JP2019118334A - Mitochondrial dysfunctional genetically modified silkworm - Google Patents

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Abstract

To develop and provide novel mitochondrial dysfunctional model organisms that are easy to maintenance lineage and to reproduce dysfunction in mitochondria as well as to detect recovery thereof.SOLUTION: A mitochondrial dysfunctional silkworm comprising a mitochondrial transcriptional factor A gene or a functional fragment thereof which is arranged under the control of a central or posterior silk gland specific promoter is produced and provided.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ミトコンドリアの機能異常モデルとなる遺伝子組換え絹糸虫とその作出方法、並びにその遺伝子組換え絹糸虫を用いたミトコンドリア病の治療のための薬剤スクリーニング方法及びミトコンドリア病治療薬の薬効評価方法に関する。   The present invention relates to a genetically modified silkworm that serves as a mitochondrial dysfunctional model, a method for producing the same, a method of screening a drug for treating mitochondrial disease using the genetically modified silkworm, and a method for evaluating the efficacy of a remedy for mitochondrial disease About.

ミトコンドリアは、真核生物の細胞内でエネルギー産生の中心的役割を担う細胞小器官である。クエン酸回路(TCA回路)、電子伝達系、及び両者に共役する酸化的リン酸化によって細胞の生存に必須なATPを産生する場であると共に、細胞内のカルシウムイオン濃度のホメオスタシス、活性酸素の産生やアポトーシスを制御している。また、ミトコンドリアは、自己増殖能を有し、酸化的リン酸化に必要な遺伝子を含む、核DNAとは独立した独自のDNA(ミトコンドリアDNA:mtDNA)を保持している。   Mitochondria are organelles that play a central role in energy production in eukaryotic cells. Citric acid cycle (TCA cycle), an electron transfer system, and a site that produces ATP essential for cell survival by oxidative phosphorylation coupled to both, homeostasis of intracellular calcium ion concentration, production of active oxygen And control apoptosis. In addition, the mitochondria has an autoproliferative ability and retains its own DNA (mitochondrial DNA: mtDNA) independent of nuclear DNA, including a gene necessary for oxidative phosphorylation.

したがって、mtDNAの質的又は量的変異や、ミトコンドリアの機能に関連する核DNA上の遺伝子等にわずかな異常が生じた場合には、エネルギー生産バランスが崩れる。その結果、ミトコンドリアの機能低下によるエネルギー代謝異常に起因する様々な細胞障害が引き起こされる。例えば、ミトコンドリア病は、ミトコンドリアの機能障害を原因とする最も一般的な代謝障害の一つであり、ヒトの疾患の中でも様々な症状を呈することが知られている(非特許文献1)。特にエネルギー需要の多い筋肉や神経系等の組織では、重篤な障害が生じ得る(非特許文献2及び3)。   Therefore, the energy production balance is disrupted when a qualitative or quantitative mutation of mtDNA or a slight abnormality occurs in a gene on nuclear DNA related to mitochondrial function. As a result, various cellular disorders caused by energy metabolism abnormalities caused by mitochondrial dysfunction are caused. For example, mitochondrial disease is one of the most common metabolic disorders caused by mitochondrial dysfunction, and is known to exhibit various symptoms among human diseases (Non-patent Document 1). In particular, in tissues such as muscles and nervous systems where energy demand is high, serious damage may occur (Non-patent Documents 2 and 3).

例えば、ミトコンドリア脳筋症と呼ばれる疾患は、mtDNAの欠失変異の他、ミトコンドリアDNA枯渇症候群-15(MTDPS15: mitochondrial DNA depletion syndrome-15)のように核DNA上の遺伝子の変異によっても発症し、呼吸活性の著しい低下を生じる(非特許文献4)。また、神経変成疾患(非特許文献5)、躁鬱病(非特許文献6)、糖尿病(非特許文献7)、ガンの悪性化(非特許文献8)、及び男性不妊(非特許文献9)等の様々な疾患も発症し得る。したがって、これらのミトコンドリアの機能異常を原因とする疾患の病態解析や治療薬開発は、急務とされている。   For example, a disease called mitochondrial encephalomyopathy is caused by mutations in genes on nuclear DNA, such as mitochondrial DNA depletion syndrome-15 (MTDPS15), as well as deletion mutations in mtDNA. This results in a marked decrease in respiratory activity (4). In addition, nerve degeneration disease (non-patent document 5), depression (non-patent document 6), diabetes (non-patent document 7), malignant transformation of cancer (non-patent document 8), male infertility (non-patent document 9), etc. Can also develop various diseases. Therefore, pathological analysis and treatment drug development of diseases caused by these mitochondrial dysfunctions are considered urgent.

一般に、病態解析や治療薬のスクリーニングには、培養細胞だけでなく、インビボ(in vivo)系での実験用モデル動物の存在が不可欠である。ところが、ミトコンドリア機能異常に関連する疾患モデル動物は極めて限られる。なぜなら、mtDNAは細胞エネルギー産生に必須であるため、mtDNAの欠損個体は通常胚致死となるためである。核DNA上に存在するmtDNAを調節するタンパク質遺伝子の変異でもミトコンドリアの機能異常を誘発できるが、ヘテロでは野生型と変わらない表現型を示し、ホモになると胚致死となるため、やはり解析は困難となる。このように突然変異を用いたスクリーニング系を構築することは一般的に極めて難しく、それ故にミトコンドリア機能異常に関係する有効な突然変異モデル動物はほとんど知られていない。   In general, not only cultured cells but also the presence of experimental model animals in in vivo systems are indispensable for pathological analysis and screening of therapeutic agents. However, disease model animals associated with mitochondrial dysfunction are extremely limited. Because mtDNA is essential for cell energy production, individuals lacking mtDNA usually have embryonic lethality. Mutation of a protein gene that regulates mtDNA, which is present on nuclear DNA, can induce mitochondrial dysfunction, but heterozygosity causes a phenotype similar to that of wild-type, and homozygosity leads to embryonic lethality, so analysis is still difficult. Become. It is generally extremely difficult to construct a screening system using mutations in this manner, and therefore, effective mutant model animals related to mitochondrial dysfunction are hardly known.

現在、ミトコンドリア機能異常に関連する疾患に対する様々なモデルマウスの作製が試みられ、変異ミトコンドリアDNAを有するマウス細胞質を正常なマウス前核期胚に移植するサイブリッド(cybrid)法により、異常ミトコンドリアDNAを含有する「ミトマウス」が作製されている(非特許文献9)。ミトマウスは、ミトコンドリア機能不全を再現できるミトコンドリア病の疾患モデルとして非常に優れたモデル動物である。ところが、マウスの場合、作製と飼育に多大な費用を要し、また個体によって変異mtDNAの含有率に違いがあるため、同一症状を持つ個体を大量に調整することは困難という問題がある。さらに、有効成分のスクリーニングのように大規模検証でマウスを使用することに対して、倫理的問題を生じやすい。加えて、日本では、「動物の愛護及び管理に関する法律(動物愛護管理法)」の一部改正(平成17年法律第68号)が公布され、これまで規定されていたRefinement(苦痛の軽減)に関する規定に加えて、Replacement(代替法の利用)及びReduction(動物利用数の削減)に関する規定が盛り込まれた。これにより、日本でも国際的に普及・定着している「3Rの原則」を順守しなければならなくなっている。   At present, attempts are being made to create various model mice for diseases related to mitochondrial dysfunction, and abnormal mitochondrial DNA is contained by the cybrid method in which mouse cytoplasm having mutant mitochondrial DNA is transferred to a normal mouse pronuclear embryo. "Mito mice" have been produced (Non-patent Document 9). Mitomouse is a very good model animal as a disease model of mitochondrial disease that can reproduce mitochondrial dysfunction. However, in the case of a mouse, it requires a large amount of cost for preparation and breeding, and there is a problem that it is difficult to adjust a large number of individuals having the same condition, because the content of mutated mtDNA varies depending on individuals. In addition, ethical issues are likely to arise with the use of mice in large scale validations, such as screening of active ingredients. In addition, in Japan, a partial revision (Law No. 68 of 2005) of the Act on the Protection and Management of Animals (Animal Protection and Management Act) was promulgated, and the Remediation (reduction of pain) prescribed so far In addition to the provisions on (1), provisions on Replacement (use of alternative method) and Reduction (reduction of the number of animals used) were included. As a result, Japan has to comply with the "3R principle" that is widely used and established internationally.

以上のように、昨今では、社会的動向から実験用モデル動物の使用自体が難しくなってきている。それ故、哺乳動物モデルに代わる新たなモデル生物でのミトコンドリア機能異常モデルの開発が求められている。   As described above, in recent years, the use of experimental model animals has become difficult due to social trends. Therefore, there is a need to develop mitochondrial dysfunction models in new model organisms that replace mammalian models.

Scheibye-Knudsen et al., 2015. Trends Cell Biol 25: 158-170.Scheibye-Knudsen et al., 2015. Trends Cell Biol 25: 158-170. Schaefer et al., 2008. Ann Neurol, 63: 35-39.Schaefer et al., 2008. Ann Neurol, 63: 35-39. Ylikallio and Suomalainen, 2012. Ann Med 44: 41-59.Ylikallio and Suomalainen, 2012. Ann Med 44: 41-59. Stiles et al., 2016. Mol. Genet. Metab. 119: 91-99.Stiles et al., 2016. Mol. Genet. Metab. 119: 91-99. Correia et al., 2012. Adv Exp Med Biol 724:205-221.Correia et al., 2012. Adv Exp Med Biol 724: 205-221. Kasahara et al., 2006. Mol Psychiatry 11:577-593.Kasahara et al., 2006. MoI Psychiatry 11: 577-593. Gorman et al., 2015. Ann Neurol 77: 753-759.Gorman et al., 2015. Ann Neurol 77: 753-759. Ohsawa et al., 2012. Nature 490: 547-551.Ohsawa et al., 2012. Nature 490: 547-551. Nakada et al., 2006. Proc Natl Acad Sci U S A. 103:15148-151453.Nakada et al., 2006. Proc Natl Acad Sci USA A. 103: 15148-151453.

本発明は、系統維持やミトコンドリアにおける機能異常の再現及びその回復の検出が容易な新規ミトコンドリア機能異常モデル生物を開発し、提供することを目的とする。   An object of the present invention is to develop and provide a novel mitochondrial dysfunction model organism that is easy to detect lineage maintenance, reproduction of functional abnormalities in mitochondria, and recovery thereof.

また、そのモデル生物を用いて、ミトコンドリア病の治療薬のスクリーニング方法や既知治療薬の薬効評価方法を提供することを目的とする。   Another object of the present invention is to provide a screening method for a therapeutic drug for mitochondrial disease and a method for evaluating the efficacy of a known therapeutic drug using the model organism.

上記課題を解決するため、本発明者らは、マウス等の哺乳動物に替えて昆虫を新たなモデル動物として利用することに着目した。カイコ等の昆虫は、マウスと比較して飼育スペースや維持管理コストを大幅に抑制できる上に、任意の世代で同一症状の個体を大量に作出することもできる。さらに、モデル動物が昆虫であるため、人畜共通感染症等の対策、予防、及び処理等を考慮する必要がない。また前記「動物愛護管理法」の適用対象外であることから、同法に従う必要もない。さらに、絹糸虫をモデル動物とした場合、絹糸虫が有する絹糸腺は、エネルギー需要が大きいという点で脳や筋肉組織の代替組織と言える。また、幼若期から絹糸腺の細胞数は変わらない点でも、解析はしやすい。加えて、細胞体積の大きさにより細胞機能の評価が可能という特長もある。   In order to solve the above problems, the present inventors focused on using insects as a new model animal instead of mammals such as mice. Insects such as silkworms can significantly reduce breeding space and maintenance costs compared to mice, and can produce a large number of individuals with the same symptoms in any generation. Furthermore, since the model animal is an insect, it is not necessary to consider measures, prevention, treatment and the like of zoonotic diseases. In addition, because it is not subject to the "Animal Protection Act", it is not necessary to follow the Act. Furthermore, when silkworms are used as model animals, silk glands possessed by silkworms can be said to be substitutes for brain and muscle tissue in terms of large energy demand. In addition, analysis is easy because the cell number of silk gland does not change from the juvenile stage. In addition, there is also a feature that the cell function can be evaluated by the size of the cell volume.

ところで、ミトコンドリアの機能異常を誘発させる方法として、ミトコンドリア転写因子A(Transcription Factor A, Mitochondrial:本明細書では、しばしば「TFAM」と表記する)を過剰発現する方法が知られている。例えば、キイロショウジョウバエでTFAMを全身性で過剰発現させた場合、幼虫致死となり、また運動ニューロン特異的に過剰発現させた場合、よじ登る行動に異常が生じることが報告されている(Cagin et al., 2016. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.112: E6000-9.)。一方、TFAMを全身で過剰発現させても致死とならず、酸化ストレス条件下では、逆に寿命が延びる報告もある(Matsuda et al., 2013. BBRC 430: 717-721)。TFAMの過剰発現に関しては、マウスでも報告がある。例えば、TFAMを過剰発現できる遺伝子組換えマウスを心筋梗塞マウスと交配して得られたF1個体では、心筋梗塞に由来するmtDNA減少をTFAMが相補することで症状が改善することが報告されている(Ikeuchi et al., 2005, Circulation 112 : 683-690)。また、TFAMの補充により細胞機能を向上させる治療方法について特願2008-549398が出願されている。このように、TFAMの過剰発現はミトコンドリア機能の低下も引き起こす場合があるが、一方で、mtDNAの保護作用によりプラスの効果を得られることもある。これは、TFAMの機能が非常に多面的であることによるものである。   By the way, as a method for inducing mitochondrial dysfunction, a method is known which overexpresses mitochondrial transcription factor A (Transcription Factor A, Mitochondrial (herein often referred to as "TFAM")). For example, systemic overexpression of TFAM in Drosophila melanogaster results in larval lethality, and overexpression of motor neurons specifically has been reported to result in abnormal climb behavior (Cagin et al., 2016. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 112: E6000-9.). On the other hand, overexpression of TFAM in the whole body does not lead to lethality, and it has also been reported that the lifespan is prolonged reversely under oxidative stress conditions (Matsuda et al., 2013. BBRC 430: 717-721). Overexpression of TFAM has also been reported in mice. For example, in F1 individuals obtained by crossing transgenic mice capable of overexpressing TFAM with myocardial infarction mice, it has been reported that complementation of mtDNA reduction resulting from myocardial infarction improves symptoms by complementation of TFAM (Ikeuchi et al., 2005, Circulation 112: 683-690). In addition, Japanese Patent Application No. 2008-549398 has been filed for a therapeutic method for improving cell function by supplementation with TFAM. Thus, although overexpression of TFAM may also cause a decrease in mitochondrial function, on the other hand, positive effects may be obtained due to the protective action of mtDNA. This is due to the fact that the functions of TFAM are very versatile.

本発明者らは、カイコをはじめとする絹糸虫において、絹糸腺特異的にTFAMを過剰発現させることにより、絹糸腺で局所的にmtDNAの欠損による細胞機能低下と類似の症状を引き起こすことができることを見出した。この症状は絹糸腺に限定され、また絹糸腺は生存に必須の器官でないため、例え症状が重篤化しても個体は致死に至らない。そのためミトコンドリア病の病態解析や治療薬のスクリーニングの新たなモデル動物となり得る。本発明は、当該開発結果に基づくものであって、以下を提供する。   The present inventors are able to cause symptoms similar to cell function decline due to mtDNA deletion locally in silk gland by overexpressing TFAM specifically in silk gland in silkworm including silkworm Found out. Since this condition is limited to silk glands and silk glands are not essential organs for survival, individuals will not be killed even if symptoms become serious. Therefore, it can be a new model animal for pathological analysis of mitochondrial diseases and screening of therapeutic agents. The present invention is based on the development result, and provides the following.

(1)ミトコンドリア転写因子Aをコードする遺伝子又はその機能性断片をコードする核酸分子を有効成分として含むミトコンドリア機能異常型絹糸虫誘導剤。
(2)ミトコンドリア機能異常型絹糸虫作出用遺伝子発現ユニットであって、中部又は後部絹糸腺特異的に発現するタンパク質をコードする遺伝子のプロモーター、及び該プロモーターの下流に機能的に結合したミトコンドリア転写因子Aをコードする遺伝子又はその機能性断片をコードする核酸分子を含む前記遺伝子発現ユニット。
(3)前記ミトコンドリア転写因子Aをコードする遺伝子の3’末端側に連結された付加遺伝子又はその断片をさらに含む、(2)に記載の遺伝子発現ユニット。
(4)前記後部絹糸腺特異的に発現するタンパク質がフィブロインH鎖、フィブロインL鎖及びp25/FHXである、(2)又は(3)に記載の遺伝子発現ユニット。
(5)前記中部絹糸腺特異的に発現するタンパク質がセリシンである、(2)又は(3)に記載の遺伝子発現ユニット。
(6)前記ミトコンドリア転写因子Aが以下の(a)〜(d)のいずれかである、(2)〜(5)のいずれかに記載の遺伝子発現ユニット。
(a)配列番号1で示すアミノ酸配列からなるカイコ由来のミトコンドリア転写因子A、
(b)(a)に記載の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ミトコンドリア転写因子A、
(c)(a)に記載のアミノ酸配列に対して90%以上のアミノ酸同一性を有するアミノ酸配列からなるミトコンドリア転写因子A、又は
(d)(a)に記載のミトコンドリア転写因子Aの他種オルソログタンパク質
(7)前記付加遺伝子が標識タンパク質をコードする遺伝子である、(3)〜(6)のいずれかに記載の遺伝子発現ユニット。
(8)前記遺伝子発現ユニットが第1及び第2サブユニットからなり、第1サブユニットは中部又は後部絹糸腺特異的に発現するタンパク質をコードする遺伝子のプロモーター及びその3’末端側に機能的に結合した転写調節因子をコードする遺伝子を含み、第2サブユニットは前記転写調節因子の標的プロモーター及びその3’末端側に機能的に結合したミトコンドリア転写因子Aをコードする遺伝子又はその機能性断片をコードする核酸分子を含む、(2)〜(7)のいずれかに記載の遺伝子発現ユニット。
(9)(2)〜(7)のいずれかに記載の遺伝子発現ユニットを含む遺伝子発現ベクター。
(10)(8)に記載の遺伝子発現ユニットを構成する第2サブユニットを含む遺伝子発現ベクター。
(11)(2)〜(8)のいずれかに記載のミトコンドリア機能異常型絹糸虫作出用遺伝子発現ユニットを含むミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫。
(12)前記第1サブユニットと前記第2サブユニットが異なる染色体上に存在する、(8)に従属する(11)に記載の遺伝子組換え絹糸虫。
(13)前記絹糸虫がカイコである、(11)又は(12)に記載の遺伝子組換え絹糸虫。
(14)ミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫の作出方法であって、(9)に記載の遺伝子発現ベクターを絹糸虫に導入する導入工程、及び導入工程後に前記遺伝子発現ベクターを含む個体を選抜する選抜工程を含む前記方法。
(15)ミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫の作出方法であって、(8)に記載の第1サブユニットを含む第1サブユニット絹糸虫系統と(8)に記載の第2サブユニットを含む第2サブユニット絹糸虫系統とを交配する交配工程、前記交配工程後の絹糸虫から採卵する採卵工程、及び採卵工程で得た卵から前記第1及び第2サブユニットを含む個体を選抜する選抜工程を含む前記方法。
(16)ミトコンドリア病を治療する薬剤のスクリーニング方法であって、(11)〜(13)のいずれかに記載のミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫に候補薬剤を投与する投与工程、投与工程後の遺伝子組換え絹糸虫における絹糸腺の形状を確認する確認工程、及び委縮した前記遺伝子組換え絹糸虫の絹糸腺形状が回復していた場合、前記候補薬剤をミトコンドリア病治療として選択する選択工程を含む前記方法。
(17)ミトコンドリア病治療薬の評価方法であって、(11)〜(13)のいずれかに記載のミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫に既知のミトコンドリア病治療薬を投与する投与工程、投与工程後の遺伝子組換え絹糸虫における絹糸腺の形状を確認する確認工程、及び委縮した前記遺伝子組換え絹糸虫の絹糸腺形状が回復していた場合、前記ミトコンドリア病治療薬がミトコンドリア病の治療に効果的であると評価する評価工程を含む前記方法。
(1) A mitochondrial dysfunctional silkworm inducer comprising, as an active ingredient, a nucleic acid molecule encoding a gene encoding mitochondrial transcription factor A or a functional fragment thereof.
(2) A gene expression unit for producing a mitochondrial dysfunctional silkworm, which is a promoter of a gene encoding a protein specifically expressed in the central or posterior silk gland, and a mitochondrial transcription factor functionally linked downstream of the promoter Said gene expression unit comprising a nucleic acid molecule encoding a gene encoding A or a functional fragment thereof.
(3) The gene expression unit according to (2), further comprising an additional gene or a fragment thereof linked to the 3 'end of the gene encoding mitochondrial transcription factor A.
(4) The gene expression unit according to (2) or (3), wherein the protein specifically expressed in the posterior silk gland is fibroin H chain, fibroin L chain and p25 / FHX.
(5) The gene expression unit according to (2) or (3), wherein the protein specifically expressed in the middle silk gland is sericin.
(6) The gene expression unit according to any one of (2) to (5), wherein the mitochondrial transcription factor A is any of the following (a) to (d).
(A) A silkworm-derived mitochondrial transcription factor A comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1,
(B) a mitochondrial transcription factor A comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence described in (a),
(C) Mitochondrial transcription factor A consisting of an amino acid sequence having an amino acid identity of 90% or more to the amino acid sequence described in (a), or (d) another type ortholog of mitochondrial transcription factor A described in (a) Protein (7) The gene expression unit according to any one of (3) to (6), wherein the additional gene is a gene encoding a labeled protein.
(8) The gene expression unit comprises the first and second subunits, and the first subunit is functionally a promoter of a gene encoding a protein specifically expressed in the middle or rear silk gland and its 3 'end side The second subunit comprises a gene encoding a transcriptional regulatory factor bound thereto, and a second subunit comprising a target promoter of the transcriptional regulatory factor and a gene encoding a mitochondrial transcription factor A functionally linked to the 3 'end thereof or a functional fragment thereof The gene expression unit according to any one of (2) to (7), which comprises a coding nucleic acid molecule.
(9) A gene expression vector comprising the gene expression unit according to any one of (2) to (7).
(10) A gene expression vector comprising a second subunit constituting the gene expression unit according to (8).
(11) A mitochondrial dysfunction abnormality type recombinant silkworm comprising a gene expression unit for producing a mitochondrial dysfunction abnormality type silkworm according to any one of (2) to (8).
(12) The genetically modified silkworm according to (11), which is subordinate to (8), wherein the first subunit and the second subunit are present on different chromosomes.
(13) The recombinant silkworm according to (11) or (12), wherein the silkworm is a silkworm.
(14) A method for producing a mitochondrial dysfunction abnormality type recombinant silkworm, wherein an introducing step of introducing the gene expression vector according to (9) into silkworm and selecting an individual containing the gene expression vector after the introducing step Said method comprising a selection step.
(15) A method for producing a mitochondrial dysfunction abnormality type recombinant silkworm, comprising a first subunit silkworm strain comprising the first subunit according to (8) and a second subunit according to (8) Selecting an individual including the first and second subunits from the eggs obtained in the mating step of mating with the second subunit silkworm strain containing, the egg collecting step of collecting eggs from the silkworm after the mating step, and the egg collecting step Said method comprising a selection step.
(16) A screening method for a drug treating mitochondrial disease, which comprises administering a candidate drug to the mitochondrial dysfunction type recombinant silkworm according to any of (11) to (13), and after the administration step A confirmation step of confirming the shape of the silk gland in the genetically modified silkworm of the present invention, and a selection step of selecting the candidate drug as a treatment for mitochondrial disease when the silk gland shape of the genetically modified silkworm which has been contracted has recovered Including the above method.
(17) A method for evaluating a mitochondrial disease therapeutic agent, which comprises administering a known mitochondrial disease therapeutic agent to a mitochondrial dysfunction type recombinant silkworm according to any of (11) to (13), administration A confirmation step of confirming the shape of the silk gland in the genetically modified silkworm after the step; and, if the silk gland shape of the genetically modified silkworm which has been contracted has recovered, the agent for treating mitochondrial disease is for treatment of mitochondrial disease Said method comprising an evaluation step of evaluating as effective.

本発明のミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫は、系統維持やミトコンドリアにおける機能異常の再現及びその回復の検出が容易であり、また「動物愛護管理法」の適用対象とはならないため、新たなミトコンドリア機能異常モデル生物として有用である。   The mitochondrial dysfunction type recombinant silkworm of the present invention is easy to detect lineage maintenance, reproduction of functional abnormality in mitochondria and detection of its recovery, and is not a target of application of the "animal protection management method". It is useful as a mitochondrial dysfunctional model organism.

実施例1で作製した本発明の第2サブユニットを含む遺伝子発現ベクターpBac [UAS-BmTFAM-GFP-SV40,3×P3-GFP]の構成概念図である。FIG. 2 is a schematic view of a gene expression vector pBac [UAS-BmTFAM-GFP-SV40, 3 × P3-GFP] containing the second subunit of the present invention prepared in Example 1. 本発明のミトコンドリア機能異常型遺伝子組換えカイコ等から摘出した絹糸腺の顕微鏡画像である。A及びCは、対照用の第1サブユニットのみを含む絹糸虫系統における絹糸腺を、またB及びDは、第1及び第2サブユニットを含む本発明のミトコンドリア機能異常型遺伝子組換えカイコにおける絹糸腺を、それぞれ示す図である。また、A及びBは実体顕微鏡図を、C及びDは後部絹糸腺を拡大した図である。A及びBで破線白枠内は後部絹糸腺を、C及びDにおける右下の小画像は、後部絹糸腺組織の核をDAPIにより染色した蛍光顕微鏡像を示す。It is a microscope image of the silk gland extracted from the mitochondrial dysfunction abnormality type | mold recombinant silkworm etc. of this invention. A and C are silk glands in a silkworm strain containing only the first subunit for control, and B and D are mitochondrial dysfunction type recombinant silkworms of the present invention containing the first and second subunits. It is a figure which shows a silk gland, respectively. A and B are stereomicrographs, and C and D are enlarged views of the posterior silk gland. The small images in A and B in the dashed white frame show the posterior silk gland, and the lower right images in C and D show fluorescence microscopic images in which the nucleus of the posterior silk gland tissue is stained with DAPI. 本発明のミトコンドリア機能異常型遺伝子組換えカイコ等から摘出した絹糸腺の透過型電子顕微鏡画像である。上段A及びBは、対照用の第1サブユニットのみを含む絹糸虫系統における絹糸腺を、また下段C及びDは、第1及び第2サブユニットを含む本発明のミトコンドリア機能異常型遺伝子組換えカイコにおける絹糸腺を、それぞれ示す図である。図中、ERは粗面小胞体を、mtはミトコンドリアを、Gはゴルジ体を示す。It is a transmission electron microscope image of the silk gland extracted from the mitochondrial dysfunction abnormality type recombinant silkworm etc. of the present invention. The upper stages A and B show silk glands in a silkworm strain containing only the first subunit for control, and the lower stages C and D show the mitochondrial dysfunction type genetic recombination of the present invention containing the first and second subunits. It is a figure which shows the silk gland in a silkworm, respectively. In the figure, ER indicates rough endoplasmic reticulum, mt indicates mitochondria, and G indicates the Golgi body. ミトコンドリア病治療候補薬の投与によるミトコンドリア機能異常型遺伝子組換えカイコにおける後部絹糸腺萎縮症状の回復効果を示す絹糸腺の顕微鏡画像である。Aはミトコンドリア機能異常型遺伝子組換えカイコに溶媒のみを投与した対照の絹糸腺を、またBはミトコンドリア病治療候補薬である5-ALAを投与した絹糸腺を示す。破線枠内が後部絹糸腺に該当する。It is a microscope image of the silk gland which shows the recovery effect of the posterior silk gland atrophy symptom in the mitochondrial dysfunction type recombinant silkworm by administration of a mitochondrial disease therapeutic candidate drug. A represents a control silk gland in which a solvent only was administered to a mitochondrial dysfunction type recombinant silkworm, and B represents a silk gland in which 5-ALA, which is a mitochondrial disease treatment candidate, was administered. The dashed frame corresponds to the posterior silk gland.

1.ミトコンドリア機能異常型絹糸虫作出用遺伝子発現ユニット
1−1.概要
本発明の第1の態様は、ミトコンドリア機能異常型絹糸虫を作出するための遺伝子発現ユニット(本明細書では、しばしば単に「遺伝子発現ユニット」と表記する)に関する。本発明の遺伝子発現ユニットは、中部又は後部絹糸腺特異的に発現するタンパク質をコードする遺伝子のプロモーターとミトコンドリア転写因子Aをコードする遺伝子又はその機能性断片をコードする核酸分子とを含み、それを絹糸虫に導入することによって、ミトコンドリア機能異常の症状を呈する遺伝子組換え絹糸虫を作出することができる。
1. Mitochondrial dysfunction type silkworm production gene expression unit 1-1. SUMMARY A first aspect of the present invention relates to a gene expression unit (herein often referred to simply as "gene expression unit") for producing mitochondrial dysfunctional silkworm. The gene expression unit of the present invention comprises a promoter of a gene encoding a protein specifically expressed in the central or posterior silk gland and a nucleic acid molecule encoding a gene encoding mitochondrial transcription factor A or a functional fragment thereof By introducing into silkworms, genetically modified silkworms exhibiting symptoms of mitochondrial dysfunction can be produced.

1−2.定義
本明細書で頻用する下記用語について定義する。
1-2. Definitions The following terms frequently used in this specification are defined.

本明細書において「絹糸」とは、絹糸虫が吐糸する繊維状のタンパク質複合体をいう。野生型の絹糸は、繊維成分であるフィブロインとそのフィブロインを被覆するセリシンで構成される。   As used herein, "silk thread" refers to a fibrous protein complex which is spun by a silkworm. Wild-type silk yarn is composed of fibroin which is a fiber component and sericin which coats fibroin.

本明細書において「絹糸虫」とは、絹糸腺を有し、絹糸を吐糸することのできる昆虫の総称である。通常は、幼虫期に営巣、営繭又は移動のために吐糸することのできる種を指す。具体的には、チョウ目、ハチ目、アミメカゲロウ目、トビケラ目に属する種である。好ましくは、多量の絹糸を吐糸できるチョウ目に属する種である。カイコガ科(Bombycidae)、ヤママユガ科(Saturniidae)、イボタガ科(Brahmaeidae)、オビガ科(Eupterotidae)、カレハガ科(Lasiocampidae)、ミノガ科(Psychidae)、ヒトリガ科(Archtiidae)、ヤガ科(Noctuidae)等に属する種は本明細書の絹糸虫として好ましい。本明細書の絹糸虫として、さらに好ましい種は、カイコガ科又はヤママユガ科に属する種であり、例えばBombyx属、Samia属、Antheraea属、Saturnia属、Attacus属、Rhodinia属に属する種が挙げられる。より具体的には、カイコ、クワコ(Bombyx mandarina)、シンジュサン(Samia cynthia;エリサンSamia cynthia ricini及びシンジュサンとエリサンの交配種を含む)、ヤママユガ(Antheraea yamamai)、サクサン(Antheraea pernyi)、ヒメヤママユ(Saturnia japonica)、オオミズアオ(Actias gnoma)等である。さらに、産業上の利用可能性に加えて、移動性が限定される昆虫及び/又は閉鎖空間内で飼育可能な昆虫は、本明細書の絹糸虫として特に好適である。例えば、カイコはその典型である。   As used herein, "silkworm" is a generic term for insects having a silk gland and capable of spiting silk thread. Usually refers to species capable of spinning for nesting, nesting or transfer at the larval stage. Specifically, it is a species belonging to the order Lepidoptera, Hymenoptera, Amimeca-lowe, Tobichela. Preferably, it is a species belonging to the order Cichlid which can spit a large amount of silk thread. Belonging to the silkworm family (Bombycidae), the saturnidae (Saturnidae), the family Bivotaidae (Brahmaeidae), the family Obiga (Eupterotidae), the family of the long-tailed lizard family (Lasiocampidae), the family of the long-legged family (Psychidae), the family of long-eared moth (Archtiidae), the family noctidae (Noctuidae) Species are preferred as silkworms herein. As a silkworm of the present invention, a more preferable species is a species belonging to the family Bichidae or Phyllaceae, and examples include species belonging to the genera Bombyx, Samia, Antheraea, Saturnia, Attacus, Rhodinia. More specifically, silkworm, Bombyx mandarina, Shinjusan (Samia cynthia; including Erisan Samia cynthia ricini and a hybrid of Shinjusan and Erisan), Yamame-ga (Antheraea yamamai), Saxan (Antheraea pernyi), Himeyamamay ( Saturnia japonica), Actias gnoma, etc. Furthermore, in addition to industrial applicability, insects with limited mobility and / or insects rearable within enclosed spaces are particularly suitable as silkworms herein. For example, silkworm is a typical example.

「絹糸腺」とは、唾液腺が変化した管状器官で、液状の絹を産生し、蓄積し、また分泌する機能を有する。絹糸腺は、前記絹糸虫の、主として幼虫の消化管に沿って左右一対で存在し、各絹糸腺は、前部、中部及び後部絹糸腺の3領域で構成されている。一般に後部絹糸腺はフィブロインを産生及び分泌する機能を有し、また中部絹糸腺はセリシンを産生及び分泌し、後部絹糸腺より移行してきたフィブロインと共にその内腔に蓄積する機能を有する。   The “silk gland” is a tubular organ in which the salivary gland is changed, and has a function of producing, accumulating and secreting liquid silk. The silk glands exist in a pair mainly along the digestive tract of the larvae of the silkworm, and each silk gland is composed of three regions of front, middle and rear silk glands. In general, the posterior silk gland has a function of producing and secreting fibroin, and the middle silk gland has a function of producing and secreting sericin and accumulating in the lumen along with fibroin transferred from the posterior silk gland.

本明細書において「ミトコンドリア機能異常」(本明細書では、しばしば「mt機能異常」と表記する)とは、ミトコンドリア本来の機能が様々な原因によって障害されることをいう。mt機能異常の原因は、限定はしないが、例えば、核DNAに含まれる遺伝子の変異やmtDNAの異常が挙げられる。mtDNAの異常にはmtDNAの変異(塩基の置換や欠失を含む)や枯渇等が該当する。mt機能異常は、ミトコンドリア病等の臨床症状を引き起こす。   In the present specification, "mitochondrial dysfunction" (herein often referred to as "mt dysfunction") refers to the fact that mitochondrial intrinsic function is impaired due to various causes. Although the cause of mt dysfunction is not limited, for example, mutation of a gene contained in nuclear DNA or abnormality of mtDNA may be mentioned. The abnormalities of mtDNA correspond to mutations (including substitution and deletion of bases) and depletion of mtDNA. mt dysfunction causes clinical symptoms such as mitochondrial disease.

本明細書において「ミトコンドリア機能異常型絹糸虫」(本明細書では、しばしば「mt機能異常型絹糸虫」と表記する)とは、本態様の遺伝子発現ユニットを細胞内に含む宿主絹糸虫の形質転換体、又はその後代をいう。mt機能異常型絹糸虫については、第3態様において詳述する。   In the present specification, the term "mitochondrial dysfunctional silkworm" (herein often referred to as "mt dysfunctional silkworm") refers to a trait of host silkworm comprising a gene expression unit of this aspect in its cell. It means a transformant or its progeny. The mt dysfunctional silkworm will be described in detail in the third embodiment.

本明細書において「遺伝子発現ユニット」とは、プロモーター及びその3'末端側に発現可能な状態で配置された遺伝子等の核酸分子を必須の構成要素とし、プロモーターの活性化により下流の核酸分子を過剰に発現できるように構成された人工の遺伝子発現単位をいう。   As used herein, the term "gene expression unit" refers to a promoter and a nucleic acid molecule such as a gene arranged in a state capable of expression on the 3 'end side of the promoter as an essential component, and downstream nucleic acid molecules by activation of the promoter. An artificial gene expression unit configured to be over expressed.

1−3.構成
本発明の遺伝子発現ユニットは、中部又は後部絹糸腺特異的に発現する遺伝子プロモーター、及びミトコンドリア転写因子Aをコードする遺伝子又はその機能性断片をコードする核酸分子を必須の構成要素とし、また付加遺伝子又はその断片、ターミネーター及び5’UTR及び3’UTRを選択的構成要素として含む。さらに、遺伝子発現ユニットが後述する第1サブユニットと第2サブユニットの2つのサブユニットから構成される場合には、転写調節因子をコードする遺伝子及びその転写調節因子の標的プロモーターを必須の構成要素として含む。以下、各構成要素について具体的に説明をする。
1-3. Configuration The gene expression unit of the present invention comprises, as an essential component, a gene promoter that specifically expresses the middle or rear silk gland, and a nucleic acid molecule encoding a gene encoding mitochondrial transcription factor A or a functional fragment thereof The gene or a fragment thereof, a terminator and a 5 'UTR and a 3' UTR are included as optional components. Furthermore, when the gene expression unit is composed of two subunits of the first subunit and the second subunit described later, a gene encoding a transcriptional regulatory factor and a target promoter of the transcriptional regulatory factor are essential components As included. Each component will be specifically described below.

1−3−1.構成要素
(1)中部又は後部絹糸腺特異的プロモーター
「プロモーター」は、その制御下に配置された遺伝子等の核酸分子の発現を制御することのできる遺伝子発現調節領域である。本発明の遺伝子発現ユニットが含む中部又は後部絹糸腺特異的に発現する遺伝子プロモーター(本明細書では、しばしば「中部又は後部絹糸腺特異的プロモーター」と表記する)」は、中部又は後部絹糸腺で特異的に発現するタンパク質をコードする遺伝子の発現を制御する。
1-3-1. Component (1) Middle or Posterior Silk Gland Specific Promoter A "promoter" is a gene expression regulatory region capable of controlling the expression of a nucleic acid molecule such as a gene placed under its control. A gene promoter specifically expressed in the central or posterior silk gland, which is contained in the gene expression unit of the present invention (herein often referred to as "central or posterior silk gland specific promoter"), is a central or posterior silk gland It regulates the expression of a gene encoding a specifically expressed protein.

本明細書において「中部又は後部絹糸腺特異的に発現するタンパク質」とは、絹糸虫において、それぞれの絹糸腺内で部位特異的に発現するタンパク質をいう。その種類は限定しない。例えば、中部絹糸腺で特異的に発現するタンパク質であれば、セリシンが、また、後部絹糸腺で特異的に発現するタンパク質であれば、フィブロインH鎖、フィブロインL鎖及びp25/FHXが挙げられる。   As used herein, the term "protein specifically expressed in the central or posterior silk gland" refers to a protein that is expressed site-specifically in each silk gland in silkworm. The type is not limited. For example, if it is a protein specifically expressed in the middle silk gland, sericin will be mentioned, and if it is a protein specifically expressed in the posterior silk gland, fibroin H chain, fibroin L chain and p25 / FHX will be mentioned.

セリシン(Ser)は、中部絹糸腺で生産される水溶性の糊状タンパク質で、前述のように絹糸の繊維成分であるフィブロインを被覆する。カイコ等では、セリシン1(Ser1)、セリシン2(Ser2)、及びセリシン3(Ser3)の3種類のバリアントが知られているが、いずれも中部絹糸腺で生産されることから本明細書におけるセリシンは特に限定しない。   Sericin (Ser) is a water-soluble paste-like protein produced by the central silk gland and coats fibroin which is a fiber component of silk thread as described above. In silkworm et al., Three variants of sericin 1 (Ser1), sericin 2 (Ser 2) and sericin 3 (Ser 3) are known, but all of them are produced in the middle silk gland and sericin in the present specification. Is not particularly limited.

フィブロインH鎖(Fib H)、フィブロインL鎖(Fib L)及びp25/FHX(p25)は、いずれも後部絹糸腺で生産されるタンパク質で、絹糸の繊維成分を構成する。通常、絹糸内では、Fib H:Fib L:p25=6:6:1の比率で複合体(silk fibroin elementary unit; SFEU複合体)として絹糸繊維を構成している。   Fibroin H chain (Fib H), fibroin L chain (Fib L) and p25 / FHX (p25) are all proteins produced in the posterior silk gland and constitute the fiber component of silk thread. Usually, in silk thread, silk fiber is configured as a composite (silk fibroin elementary unit; SFEU composite) at a ratio of Fib H: Fib L: p 25 = 6: 1.

前記「プロモーターの制御下」とは、遺伝子発現ユニットにおいてプロモーターの3’末端側で、かつそのプロモーターの制御を受ける領域をいう。したがって、「プロモーターの制御下に配置する」とは、遺伝子等をプロモーターの3’末端側に直接的に、又はスペーサー等の介在配列を間に挟んで間接的に、連結することをいう。   The term "under the control of a promoter" refers to a region at the 3 'end of the promoter in the gene expression unit and under the control of the promoter. Thus, "arranged under the control of a promoter" means that genes and the like are linked directly to the 3 'end side of the promoter or indirectly with an intervening sequence such as a spacer interposed therebetween.

本明細書において中部又は後部絹糸腺特異的プロモーターの由来となるドナー生物種は、本発明の遺伝子発現ユニットが導入されるレシピエント側の宿主細胞内で、又は本発明の遺伝子発現ユニットを有する宿主細胞内で、作動可能な限り特に限定はしない。ここでいう「作動可能」とは、プロモーターとしての機能を発揮し、下流に配置された遺伝子等を発現できることをいう。したがって、本発明の遺伝子発現ユニットにおけるプロモーターは、本発明の遺伝子発現ユニットを導入する宿主と分類学上で同目に属する種由来のプロモーターが好ましい。同科に属する種由来のプロモーターはより好ましく、同属に属する種由来のプロモーターはさらに好ましい。最も好ましいのは宿主と同じ種由来のプロモーターである。例えば、本発明の遺伝子発現ユニットを導入する宿主がチョウ目昆虫のカイコ(Bombyx mori)の場合、遺伝子発現ユニットで使用する上記プロモーターはチョウ目昆虫由来のプロモーターが好ましく、カイコガ科(Bombycidae)に属する種由来であればより好ましく、クワコ(Bombyx mandarina)のような同じBombyx属に属する種由来であればさらに好ましい。この場合、最も好ましいプロモーターは同種のカイコ由来のプロモーターである。ただし、一般に、中部又は後部絹糸腺特異的プロモーターの塩基配列は、絹糸虫間で進化的に高度に保存されているため、本発明の遺伝子発現ユニットに含まれるプロモーターが宿主絹糸虫と異なる絹糸虫由来であっても宿主絹糸虫の細胞内で機能し得ることが知られている(Sezutsu H., et al., 2009, Journal of Insect Biotechnology and Sericology, 78 :1-10)。したがって、絹糸虫由来であれば、必ずしも宿主絹糸虫と同じ目、同じ科、若しくは同じ属に属する種、又は同じ種に由来するプロモーターでなくともよい。   In the present specification, a donor species from which a central or posterior silk gland-specific promoter is derived is a host cell having a gene expression unit of the present invention or in a host cell on the recipient side into which the gene expression unit of the present invention is introduced. There is no particular limitation in the cells as long as they are operable. The term "operable" as used herein means that it exerts a function as a promoter and can express a gene or the like placed downstream. Therefore, the promoter in the gene expression unit of the present invention is preferably a promoter from a species which belongs to the same taxonomical position as the host into which the gene expression unit of the present invention is introduced. Promoters derived from species belonging to the same family are more preferred, and promoters derived from species belonging to the same genus are more preferred. Most preferred are promoters from the same species as the host. For example, when the host into which the gene expression unit of the present invention is introduced is Bombyx mori, a lepidopteran insect, the above promoter used in the gene expression unit is preferably a lepidopteran-derived promoter, and belongs to the Bombyxidae It is more preferable if it is derived from a species, and it is further preferable if it is derived from a species belonging to the same Bombyx genus, such as Bombyx mandarina. In this case, the most preferable promoter is a promoter derived from homologous silkworms. However, in general, the base sequence of the central or posterior silk gland-specific promoter is evolutionarily highly conserved among silkworms, and therefore the silkworm which differs from the host silkworm in the promoter contained in the gene expression unit of the present invention It is known that even if they are derived, they can function in the cells of host silkworm (Sezutsu H., et al., 2009, Journal of Insect Biotechnology and Sericology, 78: 1-10). Therefore, as long as it is silkworm-derived, it does not necessarily have to be a species that belongs to the same eye, the same family, or the same genus as the host silkworm, or a promoter derived from the same species.

本発明の遺伝子発現ユニットに含まれる中部又は後部絹糸腺特異的プロモーターの具体例として、中部絹糸腺特異的プロモーターであれば、配列番号3で示す塩基配列からなるカイコセリシン1遺伝子のプロモーター(BmSer1プロモーター)、及び配列番号4で示す塩基配列からなるカイコセリシン2遺伝子のプロモーター(BmSer2プロモーター)及び配列番号5で示す塩基配列からなるカイコセリシン3遺伝子のプロモーター(BmSer3プロモーター)が挙げられる。また後部絹糸腺特異的プロモーターであれば、配列番号6で示す塩基配列からなるカイコフィブロインH遺伝子のプロモーター(BmFib Hプロモーター)、配列番号7で示す塩基配列からなるカイコフィブロインL遺伝子のプロモーター(BmFib Lプロモーター)、又は配列番号8で示す塩基配列からなるカイコp25遺伝子のプロモーター(Bmp25プロモーター)、配列番号9で示す塩基配列からなるサクサンFib H遺伝子のプロモーター(ApFib Hプロモーター)、及び配列番号10で示す塩基配列からなるサクサンFib L遺伝子のプロモーター(ApFib Lプロモーター)が挙げられる。   As a specific example of the middle or rear silk gland-specific promoter contained in the gene expression unit of the present invention, if it is a middle silk gland-specific promoter, a promoter (BmSer1 promoter) consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 3 And a promoter of B. coccicolysin 2 gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 4 (BmSer2 promoter) and a promoter of B. caicosicin 3 gene consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 5 (BmSer3 promoter). In addition, if it is a posterior silk gland-specific promoter, a promoter of B. fibronectin H gene consisting of a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 6 (BmFib H promoter), a promoter of B. ca. Promoter of the silkworm p25 gene consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 8 (Bmp 25 promoter), Promoter of the San Fib H gene consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 9 (ApFib H promoter), and shown in SEQ ID NO: 10 The promoter (ApFib L promoter) of the San Fib L gene consisting of a nucleotide sequence can be mentioned.

(2)ミトコンドリア転写因子A遺伝子又はその機能性断片をコードする核酸分子
「ミトコンドリア転写因子A」(TFAM)とは、HMG(high mobility group)ファミリーに属するタンパク質で、mtDNA上の転写プロモーター領域に結合して遺伝子発現を促進する転写因子としての機能とmtDNAに非特異的に結合してmtDNAの構造と安定性を維持する構造タンパク質としての機能とを有する。
(2) Nucleic acid molecule encoding mitochondrial transcription factor A gene or functional fragment thereof "Mitotochondrial transcription factor A" (TFAM) is a protein belonging to the high mobility group (HMG) family and binds to the transcription promoter region on mtDNA It functions as a transcription factor that promotes gene expression, and functions as a structural protein that binds non-specifically to mtDNA to maintain the structure and stability of mtDNA.

「ミトコンドリア転写因子A遺伝子(TFAM遺伝子)」は、TFAMをコードする遺伝子をいう。本発明は、外因性のTFAM遺伝子を絹糸虫の中部又は後部絹糸腺内で過剰発現させて中部又は後部絹糸腺にmt機能異常に類似した症状を引き起こすことを基本技術とする。したがって、TFAM遺伝子又はその機能性断片をコードする核酸分子は、本発明のmt機能異常型絹糸虫を誘導するための誘導剤の有効成分となり得る。   "Mitochondrial transcription factor A gene (TFAM gene)" refers to a gene encoding TFAM. The present invention is based on the basic technology of overexpressing the exogenous TFAM gene in the mid or posterior silk gland of silkworm to cause symptoms similar to mt dysfunction in the central or posterior silk gland. Therefore, a nucleic acid molecule encoding the TFAM gene or a functional fragment thereof can be an active ingredient of the inducing agent for inducing mt dysfunctional silkworm of the present invention.

遺伝子発現ユニットに含まれるTFAM遺伝子の由来生物種は、特に限定はしない。TFAMは、アミノ酸配列中に2つのHMG-boxモチーフ(例えば、カイコの場合であれば、配列番号18で示すHMG1と配列番号19で示すHMG2)を含む特有の構造を有する。しかし、各生物種においてTFAMオルソログがコードするタンパク質(本明細書では、しばしば「TFAMオルソログタンパク質」と表記する)のアミノ酸同一性は、全長のみならず、各HMG-boxモチーフ間でもさほど高くない。ところが、その機能は進化的に高度に保存されており、生物種間で各TFAMオルソログタンパク質は互換性を有することが知られている。例えば、無脊椎動物であるカイコTFAMは、脊椎動物であるヒトTFAMオルソログタンパク質に対してアミノ酸配列で全長わずか26.5%の同一性しかないが、ヒトTFAMオルソログタンパク質との機能的互換性を有する(Sumitani M., et al.,2016, Gene, 608: 103-113)。したがって、遺伝子発現ユニットを導入する宿主生物と分類学上遠い種由来のTFAMオルソログタンパク質であっても宿主細胞内でTFAMとして機能し得ることから、いずれの生物種のTFAM遺伝子であっても使用することができる。   There are no particular limitations on the species from which the TFAM gene is derived from the gene expression unit. TFAM has a unique structure including two HMG-box motifs (for example, HMG1 shown in SEQ ID NO: 18 and HMG2 shown in SEQ ID NO: 19 in the case of silkworm) in the amino acid sequence. However, the amino acid identity of the protein encoded by the TFAM ortholog (often referred to herein as "TFAM ortholog protein") in each species is not very high, not only between full length but also between each HMG-box motif. However, their functions are evolutionarily highly conserved, and it is known that each TFAM ortholog protein is compatible between species. For example, silkworm TFAM, an invertebrate, has only 26.5% full-length amino acid sequence identity to vertebrate human TFAM ortholog protein, but has functional compatibility with human TFAM ortholog protein (Sumitani) M., et al., 2016, Gene, 608: 103-113). Therefore, even a TFAM orthologue protein from a species taxonomically distant from the host organism into which the gene expression unit is introduced can function as a TFAM in the host cell, so any TFAM gene of any species is used be able to.

ただし、TFAM遺伝子の発現効率や発現したTFAMの機能効率を考慮した場合、遺伝子発現ユニットを導入する宿主と分類学上で同目に属する種由来のTFAM遺伝子が好ましい。同科に属する種由来のTFAM遺伝子はより好ましく、同属に属する種由来のTFAM遺伝子はさらに好ましい。最も好ましいのは宿主と同じ種由来のTFAM遺伝子である。例えば、遺伝子発現ユニットを導入する宿主がカイコであれば、上記TFAM遺伝子は、チョウ目昆虫由来が好ましく、カイコガ科に属する種由来であればより好ましく、Bombyx属に属する種由来であればさらに好ましく、最も好ましいのはカイコ由来のTFAM遺伝子(Bmtfam遺伝子)である。具体的には、配列番号1で示すアミノ酸配列からなる野生型カイコTFAM(WT-BmTFAM)をコードするWT-Bmtfam遺伝子、前記野生型BmTFAM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及び前記野生型BmTFAMのアミノ酸配列に対して90%以上のアミノ酸同一性を有するアミノ酸配列からなる変異型BmTFAM(MT-BmTFAM)をコードするMT-Bmtfam遺伝子が挙げられる。配列番号1で示すアミノ酸配列からなるWT-BmTFAMのコードするWT-Bmtfam遺伝子の具体例として、配列番号2で示す塩基配列からなるWT-Bmtfam遺伝子やその縮重変異体が挙げられる。また、WT-BmTFAM遺伝子の他種TFAMオルソログであってもよい。   However, in consideration of the expression efficiency of the TFAM gene and the functional efficiency of the expressed TFAM, a TFAM gene derived from a species which belongs to the same taxonomical position as the host into which the gene expression unit is introduced is preferable. The TFAM gene derived from a species belonging to the same family is more preferred, and the TFAM gene derived from a species belonging to the same genus is more preferred. Most preferred is the TFAM gene from the same species as the host. For example, if the host into which the gene expression unit is introduced is a silkworm, the above TFAM gene is preferably derived from an insect of the order Lepidoptera, more preferably derived from a species belonging to the family Bichidae and more preferably derived from a species belonging to the genus Bombyx Most preferred is the silkworm-derived TFAM gene (Bmtfam gene). Specifically, a WT-Bmtfam gene encoding a wild-type silkworm TFAM (WT-BmTFAM) consisting of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, one or more amino acids are deleted, substituted or added in the wild-type BmTFAM And the MT-Bmtfam gene encoding a mutant BmTFAM (MT-BmTFAM) consisting of an amino acid sequence having an amino acid identity of 90% or more to the amino acid sequence of the wild type BmTFAM. Specific examples of the WT-Bmtfam gene encoded by WT-BmTFAM consisting of the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 1 include the WT-Bmtfam gene consisting of the nucleotide sequence shown by SEQ ID NO: 2 and degenerate variants thereof. It may also be another species TFAM ortholog of the WT-BmTFAM gene.

本明細書において「その機能性断片」とは、TFAMの一部からなり、TFAMと同等以上の機能を保持するペプチド断片をいう。また、「その機能性断片をコードする核酸分子」とは、前記ペプチド断片をコードするTFAM遺伝子断片をいう。   As used herein, “functional fragment thereof” refers to a peptide fragment which is a part of TFAM and retains a function equal to or higher than that of TFAM. Also, "a nucleic acid molecule encoding a functional fragment thereof" refers to a TFAM gene fragment encoding the peptide fragment.

TFAM遺伝子又はその機能断片をコードする核酸分子は、本発明の遺伝子発現ユニットが単一ユニットで構成されている場合も、後述する2つのサブユニットで構成される場合も、必須の構成要素である。遺伝子発現ユニットが単一ユニットで構成される場合、TFAM遺伝子又はその機能断片をコードする核酸分子は、前記中部又は後部絹糸腺特異的プロモーターの制御領域下に配置される。一方、遺伝子発現ユニットが第1及び第2の2つのサブユニットで構成される場合、TFAM遺伝子又はその機能断片をコードする核酸分子は、第2サブユニットに含まれ、後述する転写調節因子の標的プロモーター制御領域下に配置される。   The nucleic acid molecule encoding the TFAM gene or its functional fragment is an essential component whether the gene expression unit of the present invention is constituted by a single unit or by two subunits described later . When the gene expression unit is composed of a single unit, the nucleic acid molecule encoding the TFAM gene or its functional fragment is placed under the control region of the middle or rear silk gland specific promoter. On the other hand, when the gene expression unit is composed of the first and second two subunits, the nucleic acid molecule encoding the TFAM gene or its functional fragment is contained in the second subunit and is a target of a transcriptional regulatory factor described later It is placed under the promoter control region.

(3)付加遺伝子又はその断片
本明細書において「付加遺伝子」とは、遺伝子発現ユニットにおいて、TFAM遺伝子又はその機能性断片をコードする核酸分子の3’末端側に直接的に、又はスペーサー配列等を介して間接的に、連結される遺伝子であって、付加タンパク質をコードする。本明細書において、付加タンパク質の種類、アミノ酸数、及び活性の有無は特に限定はしない。様々なタンパク質を付加タンパク質とすることができる。
(3) Additional gene or fragment thereof In the present specification, the term "additional gene" refers directly to the 3 'end of the nucleic acid molecule encoding the TFAM gene or its functional fragment in the gene expression unit, or a spacer sequence, etc. Indirectly, the gene is linked, and encodes an additional protein. In the present specification, the type of added protein, the number of amino acids, and the presence or absence of activity are not particularly limited. Various proteins can be added proteins.

遺伝子発現ユニットが付加遺伝子を含む場合、標識タンパク質をコードする標識遺伝子等が便利である。「標識遺伝子」とは、標識タンパク質をコードする遺伝子であり、また「標識タンパク質」とは、一般にその活性に基づいて標識遺伝子又はその融合遺伝子の発現の有無や発現量を確認することのできるポリペプチドをいう。ここで「活性に基づいて」とは、活性の検出結果に基づいて、という意味である。   When the gene expression unit contains an additional gene, a marker gene or the like encoding a marker protein is convenient. The “labeling gene” is a gene encoding a labeling protein, and the “labeling protein” is generally a poly that can confirm the presence or absence and the expression level of the labeling gene or the fusion gene thereof based on its activity. Refers to a peptide. Here, "based on activity" means based on the result of detection of activity.

付加タンパク質が標識タンパク質の場合、その種類は特に限定はしない。ただし、遺伝子発現ユニットを含む宿主、すなわち形質転換体に対して侵襲性の低い標識タンパク質が好ましい。例えば、蛍光タンパク質、発光タンパク質、色素合成タンパク質、外部分泌タンパク質等が挙げられる。   When the additional protein is a labeled protein, the type is not particularly limited. However, a host protein containing a gene expression unit, that is, a labeled protein which is less invasive to a transformant is preferable. For example, fluorescent proteins, luminescent proteins, dye synthesis proteins, external secretion proteins and the like can be mentioned.

本明細書において「蛍光タンパク質」とは、励起光を照射したときに特定波長の蛍光を発するタンパク質をいう。天然型及び非天然型のいずれであってもよい。また、励起波長、蛍光波長も特に限定はしない。具体的には、例えば、GFP(EGFP、3xP3-EGFP等の派生物を含む)、CFP、RFP、DsRed(3xP3-DsRedのような派生物を含む)、YFP、PE、PerCP、APC等が該当する。   As used herein, "fluorescent protein" refers to a protein that emits fluorescence of a specific wavelength when irradiated with excitation light. It may be either natural or non-natural type. Also, the excitation wavelength and the fluorescence wavelength are not particularly limited. Specifically, for example, GFP (including derivatives such as EGFP and 3xP3-EGFP), CFP, RFP, DsRed (including derivatives such as 3xP3-DsRed), YFP, PE, PerCP, APC, etc. Do.

本明細書において「発光タンパク質」とは、励起光を必要とすることなく発光することのできる基質タンパク質又はその基質タンパク質の発光を触媒する酵素をいう。例えば、基質タンパク質としてのルシフェリン又はイクオリン、酵素としてのルシフェラーゼが該当する。   As used herein, “luminoprotein” refers to a substrate protein that can emit light without the need for excitation light, or an enzyme that catalyzes the luminescence of that substrate protein. For example, luciferin or aequorin as a substrate protein, and luciferase as an enzyme correspond.

本明細書において「色素合成タンパク質」とは、色素の生合成に関与するタンパク質をいう。通常は酵素が該当する。ここでいう「色素」とは、形質転換体に色素を付与することができる低分子化合物又はペプチドで、その種類は問わない。好ましくは個体の外部色彩として表れる色素である。例えば、メラニン系色素(ドーパミンメラニンを含む)、オモクローム系色素、又はプテリジン系色素が該当する。   As used herein, "dye-synthesized protein" refers to a protein involved in the biosynthesis of a dye. Usually, an enzyme corresponds. The "pigment" referred to herein is a low molecular weight compound or peptide capable of providing a pigment to a transformant, regardless of its type. Preferably, it is a pigment which appears as an external color of an individual. For example, melanin pigments (including dopamine melanin), omochrome pigments, or pteridine pigments are applicable.

本明細書において「外部分泌タンパク質」とは、細胞外又は体外に分泌されるタンパク質であり、外分泌性酵素の他、フィブロインのような繊維タンパク質やセリシンが該当する。外分泌性酵素には、ブラストサイジンのような薬剤の分解又は不活化に寄与し、宿主に薬剤耐性を付与する酵素の他、消化酵素が該当する。   In the present specification, "externally secreted protein" is a protein secreted extracellularly or extracorporeally, and in addition to exocrine enzymes, fiber proteins such as fibroin and sericins are applicable. The exocrine enzymes include digestive enzymes as well as enzymes that contribute to the degradation or inactivation of drugs such as blasticidin and impart drug resistance to the host.

遺伝子発現ユニットが付加遺伝子を含む場合、原則として、TFAM遺伝子と付加遺伝子は融合遺伝子(「TFAM-付加遺伝子」と表記する)となり、1つの遺伝子として挙動を共にし、また同じ発現制御等を受ける。例えば、付加遺伝子がGFP遺伝子であれば、TFAM-GFP融合遺伝子となる。さらにTFAM-付加遺伝子の発現によって生じるタンパク質もTFAMと付加タンパク質の融合タンパク質(TFAM-付加タンパク質)となり、発現や局在等の挙動は、原則として同一となる。TFAM-GFP融合遺伝子の場合であれば、その発現によって生じるTFAM-GFP融合タンパク質となる。したがって、付加遺伝子が標識遺伝子であれば、標識遺伝子の発現を介してTFAM遺伝子の発現の有無やその発現量を検出することも可能となる。   When the gene expression unit contains an additional gene, in principle, the TFAM gene and the additional gene become a fusion gene (denoted as "TFAM-added gene"), behave as one gene, and receive the same expression control etc. . For example, if the additional gene is a GFP gene, it is a TFAM-GFP fusion gene. Further, the protein produced by the expression of the TFAM-added gene is also a fusion protein of TFAM and the added protein (TFAM-added protein), and the behavior such as expression and localization is basically the same. In the case of the TFAM-GFP fusion gene, it is a TFAM-GFP fusion protein produced by its expression. Therefore, if the additional gene is a marker gene, it is also possible to detect the presence or absence of the expression of the TFAM gene and the expression amount thereof via the expression of the marker gene.

(4)ターミネーター
ターミネーターは、mRNA発現ベクターを導入する宿主の後部絹糸腺細胞内で、mRNAの転写を終結できる塩基配列で構成される。
(4) Terminator The terminator is composed of a nucleotide sequence that can terminate transcription of mRNA in the posterior silk gland cell of the host into which the mRNA expression vector is introduced.

(5)5’UTR及び3’UTR
5’UTR及び3’UTRは、それ自身がタンパク質やその断片、又は機能性核酸をコードしない非翻訳領域からなるポリヌクレオチドである。本発明の遺伝子発現ユニットでは、TFAM遺伝子又はTFAM-付加遺伝子(本明細書では、これらをまとめてしばしば「TFAM遺伝子等」と表記する)のmRNAコード領域の開始コドンの上流(5’末端側)及び終止コドンの下流(3’末端側)に配置される塩基配列で構成され、3’UTRは、ポリAシグナルを含むことができる。
(5) 5 'UTR and 3' UTR
The 5 'UTR and 3' UTR are polynucleotides consisting of untranslated regions which themselves do not encode proteins or fragments thereof or functional nucleic acids. In the gene expression unit of the present invention, the upstream (5 'end side) of the start codon of the mRNA coding region of the TFAM gene or the TFAM-added gene (herein, often collectively referred to as "TFAM gene etc.") And a nucleotide sequence located downstream (3 'end side) of the stop codon, and the 3' UTR can contain a poly A signal.

(6)転写調節因子をコードする遺伝子
「転写調節因子をコードする遺伝子」とは、転写調節因子の遺伝子をいう。この遺伝子は、遺伝子発現ユニットが、第1及び第2の2つのサブユニットで構成される場合に、第1サブユニットにおける必須の構成要素となる。本明細書でいう「転写調節因子」とは、後述する標的プロモーターに結合して、その標的プロモーターを活性化することのできるタンパク質因子をいう。例えば、酵母のガラクトース代謝活性化タンパク質であるGAL4タンパク質、及びテトラサイクリン制御性トランス活性化因子であるtTA及びその変異体等が挙げられる。
(6) Gene encoding transcriptional regulatory factor "gene encoding transcriptional regulatory factor" refers to a gene of transcriptional regulatory factor. This gene is an essential component in the first subunit when the gene expression unit is composed of the first and second two subunits. The term "transcription regulatory factor" as used herein refers to a protein factor capable of binding to a target promoter described later to activate the target promoter. For example, GAL4 protein which is a galactose metabolism activating protein of yeast, tTA which is a tetracycline regulatory transactivator, and a variant thereof can be mentioned.

(7)転写調節因子標的プロモーター
「転写調節因子(の)標的プロモーター」とは、第1サブユニットにコードされた前記転写調節因子が結合するプロモーターをいう。このプロモーターは、遺伝子発現ユニットが、第1及び第2の2つのサブユニットで構成される場合に、第2サブユニットにおける必須の構成要素となる。前記転写調節因子の結合によって、そのプロモーター制御領域下にある遺伝子発現を活性化することができる。前述のように、本発明の遺伝子発現ユニット第2サブユニットでは、その制御領域下にTFAM遺伝子又はその機能断片をコードする核酸分子が配置されるため、これらの遺伝子等の発現を活性化できる。
(7) Transcription regulatory factor target promoter The "transcriptional regulatory factor (of) target promoter" refers to a promoter to which the transcriptional regulatory factor encoded by the first subunit binds. This promoter is an essential component in the second subunit when the gene expression unit is composed of the first and second subunits. The binding of the transcriptional regulatory factor can activate gene expression under its promoter regulatory region. As described above, in the second subunit of the gene expression unit of the present invention, since the nucleic acid molecule encoding the TFAM gene or its functional fragment is disposed under the control region, the expression of these genes can be activated.

前記転写調節因子とその標的プロモーターは、前記転写調節因子とは対応関係にあり、通常、転写調節因子が定まれば、その標的プロモーターも必然的に定まる。例えば、転写調節因子がGAL4タンパク質の場合には、UAS(Upstream Activating Sequence)が使用される。   The transcriptional regulatory factor and its target promoter correspond to the transcriptional regulatory factor, and usually, when a transcriptional regulatory factor is determined, the target promoter is also necessarily defined. For example, when the transcription regulatory factor is GAL4 protein, UAS (Upstream Activating Sequence) is used.

1−3−2.ユニット構造
本発明の遺伝子発現ユニットは、単一ユニットで構成される場合と、2つのサブユニットで構成される場合がある。以下、それぞれの場合について説明をする。
1-3-2. Unit Structure The gene expression unit of the present invention may be composed of a single unit or two subunits. Each case will be described below.

(1)単一ユニットで構成される場合
遺伝子発現ユニットが単一ユニットで構成される場合、遺伝子発現ユニットは、必須構成要素である前記中部又は後部絹糸腺特異的プロモーター、及びTFAM遺伝子又はその機能断片をコードする核酸分子、並びに選択的構成要素である付加遺伝子又はその断片、及びターミネーター等、構成要素の全てを含み得る。したがって、この場合、単一ユニットのみでTFAM遺伝子等を過剰発現できる遺伝子発現ユニットとして機能し得る。
(1) When composed of a single unit: When the gene expression unit is composed of a single unit, the gene expression unit is an essential component of the middle or rear silk gland specific promoter, and the TFAM gene or its function It may include all of the components, such as a nucleic acid molecule encoding a fragment, as well as optional components additional genes or fragments thereof, and a terminator. Therefore, in this case, it can function as a gene expression unit which can overexpress the TFAM gene etc. with only a single unit.

(2)2つのサブユニットで構成される場合
遺伝子発現ユニットが第1サブユニット及び第2サブユニットの2つのサブユニットで構成される場合、TFAM遺伝子等を過剰発現する上で必須の構成要素はそれぞれのサブユニットに存在する。それ故に、その2つのサブユニットが絹糸虫細胞内に同時に存在して初めて、TFAM遺伝子等を過剰発現できる1つの遺伝子発現ユニットとして機能することができる。各サブユニットの構成を以下で説明する。
(2) When composed of two subunits When the gene expression unit is composed of two subunits, the first subunit and the second subunit, the essential components for overexpressing the TFAM gene etc. are It exists in each subunit. Therefore, it can function as one gene expression unit which can overexpress the TFAM gene etc., only when the two subunits are simultaneously present in silkworm cells. The configuration of each subunit is described below.

(第1サブユニット)
第1サブユニットは、中部又は後部絹糸腺特異的プロモーター及びの3’末端側に機能的に結合した前述の転写調節因子をコードする遺伝子を含んでなる。このとき、1つのプロモーター制御下に同一の又は異なる2以上の転写調節因子を含んでいてもよい。
(First subunit)
The first subunit comprises a gene encoding the above-mentioned transcriptional regulatory element functionally linked to the central or posterior silk gland-specific promoter and the 3 'end of the promoter. At this time, the same or different two or more transcription regulatory factors may be included under the control of one promoter.

本明細書において「機能的に結合」とは、上流のプロモーターの制御により遺伝子等の発現が可能なように結合することをいう。   As used herein, “functionally linked” refers to linking in such a way that expression of a gene or the like is possible by the control of an upstream promoter.

(第2サブユニット)
第2サブユニットは、第1サブユニットにコードされた転写調節因子の標的プロモーター及びその標的プロモーターの3’末端側に機能的に結合したTFAM遺伝子等を含んでなる。
(Second subunit)
The second subunit comprises a target promoter of a transcriptional regulatory factor encoded by the first subunit and a TFAM gene functionally linked to the 3 'end of the target promoter.

本構成の遺伝子発現ユニットは、中部又は後部絹糸腺発現プロモーターの活性化により第1サブユニットから発現した転写調節因子が第2サブユニットの標的プロモーターを活性化することによってTFAM遺伝子等の発現を制御し得る。   The gene expression unit of this configuration controls the expression of the TFAM gene etc. by activating the target promoter of the second subunit by the transcriptional regulatory factor expressed from the first subunit by activating the central or posterior silk gland expression promoter. It can.

2.遺伝子発現ベクター
2−1.概要
本発明の第2の態様は、遺伝子発現ベクターである。本発明の遺伝子発現ベクターは、前記第1態様に記載の遺伝子発現ユニットを含み、目的の宿主絹糸虫の細胞に導入することで、宿主絹糸虫の中部又は後部絹糸腺にmt機能異常に類似した症状を誘導することができる。
2. Gene expression vector 2-1. Overview A second aspect of the present invention is a gene expression vector. The gene expression vector of the present invention contains the gene expression unit according to the first aspect, and by introducing it into the cells of the target host silkworm, it mimics mt dysfunction in the middle or rear silk gland of the host silkworm. It can induce symptoms.

2−2.構成
本明細書において「遺伝子発現ベクター」とは、母核に第1態様に記載の遺伝子発現ユニットを包含する遺伝子発現システムをいう。本発明の遺伝子発現ベクターは、必須の構成要素である母核及び遺伝子発現ユニットに加え、選択的構成要素として、標識遺伝子、トランスポゾンの逆位末端反復配列、及びインスレーター等を含む。以下、それぞれについて説明をする。
2-2. Configuration As used herein, “gene expression vector” refers to a gene expression system including the gene expression unit according to the first aspect in the mother nucleus. The gene expression vector of the present invention comprises, as an optional component, a marker gene, transposon inverted terminal repeat sequence, an insulator and the like in addition to the mother nucleus and the gene expression unit which are essential components. Each of these will be described below.

(1)母核
母核には、様々なベクターを利用することができる。例えば、プラスミド若しくはバクミド(Bacmid)のような自律複製可能な発現ベクター、ウイルスベクター、又は染色体中に相同又は非相同組換え可能な発現ベクター若しくはそれを宿主の染色体中に挿入した染色体の一部が挙げられる。また大腸菌等の他の細菌内でも複製可能なシャトルベクターとすることもできる。
(1) Mother Nucleus Various vectors can be used for the mother nucleus. For example, an autonomously replicable expression vector such as a plasmid or bacmid (Bacmid), a viral vector, or an expression vector capable of homologous or non-homologous recombination in the chromosome or a part of the chromosome into which it has been inserted in the host chromosome It can be mentioned. It can also be a shuttle vector that can replicate in other bacteria such as E. coli.

(2)遺伝子発現ユニット
遺伝子発現ベクターに含まれる遺伝子発現ユニットは、第1態様に記載の遺伝子発現ユニットである。この遺伝子発現ユニットの構成については第1態様で詳述していることから、ここでは遺伝子発現ベクターにおいて特徴的な構成についてのみ説明をする。
(2) Gene Expression Unit The gene expression unit contained in the gene expression vector is the gene expression unit described in the first aspect. Since the configuration of this gene expression unit is described in detail in the first embodiment, only the characteristic configuration of the gene expression vector will be described here.

遺伝子発現ベクターに含まれる遺伝子発現ユニットは、単一ユニット、又は第1及び第2の2つのサブユニットからなる1組のサブユニットいずれであってもよい。   The gene expression unit contained in the gene expression vector may be either a single unit or a set of subunits consisting of the first and second two subunits.

遺伝子発現ユニットが単一ユニットの場合、遺伝子発現ベクター内には1以上の遺伝子発現ユニットが含まれ得る。複数の遺伝子発現ユニットが含まれる場合、各遺伝子発現ユニットは、同一の構成であっても、また異なる構成であってもよい。例えば、遺伝子発現ユニットが2種類の遺伝子発現ユニットを含む場合、一方の遺伝子発現ユニットが中部絹糸腺特異的プロモーターを含み、他方の遺伝子発現ユニットが後部絹糸腺特異的プロモーターを含む場合が挙げられる。   When the gene expression unit is a single unit, one or more gene expression units may be included in the gene expression vector. When multiple gene expression units are included, each gene expression unit may have the same configuration or a different configuration. For example, when the gene expression unit contains two gene expression units, one gene expression unit contains a middle silk gland specific promoter and the other gene expression unit contains a posterior silk gland specific promoter.

遺伝子発現ユニットが1組のサブユニットの場合、1組を形成する各サブユニットは、原則として、それぞれ異なる遺伝子発現ベクターに含まれる。第1サブユニットを含む遺伝子発現ベクター(第1遺伝子発現ベクター)と第2サブユニットを含む遺伝子発現ベクター(第2遺伝子発現ベクター)は、1対1対応である必要はない。例えば、第1発現ベクターが異なる2以上の第2遺伝子発現ベクターと組みをなす1対2対応であってもよい。具体例を挙げれば、GAL4遺伝子を含む第1遺伝子発現ベクターは、UASプロモーター及びその3’末端側に連結されたTFAM遺伝子を含む第2遺伝子発現ベクターA、及びUASプロモーター及びその3’末端側に連結されたTFAM-GFP融合遺伝子を含む第2遺伝子発現ベクターBのいずれとも組を成すことができる。逆に2以上の第1発現ベクターが1つの第2遺伝子発現ベクターと組みをなす2対1対応であってもよい。例えば、中部絹糸腺プロモーターとGAL4遺伝子を含む第1遺伝子発現ベクターA、及び後部絹糸腺プロモーターとGAL4遺伝子を含む第1遺伝子発現ベクターBは、いずれもUASプロモーター及びその3’末端側に連結されたTFAM-GFP融合遺伝子を含む第2遺伝子発現ベクターと組を成すことができる。   When the gene expression unit is one set of subunits, each subunit forming one set is, in principle, contained in different gene expression vectors. The gene expression vector (first gene expression vector) containing the first subunit and the gene expression vector (second gene expression vector) containing the second subunit do not have to be in one-to-one correspondence. For example, the first expression vector may be in a one-to-two correspondence in combination with two or more different second gene expression vectors. Specifically, the first gene expression vector comprising the GAL4 gene comprises a second gene expression vector A comprising the UAS promoter and the TFAM gene linked to the 3 'end thereof, and the UAS promoter and the 3' end thereof It can be paired with any of the second gene expression vector B containing the linked TFAM-GFP fusion gene. Conversely, two or more first expression vectors may have a two-to-one correspondence in combination with one second gene expression vector. For example, the first gene expression vector A containing the middle silk gland promoter and the GAL4 gene, and the first gene expression vector B containing the posterior silk gland promoter and the GAL4 gene were all linked to the UAS promoter and its 3 'end. It can be paired with a second gene expression vector containing a TFAM-GFP fusion gene.

なお、遺伝子発現ベクターが複数の遺伝子発現ユニットを含む場合、各遺伝子発現ユニットは、単一ユニット、1組のサブユニット、またそれらの組み合わせのいずれであってもよい。遺伝子発現ベクターが1組のサブユニットを複数含む場合、異なる1組のサブユニットのそれぞれに由来する第1サブユニットと第2サブユニットを同一遺伝子発現ベクターに含むこともできる。   When the gene expression vector contains a plurality of gene expression units, each gene expression unit may be a single unit, a pair of subunits, or a combination thereof. When the gene expression vector includes a plurality of subunits, the first subunit and the second subunit derived from each of a different pair of subunits can be contained in the same gene expression vector.

(3)標識遺伝子
標識遺伝子は、選抜マーカーとも呼ばれる標識タンパク質をコードする塩基配列からなるポリヌクレオチドであって、遺伝子発現ベクターの選択的構成要素である。この標識遺伝子及び標識タンパク質の構成については、第1態様において、付加遺伝子及び付加タンパク質の一例として詳述しているため、ここではその具体的な説明を省略する。
(3) Labeled Gene The labeled gene is a polynucleotide consisting of a nucleotide sequence encoding a labeled protein also called a selective marker, and is a selective component of a gene expression vector. The configuration of the marker gene and the marker protein is described in detail in the first embodiment as an example of the additional gene and the additional protein, and thus the specific description thereof is omitted here.

(4)トランスポゾンの逆位末端反復配列
「トランスポゾンの逆位末端反復配列(Inverted terminal repeat sequence)」は、本発明の遺伝子発現ベクターを相同組換えにより宿主ゲノムに挿入する場合に含まれるトランスポゾン由来の配列である。通常は2個1組で使用され、ゲノムの挿入する塩基配列は、それらの間に配置される。トランスポゾンは、遺伝子発現ベクターを導入する宿主の種によって異なる。例えば、宿主がカイコであれば、piggyBac、mariner、minos等を用いることができる(Shimizu,K. et al., 2000, Insect Mol. Biol., 9, 277-281;Wang W. et al.,2000, Insect Mol Biol 9(2):145-55)。
(4) Transposon Inverted Terminal Repeat Sequence The “inverted terminal repeat sequence” of “transposon” is a transposon-derived gene which is included when the gene expression vector of the present invention is inserted into the host genome by homologous recombination. It is an array. Usually, they are used in pairs, and the nucleotide sequences to be inserted in the genome are placed between them. Transposons differ depending on the species of host into which the gene expression vector is introduced. For example, if the host is silkworm, piggyBac, mariner, minos etc. can be used (Shimizu, K. et al., 2000, Insect Mol. Biol., 9, 277-281; Wang W. et al., 2000, Insect Mol Biol 9 (2): 145-55).

(5)インスレーター
インスレーターは、周囲の染色体のクロマチンによる影響を受けることなく、その配列に挟まれた遺伝子の転写を、安定的に制御できる塩基配列である。例えば、ニワトリのcHS4配列やショウジョウバエのgypsy配列などが挙げられる。
(5) Insulator An insulator is a base sequence that can stably control transcription of a gene sandwiched between the sequences without being affected by the chromatin of surrounding chromosomes. For example, cHS4 sequence of chicken and gypsy sequence of Drosophila can be mentioned.

2−3.効果
本態様の遺伝子発現ベクターは、第1態様の遺伝子発現ユニット等を宿主絹糸虫の細胞内に導入し、遺伝子発現ユニットに包含されるTFAM遺伝子等を発現させることによって、宿主絹糸虫の中部又は後部絹糸腺にmt機能異常に類似した症状を誘導することができる。
2-3. The gene expression vector of this aspect is the middle of host silkworm or the middle part of host silkworm by introducing the gene expression unit of the first aspect etc. into the cells of host silkworm and expressing the TFAM gene etc. contained in the gene expression unit. Symptoms similar to mt dysfunction can be induced in the posterior silk gland.

3.ミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫
3−1.概要
本発明の第3の態様は、mt機能異常型遺伝子組換え絹糸虫(本明細書では、しばしば単に「遺伝子組換え絹糸虫」と表記する)である。本発明の遺伝子組換え絹糸虫は、細胞内に前記第1態様に記載の遺伝子発現ユニットを含むことを特徴とする。本発明の遺伝子組換え絹糸虫は、TFAM遺伝子を中部又は後部絹糸腺で過剰発現させることが可能であり、中部又は後部絹糸腺特異的にmt機能異常に類似した症状を呈し得る。それにより本発明のmt機能異常型遺伝子組換え絹糸虫をミトコンドリア機能異常モデル動物として利用することができる。
3. Mitochondrial dysfunction type genetically modified silkworm 3-1. Overview A third aspect of the present invention is a mt dysfunctional type transgenic silkworm (herein often referred to simply as "genetically modified silkworm"). The transgenic silkworm of the present invention is characterized in that the cell comprises the gene expression unit according to the first aspect. The transgenic silkworm of the present invention can overexpress the TFAM gene in the central or posterior silk gland, and can exhibit symptoms similar to mt dysfunction specifically in the central or posterior silk gland. Thus, the mt dysfunctional type recombinant silkworm of the present invention can be used as a mitochondrial dysfunction model animal.

3−2.構成
本明細書において「mt機能異常型遺伝子組換え絹糸虫」とは、第1態様に記載の遺伝子発現ユニットを細胞内に含む宿主絹糸虫の形質転換体、又はその後代をいう。本明細書において「後代」とは、形質転換体第1世代の子孫であって、第1態様の遺伝子発現ユニットを細胞内に保持する個体をいう。細胞内に含まれる遺伝子発現ユニットは、第2態様に記載の遺伝子発現ベクターの状態であってもよい。後代は、第1態様の遺伝子発現ユニットを保持する限りその世代数を問わない。
3-2. Configuration As used herein, “mt dysfunctional type recombinant silkworm” refers to a transformant of host silkworm comprising the gene expression unit according to the first aspect in a cell, or a progeny thereof. As used herein, the term "progeny" refers to an individual who is a progeny of the first generation of transformants and retains the gene expression unit of the first aspect in a cell. The gene expression unit contained in the cell may be in the state of the gene expression vector described in the second aspect. The number of generations of the progeny does not matter as long as the gene expression unit of the first aspect is retained.

本明細書の遺伝子組換え絹糸虫は、mt機能異常に類似した症状を呈する。「mt機能異常に類似した症状」とは、例えば、ATP合成能等が原因となり細胞の体積が増加せず、細胞が正常に分化できない状態等が挙げられる。本明細書における遺伝子組換え絹糸虫では、前記mt機能異常に類似した症状が中部絹糸腺又は後部絹糸腺に限定され、原則として他の器官や細胞では異常を示さない。   The transgenic silkworm of the present invention exhibits symptoms similar to mt dysfunction. The “condition similar to mt dysfunction” includes, for example, a state in which the cells can not be differentiated normally because the capacity of the cells does not increase due to the ability to synthesize ATP and the like. In the genetically modified silkworm of the present invention, symptoms similar to the mt dysfunction are limited to the middle silk gland or the posterior silk gland, and in principle, no abnormality is shown in other organs or cells.

本発明の遺伝子組換え絹糸虫の宿主は、前記第1態様の「1−2.定義」に記載した絹糸虫である。本発明の遺伝子組換え絹糸虫をミトコンドリア機能異常モデル動物として利用する場合、mt機能異常が誘導される器官は中部及び/又は後部絹糸腺である。したがって、mt機能異常によってもたらされる形態異常等の検出やその症状の回復の観察がし易い大型の絹糸腺を有する絹糸虫が好ましい。例えば、前述のカイコガ科、又はヤママユガ科に属する種は好適である。中でもカイコは、前述の定義に記載した理由から本発明の遺伝子組換え絹糸虫として特に好ましい。   The host of the genetically modified silkworm of the present invention is a silkworm described in "1-2. Definition" of the first aspect. When the transgenic silkworm of the present invention is used as a mitochondrial dysfunction model animal, the organ in which mt dysfunction is induced is the middle and / or posterior silk gland. Therefore, a silkworm having a large silk gland which is easy to detect morphological abnormalities or the like and to observe the recovery of its symptoms caused by mt dysfunction is preferable. For example, species belonging to the above-mentioned silkworm family or to the family Phyllaceae are suitable. Among them, silkworm is particularly preferable as a transgenic silkworm of the present invention for the reason described in the above definition.

遺伝子組換え絹糸虫が、第1態様に記載の遺伝子発現ユニットを第2態様に記載の遺伝子発現ベクターに包含された状態で含む場合、第1態様に記載の遺伝子発現ユニットは、絹糸虫細胞内に一過的に存在してもよいし、又はゲノム中に挿入された状態等で安定的かつ継続的に存在してもよい。通常はゲノム中に挿入されていることが好ましい。第2態様に記載の遺伝子発現ベクターをゲノム中に挿入する場合には、第2態様に記載の遺伝子発現ベクターがトランスポゾンの逆位末端反復配列を含むことが好ましい。   When the transgenic silkworm comprises the gene expression unit according to the first aspect in the state of being contained in the gene expression vector according to the second aspect, the gene expression unit according to the first aspect is a cell in the silkworm cell. Or may be present stably and continuously, such as in the state of being inserted into the genome. It is usually preferred that the gene be inserted into the genome. When the gene expression vector according to the second aspect is inserted into the genome, it is preferable that the gene expression vector according to the second aspect contains transposon inverted terminal repeat sequences.

遺伝子組換え絹糸虫が包含する第2態様に記載の遺伝子発現ユニットは、単一ユニットで構成される場合と2つのサブユニット構成される場合がある。以下、それぞれの場合について説明をする。   The gene expression unit according to the second aspect, which is included in the transgenic silkworm, may be composed of a single unit or two subunits. Each case will be described below.

(1)遺伝子発現ユニットが単一ユニットで構成される場合
遺伝子組換え絹糸虫が包含する遺伝子発現ユニットが前記単一ユニットで構成される場合、細胞内に少なくとも1種の遺伝子発現ユニットが包含されていればよい。単一ユニットであれば、前述のように単独でTFAM遺伝子等を過剰発現できるからである。
(1) In the case where the gene expression unit is composed of a single unit: When the gene expression unit covered by a transgenic silkworm is composed of the single unit, at least one gene expression unit is included in the cell It should just be. This is because a single unit can overexpress the TFAM gene etc. alone as described above.

本発明の遺伝子組換え絹糸虫は、細胞内に2種以上の単一ユニットを含むことができる。例えば、中部絹糸腺特異的プロモーターを含む単一ユニットと、後部絹糸腺特異的プロモーターを含む単一ユニットの2種を含む場合が該当する。この2種の遺伝子発現ユニットを含む遺伝子組換え絹糸虫であれば、中部及び後部絹糸腺の両方でmt機能異常に類似した症状を誘導することができる。   The transgenic silkworm of the present invention can contain two or more single units in cells. For example, a single unit containing the middle silk gland specific promoter and a single unit containing the posterior silk gland specific promoter are applicable. A transgenic silkworm that contains these two gene expression units can induce symptoms similar to mt dysfunction in both the central and posterior silk glands.

(2)遺伝子発現ユニットが2つのサブユニットで構成される場合
遺伝子組換え絹糸虫が包含する遺伝子発現ユニットが前記第1サブユニット及び第2サブユニットからなる1組のサブユニットで構成される場合、中部及び/又は後部絹糸腺内でTFAM遺伝子等を過剰発現させるためには、細胞内に少なくとも1組のサブユニットが存在しなければならない。前述の通り、1組のサブユニットが絹糸虫細胞内に存在して初めて、TFAM遺伝子等を過剰発現できる1つの遺伝子発現ユニットとして機能するからである。
(2) In the case where the gene expression unit is composed of two subunits When the gene expression unit contained in the transgenic silkworm is composed of one set of subunits consisting of the first subunit and the second subunit In order to overexpress the TFAM gene etc. in the central and / or posterior silk gland, at least one set of subunits must be present in the cell. As described above, this is because, only when one set of subunits is present in silkworm cells, it functions as one gene expression unit capable of overexpressing the TFAM gene and the like.

したがって、第1サブユニットのみを含む絹糸虫の系統(本明細書では、しばしば「第1サブユニット絹糸虫系統」と表記する)及び第2サブユニットのみを含む絹糸虫の系統(本明細書では、しばしば「第2サブユニット絹糸虫系統」と表記する)のように、一方のサブユニットのみを含む絹糸虫系統は、本発明のmt機能異常型遺伝子組換え絹糸虫には該当しない。ただし、一方のサブユニットのみではmt機能異常を生じないため、これら両系統は遺伝的に安定しており、系統維持の上で非常に便利である。   Therefore, a strain of silkworm comprising only the first subunit (often referred to herein as "first subunit silkworm strain") and a strain of silkworm comprising only the second subunit (herein described) Silkworm worm strains containing only one subunit, such as often described as “the second subunit silkworm worm strain”, do not fall under the mt dysfunction type recombinant silkworm of the present invention. However, since only one subunit does not cause mt dysfunction, these two lines are genetically stable and very convenient for line maintenance.

絹糸虫が一方のサブユニットしか含まない場合であっても、それぞれの系統が同種で、かつ一方が雄、他方が雌の場合には、必要に応じて両系統を交配することによって雑種第1世代(F1)以降で両サブユニットを有する本発明の遺伝子組換え絹糸虫を得ることができる。   Even when silkworms contain only one subunit, if the respective strains are the same strain and one is male and the other is female, hybrids can be obtained by crossing both strains as needed. The transgenic silkworm of the present invention having both subunits at generation (F1) or later can be obtained.

第1サブユニットは、中部又は後部絹糸腺特異的プロモーターとその3’末端側に連結されたGAL4等の転写因子の遺伝子を含み、前記プロモーターの活性化により転写因子を発現する。したがって、第1サブユニット絹糸虫系統は、前記転写因子の標的プロモーター制御下にあるあらゆる標的遺伝子の発現を誘導できることから、汎用性の高い遺伝子発現ドライバー系統とみなすことができる。   The first subunit contains a central or posterior silk gland specific promoter and a gene of a transcription factor such as GAL4 linked to its 3 'end, and expresses the transcription factor by activation of the promoter. Therefore, the first subunit silkworm strain can be regarded as a highly versatile gene expression driver strain because it can induce the expression of any target gene under the control of the target promoter of the transcription factor.

また、第2サブユニットは、第1サブユニットから発現する転写因子の標的プロモーターとその3’末端側に連結されたTFAM遺伝子等を含み、前記プロモーターの活性化によりその遺伝子を過剰に発現する。したがって、第2サブユニット絹糸虫系統は、中部及び/又は後部絹糸腺のmt機能異常の誘導潜在性を有する継代可能な遺伝子組換え体又はその後代である。したがって、本発明の遺伝子組換え絹糸虫の作出に特化したmt機能異常型遺伝子組換え作出用系統とみなすことができる。   The second subunit contains a target promoter of a transcription factor to be expressed from the first subunit and a TFAM gene linked to the 3 'end side thereof, and the gene is overexpressed by activation of the promoter. Thus, the second subunit silkworm caterpillar lineage is a passable transgenic or subsequent progeny that has the induction potential of mt dysfunction of the middle and / or posterior silk glands. Therefore, it can be considered as a mt dysfunction type gene recombinant production line specialized for the production of the genetically modified silkworm of the present invention.

第1及び第2サブユニットが宿主絹糸虫のゲノム上に存在する場合、各サブユニットは同一ゲノム上に存在していてもよいし、異なるゲノム上に存在していてもよい。ただし、前述の第1サブユニット絹糸虫系統と第2サブユニット絹糸虫系統を交配して、本発明の遺伝子組換え絹糸虫を得る場合、各サブユニットは、原則として異なるゲノム上に存在することが望ましい。   When the first and second subunits are present on the genome of the host silkworm, each subunit may be present on the same genome or on different genomes. However, when mating the aforementioned first subunit silkworm series with the second subunit silkworm strain to obtain the genetically modified silkworm of the present invention, each subunit should in principle be present on different genomes Is desirable.

3−4.効果
本発明の遺伝子組換え絹糸虫によれば、特定の器官、すなわち中部及び/又は後部絹糸腺のみでTFAM遺伝子等を過剰発現し、それにより前記絹糸腺限定的にミトコンドリアDNAの欠損による細胞機能低下に類似した症状を呈することができる。本発明の遺伝子組換え絹糸虫であれば、従来のミトコンドリア機能異常モデル動物の課題であった症状の重篤化による個体致死を生じないという利点がある。
3-4. Effect According to the genetically modified silkworm of the present invention, the TFAM gene etc. is overexpressed only in a specific organ, ie, the middle and / or posterior silk glands, whereby the cell function by the deficiency of mitochondrial DNA in the silk glands is limited. It can exhibit symptoms similar to depression. The genetically modified silkworm of the present invention has the advantage that it does not cause individual lethality due to the aggravation of symptoms, which has been a problem of conventional mitochondrial dysfunction animal models.

4.ミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫作出方法
4−1.概要
本発明の第4の態様は、mt機能異常型遺伝子組換え絹糸虫の作出方法である。本発明の作出方法は、絹糸虫から第3態様に記載のmt機能異常型遺伝子組換え絹糸虫の系統を作出することができる。
4. Mitochondrial dysfunction type recombinant silkworm production method 4-1. Overview A fourth aspect of the present invention is a method for producing mt dysfunction type recombinant silkworm. According to the production method of the present invention, it is possible to produce a strain of the mt dysfunction type recombinant silkworm according to the third aspect from silkworm.

4−2.方法
本発明のmt機能異常型遺伝子組換え絹糸虫(本明細書では、しばしば「遺伝子組換え絹糸虫」と表記する)の作出方法は、(1)第2態様の遺伝子発現ベクターを宿主である絹糸虫に導入する方法、又は(2)第1サブユニット絹糸虫系統及び第2サブユニット絹糸虫系統を交配する方法がある。以下、それぞれの方法について説明をする。
4-2. Method The method for producing the mt dysfunction type recombinant silkworm of the present invention (herein often referred to as “genetically modified silkworm”) comprises (1) a host of the gene expression vector of the second aspect There is a method of introducing into silkworm or (2) a method of crossing a first subunit silkworm strain and a second subunit silkworm strain. Each method will be described below.

(1)第2態様の遺伝子発現ベクターを宿主絹糸虫に導入して作出する方法
本方法は、遺伝子発現ユニットが単一ユニットで構成される場合に、それを包含する遺伝子発現ベクターを宿主絹糸虫に導入することで達成し得る。本方法は、必須の工程として導入工程を、また選択工程として選抜工程を含む。以下、各工程について説明をする。
(1) A method for introducing the gene expression vector of the second aspect into a host silkworm to produce it This method comprises, when the gene expression unit is composed of a single unit, a gene expression vector containing the gene expression unit as a host silkworm. Can be achieved by introducing The method comprises an introduction step as an essential step and a selection step as a selection step. Each step will be described below.

(導入工程)
「導入工程」は、単一ユニットで構成される遺伝子発現ユニットを含む第2態様の遺伝子発現ベクターを宿主細胞内に導入する工程である。遺伝子発現ベクターを導入する宿主は、前記第1態様の「1−2.定義」に記載した絹糸虫である。特にカイコは、本発明の絹糸虫として好ましい。第2態様の遺伝子発現ベクターを絹糸虫に導入する場合、個体の発生ステージや雌雄の限定は特になく、胚、幼虫、蛹、又は成虫のいずれのステージであってもよい。好ましくは、より高い効果が期待できる胚時期である。
(Introduction process)
The "introduction step" is a step of introducing the gene expression vector of the second aspect comprising a gene expression unit constituted by a single unit into a host cell. The host into which the gene expression vector is introduced is the silkworm described in "1-2. Definition" of the first aspect. In particular, silkworm is preferable as a silkworm of the present invention. When the gene expression vector of the second aspect is introduced into silkworm, there is no particular limitation on the developmental stage of an individual or sex and sex, and any stage of embryo, larva, wing, or adult may be used. Preferably, it is an embryo stage at which higher effects can be expected.

導入方法は、導入すべき遺伝子発現ベクターの種類に応じて当該分野で公知の方法によって行えばよい。例えば、導入する宿主がカイコで、外因性遺伝子発現ベクターがトランスポゾンの逆位末端反復配列(Handler AM. et al., 1998, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 95:7520-5)を有するプラスミドの場合であれば、Tamuraらの方法(Tamura T. et al., 2000, Nature Biotechnology, 18, 81-84)を利用することができる。例えば、第2態様の遺伝子発現ベクターを、トランスポゾン転移酵素をコードするDNAを有するヘルパーベクターと共にカイコの初期胚にマイクロインジェクションすればよい。ヘルパーベクターには、例えば、pHA3PIGが挙げられる。   The introduction method may be carried out by methods known in the art depending on the type of gene expression vector to be introduced. For example, the host to be introduced is silkworm, and the exogenous gene expression vector is a plasmid having transposon inverted terminal repeat (Handler AM. Et al., 1998, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 7520-5). In the case of (1), the method of Tamura et al. (Tamura T. et al., 2000, Nature Biotechnology, 18, 81-84) can be used. For example, the gene expression vector of the second aspect may be microinjected into an early embryo of silkworm together with a helper vector having a DNA encoding a transposon transfer enzyme. Helper vectors include, for example, pHA3PIG.

(選抜工程)
「選抜工程」は、前記導入工程後の絹糸虫から、第2態様の遺伝子発現ベクターを含む形質転換体を選抜する工程である。導入工程後の絹糸虫には、遺伝子発現ベクターを保有する形質転換体と、それを保有しない非形質転換体とが存在する。本工程では、それらを正確に判別して、目的の形質転換体のみを選抜することを目的とする。遺伝子発現ベクターが蛍光タンパク質等の標識遺伝子を含む場合、選抜は、その遺伝子等の発現の有無に基づいて行えばよい。得られた遺伝子組換え絹糸虫を必要に応じて兄妹交配又は同系交配を行い、染色体に挿入された発現ベクターのホモ接合体を得てもよい。
(Selection process)
The “selection step” is a step of selecting, from the silkworm after the introduction step, a transformant containing the gene expression vector of the second aspect. In silkworm after the introduction step, a transformant carrying a gene expression vector and a non-transformant not carrying it exist. In this step, it is an object to discriminate them accurately and to select only a target transformant. When the gene expression vector contains a marker gene such as a fluorescent protein, selection may be performed based on the presence or absence of expression of the gene or the like. The obtained recombinant silkworm may be subjected to brother-sister mating or inbred as necessary to obtain a homozygote of the expression vector inserted into the chromosome.

なお、第1サブユニット絹糸虫系統及び第2サブユニット絹糸虫系統の作出方法も、導入する遺伝子発現ベクターが、第1サブユニット又は第2サブユニットを含む遺伝子発現ベクターであることを除けば、基本的方法は、本方法と同じである。   In the first subunit silkworm series and the second subunit silkworm series generation method, except that the gene expression vector to be introduced is a gene expression vector containing the first subunit or the second subunit, The basic method is the same as this method.

(2)第1サブユニット絹糸虫系統及び第2サブユニット絹糸虫系統を交配する方法
本方法は、遺伝子発現ユニットが1組の第1及び第2サブユニットで構成される場合に、それぞれのサブユニットを含む絹糸虫系統、すなわち第1サブユニット絹糸虫系統と第2サブユニット絹糸虫系統とを交配させて、両サブユニットを含む遺伝子組換え絹糸虫を得る方法である。本方法は、必須の工程として交配工程、及び採卵工程を、また選択工程として選抜工程を含む。以下、各工程について説明をする。
(2) Method of crossing the first subunit silkworm series and the second subunit silkworm strain This method is to be used in the case where the gene expression unit comprises one set of first and second subunits. In this method, a silkworm series comprising a unit, that is, a first subunit silkworm series and a second subunit silkworm strain are crossed to obtain a recombinant silkworm comprising both subunits. The method comprises a mating step as an essential step, and an egg collecting step, and a selection step as a selection step. Each step will be described below.

(交配工程)
「交配工程」とは、第1サブユニット絹糸虫系統と第2サブユニット絹糸虫系統とを交配させる工程である。交配は、二つの絹糸虫系統を常法に基づいて交配させればよい。各サブユニットを有する絹糸虫系統は、予め兄妹交配又は同系交配を行い、ホモ接合体にしておくことが好ましい。
(Matching process)
The “breeding step” is a step of crossing the first subunit silkworm strain with the second subunit silkworm strain. Crossing may be performed by crossing two silkworm caterpillar lines based on a conventional method. It is preferable that the silkworm series having each subunit is homozygous in advance by conducting brother-sister mating or inbreeding.

(採卵工程)
「採卵工程」とは、交配工程後の雌個体から卵を得る工程である。採卵方法は、当該分野で公知の方法で行えばよい。例えば、絹糸虫がカイコの場合、交尾後の雌個体は、雄個体と分離(割愛)した後、産卵台紙上に移し、室温暗所で一晩産卵させればよい。
(Aggregation process)
The “ovulation process” is a process of obtaining eggs from a female individual after the mating process. The method of collecting eggs may be carried out by methods known in the art. For example, when the silkworm is a silkworm, a female individual after mating may be separated (cut away) from a male individual, transferred to a laying board, and laid overnight in the dark at room temperature.

(選抜工程)
本方法の「選択工程」は、標識遺伝子の発現に基づいて、その遺伝子がコードするタンパク質の活性により、目的の形質転換体を選抜する点において、基本的に前記選抜工程と同じである。ただし、本方法の選抜工程では、採卵工程後に得られるF1個体から、前記第1サブユニット及び第2サブユニットのそれぞれに連関する標識遺伝子の発現に基づいて、両サブユニットを有する個体を選抜する点で異なる。
(Selection process)
The “selection step” of the present method is basically the same as the selection step in that the target transformant is selected by the activity of the protein encoded by the gene based on the expression of the marker gene. However, in the selection step of the present method, individuals having both subunits are selected based on the expression of the marker gene linked to each of the first subunit and the second subunit from F1 individuals obtained after the egg collecting step. It differs in the point.

5.ミトコンドリア病治療薬スクリーニング方法
5−1.概要
本発明の第5の態様は、ミトコンドリア病治療薬のスクリーニング方法である。本発明の方法は、ミトコンドリア病の治療又は予防に対して有効な薬剤を候補薬剤から選択することができる。
5. Therapeutic agent screening method for mitochondrial disease 5-1. Overview A fifth aspect of the present invention is a method of screening for a mitochondrial disease therapeutic agent. The method of the present invention can select an effective drug for treating or preventing mitochondrial disease from candidate drugs.

5−2.定義
本態様及び後述する第6態様で使用する以下の用語について定義する。
「ミトコンドリア病」とは、ミトコンドリアの機能障害によって臨床症状を発症する病態の総称をいう。一般に、mtDNA又はゲノムDNAの変異(欠失、置換、付加等)等の質的変化やmtDNA量の減少等の量的変化によるミトコンドリアの機能異常が原因とされる。エネルギー生産の低下によるエネルギー代謝障害が多く、例えば、筋力の低下、ミオパチー、又は高クレアチンキナーゼ(CK)血症のような骨格筋症状、痙攣、偏頭痛、失調、知的退行、又は精神症状のような中枢神経症状、心伝導障害、又は心筋症のような心症状、糸球体病変、尿細管機能障害、又はミオグロビン尿のような腎症状、又は貧血のような血液症状が認められる。なお、本発明のmt機能異常型遺伝子組換え絹糸虫では、中部、及び/又は後部絹糸腺の細胞が、アポトーシスを起こさないものの生育停止状態となり、体積が増加せず、その結果、絹糸腺が著しく委縮した症状を呈する。このような絹糸虫における症状を、本明細書では「ミトコンドリア病様症状」と称する。
5-2. Definitions The following terms used in this aspect and the sixth aspect described below are defined.
The term "mitochondrial disease" refers to a general term for conditions that cause clinical symptoms due to mitochondrial dysfunction. Generally, it is considered that mitochondrial dysfunction is caused by qualitative change such as mutation (deletion, substitution, addition, etc.) of mtDNA or genomic DNA, or quantitative change such as decrease of the amount of mtDNA. Many energy disorders due to reduced energy production, such as muscle weakness, myopathy, or skeletal muscle symptoms such as hypercreatine kinase (CK) emia, convulsions, migraine headache, ataxia, intellectual regression, or psychiatric symptoms Such central nervous symptoms, cardiac conduction disorders, cardiac symptoms such as cardiomyopathy, glomerular lesions, renal tubular dysfunction, or renal symptoms such as myoglobinuria, or blood symptoms such as anemia are observed. In the mt dysfunctional type recombinant silkworm of the present invention, the cells of the central and / or posterior silk glands do not undergo apoptosis but become growth arrested, and the volume does not increase. As a result, the silk glands The symptoms are severe. Such conditions in silkworms are referred to herein as "mitochondrial disease-like conditions".

「治療」とは、疾患の治癒、又は改善をいう。ここでいう「改善」とは、疾患に伴う症状の緩和又は除去、及び/又は進行の阻止又は抑制をいう。   "Treatment" refers to the cure or amelioration of a disease. As used herein, "improvement" refers to alleviation or elimination of symptoms associated with a disease, and / or prevention or suppression of progression.

「治療薬」とは、疾患の治療を目的とした薬剤で、その治療における有効成分である。   A "therapeutic agent" is a drug intended to treat a disease and is an active ingredient in the treatment.

「ミトコンドリア病治療薬」とは、ミトコンドリア病の治療において有効成分となる薬剤である。低分子化合物、抗体等のペプチド、及びmiRNA等の核酸分子が該当する。   A "mitochondrial disease therapeutic agent" is a drug that is an active ingredient in the treatment of mitochondrial disease. Low molecular weight compounds, peptides such as antibodies, and nucleic acid molecules such as miRNAs are relevant.

「ミトコンドリア病治療組成物」とは、有効成分であるミトコンドリア病治療薬に加えて、賦形剤等の他の成分を含む組成物をいう。   The “mitochondrial disease therapeutic composition” refers to a composition containing, in addition to the active ingredient, a mitochondrial disease therapeutic drug, other components such as an excipient.

「候補薬剤」とは、ミトコンドリア病治療薬となり得る薬剤をいう。   "Candidate drug" refers to a drug that can be used to treat mitochondrial disease.

5−3.方法
本発明の方法は、投与工程、確認工程、及び選択工程を必須の工程として含む。以下、各工程について説明をする。
5-3. Method The method of the present invention comprises an administration step, a confirmation step, and a selection step as essential steps. Each step will be described below.

(投与工程)
「投与工程」とは、第3態様に記載のmt機能異常型遺伝子組換え絹糸虫に候補薬剤を投与する工程である。
候補薬剤の投与方法は、限定はしない。経口又は非経口のいずれであってもよい。
(Administration process)
The “administration step” is a step of administering a candidate agent to the mt dysfunctional type recombinant silkworm according to the third aspect.
The method of administering the candidate drug is not limited. It may be either oral or parenteral.

投与方法が経口投与の場合、投与対象が絹糸虫であるため餌に混入させて投与する必要がある。混入方法は限定しないが、例えば、絹糸虫がカイコの場合、桑葉表面に候補薬剤を塗布、噴霧、又は散布するか、候補薬剤を含む薬液に桑葉を浸漬すればよい。あるいは、人工飼料に候補薬剤を添加することもできる。したがって、候補薬剤の剤形は、固形剤、顆粒剤、粉剤、散剤、又は液剤のいずれであってもよい。   When the administration method is oral administration, the target of administration is silkworm and it is necessary to be mixed with the feed and administered. Although the method of mixing is not limited, for example, when the silkworm is a silkworm, the candidate agent may be applied, sprayed, or dispersed on the surface of the mulberry leaf, or the mulberry leaf may be dipped in a drug solution containing the candidate agent. Alternatively, candidate drugs can be added to the artificial feed. Thus, the dosage form of the candidate agent may be either a solid, a granule, a powder, a powder or a solution.

投与方法が非経口投与の場合、絹糸虫への全身投与、又は局所投与が挙げられる。全身投与の場合、絹糸虫の皮下、又は循環系に注射等で候補薬剤を含む液剤を注入すればよい。皮下注射する場合、部位は問わない。例えば、腹部にマイクロキャピラリー等を用いて投与すればよい。また、局所投与の場合、ミトコンドリア病様症状がみられる絹糸腺に直接、注射等で候補薬剤を含む液剤を注入すればよい。   When the administration method is parenteral administration, systemic administration to silkworm or local administration can be mentioned. In the case of systemic administration, a solution containing a candidate drug may be injected subcutaneously or in the circulatory system of silkworm. When injected subcutaneously, the site does not matter. For example, it may be administered to the abdomen using a microcapillary or the like. In addition, in the case of topical administration, a solution containing a candidate drug may be injected by injection or the like directly into the silk gland where mitochondrial disease-like symptoms are observed.

なお、候補剤と共に、賦形剤、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、安定剤、pH調節剤等と適宜組み合わせて、混和した組成物形態で投与することができる。   In addition, it can be administered in the form of a mixed composition, appropriately combined with an excipient, an emulsifying agent, a suspending agent, a surfactant, a stabilizer, a pH regulator and the like together with the candidate agent.

1回の投与量(単位用量)、及び投与回数については、絹糸虫の種類、齢、候補薬剤の種類等の条件に応じて適宜定めればよい。   A single dose (unit dose) and the number of times of administration may be appropriately determined according to conditions such as the type of silkworm, age, type of candidate drug and the like.

(確認工程)
「確認工程」とは、投与工程後の遺伝子組換え絹糸虫における絹糸腺の形状を確認する工程である。
(Confirmation process)
The "confirmation step" is a step of confirming the shape of the silk gland in the genetically modified silkworm after the administration step.

前述のように、第3態様に記載のmt機能異常型遺伝子組換え絹糸虫では、中部、及び/又は後部絹糸腺が委縮した状態となる。投与工程後、1〜7日後、2〜6日後、3〜5日後、又は4日後の遺伝子組み換え絹糸虫の絹糸腺を観察し、その形状を固定せずに確認する。絹糸腺の確認方法は、限定はしないが、開背処理を行い、直接目視で観察するのが簡便である。絹糸腺の摘出は、ピンセット等を用いて必要に応じて行えばよい(森靖編,カイコによる新生物学実験,三省堂, 1970,pp.249-255参照)。絹糸腺の重量、体積等を測定し、定量することもできる。なお、経常確認を行う絹糸腺は、TFAM遺伝子が過剰発現している絹糸腺、すなわち、第2態様に記載の遺伝子発現ベクターに含まれる絹糸腺特異的プロモーターが活性化する絹糸腺である。具体的には、第2態様に記載の遺伝子発現ベクターが中部絹糸腺特異的プロモーターを含む場合には中部絹糸腺の形状を、また後部絹糸腺特異的プロモーターを含む場合には後部絹糸腺の形状を、その両方を含む場合には、両絹糸腺の形状を確認すればよい。対照用として、野生型の絹糸虫、又はTFAM遺伝子を含まない対照用遺伝子発現ベクターを含む絹糸虫系統の絹糸腺の形状を確認してもよい。   As described above, in the mt dysfunctional type recombinant silkworm according to the third aspect, the middle and / or rear silk glands are in a contracted state. After the administration step, the silk glands of the genetically modified silkworm are observed 1 to 7 days, 2 to 6 days, 3 to 5 days, or 4 days after the administration step, and the shape is confirmed without being fixed. Although the method of confirming the silk gland is not limited, it is convenient to carry out an open treatment and observe directly by visual observation. Extraction of the silk gland may be performed as necessary using tweezers or the like (Mori, Ed., New biology experiment with silkworm, see Sanshodo, 1970, pp. 249-255). The weight, volume, etc. of the silk gland can also be measured and quantified. The silk gland to be subjected to current confirmation is a silk gland in which the TFAM gene is overexpressed, that is, a silk gland in which a silk gland specific promoter contained in the gene expression vector described in the second embodiment is activated. Specifically, when the gene expression vector according to the second aspect contains a middle silk gland specific promoter, the shape of the middle silk gland, and when the rear silk gland specific promoter, the shape of the rear silk gland If both of them are included, the shapes of both silk glands may be confirmed. As a control, the shape of the silk gland of a wild-type silkworm or a silkworm strain containing a control gene expression vector not containing a TFAM gene may be confirmed.

(選択工程)
「選択工程」とは、前記遺伝子組換え絹糸虫の絹糸腺形状が委縮状態から回復していた場合、投与工程で使用した候補薬剤をミトコンドリア病治療薬として選択する工程である。
(Selection process)
The “selection step” is a step of selecting a candidate drug used in the administration step as a mitochondrial disease therapeutic agent when the silk gland shape of the above-mentioned recombinant silkworm has recovered from the atrophy state.

回復は、完全回復、又は部分回復のいずれであってもよい。完全回復とは、絹糸腺の形状が対照となる野生型の絹糸虫と同程度にまで戻ることをいう。   Recovery may be either complete recovery or partial recovery. Complete recovery means that the shape of the silk gland returns to the same level as the control wild-type silkworm.

回復の判断基準は、候補薬剤を投与していない対照用遺伝子組み換え絹糸虫の対応する絹糸腺である。対照用遺伝子組み換え絹糸虫の絹糸腺の形状よりも委縮状態が回復している場合、定量を行った場合であれば、数値的に増加している場合、投与工程で使用した候補薬剤は、ミトコンドリア病の治療薬として選択される。   The criterion for recovery is the corresponding silk gland of the control transgenic silkworm that has not received the candidate agent. When the atrophy state recovers from the shape of the silk gland of the control genetically modified silkworm, if it is determined if it is quantified, if it is increased numerically, the candidate drug used in the administration step is the mitochondria It is selected as a treatment for diseases.

6.ミトコンドリア病治療薬評価方法
6−1.概要
本発明の第6の態様は、ミトコンドリア病治療薬の評価方法である。本発明の評価方法によれば、既知のミトコンドリア病治療薬の薬効を再確認、又は再評価することができる。
6. Evaluation method for mitochondrial disease therapeutic agent 6-1. Overview A sixth aspect of the present invention is a method of evaluating a mitochondrial disease therapeutic agent. According to the evaluation method of the present invention, the efficacy of known mitochondrial disease therapeutic agents can be reconfirmed or reevaluated.

6−2.方法
本発明の方法の基本構成は、前記第5態様に記載のミトコンドリア病治療薬のスクリーニング方法に類似する。例えば、投与工程は、投与する薬剤が第5態様では候補薬剤であるのに対して、本態様では既知ミトコンドリア治療薬、又は既知治療薬候補である点を除けば、基本的には同じである。ここで「既知ミトコンドリア治療薬」とは、医薬品として薬機法の承認を受けている薬剤であり、「治療候補薬」とは、承認を受けるための臨書試験段階にある薬剤等をいう。例えば、後述する実施例に記載のように、アミノレブリン酸(5-ALA)は、治験フェーズIII段階にあるミトコンドリア病治療候補薬である。
6-2. Method The basic configuration of the method of the present invention is similar to the method of screening for a mitochondrial disease therapeutic agent according to the fifth aspect. For example, the administration step is basically the same except that the agent to be administered is a candidate agent in the fifth aspect, whereas it is a known mitochondrial therapeutic agent or a known therapeutic agent candidate in this aspect . Here, "known mitochondrial therapeutic drug" is a drug that has been approved as a pharmaceutical product under the drug-approach, and "therapeutic candidate drug" refers to a drug or the like in the clinical trial stage for receiving approval. For example, as described in the Examples below, aminolevulinic acid (5-ALA) is a mitochondrial disease treatment candidate drug in Phase III of clinical trial.

また、本態様の評価工程も基本的操作は、前記スクリーニング方法における選抜工程の操作と同じである。確認工程後に絹糸腺形状が回復していた場合、第5態様では候補薬剤をミトコンドリア治療薬として選択するのに対して、本工程では既知ミトコンドリア治療薬がミトコンドリア病の治療に確かに効果的であると認定する違いがあるに過ぎない。   In addition, the basic operation of the evaluation step of this embodiment is the same as the operation of the selection step in the screening method. When the silk gland shape has recovered after the confirmation step, in the fifth embodiment, the candidate drug is selected as a mitochondrial therapeutic agent, whereas in this step, the known mitochondrial therapeutic agent is effective for treating mitochondrial disease. There is only a difference to certify.

<実施例1:遺伝子発現ユニット及び遺伝子発現ベクターの構築>
(目的)
本発明のmt機能異常型絹糸虫作出用遺伝子発現ユニット及びそれを含む遺伝子発現ベクターを調製する。
Example 1 Construction of Gene Expression Unit and Gene Expression Vector
(the purpose)
The gene expression unit for producing mt dysfunctional silkworm of the present invention and a gene expression vector containing the same are prepared.

(方法)
本実施例では、絹糸虫をカイコとする。まず、カイコのTFAMをコードするBmtfam遺伝子(配列番号2)をクローニングした。p50系統の胚由来総mRNAから作製したcDNAライブラリーを鋳型にBmtfam遺伝子のORF配列を特異的に増幅可能なプライマーペア、Bmtfam-for(5’- ATGACTACTTATACTCAATTACAGCG-3’:配列番号11)とBmtfam-rev(5’- CTATTGTGAACTATCAACTTTTTTGG-3’:配列番号12)を用いてPCRにより増幅した。PCR用DNAポリメラーゼには、Takara EX taq(Takara-Bio社)を用いた。PCR条件は、常法の条件で行った。pGEM-T ベクター(Novagen社)を利用して、PCR後の増幅産物をTAクローニング法によりクローニングした。得られたベクターを「pGEM-BmTFAM」とした。
(Method)
In this embodiment, silkworms are silkworms. First, the Bmtfam gene (SEQ ID NO: 2) encoding silkworm TFAM was cloned. A primer pair capable of specifically amplifying the ORF sequence of Bmtfam gene using as a template a cDNA library prepared from embryo-derived total mRNA of p50 strain, Bmtfam-for (5'-ATGACTACTTATACTCAATTACAGCG-3 ': SEQ ID NO: 11) and Bmtfam- It amplified by PCR using rev (5'-CTATTGTGAACTATCAACTTTTTTGG-3 ': sequence number 12). Takara EX taq (Takara-Bio) was used as a DNA polymerase for PCR. PCR conditions were performed under the conditions of a conventional method. The amplified product after PCR was cloned by the TA cloning method using pGEM-T vector (Novagen). The obtained vector was called "pGEM-BmTFAM".

次に、Bmtfam遺伝子の3’末端に緑色蛍光タンパク質(gfp: green fluorescent protein)遺伝子を融合させるために、哺乳類細胞発現ベクターであるpCMV-SPORT(Thermo Fisher Scientific社)のCMVプロモーターの下流にGFPの配列を導入したベクターを「pCMV-SPORT-GFP」とした。続いて、Bmtfam遺伝子の両末端にBglII及びHindIIIの制限部位を付加するように設計した特異的プライマーを使用して、pGEM-BmTFAMを鋳型に、KOD plus DNA polymerase(Toyobo社)を用いてPCRにより増幅した。増幅後のBmTFAM断片をpCMV-SPORT-GFPのBglII/HindIII部位に挿入した。これにより、配列番号13で示す塩基配列からなるTFAM-GFP融合遺伝子を含むpCMV-BmTFAM-GFPを得た。   Next, in order to fuse the green fluorescent protein (gfp) gene to the 3 'end of the Bmtfam gene, GFP is located downstream of the CMV promoter of the mammalian cell expression vector pCMV-SPORT (Thermo Fisher Scientific). The vector into which the sequence was introduced was designated "pCMV-SPORT-GFP". Subsequently, using specific primers designed to add BglII and HindIII restriction sites to both ends of the Bmtfam gene, PCR was performed using pGEM-BmTFAM as a template and KOD plus DNA polymerase (Toyobo) It amplified. The amplified BmTFAM fragment was inserted into the BglII / HindIII site of pCMV-SPORT-GFP. Thus, pCMV-BmTFAM-GFP containing a TFAM-GFP fusion gene consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 13 was obtained.

本発明の遺伝子発現ユニットが1組のサブユニットで構成されるように、BmTFAMがGAL4依存的に発現する遺伝子発現ベクターを構築した。   A gene expression vector was constructed in which BmTFAM was expressed depending on GAL4 so that the gene expression unit of the present invention was composed of a set of subunits.

まず、第2サブユニットを含む母核ベクターには、カイコトランスポゾンベクターであるpBac [UAS-SV40, 3×P3-GFP]ベクター(Sakudoh, T., et al., 2007, Proc Natl Acad Sci U S A, 104: 8941-8946)を用いた。前述のpCMV-BmTFAM-GFPを鋳型に、KOD plus DNA polymerase(Toyobo社)を用いてPCRによりBmTFAM-GFP断片を増幅した。プライマーには、pBac [UAS-SV40, 3×P3-GFP]ベクターをBlnIにより直鎖状にしたときの末端配列に相同な15残基を付加した特異的プライマーを使用した。増幅反応後、精製したPCR増幅断片、すなわちBmTFAM-GFP断片をBlnI消化したpBac [UAS-SV40, 3×P3-GFP]ベクターへ、UAS配列の3’末端側にIn-Fusion HD Cloning Kit(Clontech社)を用いて部位特異的組換えによって挿入し、第2サブユニットを含む遺伝子発現ベクターとして、pBac [UAS-BmTFAM-GFP-SV40, 3×P3-GFP]を得た。図1にその概念図を示す。プライマーの設計、クローニングの方法についてはIn-Fusion HD Cloning Kitの付属のプロトコールに従った。   First, the mother nucleus vector containing the second subunit includes the silkworm transposon vector pBac [UAS-SV40, 3 × P3-GFP] vector (Sakudoh, T., et al., 2007, Proc Natl Acad Sci USA, 104: 8941-8946) was used. The BmTFAM-GFP fragment was amplified by PCR using the above-described pCMV-BmTFAM-GFP as a template and KOD plus DNA polymerase (Toyobo). As a primer, a specific primer in which 15 residues homologous to the terminal sequence when the pBac [UAS-SV40, 3 × P3-GFP] vector was linearized with BInI was used. After the amplification reaction, the purified PCR amplified fragment, that is, the BnTF-digested pBac [UAS-SV40, 3 × P3-GFP] vector obtained by BnTFA-GFP fragment, the In-Fusion HD Cloning Kit (Clontech) at the 3 ′ end of the UAS sequence. Was inserted by site-specific recombination to obtain pBac [UAS-BmTFAM-GFP-SV40, 3 × P3-GFP] as a gene expression vector containing the second subunit. The conceptual diagram is shown in FIG. The attached protocol of In-Fusion HD Cloning Kit was followed about the method of primer design and the cloning method.

<実施例2:ミトコンドリア機能異常型遺伝子組換えカイコの作出>
(目的)
本発明のmt機能異常型遺伝子組換えカイコを作出する。
<Example 2: Production of mitochondrial dysfunction type recombinant silkworm>
(the purpose)
An mt dysfunction type recombinant silkworm of the present invention is produced.

(方法)
カイコ(Bombyx mori)は人工飼料(シルクメイト; Nosan)を用いて25℃、明期12時間、暗期12時間の条件下で飼育した。実験には、p50, w1-pnd, w1およびA3-GAL4(Uchino, K., et al., 2006, J. Insect Biotechnol. Sericology, 75: 89-97)、AyFib431a(Sezutsu, H., et al., 2009, J. Insect Biotechnol. Sericology 78: 1-10; Tsubota, T., et al., 2014, G3 (Bethesda) 4: 1347-1357)の各系統を使用した。
(Method)
Silkworm (Bombyx mori) was reared at 25 ° C., with a light period of 12 hours, and a dark period of 12 hours, using an artificial feed (Silkmate; Nosan). The experiments included p50, w1-pnd, w1 and A3-GAL4 (Uchino, K., et al., 2006, J. Insect Biotechnol. Sericology, 75: 89-97), AyFib 431a (Sezutsu, H., et al. Sericology 78: 1-10; Tsubota, T., et al., 2014, G3 (Bethesda) 4: 1347-1357) were used.

遺伝子組換えカイコの作出は、Tamura et al.(2000, Nature Biotechnology, 18 81-84)の方法に基づいて以下の条件で行った。まず、実施例1で構築したpBac [UAS-BmTFAM-GFP-SV40, 3×P3-GFP]、すなわち第2サブユニットを含む遺伝子発現ベクター、ヘルパープラスミドpHA3PIG及びトランスポゼースmRNAを最終濃度がそれぞれ0.4μg/μL、0.1μg/μL、及び0.2μg/μLになるようにinjection Buffer(0.5 mM phosphate buffer, KCl 5 mM, pH 7.0)に溶解して、注入溶液を調製した。産卵後6時間以内のカイコw1-pnd系統(白眼・白卵・非休眠系統)の胚に前記注入溶液をタングステン針とガラスのキャピラリーを用いて顕微注入した。インジェクション後の胚は、穴を瞬間接着剤(コニシ #30523)で塞ぎ、加湿状態、25℃で孵化するまでインキュベートした。孵化した幼虫を飼育し、兄妹交配、あるいは系統維持のため非インジェクション個体である白眼休眠系統のw1との交配を行った。得られた胚を3xP3-GFPの発現の有無で選抜し、第2サブユニットを有する遺伝子発現ベクターを含む第2サブユニット絹糸虫系統を獲得した。   Production of recombinant silkworms was performed under the following conditions based on the method of Tamura et al. (2000, Nature Biotechnology, 18 81-84). First, pBac [UAS-BmTFAM-GFP-SV40, 3 × P3-GFP] constructed in Example 1, ie, a gene expression vector containing the second subunit, helper plasmid pHA3PIG and transposase mRNA at a final concentration of 0.4 μg / each. The injection solution was prepared by dissolving in injection buffer (0.5 mM phosphate buffer, KCl 5 mM, pH 7.0) to be μL, 0.1 μg / μL, and 0.2 μg / μL. The injection solution was microinjected into the embryo of the silkworm w1-pnd strain (white eye, white egg, non-dormant strain) within 6 hours after egg laying using a tungsten needle and a glass capillary. The embryos after injection were closed with a superglue (Konishi # 30523) and incubated in a humidified condition at 25 ° C. until hatching. The hatched larvae were reared and mated with brothers and sisters, or with the non-injected white-eye dormant line w1 for line maintenance. The obtained embryos were selected for the presence or absence of expression of 3xP3-GFP to obtain a second subunit silkworm strain comprising a gene expression vector having a second subunit.

作出した第2サブユニット絹糸虫系統における第2サブユニットを含む遺伝子発現ベクターのゲノム挿入数をサザンブロットによって確認した。サザンブロット法は、常法にしたがった。またインバースPCRによって、第2サブユニットを含む遺伝子発現ベクターのゲノム挿入位置を確認した。inverse PCRはTamura et al.(2000)の方法をもとに、ゲノムに挿入されているpBac [UAS-BmTFAM-GFP-SV40, 3×P3-GFP]の左腕(L-arm)側プライマーペアについては、inv-Larm-F1(5’-AAATCAGTGACACTTACCGCATT-3’:配列番号14)及びinv-Larm-R2(5’-ACTATAACGACCGCGTGAGTCAA-3’:配列番号15)を、また右腕(R-arm)側については、30K6G1gal-invF2(5’-AAGTAACAAAACTTTTATGGCGC-3’:配列番号16)30K6G1gal-invR(5’-CCTCGATATACAGACCGATAAAACA-3’:配列番号17)を使用した。   The number of genomic insertions of the gene expression vector containing the second subunit in the generated second subunit silkworm strain was confirmed by Southern blot. The Southern blot method followed the usual method. Moreover, the genomic insertion position of the gene expression vector containing 2nd subunit was confirmed by inverse PCR. Inverse PCR is based on the method of Tamura et al. (2000), about the left arm (L-arm) side primer pair of pBac [UAS-BmTFAM-GFP-SV40, 3 × P3-GFP] inserted into the genome For the right arm (R-arm) side, inv-Larm-F1 (5'-AAATCAGTGACACTTACCGCATT-3 ': SEQ ID NO: 14) and inv-Larm-R2 (5'-ACTATAACGACGCGCGTGAGTCAA-3': SEQ ID NO: 15) Used 30K6G1gal-invF2 (5'-AAGTACAAAAAACTTTTATGGCGC-3 ': SEQ ID NO: 16) and 30K6G1gal-invR (5'-CCTCGATATACAGACCGATAAACA-3': SEQ ID NO: 17).

その結果、第2サブユニットを含む遺伝子発現ベクターは、ゲノム中に1コピーのみ挿入され、その位置も宿主カイコの内在性遺伝子を破壊していないことが明らかとなった(データ示さず)。   As a result, it was revealed that only one copy of the gene expression vector containing the second subunit was inserted into the genome, and that the position did not destroy the endogenous gene of the host silkworm (data not shown).

一方、第1サブユニット絹糸虫系統には、後部絹糸腺特異的にGAL4を発現する、すなわち後部絹糸腺プロモーターの3’末端側にGAL4遺伝子を配置した第1サブユニットを含む既存のカイコ系統、例えば、再表2014/104269の実施例2で確立した後部絹糸腺遺伝子発現ユニット用第1サブユニットを有する第1サブユニット絹糸虫系統(AyFib431a)を用いた。   On the other hand, in the first subunit silkworm series, an existing silkworm strain that expresses GAL4 specifically in the posterior silk gland, that is, an existing silkworm strain including the first subunit in which the GAL4 gene is disposed at the 3 'end of the posterior silk gland promoter, For example, the first subunit silkworm series (AyFib 431a) having the first subunit for the posterior silk gland gene expression unit established in Example 2 of Table 2014/104269 was used.

両系統を交配し、両サブユニットを含むF1個体を3xP3DsRed2マーカー(第1サブユニット用マーカー)及び3xP3-GFPマーカー(第2サブユニット用マーカー)の蛍光の有無で選抜し、後部絹糸腺特異的にBmTFAMを過剰発現する本発明のmt機能異常型遺伝子組換えカイコを得た。   Both lines are crossed, and F1 individual containing both subunits is selected by the presence or absence of fluorescence of 3xP3DsRed2 marker (marker for the first subunit) and 3xP3-GFP marker (marker for the second subunit), and is specific for posterior silk gland The mt dysfunctional recombinant silkworm of the present invention overexpressing BmTFAM was obtained.

作出したmt機能異常型遺伝子組換えカイコは、25〜27℃の飼育室で、幼虫の全齢を人工飼料(シルクメイト原種1-3齢S、日本農産工)で飼育した。人工飼料は2〜3日毎に交換した(Uchino K. et al., 2006, J Insect Biotechnol Sericol, 75:89-97)。5齢6日目の吐糸直前の段階で、終齢幼虫を氷上麻酔にかけ、背側を切開してピンセットで絹糸腺を傷つけないように摘出した。これを固定せずに実体顕微鏡(オリンパスSZX16)で観察した。また、摘出した組織を、直ちにグルタールアルデヒド液にて前固定し、引き続き1%四酸化オスミウム液で後固定を行った。次に、エタノールシリーズにて脱水の後、エポキシ樹脂を浸透させて置換した。包埋板に新鮮なエポキシ樹脂と共に組織を入れて恒温器で3日間重合させ、包埋した。エポキシ樹脂で包埋した組織片はミクロトーム本体に取り付け、不要部分を切り落とし、薄切面を切り出した。同時に厚切り切片を作り、トルイジンブルーで染色し、組織の向き等を確認した上でトリミングを行った。続いて、ダイヤモンドナイフを用いて、面出しを終えた組織から超薄切を作成した。超薄切をグリッドに掬い、電子染色後、透過型電子顕微鏡(日本電子:JEM1010)で観察した。   The mt functionally deficient type transgenic silkworms produced were reared at all temperatures of 25 to 27 ° C. using artificial feed (Silk mate original type 1 to 3 years S, Nippon Agro-industry). Artificial feed was changed every two to three days (Uchino K. et al., 2006, J Insect Biotechnol Sericol, 75: 89-97). At the stage immediately before the 5th day 6th vomiting, the final-instar larva was anesthetized on ice, and the dorsal side was incised and removed so as not to damage the silk gland with tweezers. It was observed with a stereomicroscope (Olympus SZX16) without fixing it. The excised tissue was immediately pre-fixed with glutaraldehyde solution, and then post-fixed with 1% osmium tetraoxide solution. Next, after dehydration with an ethanol series, an epoxy resin was permeated and replaced. The tissue was placed in an embedding plate with fresh epoxy resin, polymerized in a thermostat for 3 days, and embedded. A piece of tissue embedded in epoxy resin was attached to the microtome body, unnecessary portions were cut off, and a thin section was cut out. At the same time, thick-cut sections were made, stained with toluidine blue, and the orientation of the tissue was confirmed before trimming. Subsequently, ultra-thin slices were made from the finished texture using a diamond knife. Ultrathin slices were placed on a grid, electron stained, and observed with a transmission electron microscope (JEOL: JEM1010).

(結果)
図2及び図3に上記結果を示す。
後部絹糸腺特異的にTFAM-GFPを過剰発現させた結果、図2Bで示すように、対照用の図2Aと比較すると破線白枠内の後部絹糸腺は、細胞の体積が増加せず、生育が停止して委縮した状態となった。ただし、後部絹糸腺での細胞死は起きていなかった。また、このようなTFAM-GFP過剰発現型個体は、後部絹糸腺に形態異常を有しながらも正常な成虫となる。このように、本発明のmt機能異常型遺伝子組換えカイコは、個体死させることなく、シビアな表現型を経時的に観察することが可能である。
(result)
The results are shown in FIG. 2 and FIG.
As a result of overexpression of TFAM-GFP specifically in the posterior silk gland, as shown in FIG. 2B, the posterior silk gland in the dashed white frame does not increase in cell volume as compared to FIG. Stopped and contracted. However, cell death did not occur in the posterior silk gland. In addition, such TFAM-GFP overexpressing individuals become normal adults while having morphological abnormalities in the posterior silk gland. Thus, the mt dysfunctional type recombinant silkworm of the present invention can observe severe phenotypes over time without causing individual death.

図3C、及び図3Dで示すように、後部絹糸腺特異的にTFAM-GFPを過剰発現させた結果、対照区の図3A、及び図3Bと比較してミトコンドリアの形態が異常となった。具体的には、ミトコンドリア内膜の構造(クリステ)の部分が対照区のミトコンドリアでは、層状に構成されているのに対し、TFAM-GFP過剰発現組織のミトコンドリアでは、小泡が多数形成される形態となっていた。また、図3Cに示すように、オートファゴソーム様の膜(矢印)に包まれるミトコンドリアが観察された。前述のようにこのようなTFAM-GFP過剰発現型個体は、後部絹糸腺に形態異常を有しながらも致死しないため、ミトコンドリア活性や形態についての表現型を経時的に観察することが可能である。   As shown in FIGS. 3C and 3D, overexpression of TFAM-GFP specifically in the posterior silk gland resulted in abnormal mitochondrial morphology as compared to FIGS. 3A and 3B in the control section. Specifically, the structure (criste) of the inner mitochondrial membrane is organized in layers in the mitochondria of the control section, whereas in the mitochondria of the tissue overexpressing TFAM-GFP, a large number of small bubbles are formed. It had become. In addition, as shown in FIG. 3C, mitochondria entrapped in an autophagosome-like membrane (arrow) were observed. As described above, such a TFAM-GFP overexpressing individual has morphological abnormalities in the posterior silk gland but does not kill it, so that it is possible to observe phenotypes for mitochondrial activity and morphology over time .

<実施例3:mt機能異常型遺伝子組換えカイコを用いたミトコンドリア病治療候補薬の薬効評価>
(目的)
本発明のmt機能異常型遺伝子組換えカイコが、mt機能異常モデルマウス等に代わるモデル動物になり得ること、及びミトコンドリア病治療薬や治療候補薬の薬効評価が可能なことを検証する。
<Example 3: Efficacy evaluation of a mitochondrial disease treatment candidate drug using mt dysfunction type recombinant silkworm>
(the purpose)
It is verified that the mt dysfunctional recombinant silkworm of the present invention can be a model animal replacing mt dysfunctional mouse and the like, and that the efficacy evaluation of a mitochondrial disease therapeutic drug or a therapeutic drug is possible.

(方法)
実施例1で作出したmt機能異常型遺伝子組換えカイコの5齢5日目の個体(n=15)に対して1頭あたり100μgのアミノレブリン酸(5-ALA)in NaCl溶液を10μL、腹脚にマイクロキャピラリーを用いて皮下注射した。5-ALAは、脳神経症状を中心とするヒトミトコンドリア病に対する有効な候補薬剤として開発され、現在日本では臨床試験のフェーズIII段階にあり、その長期投与によるミトコンドリア病への有効性や安全性が検証されている。投与5日後、実施例2と同じ方法でカイコを氷上麻酔にかけ、背側を切開してピンセットで絹糸腺を傷つけないように摘出した。
(Method)
100 μg of aminolevulinic acid (5-ALA) in NaCl solution, 10 μL per head, to the individual (n = 15) at age 5 on day 5 of the mt dysfunction type recombinant silkworm produced in Example 1; Were injected subcutaneously using a microcapillary. 5-ALA has been developed as an effective candidate drug for human mitochondrial diseases centered on cranial nerve symptoms, and is currently in Phase III clinical trials in Japan, and its efficacy and safety for mitochondrial diseases with long-term administration are verified It is done. Five days after administration, the silkworm was anaesthetized on ice in the same manner as in Example 2, and the dorsal side was incised and extracted with tweezers so as not to damage the silk gland.

(結果)
図4に5-ALAの投与結果を示す。5-ALAを投与した場合、9割の個体で図4Bに示すように後部絹糸腺の形態回復が認められた。この結果は、本発明のmt機能異常型遺伝子組換えカイコが哺乳動物のミトコンドリア病のモデル動物として機能し得ること、mt機能異常型遺伝子組換えカイコの絹糸腺における形態回復を指標に、ミトコンドリア機能治療薬のスクリーニングや治療候補薬の薬効評価ができることを示唆している。
(result)
The administration results of 5-ALA are shown in FIG. When 5-ALA was administered, 90% of the individuals showed morphological recovery of the posterior silk gland as shown in FIG. 4B. This result indicates that the mt dysfunctional recombinant silkworm of the present invention can function as a model animal for mitochondrial diseases of mammals, and the mitochondrial function is indicated by the shape recovery in the mammary gland of the mt dysfunctional recombinant silkworm silkworm It suggests that it is possible to screen therapeutic agents and evaluate the efficacy of therapeutic candidates.

Claims (15)

ミトコンドリア転写因子Aをコードする遺伝子又はその機能性断片をコードする核酸分子を有効成分として含むミトコンドリア機能異常型絹糸虫誘導剤。   A mitochondrial dysfunctional silkworm-inducing agent comprising, as an active ingredient, a nucleic acid molecule encoding a gene encoding mitochondrial transcription factor A or a functional fragment thereof. ミトコンドリア機能異常型絹糸虫作出用遺伝子発現ユニットであって、
中部又は後部絹糸腺特異的に発現するタンパク質をコードする遺伝子のプロモーター、及び
該プロモーターの下流に機能的に結合したミトコンドリア転写因子Aをコードする遺伝子又はその機能性断片をコードする核酸分子
を含む前記遺伝子発現ユニット。
A gene expression unit for producing a mitochondrial dysfunctional silkworm,
A promoter of a gene encoding a protein specifically expressed in the central or posterior silk gland, and a nucleic acid molecule encoding a gene encoding mitochondrial transcription factor A functionally linked downstream of the promoter, or a functional fragment thereof Gene expression unit.
前記ミトコンドリア転写因子Aをコードする遺伝子の3’末端側に連結された付加遺伝子又はその断片をさらに含む、請求項2に記載の遺伝子発現ユニット。   The gene expression unit according to claim 2, further comprising an additional gene or a fragment thereof linked to the 3 'end of the gene encoding mitochondrial transcription factor A. 前記中部又は後部絹糸腺特異的に発現するタンパク質がセリシン、フィブロインH鎖、フィブロインL鎖及びp25/FHXからなる群から選択されるタンパク質である、請求項2又は3に記載の遺伝子発現ユニット。   The gene expression unit according to claim 2 or 3, wherein the protein specifically expressed in the middle or rear silk gland is a protein selected from the group consisting of sericin, fibroin H chain, fibroin L chain and p25 / FHX. 前記ミトコンドリア転写因子Aが以下の(a)〜(d)のいずれかである、請求項2〜4のいずれか1項に記載の遺伝子発現ユニット。
(a)配列番号1で示すアミノ酸配列からなるカイコ由来のミトコンドリア転写因子A、
(b)(a)に記載の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ミトコンドリア転写因子A、
(c)(a)に記載のアミノ酸配列に対して90%以上のアミノ酸同一性を有するアミノ酸配列からなるミトコンドリア転写因子A、又は
(d)(a)に記載のミトコンドリア転写因子Aの他種オルソログタンパク質
The gene expression unit according to any one of claims 2 to 4, wherein the mitochondrial transcription factor A is any one of the following (a) to (d).
(A) A silkworm-derived mitochondrial transcription factor A comprising the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1,
(B) a mitochondrial transcription factor A comprising an amino acid sequence in which one or more amino acids are deleted, substituted or added in the amino acid sequence described in (a),
(C) Mitochondrial transcription factor A consisting of an amino acid sequence having an amino acid identity of 90% or more to the amino acid sequence described in (a), or (d) another type ortholog of mitochondrial transcription factor A described in (a) protein
前記付加遺伝子が標識タンパク質をコードする遺伝子である、請求項3〜5のいずれか1項に記載の遺伝子発現ユニット。   The gene expression unit according to any one of claims 3 to 5, wherein the additional gene is a gene encoding a marker protein. 前記遺伝子発現ユニットが第1及び第2サブユニットからなり、
第1サブユニットは中部又は後部絹糸腺特異的に発現するタンパク質をコードする遺伝子のプロモーター及びその3’末端側に機能的に結合した転写調節因子をコードする遺伝子を含み、
第2サブユニットは前記転写調節因子の標的プロモーター及びその3’末端側に機能的に結合したミトコンドリア転写因子Aをコードする遺伝子又はその機能性断片をコードする核酸分子を含む、
請求項2〜6のいずれか1項に記載の遺伝子発現ユニット。
The gene expression unit comprises the first and second subunits,
The first subunit comprises a promoter of a gene encoding a protein specifically expressed in the central or posterior silk gland and a gene encoding a transcriptional regulatory factor functionally linked to its 3 'end side,
The second subunit comprises a target promoter of the transcriptional regulatory factor and a nucleic acid molecule encoding a gene encoding mitochondrial transcription factor A functionally linked to the 3 'end thereof or a functional fragment thereof.
The gene expression unit according to any one of claims 2 to 6.
請求項2〜6のいずれか1項に記載の遺伝子発現ユニットを含む遺伝子発現ベクター。   A gene expression vector comprising the gene expression unit according to any one of claims 2 to 6. 請求項7に記載の遺伝子発現ユニットを構成する第2サブユニットを含む遺伝子発現ベクター。   A gene expression vector comprising a second subunit constituting the gene expression unit according to claim 7. 請求項2〜7のいずれか1項に記載のミトコンドリア機能異常型絹糸虫作出用遺伝子発現ユニットを含むミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫。   A mitochondrial dysfunction abnormality type recombinant silkworm comprising a mitochondrial expression abnormality type silkworm gene expression unit according to any one of claims 2 to 7. 前記第1サブユニットと前記第2サブユニットが異なる染色体上に存在する、請求項7に従属する請求項10に記載の遺伝子組換え絹糸虫。   The transgenic silkworm according to claim 10, which is subordinate to claim 7, wherein the first subunit and the second subunit are present on different chromosomes. ミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫の作出方法であって、
請求項8に記載の遺伝子発現ベクターを絹糸虫に導入する導入工程、及び
前記導入工程後に前記遺伝子発現ベクターを含む個体を選抜する選抜工程
を含む前記方法。
A method for producing a mitochondrial dysfunction abnormality type transgenic silkworm, comprising
The method, comprising: introducing the gene expression vector of claim 8 into silkworm; and selecting the individual comprising the gene expression vector after the introducing step.
ミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫の作出方法であって、
請求項7に記載の第1サブユニットを含む第1サブユニット絹糸虫系統と請求項7に記載の第2サブユニットを含む第2サブユニット絹糸虫系統とを交配する交配工程、
前記交配工程後の絹糸虫から採卵する採卵工程、及び
前記採卵工程で得た卵から前記第1及び第2サブユニットを含む個体を選抜する選抜工程
を含む前記方法。
A method for producing a mitochondrial dysfunction abnormality type transgenic silkworm, comprising
A mating step of crossing a first subunit silkworm strain comprising the first subunit according to claim 7 with a second subunit silkworm strain comprising the second subunit according to claim 7;
The method, comprising: an egg collecting step of collecting eggs from silkworms after the mating step; and a selecting step of selecting an individual including the first and second subunits from the eggs obtained in the egg collecting step.
ミトコンドリア病を治療する薬剤のスクリーニング方法であって、
請求項10又は11に記載のミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫に候補薬剤を投与する投与工程、
前記投与工程後の遺伝子組換え絹糸虫における絹糸腺の形状を確認する確認工程、及び
委縮した前記遺伝子組換え絹糸虫の絹糸腺形状が回復していた場合、前記候補薬剤をミトコンドリア病治療として選択する選択工程
を含む前記方法。
A method of screening a drug for treating mitochondrial disease, comprising
An administration step of administering a candidate agent to the mitochondrial dysfunction type recombinant silkworm according to claim 10 or 11;
A confirmation step of confirming the shape of the silk gland in the genetically modified silkworm after the administration step, and selecting the candidate drug as a treatment for mitochondrial disease when the silk gland shape of the genetically modified silkworm which has been contracted is recovered Said method comprising a selection step.
ミトコンドリア病治療薬の評価方法であって、
請求項10又は11に記載のミトコンドリア機能異常型遺伝子組換え絹糸虫に既知のミトコンドリア病治療薬を投与する投与工程、
前記投与工程後の遺伝子組換え絹糸虫における絹糸腺の形状を確認する確認工程、及び
委縮した前記遺伝子組換え絹糸虫の絹糸腺形状が回復していた場合、前記ミトコンドリア病治療薬がミトコンドリア病の治療に効果的であると評価する評価工程
を含む前記方法。
It is a method of evaluating a mitochondrial disease therapeutic agent,
An administration step of administering a known mitochondrial disease therapeutic agent to the mitochondrial dysfunction type recombinant silkworm according to claim 10 or 11;
The confirmation step of confirming the shape of the silk gland in the genetically modified silkworm after the administration step, and when the silk gland shape of the genetically modified silkworm which has been contracted has been recovered, the agent for treating mitochondrial disease is a mitochondrial disease Said method comprising the evaluation step of evaluating as being effective for treatment.
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近藤まり 他: "カイコTFAMの過剰発現は幼虫致死を引き起こす", 日本蚕糸学会大会・蚕糸・昆虫機能学術講演会講演要旨集, vol. 86, JPN6021020832, 16 March 2016 (2016-03-16), pages 29, ISSN: 0004518525 *

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