JP2014233223A - Transcriptional regulatory polynucleotide - Google Patents

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貢 前野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transcriptional regulatory polynucleotide which enables large quantities of recombinant proteins to be expressed using amphibian oocytes.SOLUTION: This invention provides a transcriptional regulatory polynucleotide having an identity of at least 80% or more to a base sequence composed of a specific sequence of Xenopus laevis and for allowing recombinant proteins to be expressed in amphibian oocytes.

Description

本発明は、転写制御ポリヌクレオチドに関する。   The present invention relates to a transcription control polynucleotide.

有用なタンパク質を大量生産する方法としては、大腸菌及び酵母等の微生物を宿主として利用する方法が一般的である。
一方、抗体医薬、ワクチン等を生産する場合には、タンパク質の生理活性を保つために、大型哺乳類を宿主として利用する方法が試みられている。しかし、大型哺乳類を宿主として利用する場合には、遺伝子改変した大型哺乳類の管理、ヒトと共通する病原体の排除等の技術的な問題、及び、哺乳類を実験動物として使うことへの抵抗感等の倫理的な問題が存在する。
As a method for mass-producing useful proteins, a method using microorganisms such as E. coli and yeast as a host is common.
On the other hand, in the production of antibody drugs, vaccines, etc., a method using a large mammal as a host has been attempted in order to maintain the physiological activity of the protein. However, when using large mammals as hosts, there are technical problems such as the management of genetically modified large mammals, the elimination of pathogens common to humans, and the resistance to using mammals as laboratory animals. There are ethical issues.

一方、両生類は多産であり、成体雌は極めて多数の卵を体内に保有する。また、飼育しやすいという利点も有する。
例えば、アフリカツメガエルは実験室内において高密度での飼育が可能である。また、アフリカツメガエルに外来遺伝子を導入して得られるトランスジェニックガエルの作製技術は1990年代には確立されている(非特許文献1)。その技術を用いて、アフリカツメガエルの卵母細胞中に、目的とするタンパク質を発現する方法も知られている(特許文献1)。
また、ネッタイツメガエルのゲノムDNAの塩基配列は2000年代に解明された(非特許文献2)。
On the other hand, amphibians are prolific, and adult females have an extremely large number of eggs. Moreover, it has the advantage that it is easy to breed.
For example, Xenopus can be raised at high density in the laboratory. In addition, a technique for producing a transgenic frog obtained by introducing a foreign gene into Xenopus was established in the 1990s (Non-patent Document 1). A method of expressing the target protein in Xenopus oocytes using this technique is also known (Patent Document 1).
In addition, the base sequence of the genome DNA of Nettles megael was elucidated in the 2000s (Non-patent Document 2).

特開2003−135065号公報JP 2003-135065 A

Kroll and Amaya, Development. 122, 3173−3183(1996)Kroll and Amaya, Development. 122, 3173-3183 (1996) Bowes et al., Nucleic Acid Res. 36 (Data base issue), D716−717(2008)Bowes et al. Nucleic Acid Res. 36 (Data base issue), D716-717 (2008)

しかしながら、両生類の卵母細胞にリコンビナントタンパク質を大量に発現させることを可能とする方法は、これまでのところ知られていない。   However, no method has been known so far that allows recombinant proteins to be expressed in large quantities in amphibian oocytes.

本発明は、両生類卵母細胞を用いてリコンビナントタンパク質を大量に発現させることを可能にする、転写制御ポリヌクレオチドを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide a transcription control polynucleotide that enables a recombinant protein to be expressed in large quantities using amphibian oocytes.

本発明は以下のとおりである。
<1> 配列表の配列番号1に示す塩基配列に対して少なくとも80%以上の同一性を有し、リコンビナントタンパク質を両生類卵母細胞に発現させるための転写制御ポリヌクレオチド。
<2> 両生類が、カエルである<1>に記載の転写制御ポリヌクレオチド。
<3> 両生類が、アフリカツメガエルである<1>又は<2>に記載の転写制御ポリヌクレオチド。
<4> <1>〜<3>のいずれか1つに記載の転写制御ポリヌクレオチドが組み込まれた組換えベクター。
<5> <1>〜<3>のいずれか1つに記載の転写制御ポリヌクレオチドが組み込まれた組換えベクターを保有する形質転換体。
<6> <5>に記載の形質転換体から生理活性物質を生産する方法。
<7> <1>〜<3>のいずれか1つに記載の転写制御ポリヌクレオチドが組み込まれたトランスジェニック生物。
<8> <7>に記載のトランスジェニック生物から生理活性物質を生産する方法。
The present invention is as follows.
<1> A transcription control polynucleotide for expressing a recombinant protein in amphibian oocytes having at least 80% identity to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing.
<2> The transcription control polynucleotide according to <1>, wherein the amphibian is a frog.
<3> The transcription control polynucleotide according to <1> or <2>, wherein the amphibian is Xenopus laevis.
<4> A recombinant vector in which the transcription control polynucleotide according to any one of <1> to <3> is incorporated.
<5> A transformant having a recombinant vector in which the transcription control polynucleotide according to any one of <1> to <3> is incorporated.
<6> A method for producing a physiologically active substance from the transformant according to <5>.
<7> A transgenic organism into which the transcription control polynucleotide according to any one of <1> to <3> is incorporated.
<8> A method for producing a physiologically active substance from the transgenic organism according to <7>.

本発明によれば、両生類卵母細胞を用いてリコンビナントタンパク質を大量に発現させることを可能にする、転写制御ポリヌクレオチドを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the transcription | transfer control polynucleotide which makes it possible to express a recombinant protein in large quantities using an amphibian oocyte can be provided.

実施例1にかかるプライマーの模式図である。1 is a schematic diagram of a primer according to Example 1. FIG. 実施例1にかかる蛍光顕微鏡観察結果を示す写真である。2 is a photograph showing a result of observation with a fluorescence microscope according to Example 1. FIG.

本発明にかかる転写制御ポリヌクレオチドは、配列表の配列番号1に示す塩基配列に対して少なくとも80%以上の同一性を有し、リコンビナントタンパク質を両生類卵母細胞に発現させるためのポリヌクレオチドである。   The transcription control polynucleotide according to the present invention is a polynucleotide having at least 80% identity to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and for expressing a recombinant protein in amphibian oocytes. .

本発明における配列表の配列番号1に示す塩基配列は、ネッタイツメガエルゲノム中のリンカーヒストンB4遺伝子のフランキング領域中に含まれる塩基配列であり、JGI Xenopus tropicalis genome database (ver. 4.1, http://genome.jgi−psf.org/Xentr4/Xentr4.home.html)のScaffold 196: 1642104〜1645183の配列であり、1642104を塩基番号1とした塩基番号1〜3080で構成される塩基配列である。   The base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing of the present invention is a base sequence contained in the flanking region of the linker histone B4 gene in the nettle megal genome, and is represented by JGI Xenopus tropicalis genome database (ver. 4.1, Scaffold 196: 1642104-1645183 sequence of http://genome.jgi-psf.org/Xentr4/Xentr4.home.html) and a base sequence composed of base numbers 1 to 3080 with 1642104 as base number 1 It is.

ネッタイツメガエルゲノム中のリンカーヒストンB4遺伝子のフランキング領域中に含まれるポリヌクレオチドが、ネッタイツメガエル以外の両生類において、リコンビナントタンパク質を両生類卵母細胞に発現させるためのエンハンサー配列として機能し、リコンビナントタンパク質を両生類卵母細胞に大量に発現させ得る。
このメカニズムは明らかではないが、リンカーヒストンB4は卵母細胞のみに大量に蓄積されるタンパク質であるため、サイズの大きなカエル卵に大量に産生する必要があり、それを保証するための発現制御システムがリンカーヒストンB4遺伝子中には存在していると推測される。
The polynucleotide contained in the flanking region of the linker histone B4 gene in the nettle megael genome functions as an enhancer sequence for expressing the recombinant protein in amphibian oocytes in amphibians other than nettle megael. Can be expressed in large quantities in amphibian oocytes.
Although this mechanism is not clear, linker histone B4 is a protein that accumulates in large amounts only in the oocyte, so it needs to be produced in large quantities in frog eggs with a large size, and an expression control system to guarantee it Is presumed to be present in the linker histone B4 gene.

本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
また、本発明において、組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
以下、本発明について説明する。
In the present specification, a numerical range indicated using “to” indicates a range including the numerical values described before and after “to” as the minimum value and the maximum value, respectively.
In the present invention, the amount of each component in the composition is such that when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition, the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified. It means the total amount.
The present invention will be described below.

<転写制御ポリヌクレオチド>
本発明にかかる転写制御ポリヌクレオチドは、配列表の配列番号1に示す塩基配列に対して少なくとも80%以上の同一性を有し、リコンビナントタンパク質を両生類卵母細胞に発現させるためのポリヌクレオチドである。
<Transcriptional control polynucleotide>
The transcription control polynucleotide according to the present invention is a polynucleotide having at least 80% identity to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing and for expressing a recombinant protein in amphibian oocytes. .

転写制御ポリヌクレオチドは、リコンビナントタンパク質を両生類卵母細胞に発現させるためのエンハンサー配列として機能し得るポリヌクレオチドである。そのため、転写制御ポリヌクレオチドを利用しないときに比べて、転写制御ポリヌクレオチドを利用することにより、両生類卵母細胞に大量のリコンビナントタンパク質を発現させることができる。   A transcription control polynucleotide is a polynucleotide that can function as an enhancer sequence for expressing a recombinant protein in amphibian oocytes. Therefore, a larger amount of recombinant protein can be expressed in amphibian oocytes by using a transcription control polynucleotide than when not using a transcription control polynucleotide.

転写制御ポリヌクレオチドは、両生類卵母細胞におけるリコンビナントタンパク質の発現効率の観点より、配列表の配列番号1に示す塩基配列に対して85%以上の同一性、90%以上の同一性、95%以上の同一性、96%以上の同一性、97%以上の同一性、98%以上の同一性又は99%以上の同一性を示してもよい。
転写制御ポリヌクレオチドと、配列表の配列番号1における塩基配列とを比較した際の同一性が80%未満である場合には、両生類卵母細胞におけるリコンビナントタンパク質の発現効率が低くなる。
The transcription control polynucleotide is 85% or more identity, 90% or more identity, 95% or more with respect to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing from the viewpoint of the expression efficiency of the recombinant protein in amphibian oocytes. , Identity of 96% or more, identity of 97% or more, identity of 98% or more, or identity of 99% or more.
When the identity between the transcription control polynucleotide and the nucleotide sequence in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing is less than 80%, the expression efficiency of the recombinant protein in the amphibian oocyte is lowered.

また、転写制御ポリヌクレオチドは、配列表の配列番号1に示す塩基配列と同一の塩基を有する塩基配列の相補鎖に対してストリンジェントな条件下でハイブリダイズする転写制御ポリヌクレオチドも包含される。   The transcription control polynucleotide also includes a transcription control polynucleotide that hybridizes under stringent conditions to a complementary strand of a base sequence having the same base sequence as SEQ ID NO: 1 in the sequence listing.

ハイブリダイゼーションは、公知の方法あるいはそれに準じる方法、例えば、Molecular Cloning 3rd(J. Sambrook et al., Cold Spring Harbor Lab. Press, 2001) に記載の方法等に従って行うことができる。この文献は、参照により本明細書に組み入れられるものとする。
ストリンジェントな条件とは、特異的なハイブリッドが形成され、非特異的なハイブリッドが形成されない条件をいう。典型的なストリンジェントな条件とは、例えば、カリウム濃度は約25mM〜約50mM、及びマグネシウム濃度は約1.0mM〜約5.0mM中において、ハイブリダイゼーションを行う条件があげられる。本発明の条件の1例としてTris−HCl(pH8.6)、25mMのKCl、及び1.5mMのMgCl中においてハイブリダイゼーションを行う条件が、挙げられるが、これに限定されるものではない。その他、ストリンジェントな条件としては、Molecular Cloning 3rd(J. Sambrook et al., Cold Spring Harbor Lab. Press, 2001)に記載されている。この文献は、参照により本明細書に組み入れられるものとする。当業者は、ハイブリダイゼーション反応や、ハイブリダイゼーション反応液の塩濃度等を変化させることによって、このような条件を容易に選択することができる。
Hybridization can be performed according to a known method or a method analogous thereto, for example, the method described in Molecular Cloning 3rd (J. Sambrook et al., Cold Spring Harbor Lab. Press, 2001). This document is hereby incorporated by reference.
Stringent conditions refer to conditions in which specific hybrids are formed and non-specific hybrids are not formed. Typical stringent conditions include, for example, conditions for performing hybridization in a potassium concentration of about 25 mM to about 50 mM and a magnesium concentration of about 1.0 mM to about 5.0 mM. Examples of the conditions of the present invention include, but are not limited to, conditions for performing hybridization in Tris-HCl (pH 8.6), 25 mM KCl, and 1.5 mM MgCl 2 . Other stringent conditions are described in Molecular Cloning 3rd (J. Sambrook et al., Cold Spring Harbor Lab. Press, 2001). This document is hereby incorporated by reference. Those skilled in the art can easily select such conditions by changing the hybridization reaction, the salt concentration of the hybridization reaction solution, and the like.

さらに、転写制御ポリヌクレオチドには、配列表の配列番号1に示す塩基配列に塩基が挿入、欠失又は置換した転写制御ポリヌクレオチドも包含される。
塩基が挿入、欠失又は置換した転写制御ポリヌクレオチドは、本発明にかかる転写制御ポリヌクレオチドと同等程度の作用を示せばよく、塩基が挿入、欠失又は置換されている場合、その挿入、欠失又は置換の位置は、特に限定されない。
挿入、欠失又は置換した塩基の数としては1塩基又は2塩基以上が挙げられ、転写制御ポリヌクレオチド全体の長さによって異なるが、例えば1塩基〜10塩基又は1塩基〜5塩基が挙げられる。
Furthermore, the transcription control polynucleotide also includes a transcription control polynucleotide in which a base is inserted, deleted or substituted into the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing.
A transcription control polynucleotide into which a base has been inserted, deleted or substituted may exhibit an effect equivalent to that of the transcription control polynucleotide according to the present invention. The position of loss or substitution is not particularly limited.
Examples of the number of inserted, deleted or substituted bases include 1 base or 2 bases or more, and for example, 1 base to 10 bases or 1 base to 5 bases may be mentioned depending on the total length of the transcription control polynucleotide.

転写制御ポリヌクレオチドは、制御可能な位置に配置されたタンパク質をコードする遺伝子を両生類卵母細胞に発現させるためのエンハンサー配列として機能し得るポリヌクレオチドである。
制御可能な位置とは、転写制御ポリヌクレオチドの3’末端あるいは5’末端が挙げられる。また、転写制御ポリヌクレオチドの3’末端にタンパク質をコードする遺伝子が結合された態様がより好ましい。これにより、転写制御ポリヌクレオチドがより機能的に作用し得ると推測される。
タンパク質をコードする遺伝子としては、特に制限されるものではない。例えば、アルブミン、血液凝固因子、ウイルス外被タンパク質等のタンパク質をコードする遺伝子が挙げられる。
なお、本明細書においてリコンビナントタンパク質とは、遺伝子組み換え技術によって人工的に作製されたタンパク質を意味する。
A transcription control polynucleotide is a polynucleotide that can function as an enhancer sequence for expressing a gene encoding a protein located at a controllable position in amphibian oocytes.
The controllable position includes the 3 ′ end or 5 ′ end of the transcription control polynucleotide. Further, an embodiment in which a gene encoding a protein is bound to the 3 ′ end of the transcription control polynucleotide is more preferable. Thereby, it is speculated that the transcription control polynucleotide can act more functionally.
The gene encoding the protein is not particularly limited. For example, genes encoding proteins such as albumin, blood coagulation factor, virus coat protein and the like can be mentioned.
In the present specification, the recombinant protein means a protein artificially produced by a gene recombination technique.

転写制御ポリヌクレオチドの3’末端に、タンパク質をコードする遺伝子を結合する方法は特に制限されるものではない。例えば、転写制御ポリヌクレオチドと、タンパク質をコードする遺伝子とを制限酵素で消化し、その後結合させる方法が挙げられる。   There is no particular limitation on the method for binding a gene encoding a protein to the 3 'end of the transcription control polynucleotide. For example, there is a method in which a transcription control polynucleotide and a gene encoding a protein are digested with a restriction enzyme and then bound.

両生類としては、カエル、イモリ、サンショウウオ等が挙げられる。中でも、アフリカツメガエルは繁殖及び飼育が容易な点で好ましく、遺伝子改変個体の管理においても、いわゆる家畜動物に比して問題が少ない。両生類の特徴として挙げられる卵のサイズについてはカエルの中では最大級とは言えないが、繁殖期が年1回に決まっている日本在来種と比べると、季節に関わらず卵生産を行うアフリカツメガエルは、多数の卵を効率よく集めることができるため好ましい。   Amphibians include frogs, newts, salamanders and the like. Among these, Xenopus is preferable in terms of easy breeding and breeding, and there are fewer problems in the management of genetically modified individuals than in so-called domestic animals. The size of the amphibian is not the largest among the frogs, but compared to Japanese native species whose breeding season is decided once a year, Africa that produces eggs regardless of the season Xenopus is preferable because a large number of eggs can be efficiently collected.

両生類は、脊椎動物であるため、例えば、ヒトと同じタンパク質合成制御機構を有している。そのため、両生類卵母細胞で発現したヒトタンパク質は、ヒトに投与する場合にも、何の改変を行う必要もなく、ヒトにおいても機能し得る生理活性を有すると推測される。
また、両生類には、哺乳類に特有の病原体が存在する可能性も極めて低い。
Since amphibians are vertebrates, for example, they have the same protein synthesis control mechanism as humans. Therefore, human proteins expressed in amphibian oocytes are presumed to have physiological activity that can function in humans without any modification even when administered to humans.
Amphibians are also very unlikely to have pathogens peculiar to mammals.

<組換えベクター>
本発明における組換えベクターは、配列表の配列番号1に示す塩基配列に対して少なくとも80%以上の同一性を有し、リコンビナントタンパク質を両生類卵母細胞に発現させるための転写制御ポリヌクレオチドが組み込まれたベクターである。
<Recombinant vector>
The recombinant vector in the present invention has at least 80% identity to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and incorporates a transcription control polynucleotide for expressing the recombinant protein in amphibian oocytes. Vector.

また、本発明における組換えベクターは、転写制御ポリヌクレオチドと、タンパク質をコードする遺伝子とが組み込まれていることが好ましい。
ベクターは、大腸菌(Escherichia coli)のような原核細胞において発現可能なベクター(例えば、pBR322、pUC119又はこれらの派生物)であっても、真核生物において発現可能なベクターであってもよいが、真核生物において発現可能なベクターであることが好ましい。ベクターとしては、脊椎動物で発現可能なベクターであることが好ましく、両生類で発現可能なベクターであることがより好ましい。また、両生類卵母細胞を形質転換することができるベクターを用いることが好ましい。
Moreover, it is preferable that the recombinant vector in the present invention incorporates a transcription control polynucleotide and a gene encoding a protein.
The vector may be a vector that can be expressed in prokaryotic cells such as Escherichia coli (eg, pBR322, pUC119, or derivatives thereof), or a vector that can be expressed in eukaryotes, A vector that can be expressed in a eukaryote is preferred. The vector is preferably a vector that can be expressed in vertebrates, and more preferably a vector that can be expressed in amphibians. It is also preferable to use a vector that can transform amphibian oocytes.

真核生物において発現可能なベクターとしては、例えば、pBluescript(Stratagene社)、pcDNA(Invitrogen社)のようなプラスミドベクター、pDON−5(Takara社)などのウイルスベクターを挙げることができる。   Examples of vectors that can be expressed in eukaryotes include plasmid vectors such as pBluescript (Stratagene) and pcDNA (Invitrogen), and viral vectors such as pDON-5 (Takara).

組換えベクターは、必要に応じて、プロモーター、スプライシングシグナル、ポリA付加シグナル、選択マーカー、リボソーム結合配列(SD配列)、NOSなどのターミネーター等を有していてもよい。
プロモーターとしては、転写制御ポリヌクレオチドが機能し得るものであれば特に制限はされない。例えばアクチンプロモーター、サイトケラチンプロモーター、グロビンプロモーター等が挙げられる。プロモーターの由来は特に限定されないが、SV40などのウイルスプロモータを使うと、組織特異的な発現が失われ、卵巣以外の器官、組織での非特異的な発現が見られる可能性がある。そのため、本発明においては、本発明の転写制御ポリヌクレオチドの働きを効率よく確認するため、ミニマムなエレメントのみからなるニワトリアクチンプロモーターを用いることがより好ましい。
選択マーカーとしては、例えば、カナマイシン、アンピシリン、テトラサイクリン等が挙げられる。
また組換えベクターには、目的とする遺伝子の導入を確認するためのレポーター遺伝子を含んでいてもよい。このようなレポーター遺伝子としては、GUS(β−グルクロニダーゼ)遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子、GFP(緑色蛍光タンパク質)遺伝子等を挙げることができる。
The recombinant vector may have a promoter, a splicing signal, a poly A addition signal, a selection marker, a ribosome binding sequence (SD sequence), a terminator such as NOS, and the like as necessary.
The promoter is not particularly limited as long as the transcription control polynucleotide can function. For example, an actin promoter, cytokeratin promoter, globin promoter and the like can be mentioned. The origin of the promoter is not particularly limited, but when a viral promoter such as SV40 is used, tissue-specific expression is lost, and non-specific expression in organs and tissues other than the ovary may be observed. Therefore, in the present invention, in order to efficiently confirm the function of the transcription control polynucleotide of the present invention, it is more preferable to use a chick triactin promoter consisting of only a minimal element.
Examples of the selection marker include kanamycin, ampicillin, tetracycline and the like.
The recombinant vector may contain a reporter gene for confirming the introduction of the target gene. Examples of such reporter genes include GUS (β-glucuronidase) gene, luciferase gene, GFP (green fluorescent protein) gene and the like.

転写制御ポリヌクレオチドと、タンパク質をコードする遺伝子とをベクターに組み込む方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、転写制御ポリヌクレオチドと、タンパク質をコードする遺伝子とを含むDNA断片を適当な制限酵素で切断し、ベクター中の過剰発現プロモーター下流の適当な制限酵素部位にイン・フレームとなるように挿入する方法等が挙げられる。   As a method for incorporating the transcription control polynucleotide and the gene encoding the protein into the vector, a known method can be used. For example, a DNA fragment containing a transcription control polynucleotide and a gene encoding a protein is cleaved with an appropriate restriction enzyme and inserted into an appropriate restriction enzyme site downstream of the overexpression promoter in the vector so as to be in-frame. Methods and the like.

<形質転換体>
本発明における形質転換体は、配列表の配列番号1に示す塩基配列に対して少なくとも80%以上の同一性を有し、リコンビナントタンパク質を両生類卵母細胞に発現させるための転写制御ポリヌクレオチドが組み込まれた組換えベクターを保有するものである。
<Transformant>
The transformant in the present invention has at least 80% or more identity to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and incorporates a transcription control polynucleotide for expressing the recombinant protein in amphibian oocytes. Possessing the recombinant vector.

また、本発明における形質転換体は、転写制御ポリヌクレオチドと、タンパク質をコードする遺伝子とが組み込まれた組換えベクターを、宿主中に保有するものであることが好ましい。   In addition, the transformant in the present invention preferably has a recombinant vector in which a transcription control polynucleotide and a gene encoding a protein are incorporated in a host.

宿主としては、特に制限されるものではないが、両生類の卵母細胞を用いることが好ましい。なお、体細胞(卵以外の細胞)を用いた場合には、本発明の転写制御ポリヌクレオチドが機能しない場合もあると推定される。そのため、本発明においては、成体雌の卵巣から得られるステージXI(最大径のもの)を外科的に取り出し、卵胞細胞をコラゲナーゼ処理によって取り除いた卵母細胞を使用することがより好ましい。また、中でも、アフリカツメガエルの卵母細胞を用いることが好ましい。   The host is not particularly limited, but amphibian oocytes are preferably used. When somatic cells (cells other than eggs) are used, it is presumed that the transcription control polynucleotide of the present invention may not function. Therefore, in the present invention, it is more preferable to use an oocyte obtained by surgically removing a stage XI (with a maximum diameter) obtained from an adult female ovary and removing a follicular cell by collagenase treatment. Among them, it is preferable to use Xenopus oocytes.

形質転換体は、組換えベクター中に組み込まれた転写制御ポリヌクレオチドが機能し得るように、組換えベクターを宿主中に導入することにより得ることができる。
宿主への組換えベクターの導入方法は、特に限定されるものではない。一般的には、両生類の卵1個当たり、1.0ng〜5.0ngの組換えベクターを、マイクロインジェクターにより注入する方法が挙げられる。
A transformant can be obtained by introducing a recombinant vector into a host so that a transcription control polynucleotide incorporated in the recombinant vector can function.
The method for introducing the recombinant vector into the host is not particularly limited. In general, a method of injecting 1.0 ng to 5.0 ng of a recombinant vector with a microinjector per amphibian egg can be mentioned.

組換えベクターが、宿主に組み込まれたか否かの確認は、組換えベクターの項で述べたレポーター遺伝子の発現の有無等によって確認することができる。   Whether or not the recombinant vector has been incorporated into the host can be confirmed by the presence or absence of expression of the reporter gene described in the section of the recombinant vector.

<トランスジェニック生物>
トランスジェニック生物は、配列表の配列番号1に示す塩基配列に対して少なくとも80%以上の同一性を有し、リコンビナントタンパク質を両生類卵母細胞に発現させるための転写制御ポリヌクレオチドが組み込まれたものである。
<Transgenic organism>
The transgenic organism has at least 80% identity to the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, and has incorporated therein a transcription control polynucleotide for expressing the recombinant protein in amphibian oocytes It is.

本発明におけるトランスジェニック生物とは、転写制御ポリヌクレオチドと、タンパク質をコードする遺伝子とが染色体中に挿入された生物であることが好ましい。
トランスジェニック生物としては、転写制御ポリヌクレオチドと、タンパク質をコードする遺伝子とが染色体中に挿入された両生類であることがより好ましく、転写制御ポリヌクレオチドと、タンパク質をコードする遺伝子とが染色体中に挿入されたカエルであることがより好ましく、転写制御ポリヌクレオチドと、タンパク質をコードする遺伝子とが染色体中に挿入されたアフリカツメガエルであることがさらに好ましい。
The transgenic organism in the present invention is preferably an organism in which a transcription control polynucleotide and a gene encoding a protein are inserted into a chromosome.
More preferably, the transgenic organism is an amphibian in which a transcription control polynucleotide and a protein-encoding gene are inserted into the chromosome, and the transcription control polynucleotide and the protein-encoding gene are inserted into the chromosome. More preferably, it is Xenopus laevis, in which a transcription control polynucleotide and a gene encoding a protein are inserted into the chromosome.

トランスジェニック生物は、転写制御ポリヌクレオチドと、タンパク質をコードする遺伝子とが染色体中に挿入されているため、転写制御ポリヌクレオチドの下流に結合されたタンパク質をコードする遺伝子を、卵巣のみに発現することができる。   In transgenic organisms, a transcriptional regulatory polynucleotide and a protein-encoding gene are inserted into the chromosome, so that a gene encoding a protein bound downstream of the transcriptional regulatory polynucleotide is expressed only in the ovary. Can do.

トランスジェニック生物は、公知の方法で作製することができる。例えば、メガヌクレアーゼとともにベクターDNAを卵に注入する方法、またはベクターDNAを付加した精子核を卵に注入する方法等により作製することができる。具体的には、Pan et al. (2006) I−SceI meganuclease−mediated transgenesis in Xenopus. Dev. Dyn. 235, 247−252.に記載の方法等が挙げられる。   Transgenic organisms can be produced by known methods. For example, it can be produced by a method of injecting vector DNA together with a meganuclease into an egg or a method of injecting a sperm nucleus to which vector DNA has been added into an egg. Specifically, Pan et al. (2006) I-SceI meganuclease-mediated transgenesis in Xenopus. Dev. Dyn. 235, 247-252. And the like.

<生理活性物質の生産方法>
本発明の生産方法は、形質転換体又はトランスジェニック生物から生理活性物質を生産する方法である。
生理活性物質の生産方法は、培養された形質転換体、又は飼育されたトランスジェニック生物から生理活性物質を含む成分を抽出することを含んでいればよい。さらに、生理活性物質の生産方法は、抽出された成分から目的とする生理活性物質を精製することを含むことが好ましい。
<Method for producing physiologically active substance>
The production method of the present invention is a method for producing a physiologically active substance from a transformant or a transgenic organism.
The production method of the physiologically active substance may include extracting a component containing the physiologically active substance from the cultured transformant or the reared transgenic organism. Furthermore, the method for producing a physiologically active substance preferably includes purifying the objective physiologically active substance from the extracted components.

形質転換体の培養方法又は培養条件は、宿主の種類に応じて、適宜設定することができる。
培地としては、宿主の種類に応じて適宜選択することができるが、MMR培地、MBS培地を用いることが好ましい。
培養温度は、宿主の種類に応じて適宜設定することができるが、18℃〜23℃が好ましい。
培養時間は、宿主の種類に応じて適宜設定することができるが、12時間〜72時間が好ましい。
宿主として、アフリカツメガエル卵母細胞を用いた場合には、MMR培地、又はMBS培地を用いて、18℃〜23℃、12時間〜72時間培養することができる。
The culture method or culture conditions for the transformant can be appropriately set according to the type of host.
The medium can be appropriately selected according to the type of host, but it is preferable to use an MMR medium or an MBS medium.
The culture temperature can be appropriately set according to the type of host, but is preferably 18 ° C to 23 ° C.
The culture time can be appropriately set according to the type of host, but is preferably 12 hours to 72 hours.
When Xenopus oocytes are used as the host, they can be cultured at 18 ° C. to 23 ° C. for 12 hours to 72 hours using MMR medium or MBS medium.

トランスジェニック生物の飼育方法又は飼育条件は、トランスジェニック生物の種類に応じて、適宜設定することができる。
飼育温度は、対象となる生物の種類に応じて適宜設定することができるが、18℃〜23℃が好ましく、20℃〜23℃が更に好ましい。
対象生物として、アフリカツメガエルを用いた場合には、餌として魚類養殖用固形えさあるいは凍結豚肝臓を与え、18℃〜23℃で飼育することができる。また、幼生の飼育には、グリーンピース裏ごし、カボチャ裏ごしなど植物性の餌を与え、エアーポンプによる水循環下で飼育することができる。
The breeding method or breeding conditions of the transgenic organism can be appropriately set according to the type of the transgenic organism.
The breeding temperature can be appropriately set according to the type of the target organism, but is preferably 18 ° C to 23 ° C, more preferably 20 ° C to 23 ° C.
When Xenopus laevis is used as the target organism, it can be fed at 18 ° C. to 23 ° C. with solid food for fish farming or frozen pig liver as food. In addition, for raising larvae, plant food such as green peas and pumpkins can be fed and reared under water circulation by an air pump.

生理活性物質を含む成分を抽出する方法としては、特に制限されるものではなく、当業者にとって公知の方法により行うことができる。例えば、形質転換の宿主として卵母細胞を用いた場合には、Evans and Kay (1994) Biochemical fractionation of oocytes. Methods Cell Biol. 36, 133−148.に記載の方法等に従って抽出すればよい。   The method for extracting a component containing a physiologically active substance is not particularly limited, and can be performed by methods known to those skilled in the art. For example, when an oocyte is used as a host for transformation, Evans and Kay (1994) Biochemical fractionation of ootyes. Methods Cell Biol. 36, 133-148. Extraction may be performed according to the method described in the above.

抽出された成分から目的とする生理活性物質を精製する方法としては、特に制限されるものではなく、当業者にとって公知の方法により行うことができる。例えば、溶剤抽出法、イオン交換樹脂法、吸着又は分配カラムクロマトグラフィー法、ゲル濾過法、透析法、沈殿法、結晶化法等を単独で、又は適宜組み合わせて、目的とする生理活性物質を精製することができる。   The method for purifying the target physiologically active substance from the extracted components is not particularly limited, and can be performed by methods known to those skilled in the art. For example, solvent extraction method, ion exchange resin method, adsorption or distribution column chromatography method, gel filtration method, dialysis method, precipitation method, crystallization method, etc. alone or in appropriate combination to purify the desired physiologically active substance can do.

本明細書において、生理活性物質とは、具体的には、転写制御ポリヌクレオチドの3’末端に結合されたタンパク質をコードする遺伝子由来のタンパク質を意味する。
タンパク質としては、転写制御ポリヌクレオチドの項で述べた事項を適用する。
In the present specification, the physiologically active substance specifically means a protein derived from a gene encoding a protein bound to the 3 ′ end of a transcription control polynucleotide.
As the protein, the matters described in the section of the transcription control polynucleotide are applied.

以下、本発明を実施例にて詳細に説明する。しかしながら、本発明はそれらに何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to them.

[実施例1]
配列表の配列番号2及び配列番号3に記載のプライマーを用いて、ネッタイツメガエルゲノム中のB4遺伝子のフランキング領域(JGI Xenopus tropicalis genome database (ver. 4.1, http://genome.jgi−psf.org/Xentr4/Xentr4.home.html)のScaffold 196: 1642104−1645183の配列)から、PCR法により、配列表の配列番号1に記載の塩基配列を得た。
PCR法は、以下に記載のPCR反応液(50μlのPCR反応液の組成)を用いて、高熱DNAポリメラーゼ(Tks Gflex(登録商標) DNA plymerase、Takara社)によるDNA増幅をサーマルサイクラー(GeneAtlas482、アステック社)により行った。
[Example 1]
Using the primers shown in SEQ ID NO: 2 and SEQ ID NO: 3 in the sequence listing, the flanking region of the B4 gene in the nettle Xenopus genome (JGI Xenopus tropicalis genome database (ver. 4.1, http: //genome.jgi) -The sequence of Scaffold 196: 1642104-1645183 of psf.org/Xentr4/Xentr4.home.html) was obtained by the PCR method.
In the PCR method, DNA amplification by a high-temperature DNA polymerase (Tks Gflex (registered trademark) DNA polymerase, Takara) was performed using a PCR reaction solution described below (composition of 50 μl of PCR reaction solution). Company).

PCR反応液の組成;
Tsk Gflex DNA polymerase 1μl
2x PCR buffer 25μl
X.tropicalis ゲノムDNA 1μl(300ng)
Primer 1(配列番号2) 1μl(20 pmol)
Primer 2(配列番号3) 1μl(20 pmol)
O 21μl
Composition of PCR reaction solution;
Tsk Gflex DNA polymerase 1 μl
2x PCR buffer 25 μl
X. tropicalis genomic DNA 1 μl (300 ng)
Primer 1 (SEQ ID NO: 2) 1 μl (20 pmol)
Primer 2 (SEQ ID NO: 3) 1 μl (20 pmol)
21 μl of H 2 O

PCRは、94℃で60秒処理した後、98℃で10秒、60℃で15秒、68℃で90秒を1サイクルとして、30サイクル繰り返した。   PCR was performed at 94 ° C. for 60 seconds, followed by 30 cycles of 98 ° C. for 10 seconds, 60 ° C. for 15 seconds, and 68 ° C. for 90 seconds.

得られた配列番号1に記載の塩基配列、ニワトリアクチンプロモーター(アクセションNo.DI075036を含む配列、Matsuo et al. (1991) Binding of a factor to an enhancer responsible for the tissue−specific expression of the chicken alpha−a−crystallin gene. Development, 113, 539−550に記載)及びGFP遺伝子(商品名pEGFP vector、Invitrogen社)を用いて、まず、比較用のプラスミド(promoter/GFP/pBluescript)を作製した。続いて、プロモーターの上流にある制限酵素SmaIサイトを用いて、プラスミドを直線化し、PCRにより増幅したB4−3k配列を挿入した(B4−3k/promoter/GFP/pBluescript)。作製したプラスミドコンストラクト(B4−3k/promoter/GFP/pBluescript)の模式図を図1に示す。
B4−3k/promoter/GFPと、promoter/GFPとを各1ng、アフリカツメガエル卵母細胞(ワタナベ養殖社)の核内に常法に従い注入し、24時間、MMR培地を用いて培養した。
その後、蛍光顕微鏡(M205FA、ライカ社)下で観察した。
結果を図2に示す。図2から明らかである通り、B4−3k/promoter/GFPを注入した卵母細胞では、GFPタンパク質の強い発現が確認できた。なお、図2の右側上段は、多数の卵母細胞が発色している様子を示し、右側下段は、1つの卵母細胞の拡大写真を示したものである。
以上より、転写制御ポリヌクレオチドは、3’末端に結合されたタンパク質をコードする遺伝子を両生類卵母細胞に発現させるためのエンハンサー配列として機能し得ることが明らかになった。
The base sequence described in SEQ ID NO: 1, the chicken triactin promoter (sequence including Accession No. DI075036, Matsuo et al. (1991) Binding of a factor to an enhancer, the first, and the second, the second, the second, and the second. First, a comparative plasmid (promoter / GFP / pBluescript) was prepared using the GFP gene (trade name pEGFP vector, Invitrogen), and a-crystallin gene.Development, 113, 539-550. Subsequently, the plasmid was linearized using the restriction enzyme SmaI site upstream of the promoter, and the B4-3k sequence amplified by PCR was inserted (B4-3k / promoter / GFP / pBluescript). FIG. 1 shows a schematic diagram of the prepared plasmid construct (B4-3k / promoter / GFP / pBluescript).
B4-3k / promoter / GFP and promoter / GFP were each injected into the nuclei of Xenopus laevis oocytes (Watanabe Culture Co., Ltd.) according to a conventional method and cultured for 24 hours using MMR medium.
Then, it observed under the fluorescence microscope (M205FA, Leica company).
The results are shown in FIG. As is clear from FIG. 2, strong expression of GFP protein was confirmed in the oocytes injected with B4-3k / promoter / GFP. In addition, the upper right side of FIG. 2 shows how many oocytes are colored, and the lower right side shows an enlarged photograph of one oocyte.
From the above, it has been clarified that the transcription control polynucleotide can function as an enhancer sequence for expressing a gene encoding a protein linked to the 3 ′ end in amphibian oocytes.

[実施例2]
実施例1で用いたGFPの代わりに、タンパク質Aをコードする遺伝子を用いて、実施例1に記載の方法と同様に両生類卵母細胞に挿入する。その結果、両生類卵母細胞にタンパク質Aを発現させることができる。
[Example 2]
Instead of GFP used in Example 1, a gene encoding protein A is used and inserted into amphibian oocytes in the same manner as described in Example 1. As a result, protein A can be expressed in amphibian oocytes.

[実施例3]
配列番号1に記載の転写制御ポリヌクレオチドと、タンパク質Aをコードする遺伝子とを染色体中に挿入したトランスジェニックカエルを、Pan et al. (2006) I−SceI meganuclease−mediated transgenesis in Xenopus. Dev. Dyn. 235, 247−252.に記載の方法に従い作製する。その結果、トランスジェニックカエルの卵巣中にタンパク質Aを発現する雌個体を作製することができる。また、その雌個体の子孫も同様に、卵巣中にタンパク質Aを発現し得る。
[Example 3]
A transgenic frog in which the transcriptional regulatory polynucleotide set forth in SEQ ID NO: 1 and a gene encoding protein A have been inserted into the chromosome is described in Pan et al. (2006) I-SceI meganuclease-mediated transgenesis in Xenopus. Dev. Dyn. 235, 247-252. It is produced according to the method described in 1. As a result, a female individual expressing protein A in the ovary of a transgenic frog can be produced. The offspring of the female individual can similarly express protein A in the ovary.

Claims (8)

配列表の配列番号1に示す塩基配列に対して少なくとも80%以上の同一性を有し、リコンビナントタンパク質を両生類卵母細胞に発現させるための転写制御ポリヌクレオチド。   A transcription control polynucleotide for expressing a recombinant protein in amphibian oocytes having at least 80% identity to the base sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing. 両生類が、カエルである請求項1に記載の転写制御ポリヌクレオチド。   The transcriptional regulatory polynucleotide according to claim 1, wherein the amphibian is a frog. 両生類が、アフリカツメガエルである請求項1又は請求項2に記載の転写制御ポリヌクレオチド。   The transcriptional regulatory polynucleotide according to claim 1 or 2, wherein the amphibian is Xenopus laevis. 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の転写制御ポリヌクレオチドが組み込まれた組換えベクター。   A recombinant vector in which the transcription control polynucleotide according to any one of claims 1 to 3 is incorporated. 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の転写制御ポリヌクレオチドが組み込まれた組換えベクターを保有する形質転換体。   A transformant having a recombinant vector in which the transcription control polynucleotide according to any one of claims 1 to 3 is incorporated. 請求項5に記載の形質転換体から生理活性物質を生産する方法。   A method for producing a physiologically active substance from the transformant according to claim 5. 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の転写制御ポリヌクレオチドが組み込まれたトランスジェニック生物。   A transgenic organism into which the transcription control polynucleotide according to any one of claims 1 to 3 is incorporated. 請求項7に記載のトランスジェニック生物から生理活性物質を生産する方法。   A method for producing a physiologically active substance from the transgenic organism according to claim 7.
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