JP2014230515A - Novel transposon transferase - Google Patents

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洋幸 武田
Hiroyuki Takeda
洋幸 武田
雄介 井上
Yusuke Inoue
雄介 井上
敦子 島田
Atsuko Shimada
敦子 島田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system capable of introducing a gene and/or its expression control base sequence with high efficiency even if base sequences of DNAs of them have huge sizes, and capable of reconstituting a genotype by removing the introduced gene and/or expression control base sequence when the introduced gene becomes unnecessary.SOLUTION: There are provided: (a) a nucleic acid comprising a specific base sequence or a partial sequence thereof; (b) a nucleic acid that hybridizes with a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the specific base sequence under a stringent condition, and includes a base sequence which codes a protein having Albatross transposon transfer activity; (c) a nucleic acid comprising a base sequence which includes a base sequence coding a protein having Albatross transposon activity, and which has an identity of 80% or more to the specific base sequence; a novel transposon transferase including any one of the nucleic acids; a gene transfer reagent using the novel transposon transferase; and a gene transfer kit.

Description

本発明は、新規な遺伝子導入除去方法及びそれに用いるトランスポゾン転移酵素、遺伝子導入試薬及び遺伝子導入キットに関する。   The present invention relates to a novel gene transfer removal method and a transposon transferase, a gene transfer reagent and a gene transfer kit used therefor.

多くの遺伝子の発現は100kb以上に及ぶ転写調節領域による制御を受けており、外来遺伝子をゲノムに導入して時期、組織特異的に発現させるためには、転写調節領域を含めた大きなゲノム領域を導入する必要がある。これまで以下のようないくつかの遺伝子導入システムが開発されてきた。   The expression of many genes is controlled by a transcriptional regulatory region that extends over 100 kb. In order to introduce a foreign gene into the genome and to express it in a tissue-specific manner, a large genomic region including the transcriptional regulatory region is required. It is necessary to introduce. Several gene transfer systems have been developed so far.

まず、エプスタインバーウイルスやヘルペスウイルスを用いたいわゆるエピソームベクターウイルスを用いた導入システムがあげられる。当該システムは、導入遺伝子がホストゲノムに組み込まれないため、一過的な発現しか再現できないという問題があった。さらにレトロウイルスやレンチウイルスベクターは10kb以下の遺伝子しか導入できないことに加えて、高頻度で導入されることに起因するがん化のリスクが高いという問題があった。さらに、遺伝子をそのまま細胞核内に注入するシステムもある。当該システムは操作性に優れるものの、導入効率が悪いといった問題があった。また、BACクローンを用いた導入システムもある。当該システムでは300kb以上の配列を有する遺伝子を組み込むことができるが、導入効率が低いという問題があった。さらに、遺伝子が組み込まれた場合にも、複数のクローンが取り込まれて、それらが縦列に並んだコンカテマーを形成するため、宿主によるサイレンシングを受けやすいという問題があった。   First, there is an introduction system using a so-called episomal vector virus using Epstein Barr virus or herpes virus. This system has a problem that only a transient expression can be reproduced because the transgene is not integrated into the host genome. Furthermore, in addition to the retrovirus and lentiviral vectors being able to introduce only genes of 10 kb or less, there is a problem that the risk of canceration due to high-frequency introduction is high. In addition, there is a system in which a gene is directly injected into a cell nucleus. Although the system is excellent in operability, there is a problem that introduction efficiency is low. There is also an introduction system using a BAC clone. In this system, a gene having a sequence of 300 kb or more can be incorporated, but there is a problem that introduction efficiency is low. Furthermore, even when a gene is integrated, a plurality of clones are incorporated and form concatamers arranged in tandem, which causes a problem of being susceptible to silencing by the host.

DNAトランスポゾンを用いたシステムは、トランスポゾン認識配列をトランスポゾン転移酵素が認識して、当該認識配列を切断する原理を利用したものである。具体的には、導入されることが意図される遺伝子の両端にトランスポゾン認識配列を組み込んだコンストラクトを作製して、トランスポゾン転移酵素遺伝子を発現するコンストラクトと共に細胞内に導入することにより、トランスポゾン転移機構を介してホストゲノム内に当該遺伝子が導入されるというシステムである。当該システムは、従前のシステムに比して、導入効率が高く、コンストラクションの作製が容易であり、さらに、導入遺伝子が安定的に発現しうるという利点があった。これまでに、Sleeping Beauty、Tol2、piggyBac等のDNAトランスポゾンが当該システムに用いられている。   The system using a DNA transposon utilizes the principle that a transposon transferase recognizes a transposon recognition sequence and cleaves the recognition sequence. Specifically, a transposon transfer mechanism is constructed by preparing a construct incorporating a transposon recognition sequence at both ends of a gene intended to be introduced and introducing it into a cell together with a construct expressing a transposon transferase gene. In this system, the gene is introduced into the host genome. The system has the advantages that the introduction efficiency is higher than that of the conventional system, the construction is easy to construct, and the transgene can be stably expressed. So far, DNA transposons such as Sleeping Beauty, Tol2, and piggyBac have been used in the system.

ここで、Sleeping Beautyトランスポゾンはサケのゲノムに痕跡として残っている活性を失ったトランスポゾンから、その塩基配列を改変することによって人工的に作製されたトランスポゾンで、哺乳類染色体へ効率よく組み込まれ、挿入変異の危険性も低いといわれている(非特許文献1)。しかし、取り込まれる遺伝子のサイズが1.7kb以上では、サイズが1kb大きくなるたびに取り込み率が30%低下し、導入配列が大きくなるほど導入効率が極端に低下するという問題があった。Tol2トランスポゾンはメダカゲノムからクローニングされ(非特許文献2)、10kb程度のサイズの遺伝子を導入することができることが知られている。しかしながら、Tol2トランスポゾンを用いた遺伝子導入では、導入配列をゲノムから同様の機構により切り出す際にフットプリントとよばれる塩基の挿入や欠失が生じてしまうという問題があった。piggyBacトランスポゾンは、イラクサギンウワバ(Trichoplusia ni)由来の天然トランスポゾンで(非特許文献3)、導入配列を除去する際に変異が残らないという利点があるものの、取り込み効率を損なわずに導入できる最大サイズ長が9.7kbであり、サイズの大きい遺伝子や制御配列を組み込むと効率が低下するという問題があった。   Here, Sleeping Beauty transposon is a transposon artificially created by modifying its base sequence from a transposon that has lost its activity remaining as a trace in the salmon genome. It is said that there is a low risk of (Non-Patent Document 1). However, when the size of the gene to be incorporated is 1.7 kb or more, there is a problem that the incorporation rate is reduced by 30% every time the size is increased by 1 kb, and the introduction efficiency is extremely reduced as the introduction sequence is increased. Tol2 transposon has been cloned from the medaka genome (Non-patent Document 2), and it is known that a gene having a size of about 10 kb can be introduced. However, gene transfer using the Tol2 transposon has a problem that base insertion or deletion called a footprint occurs when the introduced sequence is excised from the genome by the same mechanism. The piggyBac transposon is a natural transposon derived from Trichoplusia ni (Non-patent Document 3), and has the advantage that no mutation remains when removing the introduced sequence, but the maximum size that can be introduced without impairing uptake efficiency. The length was 9.7 kb, and there was a problem that efficiency was lowered when a large-sized gene or regulatory sequence was incorporated.

Ivics Z, Hackett PB, Plasterk RH, Izsvak Z. Cell. 1997 Nov 14;91(4):501-10.Ivics Z, Hackett PB, Plasterk RH, Izsvak Z. Cell. 1997 Nov 14; 91 (4): 501-10. Kawakami K et al., Dev. Cell, 7, 133-144 (2004)Kawakami K et al., Dev. Cell, 7, 133-144 (2004) Ding S, Wu X, Li G, Han M, Zhuang Y, Xu T. Cell. 2005 Aug 12;122(3):473-83Ding S, Wu X, Li G, Han M, Zhuang Y, Xu T. Cell. 2005 Aug 12; 122 (3): 473-83 Suster M. L. et al., Nat. protocols, 6, 1998-2021 (2011)Suster M. L. et al., Nat. Protocols, 6, 1998-2021 (2011) Rostovskaya M. et al., Nucleic Acid Res. October; 40(19) (2012)Rostovskaya M. et al., Nucleic Acid Res. October; 40 (19) (2012)

このように、遺伝子は100kb以上に及ぶ転写調節領域による制御を受けており、外来遺伝子をゲノムに導入して時期、組織特異的に発現させるためには、転写調節領域を含めた大きなゲノム領域を導入する必要があったところ、従来の遺伝子導入システムでは、このようにサイズの大きい遺伝子や制御配列を効率よく、かつ高精度に組み込むことができず、よって、遺伝子の機能解析が制限されていたという問題があった。そこで、巨大なサイズのDNA配列でも高い効率で遺伝子導入できる遺伝子導入システムが望まれていた。   Thus, the gene is controlled by a transcriptional regulatory region extending over 100 kb. In order to introduce a foreign gene into the genome and to express it in a tissue-specific manner, a large genomic region including the transcriptional regulatory region is required. When it was necessary to introduce the gene, the conventional gene introduction system could not incorporate such a large-sized gene or control sequence efficiently and with high accuracy, and thus the function analysis of the gene was limited. There was a problem. Therefore, a gene introduction system that can introduce a gene with high efficiency even with a large DNA sequence has been desired.

ここで、トランスポゾンの認識配列を逆向きに(inside-outのような状態)配置した配列を組み込んだBACクローンを作製し、転移酵素を発現するコンストラクトと共に細胞内に導入し、トランスポゾンの転移機構を利用して培養細胞内に導入する技術が知られており、比較的サイズの大きい遺伝子等を組み込むことができることが確認されている(非特許文献4及び5)。しかしながら、当該トランスポゾンでは導入した配列を除去することがほとんど不可能であるという問題があった。その理由は以下のとおりである。すなわち、トランスポゾンの転移は一般的に両端の認識配列の間の距離が短いほど効率が上がることが知られていた。ここで、従来のトランスポゾンを用いた場合にも大きいサイズのDNA断片の導入が可能であった理由は、上記のようにトランスポゾンの認識配列を逆向きに(inside-outのような状態)配置した環状DNAを用いれば、サイズの大きい標的導入配列を挟み込みつつ、かつ、認識配列の間の距離を短くすることができるからであると考えられていた。転移酵素は認識配列の向きが通常と逆向きであっても切り出せることができるからである。しかしながら、遺伝子が導入された後は、当該コンストラクトは線状(linear)になるため、今度はトランスポゾンの認識配列の間の距離が長くなり、その結果、切り出し反応の効率が低くなるのである。   Here, a BAC clone incorporating a sequence in which the transposon recognition sequence is arranged in the opposite direction (inside-out state) is prepared and introduced into a cell together with a construct expressing a transferase, and the transposon transfer mechanism is determined. A technique for introducing into a cultured cell using this method is known, and it has been confirmed that a relatively large gene or the like can be incorporated (Non-Patent Documents 4 and 5). However, the transposon has a problem that it is almost impossible to remove the introduced sequence. The reason is as follows. That is, it was known that transposon transfer generally increases in efficiency as the distance between recognition sequences at both ends decreases. Here, the reason why it was possible to introduce a large-sized DNA fragment even when a conventional transposon was used was that the transposon recognition sequence was placed in the reverse direction (as in the inside-out state) as described above. If circular DNA was used, it was thought that the distance between recognition sequences could be shortened while sandwiching a large target introduction sequence. This is because the transferase can be cut out even if the recognition sequence is in the reverse direction. However, after the gene has been introduced, the construct becomes linear, which in turn increases the distance between the transposon recognition sequences and, consequently, the efficiency of the excision reaction.

そこで、本発明は、巨大なサイズのDNA配列でも高い効率で遺伝子導入及び除去できる遺伝子導入除去システムを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a gene introduction / removal system that can introduce and remove genes with a high efficiency even with a DNA sequence of a huge size.

本発明者らは、メダカの新規DNAトランスポゾンAlbatrossの解析を行うなかで、意外にも当該DNAトランスポゾンの全長が約150kbを上回り、これまで報告があったDNAトランスポゾンの全長が数kbであるのに比してはるかに大きいことを見出した。さらに、当該DNAトランスポゾンAlbatrossはメダカゲノム上で転移していることが確認されており、実際に以下のような転移活性を有することを見出した。すなわち、Albatross巨大なDNA配列を導入できること;巨大な配列をも除去しうること;及びトランスポゾン認識配列との特異性が高く、導入した目的配列について、変異を残さずに除去できる、というものである。それにより、このAlbatrossを用いて、100kbを上回る巨大なサイズのDNA配列でも高い効率で遺伝子導入及び遺伝子除去できる遺伝子導入除去システムを構築するに至った。   While analyzing the novel medaka DNA transposon Albatross, the present inventors have unexpectedly exceeded the total length of the DNA transposon of about 150 kb, and the total length of the DNA transposon reported so far is several kb. We found that it was much larger than that. Furthermore, it has been confirmed that the DNA transposon Albatross has been transferred on the medaka genome, and has actually been found to have the following transfer activity. That is, a large DNA sequence of Albatross can be introduced; a large sequence can also be removed; and the specificity to the transposon recognition sequence is high, and the introduced target sequence can be removed without leaving a mutation. . As a result, this Albatross was used to construct a gene introduction / removal system capable of gene introduction and gene removal with a high efficiency even with a DNA sequence of a huge size exceeding 100 kb.

すなわち、本発明は以下のとおりである。
(1) 以下の(a)〜(h)のいずれかに記載の核酸。
(a)配列番号1で示される塩基配列又はその部分配列を含む核酸
(b)配列番号1からなる塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
(c)配列番号1からなる塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
(d)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列又はその部分配列を含む核酸
(e)配列番号2で示されるアミノ酸配列において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
(f)配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が80%以上のアミノ酸配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
(g)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
(2) 以下の(a)〜(c)のいずれかに記載のタンパク質。
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号2において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質
(c)配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が80%以上のアミノ酸配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質
(3) (1)記載の核酸を含有する組換えベクター。
(4) (3)記載の組換えベクターによって形質転換された形質転換体。
(5) (4)記載の形質転換体を培養して得られるトランスポゾン転移酵素。
(6) (5)記載のトランスポゾン転移酵素及びトランスポゾン認識配列を含む、遺伝子導入試薬。
(7) (5)記載のトランスポゾン転移酵素を作動可能に結合した発現ベクターと、標的配列及び(5)記載のトランスポゾン転移酵素を認識するトランスポゾン認識配列が組み込まれたコンストラクトの量比が29:1〜1:29である、(6)記載の遺伝子導入試薬。
(8) (6)又は(7)記載の遺伝子導入試薬を含む遺伝子導入キット。
That is, the present invention is as follows.
(1) The nucleic acid according to any one of the following (a) to (h).
(A) a nucleic acid comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a partial sequence thereof (b) hybridizing with a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the base sequence comprising SEQ ID NO: 1 under stringent conditions; A nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein having an Albatross transposon transfer activity (c) comprising a base sequence consisting of 80% or more of the base sequence consisting of SEQ ID NO: 1 and encoding a protein having an Albatross transposon transfer activity (D) a nucleic acid containing a nucleotide sequence encoding a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or a partial sequence thereof (e) one or more amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 Consisting of an amino acid sequence deleted, substituted, or added, and the transposition activity of Albatross transposon (F) a nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein having the amino acid sequence (f) comprising an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence consisting of SEQ ID NO: 2 and comprising a base sequence encoding a protein having Albatross transposon transfer activity Nucleic acid (g) A protein that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid consisting of a base sequence complementary to the base sequence encoding the protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and has an Albatross transposon transfer activity (2) A protein according to any one of the following (a) to (c):
(A) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 (b) a protein consisting of an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in SEQ ID NO: 2, and having translocation activity of Albatross transposon (C) A protein comprising an amino acid sequence having an identity of 80% or more with the amino acid sequence consisting of SEQ ID NO: 2 and having an activity of transposing transposon (3) A recombinant vector comprising the nucleic acid according to (1).
(4) A transformant transformed with the recombinant vector according to (3).
(5) A transposon transferase obtained by culturing the transformant according to (4).
(6) A gene introduction reagent comprising the transposon transferase and the transposon recognition sequence according to (5).
(7) The quantitative ratio of the expression vector in which the transposon transferase described in (5) is operably linked to the target sequence and the construct incorporating the transposon recognition sequence that recognizes the transposon transferase described in (5) is 29: 1. The gene introduction reagent according to (6), which is ˜1: 29.
(8) A gene introduction kit comprising the gene introduction reagent according to (6) or (7).

本発明の遺伝子導入システムを用いれば、100kbを上回る巨大なサイズのDNA配列でも高い効率で遺伝子導入できる。これにより、従来の遺伝子導入システムでは不可能であった、100kb以上に及ぶ転写調節領域による制御を受ける外来遺伝子について、転写調節領域を含めた大きなゲノム領域を導入して時期、組織特異的に発現させることができる。よって、従来機能が不明であった遺伝子についても、本発明のシステムにより初めて機能解析を進めることができるという利点がある。   If the gene transfer system of the present invention is used, even a DNA sequence having a huge size exceeding 100 kb can be transferred with high efficiency. As a result, a large genomic region including a transcriptional regulatory region is introduced for a foreign gene that is controlled by a transcriptional regulatory region of 100 kb or more, which is impossible with a conventional gene transfer system, and expressed in a time-specific and tissue-specific manner. Can be made. Therefore, there is an advantage that the function analysis can be advanced for the first time by the system of the present invention even for a gene whose function has been unknown.

さらに、本発明の遺伝子導入除去方法を用いれば、遺伝子導入体に遺伝子導入時に用いたのと同様のトランスポゾン転移酵素を発現させることにより、導入配列をゲノムから除去することができるという利点もある。遺伝子導入は、導入遺伝子自身の活性が生体の機能に異常をもたらしたり、挿入部位近傍の遺伝子の活性を変化させたりするリスクがあるが、本発明のトランスポゾンを用いた遺伝子導入除去方法は、必要なときに遺伝子を導入し、不要になればいつでも除去ができるという点で、非常に有用である。   Furthermore, the gene introduction and removal method of the present invention has an advantage that the introduced sequence can be removed from the genome by expressing the same transposon transferase as that used at the time of gene introduction in the gene introduction body. Although there is a risk that the activity of the transgene itself may cause abnormalities in the function of the living body or change the activity of the gene near the insertion site, the gene transfer method using the transposon of the present invention is necessary. It is very useful in that a gene can be introduced at any time and removed whenever it is no longer needed.

さらに、本発明のトランスポゾン転移酵素はトランスポゾン認識配列との特異性が高く、導入した目的配列について、変異を残さずに除去できる。従って、より精度が高い細胞導入及びその除去が実現されるという利点がある。   Furthermore, the transposon transferase of the present invention has high specificity with the transposon recognition sequence, and can remove the introduced target sequence without leaving a mutation. Therefore, there is an advantage that cell introduction and removal with higher accuracy can be realized.

本発明のトランスポゾン転移酵素系と他のトランスポゾン転移酵素系のシステムを組み合わせたベクターを作製することができるため、1の細胞導入システムで複数の細胞導入を行うことができるという利点がある。   Since a vector in which the transposon transferase system of the present invention is combined with another transposon transferase system can be prepared, there is an advantage that a plurality of cells can be introduced with one cell introduction system.

上記本発明の細胞導入除去技術は、特に再生医療の発展において寄与できるという利点がある。例えば、iPS細胞の樹立の際には複数の未分化誘導遺伝子(Oct3/4・Sox2・Klf4・c-Myc)が導入されるが、これらの遺伝子はガン化を引き起こすリスクがあるため、樹立後に実際にヒトに応用する際には除去することが必要である。しかしながら、本発明の上記方法を用いれば、遺伝子導入により幹細胞を樹立し、それにより組織・器官を再生させた後、不要となった導入遺伝子を除去し、遺伝子型を元に戻すことが可能となる。   The cell introduction / removal technique of the present invention has an advantage that it can contribute particularly to the development of regenerative medicine. For example, when iPS cells are established, a plurality of undifferentiated induction genes (Oct3 / 4, Sox2, Klf4, c-Myc) are introduced, but since these genes are at risk of causing canceration, When it is actually applied to humans, it must be removed. However, by using the above method of the present invention, it is possible to establish stem cells by gene transfer, thereby regenerating tissues / organs, and then remove unnecessary transgenes and restore genotypes. Become.

さらに、本発明の遺伝子導入システムは転移酵素及びAlbatrossの両端配列しか必要なく、コンストラクションも容易であり、簡易かつ簡便な遺伝子導入ツールとしての利用価値も高い。   Furthermore, the gene transfer system of the present invention only requires both transferase and Albatross end sequences, is easy to construct, and has high utility value as a simple and simple gene transfer tool.

本発明の遺伝子導入方法の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the gene introduction method of this invention. 本発明の遺伝子導入方法の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the gene introduction method of this invention. 本発明の遺伝子導入方法において、インジケータープラスミドに組み込まれていたプラスミドが切り出されたことを示す図である。In the gene introduction method of this invention, it is a figure which shows that the plasmid integrated in the indicator plasmid was cut out. 本発明の遺伝子導入除去方法のシステムの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the system of the gene transfer removal method of this invention.

本発明は、新規なトランスポゾン転移酵素及びそれを用いた遺伝子導入試薬及び遺伝子導入キット並びに遺伝子導入方法に関する。以下に本発明を説明する。   The present invention relates to a novel transposon transferase, a gene introduction reagent and a gene introduction kit using the same, and a gene introduction method. The present invention will be described below.

(1)本発明の概要
本発明はトランスポゾン転移酵素及び当該酵素が認識するトランスポゾン認識配列を用いて、遺伝子導入を行う方法に関する。以下に本発明の概要について説明する。
(1) Summary of the present invention The present invention relates to a method for gene transfer using a transposon transferase and a transposon recognition sequence recognized by the enzyme. The outline of the present invention will be described below.

トランスポゾンは移動するDNAといわれるように、トランスポゾン転移酵素の作用により切断されて切り出され、染色体の別の位置に移動する。ここで、トランスポゾン転移酵素はトランスポゾンの両末端に位置する逆向き反復配列(トランスポゾン認識配列ともいう)という配列を認識して、トランスポゾンを移動させるため、両末端のトランスポゾン認識配列の間に外来遺伝子配列が挿入されていた場合には、当該外来遺伝子配列もトランスポゾンとともに移動することができる。そこで、この原理に基づいて、以下のような遺伝子導入システムが開発された。すなわち、この両末端のトランスポゾン認識配列の間に目的とする遺伝子が挿入されたトランスポゾンを作製して、細胞内に導入し、トランスポゾン転移酵素を作用させて、当該目的遺伝子をホストゲノム(染色体)へ移動させることで、目的遺伝子をホストゲノムに組み込むというものである(図1)。   A transposon is cleaved and cut out by the action of a transposon transferase, and is moved to another position on a chromosome, as it is called a moving DNA. Here, the transposon transferase recognizes a sequence called an inverted repeat sequence (also called a transposon recognition sequence) located at both ends of the transposon and moves the transposon. Therefore, a foreign gene sequence is inserted between the transposon recognition sequences at both ends. When the is inserted, the foreign gene sequence can also move with the transposon. Based on this principle, the following gene transfer system has been developed. That is, a transposon in which a target gene is inserted between the transposon recognition sequences at both ends is prepared, introduced into a cell, and transposon transferase is allowed to act to transfer the target gene to the host genome (chromosome). By moving the target gene, the target gene is incorporated into the host genome (FIG. 1).

本発明は、東アジアに生息する魚類であり、脊椎動物の遺伝学研究に使用されてきたメダカ由来の巨大なトランスポゾンAlbatrossに着目したものである。Albatrossトランスポゾンはメダカ(Oryzias latipes)ゲノムに存在するトランスポゾンで、piggyBacファミリーに属する。このAlbatrossトランスポゾンのサイズは150kb以上であり、これまで報告のあるトランスポゾンのサイズが数kbであるのに比し、極めて大きいサイズのトランスポゾンである。Albatrossトランスポゾンが染色体上の別の領域に転移して挿入されることにより生じる突然変異体が複数存在することが知られていた。そこで、本発明者らは、当該Albatrossトランスポゾンの転移活性に着目し、その転移活性が保持されているのか否かを検討したところ、転移活性が保持されていることを見出した。さらに、本発明者らは当該Albatrossトランスポゾンに特異的に作用する、つまり、Albatrossトランスポゾン認識配列に作用するトランスポゾン転移酵素を見出したことにより、Albatrossトランスポゾン遺伝子導入システムを完成させた。このように、本発明は、上記トランスポゾン遺伝子導入システムを応用した、新規な遺伝子導入システムである。本発明のトランスポゾン遺伝子導入システムは、100kbを上回るサイズのDNA配列を効率よく導入し、のちに切り出すことができる。さらに、本発明のトランスポゾン転移酵素は配列認識特異性が高く、無用な変異体が作製されることもないという優れた特質を有する遺伝子導入除去システムとして利用価値が高い。以下、本発明の遺伝子導入(除去)方法に関して説明する。
(2)本発明のトランスポゾン転移酵素をコードする核酸
本発明のAlbatrossトランスポゾン転移酵素(以下、「本発明のトランスポゾン転移酵素」という場合もある)は、メダカ(Oryzias latipes)由来で大きさは2499bである。具体的には、第1−6番目の塩基はKozak配列を示し、第7−2460番目の塩基はトランスポゾン転移酵素をコードする配列であり、第2461-2478番目の塩基はlinker配列を示し、第2479−2496番目の塩基は核移行シグナル配列を示し、第2497−2499番目の塩基は終止コドンを示す。また、第1394-1489番目の塩基はイントロンである。この塩基配列を配列番号1に示す。
The present invention pays attention to the giant transposon Albatross from medaka, which is a fish inhabiting East Asia and has been used for genetic research of vertebrates. Albatross transposon is a transposon found in the medaka (Oryzias latipes) genome and belongs to the piggyBac family. The size of this Albatross transposon is 150 kb or more, which is an extremely large transposon compared to the reported transposon size of several kb. It has been known that there are several mutants caused by transposition of Albatross transposon to another region on the chromosome. Therefore, the present inventors focused on the transfer activity of the Albatross transposon and examined whether or not the transfer activity was maintained, and found that the transfer activity was maintained. Furthermore, the present inventors have completed the Albatross transposon gene introduction system by discovering a transposon transferase that acts specifically on the Albatross transposon, that is, acts on the Albatross transposon recognition sequence. Thus, the present invention is a novel gene transfer system that applies the transposon gene transfer system. The transposon gene introduction system of the present invention can efficiently introduce a DNA sequence having a size of more than 100 kb and cut it out later. Furthermore, the transposon transferase of the present invention is highly useful as a gene introduction / removal system having a high sequence recognition specificity and an excellent characteristic that an unnecessary mutant is not produced. Hereinafter, the gene introduction (removal) method of the present invention will be described.
(2) Nucleic acid encoding the transposon transferase of the present invention The Albatross transposon transferase of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the transposon transferase of the present invention”) is derived from medaka (Oryzias latipes) and has a size of 2499b. is there. Specifically, the 1st to 6th bases indicate a Kozak sequence, the 7th to 2460th bases are sequences encoding a transposon transferase, the 2461st to 2478th bases indicate a linker sequence, The 2479th to 2496th bases indicate a nuclear translocation signal sequence, and the 2497th to 2499th bases indicate a stop codon. The 1394-1489th base is an intron. This base sequence is shown in SEQ ID NO: 1.

本発明のトランスポゾン転移酵素をコードする核酸とは、一本鎖及び二本鎖のDNAのほか、そのRNA相補体も含み、天然由来のものであっても、人工的に作製したものであってもよい。DNAには、例えば、ゲノムDNAや、前記ゲノムDNAに対応するcDNA、化学的に合成されたDNA、PCRにより増幅されたDNA、及びそれらの組み合わせや、DNAとRNAのハイブリッドがあげられるがこれらに限定されない。   The nucleic acid encoding the transposon transferase of the present invention includes not only single-stranded and double-stranded DNAs but also RNA complements thereof, and those that are naturally derived may be artificially prepared. Also good. Examples of DNA include genomic DNA, cDNA corresponding to the genomic DNA, chemically synthesized DNA, DNA amplified by PCR, a combination thereof, and a hybrid of DNA and RNA. It is not limited.

本発明の核酸の好ましい態様としては、(a)配列番号1で示される塩基配列又はその部分配列を含む核酸;(b)配列番号1からなる塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸;(c)配列番号1からなる塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸;(d)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列又はその部分配列を含む核酸;(e)配列番号2で示されるアミノ酸配列において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸;(f)配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が80%以上のアミノ酸配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸;及び(g)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸等があげられる。   Preferred embodiments of the nucleic acid of the present invention include: (a) a nucleic acid comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a partial sequence thereof; (b) a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the base sequence comprising SEQ ID NO: 1. A nucleic acid that hybridizes under stringent conditions and includes a base sequence encoding a protein having an transposson transfer activity; (c) consists of a base sequence that is 80% or more identical to the base sequence consisting of SEQ ID NO: 1 And a nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein having Albatross transposon transfer activity; (d) a nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or a partial sequence thereof; (e) a sequence An amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence shown by No. 2 A nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein having an Albatross transposon transfer activity; (f) an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence consisting of SEQ ID NO: 2 and an Albatross transposon transfer activity (G) a nucleic acid comprising a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence encoding the protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and hybridizing under stringent conditions Examples thereof include a nucleic acid containing a base sequence that encodes a protein that is soybean and has an Albatross transposon transfer activity.

上記塩基配列を得るためには、トランスポゾン転移活性を有する生物のESTやゲノムDNAの塩基配列データから、既知のトランスポゾン転移活性を有するタンパク質と同一性の高いタンパク質をコードする塩基配列を探索することもできる。EST解析は公知の方法を用いることができる。Albatrossトランスポゾン転移活性を有する生物としては、魚類があげられ、好ましくはメダカ等があげられるが、これに限定されない。   In order to obtain the above base sequence, it is also possible to search for a base sequence encoding a protein having high identity with a protein having a known transposon transfer activity from the base sequence data of an organism having transposon transfer activity or genomic DNA. it can. A known method can be used for the EST analysis. Examples of the organism having Albatross transposon transfer activity include fish, and preferred examples include, but are not limited to, medaka.

本発明のAlbatrossトランスポゾン転移酵素の塩基配列をGenBankに登録されているアミノ酸配列に対してBLASTXを用いて相同性解析を行った結果、piggyBac型転移酵素遺伝子ホモログと相同性を示した。最も同一性が高いのは、Takifugu rubripes由来の推定タンパク質piggyBac transposable element-derived protein 4-likeで、当該タンパク質由来の塩基配列のCDSと本願発明のAlbatrossトランスポゾン転移酵素のCDSの同一性及びアミノ酸配列の同一性をclustalWにて求めると、それぞれ65.4%、47.0%であった。その他、Trichoplusia ni由来の推定タンパク質piggyBac transposaseについて、当該タンパク質由来の塩基配列のCDSと本願発明のAlbatrossトランスポゾン転移酵素のCDSの同一性及びアミノ酸配列の同一性をclustalWにて求めると、それぞれ45.9%、27.8%であった。   As a result of homology analysis of the base sequence of the Albatross transposon transferase of the present invention using BLASTX to the amino acid sequence registered in GenBank, it showed homology with the piggyBac type transferase gene homolog. The highest identity is the putative protein piggyBac transposable element-derived protein 4-like derived from Takifugu rubripes. The identity of the CDS of the base sequence derived from the protein and the CDS of the Albatross transposon transferase of the present invention and the amino acid sequence The identity was 65.4% and 47.0%, respectively, when calculated with clustalW. In addition, for the putative protein piggyBac transposase derived from Trichoplusia ni, the identity of the CDS of the base sequence derived from the protein and the CDS of the Albatross transposon transferase of the present invention and the identity of the amino acid sequence were determined by clustalW, respectively, 45.9%, It was 27.8%.

本発明はまた、上記配列番号1で示される塩基配列(「本発明の塩基配列」と記載する場合もある)(a)、並びに、配列番号2で示されるアミノ酸配列(「本発明のアミノ酸配列」と記載する場合もある)からなるタンパク質をコードする塩基配列(d)を含む核酸と同等の機能を有する以下の核酸をも含む。「同等の機能を有する」とは、本発明の塩基配列がコードするタンパク質及び本発明のアミノ酸配列からなるタンパク質がAlbatrossトランスポゾン転移活性を有することを意味する。Albatrossトランスポゾン転移活性は、公知の方法を用いて測定できるが、例えば、本明細書実施例3に記載のExcision assayなどがあげられる。   The present invention also includes the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1 (sometimes referred to as “the nucleotide sequence of the present invention”) (a), and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 (“the amino acid sequence of the present invention”). The following nucleic acids having a function equivalent to that of the nucleic acid containing the base sequence (d) encoding the protein consisting of “Having an equivalent function” means that the protein encoded by the base sequence of the present invention and the protein comprising the amino acid sequence of the present invention have Albatross transposon transfer activity. Although the Albatross transposon transfer activity can be measured using a known method, for example, the Excision assay described in Example 3 of the present specification can be mentioned.

(b)配列番号1からなる塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
本発明の核酸は、配列番号1からなる塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む。配列番号1及びAlbatrossトランスポゾン転移活性については上記のとおりである。
(B) a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid consisting of a base sequence complementary to the base sequence consisting of SEQ ID NO: 1 and which comprises the base sequence encoding the protein having the activity of the present invention The nucleic acid of the invention includes a base sequence that hybridizes with a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the base sequence comprising SEQ ID NO: 1 under stringent conditions and encodes the protein having the activity of the present invention. . SEQ ID NO: 1 and Albatross transposon transfer activity are as described above.

上記塩基配列は、当業者に公知の方法で適当な断片を用いてプローブを作製し、このプローブを用いてコロニーハイブリダイゼーション、プラークハイブリダイゼーション、サザンブロット等の公知のハイブリダイゼーション法により、cDNAライブラリー及びゲノムライブラリー等から得ることができる。   The above nucleotide sequence is prepared by preparing a probe using an appropriate fragment by a method known to those skilled in the art, and using this probe by a known hybridization method such as colony hybridization, plaque hybridization, Southern blotting, etc. And a genomic library.

ハイブリダイゼーション法の詳細な手順については、『Molecular Cloning, A Laboratory Manual 3rd ed.』(Cold Spring Harbor Press (2001);特にSection 6-7) 、『Current Protocols in Molecular Biology』(John Wiley & Sons (1987-1997);特にSection6.3-6.4)、『DNA Cloning 1: Core Techniques, A Practical Approach 2nd ed.』(Oxford University (1995);ハイブリダイゼーション条件については特にSection2.10) 等を参照することができる。   For details on the hybridization procedure, see Molecular Cloning, A Laboratory Manual 3rd ed. (Cold Spring Harbor Press (2001); Section 6-7 in particular), Current Protocols in Molecular Biology (John Wiley & Sons ( 1987-1997); especially Sections 6.3-6.4), “DNA Cloning 1: Core Techniques, A Practical Approach 2nd ed.” (Oxford University (1995); Section 2.10) for hybridization conditions. Can do.

ハイブリダイゼーション条件の強さは、主としてハイブリダイゼーション条件、より好ましくは、ハイブリダイゼーション条件及び洗浄条件によって決定される。本明細書における「ストリンジェントな条件」には、中程度又は高度にストリンジェントな条件が含まれる。   The strength of the hybridization condition is mainly determined by the hybridization condition, more preferably, the hybridization condition and the washing condition. As used herein, “stringent conditions” include moderately or highly stringent conditions.

具体的には、中程度にストリンジェントな条件としては、例えばハイブリダイゼーション条件として、1×SSC〜6×SSC、42℃〜55℃の条件、より好ましくは、1×SSC〜3×SSC、45℃〜50℃の条件、最も好ましくは、2×SSC、50℃の条件があげられる。ハイブリダイゼーション溶液中に、例えば、約50%のホルムアミドを含む場合には、上記温度よりも5ないし15℃低い温度を採用する。洗浄条件としては、0.5×SSC〜6×SSC、40℃〜60℃があげられる。ハイブリダイゼーション及び洗浄時には、一般に、0.05%〜0.2%、好ましくは約0.1%SDSを加えてもよい。   Specifically, moderately stringent conditions include, for example, hybridization conditions such as 1 × SSC to 6 × SSC, 42 ° C. to 55 ° C., more preferably 1 × SSC to 3 × SSC, 45 C. to 50.degree. C., most preferably 2.times.SSC, 50.degree. When the hybridization solution contains, for example, about 50% formamide, a temperature 5 to 15 ° C. lower than the above temperature is adopted. Examples of the washing conditions include 0.5 × SSC to 6 × SSC, 40 ° C. to 60 ° C. In general, 0.05% to 0.2%, preferably about 0.1% SDS may be added during hybridization and washing.

高度にストリンジェント(ハイストリンジェント)な条件としては、中程度にストリンジェントな条件よりも高い温度及び/又は低い塩濃度でのハイブリダイゼーション及び/又は洗浄を含む。例えば、ハイブリダイゼーション条件として、0.1×SSC〜2×SSC、55℃〜65℃の条件、より好ましくは、0.1×SSC〜1×SSC、60℃〜65℃の条件、最も好ましくは、0.2×SSC、63℃の条件があげられる。洗浄条件として、0.2×SSC〜2×SSC、50℃〜68℃、より好ましくは、0.2×SSC、60〜65℃があげられる。   Highly stringent (high stringent) conditions include hybridization and / or washing at higher temperatures and / or lower salt concentrations than moderately stringent conditions. For example, as hybridization conditions, 0.1 × SSC to 2 × SSC, 55 ° C. to 65 ° C., more preferably 0.1 × SSC to 1 × SSC, 60 ° C. to 65 ° C., most preferably , 0.2 × SSC, 63 ° C. Washing conditions include 0.2 × SSC to 2 × SSC, 50 ° C. to 68 ° C., more preferably 0.2 × SSC, 60 to 65 ° C.

特に本発明に用いられるハイブリダイゼーション条件としては、例えば、5×SSC、1%SDS、50mM Tris−HCl(pH7.5)及び50%ホルムアミド中42℃の条件でプレハイブリダイゼーションを行った後、プローブを添加して一晩42℃に保ってハイブリッド形成させ、その後、0.2×SSC、0.1%SDS中、65℃で20分間の洗浄を3回行うという条件があげられるが、これらに限定されない。   In particular, as hybridization conditions used in the present invention, for example, prehybridization is performed in 5 × SSC, 1% SDS, 50 mM Tris-HCl (pH 7.5) and 50% formamide at 42 ° C., and then the probe is used. And overnight at 42 ° C. to allow hybridization, followed by washing in 0.2 × SSC, 0.1% SDS at 65 ° C. for 20 minutes three times. It is not limited.

また、プローブに放射性物質を使用しない市販のハイブリダイゼーションキットを使用することもできる。具体的には、DIG核酸検出キット(ロシュ・ダイアグノス社)、ECL direct labeling & detection system(Amersham社製)を使用したハイブリダイゼーション等があげられる。   In addition, a commercially available hybridization kit that does not use a radioactive substance for the probe can also be used. Specific examples include hybridization using a DIG nucleic acid detection kit (Roche Diagnostics), ECL direct labeling & detection system (Amersham).

本発明に含まれる核酸としては、好ましくは、配列番号1からなる塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸と2×SSC、50℃の条件下でハイブリダイズし、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸があげられる。   The nucleic acid included in the present invention preferably hybridizes with a nucleic acid consisting of a base sequence complementary to the base sequence consisting of SEQ ID NO: 1 under conditions of 2 × SSC and 50 ° C., and has an Albatross transposon transfer activity. And a nucleic acid containing a base sequence encoding a protein having

(c)配列番号1からなる塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
本発明の核酸に含まれる塩基配列は、配列番号1に示される核酸配列に対して少なくとも同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする。
(C) a nucleic acid comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence consisting of SEQ ID NO: 1 and comprising a base sequence encoding a protein having the above activity of the present invention, a base sequence contained in the nucleic acid of the present invention Encodes a protein having at least 80% identity to the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 and having the above activity of the present invention.

好ましくは、配列番号1に示される塩基配列に対して少なくとも80%、さらに好ましくは85%、さらに一層好ましくは90%(例えば、92%以上、より一層好ましくは95%以上、さらには97%、98%又は99%)の同一性を有する塩基配列を含み、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列があげられる。   Preferably, it is at least 80%, more preferably 85%, even more preferably 90% (for example, 92% or more, even more preferably 95% or more, and even 97%) with respect to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1. 98% or 99%), and a base sequence encoding a protein having the above activity of the present invention.

2つの核酸配列の同一性%は、視覚的検査や数学的計算により決定することができるが、コンピュータープログラムを使用して2つの核酸の配列情報を比較することにより決定するのが好ましい。配列比較コンピュータープログラムとしては、例えば、米国国立医学ライブラリーのウェブサイト:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/blast/bl2seq/bls.htmlから利用できるBLASTNプログラム(Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215: 403-10):バージョン2.2.7又はWU−BLAST2.0アルゴリズム等があげられる。WU−BLAST2.0についての標準的なデフォルトパラメーターの設定は、以下のインターネットサイト:http://blast.wustl.eduに記載されているものを用いることができる。   The percent identity between two nucleic acid sequences can be determined by visual inspection or mathematical calculation, but is preferably determined by comparing the sequence information of the two nucleic acids using a computer program. As a sequence comparison computer program, for example, the BLASTN program (Altschul et al. (Altschul et al. 1990) J. Mol. Biol. 215: 403-10): Version 2.2.7 or WU-BLAST 2.0 algorithm. Standard default parameter settings for WU-BLAST 2.0 can be those described at the following Internet site: http://blast.wustl.edu.

(e)配列番号2で示されるアミノ酸配列において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
本発明の核酸は、配列番号2で示されるアミノ酸配列において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む。
(E) a nucleic acid comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and comprising a base sequence encoding the protein having the above activity of the present invention The nucleic acid of the present invention comprises an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, and a base sequence encoding a protein having the above activity of the present invention including.

具体的には、
(i) 配列番号2に示すアミノ酸配列のうち1個又は複数個(好ましくは1個又は数個(例えば、1〜400個、1〜200個、1〜100個、1〜50個、1〜30個、1〜25個、1〜20個、1〜15個、さらに好ましくは10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1個))のアミノ酸が欠失したアミノ酸配列;
(ii) 配列番号2に示すアミノ酸配列のうち1個又は複数個(好ましくは1個又は数個(例えば1〜400個、1〜200個、1〜100個、1〜50個、1〜30個、1〜25個、1〜20個、1〜15個、さらに好ましくは10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1個))のアミノ酸が他のアミノ酸で置換されたアミノ酸配列;
(iii) 配列番号2に示すアミノ酸配列において1個又は複数個(好ましくは1個又は数個(例えば1〜400個、1〜200個、1〜100個、1〜50個、1〜30個、1〜25個、1〜20個、1〜15個、さらに好ましくは10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1個))の他のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列;又は
(iv) 上記(i)〜(iii)を組み合わせたアミノ酸配列;
からなるタンパク質であって、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列である。
In particular,
(i) One or a plurality of amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 2 (preferably one or several (for example, 1 to 400, 1 to 200, 1 to 100, 1 to 50, 1 to 30, 1-25, 1-20, 1-15, more preferably 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, or 1)) Amino acid sequence;
(ii) one or a plurality of amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 2 (preferably one or several (for example, 1 to 400, 1 to 200, 1 to 100, 1 to 50, 1 to 30) , 1-25, 1-20, 1-15, more preferably 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, or 1)) amino acids are other amino acids A substituted amino acid sequence;
(iii) 1 or more (preferably 1 or several (for example, 1 to 400, 1 to 200, 1 to 100, 1 to 50, 1 to 30) amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 2 1-25, 1-20, 1-15, more preferably 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, or 1)) other amino acids added Amino acid sequence; or
(iv) an amino acid sequence obtained by combining the above (i) to (iii);
And a base sequence encoding a protein having the above activity of the present invention.

上記のうち、置換は、好ましくは保存的置換である。保存的置換とは、特定のアミノ酸残基を類似の物理化学的特徴を有する残基で置き換えることであるが、もとの配列の構造に関する特徴を実質的に変化させなければいかなる置換であってもよく、例えば、置換アミノ酸が、もとの配列に存在するらせんを破壊したり、もとの配列を特徴付ける他の種類の二次構造を破壊したりしなければいかなる置換であってもよい。   Of the above, the substitution is preferably a conservative substitution. A conservative substitution is the replacement of a particular amino acid residue with a residue having similar physicochemical characteristics, but any substitution that does not substantially change the structural characteristics of the original sequence. For example, any substitution may be made so long as the substituted amino acid does not destroy the helix present in the original sequence or other types of secondary structures characterizing the original sequence.

保存的置換は、一般的には、生物学的系合成や化学的ペプチド合成で導入されるが、好ましくは、化学的ペプチド合成による。この場合、置換基には、非天然アミノ酸残基が含まれていてもよく、ペプチド模倣体や、アミノ酸配列のうち、置換されていない領域が逆転している逆転型又は同領域が反転している反転型も含まれる。   Conservative substitution is generally introduced by biological system synthesis or chemical peptide synthesis, but preferably by chemical peptide synthesis. In this case, the non-natural amino acid residue may be included in the substituent, and the reversed type or the same region in which the non-substituted region is reversed in the peptidomimetic or amino acid sequence is reversed. Inverted types are also included.

以下に、アミノ酸残基を置換可能な残基ごとに分類して例示するが、置換可能なアミノ酸残基は以下に記載されているものに限定されるものではない。
A群:ロイシン、イソロイシン、ノルロイシン、バリン、ノルバリン、アラニン、2−アミノブタン酸、メチオニン、O−メチルセリン、t−ブチルグリシン、t−ブチルアラニン及びシクロヘキシルアラニン
B群:アスパラギン酸、グルタミン酸、イソアスパラギン酸、イソグルタミン酸、2−アミノアジピン酸及び2−アミノスベリン酸
C群:アスパラギン及びグルタミン
D群:リジン、アルギニン、オルニチン、2,4−ジアミノブタン酸及び2,3−ジアミノプロピオン酸
E群:プロリン、3−ヒドロキシプロリン及び4−ヒドロキシプロリン
F群:セリン、スレオニン及びホモセリン
G群:フェニルアラニン及びチロシン
非保存的置換の場合は、上記種類のうち、ある1つのメンバーと他の種類のメンバーとを交換することができるが、この場合は、本発明のタンパク質の生物学的機能を保持するために、アミノ酸のヒドロパシー指数(ヒドロパシーアミノ酸指数)を考慮することが好ましい(Kyteら, J. Mol. Biol., 157:105-131(1982))。また、非保存的置換の場合は、親水性に基づいてアミノ酸の置換を行うことができる。本明細書及び図面において、塩基やアミノ酸及びその略語は、IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature に従うか、又は、例えば、Immunology--A Synthesis(第2版, E.S. Golub及びD.R. Gren監修, Sinauer Associates,マサチューセッツ州サンダーランド(1991))等に記載されているような、当業界で慣用されている略語に基づく。またアミノ酸に関し光学異性体があり得る場合は、特に明示しなければL体を示す。
In the following, amino acid residues are classified and exemplified for each substitutable residue, but the substitutable amino acid residues are not limited to those described below.
Group A: leucine, isoleucine, norleucine, valine, norvaline, alanine, 2-aminobutanoic acid, methionine, O-methylserine, t-butylglycine, t-butylalanine and cyclohexylalanine Group B: aspartic acid, glutamic acid, isoaspartic acid, Isoglutamic acid, 2-aminoadipic acid and 2-aminosuberic acid group C: asparagine and glutamine group D: lysine, arginine, ornithine, 2,4-diaminobutanoic acid and 2,3-diaminopropionic acid group E: proline, 3 -Hydroxyproline and 4-hydroxyproline group F: serine, threonine and homoserine Group G: phenylalanine and tyrosine In the case of non-conservative substitution, one member of the above types is exchanged with another type of member. Can In this case, however, it is preferable to consider the hydropathic index of amino acids (hydropathic amino acid index) in order to retain the biological function of the protein of the present invention (Kyte et al., J. Mol. Biol., 157). : 105-131 (1982). In the case of non-conservative substitution, amino acid substitution can be performed based on hydrophilicity. In the present specification and drawings, bases and amino acids and their abbreviations follow IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature or, for example, Immunology--A Synthesis (2nd edition, supervised by ES Golub and DR Gren, Sinauer Associates, Massachusetts). Based on abbreviations commonly used in the industry, such as those described in Sunderland (1991)). In addition, when there is an optical isomer with respect to an amino acid, L form is shown unless otherwise specified.

D−アミノ酸等の上記のアミノ酸の立体異性体、α,α−二置換アミノ酸等の非天然アミノ酸、N−アルキルアミノ酸、乳酸、及びその他の非慣用的なアミノ酸もまた、本発明のタンパク質を構成する要素となりうる。   Stereoisomers of the above amino acids such as D-amino acids, unnatural amino acids such as α, α-disubstituted amino acids, N-alkyl amino acids, lactic acid, and other unconventional amino acids also constitute the protein of the present invention. Can be an element.

なお、本明細書で用いるタンパク質の表記法は、標準的用法及び当業界で慣用されている標記法に基づき、左方向はアミノ末端方向であり、そして右方向はカルボキシ末端方向である。同様に、一般的には、特に言及しない限り、一本鎖ポリヌクレオチド配列の左端は5’端であり、二本鎖ポリヌクレオチド配列の左方向を5’方向とする。   The protein notation used herein is based on standard usage and notation commonly used in the art, the left direction is the amino terminal direction, and the right direction is the carboxy terminal direction. Similarly, unless otherwise specified, generally the left end of single-stranded polynucleotide sequences is the 5 'end, and the left direction of double-stranded polynucleotide sequences is the 5' direction.

当業者であれば、当業界で公知の技術を用いて、本明細書に記載したタンパク質の適当な変異体を設計し、作製することができる。例えば、本発明のタンパク質の生物学的活性にさほど重要でないと考えられる領域をターゲティングすることにより、本発明のタンパク質の生物学的活性を損なうことなくその構造を変化させることができるタンパク質分子中の適切な領域を同定することができる。また、類似のタンパク質間で保存されている分子の残基及び領域を同定することもできる。さらに、本発明のタンパク質の生物学的活性又は構造に重要と考えられる領域中に、生物学的活性を損なわず、かつ、タンパク質のポリペプチド構造に悪影響を与えずに、保存的アミノ酸置換を導入することもできる。   One skilled in the art can design and generate suitable variants of the proteins described herein using techniques known in the art. For example, in a protein molecule that can change its structure without damaging the biological activity of the protein of the present invention by targeting a region that is considered to be less important for the biological activity of the protein of the present invention. Appropriate regions can be identified. It is also possible to identify molecular residues and regions that are conserved among similar proteins. In addition, conservative amino acid substitutions are introduced into regions believed to be important for the biological activity or structure of the protein of the invention without compromising biological activity and without adversely affecting the polypeptide structure of the protein. You can also

特に、本発明のAlbatrossトランスポゾン転移酵素中には保存モチーフである「DDDモチーフ」が存在する。本モチーフは、Albatrossトランスポゾン転移酵素に必須のモチーフであって、アミノ酸配列中で保存されており、第319〜688番目のアミノ酸残基であるDDDモチーフが挙げられる。従って、本発明の変異体は上記保存モチーフが保存され、かつ、本発明の上記活性が損なわれない限り、いかなる変異体であってもよい。   In particular, in the Albatross transposon transferase of the present invention, there exists a “DDD motif” which is a conserved motif. This motif is an essential motif for the Albatross transposon transferase and is conserved in the amino acid sequence, and includes the DDD motif which is the 319th to 688th amino acid residues. Therefore, the mutant of the present invention may be any mutant as long as the conserved motif is preserved and the activity of the present invention is not impaired.

当業者であれば、本発明のタンパク質の生物学的活性又は構造に重要であり、同タンパク質のペプチドと類似するペプチドの残基を同定し、この2つのペプチドのアミノ酸残基を比較して、本発明のタンパク質と類似するタンパク質のどの残基が、生物学的活性又は構造に重要なアミノ酸残基に対応するアミノ酸残基であるかを予測する、いわゆる、構造−機能研究を行うことができる。さらに、このように予測したアミノ酸残基の化学的に類似のアミノ酸置換を選択することにより、本発明のタンパク質の生物学的活性が保持されている変異体を選択することもできる。また、当業者であれば、本タンパク質の変異体の三次元構造及びアミノ酸配列を解析することもできる。さらに、得られた解析結果から、タンパク質の三次元構造に関する、アミノ酸残基のアラインメントを予測することもできる。タンパク質表面上にあると予測されるアミノ酸残基は、他の分子との重要な相互作用に関与する可能性があるが、当業者であれば、上記したような解析結果に基づいて、このようなタンパク質表面上にあると予測されるアミノ酸残基を変化させないような変異体を作製することができる。さらに、当業者であれば、本発明のタンパク質を構成する各々のアミノ酸残基のうち、一つのアミノ酸残基のみを置換するような変異体を作製することもできる。このような変異体を公知のアッセイ方法によりスクリーニングし、個々の変異体の情報を収集することができる。それにより、ある特定のアミノ酸残基が置換された変異体の生物学的活性が、本発明のタンパク質の生物学的活性に比して低下する場合、そのような生物学的活性を呈さない場合、又は、本タンパク質の生物学的活性を阻害するような不適切な活性を生じるような場合を比較することにより、本発明のタンパク質を構成する個々のアミノ酸残基の有用性を評価することができる。また、当業者であれば、このような日常的な実験から収集した情報に基づいて、単独で、又は他の突然変異と組み合わせて、本発明のタンパク質の変異体としては望ましくないアミノ酸置換を容易に解析することができる。   A person skilled in the art identifies residues of peptides that are important for the biological activity or structure of the protein of the invention and are similar to the peptides of the proteins, and compares the amino acid residues of the two peptides, So-called structure-function studies can be performed to predict which residues of a protein similar to the protein of the invention are amino acid residues corresponding to amino acid residues important for biological activity or structure. . Furthermore, by selecting a chemically similar amino acid substitution of the amino acid residue predicted in this way, a mutant that retains the biological activity of the protein of the present invention can also be selected. Those skilled in the art can also analyze the three-dimensional structure and amino acid sequence of the mutant of this protein. Furthermore, the alignment of amino acid residues with respect to the three-dimensional structure of a protein can be predicted from the obtained analysis results. Amino acid residues predicted to be on the protein surface may be involved in important interactions with other molecules, but those skilled in the art will be able to do this based on the analysis results described above. Mutants can be made that do not change the amino acid residues predicted to be on the surface of various proteins. Furthermore, those skilled in the art can also produce mutants that substitute only one amino acid residue among the amino acid residues constituting the protein of the present invention. Such mutants can be screened by known assay methods and information on individual mutants can be collected. When the biological activity of the mutant in which a specific amino acid residue is substituted is reduced as compared with the biological activity of the protein of the present invention, such biological activity is not exhibited. Or the usefulness of the individual amino acid residues constituting the protein of the present invention can be evaluated by comparing cases that cause inappropriate activities that inhibit the biological activity of the protein. it can. Moreover, those skilled in the art can easily make amino acid substitutions undesired as a variant of the protein of the present invention, alone or in combination with other mutations, based on information collected from such routine experiments. Can be analyzed.

上記したように、配列番号2で表されるアミノ酸配列において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質は、『Molecular Cloning, A Laboratory Manual 3rd ed.』(Cold Spring Harbor Press (2001))、『Current Protocols in Molecular Biology』(John Wiley & Sons (1987-1997)、Kunkel (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 488-92、Kunkel (1988) Method. Enzymol. 85: 2763-6等に記載の部位特異的変異誘発法等の方法に従って調製することができる。このようなアミノ酸の欠失、置換若しくは付加等の変異がなされた変異体の作製は、例えば、Kunkel法やGapped duplex法等の公知手法により、部位特異的突然変異誘発法を利用した変異導入用キット、例えばQuikChangeTMSite-Directed Mutagenesis Kit(ストラタジーン社製)、GeneTailorTM Site-Directed Mutagenesis System(インビトロジェン社製)、TaKaRa Site-Directed Mutagenesis System(Mutan-K、Mutan-Super Express Km等:タカラバイオ社製)等を用いて行うことができる。 As described above, a protein comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted, or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is “Molecular Cloning, A Laboratory Manual 3rd ed.” (Cold Spring Harbor Press (2001)), Current Protocols in Molecular Biology (John Wiley & Sons (1987-1997), Kunkel (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 488-92, Kunkel (1988) Method 85: 2763-6 etc., and can be prepared according to the method such as site-directed mutagenesis etc. The production of such mutants with mutations such as deletion, substitution or addition of amino acids is possible. For example, a mutation introduction kit using site-directed mutagenesis by a known method such as Kunkel method or Gapped duplex method, such as QuikChange Site-Directed Mutagenesis Kit (Stratagene), GeneTailor Site-Directed Mutagenesis System Manufactured by emissions Ltd.), TaKaRa Site-Directed Mutagenesis System (Mutan-K, Mutan-Super Express Km, etc .: Takara Bio Inc.) and the like can be carried out using.

なお、タンパク質のアミノ酸配列に、その活性を保持しつつ1又は複数個のアミノ酸の欠失、置換、若しくは付加を導入する方法としては、上記の部位特異的変異誘発の他にも、遺伝子を変異源で処理する方法、及び遺伝子を選択的に開裂して選択されたヌクレオチドを除去、置換若しくは付加した後に連結する方法があげられる。   In addition to the site-directed mutagenesis described above, a gene can be mutated as a method for introducing deletion, substitution, or addition of one or more amino acids into the amino acid sequence of a protein while retaining its activity. And a method of ligation after selective cleavage of a gene to remove, substitute or add selected nucleotides.

本発明の核酸に含まれる塩基配列は、好ましくは、配列番号2で示されるアミノ酸配列において1〜200個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列である。本発明のタンパク質におけるアミノ酸の変異又は修飾の数、あるいは変異又は修飾の部位は、本発明の上記活性が保持される限り制限はない。本発明の上記活性の測定方法は上記のとおりである。   The base sequence contained in the nucleic acid of the present invention preferably consists of an amino acid sequence in which 1 to 200 amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, and has an activity of transfecting an Albatross transposon. It is the base sequence which codes the protein which has. The number of amino acid mutations or modifications in the protein of the present invention, or the site of mutation or modification is not limited as long as the activity of the present invention is maintained. The method for measuring the activity of the present invention is as described above.

(f)配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が80%以上のアミノ酸配列からなり、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
本発明の核酸は、配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が80%以上のアミノ酸配列からなり、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む。本発明の核酸がコードするタンパク質は、本発明の上記活性を有するタンパク質と同等の機能を有する限り、Albatrossトランスポゾン転移酵素又はAlbatrossトランスポゾン転移酵素のアミノ酸配列と同一性のあるタンパク質でもよい。
(F) a nucleic acid comprising an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence consisting of SEQ ID NO: 2 and comprising a base sequence encoding a protein having the above activity of the present invention. And a base sequence encoding the protein having the above activity of the present invention. The protein encoded by the nucleic acid of the present invention may be an Albatross transposon transferase or a protein having the same amino acid sequence as the Albatross transposon transferase as long as it has a function equivalent to that of the protein having the activity of the present invention.

具体的には、配列番号2で示されるアミノ酸配列と80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%、さらに好ましくは95%以上、より一層好ましくは、97%(例えば、98%、さらには、99%)以上の同一性を有するアミノ酸配列等があげられる。本発明の核酸は、好ましくは、配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が95%以上のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードし、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸である。さらに好ましくは、配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が98%以上のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードし、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸である。   Specifically, it is 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90%, still more preferably 95% or more, still more preferably 97% (for example, 98%, Furthermore, amino acid sequences having 99%) or more identity are exemplified. The nucleic acid of the present invention preferably encodes a protein consisting of an amino acid sequence having 95% or more identity with the amino acid sequence consisting of SEQ ID NO: 2, and includes a base sequence encoding a protein having the above activity of the present invention. It is a nucleic acid. More preferably, it is a nucleic acid that encodes a protein consisting of an amino acid sequence having an identity of 98% or more with the amino acid sequence consisting of SEQ ID NO: 2, and comprising a base sequence encoding the protein having the above activity of the present invention.

2つのアミノ酸配列の同一性パーセントは、視覚的検査及び数学的計算によって決定することができる。また、コンピュータープログラムを用いて同一性パーセントを決定することもできる。そのようなコンピュータープログラムとしては、例えば、BLAST、FASTA(Altschulら、 J. Mol. Biol., 215:403-410(1990))、及びClustalW等があげられる。特に、BLASTプログラムによる同一性検索の各種条件(パラメーター)は、Altschulら(Nucl. Acids. Res., 25, p.3389-3402, 1997)に記載されたもので、米国バイオテクノロジー情報センター(NCBI)やDNA Data Bank of Japan(DDBJ)のウェブサイトから公的に入手することができる(BLASTマニュアル、Altschulら NCB/NLM/NIH Bethesda, MD 20894;Altschulら)。また、遺伝情報処理ソフトウエアGENETYX Ver.7(ゼネティックス)、DINASIS Pro(日立ソフト)、Vector NTI(Infomax)等のプログラムを用いて決定することもできる。   The percent identity between two amino acid sequences can be determined by visual inspection and mathematical calculation. The percent identity can also be determined using a computer program. Examples of such computer programs include BLAST, FASTA (Altschul et al., J. Mol. Biol., 215: 403-410 (1990)), ClustalW, and the like. In particular, various conditions (parameters) for identity search by the BLAST program are those described in Altschul et al. (Nucl. Acids. Res., 25, p.3389-3402, 1997), and the National Center for Biotechnology Information (NCBI) ) And DNA Data Bank of Japan (DDBJ) website (BLAST Manual, Altschul et al. NCB / NLM / NIH Bethesda, MD 20894; Altschul et al.). Genetic information processing software GENETYX Ver. 7 (Genetics), DINASIS Pro (Hitachi Software), Vector NTI (Infomax), etc. can also be used for determination.

複数のアミノ酸配列を並列させる特定のアラインメントスキームは、配列のうち、特定の短い領域のマッチングをも示すことができるため、用いた配列の全長配列間に有意な関係がない場合であっても、そのような領域において、特定の配列同一性が非常に高い領域を検出することもできる。さらに、BLASTアルゴリズムは、BLOSUM62アミノ酸スコア付けマトリックスを用いることができるが、選択パラメーターとしては、以下のものを用いることができる:(A)低い組成複雑性を有するクエリー配列のセグメント(Wootton及びFederhenのSEGプログラム(Computers and Chemistry, 1993)により決定される;Wootton及びFederhen, 1996「配列データベースにおける組成編重領域の解析(Analysis of compositionally biased regions in sequence databases)」Methods Enzymol., 266: 544-71も参照されたい)、又は、短周期性の内部リピートからなるセグメント(Claverie及びStates(Computers and Chemistry, 1993)のXNUプログラムにより決定される)をマスクするためのフィルターを含むこと、及び(B)データベース配列に対する適合を報告するための統計学的有意性の閾値、又はE−スコア(Karlin及びAltschul, 1990)の統計学的モデルにしたがって、単に偶然により見出される適合の期待確率;ある適合に起因する統計学的有意差がE−スコア閾値より大きい場合、この適合は報告されない。   A specific alignment scheme that juxtaposes multiple amino acid sequences can also show a match of a specific short region of the sequence, so even if there is no significant relationship between the full length sequences of the sequences used, In such a region, a region having a very high specific sequence identity can also be detected. In addition, the BLAST algorithm can use the BLOSUM62 amino acid scoring matrix, but the following can be used as selection parameters: (A) Segments of query sequence with low composition complexity (Wootton and Federhen's Determined by the SEG program (Computers and Chemistry, 1993); Wootton and Federhen, 1996 “Analysis of compositionally biased regions in sequence databases” Methods Enzymol., 266: 544-71 Including a filter for masking segments (determined by the XNU program of Claverie and States (Computers and Chemistry, 1993)) and (B) the database consisting of short-periodic internal repeats (see) A statistical significance threshold for reporting fits to the sequence, Is the expected probability of a match found by chance, according to a statistical model of E-score (Karlin and Altschul, 1990); this fit if the statistical significance difference due to a fit is greater than the E-score threshold Is not reported.

(g)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
本発明の核酸は、配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸である。
(G) a protein that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid comprising a base sequence complementary to a base sequence encoding a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and having the above-described activity of the present invention The nucleic acid of the present invention hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid consisting of a base sequence complementary to the base sequence encoding the protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 And it is a nucleic acid containing the base sequence which codes the protein which has the said activity of this invention.

配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質及びハイブリダイズの条件は上記のとおりである。本発明の核酸としては、配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸があげられる。   The protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 and the hybridization conditions are as described above. The nucleic acid of the present invention hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid comprising a base sequence complementary to a base sequence encoding a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, and Examples thereof include nucleic acids containing a base sequence encoding a protein having activity.

また、本発明の核酸には、配列番号1からなる塩基配列において1若しくは複数個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなり、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸も含まれる。具体的には、
(i) 配列番号1に示す塩基配列のうち1個又は複数個(好ましくは1個又は数個(例えば、1〜1500個、1〜1000個、1〜500個、1〜300個、1〜250個、1〜200個、1〜150個、1〜100個、1〜50個、1〜30個、1〜25個、1〜20個、1〜15個、さらに好ましくは10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1個))の塩基が欠失した塩基配列、
(ii) 配列番号1に示す塩基配列のうち1個又は複数個(好ましくは1個又は数個(例えば1〜1500個、1〜1000個、1〜500個、1〜300個、1〜250個、1〜200個、1〜150個、1〜100個、1〜50個、1〜30個、1〜25個、1〜20個、1〜15個、さらに好ましくは10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1個))の塩基が他の塩基で置換された塩基配列、
(iii) 配列番号1に示す塩基配列において1個又は複数個(好ましくは1個又は数個(例えば1〜1500個、1〜1000個、1〜500個、1〜300個、1〜250個、1〜200個、1〜150個、1〜100個、1〜50個、1〜30個、1〜25個、1〜20個、1〜15個、さらに好ましくは10、9、8、7、6、5、4、3、2、又は1個))の他の塩基が付加された塩基配列、又は
(iv) 上記(i)〜(iii)を組み合わせた塩基配列であって、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質をコードしている塩基配列を含む核酸を用いることもできる。
Further, the nucleic acid of the present invention comprises a base sequence in which one or more bases are deleted, substituted or added in the base sequence consisting of SEQ ID NO: 1, and encodes the protein having the above activity of the present invention. Nucleic acids containing the base sequence are also included. In particular,
(i) One or more (preferably one or several (for example, 1 to 1500, 1 to 1000, 1 to 500, 1 to 300, 1 to 1) of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 250, 1-200, 1-150, 1-100, 1-50, 1-30, 1-25, 1-20, 1-15, more preferably 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, or 1)) base sequence deleted,
(ii) One or a plurality (preferably one or several (for example, 1 to 1500, 1 to 1000, 1 to 500, 1 to 300, 1 to 250) of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 Pieces, 1 to 200 pieces, 1 to 150 pieces, 1 to 100 pieces, 1 to 50 pieces, 1 to 30 pieces, 1 to 25 pieces, 1 to 20 pieces, 1 to 15 pieces, more preferably 10, 9, 8 , 7, 6, 5, 4, 3, 2, or 1))) in which a base is substituted with another base,
(iii) One or more (preferably one or several (for example, 1-1500, 1-1000, 1-500, 1-300, 1-250) in the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 1 to 200, 1 to 150, 1 to 100, 1 to 50, 1 to 30, 1 to 25, 1 to 20, 1 to 15, more preferably 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, or 1)) a base sequence to which another base is added, or
(iv) A nucleic acid having a base sequence obtained by combining the above (i) to (iii) and including a base sequence encoding the protein having the above activity of the present invention can also be used.

本発明の核酸の好ましい態様としては、以下のいずれかに記載の核酸も含まれる。
-(a)配列番号1で示される塩基配列又はその部分配列を含む核酸
-(d)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列又はその部分配列を含む核酸
(a)配列番号1で示される塩基配列を含む核酸及び(d)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸については、上記のとおりである。上記配列の部分配列とは、上記塩基配列に含まれるORF、CDS、生物学的活性を有する領域、以下に記載するようなプライマーとして用いた領域、プローブとなりうる領域が含まれ、天然由来のものであっても、人工的に作製したものであってもよい。
A preferred embodiment of the nucleic acid of the present invention includes any of the nucleic acids described below.
-(A) a nucleic acid comprising the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or a partial sequence thereof
-(D) a nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or a partial sequence thereof (a) a nucleic acid comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 and (d) represented by SEQ ID NO: 2 The nucleic acid containing the base sequence encoding the protein consisting of the amino acid sequence is as described above. The partial sequence of the above sequence includes ORF, CDS, a region having biological activity, a region used as a primer as described below, and a region that can be used as a probe. Alternatively, an artificially produced one may be used.

また、本発明の核酸には、以下の核酸:1)配列番号2で示されるアミノ酸配列において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸;配列番号1からなる塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸;配列番号1からなる塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなるタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸;配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が80%以上のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸;配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズする核酸、及び、2)以下の(a)〜(e)のいずれかである、1)に記載の核酸:(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列において1〜200個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸;(b)配列番号1からなる塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸と2×SSC、50℃の条件下でハイブリダイズする核酸;(c)配列番号1からなる塩基配列と同一性が90%以上の塩基配列からなる塩基配列を含む核酸;(d)配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が90%以上のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸;(e)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸と2×SSC、50℃の条件下でハイブリダイズする核酸;も含まれる。   The nucleic acid of the present invention includes the following nucleic acid: 1) a base sequence encoding a protein comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 A nucleic acid comprising: a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the base sequence comprising SEQ ID NO: 1; from a base sequence having at least 80% identity to the base sequence comprising SEQ ID NO: 1 A nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein comprising: a nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein comprising an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence comprising SEQ ID NO: 2; comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 A nucleic acid consisting of a base sequence complementary to the base sequence encoding the protein and high under stringent conditions A nucleic acid to be lysed, and 2) any of the following (a) to (e): 1) the nucleic acid according to 1): (a) the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 lacks 1 to 200 amino acids A nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein comprising a lost, substituted or added amino acid sequence; (b) a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the base sequence comprising SEQ ID NO: 1 and 2 × SSC at 50 ° C. A nucleic acid that hybridizes underneath; (c) a nucleic acid comprising a base sequence consisting of a base sequence consisting of 90% or more of the base sequence consisting of SEQ ID NO: 1; and (d) 90% identical to an amino acid sequence consisting of SEQ ID NO: 2. % A nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein consisting of at least an amino acid sequence; (e) a base complementary to the base sequence encoding a protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 Nucleic acid that hybridizes under conditions of nucleic acid and 2 × SSC, 50 ℃ consisting column; also included.

(3)本発明のトランスポゾン転移酵素タンパク質
本発明のタンパク質は、配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質(a)及び前記タンパク質と同等の機能を有するタンパク質を含み、天然由来のものであっても、人工的に作製したものであってもよい。配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質については、上記のとおりである。「同等の機能を有するタンパク質」とは、上記『本発明のトランスポゾン転移酵素をコードする核酸』の項で説明したとおり、「本発明の上記活性」を有するタンパク質を意味する。
(3) Transposon transferase protein of the present invention The protein of the present invention includes a protein (a) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and a protein having a function equivalent to that of the protein, and is naturally derived. Alternatively, it may be artificially produced. The protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is as described above. The “protein having an equivalent function” means a protein having “the above activity of the present invention” as described in the section “Nucleic acid encoding the transposon transferase of the present invention” above.

本発明において、配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等の機能を有するタンパク質としては、以下の(b)又は(c)に記載のタンパク質があげられる。
(b)配列番号2において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質
(c)配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が80%以上のアミノ酸配列からなり、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク質
上記のうち、配列番号2において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列、又は、配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が80%以上のアミノ酸配列については、上記、『本発明のトランスポゾン転移酵素をコードする核酸』の項で説明したとおりである。
In the present invention, examples of the protein having the same function as the protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 include the proteins described in the following (b) or (c).
(B) an amino acid sequence in which one or a plurality of amino acids are deleted, substituted or added in SEQ ID NO: 2, and the protein having the above activity of the present invention (c) an amino acid sequence consisting of SEQ ID NO: 2 A protein having the amino acid sequence of 80% or more and having the above activity of the present invention, among which the amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in SEQ ID NO: 2, or SEQ ID NO: The amino acid sequence having an identity of 80% or more with the amino acid sequence consisting of 2 is as described above in the section “Nucleic acid encoding the transposon transferase of the present invention”.

また、本発明のタンパク質は、人工的に作製したものであってもよく、その場合は、Fmoc法(フルオレニルメチルオキシカルボニル法)、tBoc法(t−ブチルオキシカルボニル法)等の化学合成法によっても製造することができる。また、アドバンスドケムテック社製、パーキンエルマー社製、ファルマシア社製、プロテインテクノロジーインストゥルメント社製、シンセセルーベガ社製、パーセプティブ社製、島津製作所社製等のペプチド合成機を利用して化学合成することもできる。   The protein of the present invention may be artificially prepared. In that case, chemical synthesis such as Fmoc method (fluorenylmethyloxycarbonyl method), tBoc method (t-butyloxycarbonyl method), etc. It can also be manufactured by the law. Chemical synthesis using peptide synthesizers such as Advanced Chemtech, PerkinElmer, Pharmacia, Protein Technology Instruments, Syntheselvega, Perceptive, Shimadzu, etc. You can also.

また、本発明のタンパク質には、以下のタンパク質も含まれる。
1)配列番号2において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質又は配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が80%以上のアミノ酸配列からなるタンパク質;並びに2)(a)配列番号2において1〜200個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質;(b)配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が90%以上のアミノ酸配列からなるタンパク質
(4)本発明の核酸のクローニング
本発明のトランスポゾン転移酵素の核酸は、例えば、適切なプローブを用いてcDNAライブラリーからスクリーニングすることにより、クローニングすることができる。また、適切なプライマーを用いてPCR反応により増幅し、適切なベクターに連結することによりクローニングすることができる。さらに、別のベクターにサブクローニングすることもできる。
The protein of the present invention also includes the following proteins.
1) a protein comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in SEQ ID NO: 2 or a protein comprising an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence comprising SEQ ID NO: 2; (A) a protein comprising an amino acid sequence in which 1 to 200 amino acids have been deleted, substituted or added in SEQ ID NO: 2; (b) an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence comprising SEQ ID NO: 2 (4) Cloning of the nucleic acid of the present invention The nucleic acid of the transposon transferase of the present invention can be cloned, for example, by screening from a cDNA library using an appropriate probe. Moreover, it can clone by amplifying by PCR reaction using a suitable primer, and ligating to a suitable vector. Furthermore, it can be subcloned into another vector.

例えば、pBlue−Script(商標)SK(+)(Stratagene)、pGEM−T(Promega)、pAmp(TM: Gibco-BRL)、p−Direct(Clontech)、pCR2.1−TOPO(Invitrogene)等の市販のプラスミドベクター、ウイルスベクター、人口染色体ベクターやコスミドベクターを用いることができる。また、PCR反応で増幅する場合、プライマーは、上記の配列番号1等に示される塩基配列のいずれの部分も用いることができるが、例えば、
上流側用プライマー:5’−GGAATTCCGCCACCATGAACAAAGGCCGCAAAAGAAC−3’(配列番号5)
下流側プライマー:5’−GTCGACCTAAACCTTACGCTTCTTCTTACCACCACCACCACCACCCTGGGACGCGTCTGT−3’(配列番号6)
等を、各々用いることができる。そして、当該ゲノム配列に、上記プライマー及び耐熱性DNAポリメラーゼ等を作用させてPCR反応を行う。上記方法は、『Molecular Cloning, A Laboratory Manual 3rd ed.』(Cold Spring Harbor Press (2001))』等に従い、当業者であれば容易に行うことができるが、本発明のPCR反応の条件としては、例えば、以下の条件があげられる。
変性温度:95〜100℃
アニーリング温度:40〜60℃
伸長温度:60〜75℃、
上記のサイクル数:5回程度
変性温度:95〜100℃
伸長温度:60〜75℃
上記のサイクル数20〜30回程度
得られたPCR産物の精製には公知の方法を用いることができる。例えば、Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega)、GENECLEAN(フナコシ)、QIAquick PCR purification Kits(QIAGEN)、ExoSAP-IT(GEヘルスケアバイオサイエンス)等のキットを用いる方法、DEAE−セルロース濾紙を用いる方法、透析チューブを用いる方法等がある。アガロースゲルを用いる場合には、アガロースゲル電気泳動を行い、塩基配列断片をアガロースゲルより切り出して、Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega)、GENECLEAN(フナコシ)、QIAquick Gel extraction Kits(QIAGEN)、フリーズ&スクイーズ法等により精製することができる。
For example, pBlue-Script (trademark) SK (+) (Stratagene), pGEM-T (Promega), pAmp (TM: Gibco-BRL), p-Direct (Clontech), pCR2.1-TOPO (Invitrogene), etc. Plasmid vectors, viral vectors, artificial chromosome vectors and cosmid vectors can be used. In the case of amplification by PCR reaction, any part of the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the like can be used as a primer.
Upstream primer: 5′-GGAATTCCGCCCACCATGAACAAAGGCCGCAAAAAACAC-3 ′ (SEQ ID NO: 5)
Downstream primer: 5′-GTCGACCTAAAACCTACCGCTTCTTCTTACACCACCACCACCACCACCCTGGGACGCGCTCTGT-3 ′ (SEQ ID NO: 6)
Etc. can be used respectively. Then, a PCR reaction is carried out by allowing the above-mentioned primers and heat-resistant DNA polymerase to act on the genomic sequence. The above method can be easily carried out by those skilled in the art according to “Molecular Cloning, A Laboratory Manual 3rd ed.” (Cold Spring Harbor Press (2001)), etc., but the conditions for the PCR reaction of the present invention are as follows. For example, the following conditions can be mentioned.
Denaturation temperature: 95-100 ° C
Annealing temperature: 40-60 ° C
Elongation temperature: 60-75 ° C.
Number of cycles above: about 5 Denaturation temperature: 95-100 ° C
Elongation temperature: 60-75 ° C
A known method can be used to purify the PCR product obtained from about 20 to 30 cycles described above. For example, a method using a kit such as Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega), GENECLEAN (Funakoshi), QIAquick PCR purification Kits (QIAGEN), ExoSAP-IT (GE Healthcare Bioscience), DEAE-cellulose filter paper There are a method of using a dialysis tube and the like. When using an agarose gel, perform agarose gel electrophoresis, cut out the base sequence fragment from the agarose gel, Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega), GENECLEAN (Funakoshi), QIAquick Gel extraction Kits (QIAGEN) It can be purified by freeze & squeeze method.

クローニングした核酸の塩基配列はBigDye terminator v3.1(Applied Biosystems)等のシーケンサーを用いて決定することができる。   The base sequence of the cloned nucleic acid can be determined using a sequencer such as BigDye terminator v3.1 (Applied Biosystems).

(5)本発明のトランスポゾン転移酵素発現用ベクター構築及び形質転換体の作製
本発明はまた、本発明のトランスポゾン転移酵素をコードする核酸を含有する組換えベクター(以下、「ヘルパープラスミド」という場合もある)を提供する。本発明は、さらに、上記組換えベクターによって形質転換された形質転換体も提供する。
(5) Construction of vector for transposon transferase expression of the present invention and preparation of transformant The present invention is also a recombinant vector containing a nucleic acid encoding the transposon transferase of the present invention (hereinafter also referred to as “helper plasmid”). Provide). The present invention further provides a transformant transformed with the above recombinant vector.

このような組換えベクター及び形質転換体は以下のようにして得ることができる。すなわち、本発明のトランスポゾン転移酵素をコードする核酸を有するプラスミドを、制限酵素を用いて消化する。用いる制限酵素としては、例えば、EcoRI、KpnI、BamHI及びSalI等があげられるが、これらに限定されない。なお、末端をT4ポリメラーゼ処理することにより平滑化してもよい。消化後の塩基配列断片をアガロースゲル電気泳動により精製する。この塩基配列断片を、発現用ベクターに公知の方法を用いて組み込むことにより、トランスポゾン転移酵素発現用ベクターを得ることができる。この発現ベクターを宿主に導入して形質転換体を作製し、目的とするタンパク質の発現に供する。   Such recombinant vectors and transformants can be obtained as follows. That is, a plasmid having a nucleic acid encoding the transposon transferase of the present invention is digested with a restriction enzyme. Examples of restriction enzymes used include, but are not limited to, EcoRI, KpnI, BamHI, and SalI. The ends may be smoothed by treating with T4 polymerase. The digested base sequence fragment is purified by agarose gel electrophoresis. A transposon transferase expression vector can be obtained by incorporating this nucleotide sequence fragment into an expression vector using a known method. This expression vector is introduced into a host to produce a transformant and used for expression of the target protein.

このとき、発現ベクター及び宿主は、目的とするタンパク質を発現できるものであれば特に限定されず、例えば、宿主として、真菌や細菌、植物、動物若しくはそれらの細胞等があげられる。細菌として、大腸菌やバチルス・ズブチリス等があげられる。また、真菌として、糸状菌、S.cerevisiae (サッカロミセス・セレビシエ)等の酵母等があげられる。さらに植物としては、ナタネ、ダイズ、ワタ、ベニバナ、アマ等の油糧植物があげられる。   In this case, the expression vector and the host are not particularly limited as long as the target protein can be expressed. Examples of the host include fungi, bacteria, plants, animals, and their cells. Examples of bacteria include Escherichia coli and Bacillus subtilis. Further, as fungi, filamentous fungi, S. pneumoniae. and yeasts such as cerevisiae (Saccharomyces cerevisiae). Furthermore, examples of plants include oil plants such as rapeseed, soybean, cotton, safflower and flax.

上記の宿主としては、本発明の核酸が宿主中で自立複製可能であるか、若しくは当該菌の染色体上に挿入され得る構造であることが好ましい。それと同時に、プロモーター、ターミネーターを含む構成であることが好ましい。宿主として大腸菌を使用する場合、発現ベクターとして、例えば、BACクローンのほか、ファルマシア社のpGEX、pUC18等があげられる。プロモーターとしては、例えば、trpプロモーター、lacプロモーター、PLプロモーター、PRプロモーター等の大腸菌やファージ等に由来するプロモーターが用いられる。細菌への組み換えベクターの導入方法としては、例えばエレクトロポレーション法や塩化カルシウム法を用いることができる。   The host preferably has a structure in which the nucleic acid of the present invention can replicate autonomously in the host or can be inserted on the chromosome of the bacterium. At the same time, a structure including a promoter and a terminator is preferable. When using Escherichia coli as a host, examples of expression vectors include BAC clones, Pharmacia pGEX, and pUC18. As the promoter, for example, a promoter derived from Escherichia coli, phage or the like, such as trp promoter, lac promoter, PL promoter, PR promoter or the like is used. As a method for introducing a recombinant vector into bacteria, for example, an electroporation method or a calcium chloride method can be used.

組換えベクターの導入方法としては、例えば、エレクトロポレーション法、スフェロプラスト法、パーティクルデリバリー法及び核内へのDNAの直接マイクロインジェクション等があげられる。栄養要求性のホスト株を用いる場合は、その栄養素を欠いた選択培地上で生育する株を選択することで、形質転換株を取得することができる。また、形質転換に薬剤耐性マーカー遺伝子を用いる場合には、その薬剤を含む選択培地にて培養を行い、薬剤耐性を示す細胞コロニーを得ることができる。   Examples of the method for introducing the recombinant vector include an electroporation method, a spheroplast method, a particle delivery method, and direct microinjection of DNA into the nucleus. When an auxotrophic host strain is used, a transformed strain can be obtained by selecting a strain that grows on a selective medium lacking the nutrient. When a drug resistance marker gene is used for transformation, cell colonies exhibiting drug resistance can be obtained by culturing in a selective medium containing the drug.

(6)本発明のトランスポゾン転移酵素の製造方法
本発明は、上記形質転換体から、トランスポゾン転移酵素を製造する方法を提供する。すなわち、上記形質転換体を培養して得られる培養物からトランスポゾン転移酵素を製造する方法である。具体的には、以下の方法で製造することができる。しかし、本製造方法に関しては、当該方法に限られず、一般的な公知の他の方法を用いて行うこともできる。
(6) Method for producing transposon transferase of the present invention The present invention provides a method for producing a transposon transferase from the transformant. That is, it is a method for producing a transposon transferase from a culture obtained by culturing the transformant. Specifically, it can be produced by the following method. However, the production method is not limited to this method, and can be carried out using other generally known methods.

トランスポゾン転移酵素を発現させた生物の培養に用いる培地は、適当なpH及び浸透圧を有し、各宿主の増殖に必要な栄養素、微量成分、血清や抗生物質等の生物材料を含んでいる培養液(培地)であれば、いかなる培養液も用いうる。例えば、トランスポゾン転移酵素を発現させた生物としてHEK293T細胞を用いた場合、培地にDMEM(Gibco)を用いることができる。培養条件は、宿主の増殖に適し、かつ生成した酵素が安定に保たれるのに適当な条件であればいかなる条件でもよいが、具体的には、嫌気度、培養時間、温度、湿度、静置培養又は振盪培養等の個々の条件を調節することができる。培養方法は、同一条件での培養(1段階培養)でもよく、2以上の異なる培養条件を用いる、いわゆる2段階培養若しくは3段階培養でもよいが、大量培養をする場合には、培養効率がよい2段階培養等が好ましい。例えば、トランスポゾン転移酵素を発現させた生物としてHEK293T細胞を用いて培地にDMEM(Gibco)を用いた場合は、5%CO2、37℃の条件で培養することができる。
(7)本発明の遺伝子導入試薬
本発明のトランスポゾン転移酵素を用いた細胞導入を行う場合は、上記した各種のトランスポゾン転移酵素のほか、トランスポゾン認識配列も組み合わせて用いる。そして、これらに加えて、他の溶媒や溶質と組み合わせて組成物とすることができる。たとえば、蒸留水、pH緩衝試薬、塩、タンパク質、界面活性剤などを組み合わせることができる。
The culture medium used for culturing organisms expressing transposon transferase has a suitable pH and osmotic pressure, and contains nutrients necessary for the growth of each host, trace components, and biological materials such as serum and antibiotics. Any culture solution can be used as long as it is a solution (medium). For example, when HEK293T cells are used as organisms expressing transposon transferase, DMEM (Gibco) can be used as the medium. The culture conditions may be any conditions as long as they are suitable for the growth of the host and are suitable for keeping the produced enzyme stable. Specifically, anaerobic degree, culture time, temperature, humidity, static Individual conditions such as stationary culture or shaking culture can be adjusted. The culture method may be culture under the same conditions (one-stage culture), or so-called two-stage culture or three-stage culture using two or more different culture conditions, but in the case of mass culture, the culture efficiency is good. Two-stage culture is preferred. For example, when HEK293T cells are used as organisms expressing transposon transferase and DMEM (Gibco) is used as the medium, the cells can be cultured under conditions of 5% CO 2 and 37 ° C.
(7) Gene Transfer Reagent of the Present Invention When cells are introduced using the transposon transferase of the present invention, a transposon recognition sequence is used in combination with the various transposon transferases described above. And in addition to these, it can be set as a composition combining with another solvent and solute. For example, distilled water, pH buffer reagent, salt, protein, surfactant and the like can be combined.

本発明のトランスポゾン転移酵素は適当なベクターに組み込まれたヘルパープラスミドの状態であるのがよい(図2)。当該ヘルパープラスミドは例えば、以下の実施例1記載の方法で作製することができる。   The transposon transferase of the present invention may be in the form of a helper plasmid incorporated into an appropriate vector (FIG. 2). The helper plasmid can be prepared, for example, by the method described in Example 1 below.

本発明に関するトランスポゾン認識配列について、以下に説明する。本発明に関するAlbatrossトランスポゾン認識配列は、配列番号3及び4で示される。具体的にはAlbatrossトランスポゾン認識配列は、Albatrossの左側認識配列(配列番号3)及び右側認識配列(配列番号4)を含む。ここで、配列番号3のうち、第1−110番目の塩基はトランスポゾン左側外部を認識する配列部分であり、第111−508番目の塩基はトランスポゾン左側内部を認識する配列部分である。このうち、Albatrossトランスポゾンの転移に必要な認識配列は配列番号3の第111-128番目の塩基である。また、配列番号4のうち、第1−586番目の塩基はトランスポゾン右側内部を認識する配列部分であり、第587−682番目の塩基はトランスポゾン右側外部を認識する配列部分である。このうち、Albatrossトランスポゾンの転移に必要な認識配列は配列番号4の569-586番目の塩基である。当該トランスポゾン認識配列自体は、上記『(2)本発明のトランスポゾン転移酵素をコードする核酸』に記載した公知の方法にて獲得することができる。また、本発明に関する遺伝子導入試薬では、当該トランスポゾン認識配列はトランスポゾン認識配列を含むコンストラクト(インジケータープラスミド)の状態であるのがよい(図2)。このインジケータープラスミドについては、上記左側認識配列及び右側認識配列の間に遺伝子導入に用いる所望の標的配列が組み込まれる構造である。当該インジケータープラスミドは公知の方法を用いて作製することができるが、例えば、以下の実施例2に記載する方法で作製することができる。具体的には、まず、トランスポゾンの上記左側認識配列及び右側認識配列を各々精製したものを、例えば以下のプライマーを用いてPCR反応を行う。
左側フォワードプライマー: CATTGATGAATGAGACGGCTTTGATTTGGA(配列番号11)
右側リバースプライマー: TGTACTCATTGAACTTTGGATGGTCACACA(配列番号12)

PCR条件
変性温度:95〜100℃
アニーリング温度:40〜60℃
伸長温度:60〜75℃、
上記のサイクル数:5回程度
変性温度:95〜100℃
伸長温度:60〜75℃
上記のサイクル数20〜30回程度

そして、得られた増幅産物を公知の方法で精製し、公知の方法でライゲーション、トランスフォーメーションを行うことでインジケータープラスミドを得ることができる。
The transposon recognition sequence relating to the present invention will be described below. Albatross transposon recognition sequences for the present invention are shown in SEQ ID NOs: 3 and 4. Specifically, the Albatross transposon recognition sequence includes an Albatross left side recognition sequence (SEQ ID NO: 3) and a right side recognition sequence (SEQ ID NO: 4). Here, in SEQ ID NO: 3, the 1-110th base is a sequence portion that recognizes the outside of the transposon left side, and the 111th to 508th bases are a sequence portion that recognizes the inside of the transposon left side. Among these, the recognition sequence necessary for transfer of the Albatross transposon is the 111th to 128th bases of SEQ ID NO: 3. In SEQ ID NO: 4, the 1-586th base is a sequence portion that recognizes the inside of the transposon right side, and the 587th to 682nd bases are a sequence portion that recognizes the outside of the transposon right side. Among these, the recognition sequence necessary for the transfer of the Albatross transposon is the 569th to 586th base of SEQ ID NO: 4. The transposon recognition sequence itself can be obtained by a known method described in “(2) Nucleic acid encoding the transposon transferase of the present invention”. In the gene introduction reagent according to the present invention, the transposon recognition sequence may be in the state of a construct (indicator plasmid) containing the transposon recognition sequence (FIG. 2). The indicator plasmid has a structure in which a desired target sequence used for gene introduction is incorporated between the left recognition sequence and the right recognition sequence. The indicator plasmid can be prepared using a known method, and for example, can be prepared by the method described in Example 2 below. Specifically, first, a PCR reaction is performed on the purified transposon left recognition sequence and right recognition sequence, for example, using the following primers.
Left forward primer: CATTGATGAATGAGACGGCTTTGATTTGGA (SEQ ID NO: 11)
Right reverse primer: TGTACTCATTGAACTTTGGATGGTCACACA (SEQ ID NO: 12)

PCR condition denaturation temperature: 95-100 ° C
Annealing temperature: 40-60 ° C
Elongation temperature: 60-75 ° C.
Number of cycles above: about 5 Denaturation temperature: 95-100 ° C
Elongation temperature: 60-75 ° C
About 20 to 30 cycles above

The obtained amplification product is purified by a known method, and an indicator plasmid can be obtained by ligation and transformation by a known method.

本発明の遺伝子導入試薬には反応試薬を含めてよい。反応試薬とは適当な化学的または物理的検出手段により検出可能な標識を有する試薬である。そのような標識物質を用いる測定法に使用される標識剤として、たとえば蛍光物質、酵素、放射性同位元素、発光物質などが用いられる。標識に酵素を用いたELISA法は広く利用されている。蛍光物質として、フルオレスカミン、フルオレッセインイソチオシアネートなど、酵素として、パーオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ、リンゴ酸脱水酵素、α-グルコシダーゼ、α-ガラクトシダーゼなど、放射性同位元素として、125I、131I、3H、14Cなど、発光物質として、ルシフェリン、ルシゲニン、ルミノール、ルミノール誘導体などが例示される。 The gene introduction reagent of the present invention may contain a reaction reagent. A reaction reagent is a reagent having a label detectable by an appropriate chemical or physical detection means. As a labeling agent used in a measurement method using such a labeling substance, for example, a fluorescent substance, an enzyme, a radioisotope, a luminescent substance and the like are used. An ELISA method using an enzyme for labeling is widely used. As fluorescent substances, fluorescamine, fluorescein isothiocyanate, etc. As enzymes, peroxidase, alkaline phosphatase, malate dehydrase, α-glucosidase, α-galactosidase, etc. As radioisotopes, 125 I, 131 I, 3 Examples of luminescent substances such as H and 14 C include luciferin, lucigenin, luminol, and luminol derivatives.

さらに、反応媒体として、反応の至適条件を与えるか、反応生成物質の安定化などに有用な緩衝液、反応物質の安定化剤などが含まれる。
(8) 本発明の細胞導入キット
本発明のトランスポゾン転移酵素を用いた細胞導入を行う場合、特別の条件、操作などは必要とされない。それぞれの方法における通常の条件、操作に準じて行なわれ、必要であれば若干の修飾を加えて好適な測定系を構築できる。
Further, the reaction medium includes a buffer solution that gives optimum conditions for the reaction or is useful for stabilizing the reaction product, a stabilizer for the reactant, and the like.
(8) Cell transfer kit of the present invention When performing cell transfer using the transposon transferase of the present invention, special conditions, operations, etc. are not required. It is carried out according to the usual conditions and operations in each method, and a suitable measurement system can be constructed by adding some modifications if necessary.

そのためのもっとも簡便かつ効率的な測定を行なうことを可能とするのは、上記本発明の遺伝子導入試薬をキット化することである。キット化により、通常の検査室または実験室で、特殊な分析機器、熟練した操作、高度の知識は必要とせずに、効率的に定量を行なうことができる。アッセイキットの構成および形態は、とくに限定されるものでなく所定の目的を達成できるものであればその内容は限定されない。一般には候補物質試料について、スクリーニングを実行し得られた結果を解釈するための使用説明書、反応試薬、反応が行なわれる場となる反応媒体、アッセイの場を提供する基材などから構成される。さらに所望により、比較基準とするためのあるいは検量線を作成するための照合サンプル、検出器なども含んでもよい。本発明の遺伝子導入の検出確認手段としては、分光器、放射線検出器、光散乱検出器といった上記標識を検出可能なものがあげられる。
(9)本発明の細胞導入方法
本発明の上記本発明のトランスポゾン転移酵素を用いて遺伝子導入を行う方法は、以下の:(a)請求項5記載のトランスポゾン転移酵素を含む1又はそれ以上のトランスポゾン転移酵素を作動可能に結合した1又はそれ以上の発現ベクターを作製する工程;(b)1又はそれ以上の標的配列の両端に、前記請求項5記載のトランスポゾン転移酵素を含む1又はそれ以上のトランスポゾン転移酵素が認識する1又はそれ以上のトランスポゾン認識配列を組み込んでコンストラクトを作製する工程;(c)前記発現ベクターのうち1の発現ベクターと前記コンストラクトを細胞に導入して、前記トランスポゾン転移酵素を前記トランスポゾン認識配列に認識させてDNAを切断させる工程;及び(d)前記切断されたDNAがホストゲノムに組み込まれる工程;を含む方法である。ここで、工程(a)及び(b)については上記したとおりである。また工程(a)及び(b)については、工程(c)のときまでに工程(a)の発現ベクター及び工程(b)のコンストラクトが調製されていればよく、両工程を同時に行ってもよく、またどちらを先に行ってもよい。
For this purpose, the most convenient and efficient measurement can be performed by making the gene introduction reagent of the present invention into a kit. By making a kit, quantitative analysis can be performed efficiently in a normal laboratory or laboratory without the need for special analytical instruments, skilled operations, and advanced knowledge. The configuration and form of the assay kit are not particularly limited, and the content thereof is not limited as long as the predetermined purpose can be achieved. In general, a candidate substance sample is composed of instructions for interpreting the results obtained by performing screening, reaction reagents, reaction medium in which the reaction is performed, and a substrate that provides a place for the assay. . Furthermore, if desired, a verification sample for use as a comparison reference or for creating a calibration curve, a detector, and the like may be included. Examples of the detection confirmation means for gene introduction according to the present invention include those capable of detecting the above-mentioned label such as a spectroscope, a radiation detector, and a light scattering detector.
(9) Cell introduction method of the present invention The method for gene transfer using the above-described transposon transferase of the present invention comprises the following: (a) one or more containing the transposon transferase according to claim 5 A step of producing one or more expression vectors operatively linked to a transposon transferase; (b) one or more comprising the transposon transferase of claim 5 at both ends of one or more target sequences; A step of preparing a construct by incorporating one or more transposon recognition sequences recognized by the transposon transferase of (c); (c) introducing the expression vector of one of the expression vectors and the construct into a cell; Cleaving DNA by causing the transposon recognition sequence to recognize; and (d) cleaving A step of integrating the DNA into the host genome. Here, the steps (a) and (b) are as described above. As for steps (a) and (b), the expression vector of step (a) and the construct of step (b) may be prepared by the time of step (c), and both steps may be performed simultaneously. Either of these may be done first.

(b)標的配列の両端に、トランスポゾン認識配列を組み込む工程については、標的配列としては、いかなるサイズの配列をも含むいかなる塩基(ゲノム)配列をも用いることができる。つまり、一本鎖及び二本鎖のDNAのほか、そのRNA相補体も含み、天然由来のものであっても、人工的に作製したものであってもよい。DNAには、例えば、ゲノムDNAや、前記ゲノムDNAに対応するcDNA、化学的に合成されたDNA、PCRにより増幅されたDNA、及びそれらの組み合わせや、DNAとRNAのハイブリッドがあげられるがこれらに限定されない。さらに、本発明の遺伝子導入方法は、100kbを上回る巨大なサイズのDNA配列でも導入できるという利点がある。   (B) For the step of incorporating a transposon recognition sequence at both ends of the target sequence, any base (genomic) sequence including a sequence of any size can be used as the target sequence. That is, in addition to single-stranded and double-stranded DNA, and its RNA complement, it may be naturally derived or artificially produced. Examples of DNA include genomic DNA, cDNA corresponding to the genomic DNA, chemically synthesized DNA, DNA amplified by PCR, a combination thereof, and a hybrid of DNA and RNA. It is not limited. Furthermore, the gene introduction method of the present invention has an advantage that even a DNA sequence of a huge size exceeding 100 kb can be introduced.

当該標的配列の両端に、トランスポゾン認識配列を組み込む方法は上記『(4)本発明の核酸のクローニング』や『(5)本発明のトランスポゾン転移酵素発現用ベクター構築及び形質転換体の作製』等で記載したような公知のいかなる方法をも用いることができる。例えば、当該標的配列を公知の方法で増幅、精製したものを制限酵素で処理し、同じように制限酵素で処理したトランスポゾン認識配列を含むコンストラクトと公知のライゲーション反応を行うことにより得ることができる。具体的には、PCRを用いたコンストラクト作製方法、in fusionを用いたコンストラクト作製方法及びBACを用いたコンストラクト作製方法などがあげられるがこれらに限定されない。PCRを用いたコンストラクト作製方法は、各々増幅した標的配列とトランスポゾン認識配列を含む配列とをPCR反応を用いて連結してからベクターへライゲーションする方法で、導入配列が短い場合に用いられる。in fusionを用いたコンストラクト作製方法は、組み込むベクターの末端数塩基と相補的な配列を付加したPCRプライマーで、増幅した標的配列とトランスポゾン認識配列を含む配列とを増幅し、線状化したベクターとを用いてクローニングする方法で、導入配列が短い場合に用いられる。また、左右のトランスポゾン認識配列と隣接するが各々互いに相補的な配列を有するように設計されてもよい。標的配列BACを用いたコンストラクト作製方法は、100kbを超える長い配列を導入できる。   Methods for incorporating a transposon recognition sequence at both ends of the target sequence are as described in “(4) Cloning of nucleic acid of the present invention”, “(5) Construction of vector for expression of transposon transferase of the present invention and preparation of transformant”, etc. Any known method as described can be used. For example, it can be obtained by treating a target sequence amplified and purified by a known method with a restriction enzyme, and performing a known ligation reaction with a construct containing a transposon recognition sequence treated with the restriction enzyme in the same manner. Specific examples include, but are not limited to, a construct production method using PCR, a construct production method using in fusion, and a construct production method using BAC. The construction method using PCR is a method in which each amplified target sequence and a sequence containing a transposon recognition sequence are ligated using a PCR reaction and then ligated to a vector, and used when the introduced sequence is short. The construct preparation method using in fusion is a method in which a linearized vector obtained by amplifying an amplified target sequence and a sequence containing a transposon recognition sequence with a PCR primer to which a sequence complementary to the terminal bases of the vector to be incorporated is added. This method is used when the introduced sequence is short. Alternatively, it may be designed to have sequences that are adjacent to the left and right transposon recognition sequences but are complementary to each other. The construction method using the target sequence BAC can introduce a long sequence exceeding 100 kb.

工程(c)前記発現ベクターと前記標的配列が組み込まれたコンストラクトを細胞に導入して、前記トランスポゾン転移酵素を前記トランスポゾン認識配列に認識させてDNAを切断させる工程については、前記発現ベクター(ヘルパープラスミド)と前記標的配列が組み込まれたコンストラクト(インジケータープラスミド)を公知の方法で細胞に導入することにより行う。ここで用いうる細胞としては、目的とする本発明のトランスポゾン転移活性を発現できるものであれば特に限定されず、例えば、動物の細胞、真菌や細菌、植物、動物若しくはそれらの細胞等があげられる。動物の細胞として、HEK、特に、HEK293T、CHO、HL-60、HeLa、MDCK、NIH3T3、PC12、S2、Sf9、Veroなどがあげられる。細菌として、大腸菌やバチルス・ズブチリス等があげられる。また、真菌として、糸状菌、S.cerevisiae等の酵母等があげられる。さらに植物としては、ナタネ、ダイズ、ワタ、ベニバナ、アマ等の油糧植物があげられる。さらに、本発明のヘルパープラスミド及びインジケータープラスミドが細胞中で自立複製可能であるか、若しくは当該菌の染色体上に挿入され得る構造であることが好ましい。それと同時に、プロモーター、ターミネーターを含む構成であることが好ましい。細胞として動物由来の細胞を使用する場合、プロモーターとしては、例えば、CMVやSV40等のプロモーターが用いられる。細胞への組み換えベクターの導入方法としては、例えば、PEI-MAX (final: 8ug/ml、PSI)等の市販のキットの他、エレクトロポレーション法や塩化カルシウム法、スフェロプラスト法、パーティクルデリバリー法及び核内へのDNAの直接マイクロインジェクション等があげられる。栄養要求性のホスト株を用いる場合は、その栄養素を欠いた選択培地上で生育する株を選択することで、形質転換株を取得することができる。また、形質転換に薬剤耐性マーカー遺伝子を用いる場合には、その薬剤を含む選択培地にて培養を行い、薬剤耐性を示す細胞コロニーを得ることができる。   Step (c) The step of introducing the construct into which the expression vector and the target sequence are incorporated into a cell, causing the transposon transferase to be recognized by the transposon recognition sequence and cleaving the DNA, is performed by using the expression vector (helper plasmid). ) And a construct (indicator plasmid) incorporating the target sequence is introduced into the cell by a known method. The cells that can be used here are not particularly limited as long as they can express the intended transposon transfer activity of the present invention, and examples thereof include animal cells, fungi, bacteria, plants, animals, and their cells. . Examples of animal cells include HEK, particularly HEK293T, CHO, HL-60, HeLa, MDCK, NIH3T3, PC12, S2, Sf9, Vero, and the like. Examples of bacteria include Escherichia coli and Bacillus subtilis. Examples of fungi include filamentous fungi and yeasts such as S. cerevisiae. Furthermore, examples of plants include oil plants such as rapeseed, soybean, cotton, safflower and flax. Furthermore, the helper plasmid and indicator plasmid of the present invention are preferably capable of autonomous replication in cells or have a structure that can be inserted into the chromosome of the bacterium. At the same time, a structure including a promoter and a terminator is preferable. When animal-derived cells are used as the cells, promoters such as CMV and SV40 are used as the promoter, for example. As a method for introducing a recombinant vector into a cell, for example, a commercially available kit such as PEI-MAX (final: 8ug / ml, PSI), electroporation method, calcium chloride method, spheroplast method, particle delivery method And direct microinjection of DNA into the nucleus. When an auxotrophic host strain is used, a transformed strain can be obtained by selecting a strain that grows on a selective medium lacking the nutrient. When a drug resistance marker gene is used for transformation, cell colonies exhibiting drug resistance can be obtained by culturing in a selective medium containing the drug.

さらに、本発明のヘルパープラスミド、つまり、本発明のトランスポゾン転移酵素を作動可能に結合した発現ベクターと、インジケータープラスミド、つまり、標的配列及び本発明のトランスポゾン転移酵素を認識するトランスポゾン認識配列が組み込まれたコンストラクトはいかなる量比で用いてもよいが、好ましくは、ヘルパープラスミド:インジケータープラスミドが100:1、80:1、75:1、50:1、40:1、30:1、29:1、25:1、20:1、15:1、12.5:1、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、3:1、2.5:1、2:1、1.5:1、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:12.5、1:15、1:20、1:25、1:29、1:30、1:40、1:50、1:75、1:80、1:100であり、より好ましくは、29:1、25:1、20:1、15:1、12.5:1、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、3:1、2.5:1、2:1、1.5:1、1:1、1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:12.5、1:15、1:20、1:25、1:29である。   Furthermore, the helper plasmid of the present invention, that is, the expression vector operably linked to the transposon transferase of the present invention, and the indicator plasmid, that is, the target sequence and the transposon recognition sequence that recognizes the transposon transferase of the present invention are incorporated. The construct may be used in any quantitative ratio, but preferably the helper plasmid: indicator plasmid is 100: 1, 80: 1, 75: 1, 50: 1, 40: 1, 30: 1, 29: 1, 25 : 1, 20: 1, 15: 1, 12.5: 1, 10: 1, 9: 1, 8: 1, 7: 1, 6: 1, 5: 1, 4.5: 1, 4: 1, 3.5: 1 , 3: 1, 2.5: 1, 2: 1, 1.5: 1, 1: 1, 1: 1.5, 1: 2, 1: 2.5, 1: 3, 1: 3.5, 1: 4, 1: 4.5, 1 : 5, 1: 6, 1: 7, 1: 8, 1: 9, 1:10, 1: 12.5, 1:15, 1:20, 1:25, 1:29, 1:30, 1:40 1:50, 1:75, 1:80, 1: 100, more preferably 29: 1, 25: 1, 20: 1, 15: 1, 12.5: 1, 10: 1, 9: 1 8: 1, 7: 1, 6: 1, 5: 1, 4.5: 1, 4: 1, 3.5: 1, 3: 1, 2.5: 1 , 2: 1, 1.5: 1, 1: 1, 1: 1.5, 1: 2, 1: 2.5, 1: 3, 1: 3.5, 1: 4, 1: 4.5, 1: 5, 1: 6, 1 : 7, 1: 8, 1: 9, 1:10, 1: 12.5, 1:15, 1:20, 1:25, 1:29.

このように、ヘルパープラスミド及びインジケータープラスミドを細胞に適当な量比で添加し、細胞培養を行うことにより、本発明のヘルパープラスミド及び標的配列を含むインジケータープラスミドに認識させると、上記『(1)本発明の概要』に記載したように本発明のトランスポゾン転移酵素が左側認識配列と右側認識配列を認識して、当該箇所を切断する。これにより、目的とする標的配列が切り出されて、ホストゲノムに組み込まれることで、標的配列の遺伝子導入が完成する。   As described above, when the helper plasmid and the indicator plasmid containing the target sequence are recognized by adding the helper plasmid and the indicator plasmid to the cells in an appropriate amount ratio and culturing the cells, the above “(1) As described in “Summary of the Invention”, the transposon transferase of the present invention recognizes the left recognition sequence and the right recognition sequence and cleaves the relevant portion. Thereby, the target sequence of interest is cut out and incorporated into the host genome, thereby completing gene introduction of the target sequence.

本発明のヘルパープラスミド及びインジケータープラスミドを用いた遺伝子導入方法によれば、ホストクローンに取り込まれるのは1クローンのみであるため、サイレンシングを受けることがない点で有利である。さらに、本発明のトランスポゾン転移酵素がトランスポゾン認識配列を正確に認識する。つまり、本発明は、切り出された標的配列がホストゲノムに導入された場合に、標的配列の機能を正確に再現できる方法として優れた遺伝子導入方法である。
(10)本発明の細胞導入除去方法
さらに、本発明の遺伝子導入方法の原理を利用して、本発明のトランスポゾン転移酵素を用いて、トランスポゾン認識配列及び標的配列を含むホストゲノムから標的配列のみを切り出す(除去する)こともできる。トランスポゾン認識配列及び標的配列があるホストゲノムと本発明のトランスポゾン転移酵素を細胞に導入すると、当該トランスポゾン転移酵素がトランスポゾン認識配列を認識することにより、当該認識配列でDNAが切断される。ここで、切断されて切り出されたDNAには所望の標的が含まれる。このように、本発明の方法は、標的配列を含むDNAをホストゲノムから除去することができる。この場合、本発明のトランスポゾン転移酵素がトランスポゾン認識配列を正確に認識するため、切断時に余分な塩基が切り取られることがなく、かつ、余分な塩基が切り残されることもない。本発明の方法は所望の標的配列を精度よく切り出すことができる点で好ましい。
According to the gene introduction method using the helper plasmid and the indicator plasmid of the present invention, since only one clone is incorporated into the host clone, it is advantageous in that it does not receive silencing. Furthermore, the transposon transferase of the present invention accurately recognizes the transposon recognition sequence. That is, the present invention is an excellent gene introduction method as a method capable of accurately reproducing the function of a target sequence when the cut out target sequence is introduced into the host genome.
(10) Cell introduction / removal method of the present invention Furthermore, using the principle of the gene transfer method of the present invention, the target sequence from the host genome containing the transposon recognition sequence and the target sequence can be obtained using the transposon transferase of the present invention. It can also be cut out (removed). When a host genome having a transposon recognition sequence and a target sequence and the transposon transferase of the present invention are introduced into a cell, the transposon transferase recognizes the transposon recognition sequence, whereby DNA is cleaved at the recognition sequence. Here, the desired target is contained in the DNA cut and cut. Thus, the method of the present invention can remove DNA containing the target sequence from the host genome. In this case, since the transposon transferase of the present invention accurately recognizes the transposon recognition sequence, an excess base is not cut off at the time of cleavage, and an excess base is not left uncut. The method of the present invention is preferable in that a desired target sequence can be accurately cut out.

上記方法のトランスポゾン認識配列及び標的配列を含むホストゲノムは、上記『(9)本発明の細胞導入方法』に記載した方法で作製されてもよい。この場合、上記の工程(a)〜(d)で生成したホストゲノムに以下の:(e)工程(d)で前記DNAが組み込まれた細胞に前記トランスポゾン転移酵素を導入して、前記トランスポゾン転移酵素をトランスポゾン認識配列に認識させることによりDNAを切断して、前記標的配列を含むDNAをホストゲノムから除去する工程;及び(f)前記DNAが除去された前記ホストゲノムをライゲーションする工程;を行うことにより、ホストゲノムから所望のDNAを除去することができる。工程(e)は、工程(c)の前記発現ベクターと前記標的配列が組み込まれたコンストラクトを細胞に導入して、前記トランスポゾン転移酵素を前記トランスポゾン認識配列に認識させてDNAを切断させる工程と同様の原理であり、工程(c)で記載した方法で行われてよい。工程(f)は転移酵素の触媒反応により工程(e)に引き続いて行われる。   The host genome containing the transposon recognition sequence and the target sequence of the above method may be prepared by the method described in the above “(9) Cell transfer method of the present invention”. In this case, the transposon transferase is introduced into the cell into which the DNA has been incorporated in the host genome generated in the steps (a) to (d) described below: (e) in the step (d). Cleaving the DNA by causing the enzyme to recognize a transposon recognition sequence and removing the DNA containing the target sequence from the host genome; and (f) ligating the host genome from which the DNA has been removed. Thus, the desired DNA can be removed from the host genome. The step (e) is the same as the step of introducing the construct into which the expression vector and the target sequence are incorporated in the step (c) into a cell, causing the transposon transferase to be recognized by the transposon recognition sequence and cleaving the DNA. And may be performed by the method described in step (c). Step (f) is performed subsequent to step (e) by a catalytic reaction of transferase.

上記の遺伝子の導入方法及び除去(切り出し)方法は本発明のトランスポゾン転移酵素及びその認識配列のセットに1又はそれ以上の他のトランスポゾン転移酵素及びその認識配列のセットを組み合わせて用いることができる(図4)。つまり、上記の方法において、1のトランスポゾン転移酵素について工程(e)及び(f)が行われた後、さらに1又はそれ以上の他の1のトランスポゾン転移酵素について工程(e)及び(f)が1又はそれ以上繰り返し行われることにより、複数の標的配列の遺伝子導入除去を所望の順序でより効果的に行うことができる。つまり、本発明では、複数のトランスポゾン転移酵素を各々認識する複数の認識配列を予め組み込んだインジケータープラスミドを作製し、当該トランスポゾン転移酵素を各々含むヘルパープラスミドを順に作用させることができる。それにより、より複雑な遺伝子導入及びその除去を実現することができる。本発明により、特にiPS細胞の樹立の際にガン化を引き起こすリスクがある未分化誘導遺伝子(Oct3/4・Sox2・Klf4・c-Myc)を導入し、その後幹細胞を樹立して組織・器官を再生させた後、当該遺伝子を除去することにより遺伝子型を元に戻すという作業が可能となる。このように、本発明の遺伝子導入除去方法は、再生医療分野で応用できるという利点がある。   The above gene introduction method and removal (cutout) method can be used in combination with one or more other transposon transferases and their recognition sequence sets in the set of transposon transferases and their recognition sequences of the present invention ( FIG. 4). That is, in the above method, after steps (e) and (f) are performed on one transposon transferase, steps (e) and (f) are further performed on one or more other transposon transferases. By repeatedly performing one or more, gene introduction and removal of a plurality of target sequences can be more effectively performed in a desired order. That is, in the present invention, an indicator plasmid in which a plurality of recognition sequences each recognizing a plurality of transposon transferases is preliminarily incorporated can be prepared, and a helper plasmid containing each of the transposon transferases can be allowed to act in order. Thereby, more complicated gene introduction and removal thereof can be realized. According to the present invention, an undifferentiation-inducing gene (Oct3 / 4, Sox2, Klf4, c-Myc) that is at risk of causing canceration is introduced, particularly when iPS cells are established, and then stem cells are established to establish tissues and organs. After the regeneration, it is possible to restore the genotype by removing the gene. Thus, the gene transfer removal method of the present invention has an advantage that it can be applied in the field of regenerative medicine.

次に、本発明を実施例によって説明するが、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited by these Examples, Various modifications are included.

(実施例1)
本実施例は、本発明のトランスポゾン転移酵素の塩基配列を増幅することを目的とする。
用いたトランスポゾン転移酵素のゲノム配列を配列番号1に示す。配列番号1に記載された塩基配列のうち、第1−6番目の塩基はKozak配列を示し、第7−2460番目の塩基はトランスポゾン転移酵素をコードする配列であり、第2461-2478番目の塩基はlinker配列を示し、第2479−2496番目の塩基は核移行シグナル配列を示し、第2497−2499番目の塩基は終止コドンを示す。
Example 1
The purpose of this example is to amplify the base sequence of the transposon transferase of the present invention.
The genomic sequence of the transposon transferase used is shown in SEQ ID NO: 1. Among the nucleotide sequences described in SEQ ID NO: 1, the 1st to 6th bases indicate the Kozak sequence, the 7th to 2460th bases are sequences encoding a transposon transferase, and the 2461st to 2478th bases. Indicates a linker sequence, the 2479th to 2496th bases indicate a nuclear translocation signal sequence, and the 2497th to 2499th bases indicate a stop codon.

このトランスポゾン転移酵素のゲノム配列の増幅は、以下の方法により行った。まず、Construction of a BAC library derived from the inbred Hd-rR strain of the teleost fish, Oryzias latipes. Matsuda, M. et al.,Genes Genet. Syst. (2011)に記載の方法に従って作成されたBACライブラリーからAlbatross全長を含むBACクローン(Md-series, 13I17)をスクリーニングし、PCRにより転移酵素配列を増幅した。増幅にはprimeSTAR GXL polymerase (TaKaRa)を用いた。
増幅に用いたプライマーは以下の通りである。
フォワードプライマー: EcoRI-Kozak-Alba-F
GGAATTCCGCCACCATGAACAAAGGCCGCAAAAGAAC(配列番号5)

リバースプライマー: Alba-R-TPase+NLS+SalI
GTCGACCTAAACCTTACGCTTCTTCTTACCACCACCACCACCACCCTGGGACGCGTCTGT
(配列番号6)

増幅に用いたPCR反応条件は以下の通りである。
1. 98℃ 60秒
2. 98℃ 10秒
3. 55℃ 15秒
4. 68℃ 2分30秒(2〜4を5サイクル)
5. 98℃ 10秒
6. 68℃ 2分30秒(5〜6を25サイクル)
7. 4℃ ∞
その後、増幅PCR産物を電気泳動し、Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega)を用いて増幅産物を精製した。精製した増幅産物をBlunt II TOPO(invitrogen)にライゲーションして、DH5a大腸菌株にトランスフォーメーションを行い、カナマイシンプレートにストリークした。得られたコロニーを収集し、カナマイシン (50ug/ml)添加2ml LBにて37℃で一晩培養した。培養後のコロニーからQIAGEN Mini prep(QIAGEN)を用いてプラスミドの精製を行った。得られたプラスミドを制限酵素EcoRI(ToYoBo)及びSalI(TaKaRa)を用いて3時間酵素処理を行った。このとき、同時に、 pCSf107mTベクター (Secreted Frizzled-related proteins enhance the diffusion of Wnt ligands and expand their signalling range. Mii, Y. et al., Development (2009))について、EcoRI(ToYoBo)、XhoI(TaKaRa)及びCIAP(TaKaRa)を用いて3時間酵素処理を行った。酵素処理後のプラスミド及びベクターを各々電気泳動し、Wizard SV Gel and PCR clean-UP System(Promega)を用いて精製を行った。精製後のプラスミド及びベクターをLigation high v2(ToYoBo)を用いて16℃1時間ライゲーションを行った。ライゲーション後のプラスミドベクターについて、DH5a大腸菌株にトランスフォーメーションを行い、アンピシリンプレートにストリークした。その後、コロニーを収集し、アンピシリン(50ug/ml)添加100ml LBにて37℃で一晩培養した。培養後のプラスミドをNucleobond extra midi kit(TaKaRa)を用いて精製した。これより、トランスポゾン転移酵素の塩基配列を含むベクターが増幅された。得られたプラスミドをヘルパープラスミドとした。
(実施例2)
本実施例は、Albatrossの左側認識配列及び右側認識配列を各々増幅し、インジケータープラスミドを作製することを目的とする。
Albatrossの左側認識配列(配列番号3)及び右側認識配列(配列番号4)の増幅は、以下の方法により行った。まず、Construction of a BAC library derived from the inbred Hd-rR strain of the teleost fish, Oryzias latipes. Matsuda, M. et al.,Genes Genet. Syst. (2011)に記載の方法に従って作成されたBACライブラリーからAlbatross全長を含むBACクローン(Md-series, 13I17)をスクリーニングし、PCRにより転移酵素配列を増幅した。増幅にはprimeSTAR GXL polymerase (TaKaRa)を用いた。
増幅に用いたプライマーは以下の通りである。
The genomic sequence of this transposon transferase was amplified by the following method. First, BAC library created according to the method described in Construction of a BAC library derived from the inbred Hd-rR strain of the teleost fish, Oryzias latipes.Matsuda, M. et al., Genes Genet. Syst. (2011). BAC clones (Md-series, 13I17) containing the full length of Albatross were screened and the transferase sequence was amplified by PCR. PrimeSTAR GXL polymerase (TaKaRa) was used for amplification.
Primers used for amplification are as follows.
Forward primer: EcoRI-Kozak-Alba-F
GGAATTCCGCCACCATGAACAAAGGCCGCAAAAGAAC (SEQ ID NO: 5)

Reverse primer: Alba-R-TPase + NLS + SalI
GTCGACCTAAACCTTACGCTTCTTCTTACCACCACCACCACCACCCTGGGACGCGTCTGT
(SEQ ID NO: 6)

The PCR reaction conditions used for amplification are as follows.
1. 98 ° C 60 seconds 2. 98 ° C 10 seconds 3. 55 ° C 15 seconds 4. 68 ° C 2 minutes 30 seconds (2 to 4 5 cycles)
5. 98 ° C for 10 seconds 6. 68 ° C for 2 minutes 30 seconds
7. 4 ℃ ∞
Thereafter, the amplified PCR product was electrophoresed, and the amplified product was purified using Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega). The purified amplification product was ligated to Blunt II TOPO (invitrogen), transformed into DH5a E. coli strain, and streaked on a kanamycin plate. The obtained colonies were collected and cultured at 37 ° C. overnight in 2 ml LB supplemented with kanamycin (50 ug / ml). Plasmids were purified from the cultured colonies using QIAGEN Mini prep (QIAGEN). The obtained plasmid was subjected to enzyme treatment for 3 hours using restriction enzymes EcoRI (ToYoBo) and SalI (TaKaRa). At the same time, for pCSf107mT vector (Secreted Frizzled-related proteins enhance the diffusion of Wnt ligands and expand their signaling range.Mii, Y. et al., Development (2009)), EcoRI (ToYoBo), XhoI (TaKaRa) and Enzyme treatment was performed for 3 hours using CIAP (TaKaRa). The enzyme-treated plasmid and vector were each electrophoresed and purified using Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega). The purified plasmid and vector were ligated at 16 ° C. for 1 hour using Ligation high v2 (ToYoBo). The ligated plasmid vector was transformed into DH5a E. coli strain and streaked on an ampicillin plate. Thereafter, colonies were collected and cultured overnight at 37 ° C. in 100 ml LB supplemented with ampicillin (50 ug / ml). The cultured plasmid was purified using Nucleobond extra midi kit (TaKaRa). As a result, a vector containing the base sequence of transposon transferase was amplified. The obtained plasmid was used as a helper plasmid.
(Example 2)
The purpose of this example is to amplify the left-side recognition sequence and the right-side recognition sequence of Albatross to produce an indicator plasmid.
The amplification of Albatross left side recognition sequence (SEQ ID NO: 3) and right side recognition sequence (SEQ ID NO: 4) was carried out by the following method. First, BAC library created according to the method described in Construction of a BAC library derived from the inbred Hd-rR strain of the teleost fish, Oryzias latipes.Matsuda, M. et al., Genes Genet. Syst. (2011). BAC clones (Md-series, 13I17) containing the full length of Albatross were screened and the transferase sequence was amplified by PCR. PrimeSTAR GXL polymerase (TaKaRa) was used for amplification.
Primers used for amplification are as follows.


〈トランスポゾン左側認識配列用プライマー〉
Alba-indi-left-F: CATTGATGAATGAGACGGCTTTGATTTGGA(配列番号7)
Alba-indi-left-R: CCTTTCACTGGGAGGGTTATATAAATACGGAGGTC(配列番号8)

〈トランスポゾン右側認識配列用プライマー〉
Alba-indi-right-F: CCCTCCCAGTGAAAGGGAACCGGTAAAGCGAGAC(配列番号9)
Alba-indi-right-R: TGTACTCATTGAACTTTGGATGGTCACACA(配列番号10)

増幅に用いたPCR反応条件は以下の通りである。
〈トランスポゾン左側認識配列用PCR反応条件〉
1. 98℃ 60秒
2. 98℃ 10秒
3. 68℃ 60秒(2〜3を30サイクル)
4. 4℃ ∞

〈トランスポゾン右側認識配列用PCR反応条件〉
1. 98℃ 60秒
2. 98℃ 10秒
3. 68℃ 1分30秒(2〜3を30サイクル)
4. 4℃ ∞

その後、増幅PCR産物を電気泳動し、Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega)を用いて増幅産物を精製した。

<Primer for transposon left recognition sequence>
Alba-indi-left-F: CATTGATGAATGAGACGGCTTTGATTTGGA (SEQ ID NO: 7)
Alba-indi-left-R: CCTTTCACTGGGAGGGTTATATAAATACGGAGGTC (SEQ ID NO: 8)

<Primer for transposon right recognition sequence>
Alba-indi-right-F: CCCTCCCAGTGAAAGGGAACCGGTAAAGCGAGAC (SEQ ID NO: 9)
Alba-indi-right-R: TGTACTCATTGAACTTTGGATGGTCACACA (SEQ ID NO: 10)

The PCR reaction conditions used for amplification are as follows.
<PCR reaction conditions for transposon left recognition sequence>
1. 98 ℃ 60 seconds 2. 98 ℃ 10 seconds 3. 68 ℃ 60 seconds (2 to 3 30 cycles)
4. 4 ℃ ∞

<PCR reaction conditions for transposon right recognition sequence>
1. 98 ° C 60 seconds 2. 98 ° C 10 seconds 3. 68 ° C 1 minute 30 seconds (2 to 3 30 cycles)
4. 4 ℃ ∞

Thereafter, the amplified PCR product was electrophoresed, and the amplified product was purified using Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega).

次に、精製した増幅産物を等量ずつPCR反応液に加え、下記のプライマーを用いてPCR増幅を行う。増幅にはprimeSTAR GXL polymerase (TaKaRa)を用いた。   Next, an equal amount of the purified amplification product is added to the PCR reaction solution, and PCR amplification is performed using the following primers. PrimeSTAR GXL polymerase (TaKaRa) was used for amplification.


Alba-indi-left-F: CATTGATGAATGAGACGGCTTTGATTTGGA(配列番号11)
Alba-indi-right-R: TGTACTCATTGAACTTTGGATGGTCACACA(配列番号12)

増幅に用いたPCR反応条件は以下の通りである。
1. 98℃ 60秒
2. 98℃ 10秒
3. 54℃ 15秒
4. 68℃ 2分00秒(2〜4を5サイクル)
5. 98℃ 10秒
6. 68℃ 2分00秒(5〜6を25サイクル)
7. 4℃ ∞

その後、増幅PCR産物を電気泳動し、Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega)を用いて増幅産物を精製した。精製した増幅産物をBlunt II TOPO(invitrogen)にライゲーションして、DH5a大腸菌株にトランスフォーメーションを行い、カナマイシンプレートにストリークした。得られたコロニーを収集し、カナマイシン(50ug/ml)添加2ml LBにて37℃で一晩培養した。培養後のプラスミドをNucleobond extra midi kit(TaKaRa)を用いて精製した。これより、Albatrossの左側認識配列及び右側認識配列を含むIndicatorインジケータープラスミドが得られた。
(実施例3)
本実施例は、本発明のトランスポゾン転移酵素の活性をExcision assayにて確認することを目的とする。

Alba-indi-left-F: CATTGATGAATGAGACGGCTTTGATTTGGA (SEQ ID NO: 11)
Alba-indi-right-R: TGTACTCATTGAACTTTGGATGGTCACACA (SEQ ID NO: 12)

The PCR reaction conditions used for amplification are as follows.
1. 98 ° C 60 seconds 2. 98 ° C 10 seconds 3.54 ° C 15 seconds 4. 68 ° C 2 minutes 00 seconds (2 to 4 5 cycles)
5. 98 ° C 10 seconds 6.68 ° C 2 minutes 00 seconds (5 to 6 25 cycles)
7. 4 ℃ ∞

Thereafter, the amplified PCR product was electrophoresed, and the amplified product was purified using Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega). The purified amplification product was ligated to Blunt II TOPO (invitrogen), transformed into DH5a E. coli strain, and streaked on a kanamycin plate. The obtained colonies were collected and cultured overnight at 37 ° C. in 2 ml LB supplemented with kanamycin (50 ug / ml). The cultured plasmid was purified using Nucleobond extra midi kit (TaKaRa). Thus, an indicator indicator plasmid containing the left recognition sequence and the right recognition sequence of Albatross was obtained.
Example 3
The purpose of this example is to confirm the activity of the transposon transferase of the present invention by an exclusion assay.

本実施例では、HEK293T細胞又はHeLa細胞を用いた。当該細胞を6cm dishに播種し、培地はDMEM(Gibco)を用いて、5%CO2、37℃の条件で培養して調製した。当該細胞を6cm dish に継代し(final 10% confluency)、一晩培養した。翌日、20%confluencyの当該細胞をPBSでwashした。当該細胞に実施例1及び2で調整したヘルパープラスミド及びインジケータープラスミドを同時にトランスフェクションした。このとき、PEI-MAX (final: 8μg/ml、PSI)を用いた。また、コトランスフェクションに用いたヘルパープラスミド及びインジケータープラスミドの量比は以下のとおりである。 In this example, HEK293T cells or HeLa cells were used. The cells were seeded in a 6 cm dish, and the medium was prepared by culturing using DMEM (Gibco) under conditions of 5% CO 2 and 37 ° C. The cells were passaged to a 6 cm dish (final 10% confluency) and cultured overnight. The next day, the 20% confluency cells were washed with PBS. The cells were simultaneously transfected with the helper plasmid and the indicator plasmid prepared in Examples 1 and 2. At this time, PEI-MAX (final: 8 μg / ml, PSI) was used. The quantitative ratio of the helper plasmid and indicator plasmid used for cotransfection is as follows.

上記5種類に調製した溶液を3時間インキュベートした後、DMEM 4mlに交換した。その後、細胞がconfluentになるまで培養した(3日間)。このように調製した細胞から、Selective Extraction of Polyoma DNA from Infected Mouse Cell Cultures. Hirt, B., J. Nol. Biol. (1967)の記載の方法に従って、プラスミドを抽出した。具体的には、細胞をPBSでwashし、当該細胞に0.6%SDS,0.01M EDTA溶液(pH8.0)を1ml加え、20分振とうした。細胞が溶解したら、細胞溶液を1.5mlチューブに回収した。当該チューブに5M NaClを最終濃度が1Mになるように加え、4℃に一晩放置した。その後、17000×g、4℃、30分の条件で遠心分離を行い、上清を2ml tubeに回収した。回収液に液量の90%のイソプロパノールを加えて、さらに17000×g、4℃、15分の条件で遠心分離を行った。遠心分離後の上清を捨ててから、70%エタノールを1ml加えた。その後、さらに17000×g、室温、5分の条件で遠心分離を行った。遠心分離後の上清を捨ててから、5分間乾燥させたものを200ul TE(pH8.0)に溶かした。 The solutions prepared in the above five types were incubated for 3 hours and then replaced with 4 ml of DMEM. Thereafter, the cells were cultured until they became confluent (3 days). From the cells thus prepared, a plasmid was extracted according to the method described in Selective Extraction of Polyoma DNA from Infected Mouse Cell Cultures. Hirt, B., J. Nol. Biol. (1967). Specifically, the cells were washed with PBS, 1 ml of 0.6% SDS, 0.01M EDTA solution (pH 8.0) was added to the cells, and shaken for 20 minutes. When the cells were lysed, the cell solution was collected in a 1.5 ml tube. 5M NaCl was added to the tube to a final concentration of 1M, and the tube was left at 4 ° C. overnight. Thereafter, the mixture was centrifuged at 17000 × g, 4 ° C., 30 minutes, and the supernatant was collected in a 2 ml tube. To the recovered liquid, 90% of the isopropanol was added, followed by further centrifugation at 17000 × g, 4 ° C. for 15 minutes. After discarding the supernatant after centrifugation, 1 ml of 70% ethanol was added. Thereafter, centrifugation was further performed under the conditions of 17000 × g, room temperature, and 5 minutes. The supernatant after centrifugation was discarded, and the one dried for 5 minutes was dissolved in 200 ul TE (pH 8.0).

上記で精製したプラスミドをテンプレートとして用いた。以下のプライマーを用いて、excision後の配列を、PCR反応で増幅した。増幅にはExTaq (TaKaRa)を用いた。   The plasmid purified above was used as a template. The sequence after excision was amplified by PCR reaction using the following primers. ExTaq (TaKaRa) was used for amplification.


Alba-indi-left-F : CATTGATGAATGAGACGGCTTTGATTTGGA (配列番号13)
Alba-indi-right-R : TGTACTCATTGAACTTTGGATGGTCACACA (配列番号14)

PCR増幅条件は以下の通りである。
〈I.excision産物の増幅条件〉
1. 94℃ 2分00秒
2. 94℃ 15秒
3. 68℃ 10秒
4. 72℃ 15秒(2〜4を50サイクル)
5. 72℃ 5分00秒
6. 4℃ ∞

〈II.ポジティブコントロールの増幅条件〉
1. 94℃ 2分0秒
2. 94℃ 15秒
3. 68℃ 10秒
4. 72℃ 2分00秒(2〜4を30サイクル)
5. 72℃ 5分00秒
6. 4℃ ∞

増幅産物を電気泳動して、Wizard SV Gel and PCR clean-UP System(Promega)を用いて精製した。精製した増幅産物をTOPO TA cloning kit(invitrogen)にライゲーションした後、DH5aにトランスフォーメーションし、アンピシリンプレートにストリークした。コロニーを採取して、2mlのアンピシリン添加LB(50ug/ml)中で37℃一晩培養した。その後、QIAGEN Mini prep kit(QIAGEN)を用いてプラスミドの精製を行った。精製したプラスミドを用いて、シーケンスを行った(BigDye terminator v3.1、Applied Biosystems)。

Alba-indi-left-F: CATTGATGAATGAGACGGCTTTGATTTGGA (SEQ ID NO: 13)
Alba-indi-right-R: TGTACTCATTGAACTTTGGATGGTCACACA (SEQ ID NO: 14)

PCR amplification conditions are as follows.
<I. excision product amplification conditions>
1. 94 ° C 2 minutes 00 seconds 2. 94 ° C 15 seconds 3. 68 ° C 10 seconds 4. 72 ° C 15 seconds (2 to 4 50 cycles)
5. 72 ℃ 5 minutes 00 seconds 6.4 ℃ ∞

<II. Positive control amplification conditions>
1. 94 ° C 2 minutes 0 seconds 2. 94 ° C 15 seconds 3. 68 ° C 10 seconds 4. 72 ° C 2 minutes 00 seconds (30 cycles of 2-4)
5. 72 ℃ 5 minutes 00 seconds 6.4 ℃ ∞

The amplification product was electrophoresed and purified using the Wizard SV Gel and PCR clean-UP System (Promega). The purified amplification product was ligated to TOPO TA cloning kit (invitrogen), transformed into DH5a, and streaked on an ampicillin plate. Colonies were picked and cultured overnight at 37 ° C. in 2 ml ampicillin-added LB (50 ug / ml). Thereafter, the plasmid was purified using QIAGEN Mini prep kit (QIAGEN). Sequencing was performed using the purified plasmid (BigDye terminator v3.1, Applied Biosystems).

その結果、コトランスフェクションに用いたヘルパープラスミド及びインジケータープラスミドのいずれの量比でも、インジケータープラスミドに組み込まれていたプラスミドが精度よく切り出されたことが確認された(図3)。   As a result, it was confirmed that the plasmid incorporated in the indicator plasmid was excised with high precision at any ratio of the helper plasmid and the indicator plasmid used for cotransfection (FIG. 3).


以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

本発明のトランスポゾン転移酵素により、100kbを上回る巨大なサイズのDNA配列でも高い効率で遺伝子導入できるシステムが提供される。これにより、従来の遺伝子導入システムでは不可能であった、100kb以上に及ぶ転写調節領域による制御を受ける外来遺伝子について、転写調節領域を含めた大きなゲノム領域を導入して時期、組織特異的に発現させることができる。さらに、導入配列が不要になった場合に同手法によりゲノム内から除去することが可能になる。よって、従来機能が不明であった遺伝子についても、本発明のシステムにより初めて機能解析を進めることができるという産業上利用可能性がある。   The transposon transferase of the present invention provides a system that can introduce a gene with high efficiency even with a DNA sequence of a huge size exceeding 100 kb. As a result, a large genomic region including a transcriptional regulatory region is introduced for a foreign gene that is controlled by a transcriptional regulatory region of 100 kb or more, which is impossible with a conventional gene transfer system, and expressed in a time-specific and tissue-specific manner. Can be made. Furthermore, when the introduced sequence is no longer necessary, it can be removed from the genome by the same method. Therefore, there is an industrial applicability that a gene whose function has not been known can be advanced for the first time by the system of the present invention.

上記本発明の細胞導入除去技術は、特に再生医療の発展において重要な技術である。例えば、iPS細胞の樹立の際には複数の未分化誘導遺伝子(Oct3/4・Sox2・Klf4・c-Myc)が導入されるが、これらの遺伝子はガン化を引き起こすリスクがあるため、樹立後に実際にヒトに応用する際には除去することが必要である。しかしながら、本発明の上記方法を用いれば、遺伝子導入により幹細胞を樹立し、それにより組織・器官を再生させた後、不要となった導入遺伝子を除去し、遺伝子型を元に戻すことが可能となる。従って、本発明は再生医療の発展に寄与できるという産業上利用可能性がある。   The cell introduction and removal technique of the present invention is an important technique particularly in the development of regenerative medicine. For example, when iPS cells are established, a plurality of undifferentiated induction genes (Oct3 / 4, Sox2, Klf4, c-Myc) are introduced, but since these genes are at risk of causing canceration, When it is actually applied to humans, it must be removed. However, by using the above method of the present invention, it is possible to establish stem cells by gene transfer, thereby regenerating tissues / organs, and then remove unnecessary transgenes and restore genotypes. Become. Therefore, the present invention has industrial applicability that it can contribute to the development of regenerative medicine.

配列番号5:プライマー
配列番号6:プライマー
配列番号7:プライマー
配列番号8:プライマー
配列番号9:プライマー
配列番号10:プライマー
配列番号11:プライマー
配列番号12:プライマー
配列番号13:プライマー
配列番号14:プライマー
Sequence number 5: Primer sequence number 6: Primer sequence number 7: Primer sequence number 8: Primer sequence number 9: Primer sequence number 10: Primer sequence number 11: Primer sequence number 12: Primer sequence number 13: Primer sequence number 14: Primer

Claims (8)

以下の(a)〜(g)のいずれかに記載の核酸。
(a)配列番号1で示される塩基配列又はその部分配列を含む核酸
(b)配列番号1からなる塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
(c)配列番号1からなる塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
(d)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列又はその部分配列を含む核酸
(e)配列番号2で示されるアミノ酸配列において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
(f)配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が80%以上のアミノ酸配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
(g)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質をコードする塩基配列を含む核酸
The nucleic acid according to any one of the following (a) to (g).
(A) a nucleic acid comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 or a partial sequence thereof (b) hybridizing with a nucleic acid comprising a base sequence complementary to the base sequence comprising SEQ ID NO: 1 under stringent conditions; A nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein having an Albatross transposon transfer activity (c) comprising a base sequence consisting of 80% or more of the base sequence consisting of SEQ ID NO: 1 and encoding a protein having an Albatross transposon transfer activity (D) a nucleic acid containing a nucleotide sequence encoding a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 or a partial sequence thereof (e) one or more amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 Consisting of an amino acid sequence deleted, substituted, or added, and the transposition activity of Albatross transposon (F) a nucleic acid comprising a base sequence encoding a protein having the amino acid sequence (f) comprising an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence consisting of SEQ ID NO: 2 and comprising a base sequence encoding a protein having Albatross transposon transfer activity Nucleic acid (g) A protein that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid consisting of a base sequence complementary to the base sequence encoding the protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and has an Albatross transposon transfer activity Nucleic acid containing a nucleotide sequence encoding
以下の(a)〜(c)のいずれかに記載のタンパク質。
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(b)配列番号2において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質
(c)配列番号2からなるアミノ酸配列と同一性が80%以上のアミノ酸配列からなり、かつ、Albatrossトランスポゾン転移活性を有するタンパク質
The protein according to any one of the following (a) to (c).
(A) a protein consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 (b) a protein consisting of an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in SEQ ID NO: 2, and having translocation activity of Albatross transposon (C) a protein comprising an amino acid sequence having 80% or more identity with the amino acid sequence consisting of SEQ ID NO: 2 and having an activity of transposing transposons of Albatross
請求項1記載の核酸を含有する組換えベクター。   A recombinant vector containing the nucleic acid according to claim 1. 請求項3記載の組換えベクターによって形質転換された形質転換体。   A transformant transformed with the recombinant vector according to claim 3. 請求項4記載の形質転換体を培養して得られるトランスポゾン転移酵素。   A transposon transferase obtained by culturing the transformant according to claim 4. 請求項5記載のトランスポゾン転移酵素及びトランスポゾン認識配列を含む、遺伝子導入試薬。   A gene transfer reagent comprising the transposon transferase of claim 5 and a transposon recognition sequence. 請求項5記載のトランスポゾン転移酵素を作動可能に結合した発現ベクターと、標的配列及び請求項5記載のトランスポゾン転移酵素を認識するトランスポゾン認識配列が組み込まれたコンストラクトの量比が29:1〜1:29である、請求項6記載の遺伝子導入試薬。   The quantity ratio between the expression vector operably linked to the transposon transferase of claim 5 and the construct incorporating the target sequence and the transposon recognition sequence recognizing the transposon transferase of claim 5 is 29: 1 to 1: The gene introduction reagent according to claim 6, which is 29. 請求項6又は7記載の遺伝子導入試薬を含む遺伝子導入キット。   A gene transfer kit comprising the gene transfer reagent according to claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112424362A (en) * 2019-04-08 2021-02-26 Dna2.0股份有限公司 Integration of a nucleic acid construct into a eukaryotic cell using transposase from medaka

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