JP2017035045A - 金属高感度・高感受性の金属アレルギー動物モデルの樹立 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] 金属の投与により金属アレルギーを発症した非ヒト動物のT細胞からクローニングした金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードする外来DNAを含む、金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデル。
[2] 非ヒト動物がマウスである、[1]の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデル。
[3] 金属がパラジウムである、[1]又は[2]の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデル。
[4] 金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードする外来DNAが、T細胞受容体α鎖をコードするDNAであり、IMGT命名法によるTRAV8-1*01-TRAJ42*01であり、CDR3のアミノ酸配列がATLYSGGSNAKLT(配列番号1)で表される、[1]〜[3]のいずれかの金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデル。
[5] 金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードする外来DNAが、配列番号2に示す塩基配列からなる[1]〜[4]のいずれかの金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデル。
[7] 非ヒト動物がマウスである、[6]の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデルを作製する方法。
[8] 金属がパラジウムである、[6]又は[7]の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデルを作製する方法。
[9] 金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードする外来DNAが、T細胞受容体α鎖をコードするDNAであり、IMGT命名法によるTRAV8-1*01-TRAJ42*01であり、CDR3のアミノ酸配列がATLYSGGSNAKLT(配列番号1)で表される、[6]〜[8]のいずれかの金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデルを作製する方法。
[10] 金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードする外来DNAが、配列番号2に示す塩基配列からなる[6]〜[9]のいずれかの金属アレルギー非ヒト動物モデルを作製する方法。
[12] 金属又は金属合金がパラジウムを含む歯科用金属である、[11]の金属又は金属合金のアレルギー誘導能を評価する方法。
(i) 前記定常領域の大部分をコードするDNAが組込まれた、定常領域をコードするDNA部分にマルチクローニングサイトを有する以下の(a)〜(e)の特徴を有するカセットベクターを調製し、
(a) マルチクローニングサイトに可変領域をコードするDNAを含むインサートDNAを挿入するための制限酵素認識配列を有し、該制限酵素認識配列は3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列である;
(b) 前記制限酵素認識配列は、n個の塩基からなる(nは4〜6)、3'末端側の塩基がX(Xは、A、T、G又はC)であり、制限酵素による切断後3'突出末端はn-2個の塩基からなる配列である;
(c) 前記定常領域をコードするDNAの5'末端からm番目の塩基は塩基Xであり、5'末端からm-1番目までには塩基Xは存在せず、カセットベクターに組込まれた定常領域の大部分をコードするDNAは、定常領域をコードするDNAの5'末端からm-1番目の塩基を欠いている5'末端が塩基XであるDNAであり、ここでmは1〜10である;
(d) カセットベクターに組込まれた(c)の定常領域の大部分をコードするDNAの5'末端の塩基Xの5'側に塩基を挿入することにより制限酵素認識配列を形成させる;及び
(e) 前記カセットベクター中にはマルチクローニングサイト以外に前記3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列は存在しない、
(ii) 可変領域をコードするDNAの5'末端から3'末端に向かった塩基配列に特異的な20〜50塩基からなるフォワードプライマー、及び定常領域をコードするDNAの5'末端側からm-1番目の塩基から5'側に向かって可変領域部分を含む塩基配列に特異的な20〜50塩基からなるリバースプライマーのプライマー対で可変領域及び定常領域の5'末端からm-1番目までの塩基を含む領域をPCRにより増幅し、前記カセットベクターに挿入するための可変領域をコードするDNAを含むインサートDNAを調製し、但し、mが1である場合は、リバースプライマーは可変領域をコードするDNAの3'末端から5’末端に向かった塩基配列に特異的なプライマーであり、
(iii) 前記カセットベクターを前記制限酵素で切断し、形成された3'突出末端を平滑化し、その結果、カセットベクター中に含まれる定常領域をコードするDNAの5'末端の塩基は塩基Xとなり、
(iv) 前記カセットベクターに(ii)で増幅した可変領域をコードするDNAを含むインサートDNAをライゲーションによりインフレームで挿入するクローニング方法。
[14] アミノ酸配列に多様な変異が認められる可変領域とアミノ酸配列に変異が認められないか又は少ない定常領域が複合体を形成した状態で含むタンパク質が、T細胞受容体、B細胞受容体又は抗体である、[13]のクローニング方法。
[15] 3'突出末端を形成する制限酵素がPstIである、[13]又は[14]のクローニング方法。
[16] カセットベクター中に、マルチクローニングサイト以外に3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列が存在するときに、該配列を変異させる、[13]〜[15]のいずれかのクローニング法。
(a) マルチクローニングサイトに可変領域をコードするDNAを含むインサートDNAを挿入するための制限酵素認識配列を有し、該制限酵素認識配列は3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列である;
(b) 前記制限酵素認識配列は、n個の塩基からなる(nは4〜6)、3'末端側の塩基がX(Xは、A、T、G又はC)であり、制限酵素による切断後3'突出末端はn-2個の塩基からなる配列である;
(c) 前記定常領域をコードするDNAの5'末端からm番目の塩基は塩基Xであり、5'末端からm-1番目までには塩基Xは存在せず、カセットベクターに組込まれた定常領域の大部分をコードするDNAは、定常領域をコードするDNAの5'末端からm-1番目の塩基を欠いている5'末端が塩基XであるDNAであり、ここでmは1〜10である;
(d) カセットベクターに組込まれた(c)の定常領域の大部分をコードするDNAの5'末端の塩基Xの5'側に塩基を挿入することにより制限酵素認識配列が形成されている;及び
(e) 前記カセットベクター中にはマルチクローニングサイト以外に前記3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列は存在しない。
[18] アミノ酸配列に多様な変異が認められる可変領域とアミノ酸配列に変異が認められないか又は少ない定常領域が複合体を形成した状態で含むタンパク質が、T細胞受容体、B細胞受容体又は抗体である、[17]のクローニング用カセットベクター。
[19] 3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列が、PstIの制限酵素認識配列である、[17]又は[18]のクローニング用カセットベクター。
[20] カセットベクター中にマルチクローニングサイト以外に3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列が存在するときに、該配列が変異させられている、[17]〜[19]のいずれかのクローニング用カセットベクター。
本発明は、金属高感度、高感受性動物の金属アレルギー動物モデルを樹立する方法である。本発明は、該方法により樹立した金属アレルギー動物モデルを包含する。
本発明の金属アレルギー動物モデルは、非ヒト動物に金属アレルギーの原因となるT細胞のT細胞受容体(TCR)をコードするDNAを導入して樹立し作製することができる。
T細胞受容体のレパートリー解析は、例えば、IMGT/V-Questツール(http://www.imgt.org/)を利用して行うことができる。
本発明は、アミノ酸配列に多様な変異が認められる可変領域とアミノ酸配列に変異が認められないか又は少ない定常領域が複合体を形成した状態で含む抗原を認識し得るタンパク質をコードする遺伝子をクローニングする方法及び該方法に用いるクローニングベクターを包含する。
(i) 前記定常領域の大部分をコードするDNAが組込まれた、定常領域をコードするDNA部分にマルチクローニングサイトを有する以下の(a)〜(e)の特徴を有するカセットベクターを調製する工程。
(a) マルチクローニングサイトに可変領域をコードするDNAを含むインサートDNAを挿入するための制限酵素認識配列を有し、該制限酵素認識配列は3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列である。
(b) 前記制限酵素認識配列は、n個の塩基からなる(nは4〜6)、3'末端側の塩基がX(Xは、A、T、G又はC)であり、制限酵素による切断後3'突出末端はn-2個の塩基からなる配列である。
(c) 前記定常領域をコードするDNAの5'末端からm番目の塩基は塩基Xであり、5'末端からm-1番目までには塩基Xは存在しない。すなわち、5'末端からm番目に最初のXが存在する。また、カセットベクターに組込まれた定常領域の大部分をコードするDNAは、定常領域をコードするDNAの5'末端からm-1番目の塩基を欠いている5'末端が塩基XであるDNAである。ここで、mは1〜10、好ましくは1〜5である。すなわち、カセットベクター中に組込んだ定常領域の大部分をコードするDNAが同時にマルチクローニングサイトとして機能する。
(d) カセットベクターに組込まれた(c)の定常領域の大部分をコードするDNAの5'末端の塩基Xの5'側に塩基を挿入することにより制限酵素認識配列を形成させる。
(e) 前記カセットベクター中にはマルチクローニングサイト以外に前記3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列は存在しない。
但し、mが1である場合は、リバースプライマーは可変領域をコードするDNAの3'末端から5’末端に向かった塩基配列に特異的なプライマーである。この際、可変領域の増幅は、可変領域のV領域(V遺伝子断片)の5'側に存在するリーダー配列(L)(シグナル配列)部分から増幅するのが好ましい。このため、フォワードプライマーはリーダー配列(L)部分に特異的なものを用いる。
この工程を行う結果、カセットベクター中に含まれる定常領域をコードするDNAの5'末端の塩基は塩基Xとなる。
(iv) 前記カセットベクターに(ii)で増幅した可変領域をコードするDNAを含むインサートDNAをライゲーションによりインフレームで挿入する工程。
SphI GCATG↓C
AstII GACGT↓C
ApaI GGGCC↓C
BaeGI GKGCM↓C
BanII GRGCY↓C
BmtI GCTAG↓C
BsiHKAI GWGCW↓C
Bsp1286I GDGCH↓C
HaeII RGCGC↓Y
NsiI ATGCA↓T
NspI RCATG↓Y
HhaI GCG↓C
上記配列中、R= A or G、K= G or T、Y= C or T、M= A or C、D= A or G or T (not C)、H= A or C or T (not G)及びW= A or Tである。また、↓は切断部位を示す。
方法の詳細は実施例2に示す。
(a) マルチクローニングサイトに可変領域をコードするDNAを含むインサートDNAを挿入するための制限酵素認識配列を有し、該制限酵素認識配列は3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列である。
(b) 前記制限酵素認識配列は、n個の塩基からなる(nは4〜6)、3'末端側の塩基がX(Xは、A、T、G又はC)であり、制限酵素による切断後3'突出末端はn-2個の塩基からなる配列である。
(c) 前記定常領域をコードするDNAの5'末端からm番目の塩基は塩基Xであり、5'末端からm-1番目までには塩基Xは存在しない。すなわち、5'末端からm番目に最初のXが存在する。また、カセットベクターに組込まれた定常領域の大部分をコードするDNAは、定常領域をコードするDNAの5'末端からm-1番目の塩基を欠いている5'末端が塩基XであるDNAである。ここで、mは1〜10、好ましくは1〜5である。すなわち、カセットベクター中に組込んだ定常領域の大部分をコードするDNAが同時にマルチクローニングサイトとして機能する。
(d) カセットベクターに組込まれた(c)の定常領域の大部分をコードするDNAの5'末端の塩基Xの5'側に塩基を挿入することにより制限酵素認識配列を形成されている。
(e) 前記カセットベクター中にはマルチクローニングサイト以外に前記3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列は存在しない。
1. TCR受容体cDNAクローニング
パラジウムにより免疫、惹起させ、アレルギーを発症したBALB/cマウスから、所属リンパ節より、RNAを抽出、cDNA合成してcDNAライブラリーを作成した。
cDNAライブラリーの一部を次世代シークエンサーによりT細胞受容体レパートリー解析したところ、TRAV8-1*01、TRAJ42*01(IMGT(登録商標)命名法による)、CDR3(アミノ酸配列としてATLYSGGSNAKLT)であることが明らかとなった。
解析の結果を表1に示す。
全長の配列は、LVDJC鎖から成る。
以下のプライマーを用いてPCRを行った。Pfu DNAポリメラーゼを用いたので、PCR産物は平滑末端(Blunt end)となる。
該プライマーは、TRAV8-1*01の先頭部分リーダー配列(L鎖)を含む。
アンチセンスプライマー(Anti sense primer): TO11 5’ctcatgacgctgaggctgtggtccagttga 3’(配列番号5)
該プライマーはC鎖の終末端の部分に対応する。
上記のサブクローニングした全長TCR受容体を、ヒトCD2プロモーターをもつ発現ベクター(VA vector)に組み込んだ。この遺伝子を、マウス受精卵(BDF1:C57BL/6xDBA/2の受精卵)に移入し、遺伝子導入マウスを作製した。
遺伝子導入マウス作製に用いたベクターの構造を図2に示す。
パラジウムを用いた金属アレルギーの発症を誘導するために、マウスに以下の処置を施した。
感作:鼠径部に10mM PdCl2/10μg/ml LPS in 1×PBS混合溶液の皮下注射を1週おきに2回行なった。この際、それぞれの鼠径部に125μL投与した。
惹起:2回目の感作から1週後にそれぞれの足蹠に10mM PdCl2/10μg/ml 1×PBSの溶液を25μLずつ皮内投与した。
コントロールとして、TCR受容体を導入していないBALB/Caマウスに上と同じ条件でパラジウムを投与したもの、TCR受容体を導入していないBALB/CaマウスにPBSを投与したものを用いた。
図4に、可変領域と定常領域を有するタンパク質であるT細胞受容体をコードする全長DNAをクローニングする方法を示す。制限酵素としては、CTGCA↓G(↓は切断部位を示す)を制限酵素認識配列として認識するPstIを用いる。該制限酵素認識配列は、6個(n=6)の塩基からなる、3'末端側の塩基がG(X=G)であり、制限酵素による切断後3'突出末端は4個(n-2=4)の塩基からなる配列(TGCA)である。
Claims (20)
- 金属の投与により金属アレルギーを発症した非ヒト動物のT細胞からクローニングした金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードする外来DNAを含む、金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデル。
- 非ヒト動物がマウスである、請求項1記載の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデル。
- 金属がパラジウムである、請求項1又は2に記載の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデル。
- 金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードする外来DNAが、T細胞受容体α鎖をコードするDNAであり、IMGT命名法によるTRAV8-1*01-TRAJ42*01であり、CDR3のアミノ酸配列がATLYSGGSNAKLT(配列番号1)で表される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデル。
- 金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードする外来DNAが、配列番号2に示す塩基配列からなる請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデル。
- 非ヒト動物に金属を投与し金属アレルギーを発症させ、該非ヒト動物からT細胞を採取し、T細胞から金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードするDNAをクローニングし、得られた金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードするDNAを外来DNAとして、非ヒト動物に導入することを含む、金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデルを作製する方法。
- 非ヒト動物がマウスである、請求項6記載の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデルを作製する方法。
- 金属がパラジウムである、請求項6又は7に記載の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデルを作製する方法。
- 金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードする外来DNAが、T細胞受容体α鎖をコードするDNAであり、IMGT命名法によるTRAV8-1*01-TRAJ42*01であり、CDR3のアミノ酸配列がATLYSGGSNAKLT(配列番号1)で表される、請求項6〜8のいずれか1項に記載の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデルを作製する方法。
- 金属アレルギー特異的T細胞受容体をコードする外来DNAが、配列番号2に示す塩基配列からなる請求項6〜9のいずれか1項に記載の金属アレルギー非ヒト動物モデルを作製する方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の金属アレルギートランスジェニック非ヒト動物モデルに、金属又は金属合金を移植し、該金属又は金属合金に対する金属アレルギー反応が誘導されるか否かを確認することを含む、金属又は金属合金のアレルギー誘導能を評価する方法。
- 金属又は金属合金がパラジウムを含む歯科用金属である、請求項11記載の金属又は金属合金のアレルギー誘導能を評価する方法。
- アミノ酸配列に多様な変異が認められる可変領域とアミノ酸配列に変異が認められないか又は少ない定常領域が複合体を形成した状態で含むタンパク質をコードする全長DNAであって、可変領域をコードするDNAの3'末端側に定常領域をコードするDNAがインフレームで連結している全長DNAのクローニング方法であって、
(i) 前記定常領域の大部分をコードするDNAが組込まれた、定常領域をコードするDNA部分にマルチクローニングサイトを有する以下の(a)〜(e)の特徴を有するカセットベクターを調製し、
(a) マルチクローニングサイトに可変領域をコードするDNAを含むインサートDNAを挿入するための制限酵素認識配列を有し、該制限酵素認識配列は3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列である;
(b) 前記制限酵素認識配列は、n個の塩基からなる(nは4〜6)、3'末端側の塩基がX(Xは、A、T、G又はC)であり、制限酵素による切断後3'突出末端はn-2個の塩基からなる配列である;
(c) 前記定常領域をコードするDNAの5'末端からm番目の塩基は塩基Xであり、5'末端からm-1番目までには塩基Xは存在せず、カセットベクターに組込まれた定常領域の大部分をコードするDNAは、定常領域をコードするDNAの5'末端からm-1番目の塩基を欠いている5'末端が塩基XであるDNAであり、ここでmは1〜10である;
(d) カセットベクターに組込まれた(c)の定常領域の大部分をコードするDNAの5'末端の塩基Xの5'側に塩基を挿入することにより制限酵素認識配列を形成させる;及び
(e) 前記カセットベクター中にはマルチクローニングサイト以外に前記3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列は存在しない、
(ii) 可変領域をコードするDNAの5'末端から3'末端に向かった塩基配列に特異的な20〜50塩基からなるフォワードプライマー、及び定常領域をコードするDNAの5'末端側からm-1番目の塩基から5'側に向かって可変領域部分を含む塩基配列に特異的な20〜50塩基からなるリバースプライマーのプライマー対で可変領域及び定常領域の5'末端からm-1番目までの塩基を含む領域をPCRにより増幅し、前記カセットベクターに挿入するための可変領域をコードするDNAを含むインサートDNAを調製し、但し、mが1である場合は、リバースプライマーは可変領域をコードするDNAの3'末端から5’末端に向かった塩基配列に特異的なプライマーであり、
(iii) 前記カセットベクターを前記制限酵素で切断し、形成された3'突出末端を平滑化し、その結果、カセットベクター中に含まれる定常領域をコードするDNAの5'末端の塩基は塩基Xとなり、
(iv) 前記カセットベクターに(ii)で増幅した可変領域をコードするDNAを含むインサートDNAをライゲーションによりインフレームで挿入するクローニング方法。 - アミノ酸配列に多様な変異が認められる可変領域とアミノ酸配列に変異が認められないか又は少ない定常領域が複合体を形成した状態で含むタンパク質が、T細胞受容体、B細胞受容体又は抗体である、請求項13記載のクローニング方法。
- 3'突出末端を形成する制限酵素がPstIである、請求項13又は14に記載のクローニング方法。
- カセットベクター中にマルチクローニングサイト以外に3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列が存在するときに、該配列を変異させる、請求項13〜15のいずれか1項に記載のクローニング法。
- アミノ酸配列に多様な変異が認められる可変領域とアミノ酸配列に変異が認められないか又は少ない定常領域が複合体を形成した状態で含むタンパク質をコードする全長DNAであって、可変領域をコードするDNAの3'末端側に定常領域をコードするDNAがインフレームで連結している全長DNAのクローニングを行うためのクローニング用カセットベクターであって、前記定常領域の大部分をコードするDNAが組込まれた、定常領域をコードするDNA部分にマルチクローニングサイトを有する以下の(a)〜(e)の特徴を有するクローニング用カセットベクター:
(a) マルチクローニングサイトに可変領域をコードするDNAを含むインサートDNAを挿入するための制限酵素認識配列を有し、該制限酵素認識配列は3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列である;
(b) 前記制限酵素認識配列は、n個の塩基からなる(nは4〜6)、3'末端側の塩基がX(Xは、A、T、G又はC)であり、制限酵素による切断後3'突出末端はn-2個の塩基からなる配列である;
(c) 前記定常領域をコードするDNAの5'末端からm番目の塩基は塩基Xであり、5'末端からm-1番目までには塩基Xは存在せず、カセットベクターに組込まれた定常領域の大部分をコードするDNAは、定常領域をコードするDNAの5'末端からm-1番目の塩基を欠いている5'末端が塩基XであるDNAであり、ここでmは1〜10である;
(d) カセットベクターに組込まれた(c)の定常領域の大部分をコードするDNAの5'末端の塩基Xの5'側に塩基を挿入することにより制限酵素認識配列が形成されている;及び
(e) 前記カセットベクター中にはマルチクローニングサイト以外に前記3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列は存在しない。 - アミノ酸配列に多様な変異が認められる可変領域とアミノ酸配列に変異が認められないか又は少ない定常領域が複合体を形成した状態で含むタンパク質が、T細胞受容体、B細胞受容体又は抗体である、請求項17記載のクローニング用カセットベクター。
- 3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列が、PstIの制限酵素認識配列である、請求項17又は18に記載のクローニング用カセットベクター。
- カセットベクター中にマルチクローニングサイト以外に3'突出末端を形成する制限酵素の制限酵素認識配列が存在するときに、該配列が変異させられている、請求項17〜19のいずれか1項に記載のクローニング用カセットベクター。
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