, after introducing a predetermined expression vector into a host cell, a sample that has undergone a regulatory process of shortening the RNAi expression cassette using a site-specific recombinant enzyme expression vector, etc., and such a regulatory process is not performed. It is expected that the former RNAi effect will be higher when compared with the control. In other words, various conditions according to the present invention can be set as appropriate so that an evaluation result can be obtained that the effects of the present invention are achieved when the above-described method is used.

RNAiによる標的遺伝子のノックダウン効果を評価するためには、細胞をベースにしたアッセイ、酵素を利用したアッセイ、アレイ解析など、公知の各種の手法を用いることができる。上記の効果は、標的遺伝子のmRNAレベルで評価してもよいし、タンパク質レベルで評価してもよい。   In order to evaluate the target gene knockdown effect by RNAi, various known techniques such as cell-based assays, enzyme-based assays, array analysis, and the like can be used. The above effects may be evaluated at the mRNA level of the target gene or may be evaluated at the protein level.

本発明を用いて標的遺伝子のノックダウン効果を向上または低下させ、それを評価することの用途は特に限定されるものではない。たとえば、個体レベルでハイポモルフの解析(遺伝子発現量を下げて表現型への影響を見るなど)を行う際に、様々なレベルで遺伝子発現量が異なる個体を作製して表現度への影響を見るために用いることができる。   The use of improving or reducing the knockdown effect of a target gene using the present invention and evaluating it is not particularly limited. For example, when analyzing hypomorphs at the individual level (such as reducing the gene expression level to see the effect on the phenotype), create individuals with different gene expression levels at various levels to see the effect on the expression level. Can be used for

(ノックダウン効率の比較方法)
それぞれ同一の、RNAi関連転写産物をコードする領域(I)、ならびに前記領域(I)の転写を制御するためのプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)を含み、これら以外の領域の塩基配列の長さが異なることにより発現カセット全体の長さの異なる、複数のRNAi用発現ベクターを用いることにより、標的遺伝子のノックダウン効率を比較したり、あるいはこれらのノックダウン効率が異なることを前提とした実験系を組んだりすることができる。
(Comparison method of knockdown efficiency)
Each comprising the same region (I) encoding an RNAi-related transcript, and a promoter (P) and a polyA addition signal (A) for controlling the transcription of the region (I); Comparing the knockdown efficiencies of target genes by using multiple expression vectors for RNAi that differ in the length of the entire expression cassette due to the different lengths of the expression cassettes, or on the assumption that these knockdown efficiencies are different Or set up an experimental system.

発現カセット全体の長さの異なる発現ベクターは、前述したように、あらかじめ領域Rも含む発現ベクターを用いて、その領域Rを切除するまたは組換えることによって作製してもよいが、初めから領域Rを設けることなく、適当な部位の塩基配列の長さを相違させることにより作製してもよい。すなわち、領域I、領域R、プロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)を含む発現カセットを備えた発現ベクターと、領域I、プロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)を含む発現カセットを備えた一または複数の発現ベクターとを組み合わせて用いることができる。   As described above, expression vectors having different lengths of the entire expression cassette may be prepared by excising or recombining the region R using an expression vector that also includes the region R in advance. It is also possible to prepare the base portion by making the lengths of the base sequences different from each other. That is, an expression vector comprising an expression cassette comprising region I, region R, promoter (P) and polyA addition signal (A), and an expression cassette comprising region I, promoter (P) and polyA addition signal (A) are provided. In combination with one or more expression vectors.

このような対比実験において、RNAi用発現カセットは、宿主細胞の染色体に組み込まれた状態であってもよいが、組み込まれずに一時的な(transientな)状態であってもよい。   In such a comparison experiment, the RNAi expression cassette may be in a state of being integrated into the chromosome of the host cell, or may be in a transient state without being integrated.

[実施例1]eGFP発現ES細胞を用いた、人工miRNA発現コンストラクト間におけるノックダウン効果の比較(図1参照)
eGFP遺伝子に対する人工miRNAが含まれている発現ベクター(1)〜(4)を作製し、eGFP発現ES細胞に導入した。導入2日後、FACS解析によりeGFP発現強度の比較を行った。その結果、レポーター遺伝子を含んでいないコンストラクト(2)で最も高いノックダウン効果が得られた。
[Example 1] Comparison of knockdown effect between artificial miRNA expression constructs using eGFP-expressing ES cells (see Fig. 1)
Expression vectors (1) to (4) containing an artificial miRNA for the eGFP gene were prepared and introduced into eGFP-expressing ES cells. Two days after the introduction, eGFP expression intensity was compared by FACS analysis. As a result, the highest knockdown effect was obtained with the construct (2) containing no reporter gene.

なお、eGFP遺伝子に対する人工miRNAとしては、‘BLOCK-iT Pol II miR RNAi Expression Vector Kit with EmGFP'(K4936-00, Invitrogen)由来の配列を用いている。これは、miR155のmiRNAバックボーンを使用したものとなっており、このキットを利用してオリゴを挿入し、その後、独自の発現ベクターにクローニングし直して作製している。eGFPに対するmiRNAの配列は、ウェブサイトのBLOCK-iT RNAi Designerを用いて設計したものであり、2種類をタンデムに繋いでいる(計4種類のオリゴを使用)。その配列は次の通りである(eGFP_123_topおよびbottomはMiura et al. Anal Biochem 2011に発表済みである)。   As an artificial miRNA for the eGFP gene, a sequence derived from 'BLOCK-iT Pol II miR RNAi Expression Vector Kit with EmGFP' (K4936-00, Invitrogen) is used. This uses the miR155 miRNA backbone, and this kit is used to insert an oligo, and then clone it back into its own expression vector. The miRNA sequence for eGFP was designed using BLOCK-iT RNAi Designer on the website, and two types are connected in tandem (using a total of four types of oligos). Its sequence is as follows (eGFP_123_top and bottom have been published in Miura et al. Anal Biochem 2011):

eGFP_123_top:
5′-TGCTGATGAACTTCAGGGTCAGCTTGGTTTTGGCCACTGACTGACCAAGCTGACTGAAGTTCAT-3′
eGFP_123_bottom:
5′-CCTGATGAACTTCAGTCAGCTTGGTCAGTCAGTGGCCAAAACCAAGCTGACCCTGAAGTTCATC-3′
eGFP_419_top:
5′-TGCTGTGTAGTTGTACTCCAGCTTGTGTTTTGGCCACTGACTGACACAAGCTGGTACAACTACA-3′
eGFP_419_bottom:
5′-CCTGTGTAGTTGTACCAGCTTGTGTCAGTCAGTGGCCAAAACACAAGCTGGAGTACAACTACAC-3′。
eGFP_123_top:
5′-TGCTGATGAACTTCAGGGTCAGCTTGGTTTTGGCCACTGACTGACCAAGCTGACTGAAGTTCAT-3 ′
eGFP_123_bottom:
5′-CCTGATGAACTTCAGTCAGCTTGGTCAGTCAGTGGCCAAAACCAAGCTGACCCTGAAGTTCATC-3 ′
eGFP_419_top:
5′-TGCTGTGTAGTTGTACTCCAGCTTGTGTTTTGGCCACTGACTGACACAAGCTGGTACAACTACA-3 ′
eGFP_419_bottom:
5′-CCTGTGTAGTTGTACCAGCTTGTGTCAGTCAGTGGCCAAAACACAAGCTGGAGTACAACTACAC-3 ′.

[実施例2]野生型ES細胞を用いた、人工miRNA発現コンストラクト間におけるノックダウン効果の比較
eGFP遺伝子に対する人工miRNAが含まれている発現ベクター(1)〜(5)とeGFP発現ベクターを、野生型ES細胞に共導入した。導入2日後、FACS解析、及び蛍光顕微鏡によりeGFP発現強度の比較を行った。その結果、実施例1と同様にレポーター遺伝子を含んでいないコンストラクト(2)および(5)で最も高いノックダウン効果が得られた。(図2参照)
[Example 2] Comparison of knockdown effect between artificial miRNA expression constructs using wild-type ES cells
Expression vectors (1) to (5) containing an artificial miRNA for the eGFP gene and an eGFP expression vector were co-introduced into wild-type ES cells. Two days after introduction, eGFP expression intensity was compared by FACS analysis and a fluorescence microscope. As a result, the highest knockdown effect was obtained with the constructs (2) and (5) containing no reporter gene as in Example 1. (See Figure 2)

[実施例3]レポーター遺伝子除去によるノックダウン効果の比較(図3参照)
実施例1および2で得られた結果からは、ノックダウン効果の差が生じる可能性として、(A)トランスフェクション効率の差による可能性、又は(B)転写単位の長さによる可能性、の2つが考えられた。そこで、(B)の影響を明らかにするため、以下の実験を行った。
[Example 3] Comparison of knockdown effect by reporter gene removal (see FIG. 3)
From the results obtained in Examples 1 and 2, it is possible that (A) a difference due to a difference in transfection efficiency or (B) a possibility due to the length of a transcription unit as a possibility that a difference in knockdown effect occurs. Two were considered. In order to clarify the influence of (B), the following experiment was conducted.

まず、CAGプロモーターの直下に人工miRNA、2つのrox配列に挟まれたtdTomatoレポーター遺伝子、及びpolyA付加シグナル(pA)を含む発現カセット作製し、piggyBacトランスポゾン配列(背矢印)に挟まれるようにコンストラクトを設計・作製した。次に、本ベクターをpiggyBacトランスポゼース発現ベクター、ネオマイシン耐性遺伝子発現トランスポゾンベクターと共にeGFP発現ES細胞に導入した。G418セレクション後、得られた安定発現細胞株の中から、tdTomato遺伝子発現(赤蛍光の有無)を指標として、このノックダウンコンストラク卜がゲノム上に挿入された細胞クローンを選別した(1)。得られた細胞クローンに関して、Dre発現プラスミドを導入し、tdTomato遺伝子部分が除かれた細胞を得た(2)。なお、部位特異的組換え酵素Dreはrox配列を認識し、2つのrox配列間の組換えを触媒する働きを持つ。最後に、これら(1)、(2)のそれぞれの細胞におけるeGFP発現強度の比較解析をFACSにて行った。その結果、tdTomatoレポーター遺伝子を除いた細胞(2)では、それを除いていない細胞(1)よりも、eGFPノックダウン効果が高くなることが確認できた。   First, create an expression cassette that contains an artificial miRNA, a tdTomato reporter gene sandwiched between two rox sequences, and a polyA addition signal (pA) directly under the CAG promoter, and construct it so that it is sandwiched between piggyBac transposon sequences (back arrow). Designed and produced. Next, this vector was introduced into an eGFP-expressing ES cell together with a piggyBac transposase expression vector and a neomycin resistance gene expression transposon vector. After G418 selection, cell clones in which this knockdown construct was inserted on the genome were selected from the stably expressing cell lines obtained using tdTomato gene expression (with or without red fluorescence) as an index (1). Regarding the obtained cell clone, a Dre expression plasmid was introduced to obtain a cell from which the tdTomato gene part was removed (2). The site-specific recombination enzyme Dre recognizes the rox sequence and functions to catalyze the recombination between the two rox sequences. Finally, comparative analysis of eGFP expression intensity in each of the cells (1) and (2) was performed by FACS. As a result, it was confirmed that the cell (2) from which the tdTomato reporter gene was removed had a higher eGFP knockdown effect than the cell (1) from which the tdTomato reporter gene was not removed.

Claims (17)

RNAi関連転写産物をコードする領域(I)、
同方向で2箇所に配置された部位特定的組換え酵素の認識配列(r)または逆方向で2箇所に配置されたトランスポザーゼの認識配列(t)、およびそれらの2箇所の認識配列に挟まれた任意配列(n)を含む領域(R)、ならびに
前記領域(I)および(R)の両方を含む領域の転写を制御するための一組のプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)
を含む発現カセットを備えることを特徴とするRNAi用発現ベクター。
Region encoding RNAi-related transcripts (I),
A recognition sequence (r) for site-specific recombinase placed in two places in the same direction, or a recognition sequence (t) for transposase placed in two places in the opposite direction, and sandwiched between these two recognition sequences A region (R) containing any arbitrary sequence (n), and a set of promoter (P) and polyA addition signal (A) for controlling transcription of the region containing both the regions (I) and (R)
An expression vector for RNAi, comprising an expression cassette comprising
前記任意配列(n)が、レポーター遺伝子および/または薬剤耐性遺伝子をコードする配列である、請求項1に記載のRNAi用発現ベクター。   The expression vector for RNAi according to claim 1, wherein the arbitrary sequence (n) is a sequence encoding a reporter gene and / or a drug resistance gene. 前記プロモーター(P)、領域(I)、領域(R)および第1のpolyA付加シグナル(A)が5’側末端から3’側末端に向けてこの順序で配置されており、前記領域(R)に含まれる前記任意配列(n)が前記第1のpolyA付加シグナルと同一の第2のpolyA付加シグナル(A)を含んでいる、請求項1または2に記載のRNAi用発現ベクター。   The promoter (P), region (I), region (R) and first polyA addition signal (A) are arranged in this order from the 5 ′ end to the 3 ′ end, and the region (R 3. The expression vector for RNAi according to claim 1, wherein the arbitrary sequence (n) contained in (1) contains a second polyA addition signal (A) that is the same as the first polyA addition signal. 前記発現カセットが、前記領域(R)の認識配列(r)または(t)とは異なる種類の、同方向で2箇所に配置された部位特定的組換え酵素の認識配列(rr)または逆方向で2箇所に配置されたトランスポザーゼの認識配列(tt)で挟まれている、請求項1〜3のいずれか一項に記載のRNAi用発現ベクター。   The recognition cassette (rr) or the reverse direction of the site-specific recombinase in which the expression cassette is of a type different from the recognition sequence (r) or (t) of the region (R) and arranged in two locations in the same direction. The expression vector for RNAi according to any one of claims 1 to 3, which is sandwiched between transposase recognition sequences (tt) arranged in two places. 請求項1〜4のいずれか一項に記載のRNAi用発現ベクターが備える、RNAi関連転写産物をコードする領域(I)、同方向で2箇所に配置された部位特定的組換え酵素の認識配列(r)または逆方向で2箇所に配置されたトランスポザーゼの認識配列(t)およびそれらの2箇所の配列に挟まれた任意配列(n)を含む領域(R)、ならびに制限酵素部位を含むことを特徴とする、二本鎖オリゴヌクレオチド。   A region (I) encoding an RNAi-related transcription product provided in the expression vector for RNAi according to any one of claims 1 to 4, and a recognition sequence for site-specific recombinase arranged in two locations in the same direction (R) or a region (R) containing a recognition sequence (t) of transposase arranged at two positions in the reverse direction and an arbitrary sequence (n) sandwiched between the two sequences, and a restriction enzyme site A double-stranded oligonucleotide characterized by RNAi関連転写産物をコードする領域(I)ならびに前記領域(I)の転写を制御するためのプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)が同一であるが、それら以外の塩基配列の長さが異なることで発現カセット全体の長さが相違しており、それにより標的遺伝子のノックダウン効率が相違している、複数の状態のRNAi用発現ベクター、あるいはそれらを作製するためのベクターを含むことを特徴とする、RNAi用キット。   The region (I) encoding the RNAi-related transcript and the promoter (P) and polyA addition signal (A) for controlling the transcription of the region (I) are the same, but the length of the other base sequences is It includes different expression vectors for RNAi, or vectors for producing them, which differ in the length of the entire expression cassette due to differences in the knockdown efficiency of the target gene. Characteristic kit for RNAi. 前記複数の状態のRNAi用発現ベクターを作製するためのベクターとして、請求項1〜4のいずれかに記載のRNAi用発現ベクターまたはその作製用ベクターを含む、請求項6に記載のRNAi用キット。   The RNAi kit according to claim 6, comprising the RNAi expression vector according to any one of claims 1 to 4 or a vector for producing the RNAi expression vector as a vector for producing the plurality of RNAi expression vectors. さらに、前記領域(R)に含まれる認識配列(r)または(t)に対応した部位特異的組換え酵素発現用ベクターまたはトランスポザーゼ発現用ベクターとを含む、請求項7に記載のRNAi用キット。   The kit for RNAi according to claim 7, further comprising a site-specific recombinant enzyme expression vector or transposase expression vector corresponding to the recognition sequence (r) or (t) contained in the region (R). さらに、前記領域(R)と同一または近い変異型の認識配列(r)および前記領域(R)とは異なる長さの任意配列(n’)を含む領域(R’)を備える領域R組換え用ベクターまたはその作製用ベクターを含む、請求項7または8に記載のRNAi用キット。   Furthermore, a region R recombination comprising a recognition sequence (r) having a mutation type identical or close to that of the region (R) and a region (R ′) comprising an arbitrary sequence (n ′) having a length different from that of the region (R) The RNAi kit according to claim 7 or 8, comprising a vector for use or a vector for producing the vector. さらに、前記認識配列(rr)または(tt)に対応した部位特異的組換え酵素発現用ベクターまたはトランスポザーゼ発現用ベクターを含む、請求項7〜9のいずれか一項に記載のRNAi用キット。   The RNAi kit according to any one of claims 7 to 9, further comprising a site-specific recombinant enzyme expression vector or a transposase expression vector corresponding to the recognition sequence (rr) or (tt). RNAi関連転写産物をコードする領域(I)ならびに前記領域(I)の転写を制御するためのプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)が同一であるが、それら以外の塩基配列の長さが異なることで発現カセット全体の長さが相違しており、それにより標的遺伝子のノックダウン効率が相違している、複数の状態のRNAi用発現ベクターを用いることを特徴とする、標的遺伝子のノックダウン方法。   The region (I) encoding the RNAi-related transcript and the promoter (P) and polyA addition signal (A) for controlling the transcription of the region (I) are the same, but the length of the other base sequences is Target gene knockdown, characterized by using multiple expression vectors for RNAi, which differ in the length of the entire expression cassette due to differences in the target gene knockdown efficiency Method. 前記複数の状態のRNAi用発現ベクターが、
RNAi関連転写産物をコードする領域(I)、
同方向で2箇所に配置された部位特定的組換え酵素の認識配列(r)または逆方向で2箇所に配置されたトランスポザーゼの認識配列(t)、およびそれらの2箇所の配列に挟まれた任意配列(n)を含む領域(R)、ならびに
前記領域(I)および(R)の両方を含む領域の転写を制御するための一組のプロモーター(P)およびpolyA付加シグナル(A)
を含む発現カセットを備えたRNAi用発現ベクターによって生み出されるものであり、
前記RNAi用発現ベクターを細胞に導入した後、前記領域(R)に含まれる認識配列に対応した部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼを発現させ、前記発現カセットの塩基長を変化させる工程(調節工程)により、標的遺伝子のノックダウン効率を当該工程の前後で変化させる、請求項11に記載の方法。
The expression vectors for RNAi in the plurality of states are
Region encoding RNAi-related transcripts (I),
A recognition sequence (r) for site-specific recombinase placed in two places in the same direction, or a recognition sequence for transposase (t) placed in two places in the opposite direction, and sandwiched between these two sequences A region (R) containing an arbitrary sequence (n), and a set of promoter (P) and polyA addition signal (A) for controlling transcription of the region containing both the regions (I) and (R)
Produced by an expression vector for RNAi equipped with an expression cassette containing
A step (regulation step) of introducing a site-specific recombination enzyme or transposase corresponding to a recognition sequence contained in the region (R) after introducing the RNAi expression vector into a cell and changing the base length of the expression cassette ) To change the knockdown efficiency of the target gene before and after the step.
前記調節工程が、前記部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼを作用させることにより、前記領域(R)を切除する工程である、請求項12に記載の方法。   The method according to claim 12, wherein the regulating step is a step of excising the region (R) by allowing the site-specific recombinase or transposase to act. 前記領域(R)の削除により、発現カセットの塩基長を短縮し、それによって標的遺伝子のノックダウン効率を当該工程の前と比較して向上させる、請求項13に記載の方法。   14. The method according to claim 13, wherein the deletion of the region (R) shortens the base length of the expression cassette, thereby improving the knockdown efficiency of the target gene compared to before the step. 前記プロモーター(P)、領域(I)、領域(R)および第1のpolyA付加シグナル(A)が5’側末端から3’側末端に向けてこの順序で配置されており、
前記領域(R)に含まれる前記任意配列(n)が前記第1のpolyA付加シグナルと同一の第2のpolyA付加シグナル(A)を含んでおり、
前記領域(R)の削除とともに前記第2のpolyA付加シグナル(A)を除去することにより、発現カセットの末端を前記第1のpolyA付加シグナル(A)へと変更することで当該発現カセットの塩基長を延長し、それによって標的遺伝子のノックダウン効率を当該工程の前と比較して低下させる、請求項13に記載の方法。
The promoter (P), the region (I), the region (R) and the first polyA addition signal (A) are arranged in this order from the 5 ′ end to the 3 ′ end,
The arbitrary sequence (n) contained in the region (R) contains a second polyA addition signal (A) identical to the first polyA addition signal;
By removing the second polyA addition signal (A) together with the deletion of the region (R), the terminal of the expression cassette is changed to the first polyA addition signal (A) by changing the end of the expression cassette. 14. The method of claim 13, wherein the length is increased, thereby reducing the knockdown efficiency of the target gene compared to before the step.
前記調節工程が、前記領域(R)と同一または近い変異型の認識配列(r)および前記領域(R)とは異なる長さの任意配列(n’)を含む領域(R’)を備えるベクターの存在下に、前記部位特異的組換え酵素を作用させることにより、前記領域(R)に含まれていた任意配列(n)と前記任意配列(n’)とを組み換え、前記発現カセットの塩基長を延長または短縮する工程であり、それによって標的遺伝子のノックダウン効率を当該工程の前と比較して、それぞれ低下または向上させる、請求項12に記載の方法。   A vector comprising the regulatory step comprising a recognition sequence (r) that is the same as or close to that of the region (R) and a region (R ′) containing an arbitrary sequence (n ′) having a length different from that of the region (R) In the presence of the gene, the site-specific recombinase is allowed to act to recombine the arbitrary sequence (n) and the arbitrary sequence (n ′) contained in the region (R), and the base of the expression cassette The method according to claim 12, wherein the method is a step of extending or shortening the length, thereby reducing or improving the knockdown efficiency of the target gene, respectively, compared to before the step. RNAi用発現ベクターとして、前記発現カセットが、同方向で2箇所に配置された部位特定的組換え酵素の認識配列(rr)または逆方向で2箇所に配置されたトランスポザーゼの認識配列(tt)で挟まれているものを用い、
その認識配列(rr)または(tt)に対応する部位特異的組換え酵素またはトランスポザーゼを発現させることにより、前記発現カセットを宿主細胞の染色体に組み込む工程をさらに含む、請求項11〜16のいずれか一項に記載の方法(ただし、前記領域(R)が認識配列(r)または(t)を含む場合は、前記認識配列(rr)または(tt)はそれらとは異なる種類の部位特定的組換え酵素またはトランスポザーゼに対応するものとする)。
As an expression vector for RNAi, the expression cassette is a recognition sequence (rr) of a site-specific recombination enzyme arranged in two places in the same direction or a recognition sequence (tt) of a transposase arranged in two places in the reverse direction. Use what is sandwiched,
17. The method of any one of claims 11 to 16, further comprising the step of integrating the expression cassette into a host cell chromosome by expressing a site-specific recombinase or transposase corresponding to the recognition sequence (rr) or (tt). The method according to claim 1, wherein when the region (R) contains a recognition sequence (r) or (t), the recognition sequence (rr) or (tt) Corresponding to the replacement enzyme or transposase).
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