JP2015519068A - 宿主細胞における組換えタンパク質の発現のためのバキュロウイルスdnaエレメント - Google Patents

宿主細胞における組換えタンパク質の発現のためのバキュロウイルスdnaエレメント Download PDF

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Abstract

組換えタンパク質の発現の改善を可能にする試薬および方法が提供される。より詳しくは、宿主細胞への組換えDNAエレメントの導入によって、組換えタンパク質の発現の増大、前記タンパク質の正しいフォールディングの改善ならびに宿主細胞の細胞生存率および増殖の増大が可能になる。これらの組換えDNAエレメントは、例えば、前記エレメントを組み込んだ組換えバキュロウイルスによって宿主細胞中に導入され得る。組換えDNAエレメントは、IE−0およびIE−1などの転写調節因子をコードする核酸、相同領域(hr)などの転写エンハンサーエレメントおよびプロモーターを含む。【選択図】図1

Description

本発明は、バイオテクノロジー分野に含まれるということができるものであり、組換えタンパク質産生の質および効率を増大させうる、プロモーター、エンハンサーとしての相同領域(hr)および転写調節因子をコードする配列、例えば、バキュロウイルスAc−ie−01 cDNA、またはそれらの任意の組合せなどを含む核酸配列を包含する。さらに、本発明はまた、上記の本発明の核酸配列を含むベクター自体、それらの配列またはベクターで感染させ、形質転換し、またはトランスフェクトした細胞、ならびに前記の配列、ベクターまたは細胞を使用することによってタンパク質を産生する方法も対象とする。
バキュロウイルス発現ベクター系(BEVS)は、ワクチン、治療分子または診断試薬として使用される組換えタンパク質を産生するための、十分に確立された方法である。過剰発現および迅速な発達速度の潜在性があるので、BEVSは、任意の目的のために組換えタンパク質を産生するための最も魅力的な選択肢の1つである。組換えタンパク質発現のために産業上使用されるものとして、最も採用されているバキュロウイルスは、オートグラファ・カリフォルニカ核多角体病ウイルス(Autographa californica multinuclear polyhedrosis virus)(AcMNPV)をベースとし、適した発現宿主としてスポドプテラ・フルギペルダ 9(Spodoptera frugiperda 9)(Sf9)またはスポドプテラ・フルギペルダ 21(Sf21)昆虫細胞を用い(非特許文献1)、かつ、イラクサギンウワバ(Trichoplusia ni)(T.ni)昆虫幼虫を生きた生物工場として用いる(非特許文献2)。BEVSは、80年代に開発され(非特許文献3)、細胞質酵素から膜結合タンパク質に至る数百種の組換えタンパク質が、バキュロウイルス感染昆虫細胞において成功裏に産生されてきた。
BEVS産生性を増大させるための努力がなされてきた(非特許文献4)。マルトース結合タンパク質、グルタチオンSトランスフェラーゼ、SUMOおよびKDEL保留シグナルを含めた、タンパク質発現を改善すると報告されている常在性融合タンパク質をコードする組換えバキュロウイルスの構築のために、種々のトランスファーベクターが利用可能である。発現されたタンパク質の安定性を改善するための関連するその他の試みは、細胞培養においてウイルスの成長に必須ではないバキュロウイルスゲノム中の2種の遺伝子、すなわち、chiA(キチナーゼ)およびcath(カテプシン)に焦点を合わせて調べられてきた。ChiA欠失は、小胞体中にタンパク質を蓄積することおよび細胞の分泌経路を介してタンパク質をプロセッシングすることによって、分泌型タンパク質の産生を改善すると思われる。さらに、カテプシンプロテアーゼの形成の阻止もまた、chiAウイルスからの生成物安定性の改善に寄与し得る。T.ni由来のHigh−Five(商標)(Hi−5)またはBTI−TnAo38細胞系統などの新規昆虫細胞系統が、バキュロウイルス生産性を増大させるために最近開発され、異種タンパク質回収の最終量が大幅に改善した(非特許文献5、6)。
昆虫細胞の機構がバキュロウイルス感染によって深刻に損なわれる前にタンパク質発現が起こるよう、組換えタンパク質発現を加速することは、BEVSの重要な改善となろう。ポリヘドリン(polh)またはp10遺伝子の従来の強力なウイルスプロモーターによって駆動される遅い発現は、外来タンパク質翻訳後修飾において深刻な不利益をもたらす。従来使用されていたpolhまたはp10プロモーターよりも早期の発現を可能にするバキュロウイルスプロモーターが性状解析されており、異種タンパク質産生のために使用されてきたが、産生性の低下を示した(非特許文献7)。
BEVSを改善するための別の可能性は、ウイルス誘導性細胞死を低減することによって、感染後の遅い時間に細胞完全性の保存を増強させることであろう。BEVSによって引き起こされる感染後の遅い時間の昆虫細胞機構の深刻な機能障害の低減は、組換えタンパク質(分泌型または比分泌型)を産生し、蓄積するための時間枠を増大するだけでなく、複雑なタンパク質のフォールディングのための、または産生されたタンパク質の任意の翻訳後修飾のためのより多くの時間を可能にするはずである。
いくつかのバキュロウイルスDNAエレメントは、ウイルス増殖に必要である後期発現因子遺伝子の活性化に関与していることが判明している。それらのうち1種として、AcMNPV(オートグラファ・カリフォルニカ核多角体病ウイルス)由来の最初期(ie)タンパク質IE−1およびそのスプライシング変異体IE−0がある。Ac−ie−01遺伝子によってコードされるAcMNPV mRNAの翻訳は、内部翻訳開始によってIE−0およびIE−1の両方をもたらす。両者は、転写調節因子としてのその効力のためにバキュロウイルス遺伝子発現の重大なメディエーターであると考えられる(非特許文献8)。AcMNPV IE−1は、感染の際に極めて早期に合成され、そのN末端酸性ドメインの活性によってプラスミドトランスフェクションアッセイにおいて転写を刺激する、67kDaの二量体のDNA結合タンパク質である(非特許文献9、10)。IE−1は、核内に蓄積し、そこで、後期の間、維持される(非特許文献11)。IE−1によるトランス活性化は、転写エンハンサーとして機能し、ウイルスDNA複製の起点である、バキュロウイルス相同領域(hr)配列にホモ二量体として結合することによって増強される。AcMNPV IE−0は、72.6−kDaの、orf141(エキソン0)によってコードされる38個のアミノ酸、ie1の上流非翻訳リーダーによってコードされる16個のアミノ酸および全582個のアミノ酸IE−1タンパク質からなる636個のアミノ酸のタンパク質である。したがって、最終生成物は、N末端と融合しているさらなる54個のアミノ酸を除いてIE−1と同一である。おそらく、その共通配列のために、IE−0およびIE−1は、hrエンハンサー結合および転写調節を含めた生化学的活性を共有する。
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a)polhまたはp10プロモ−ターを使用する市販のBEVSよりも強力な発現およびb)ウイルス誘導性細胞損傷を低減することによるバキュロウイルス系における長期の発現を可能にする新規代替BEVSが求められている。
本発明は、BEVSを使用する組換えタンパク質の発現の改善のための生成物および方法を提供する。
以下の項は、この発現の改善を可能にするための好ましい実施形態である:
1.転写調節因子として機能するタンパク質IE−1、IE−0および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現を可能にする核酸配列を含む組換えバキュロウイルスであって、核酸は、
(a)配列番号1〜5のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸
(b)配列番号1〜5のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有し、組換えバキュロウイルスにおいて転写調節因子として機能できるタンパク質をコードする核酸配列、
(c)配列番号6〜9のいずれかに示されるアミノ酸配列を含有するアミノ酸をコードする核酸配列、および
(d)配列番号6〜9のいずれかに示されるアミノ酸配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列類似性を有し、組換えバキュロウイルスにおいて転写調節因子として機能できるアミノ酸配列をコードする核酸配列
からなる群から選択される、組換えバキュロウイルス。
2.組換えタンパク質の発現を駆動するのに適している任意のプロモーターと作動可能に連結した、エンハンサー領域としての少なくとも1種の組換え相同領域(hr)をさらに含む、項1に記載の組換えバキュロウイルス。
3.組換え相同領域(hr)が、配列番号27に示される配列(hr1)である、項2に記載の組換えバキュロウイルス。
4.相同領域(hr)と作動可能に連結したプロモーターが、
(a)配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸と、
(b)組換えバキュロウイルスにおいてプロモーターとして機能でき、配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する、核酸配列と
を含む核酸の群から選択される、項2または3に記載の組換えバキュロウイルス。
5.配列番号17〜26を含む群から選択される組換えプロモーター、転写調節因子をコードする配列およびエンハンサー領域の組合せを含む核酸配列を含む、項1〜4のいずれかに記載の組換えバキュロウイルス。
6.組換えタンパク質をコードする核酸配列をさらに含み、前記核酸配列が、項1〜5の核酸配列からなる群から選択される核酸配列と作動可能に連結している、項1〜5のいずれかに記載の組換えバキュロウイルス。
7.転写調節因子として機能するタンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のための前記配列を含み、バキュロウイルスにおける組込みまたは転位に適した核酸配列をさらに含む、項1〜6のいずれかに記載の組換えバキュロウイルスの生産に適したトランスファーベクター。
8.組換えタンパク質の発現を駆動するのに適している任意のプロモーターと作動可能に連結した、エンハンサー領域としての少なくとも1種の組換え相同領域(hr)をさらに含む、項7に記載のトランスファーベクター。
9.組換え相同領域(hr)が、配列番号27に示される配列(hr1)である、項8に記載のトランスファーベクター。
10.相同領域(hr)と作動可能に連結したプロモーターが、
(a)配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸と、
(b)組換えバキュロウイルスにおいてプロモーターとして機能でき、配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する核酸配列と
を含む核酸の群から選択される、項8または9に記載のトランスファーベクター。
11.配列番号17〜26を含む群から選択される組換えプロモーター、転写調節因子をコードする配列およびエンハンサー領域の組合せを含む核酸配列を含む、項7〜10のいずれかに記載のトランスファーベクター。
12.組換えタンパク質をコードする核酸配列をさらに含み、前記核酸配列が、項7〜11の核酸配列からなる群から選択される核酸配列と作動可能に連結している、項7〜11のいずれかに記載のトランスファーベクター。
13.組換えタンパク質をコードする核酸配列を欠く、項7〜11のいずれかに記載のトランスファーベクター。
14.バクミドであることを特徴とする、項7〜13のいずれかに記載のトランスファーベクター。
15.バキュロウイルス発現系「Bac−to−Bac(登録商標)」(invitrogen(商標))、「BacPAK(商標)」(Clontech(商標))、「FlashBAC(商標)」(Oxford Expression Technologies(商標))、「BacuVance(商標)」(GenScript(商標))、「Bac−N−Blue DNA(商標)」(invitrogen(商標))、「BaculoDirect(商標)」(invitrogen(商標))、「BacVector(登録商標)」1000、2000、3000(Novagen(登録商標))、「DiamondBac(商標)」(Sigma−Aldrich(登録商標))または「BaculoGold(商標)」(BD biosciences(商標))のいずれかに由来することを特徴とする、項7〜14のいずれかに記載のトランスファーベクター。
16.転写調節因子として機能するタンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のための前記配列を含み、細菌複製にさらに適している、項1〜15のいずれかに記載の組換えバキュロウイルスまたはトランスファーベクターを生産するのに適したクローニングベクター。
17.組換えタンパク質の発現を駆動するのに適している任意のプロモーターと作動可能に連結した、エンハンサー領域としての少なくとも1種の組換え相同領域(hr)をさらに含む、項16に記載のクローニングベクター。
18.組換え相同領域(hr)が、配列番号27に示される配列(hr1)である、項17に記載のクローニングベクター。
19.相同領域(hr)と作動可能に連結したプロモーターが、
(a)配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸と、
(b)組換えバキュロウイルスにおいてプロモーターとして機能でき、配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する核酸配列と
を含む核酸の群から選択される、項17または18に記載のクローニングベクター。
20.配列番号17〜26を含む群から選択される組換えプロモーター、転写調節因子をコードする配列およびエンハンサー領域の組合せを含む核酸配列を含む、項16〜19のいずれかに記載のクローニングベクター。
21.組換えタンパク質をコードする核酸配列をさらに含み、前記核酸配列が、項16〜20の核酸配列からなる群から選択される核酸配列と作動可能に連結している、項16〜20のいずれかに記載のクローニングベクター。
22.組換えタンパク質をコードする核酸配列を欠く、項16〜20のいずれかに記載のクローニングベクター。
23.転写調節因子として機能するタンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のための前記配列を含む、項1〜22のいずれかに記載の組換えバキュロウイルス、トランスファーベクターまたはクローニングベクターを生産するのに適した核酸配列。
24.組換えタンパク質の発現を駆動するのに適している任意のプロモーターと作動可能に連結した、エンハンサー領域としての少なくとも1種の組換え相同領域(hr)をさらに含む、項23に記載の核酸配列。
25.組換え相同領域(hr)が、配列番号27に示される配列(hr1)である、項24に記載の核酸配列。
26.相同領域(hr)と作動可能に連結したプロモーターが、
(a)配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸と、
(b)組換えバキュロウイルスにおいてプロモーターとして機能でき、配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する核酸配列と
を含む核酸の群から選択される、項24または25に記載の核酸配列。
27.配列番号17〜26を含む群から選択される組換えプロモーター、転写調節因子をコードする配列およびエンハンサー領域の組合せを含む核酸配列を含む、項23〜26のいずれかに記載の核酸配列。
28.組換えタンパク質をコードする核酸配列をさらに含み、前記核酸配列が、項23〜27の核酸配列からなる群から選択される核酸配列と作動可能に連結している、項23〜27のいずれかに記載の核酸配列。
29.組換えタンパク質をコードする核酸配列を欠く、項23〜27のいずれかに記載の核酸配列。
30.項1〜29のいずれかの組換えバキュロウイルス、トランスファーベクター、クローニングベクターまたは核酸配列で感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞。
31.昆虫細胞系統であることを特徴とする、項30に記載の、感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞。
32.鱗翅目(Lepidoptera)または双翅目(Diptera)の属に属する昆虫に由来することを特徴とする、項30または31に記載の、感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞。
33.イラクサギンウワバ、ヨトウガ、アスカラファ・オドラタ(Ascalapha odorata)、カイコ(Bombyx mori)、キイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)またはネッタイシマカ(Aedes aegypti)に由来することを特徴とする、項30〜32のいずれかに記載の、感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞。
34.Hi−5(商標)、Sf9、Sf21、BTI−Tn5B−1、Tn368、ExpresSf+(登録商標)、BTI−TnAo38、ATC−10およびSchneiderのショウジョウバエ系統2からなる群から選択される細胞系統であることを特徴とする、項30〜33のいずれかに記載の、感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞。
35.項1〜29のいずれかの組換えバキュロウイルス、トランスファーベクター、クローニングベクターまたは核酸配列を含む培養培地。
36.項30〜34に記載の、感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞、ならびに従来手段による組換えタンパク質を抽出および精製を含む、組換えタンパク質を産生するための方法。
37.組換えタンパク質が、サブユニット単量体ワクチン、サブユニット多量体ワクチン、ウイルス様粒子、治療用タンパク質、抗体、酵素、サイトカイン、血液凝固因子、抗凝固薬、受容体、ホルモンおよび診断用タンパク質試薬を含む群から選択される、項36に記載の組換えタンパク質を産生するための方法。
38.項1〜6のいずれかに記載の組換えバキュロウイルスを生産するための、項7〜15のいずれかに記載のトランスファーベクターの使用。
39.項1〜15のいずれかに記載の組換えバキュロウイルスまたはトランスファーベクターを生産するための、項16〜22のいずれかに記載のクローニングベクターの使用。
40.項1〜22のいずれかに記載の組換えバキュロウイルス、トランスファーベクターまたはクローニングベクターを生産するための、項23〜29のいずれかに記載の核酸配列の使用。
41.(a)配列番号1〜5のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸、
(b)配列番号1〜5のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有し、組換えバキュロウイルスにおいて転写調節因子として機能できるタンパク質をコードする核酸配列、
(c)配列番号6〜9のいずれかに示されるアミノ酸配列を含有するアミノ酸をコードする核酸配列、および
(d)配列番号6〜9のいずれかに示されるアミノ酸配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列類似性を有し、組換えバキュロウイルスにおいて転写調節因子として機能できるアミノ酸配列をコードする核酸配列
からなる群から選択される核酸である導入遺伝子を含むトランスジェニック細胞系統。
42.昆虫、鳥類または哺乳類起源のものである、項41に記載のトランスジェニック細胞系統。
43.項41または42に記載のトランスジェニック細胞系統の成長ならびに従来手段による組換えタンパク質の抽出および精製を含む、組換えタンパク質を産生するための方法。
44.組換えバキュロウイルスにおいてプロモーターとして機能する核酸配列を含む核酸配列であって、
(a)配列番号12、14または15に示されるヌクレオチド配列を含有する核酸、および
(b)配列番号12、14または15に示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する核酸配列
からなる群から選択される、核酸配列。
4種の主要なエレメント:発現が、プロモーター(B;例えば、polhまたはpB2)によって駆動される、転写調節因子(A;例えば、IE0およびIE1)をコードする配列;組換えタンパク質をコードする外来遺伝子の発現を駆動するプロモーター(D;例えば、p10、polh、pB2p10またはp6.9p10)の上流の、エンハンサー相同領域(hr)配列(C;例えば、hr1)を含む、本発明のバキュロウイルス組換えDNAエレメントの模式図である。スキームは、組換えタンパク質の前例のない過剰発現をもたらす本発明の組換えDNAエレメント間の相互作用の理論的機序を示す図である。 「Bac−to−Bac(登録商標)」クローニング系(invitrogen(商標))による組換えバキュロウイルスの生成をもたらす異なる方法論を示す図である。 組換えバキュロウイルスを作製するために使用されるその他の市販の技術と適合するクローニング、ドナーおよびトランスファーベクターを作製するための一般スキームを示す図である。 A)pB2またはpolhプロモーターの制御下で発現されるhr1p10、hr1pB2p10またはhr1p6.9p10およびAc−ie−01 cDNAを含有する、本発明のバキュロウイルス発現カセットにおいて発現される場合の、感染後種々の時間での感染Sf21細胞に蓄積されたGFPタンパク質の増大を測定するための蛍光定量的アッセイを示す図である。すべてのGFP発現レベルを、従来のバキュロウイルスベクターにおいてpolhプロモーターを用いて得られたものと比較した。グラフは、各バキュロウイルスの3つの独立した発現実験の平均値を表し、各場合において、標準偏差は5%未満である。この図はまた、野生型バキュロウイルスを用いる(対照)、polhプロモーターの制御下でGFPを発現する従来のバキュロウイルスを用いる、または本発明の発現カセットによってGFPを発現するバキュロウイルスpolhAc−ie−01/hr1pB2p10GFPを用いる感染後種々の時間でのSf21細胞を示す代表的な蛍光顕微鏡写真を示す。細胞を、A)およびB)において、5の多重感染度(MOI)で、またはC)において、0.1のMOIで感染させた。 A)polhプロモーターの制御下、従来のバキュロウイルスベクターによって(明灰色)またはエレメントpolhAc−ie−01/hr1pB2p10GFPからなる本発明の発現カセットを用いて工学的に作製したバキュロウイルスベクターによって(暗灰色)発現され、マイクロ流体タンパク質分析(Experion(商標);BioRad(商標)、USA)によって測定された、感染後種々の時間での単層で増殖させたSf21昆虫細胞における組換えGFPタンパク質の量の比較を示す図である。細胞を、両ウイルスを用いて5のMOIで感染させた;B)polhプロモーターの制御下、従来のバキュロウイルスベクターによって(明灰色)またはエレメントpolhAc−ie−01/hr1p6.p10GFPからなる本発明の発現カセットを用いて工学的に作製したバキュロウイルスベクターによって(暗灰色)発現され、マイクロ流体タンパク質分析(Experion(商標);BioRad(商標)、USA)によって測定された、感染後種々の時間での懸濁液中で増殖させたSf9昆虫細胞中に蓄積された組換えGFPタンパク質の比較を示す図である。細胞を、両ウイルスを用いて、0.1のMOIで感染させた;非継続線は、polhプロモーターの制御下でGFPを発現する従来のバキュロウイルスを用いて得られたものと比較した、本発明の発現カセットを含有するバキュロウイルスによって生産された組換えGFPの増大パーセンテージを示す;C)パネルAに記載された実験の感染細胞抽出物を分離するSDS−PAGEゲルのクーマシーブルー染色;D)パネルBに記載された実験の感染細胞抽出物を分離するSDS−PAGEゲルのクーマシーブルー染色。 Sf9昆虫細胞を、懸濁液で培養し、polhの制御下でAc−ie−01 cDNAを過剰発現するバキュロウイルスによって、または本発明のバキュロウイルス発現カセットpolhAc−ie−01/hr1p6.9p10GFPの状況でリポータータンパク質GFPを発現するバキュロウイルスによって感染させて、これらの細胞の細胞密度(A)および生存率(B)を評価した図である。対照として、polhの制御下でGFPタンパク質を発現する従来のバキュロウイルスを使用した。細胞を、懸濁液で0.1のMOIで感染させた。(A)細胞を、感染後種々の時間(0、24および48時間)でカウントして、細胞密度を算出した。細胞増殖が、Ac−ie−01 cDNAの過剰発現によってもたらされる正確な瞬間のより詳細な分析が、polhGFPまたはpolhAc−ie−01/hr1p6.9p10GFPに感染した細胞の挿入図中に示されている。(B)細胞生存率は、トリパンブルー染色(懸濁細胞およびPBSバッファー中0.4%の着色剤の1:1希釈)によって評価した。この染色によって、生存細胞および死細胞間の区別が可能となる。細胞生存率は、感染後種々の時間(0〜120時間)での総細胞数に対する生存細胞のパーセンテージによって算出した。polhプロモーターの下でリポータータンパク質GFPを過剰発現する対照の従来のバキュロウイルスを用いて(C)、またはpolhプロモーターの制御下でAc−ie−01 cDNAを過剰発現するバキュロウイルスを用いて(D)、5のMOIで感染したHi−5(商標)昆虫細胞単層の顕微鏡写真。顕微鏡写真は、倒立顕微鏡Leica(商標)DMIL(商標)において20X倍率で感染の96時間後に得た。 A)Sf9昆虫細胞を、polhプロモーターの制御下でGFPタンパク質を発現する従来のバキュロウイルスによって(1)、またはAc−ie−01 cDNAによってコードされる転写調節因子を過剰発現する、エレメントpolhAc−ie−01/hr1p6.9p10GFPを含有する本発明の発現カセットを用いて工学的に作製したバキュロウイルスベクターによって(2)感染させた図である。細胞を、感染後種々の時間(0〜120時間)でサンプリングし、細胞抽出物を、SDS−PAGEおよびGFPに対するか、または細胞アクチンタンパク質に対する抗血清を用いるウエスタンブロットによって分析した。B)パネルAにおいて分析されたようなSf9昆虫細胞において発現されたGFPタンパク質の機能性を、蛍光定量によって測定した。従来の組換えバキュロウイルス(灰色バー)によって産生されたGFPタンパク質を用いて感染後種々の時間で得られた蛍光値を、本発明のバキュロウイルスカセットを有する組換えバキュロウイルスによって産生されたもの(黒色バー)と比較した。 組換えタンパク質をコードする外来遺伝子のプロモーター(単数または複数)からの転写を増強する、転写調節因子、相同領域(hr)のコード配列を含む、本発明のバキュロウイルス発現カセットに含有される好ましいエレメントの模式図である。 T.niから単離されたpB2プロモーターの配列分析および転写調節エレメントpB2配列の決定を示す図である。A)T.ni.から単離されたBJHSP2(Genbank受託番号U41640)のpB2プロモーター領域のヌクレオチド配列。これまでに記載された転写開始部位が、三角によって示されているが、TATAボックスには下線が引かれ、潜在的なシス作用エレメントは、pB2配列中で四角に囲まれている。影を付けたヌクレオチド残基は、pB2プロモーター中に組み込まれた配列を示す。予測されるBr−CおよびEcR推定結合部位はまた、透明な四角によって図中で示されている。B)pB2 DNA断片およびその誘導体プロモーターpB2の略図。そのプロモーター活性を、リポーター遺伝子としてGFPタンパク質を使用して蛍光定量的分析によって分析した。すべての実験において、GFP発現は感染の72時間後定量し、3つの独立した実験の標準偏差を有する算術中央値(media)として示されている。 種々のプロモーターまたはプロモーターの組合せの使用によって媒介されたGFP発現レベルを示す図である。A)種々の個々のまたはキメラプロモーターの制御下でGFPを発現する種々の組換えバキュロウイルスに感染したSf21細胞の感染後24時間での蛍光定量的分析。B)蛍光定量的アッセイによって測定された、パネルAと同一の組換えバキュロウイルスに感染したSf21細胞におけるGFP発現の時間経過研究。すべての実験は、5のMOIで行い、図は、3つの独立した実験の算術中央値(media)および対応する標準偏差を示す。
本発明は、BEVSにおける組換えタンパク質の発現を、バキュロウイルスへの組換えDNAエレメントの導入によって改善する。
本発明の組換えDNAエレメントは、内因性レベルを上回るバキュロウイルス転写調節因子の発現を引き起こす配列ならびに任意選択でエンハンサー相同領域(hr)およびこれらの上記のエレメントと作動可能に連結したプロモーターである。
さらに、組換えDNAエレメントは、発現カセットの一部を形成し得る。
「発現カセット」とは、遺伝子発現を制御する(例えば、プロモーター)および/または遺伝子発現のために必要である(例えば、遺伝子自体)組換えDNAエレメントを含有する核酸配列を指す。発現カセットは、組換えベクターまたはバキュロウイルス中に導入され得る。
組換えDNAエレメントは、単一の核酸配列、単一のクローニングベクター、単一のトランスファーベクター、単一の組換えバキュロウイルスまたは単一の細胞に組み込まれ得る。しかし、それらはまた、種々の核酸配列、種々のクローニングベクター、種々のトランスファーベクターまたは種々の組換えバキュロウイルス中に存在し、かつ同一細胞中に導入されてもよい。
本発明は、驚くべきことに、内因性レベルを上回るバキュロウイルス転写調節因子の発現を引き起こす配列の導入、および任意選択でエンハンサー相同領域(hr)配列、プロモーターまたはプロモーターの組合せの導入が、組換えタンパク質の産生を、感染後早期(感染後6〜8時間)から後期(感染後48〜96〜120時間)に前例のないレベルに増大させることができることを示す。
さらに、これらの組換えDNAエレメントの導入はまた、バキュロウイルス感染細胞の増殖(特に、感染後早期の)、感染後の遅い時間の生存率ならびに前記バキュロウイルス感染細胞の分子細胞機構および形態の完全性も増大させる。バキュロウイルス感染の間の細胞機能の完全性の改善はまた、組換えタンパク質の正しい翻訳後プロセシングに寄与する。
これらの組換えDNAエレメントの導入はまた、従来のpolhまたはp10プロモーターと比較して、宿主細胞における組換えタンパク質産生を増大させる。
したがって、本発明の一態様は、転写調節因子の内因性レベルを上回る発現を可能にする核酸配列を含有する組換えバキュロウイルスに関する。好ましい実施形態では、転写調節因子は、IE−1、IE−0および/またはそれらの断片である。
「バキュロウイルス」とは、主に昆虫および節足動物に感染する無脊椎動物の感染ウイルスのファミリーを指す。「組換えバキュロウイルス」は、さらに導入された組換えDNAを有するものであり、導入が、例えば、相同組換えまたは転位などによって行われるものである。組換えバキュロウイルスは、AcMNPVを起源とすることが好ましい。
「組換えDNA」とは、一または複数のDNA鎖の組合せまたは挿入によって作製されており、それによって通常は一緒には生じないDNAを組み合わせる人工DNAの形態を指す。
「組換えDNAエレメント」とは、プロモーター、エンハンサーまたは遺伝子などの組換えDNA内の機能的エレメントを指す。上記のように、本発明の組換えDNAエレメントとは、内因性レベルを上回るバキュロウイルス転写調節因子の発現を引きおこす配列、これらの上記のエレメントと作動可能に連結したエンハンサー相同領域(hr)およびプロモーターである。
「転写調節因子」とは、特定の遺伝子の転写を調節する能力を有する調節タンパク質を指し、調節が、例えば、エンハンサーまたはレプレッサー領域との結合および/または転写に関与しているさらなるタンパク質を補充することなどによって行われるものを指す。
IE−1およびそのスプライシング変異体IE−0は、バキュロウイルス感染の間に内因性に発現される転写調節因子である。本発明によれば、IE−1、IE−0および/またはそれらの断片は、これらのタンパク質の総レベルが内因性レベルを上回って増大させるよう組換えによって発現される。これは、例えば、内因性遺伝子の更なるコピーを導入することまたはプロモーターによる内因性遺伝子の発現を操作することによって達成され得る。さらに、内因性遺伝子のコピーは、polhまたはpB2などの適したプロモーターの制御下で導入遺伝子として導入され得る。
タンパク質IE−1、IE−0および/またはそれらの断片の発現レベルは、定量的PCRおよびウエスタンブロット解析などの当業者に従来公知である方法を用いて、mRNAレベルおよびタンパク質レベルの両方で決定され得る。
本発明によれば、IE−1、IE−0およびそれらの断片は、配列番号1(Ac−ie−01とも呼ばれる)〜配列番号5の核酸によってコードされる。配列番号1は、IE−1およびIE−0の両方をコードするAc−ie−01 cDNAであり、配列番号2は、IE−1のコード配列(CDS)であり、配列番号3は、IE−0のCDSである。配列番号4および5は、それぞれ、触媒的転写調節因子活性を保持するIE−1およびIE−0のN末端ドメインのCDSである。配列番号2〜5によってコードされるタンパク質は、それぞれ、配列番号6〜9によって表されている。
本発明はさらに、転写調節因子として機能できるアミノ酸であるか、またはそれをコードする配列番号1〜9の変異体を開示する。これらの変異体は、そのヌクレオチドまたはアミノ酸配列が、1つまたは複数の位置で、これらの元となる核酸鎖またはアミノ酸鎖と異なっており、それによる相違が、ヌクレオチドまたはアミノ酸残基の付加、欠失および/または置換であり得る核酸鎖またはアミノ酸鎖である。
本発明の核酸配列およびアミノ酸配列は、それぞれ、デフォルトパラメータを用いるEMBOSS Needleを使用して決定される配列同一性または配列類似性の程度によって、その他の核酸およびアミノ酸配列と区別されなければならない(http://www.ebi.ac.uk/Tools/psa/emboss_needle/)。このような変異体を作製する方法として、ランダムまたは部位特異的突然変異誘発、部位飽和突然変異誘発、PCRベースのフラグメントアセンブリー、DNAシャッフリング、in vitroまたはin vivoでの相同組換えおよび遺伝子合成の方法が挙げられる。
配列番号1〜5の変異体の配列は、配列番号1〜5の配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%同一である。
配列番号6〜9の変異体の配列は、配列番号6〜9の配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%類似である。
好ましい実施形態では、本発明の組換えバキュロウイルスは、タンパク質IE−1、IE−0および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現を可能にする核酸配列に加えて、それぞれのプロモーターと作動可能に連結していることによって組換えタンパク質の発現を増強し得る組換え相同領域(hr)をさらに含有する。
相同領域、hrは、その中心付近に不完全な30bpのパリンドロームを有する約70bpの反復されたユニットからなる。相同領域は、AcMNPVゲノム中の8つの位置で反復され、各側に2〜8の反復配列を有する。相同領域は、転写エンハンサーおよびバキュロウイルスDNA複製の起点の両方として意味づけられている。
「エンハンサー領域」とは、転写調節因子が結合することにより、関連する遺伝子の転写のレベルを増大させる制御配列を指す。
「組換えタンパク質」とは、組換えDNAに起因するタンパク質を指す。このようなタンパク質は、ヒトおよび動物の利益のために使用され得、工業的、商業的または治療的用途を有し得る。
「作動可能に連結している」とは、一方が、他方に影響を及ぼすような方法で連結している2種の核酸配列であって、他方への影響が、例えば、転写調節に関するものであるものを指す。
「プロモーター」とは、RNAポリメラーゼが結合して、転写を開始できるDNA配列を指す。配列は、転写因子などの転写を調節する種々のタンパク質の結合部位をさらに含有し得る。プロモーター配列は、DNA配列中で近接して位置し、リンカーまたはスペーサーによって分離され得る種々のプロモーター断片(異なるまたは同一断片のいずれか)からなり得る。このようなプロモーターは、キメラプロモーターと呼ばれる。
プロモーター(単数または複数)の上流のエンハンサー相同領域配列hrは、hr1(配列番号27)であることが好ましい。組換えタンパク質の発現を駆動するプロモーターは、配列番号10〜16またはプロモーターとして機能でき、配列番号10〜16のいずれかにおいて示されたヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の同一性を有する配列を含む群から選択されることが好ましい。
好ましい実施形態では、核酸配列は、配列番号17〜26を含む群から選択される組換えプロモーター、転写調節因子をコードする配列およびエンハンサー領域の組合せを含む。
上記で示されるように、本発明の組換えプロモーター、転写調節因子をコードする配列およびエンハンサー領域は、単一分子の一部を形成する必要はなく、代わりに、これらの配列は、それらが作動可能に連結されている限り、すなわち、同一細胞内に含有される限り、別個の分子の一部を形成し得る。
本発明の組換えバキュロウイルスは、組換えタンパク質をコードする核酸配列を含むことが好ましい。この核酸配列は、タンパク質IE−1、IE−0および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現を可能にする核酸配列、および任意選択で相同領域(hr)と作動可能に連結している。
一実施形態では、本発明は、本発明の組換えバキュロウイルス、トランスファーベクター、クローニングベクターまたは核酸配列で感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞を開示する。好ましくは、宿主細胞は、細胞培養で維持される。宿主細胞は、好ましくは、昆虫細胞系統、より好ましくは、鱗翅目または双翅目の属に属する昆虫に由来する細胞系統であり、より好ましくは、宿主細胞は、イラクサギンウワバ、ヨトウガ、アスカラファ・オドラタ、カイコ、キイロショウジョウバエおよびネッタイシマカからなる群に由来し、最も好ましくは、Hi−5(商標)、Sf9、Sf21、BTI−Tn5B−1、Tn368、ExpresSf+(登録商標)、BTI−TnAo38、ATC−10およびSchneiderのショウジョウバエ系統2からなる昆虫細胞系統の群から選択される。宿主細胞は、単層培養または懸濁培養され得る。
さらなる態様において、本発明は、本発明の宿主細胞を使用する組換えタンパク質を産生するための方法を開示する。組換えタンパク質の発現後、組換えタンパク質の抽出および精製は、従来手段によって行われる。
タンパク質産生のための好ましい実施形態では、宿主細胞は、使用される細胞系統および発酵手順に応じて、1mlあたり2×10〜8×10個細胞の間の密度で浮遊培養(バイオリアクター)される。さらに、細胞は、0.1〜1のMOIで感染させる。
好ましくは、本発明の方法によって産生される組換えタンパク質は、サブユニット単量体ワクチン、サブユニット多量体ワクチン、ウイルス様粒子、治療用タンパク質、抗体、酵素、サイトカイン、血液凝固因子、抗凝固薬、受容体、ホルモンおよび診断用タンパク質試薬を含む群から選択されるタンパク質である。
本発明の一態様は、培養培地における本発明の組換えバキュロウイルス、トランスファーベクター、クローニングベクターまたは核酸配列の使用に関する。好ましい実施形態では、培養培地は、本発明のバキュロウイルスを含む。
本発明は、本発明の組換えバキュロウイルスを生産するために使用され得、バキュロウイルスにおける組込みまたは転位に適した配列に加えて、タンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のために前記配列を含むトランスファーベクターを開示する。
トランスファーベクターは、一般に、バキュロウイルスへの遺伝情報の挿入を可能にする。
トランスファーベクターは、好ましくは、(i)タンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のための配列に加えて、(iii)組換えタンパク質の発現を駆動するのに適したプロモーターと連結した(ii)組換え相同領域(hr)を含有する。これらの組換えDNAエレメントの好ましい組合せは、組換えバキュロウイルスについて上記で記載されたとおりである。
好ましい一態様では、トランスファーベクターは、前記組換えタンパク質をコードする核酸配列を含むが、別の好ましい実施形態では、トランスファーベクターは、このような配列を欠く。
好ましい実施形態では、トランスファーベクターは、バクミドである。
「バクミド」とは、細胞にトランスフェクトした場合にバキュロウイルスを作製するのに十分なDNA配列を含有するプラスミド構築物を指す。
さらに好ましい一実施形態では、トランスファーベクターは、市販のバキュロウイルス発現系「Bac−to−Bac(登録商標)」(invitrogen(商標))、「BacPAK(商標)」(Clontech(商標))、「FlashBAC(商標)」(Oxford Expression Technologies(商標))、「BacuVance(商標)」(GenScript(商標))、「Bac−N−Blue DNA(商標)」(invitrogen(商標))、「BaculoDirect(商標)」(invitrogen(商標))、「BacVector(登録商標)」1000、2000、3000(Novagen(登録商標))、「DiamondBac(商標)」(Sigma−Aldrich(登録商標))または「BaculoGold(商標)」(BD biosciences(商標))のいずれかに由来する。
本発明は、本発明の組換えバキュロウイルスおよび/またはトランスファーベクターを生産するために使用され得、タンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のために前記配列を含み、細菌複製にさらに適しているクローニングベクターを開示する。
「クローニングベクター」とは、一般に、制限酵素認識部位、細菌増殖の複製起点および選択マーカーの存在を含む、クローニングに適している任意のベクターを指す。
クローニングベクターは、好ましくは、(i)タンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のための配列に加えて、(iii)組換えタンパク質の発現を駆動するのに適したプロモーターと連結した(ii)組換え相同領域(hr)を含有する。これらの組換えDNAエレメントの好ましい組合せは、組換えバキュロウイルスについて上記で記載されたとおりである。
好ましい一態様では、クローニングベクターは、前記組換えタンパク質をコードする核酸配列を含むが(「ドナーベクター」とも呼ばれる)、別の好ましい実施形態では、クローニングベクターは、このような配列を欠く。
本発明は、本発明の組換えバキュロウイルス、トランスファーベクターおよび/またはクローニングベクターを生産するために使用され得、タンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のための前記配列を含む核酸配列を開示する。
核酸配列は、好ましくは、(i)タンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のための配列に加えて、(iii)組換えタンパク質の発現を駆動するのに適したプロモーターと連結した(ii)組換え相同領域(hr)を含有する。これらの組換えDNAエレメントの好ましい組合せは、組換えバキュロウイルスについて上記で記載されたとおりである。
好ましい一態様では、核酸配列は、前記組換えタンパク質をコードする核酸配列を含むが、別の好ましい実施形態では、核酸配列は、このような配列を欠く。
バキュロウイルス系によるAc−ie−01 cDNAの一過性発現は、驚くべきことに、細胞に、ウイルス抵抗性および細胞増殖の独特の特性を付与する。これは、この遺伝子によってコードされる転写調節因子の過剰発現により、生産性の増大および種々の細胞ストレスに対する抵抗性に絡む興味深いバイオテクノロジー応用に結びつく可能性のあるその他のウイルス性または細胞性遺伝子が活性化されることを示唆する。この研究に由来する潜在的な適用は、弱毒化または不活化ウイルスに基づいた従来のワクチンの生産における使用の潜在性がある、組換えタンパク質産生またはウイルス増殖に使用される、高度に生産性のある細胞系統に相当し得る、昆虫、鳥類または哺乳類トランスジェニック細胞の作製であり得る。
したがって、本発明の一態様は、導入遺伝子として、配列番号1〜5の配列またはその変異体または配列番号6〜9のタンパク質もしくは上記で定義されるその変異体をコードする配列を保持するトランスジェニック細胞系統に関する。トランスジェニック細胞系統は、哺乳類、鳥類または昆虫起源のものであることが好ましい。さらなる一実施形態では、本発明のトランスジェニック細胞系統は、組換えタンパク質の産生のために使用され得、これが、従来の手段によって抽出され、精製される。
「トランスジェニック細胞系統」とは、細胞に導入された遺伝子を含有する細胞系統を指す。
組換えバキュロウイルスプロモーターpB2(配列番号14)およびキメラ組換えバキュロウイルスプロモーターpB2p10(配列番号12)およびpB2p10(配列番号15)は、pB2などの従来のプロモーターと比較して、発現の改善を可能にするという驚くべき知見に基づいて、本発明のさらなる態様は、このような配列または配列番号12、14もしくは15の配列に対して少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%同一である配列番号12、14もしくは15の配列変異体を含む核酸配列に関する。
配列の概要
Figure 2015519068
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ブタペスト条約に従う微生物の供託
プラスミドは、2011年10月4日に受託番号CECT8031で、Spanish Type Culture Collection(CECT)(www.cect.org);University of Valencia、Parc Cientific Universitat de Valencia; Catedratico Agustin Escardino、9; 46980 Paterna (Valencia)、Spainに供託された。
[実施例]
バキュロウイルス転写調節因子の過剰発現は、バキュロウイルスベクター発現系(BEVS)における組換えタンパク質の発現を増大するプロモーターと機能的に連結している相同領域hrのエンハンサー機能を増強する。
AcMNPVに由来する、Ac−ie−01 cDNAによってコードされる最初期ウイルスタンパク質、すなわち、IE−1およびIE−0は、バキュロウイルスにおける強力な転写調節因子である。これらのタンパク質によって媒介されるトランス活性化は、バキュロウイルス相同領域(hr)配列との、ホモ二量体としてのその結合によって増強され、これは、転写エンハンサーとして作用する。AcMNPV IE−1/IE−0は、そのN末端酸性ドメインの活性によってプラスミドトランスフェクションアッセイにおいて転写を刺激する、67〜72kDaの二量体DNA結合タンパク質である(7、8)。IE−1およびIE−0は、感染の際、極めて早期に合成され、核内に蓄積し、後期の間中、そこで維持される。dualプラスミドpFastBac(商標)(invitrogen(商標))を使用して、Ac−ie−01 cDNAをpolhプロモーターの制御下でクローニングした。同一プラスミド中であるが、別の遺伝子座中に、これまでに合成され、プロモーターpB2およびp10と融合している相同領域hr1を含有するhr1pB2p10キメラプロモーターの下流に、GFPをコードする遺伝子をクローニングした。プロモーターpB2は、T.ni鱗翅類において塩基性幼若ホルモン抑制性タンパク質2(Basic juvenile hormone−suppressible protein 2)(BJHSP−2)の発現を駆動するプロモーターpB2に由来するDNA断片である。バキュロウイルス発現ベクター中に組み込まれた場合に全長昆虫由来プロモーターよりも高い発現レベルを示す、pB2プロモーターに由来する436のヌクレオチドからなる配列を含む、断片pB2。得られた本発明のバキュロウイルス発現カセットおよび組換えDNAエレメントの推定機能の模式図が、図1に示されている。得られたプラスミドを使用し、「Bac−to−Bac(登録商標)」系(invitrogen(商標))によって組換えバキュロウイルスを作製した。並行して、polhプロモーターの制御下でGFPタンパク質を発現する従来のバキュロウイルスを、同一系によって作製した。
種々のバキュロウイルスによって媒介されるGFPタンパク質の発現を、単層で培養されたSf21細胞において感染後種々の時間での蛍光定量によって研究した。polhプロモーターの制御下でタンパク質を発現する従来のバキュロウイルスと比較して、転写調節因子およびエンハンサー配列を含有するバキュロウイルス発現カセットを用いるGFPの発現レベルは、5のMOIで使用した場合に約2倍高く(図4A)、0.1のMOIで使用した場合には4倍高かった(示されていないデータ)。タンパク質蓄積におけるこれらの相違はまた、Hi−5(商標)細胞においても観察され(示されていないデータ)、本発明のバキュロウイルス発現カセットは、研究および産業において使用される種々の昆虫細胞系統において組換えタンパク質を産生するために使用され得ることを示唆した。
重要なことに、蛍光顕微鏡によって観察される感染細胞では、本発明のバキュロウイルス発現カセットによって媒介されるGFP発現は、GFP発現を駆動するために従来のプロモーターpolhが使用された場合よりも早く検出され、さらに、感染細胞の蛍光強度は、大幅に高かった(図4B)。蛍光細胞は、本発明の発現カセットを含有する組換えバキュロウイルスを用いて、5のMOIで感染させた場合、感染後16時間という早期に検出され、前記GFP発現は、感染の時間に沿って増大していた(図4B)。新規および対照組換えバキュロウイルス間のこれらの著しい相違はまた、低い0.1のMOIでも観察された(図4C)。
転写調節因子の過剰発現のために使用されるプロモーターの影響を分析するために、Ac−ie−01 cDNAをまた、polhプロモーターの置換でpB2プロモーターの制御下、上記の発現カセット中にクローニングした。Ac−ie−01 cDNA発現を駆動するために使用したプロモーターとは独立に、GFP蓄積は、リポータータンパク質が、polhプロモーターの制御下で発現され、発現カセット中にAc−ie−01およびhr1エレメントがない従来のバキュロウイルスを使用した場合に観察されたものよりも高かった(図4A)。同様に、pB2p10キメラプロモーターと連結されたhr1エンハンサーを含有する発現カセット中にAc−ie−01 cDNAがないことも、Ac−ie−01 cDNAを含有するものに対して、GFPの低い発現レベルをもたらした(示されていないデータ)。
Ac−ie−01 cDNAによってコードされる転写調節因子は、その他のhr1シス連結したバキュロウイルスプロモーターを増強する。
Ac−ie−01によってコードされる転写調節因子が、エンハンサー配列と組み合わせて、転写エンハンサー相同領域1(hr1)とシス連結したその他のバキュロウイルスプロモーター、キメラまたはそうではないもの(p6.9p10またはp10)によって媒介される発現を増大するかどうかを分析するために、本発明者らは、バキュロウイルス発現カセットの新規セットおよびその対応するAcMNPV組換えバキュロウイルスを作製した。これらの発現カセットは、polhプロモーターの制御下にクローニングされたAc−ie−01 cDNAおよびhr1p10またはhr1p6.9p10プロモーターの下流にGFPをコードする遺伝子を含有していた。発現レベルは、種々のバキュロウイルスに感染した昆虫細胞からの抽出物の蛍光定量的分析によって測定した。対照として、polhプロモーターの制御下でGFPタンパク質を発現する従来の組換えバキュロウイルスを使用した。観察された結果は、Ac−ie−01 cDNAによってコードされる転写調節因子はまた、相同配列hr1と組み合わせて、その他のバキュロウイルスプロモーターまたはプロモーターの組合せ(キメラ)の制御下で発現されたリポータータンパク質GFPの前例のない発現レベルを促進できることを実証した(図4A)。p6.9およびp10からなるキメラプロモーターを使用する発現カセットの場合には、組換えタンパク質産生は、アッセイされた種々の組換えバキュロウイルスの間で最高であった(感染後72時間で、対照と比較して約2.5倍高い)。
従来のバキュロウイルスによって、またはエレメントpolhAc−ie−01/hr1pB2p10GFPを含有する本発明の発現カセットを組み込んでいるバキュロウイルスによって媒介される、単層でのSf21昆虫細胞および懸濁液でのSf9昆虫細胞の両方におけるGFP産生のさらなる定量を、マイクロ流体タンパク質分析(Experion(商標);BioRad(商標)、USA)によって実施した。単層での昆虫細胞を、高い5のMOIで感染させ、懸濁液では、低い0.1のMOIで感染させた。図5Aは、感染後種々の時間(24〜72時間)での、総可溶性細胞タンパク質に対する産生された組換えGFPのパーセンテージおよび従来のバキュロウイルスに対する産生性の相対的増大を示す。分析した最も遅い時間で、本発明の発現カセットを含有するバキュロウイルスは、総細胞タンパク質の40%を超える組換えGFPのレベルに達した。アッセイしたバキュロウイルス間のGFPバンド強度の大幅な相違は、感染細胞からの細胞抽出物が分離された、クーマシーブルー染色されたSDS−PAGEゲルにおいて目に見えた(図5C)。昆虫細胞を懸濁液で培養し、各バキュロウイルスを用いて感染させた場合には、組換えタンパク質産生性の相違は、単層で培養され、高い5のMOIで感染させた昆虫細胞において検出されたものよりもかなり高かった。図5Bは、感染後24〜120時間の間にGFP産生において見られるこのような相違を示す。興味深いことに、本発明の発現カセットを組み込むバキュロウイルスを使用した場合には、組換えタンパク質産生性は、時間に沿って増大し、感染後120時間で最大レベルに達した。対照的に、従来のバキュロウイルスによって産生された組換えタンパク質は、感染後72時間で最大レベルに達し、感染後のより遅い時間に減少した(図5B)。本発明のバキュロウイルス発現カセットを用いて、感染後の極めて遅い時間に20倍を超える産生性の増大が観察された。Hi−5(商標)細胞において同様の結果が観察され(示されていないデータ)、本発明の発現カセットは、研究および産業において使用される種々の昆虫細胞系統において組換えタンパク質を産生するために使用され得ることを実証した。懸濁液で培養した細胞から得たアッセイしたバキュロウイルス間のGFPバンド強度の大幅な相違はまた、感染細胞からの細胞抽出物が分離された、クーマシーブルー染色されたSDS−PAGEゲルにおいて目に見えた(図5D)。
本発明のバキュロウイルス発現カセットは、Ac−ie−01 cDNAによってコードされる転写調節因子によって、細胞増殖を誘導し、細胞生存率を増大させる
本発明者らは、顕微鏡によって、本発明のバキュロウイルス発現カセットを組み込む組換えバキュロウイルスは、ウイルス誘導性細胞変性効果の低減および培養における細胞密度の増大と関連する興味深い特性を有することを観察した。これらの現象を定量化し、このような興味深い特性に関与するDNAエレメント(単数または複数)を決定するために、本発明者らは、polhプロモーターの制御下でAc−ie−01 cDNAによってコードされる転写調節因子を発現する組換えバキュロウイルスを作製した。このバキュロウイルスを、実施例2において使用した本発明の発現カセットのエレメントを組み込むバキュロウイルス(polhAc−ie−01/hr1p6.9p10GFP)およびGFPタンパク質を発現する従来のバキュロウイルスと共同で使用して、低い0.1のMOIで懸濁液のSf9細胞に感染させた。感染後24〜120時間の間で、細胞数および細胞生存率の増大を研究した。感染後24時間で、上記の転写調節因子を過剰発現するバキュロウイルスのいずれかによって感染した昆虫細胞は、対照組換えバキュロウイルスによって感染した培養物に対して10%より高い細胞数の増大を示した(図6A)。これらの因子が、細胞増殖における観察された相違を誘導するのに必要な時間のフローサイトメトリーによるより詳細な分析によって、感染後3時間でS相の昆虫細胞の増大が示され、次いで、感染後6時間で、G1の昆虫細胞数の増大が観察された。これらのデータは、タンパク質をコードするAc−ie−01 cDNAを過剰発現するバキュロウイルスに感染した培養物における有糸分裂の極めて早期の増大を意味する(示されていないデータ)。
FACSCalibur(商標)(BD Biosciences(商標))フローサイトメーターで蛍光測定を実施した。細胞を、70% EtOH中で固定し、再懸濁し、染色溶液(PBS中、50μg/mlのヨウ化プロピジウム、5ug/mlのRNアーゼ)中でインキュベートした。データはゲート開閉して、細胞とは異なる大きさを有する粒子を排除し、ヨウ化プロピジウムからの赤色蛍光に対して細胞数をプロットすることによって分析した。アッセイあたり50,000個細胞をカウントした。Modfitソフトウェアを使用して、細胞周期相(G1、SおよびG2)あたりの細胞総数のデータ分析を行った。
感染細胞培養物はまた、トリパンブルー染色によって分析して、感染後種々の時間の細胞生存率を決定した。興味深いことに、感染後極めて遅い時間(96〜120時間)に、転写調節因子を過剰発現するウイルスに感染した昆虫細胞は、細胞生存率の増大(50〜60%の増大)および完全性の増大を示した(図6B)。これは、本発明の転写調節因子の過剰発現が、細胞をバキュロウイルス誘導性細胞変性効果から保護し、長期の発現を可能にすることを示唆する。感染後の細胞増殖および細胞生存率の増大は両方とも、BEVSの組換えタンパク質産生性において重大な結果を有する。同様の結果が、転写調節因子の過剰発現が、pB2またはpolhプロモーターの両方によって駆動された場合に得られた(示されていないデータ)。懸濁液で感染したSf9昆虫細胞において観察された結果は、単層で培養されたSf21細胞において(示されていないデータ)および単層で培養されたHi−5(商標)細胞においても(図6CおよびD)確認された。これらの図は、転写調節因子の過剰発現が、感染後の遅い時間(96時間)に細胞完全性を改善する方法を実証する。
Ac−ie−01 cDNAによってコードされる転写調節因子のバキュロウイルス発現系における過剰発現が、組換えタンパク質の翻訳後プロセシングを促進する。
バキュロウイルス感染の際の細胞完全性は、この系よって発現された外来タンパク質の正しいフォールディングまたは任意のその他の翻訳後修飾を確認するために非常に重要である。polhおよびp10などの、研究および生産のためによく使用されるバキュロウイルスの強力なプロモーターは、感染細胞がすでに、深刻な細胞変性効果を示し、細胞生存率が低下している場合には、感染後の遅い時間にしか外来遺伝子を発現しない。上記のように、本発明のバキュロウイルス発現カセットにおいて使用される転写調節因子の過剰発現は、細胞を、未だ未知の機序によるバキュロウイルス感染の発病効果から保護し、十分に生存したままである細胞における組換えタンパク質産生のための広い時間ウィンドウを可能にする。本発明者らは、組換えタンパク質の翻訳後修飾との関連での本発明の発現カセット中に組み込まれたエレメントの関連性を研究した。この目的のために、polhプロモーターの制御下でリポータータンパク質GFPを発現する従来のバキュロウイルスおよび本発明のバキュロウイルスカセットを組み込んでおり、GFPタンパク質も発現するバキュロウイルス(polhAc−ie−01/hr1p6.9p10GFP)を、使用して、0.1のMOIで懸濁液のSf9昆虫細胞に感染させた。図7に示されるように、感染細胞を、抗GFPモノクローナル抗体(mab2515;Millipore(商標))を使用するウエスタンブロットによって感染後種々の時間で分析した。興味深いことに、従来のバキュロウイルスによって発現されたGFPタンパク質は、感染後48および72時間でいくつかの反応性バンドを示し(タンパク質の適切でない発現および/またはフォールディングを示唆する)、より遅い時間に、分子量の低減したバンド(予測されるものよりも小さい)が観察された(分解を示唆する)(図7A)。対照的に、GFPタンパク質発現が、本発明のバキュロウイルス発現カセットによって媒介された場合には、分析されたすべての感染後の時間で、このタンパク質の予測された分子量を示す1種のGFPバンドのみが観察された(図7A)。このベクターによるGFPの発現は、感染後の極めて遅い時間(120時間)に大幅に低減せず、本発明のバキュロウイルス発現カセットが、バキュロウイルスベクターに長期に持続する発現のための興味深い利点を付与することが確認された。
並行して、特異的抗血清を使用する細胞性アクチンタンパク質のウエスタンブロット解析によって、感染後の種々の時間で細胞機構の完全性を測定した(図7A)。従来のバキュロウイルスを用いる感染は、感染後72時間で細胞完全性を深刻に損なったが、これは、検出されるアクチンバンドが、この時点以後著しく低減したからである(細胞完全性の完全な喪失の結果としての分解)。本発明のバキュロウイルス発現カセット中に含有される組換えDNAエレメントによって誘導される細胞保護と一致して、細胞性アクチンは、発現カセットを用いて工学的に作製した組換えバキュロウイルスに感染した細胞では、同等には影響を受けなかった。
種々のバキュロウイルスによって発現される組換えGFPの蛍光活性は、その正しいコンホメーションを反映する。図7Bに示されるように、本発明のバキュロウイルス発現カセットとの関連で発現されたGFPは、感染時間に沿って機能性の増大したパターンを維持する。対照的に、従来のバキュロウイルスによって発現されたGFPの蛍光は、感染後72時間でピークに達し、アクチン分解(図7A)、および観察された細胞生存率低減(図6B)と並行して、より遅い時間で低減した(図7B)。
細胞培養およびウイルス
ヨトウガSf21またはSf9細胞系統を、10%熱不活化ウシ胎児血清(Pan Biotech(商標)、Germany)を含有するTNM−FH昆虫培地(Pan Biotech(商標)、Germany)中、27℃で、6ウェルの組織培養プレートで培養した(1×10個細胞/ウェル)。AcMNPV組換えバキュロウイルスは、「Bac−to−Bac(登録商標)」バキュロウイルス発現系(invitrogen(商標)、USA)によって得た。本発明の組換えDNAエレメントを含有する種々のトランスファーベクターは、pFastBac(商標)−DUALプラスミド(invitrogen(商標))を使用して作製した。pFastBac(商標)−DUAL中に組み込まれたプロモーターおよび調節エレメントは、クローニングを容易にするための適切な隣接する制限酵素認識配列を用いて合成した(GenScript(商標)、USA)。これらのトランスファーベクターを使用し、Cellfectin(登録商標)(invitrogen(商標)、USA)を用いてSf21細胞をトランスフェクトした。次いで、Sf21細胞の感染から得られた組換えバキュロウイルスを、細胞において2回継代し、プラークアッセイ法によって力価測定した。得られた本発明のバキュロウイルス発現カセットの遺伝子構築物が、図8に模式的に示されており、Ac−ie−01 cDNAまたは外来遺伝子(例えば、GFP)の発現を駆動するプロモーターの種々の潜在的な組合せを示す。種々の発現カセットを使用して、図4〜7に示される実施例において使用した組換えバキュロウイルスを作製した。
クローニングベクターの作製
クローニングベクターは、外来DNA断片が、媒介物および外来DNAを同一のオーバーハングを生成する制限酵素で処理すること、次いで断片を一緒にライゲーションすることによって挿入され得る本発明のバキュロウイルス発現カセットを含有するDNAの小片である。クローニングベクターの本質的な特徴は、選択された配向に向けられた外来遺伝子、正に形質転換された細胞の選択を可能にするための抗生物質耐性などの選択マーカー、および細菌における増殖のための機能的複製起点(ORI)の挿入を容易にするために合成多重クローニング部位(MCS)を含まなくてはならない。
本発明のバキュロウイルス発現カセットを含有するドナーベクターの作製
ドナーベクターは、外来遺伝子が、適当な制限酵素を使用してクローニングされている、バキュロウイルス発現カセットを含有するクローニングベクター、例えば、pUC57プラスミドからなる。本発明のバキュロウイルス発現カセットは、以下のDNA配列:(i)polhまたはpB2プロモーターなどのプロモーター配列の下流およびHSV TKポリアデニル化シグナルの上流に、バキュロウイルス転写調節因子をコードする配列Ac−ie−01および(iii)プロモーター配列、例えば、pB2p10、p10、p6.9p10またはpolhの上流に、(ii)別の遺伝子座中に、エンハンサー配列、例えば、相同領域hr1とそれに続く、対象の遺伝子のクローニングのための多重クローニング部位(MCS)およびMCSの下流にSV40ポリアデニル化シグナル(図1)をライゲートすることによって合成した。バキュロウイルス発現カセットは、市販のバキュロウイルス作製系(転位をベースとする、例えば、「Bac−to−Bac(登録商標)」系(invitrogen(商標))または相同組換えをベースとする、例えば、「flashBAC(商標)」(Oxford Expression Technologies(商標))、「Baculogold(商標)」(BD Biosciences(商標))、「BacPAK6(商標)」(Clontech(商標))、「Bac−N−Blue DNA(商標)」(invitrogen(商標))(図2および3)のトランスファーベクターへのサブクローニングを容易にするよう、特定の制限酵素認識部位(例えば、5’末端のBglIIおよびBstZ17lならびに3’末端のBgl IIおよびSgf I)によってフランキングされる。
緑色蛍光タンパク質(GFP)をコードする遺伝子を、Nco IおよびSpe I制限酵素認識部位を使用してクローニングベクターのMCS中にクローニングし、ドナープラスミドベクターを作製した(図2)。
本発明のバキュロウイルス発現カセットを含有するトランスファーベクターの作製
トランスファーベクターを、5’フランキング部位のBstZ17 lおよびXba Iを用いてドナーベクターを消化し、それを同様に同一酵素で消化したトランスファーベクターpFastBac(商標)1中にクローニングすることによって作製した。この場合には、サブクローニングの結果として、バキュロウイルス発現カセットのSV40ポリアデニル化シグナルは、トランスファーベクター由来のSV40ポリアデニル化シグナルによって交換される。これとは別に、発現カセットのすべてのエレメントは、元の市販のトランスファーベクターのpolhプロモーターおよびMCSと代わって、pFastBacトランスファーベクター中に含まれる(図2)。
「Bac−to−Bac(登録商標)」系を使用する、本発明のバキュロウイルス発現カセットを含有するバキュロウイルス発現ベクターの作製
改変されたトランスファーベクターpFastBac(商標)1および個々のバキュロウイルス発現カセットを使用し、「Bac−to−Bac(登録商標)」バキュロウイルス発現系を使用して組換えバキュロウイルスを作製した。より詳しくは、改変されたトランスファーベクターを使用して、バキュロウイルスシャトルベクター(バクミド)およびヘルパープラスミドを含有する大腸菌(E.coli)宿主株DH10Bac(商標)を形質転換し、発現カセットの転位後に組換えバクミドの作製を可能にした。次いで、本発明のバキュロウイルス発現カセットおよびGFPをコードする遺伝子を含有する組換えバクミドのDNAを使用し、Cellfectin(登録商標)を使用して昆虫細胞、例えば、Sf21細胞をトランスフェクトした。トランスフェクションの72時間後、細胞を回収し、第1組換えバキュロウイルス世代を得た(図2)。次いで、この組換えバキュロウイルスは、従来のプロトコールに従ってさらに増幅され、および/または力価測定され得る。市販のBEVSによって提供されるその他のトランスファーベクターを有する組換えバキュロウイルスを作製するために、同様の手順が使用され得る(図3)。
タンパク質サンプル調製
各時点から感染細胞(1×10)を回収し、遠心分離した。上清を除去し、PBSに細胞ペレットを再懸濁し、凍結(−196℃)および解凍(37℃)の3サイクルに付した。細胞片は、遠心分離によって除去した。
タンパク質発現の時間経過研究
Sf9、Sf21またはHi−5(商標)細胞を、5または0.1のMOIを使用して、調節、エンハンサーおよびプロモーターエレメントの種々の組合せの制御下でGFPを発現する種々の組換えバキュロウイルスに感染させた。細胞培養物を、種々の時点(感染後24、48、72、96および120時間)で回収し、蛍光顕微鏡、蛍光定量的アッセイ、SDS−PAGEとそれに続くクーマシーブルー染色またはウエスタンブロットによって、またマイクロ流体分離および定量化(Experion(商標)自動化電気泳動系;Bio−Rad(商標)、USA)によってGFP発現を分析した。
組換えGFPの定量化のために、サンプルをPro260チップ(Bio−Rad(商標))にロードし、製造業者の使用説明書に従って、Experion(商標)系(Bio−Rad(商標))を使用してキャピラリー電気泳動によって分析した。サンプルの電気泳動は、印加電圧および電力を制御することによってマイクロチャネルを通して行った。マイクロ流体チップによって、分離、染色、脱染、検出およびユーザーの介入を全く必要としない基礎データ解析を含めたいくつかの連続手順が可能となった。Experion(商標)系によって、10〜260kDaの大きさのタンパク質サンプルを、コロイドクーマシーブルーSDS−PAGEゲル染色に匹敵する高感度で分離し、定量化した。定量化のために、Experion(商標)系は、Pro260ラダー、この系において使用するために最適化されているPrecision Plus Protein(商標)標準物質の改変版を使用する。
蛍光顕微鏡分析
感染細胞を、Leica(商標)DMIL(商標)倒立蛍光顕微鏡でGFPフィルターを使用して6ウェル細胞培養プレート中で直接的に可視化した。
蛍光定量的分析
種々の量の組換えGFPタンパク質を含有する感染細胞に由来する約20μgの総可溶性タンパク質を分析し、Tecan(商標)GENios(商標)(CA、USA)蛍光プレートリーダー(励起[Ex]、485/発光[Em]、535)によって定量化した。
ウエスタンブロット解析
組換えバキュロウイルスに感染した細胞からの総可溶性タンパク質画分(10μg)を、15%のSDS−PAGEゲルで分離した。ゲルをクーマシーブルー染色法によって染色するか、またはニトロセルロースメンブランにトランスファーした。ウエスタンブロットを、1:1000の抗GFPモノクローナル抗体mab2515(Millipore(商標)、USA)またはアクチン抗血清(20−33;Sigma−Aldrich(商標))を用いて探索し、免疫複合体は、二次抗体として、それぞれ、1:2,000希釈した抗マウスIgG西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識コンジュゲート(KPL(商標)、UK)を用いて、または1:2,000希釈した抗ウサギIgG西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)標識コンジュゲート(KPLTM、UK)によって示された。タンパク質バンドは、ECLウエスタンブロッティング検出系を使用して検出し、ChemiDoc(商標)XRSゲルイメージングシステム(Bio−Rad(商標)、USA)によって分析した。
pB2 DNA断片におけるプロモーター配列の限界の設定
BJHSP−2遺伝子(pB2)の上流のDNA領域を、これまでに報告されたBJHSP2配列(GenBank受託番号U41640)に基づいてT.ni昆虫DNAからPCR増幅した。2つの挿入、8つの欠失ならびに17の突然変異を含む増幅されたDNA領域は、注釈がつけられた配列(配列番号34)とはいくつかの面で異なっていた。種々のバイオインフォマティクス分析を使用して、ホルモン応答エレメントと関連する6つの推定結合部位が、pB2配列に沿って見られ、そのうち4つが、推定エクジソン応答エレメント(EcR)に対応し、それらの3つが推定Broad−Complex部位(Br−C)に対応していた(図9AおよびB)。
転写活性に必須の調節領域および潜在的なホルモン調節エレメントの関連性を決定するために、pB2末端切断型配列を分析した(断片pB2)(図9B)。pB2およびpB2断片の両方とも、バキュロウイルスベクターにクローニングし、GFPリポータータンパク質を使用してそのプロモーター活性について試験した。図9Bは、あらゆる断片を用いて得られ、蛍光定量的分析によって定量化されたGFP発現レベルを示す。驚くべきことに、pB2断片は、2つの推定Br−C結合部位を欠いていても、親の全長pB2よりも強いプロモーター活性を示した(図9B)。
pB2またはpB2および従来のバキュロウイルスプロモーター間の相乗性協同作用
pB2またはpB2配列および従来のバキュロウイルスプロモーターpolhまたはp10を含む種々のキメラプロモーターを構築し、その結果、組合せpB2polh、polhpB2、pB2p10、p10pB2およびpB2p10が得られた。それらのすべてを使用して、組換えバキュロウイルスを作製し、そのプロモーター特徴について試験した。感染の24時間後に、polhpB2およびpB2p10ハイブリッドプロモーターによって駆動されるGFPタンパク質発現は、従来のプロモーターpolhまたはp10を使用するよりも高かった(図10A)。興味深いことに、キメラプロモーターpolhpB2の制御下でのGFP発現は、感染後48時間で低下し、キメラプロモーターpB2p10の制御下で発現されたGFPは、時間に沿って、polhプロモーターを使用することによって得られたものよりもかなり高いレベルに増大した(図10B)。キメラプロモーターpB2p10は、感染後48時間で最大GFP発現レベルを示したが、発現増大は、その後の時間では直線的ではなかった(図10B)。結論として、ハイブリッドプロモーターpB2p10は、polhまたはp10プロモーター単独よりも早期に強力であった。
文献
Figure 2015519068
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Claims (44)

  1. 転写調節因子として機能するタンパク質IE−1、IE−0および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現を可能にする核酸配列を含む組換えバキュロウイルスであって、核酸は、
    (a)配列番号1〜5のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸、
    (b)配列番号1〜5のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有し、組換えバキュロウイルスにおいて転写調節因子として機能できるタンパク質をコードする核酸配列、
    (c)配列番号6〜9のいずれかに示されるアミノ酸配列を含有するアミノ酸をコードする核酸配列、および
    (d)配列番号6〜9のいずれかに示されるアミノ酸配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列類似性を有し、組換えバキュロウイルスにおいて転写調節因子として機能できるアミノ酸配列をコードする核酸配列
    からなる群から選択される、組換えバキュロウイルス。
  2. 組換えタンパク質の発現を駆動するのに適している任意のプロモーターと作動可能に連結した、エンハンサー領域としての少なくとも1種の組換え相同領域(hr)をさらに含む、請求項1に記載の組換えバキュロウイルス。
  3. 組換え相同領域(hr)が、配列番号27に示される配列(hr1)である、請求項2に記載の組換えバキュロウイルス。
  4. 相同領域(hr)と作動可能に連結したプロモーターが、
    (a)配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸と、
    (b)組換えバキュロウイルスにおいてプロモーターとして機能でき、配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する核酸配列と
    を含む核酸の群から選択される、請求項2または3に記載の組換えバキュロウイルス。
  5. 配列番号17〜26を含む群から選択される組換えプロモーター、転写調節因子をコードする配列およびエンハンサー領域の組合せを含む核酸配列を含む、請求項1から4のいずれかに記載の組換えバキュロウイルス。
  6. 組換えタンパク質をコードする核酸配列をさらに含み、前記核酸配列が、請求項1から5に記載の核酸配列からなる群から選択される核酸配列と作動可能に連結している、請求項1から5のいずれかに記載の組換えバキュロウイルス。
  7. 転写調節因子として機能するタンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のための前記配列を含み、バキュロウイルスにおける組込みまたは転位に適した核酸配列をさらに含む、請求項1から6のいずれかに記載の組換えバキュロウイルスの生産に適したトランスファーベクター。
  8. 組換えタンパク質の発現を駆動するのに適している任意のプロモーターと作動可能に連結した、エンハンサー領域としての少なくとも1種の組換え相同領域(hr)をさらに含む、請求項7に記載のトランスファーベクター。
  9. 組換え相同領域(hr)が、配列番号27に示される配列(hr1)である、請求項8に記載のトランスファーベクター。
  10. 相同領域(hr)と作動可能に連結したプロモーターが、
    (a)配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸と、
    (b)組換えバキュロウイルスにおいてプロモーターとして機能でき、配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する核酸配列と
    を含む核酸の群から選択される、請求項8または9に記載のトランスファーベクター。
  11. 配列番号17〜26を含む群から選択される組換えプロモーター、転写調節因子をコードする配列およびエンハンサー領域の組合せを含む核酸配列を含む、請求項7から10のいずれかに記載のトランスファーベクター。
  12. 組換えタンパク質をコードする核酸配列をさらに含み、前記核酸配列が、請求項7から11の核酸配列からなる群から選択される核酸配列と作動可能に連結している、請求項7から11のいずれかに記載のトランスファーベクター。
  13. 組換えタンパク質をコードする核酸配列を欠く、請求項7から11のいずれかに記載のトランスファーベクター。
  14. バクミドであることを特徴とする、請求項7から13のいずれかに記載のトランスファーベクター。
  15. バキュロウイルス発現系「Bac−to−Bac(登録商標)」(invitrogen(商標))、「BacPAK(商標)」(Clontech(商標))、「FlashBAC(商標)」(Oxford Expression Technologies(商標))、「BacuVance(商標)」(GenScript(商標))、「Bac−N−Blue DNA(商標)」(invitrogen(商標))、「BaculoDirect(商標)」(invitrogen(商標))、「BacVector(登録商標)」1000、2000、3000(Novagen(登録商標))、「DiamondBac(商標)」(Sigma−Aldrich(登録商標))または「BaculoGold(商標)」(BD biosciences(商標))のいずれかに由来することを特徴とする、請求項7から14のいずれかに記載のトランスファーベクター。
  16. 転写調節因子として機能するタンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のための前記配列を含み、細菌複製にさらに適している、請求項1から15のいずれかに記載の組換えバキュロウイルスまたはトランスファーベクターを生産するのに適したクローニングベクター。
  17. 組換えタンパク質の発現を駆動するのに適している任意のプロモーターと作動可能に連結した、エンハンサー領域としての少なくとも1種の組換え相同領域(hr)をさらに含む、請求項16に記載のクローニングベクター。
  18. 組換え相同領域(hr)が、配列番号27に示される配列(hr1)である、請求項17に記載のクローニングベクター。
  19. 相同領域(hr)と作動可能に連結したプロモーターが、
    (a)配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸と、
    (b)組換えバキュロウイルスにおいてプロモーターとして機能でき、配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する核酸配列と
    を含む核酸の群から選択される、請求項17または18に記載のクローニングベクター。
  20. 配列番号17〜26を含む群から選択される組換えプロモーター、転写調節因子をコードする配列およびエンハンサー領域の組合せを含む核酸配列を含む、請求項16から19のいずれかに記載のクローニングベクター。
  21. 組換えタンパク質をコードする核酸配列をさらに含み、前記核酸配列が、請求項16から20に記載の核酸配列からなる群から選択される核酸配列と作動可能に連結している、請求項16から20のいずれかに記載のクローニングベクター。
  22. 組換えタンパク質をコードする核酸配列を欠く、請求項16から20のいずれかに記載のクローニングベクター。
  23. 転写調節因子として機能するタンパク質IE−0、IE−1および/またはそれらの断片の内因性レベルを上回る発現のための前記配列を含む、請求項1から22のいずれかに記載の組換えバキュロウイルス、トランスファーベクターまたはクローニングベクターを生産するのに適した核酸配列。
  24. 組換えタンパク質の発現を駆動するのに適している任意のプロモーターと作動可能に連結した、エンハンサー領域としての少なくとも1種の組換え相同領域(hr)をさらに含む、請求項23に記載の核酸配列。
  25. 組換え相同領域(hr)が、配列番号27に示される配列(hr1)である、請求項24に記載の核酸配列。
  26. 相同領域(hr)と作動可能に連結したプロモーターが、
    (a)配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸と、
    (b)組換えバキュロウイルスにおいてプロモーターとして機能でき、配列番号10〜16のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する核酸配列と
    を含む核酸の群から選択される、請求項24または25に記載の核酸配列。
  27. 配列番号17〜26を含む群から選択される組換えプロモーター、転写調節因子をコードする配列およびエンハンサー領域の組合せを含む核酸配列を含む、請求項23から26のいずれかに記載の核酸配列。
  28. 組換えタンパク質をコードする核酸配列をさらに含み、前記核酸配列が、請求項23から27に記載の核酸配列からなる群から選択される核酸配列と作動可能に連結している、請求項23から27のいずれかに記載の核酸配列。
  29. 組換えタンパク質をコードする核酸配列を欠く、請求項23から27のいずれかに記載の核酸配列。
  30. 請求項1から29のいずれかに記載の組換えバキュロウイルス、トランスファーベクター、クローニングベクターまたは核酸配列で感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞。
  31. 昆虫細胞系統であることを特徴とする、請求項30に記載の、感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞。
  32. 鱗翅目または双翅目の属に属する昆虫に由来することを特徴とする、請求項30または31に記載の、感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞。
  33. イラクサギンウワバ、ヨトウガ、アスカラファ・オドラタ、カイコ、キイロショウジョウバエまたはネッタイシマカに由来することを特徴とする、請求項30から32のいずれかに記載の、感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞。
  34. Hi−5(商標)、Sf9、Sf21、BTI−Tn5B−1、Tn368、ExpresSf+(登録商標)、BTI−TnAo38、ATC−10およびSchneiderのショウジョウバエ系統2からなる群から選択される細胞系統であることを特徴とする、請求項30から33のいずれかに記載の、感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞。
  35. 請求項1から29のいずれかに記載の組換えバキュロウイルス、トランスファーベクター、クローニングベクターまたは核酸配列を含む培養培地。
  36. 請求項30から34に記載の、感染させ、トランスフェクトし、形質導入または形質転換した宿主細胞、ならびに従来手段による組換えタンパク質の抽出および精製を含む、組換えタンパク質を産生するための方法。
  37. 組換えタンパク質が、サブユニット単量体ワクチン、サブユニット多量体ワクチン、ウイルス様粒子、治療用タンパク質、抗体、酵素、サイトカイン、血液凝固因子、抗凝固薬、受容体、ホルモンおよび診断用タンパク質試薬を含む群から選択される、請求項36に記載の組換えタンパク質を産生するための方法。
  38. 請求項1から6のいずれかに記載の組換えバキュロウイルスを生産するための、請求項7から15のいずれかに記載のトランスファーベクターの使用。
  39. 請求項1から15のいずれかに記載の組換えバキュロウイルスまたはトランスファーベクターを生産するための、請求項16から22のいずれかに記載のクローニングベクターの使用。
  40. 請求項1から22のいずれかに記載の組換えバキュロウイルス、トランスファーベクターまたはクローニングベクターを生産するための、請求項23から29のいずれかに記載の核酸配列の使用。
  41. (a)配列番号1〜5のいずれかに示されるヌクレオチド配列を含有する核酸、
    (b)配列番号1〜5のいずれかに示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有し、組換えバキュロウイルスにおいて転写調節因子として機能できるタンパク質をコードする核酸配列、
    (c)配列番号6〜9のいずれかに示されるアミノ酸配列を含有するアミノ酸をコードする核酸配列、および
    (d)配列番号6〜9のいずれかに示されるアミノ酸配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列類似性を有し、組換えバキュロウイルスにおいて転写調節因子として機能できるアミノ酸配列をコードする核酸配列
    からなる群から選択される核酸である導入遺伝子を含むトランスジェニック細胞系統。
  42. 昆虫、鳥類または哺乳類起源のものである、請求項41に記載のトランスジェニック細胞系統。
  43. 請求項41または42に記載のトランスジェニック細胞系統の成長ならびに従来手段による組換えタンパク質の抽出および精製を含む、組換えタンパク質を産生するための方法。
  44. 組換えバキュロウイルスにおいてプロモーターとして機能する核酸配列を含む核酸配列であって、
    (a)配列番号12、14または15に示されるヌクレオチド配列を含有する核酸、および
    (b)配列番号12、14または15に示されるヌクレオチド配列と少なくとも70%、好ましくは少なくとも75%、より好ましくは少なくとも80%、より好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、最も好ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する核酸配列
    からなる群から選択される、核酸配列。
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