JP5013375B2 - Single protein production in living cells promoted by messenger RNA interference enzyme - Google Patents

Single protein production in living cells promoted by messenger RNA interference enzyme Download PDF

Info

Publication number
JP5013375B2
JP5013375B2 JP2007540092A JP2007540092A JP5013375B2 JP 5013375 B2 JP5013375 B2 JP 5013375B2 JP 2007540092 A JP2007540092 A JP 2007540092A JP 2007540092 A JP2007540092 A JP 2007540092A JP 5013375 B2 JP5013375 B2 JP 5013375B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid sequence
nucleic acid
mrna
target protein
protein
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007540092A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008518623A (en
Inventor
正順 井上
チャン,ジュンジエ
基生 鈴木
Original Assignee
ユニヴァーシティ オブ メディシン アンド デンティストリ オブ ニュージャーシィ
正順 井上
チャン,ジュンジエ
基生 鈴木
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ユニヴァーシティ オブ メディシン アンド デンティストリ オブ ニュージャーシィ, 正順 井上, チャン,ジュンジエ, 基生 鈴木 filed Critical ユニヴァーシティ オブ メディシン アンド デンティストリ オブ ニュージャーシィ
Publication of JP2008518623A publication Critical patent/JP2008518623A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5013375B2 publication Critical patent/JP5013375B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/10Cells modified by introduction of foreign genetic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/16Hydrolases (3) acting on ester bonds (3.1)
    • C12N9/22Ribonucleases RNAses, DNAses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/06Preparation of peptides or proteins produced by the hydrolysis of a peptide bond, e.g. hydrolysate products

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

関連出願の相互参照
本願は、2004年11月4日に出願された、Inouyeらによる「mRNA干渉酵素によって促進される生細胞における単一タンパク質」と題された米国仮出願第60/624976号への優先権を主張する。この出願の全開示は、参照によって本明細書中に組み込まれる。
CROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application is directed to US Provisional Application No. 60/624976, filed Nov. 4, 2004, entitled “Single Protein in Live Cells Promoted by mRNA Interfering Enzymes” by Inouye et al. Claim priority. The entire disclosure of this application is incorporated herein by reference.

本発明は、一本鎖RNAおよび配列に特異的なエンドリボヌクレアーゼであるmRNA干渉酵素によって促進される、生細胞における単一タンパク質の産生システムに関する。   The present invention relates to a single protein production system in living cells that is facilitated by single-stranded RNA and mRNA-interfering enzyme, a sequence specific endoribonuclease.

ほとんどの細菌は、細胞ストレスに曝されると発現して、増殖停止および最終的に死をもたらす自殺遺伝子を含有する(Elenberg−KulkaおよびGerdes、Ann.Rev.Microbiol.53:43〜70頁(1999年)、Engelberg−Kulkaら、Trends Microbiol.12:66〜71頁(2004年)によって概説されている)。これらの毒素遺伝子は、通常、同じオペロン中の同族抗毒素遺伝子とともに同時発現される(中毒モジュールまたは抗毒素−毒素系と呼ぶ)。大腸菌(E.coli)は、5つの中毒モジュールを有し(Christensenら、J.Mol.Biol.332:809〜19頁(2003年))、その中で、MazE/MazFモジュールが最も徹底的に調査されている。MazE/MazF複合体のx線構造(Kamadaら、Mol.Cell 11:875〜84頁(2003年))は公知であり、MazFの酵素活性は、最近特徴が明らかになった(Zhangら、J.Biol.Chem.278:32300〜306頁(2003年))。   Most bacteria contain a suicide gene that is expressed upon exposure to cellular stress, resulting in growth arrest and ultimately death (Elenberg-Kulka and Gerdes, Ann. Rev. Microbiol. 53: 43-70). 1999), Engelberg-Kulka et al., Trends Microbiol. 12: 66-71 (2004)). These toxin genes are usually co-expressed with a cognate antitoxin gene in the same operon (referred to as addiction module or antitoxin-toxin system). E. coli has five addiction modules (Christensen et al., J. Mol. Biol. 332: 809-19 (2003)), of which the MazE / MazF module is the most thorough. It has been investigated. The x-ray structure of the MazE / MazF complex (Kamada et al., Mol. Cell 11: 875-84 (2003)) is known, and the enzymatic activity of MazF has recently been characterized (Zhang et al., J Biol.Chem.278: 32300-306 (2003)).

MazFは、一本鎖RNA(ssRNA)を配列ACAにおいて特異的に切断する、配列特異的エンドリボヌクレアーゼである。エンドヌクレアーゼは、核酸を核酸鎖内の様々な位置で切断する、酵素の大グループの1つである。エンドリボヌクレアーゼまたはリボヌクレアーゼは、RNAに特異的である。MazFは、その主要な標的がインビボでのメッセンジャーRNA(mRNA)なので、mRNA干渉酵素と呼ばれる。転移RNA(tRNA)およびリボソームRNA(rRNA)は、それぞれ、その二次構造またはリボソームタンパク質との結合のせいで、切断から保護されているようである。したがって、MazFが発現すると、mRNAのほとんど完全な分解を引き起こし、タンパク質合成の激烈な減少、および最終的には細胞死をもたらす(Zhangら、Mol.Cell 12:913〜23頁(2003年))。MazFは、選択された細菌中に見られ、最近では、大腸菌タンパク質PemK(プラスミドR100によってコードされる)もまた、配列特異的エンドリボヌクレアーゼであることが示された(Zhangら、J.Biol.Chem.279:20678〜20684頁(2004年))。PemKは、高い特異性で、特異的核酸配列、すなわちUAXでRNAを切断する。ここでXはC、AまたはUである。本明細書中に援用される国際公開米国第2004/018571号を参照のこと。これらの配列特異的エンドリボヌクレアーゼはさまざまな種で保存されており、生理機能および進化において必須の役割を果たしていることを強く示している。本発明者らは、この配列特異的エンドリボヌクレアーゼ毒素のファミリーを、「mRNA干渉酵素」と呼ぶ(Zhangら、J.Biol.Chem.279:20678〜20684頁(2004年))。
米国仮出願第60/624976号 Elenberg−KulkaおよびGerdes、Ann.Rev.Microbiol.53:43〜70頁(1999年) Engelberg−Kulkaら、Trends Microbiol.12:66〜71頁(2004年) Christensenら、J.Mol.Biol.332:809〜19頁(2003年) Kamadaら、Mol.Cell 11:875〜84頁(2003年) Zhangら、J.Biol.Chem.278:32300〜306頁(2003年) Zhangら、Mol.Cell 12:913〜23頁(2003年) Zhangら、J.Biol.Chem.279:20678〜20684頁(2004年) 国際公開米国第2004/018571号 J.SambrookおよびD.W.Russell、Molecular Cloning:A Laboratory Manual 第3版、Cold Spring Harbor Press、Cold Spring Harbor、N.Y.(2001年) Konigsbergら、Proc.Nat’l.Acad.Sci.U.S.A.80:687〜91頁(1983年) 米国特許第5656493号 米国特許第533675号 米国特許第5234824号 米国特許第5187083号 Thieringerら、Bioassays 20(1):49〜57頁(1998年) Qingら、Nat.Biotechnol.22:877〜882頁(2004年) TokudaおよびMatsuyama、Biochem.Biophys.Acta 1693:5〜13頁(2004年) YamaguchiおよびInouye、Cell 53:423〜432頁(1988年) Wolfeら、J.Biol.Chem.257:7898〜7902頁(1982年) Pedersenら、Mol.Microbiol.45:501〜10頁(2002年) Amitaiら、J.Bacteriol.186:8295〜8300頁(2004年)
MazF is a sequence-specific endoribonuclease that specifically cleaves single-stranded RNA (ssRNA) at the sequence ACA. Endonucleases are one of a large group of enzymes that cleave nucleic acids at various positions within a nucleic acid strand. An endoribonuclease or ribonuclease is specific for RNA. MazF is called an mRNA interference enzyme because its main target is messenger RNA (mRNA) in vivo. Transfer RNA (tRNA) and ribosomal RNA (rRNA) appear to be protected from cleavage, respectively, due to their secondary structure or binding to ribosomal proteins. Thus, expression of MazF causes almost complete degradation of mRNA, leading to a drastic decrease in protein synthesis and ultimately cell death (Zhang et al., Mol. Cell 12: 913-23 (2003)). . MazF has been found in selected bacteria, and recently the E. coli protein PemK (encoded by plasmid R100) has also been shown to be a sequence-specific endoribonuclease (Zhang et al., J. Biol. Chem). 279: 20678-20684 (2004)). PemK cleaves RNA with a specific nucleic acid sequence, ie UAX, with high specificity. Here, X is C, A or U. See WO 2004/018571, which is incorporated herein by reference. These sequence-specific endoribonucleases are conserved in various species, strongly indicating that they play an essential role in physiology and evolution. We refer to this family of sequence-specific endoribonuclease toxins as “mRNA interference enzymes” (Zhang et al., J. Biol. Chem. 279: 20678-20684 (2004)).
US Provisional Application No. 60/624976 Elenberg-Kulka and Gerdes, Ann. Rev. Microbiol. 53: 43-70 (1999) Engelberg-Kulka et al., Trends Microbiol. 12: 66-71 (2004) Christensen et al. Mol. Biol. 332: 809-19 (2003) Kamada et al., Mol. Cell 11: 875-84 (2003) Zhang et al. Biol. Chem. 278: 32300-306 (2003) Zhang et al., Mol. Cell 12: 913-23 (2003) Zhang et al. Biol. Chem. 279: 20678-20684 (2004) International Publication No. 2004/018571 J. et al. Sambrook and D.C. W. Russell, Molecular Cloning: A Laboratory Manual 3rd Edition, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, N.A. Y. (2001) Konigsberg et al., Proc. Nat'l. Acad. Sci. U. S. A. 80: 687-91 (1983) US Pat. No. 5,656,493 US Pat. No. 5,336,675 US Pat. No. 5,234,824 US Pat. No. 5,187,083 Thieringer et al., Bioassays 20 (1): 49-57 (1998). Qing et al., Nat. Biotechnol. 22: 877-882 (2004) Tokuda and Matsuyama, Biochem. Biophys. Acta 1693: 5-13 (2004) Yamaguchi and Inouye, Cell 53: 423-432 (1988) Wolfe et al. Biol. Chem. 257: 7898-7902 (1982) Pedersen et al., Mol. Microbiol. 45: 501-10 (2002) Amitai et al. Bacteriol. 186: 8295-8300 (2004)

本研究において、本発明者らは、MazFの独特の切断特性を利用して、大腸菌生細胞における単一タンパク質産生(SPP)システムを設計した。アミノ酸配列は変えずに無ACAmRNAを発現するよう操作された遺伝子を発現させると、バックグラウンド細胞タンパク質合成が実質的にないのに、標的タンパク質合成が、少なくとも96時間にわたって高レベルで維持された。したがって、MazFの毒性効果は、細胞生理機能に与える副作用は最小で、mRNAを標的とする。実際、増殖停止の状態にもかかわらず、これらの細胞は、エネルギー代謝(ATP産生)、アミノ酸およびヌクレオチド生合成ならびに転写および翻訳に必須な代謝および生合成活性を保持する。SPPシステムはヒトおよび酵母タンパク質に関して有効であることを示すとともに、この技術はまた、天然の発現レベルが比較的低い内在性内膜タンパク質を過剰発現させるにも有効である。このSPPシステムによれば、単離されたタンパク質の回収を必要とする実験でタンパク質精製工程を不要のものとし、より重要なことには、インタクトな生細胞におけるタンパク質の構造的および機能的研究が可能にするような、かつてないシグナル/ノイズ比が得られる。   In this study, we designed a single protein production (SPP) system in live E. coli cells utilizing the unique cleavage properties of MazF. Expression of a gene engineered to express ACA mRNA without changing the amino acid sequence maintained target protein synthesis at a high level for at least 96 hours in the absence of background cell protein synthesis. Thus, the toxic effects of MazF target mRNA with minimal side effects on cell physiology. Indeed, despite the state of growth arrest, these cells retain the metabolic and biosynthetic activities essential for energy metabolism (ATP production), amino acid and nucleotide biosynthesis and transcription and translation. While showing that the SPP system is effective for human and yeast proteins, this technique is also effective for overexpression of endogenous inner membrane proteins with relatively low natural expression levels. This SPP system eliminates the need for a protein purification step in experiments that require the recovery of isolated proteins, and more importantly, structural and functional studies of proteins in intact living cells. An unprecedented signal / noise ratio is obtained, which makes it possible.

本発明は、mRNA干渉酵素、例えば一本鎖RNA−およびACA−特異的エンドリボヌクレアーゼである細菌毒素のMazFの、インビボで全ての細胞mRNAを効率的および選択的に分解して全てのタンパク質合成の急落を生じるという独特の特性を利用する大腸菌生細胞における単一タンパク質産生(SPP)システムを記述するものである。本発明の一実施形態において、形質転換可能生細胞において非標的細胞タンパク質合成を減少させかつ単一標的タンパク質を発現するためのシステムは以下の(a)−(c)を含む。(a)少なくとも1つの第1のmRNA干渉酵素認識配列を有する細胞mRNAを含む、単離された形質転換可能生細胞;(b)mRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする単離された核酸配列を含む第1の発現ベクター、ここでmRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする単離された核酸配列は、変異mRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする変異核酸配列を生じるように、少なくとも1つの第2のmRNA干渉酵素認識配列を別のトリプレットコドン配列で置換することによって変異されているものである;(c)場合により、標的タンパク質をコードする単離された核酸配列を含む第2の発現ベクター、ここで標的タンパク質をコードする単離された核酸配列は、変異標的タンパク質をコードする変異核酸配列を生じるように、少なくとも1つの第3のmRNA干渉酵素認識配列を別のトリプレットコドン配列で置換することによって変異されているものである。ここで、単離された細胞は第1の発現ベクターおよび第2の発現ベクターで形質転換され、単離された細胞は、細胞中での変異標的タンパク質の発現を可能にする条件下で維持される。   The present invention provides for the efficient and selective degradation of all cellular mRNAs in vivo by mRNA interfering enzymes, such as the single-stranded RNA- and ACA-specific endoribonuclease, the bacterial toxin MazF, in vivo to efficiently and selectively degrade all cellular mRNAs. Describes a single protein production (SPP) system in living E. coli cells that takes advantage of the unique property of causing a plunging. In one embodiment of the present invention, a system for reducing non-target cell protein synthesis and expressing a single target protein in live transformable cells comprises the following (a)-(c): (A) an isolated transformable living cell comprising cellular mRNA having at least one first mRNA interfering enzyme recognition sequence; (b) comprising an isolated nucleic acid sequence encoding an mRNA interfering enzyme polypeptide. At least one second mRNA interference enzyme such that the isolated nucleic acid sequence encoding the first expression vector, wherein the mRNA interference enzyme polypeptide yields a mutant nucleic acid sequence encoding the mutant mRNA interference enzyme polypeptide. (C) a second expression vector, optionally comprising an isolated nucleic acid sequence encoding the target protein, wherein the target protein is mutated by replacing the recognition sequence with another triplet codon sequence; The isolated nucleic acid sequence encoding Both are those mutated by replacing one third mRNA interfering enzyme recognition sequence with a different triplet codon sequence. Here, the isolated cells are transformed with the first expression vector and the second expression vector, and the isolated cells are maintained under conditions that allow expression of the mutant target protein in the cells. The

別の実施形態において、本発明は以下の(a)−(g)の工程からなる、単離された生細胞における標的タンパク質の発現を増大させる方法を提供する。(a)mRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする単離された核酸配列を、少なくとも1つの第1のmRNA干渉酵素認識配列を別のトリプレットコドン配列で置換して変異させて、変異mRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする変異核酸配列を生じる工程、(b)標的タンパク質をコードする単離された核酸配列を、第2のmRNA干渉酵素認識配列を少なくとも1つ、代替のトリプレットコドン配列で置換して変異させて、変異標的タンパク質をコードする変異核酸配列を生じる工程、(c)工程(a)の変異核酸配列を含む第1の発現ベクターおよび工程(b)の変異核酸配列を含む第2の発現ベクターを用意する工程、(d)第3のmRNA干渉酵素認識配列を少なくとも1つ含む細胞メッセンジャーRNA配列を有する、単離された形質転換可能生細胞を用意する工程、(e)第1の発現ベクターおよび第2の発現ベクターを、前記単離された、形質転換可能生細胞に導入する工程、(f)変異mRNA干渉酵素ポリペプチドを発現させる工程、ならびに(g)単離された細胞を、細胞中での変異標的タンパク質の発現を可能にする条件下で維持する工程を含む。   In another embodiment, the present invention provides a method for increasing the expression of a target protein in isolated living cells, comprising the following steps (a)-(g). (A) Mutating an isolated nucleic acid sequence encoding an mRNA interfering enzyme polypeptide by substituting at least one first mRNA interfering enzyme recognition sequence with another triplet codon sequence, (B) mutating the isolated nucleic acid sequence encoding the target protein by replacing at least one second mRNA interference enzyme recognition sequence with an alternative triplet codon sequence. Generating a mutant nucleic acid sequence encoding a mutant target protein, (c) a first expression vector comprising the mutant nucleic acid sequence of step (a) and a second expression vector comprising the mutant nucleic acid sequence of step (b) Providing (d) an isolated having a cellular messenger RNA sequence comprising at least one third mRNA interfering enzyme recognition sequence. Preparing a viable transformable cell, (e) introducing the first expression vector and the second expression vector into the isolated viable cell, (f) a mutant mRNA interference enzyme Expressing the polypeptide, and (g) maintaining the isolated cell under conditions that permit expression of the mutant target protein in the cell.

以下の定義は、本発明のパラメータを述べる。
略語「ACA」は、アデニン−シトシン−アデニン配列をいう。
本明細書中で使用される場合、ある特定の核酸に関して、用語「コードする」、「コードしている」または「コードされる」は、特定のタンパク質に翻訳されるために核酸中に保存された情報をいう。タンパク質をコードする核酸は、核酸の翻訳領域内に非翻訳配列(例えばイントロン)を含んでもよく、またはかかる介在非翻訳配列を欠失していてもよい(例えば、cDNAでのように)。タンパク質をコードする情報は、コドンの使用によって特定される。典型的にはアミノ酸配列は、核酸により「ユニバーサル」遺伝子コードを用いてコードされる。
The following definitions describe the parameters of the present invention.
The abbreviation “ACA” refers to the adenine-cytosine-adenine sequence.
As used herein, with respect to a particular nucleic acid, the term “encode”, “encoding” or “encoded” is conserved in the nucleic acid for translation into a particular protein. Information. A nucleic acid encoding a protein may include untranslated sequences (eg, introns) within the translated region of the nucleic acid, or may lack such intervening untranslated sequences (eg, as in cDNA). Information encoding proteins is specified by the use of codons. Typically, an amino acid sequence is encoded by a nucleic acid using a “universal” genetic code.

用語「コドン」は、本明細書中で使用される場合、ポリペプチド鎖中のある1つのアミノ酸残基を特定する、ヌクレオチドのトリプレットをいう。ほとんどの生物は、20または21種のアミノ酸を用いて、タンパク質またはタンパク質前駆体であるそれらのポリペプチドを産生する。DNA中には4種の可能なヌクレオチド、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)およびチミン(T)があるので、わずか20種のアミノ酸と終止シグナルを認識するために、64種もの可能なトリプレットがある。この冗長性のために、ほとんどのアミノ酸は、2つ以上のトリプレットによってコードされる。単一のアミノ酸を特定するコドンは、等しい頻度で使用されない。異なる生物は、しばしば、同じ所定のアミノ酸をコードするいくつかのコドンの1つに対して、特に「好む傾向」を示す。コード領域が希少コドンを高レベルでまたはクラスターとして含む場合、遺伝子の再合成または変異誘発によって希少コドンを除くと、発現が増大する可能性がある。本明細書中に援用される、J.SambrookおよびD.W.Russell、Molecular Cloning:A Laboratory Manual 第3版、Cold Spring Harbor Press、Cold Spring Harbor、N.Y.(2001年)の15.12を参照のこと。したがって、「コドン選択」を行って、選択された宿主における発現を最適化してもよい。最も好ましいコドンは、高度に発現される遺伝子に頻繁に見られるものである。大腸菌における「コドン選好性」については、本明細書中に援用される、Konigsbergら、Proc.Nat’l.Acad.Sci.U.S.A.80:687〜91頁(1983年)を参照のこと。   The term “codon” as used herein refers to a triplet of nucleotides that identifies a single amino acid residue in a polypeptide chain. Most organisms use 20 or 21 amino acids to produce their polypeptides that are proteins or protein precursors. Since there are 4 possible nucleotides in DNA, adenine (A), guanine (G), cytosine (C) and thymine (T), 64 types are recognized to recognize only 20 amino acids and termination signals. There are possible triplets. Because of this redundancy, most amino acids are encoded by more than one triplet. Codons that specify a single amino acid are not used with equal frequency. Different organisms often show a “preferred tendency” in particular for one of several codons encoding the same given amino acid. If the coding region contains rare codons at a high level or as a cluster, expression may increase if the rare codon is removed by gene resynthesis or mutagenesis. Which is incorporated herein by reference. Sambrook and D.C. W. Russell, Molecular Cloning: A Laboratory Manual 3rd Edition, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, N.A. Y. (2001), see 15.12. Thus, “codon selection” may be performed to optimize expression in the selected host. The most preferred codons are those frequently found in highly expressed genes. For “codon preference” in E. coli, see Konigsberg et al., Proc. Nat'l. Acad. Sci. U. S. A. 80: 687-91 (1983).

当業者は、コードされる配列中の1つのアミノ酸またはわずかな割合のアミノ酸を変化、付加または欠失させるような、核酸、ペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質配列への個々の置換、欠失または付加が、変更により1つのアミノ酸が化学的に類似したアミノ酸と置き換えられる「保存的に変更されたバリアント」であることが理解できよう。用語「保存的に変更されたバリアント」とは、アミノ酸および核酸配列の両方に適用される。特定の核酸配列に関して、保存的に変更されたバリアントとは、同一のアミノ酸配列または保存的に変更されたバリアントをコードする核酸をいう。遺伝子コードの縮重のために、多数の機能的に同一な核酸が、ある所定のタンパク質をコードする。例えば、UUA、UUG、CUU、CUC、CUAおよびCUGコドンは、全てアミノ酸ロイシンをコードする。したがって、コドンによってロイシンが特定される全ての位置で、コドンをコードされるポリペプチドを変化させることなく、上記の対応コドンのいずれかに変えることができる。かかる核酸変異は、「サイレント変異」であり、保存的に変更された変異の一種を表す。本明細書中、ポリペプチドをコードする全ての核酸配列は遺伝子コードを参照することによって、核酸の全ての可能なサイレント変異を記述するものである。当業者は、核酸中の各コドン(通常メチオニンに対する唯一のコドンであるAUG、および通常トリプトファンに対する唯一のコドンであるUGGを除く)が変更されて機能的に同一な分子を生じ得ることが理解できよう。したがって、本発明のポリペプチドをコードする核酸の各サイレント変異は、本発明の範囲内である。   Those skilled in the art will be able to make individual substitutions, deletions or additions to a nucleic acid, peptide, polypeptide or protein sequence, such as changing, adding or deleting one amino acid or a small percentage of amino acids in the encoded sequence. It will be understood that a change is a “conservatively modified variant” in which one amino acid is replaced with a chemically similar amino acid. The term “conservatively modified variant” applies to both amino acid and nucleic acid sequences. With respect to a particular nucleic acid sequence, a conservatively modified variant refers to a nucleic acid that encodes the same amino acid sequence or a conservatively modified variant. Because of the degeneracy of the genetic code, a large number of functionally identical nucleic acids encode a given protein. For example, the UUA, UUG, CUU, CUC, CUA and CUG codons all encode the amino acid leucine. Thus, at any position where a leucine is specified by a codon, it can be changed to any of the corresponding codons described above without changing the polypeptide encoding the codon. Such nucleic acid mutations are “silent mutations” and represent a type of mutation conservatively altered. In this specification, every nucleic acid sequence encoding a polypeptide describes all possible silent variations of the nucleic acid by reference to the genetic code. One skilled in the art will understand that each codon in a nucleic acid (except AUG, which is usually the only codon for methionine, and UGG, which is usually the only codon for tryptophan) can be altered to yield a functionally identical molecule. Like. Accordingly, each silent variation of a nucleic acid that encodes a polypeptide of the present invention is within the scope of the present invention.

用語「エオタキシン」は、本明細書中で使用される場合、C−C(またはβ)ケモカインファミリーに属する、動物およびヒトの好酸球性炎症状態に関係している、74個のアミノ酸残基からなる化学走性因子をいう。   The term “eotaxin” as used herein refers to 74 amino acid residues that are associated with animal and human eosinophilic inflammatory conditions belonging to the CC (or β) chemokine family. A chemotaxis factor consisting of

本発明は、mRNA干渉酵素ポリペプチドの活性部分、断片、誘導体、変異体および機能的バリアントを含むが、かかる活性部分、断片、誘導体および機能的バリアントはmRNA干渉酵素のなんらかの生物学的特性を保持するものであればよい。mRNA干渉酵素ポリペプチドの「活性部分」は、全長ポリペプチドより短いが測定可能な生物学的活性を保持するペプチドを意味する。mRNA干渉酵素の「断片」は、少なくとも5個〜7個の連続したアミノ酸、しばしば少なくとも約7個〜9個の連続したアミノ酸、典型的には少なくとも約9〜13個の連続したアミノ酸、最も好ましくは少なくとも約20個〜30個の連続したアミノ酸の、アミノ酸残基の範囲を意味する。mRNA干渉酵素の「誘導体」またはその断片は、タンパク質のアミノ酸配列を変化させることによって、例えばタンパク質をコードする核酸を操作することによって、またはタンパク質自体を変化させることによって、変更されたポリペプチドを意味する。天然のアミノ酸配列のかかる誘導体は、1つまたは複数のアミノ酸の挿入、付加、欠失または置換を含んでもよく、元のmRNA干渉酵素の本質的な活性を変化させても変化させなくてもよい。   The present invention includes active portions, fragments, derivatives, variants and functional variants of mRNA interference enzyme polypeptides, wherein such active portions, fragments, derivatives and functional variants retain some biological properties of mRNA interference enzymes. Anything to do. By “active portion” of an mRNA interfering enzyme polypeptide is meant a peptide that is shorter than a full-length polypeptide but retains measurable biological activity. A “fragment” of an mRNA interfering enzyme is at least 5 to 7 consecutive amino acids, often at least about 7 to 9 consecutive amino acids, typically at least about 9 to 13 consecutive amino acids, most preferably Means a range of amino acid residues of at least about 20 to 30 consecutive amino acids. A “derivative” or fragment thereof of an mRNA interfering enzyme refers to a polypeptide that has been altered by altering the amino acid sequence of the protein, eg, by manipulating the nucleic acid encoding the protein, or by altering the protein itself. To do. Such derivatives of the native amino acid sequence may include insertions, additions, deletions or substitutions of one or more amino acids and may or may not alter the intrinsic activity of the original mRNA interference enzyme. .

用語「遺伝子」は、DNAのセグメントの特定の位置に位置する、特定の機能的産物(すなわち、タンパク質またはmRNA分子)をコードするヌクレオチドの秩序のある配列をいう。これは、コードDNAの前および後の領域、ならびにエキソンの間のイントロンを含み得る。   The term “gene” refers to an ordered sequence of nucleotides that encodes a specific functional product (ie, a protein or mRNA molecule) located at a specific position in a segment of DNA. This may include regions before and after the coding DNA, as well as introns between exons.

用語「誘導する」または「誘導性」は、細胞を誘導物質に曝す、またはある状態、例えば熱に曝すことによって、転写または合成が増大する遺伝子または遺伝子産物をいう。   The term “induces” or “inducible” refers to a gene or gene product whose transcription or synthesis is increased by exposing the cell to an inducer or to a condition, such as heat.

用語「誘導物質」または「誘導因子」は、リプレッサー因子と結合して、オペレーターに結合できない複合体を生じる、低分子量化合物または物理的因子をいう。   The term “inducer” or “inducer” refers to a low molecular weight compound or physical factor that binds to a repressor factor to form a complex that cannot bind to the operator.

用語「誘導」は、特定の刺激に曝露された後の生物によるいくつかの特定の効果、例えば特定の遺伝子もしくはオペロンの転写またはタンパク質の産生を引き起こす作用または過程をいう。   The term “induction” refers to an action or process that causes some specific effect by an organism after exposure to a specific stimulus, such as transcription of a specific gene or operon or production of a protein.

細胞に核酸を挿入することの文脈における、用語「導入された」、「トランスフェクション」、「形質転換」、「形質導入」は、核酸が細胞のゲノム(例えば、染色体、プラスミド、プラスチドまたはミトコンドリアDNA)に組み込まれ得るか、自律レプリコンに転換され得るか、または一時的に発現され得る(例えば、トランスフェクトされたmRNA)、原核細胞または真核細胞への核酸の組み込みへの言及を含む。   In the context of inserting a nucleic acid into a cell, the terms “introduced”, “transfection”, “transformation”, “transduction” refer to the nucleic acid in the cell's genome (eg, chromosome, plasmid, plastid or mitochondrial DNA). A reference to the incorporation of nucleic acids into prokaryotic or eukaryotic cells, which can be integrated into an autonomous replicon, or can be transiently expressed (eg, transfected mRNA).

用語「単離された」は、天然に生じる環境で見られる場合通常それに伴うか、または相互作用する成分を、実質的に含まない、核酸またはタンパク質等の物質をいう。単離された物質は、場合によって、その天然の環境では見られない物質を含有する。または、物質がその天然の環境にある場合、物質は、故意の人間の介入によって、合成によって(非天然に)変えられている。例えば、「単離された核酸」は、プラスミドまたはウイルスベクター等のベクターに挿入された、あるいは原核もしくは真核細胞または宿主生物のゲノムDNAに組み込まれた、DNA分子を含み得る。RNAに適用される場合、用語「単離された核酸」は、主に、上記で定義されたような単離されたDNA分子によってコードされるRNA分子をいう。あるいは、この用語は、それが天然の状態(すなわち、細胞または組織中)では一般に結合している他の核酸から十分分離されたRNA分子を言うこともある。単離された核酸(DNAまたはRNAのいずれか)はさらに、生物学的手段または合成手段によって直接作られ、作製時に存在する他の成分から分離された分子を表すこともある。   The term “isolated” refers to a substance, such as a nucleic acid or protein, that is substantially free of components that normally accompany or interact with it when found in its naturally occurring environment. Isolated material optionally contains material not found in its natural environment. Or, if the material is in its natural environment, the material has been altered synthetically (non-naturally) by deliberate human intervention. For example, an “isolated nucleic acid” can include a DNA molecule inserted into a vector, such as a plasmid or viral vector, or incorporated into the genomic DNA of a prokaryotic or eukaryotic cell or host organism. As applied to RNA, the term “isolated nucleic acid” refers primarily to an RNA molecule encoded by an isolated DNA molecule as defined above. Alternatively, the term may refer to an RNA molecule that is well separated from other nucleic acids to which it is generally associated in its natural state (ie, in a cell or tissue). Isolated nucleic acid (either DNA or RNA) may further represent a molecule made directly by biological or synthetic means and separated from other components present at the time of production.

略語「IPTG」は、乳糖利用を促進する酵素であるβ−ガラクトシダーゼを、lacリプレッサーに結合して阻害することにより誘導する合成誘導物質、イソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシドをいう。例えば、IPTGは、lacZ遺伝子を含有するプラスミドベクターを用いたクローニング戦略において合成色素生成基質Xgalと組み合わせて使用されて、組み換え体を、非組み換え細菌コロニーと区別する。   The abbreviation “IPTG” refers to a synthetic inducer, isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside, which induces β-galactosidase, an enzyme that promotes lactose utilization, by binding to and inhibiting the lac repressor. For example, IPTG is used in combination with a synthetic chromogenic substrate Xgal in a cloning strategy using a plasmid vector containing the lacZ gene to distinguish recombinants from non-recombinant bacterial colonies.

用語「MazF」は、本明細書中で使用される場合、エンドリボヌクレアーゼの一般的なクラス、特定の名前を有する特定の酵素、ならびに本発明におけるMazFポリペプチドの役割と一致した構造的および配列相同性を有するその活性断片および誘導体をいう。   The term “MazF” as used herein refers to the general class of endoribonucleases, specific enzymes with specific names, and structural and sequence homology consistent with the role of MazF polypeptides in the present invention. It refers to active fragments and derivatives thereof.

略語「lspA」は、大腸菌におけるシグナルペプチダーゼII活性の原因である遺伝子をいう。   The abbreviation “lspA” refers to the gene responsible for signal peptidase II activity in E. coli.

略語「LspA」は、大腸菌におけるリポタンパク質シグナルペプチダーゼ活性の原因である遺伝子をいう。   The abbreviation “LspA” refers to the gene responsible for lipoprotein signal peptidase activity in E. coli.

本発明に包含される酵素のファミリーは、「mRNA干渉酵素」と呼ばれる。本発明は、本発明におけるこの酵素ファミリーの役割と一致する構造的および機能的類似性を有する分子まで拡張されることが意図される。   The family of enzymes encompassed by the present invention is referred to as “mRNA interfering enzymes”. The present invention is intended to extend to molecules with structural and functional similarities consistent with the role of this enzyme family in the present invention.

本明細書中で使用される場合、用語「核酸」または「核酸分子」は、一本鎖または二本鎖のいずれかの任意のDNAまたはRNA分子を含み、一本鎖の場合、線状または環状の形態のいずれかの、その相補配列の分子をも含む。核酸分子の議論において、特定の核酸分子の配列または構造は、配列を提供する通常の慣習に従って、5’から3’の方向で本明細書中に記載され得る。他に限定されなければ、この用語は公知の類似体を包含する。   As used herein, the term “nucleic acid” or “nucleic acid molecule” includes any DNA or RNA molecule, either single-stranded or double-stranded, and when single-stranded, linear or It also includes molecules of its complementary sequence in either circular form. In the discussion of nucleic acid molecules, the sequence or structure of a particular nucleic acid molecule can be described herein in the 5 'to 3' direction according to the usual conventions for providing the sequence. Unless otherwise limited, the term includes known analogs.

用語「オリゴヌクレオチド」は、ホスホジエステル結合によって連結された、2つ以上、好ましくは3つより多くのリボまたはデオキシリボヌクレオチドで構成される核酸分子をいう。   The term “oligonucleotide” refers to a nucleic acid molecule composed of two or more, preferably more than three ribo or deoxyribonucleotides linked by phosphodiester bonds.

用語「オペレーター」は、遺伝子(複数可)の上流(5’)の、1つまたは複数の調節タンパク質(リプレッサーまたは活性化因子)が結合して(複数可)遺伝子の発現を制御するDNAの領域をいう。   The term “operator” refers to the DNA (s) to which one or more regulatory protein (s) (repressor or activator) upstream (5 ′) of the gene (s) binds and regulates gene expression. An area.

本明細書中で使用される場合、用語「オペロン」は、遺伝子発現の制御のために機能的に一体となった遺伝子単位をいう。これは、1つまたは複数のポリペプチドをコードする1つまたは複数の遺伝子、および構造遺伝子の転写を制御することによってその発現を制御する隣接した部位(プロモーターおよびオペレーター)からなる。用語「発現オペロン」は、プロモーター、エンハンサー、翻訳開始シグナル、ポリアデニル化シグナル、ターミネーター等の転写および翻訳制御配列を有し得る、宿主細胞または生物におけるポリペプチドコード配列の発現を促進する核酸セグメントをいう。   As used herein, the term “operon” refers to a genetic unit that is functionally united for the control of gene expression. It consists of one or more genes encoding one or more polypeptides and adjacent sites (promoter and operator) that control their expression by controlling transcription of the structural gene. The term “expression operon” refers to a nucleic acid segment that facilitates the expression of a polypeptide coding sequence in a host cell or organism that may have transcriptional and translational control sequences such as promoters, enhancers, translation initiation signals, polyadenylation signals, terminators, and the like. .

語句「動作可能に連結された」は、プロモーターと第2の配列との間の機能的結合をいうものであり、ここでプロモーター配列は、第2の配列に相当するDNA配列の転写を開始および媒介する。一般に、「動作可能に連結された」とは、連結される核酸配列が連続していることを意味し、2つのタンパク質コード領域を結合する必要のある場合は、連続していて同じリーディングフレーム中にあること意味する。   The phrase “operably linked” refers to a functional linkage between a promoter and a second sequence, where the promoter sequence initiates transcription of a DNA sequence corresponding to the second sequence and Mediate. In general, “operably linked” means that the nucleic acid sequences to be linked are contiguous, and if necessary to join two protein coding regions, they are contiguous and in the same reading frame. Means that

略語「ORF」は、内部停止配列によって中断されていない、ペプチドまたはタンパク質をコードする能力のある、塩基の配列を含有する遺伝子の配列の部分である「オープンリーディングフレーム」を表す。オープンリーディングフレームは、開始コドンで始まり、終止コドンで終わる。終止または停止コドンは、ポリペプチドの末端を決定する。   The abbreviation “ORF” represents an “open reading frame” that is a portion of a sequence of a gene containing a sequence of bases capable of encoding a peptide or protein that is not interrupted by an internal stop sequence. An open reading frame begins with a start codon and ends with a stop codon. A stop or stop codon determines the end of the polypeptide.

用語「ポリペプチド」、「ペプチド」および「タンパク質」は、本明細書中で交換可能に使用され、アミノ酸残基のポリマーをいう。この用語は天然に生じるアミノ酸ポリマーに加え、1つまたは複数のアミノ酸残基が天然アミノ酸からその人工的な化学的類似体に変わったアミノ酸ポリマーにも適用される。   The terms “polypeptide”, “peptide” and “protein” are used interchangeably herein and refer to a polymer of amino acid residues. This term applies to naturally occurring amino acid polymers as well as amino acid polymers in which one or more amino acid residues have been changed from a natural amino acid to its artificial chemical analog.

略語「PCR」は、ポリメラーゼ連鎖反応をいい、これはDNAの量を増幅させて、DNAの単離、クローニングおよび配列決定をより容易にする技術である。例えば、米国特許第5656493号、第533675号、第5234824号および第5187083号を参照のこと。これらは本明細書中に援用される。   The abbreviation “PCR” refers to the polymerase chain reaction, which is a technique that amplifies the amount of DNA to make it easier to isolate, clone and sequence DNA. See, for example, US Pat. Nos. 5,656,493, 5,333,675, 5,234,824, and 5,187,083. These are incorporated herein.

本明細書中で使用される場合、用語「プロモーター」は、転写の開始の上流(5’)にあって、転写を開始するためのRNAポリメラーゼおよび他のタンパク質の認識および結合にかかわるDNAの領域をさす。用語「誘導性プロモーター」は、特定の化合物すなわち誘導物質もしくは誘導因子の存在、または特定の外部条件(例えば上昇した温度)のいずれかに応答した、プロモーターの活性化をいう。   As used herein, the term “promoter” is the region of DNA upstream (5 ′) of transcription initiation that is involved in the recognition and binding of RNA polymerase and other proteins to initiate transcription. Point. The term “inducible promoter” refers to the activation of a promoter in response to either the presence of a specific compound, ie, an inducer or inducer, or a specific external condition (eg, elevated temperature).

語句「部位特異的変異誘発」は、それによって一片のDNAに特定の部位で塩基変化、すなわち変異が導入される、組み換えDNA方法を用いたインビトロ技術をいう。   The phrase “site-directed mutagenesis” refers to an in vitro technique using recombinant DNA methods whereby a base change, ie mutation, is introduced into a piece of DNA at a specific site.

用語「非翻訳領域」またはUTRは、本明細書中で使用される場合、塩基がタンパク質合成に関係していないDNAの部分をいう。   The term “untranslated region” or UTR, as used herein, refers to the portion of DNA whose base is not involved in protein synthesis.

用語、核酸の特定の配列の「バリアント」、「変異体」および「誘導体」は、特定の配列に密接に関連しているが、天然にまたは設計により配列または構造に変化を有する核酸配列をいう。「密接に関連する」とは、少なくとも60%、しばしば85%を超える配列のヌクレオチドが核酸配列の定義された長さにわたって一致することを意味する。密接に関連する核酸配列の間のヌクレオチド配列の変化または違いは、天然の特定の核酸配列が通常の複製または複写の過程の間に生じる配列中のヌクレオチド変化を表すこともある。他の変化を特定の目的のために配列に特異的に設計および導入することもできる。かかる特異的変化は、種々の変異誘発技術を用いてインビトロで行われ得る。かかる特異的に生じた配列バリアントは、元の配列の「変異体」または「誘導体」と呼ばれ得る。   The terms "variant", "variant" and "derivative" of a particular sequence of nucleic acid refer to a nucleic acid sequence that is closely related to the particular sequence, but that has changes in sequence or structure, either naturally or by design. . “Closely related” means that at least 60%, often more than 85% of the nucleotides of a sequence match over a defined length of a nucleic acid sequence. Nucleotide sequence changes or differences between closely related nucleic acid sequences may represent nucleotide changes in the sequence that a particular natural nucleic acid sequence occurs during normal replication or duplication processes. Other changes can also be specifically designed and introduced into the sequence for specific purposes. Such specific changes can be made in vitro using various mutagenesis techniques. Such specifically generated sequence variants may be referred to as “variants” or “derivatives” of the original sequence.

当業者は、同様に、単一または複数のアミノ酸置換、欠失、付加または置換を有するタンパク質バリアントを産生し得る。これらのバリアントとしては、とりわけ以下のものを挙げることができる。(a)1つまたは複数のアミノ酸残基が保存的または非保存的アミノ酸で置換されたバリアント、(b)1つまたは複数のアミノ酸が付加されたバリアント、(c)少なくとも1つのアミノ酸が置換基を含むバリアント、(d)ある種由来のアミノ酸残基が、保存的または非保存的位置のいずれかで、別の種の対応する残基に置換されたバリアント、および(d)標的タンパク質が、融合パートナーのような別のペプチドまたはポリペプチド、タンパク質タグまたは他の化学的部分等に融合したバリアント、これは例えば抗体に対するエピトープ等標的タンパク質に有用な特性を付与し得る。かかるバリアントを得るための技術は、遺伝学的(抑制、欠失、変異等)、化学的および酵素的技術を含み、当業者に公知である。   Those skilled in the art can similarly produce protein variants with single or multiple amino acid substitutions, deletions, additions or substitutions. These variants can include, among others: (A) a variant in which one or more amino acid residues are substituted with conservative or non-conservative amino acids, (b) a variant in which one or more amino acids are added, (c) at least one amino acid is a substituent. (D) a variant in which an amino acid residue from one species is replaced with a corresponding residue from another species in either a conservative or non-conservative position, and (d) a target protein, A variant fused to another peptide or polypeptide, such as a fusion partner, a protein tag or other chemical moiety, etc., which may confer useful properties on the target protein, eg, an epitope for an antibody. Techniques for obtaining such variants include genetic (repression, deletion, mutation, etc.), chemical and enzymatic techniques and are known to those skilled in the art.

本明細書中で使用される場合、用語「ベクター」および「発現ベクター」は、レプリコン、すなわちファージ、プラスミド、コスミド、バクミド、ファージまたはウイルス等の、担体または輸送体として作用する任意の因子をいい、それに別の遺伝子配列またはエレメント(DNAまたはRNAのいずれか)が結合することによりその配列またはエレメントの複製と宿主細胞への伝達が可能になる。本明細書中に記載される大腸菌SPPシステムは、低温でタンパク質産生を誘導する、pColdIベクターを利用する。   As used herein, the terms “vector” and “expression vector” refer to a replicon, ie, any factor that acts as a carrier or transporter, such as a phage, plasmid, cosmid, bacmid, phage or virus. When combined with another gene sequence or element (either DNA or RNA), the sequence or element can be replicated and transferred to the host cell. The E. coli SPP system described herein utilizes a pColdI vector that induces protein production at low temperatures.

本明細書中および添付の特許請求の範囲で使用される場合、名詞は、文脈によって他に明らかに規定されない限り、複数の指示物を含むことに留意しなければならない。本明細書中で使用される全ての技術的および科学的用語は、同じ意味を有する。   It should be noted that as used herein and in the appended claims, a noun includes a plurality of instructions unless the context clearly dictates otherwise. All technical and scientific terms used herein have the same meaning.

他に定義されない限り、本明細書中で使用される全ての技術的および科学的用語は、本発明が属する分野の当業者に一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書中に記載されるものと同様または同等な任意の方法および材料もまた、本発明の実施または試験において用いられ得るが、好ましい方法および材料をここに説明する。本明細書中で言及される全ての刊行物は、本明細書中に援用され、刊行物が引用された方法および/または材料を開示および記載する。   Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Although any methods and materials similar or equivalent to those described herein can also be used in the practice or testing of the present invention, the preferred methods and materials are now described. All publications mentioned in this specification are herein incorporated by reference and disclose and describe the methods and / or materials from which the publications are cited.

〔実施例〕
以下の実施例は、本発明をどのようにして行い、使用するかの完全な開示および説明を当業者に提供するよう提出され、本発明者らがその発明と見なすものの範囲を限定することを意図せず、また、下記の実験が行われた全てまたは唯一の実験であることを表すことを意図しない。使用した数(例えば、量、温度等)に関しては正確を期したが、いくつかの実験誤差および偏りが計上されるべきである。他に示されなければ、部は重量部であり、分子量は平均分子量であり、温度は摂氏温度であり、圧力は大気圧または大気圧近くである。
〔Example〕
The following examples are submitted to provide those skilled in the art with a complete disclosure and description of how to make and use the invention and are intended to limit the scope of what the inventors regard as their invention. It is not intended, nor is it intended to represent that the following experiment is all or the only experiment performed. While accurate with respect to numbers used (eg, amounts, temperatures, etc.), some experimental error and bias should be accounted for. Unless indicated otherwise, parts are parts by weight, molecular weight is average molecular weight, temperature is in degrees Centigrade, and pressure is at or near atmospheric.

菌株およびプラスミド
下記の実験において、大腸菌BL21(DE3)細胞を用いた。mazF遺伝子を、pACYCDuet(Novagen)のNdeI−XhoI部位にクローニングして、プラスミドpACYCmazFを作製した。pACYCmazFを鋳型として用いた部位特異的変異誘発によって、pACYCmazF(−9ACA)を構築した。最適な大腸菌コドン使用頻度(図2A参照、SEQ ID NO:1)に基づいてエオタキシン遺伝子を合成し、pColdI(SP−1)のNdeI−HindIII部位にクローニングして、プラスミドpColdI(SP−1)エオタキシンを作製した。pColdI(エオタキシン)を鋳型として用いた部位特異的変異誘発によって、テキストに記載されるように、pColdI(SP−1)エオタキシンを構築した。QuickChange部位特異的変異誘発キット(Stratagene)のための使用説明書に従って、Pfu DNAポリメラーゼ(Stratagene)を用いて変異誘発を行った。pColdI(SP−1)エオタキシンを鋳型として用いた部位特異的変異誘発によって、pColdI(SP−2)エオタキシンもまた構築した。pColdI(SP−1)エオタキシンを鋳型として用いた部位特異的変異誘発によって、pColdI(SP−1)エオタキシン(+ACA)を構築した。野生型Hsp10遺伝子を、酵母染色体を鋳型として用いたPCRによって増幅し、pColdI(SP−2)のNdeI−BamHI部位にクローニングして、プラスミドpColdI(SP−2)Hsp10を作製した。酵母染色体を鋳型として用いた二段階PCRによって無ACAHsp10遺伝子を増幅し、pColdI(SP−2)のNdeI−BamHI部位にクローニングしてプラスミドpColdI(SP−2)Hsp10(−ACA)を作製した。鋳型として野生型Rpb12プラスミド、および変化した配列を含有する5’および3’オリゴヌクレオチドを用いたPCRによって野生型および無ACARpb12遺伝子を増幅しpColdI(SP−2)のNdeI−BamHI部位にクローニングして、プラスミドpColdI(SP−2)Rpb12およびpColdI(SP−2)Rpb12(−ACA)をそれぞれ作製した。二段階PCRによって無ACALspA遺伝子を増幅し、pColdI(SP−2)のNdeI−BamHI部位にクローニングしてプラスミドpColdIV(SP−2)lspA(−ACA)を作製した。
Strains and Plasmids In the following experiments, E. coli BL21 (DE3) cells were used. The mazF gene was cloned into the NdeI-XhoI site of pACYCDuet (Novagen) to create plasmid pACYCmazF. pACYCmazF (-9ACA) was constructed by site-directed mutagenesis using pACYCmazF as a template. The eotaxin gene was synthesized based on the optimal E. coli codon usage frequency (see FIG. 2A , SEQ ID NO: 1 ), cloned into the NdeI-HindIII site of pColdI (SP-1), and plasmid pColdI (SP-1) eotaxin. Was made. pColdI (SP-1) eotaxin was constructed as described in the text by site-directed mutagenesis using pColdI (eotaxin) as a template. Mutagenesis was performed using Pfu DNA polymerase (Stratagene) according to the instructions for the QuickChange site-directed mutagenesis kit (Stratagene). pColdI (SP-2) eotaxin was also constructed by site-directed mutagenesis using pColdI (SP-1) eotaxin as a template. pColdI (SP-1) eotaxin (+ ACA) was constructed by site-directed mutagenesis using pColdI (SP-1) eotaxin as a template. The wild type Hsp10 gene was amplified by PCR using the yeast chromosome as a template and cloned into the NdeI-BamHI site of pColdI (SP-2) to produce plasmid pColdI (SP-2) Hsp10. The ACAHsp10 gene was amplified by two-step PCR using a yeast chromosome as a template, and cloned into the NdeI-BamHI site of pColdI (SP-2) to produce plasmid pColdI (SP-2) Hsp10 (-ACA). The wild type and no ACARpb12 gene was amplified by PCR using wild type Rpb12 plasmid as template and 5 'and 3' oligonucleotides containing the altered sequence and cloned into the NdeI-BamHI site of pColdI (SP-2) Plasmids pColdI (SP-2) Rpb12 and pColdI (SP-2) Rpb12 (-ACA) were prepared respectively. The ACALspA gene was amplified by two-step PCR and cloned into the NdeI-BamHI site of pColdI (SP-2) to produce plasmid pColdIV (SP-2) lspA (-ACA).

これらのプラスミドを担持する大腸菌BL21(DE3)を、M9−グルコース培地中で増殖させた。培養物のOD600が0.5に達したときに、培養物を15℃に45分間移し、1mMのIPTGを培養物に添加した。指示された時間間隔で、10mCi[35S]−メチオニンを含む試験管に1mlの培養物を加えた。15分間のインキュベーション(パルス)後、0.2mlの40mg/mlメチオニンを添加し、さらに5分間インキュベートした(チェイス)。標識された細胞をM9−グルコース培地で洗浄し、100μlのSDS−PAGEローディングバッファーに再懸濁した。各試料10μlを、SDS−PAGEと、それに続くオートラジオグラフィによって解析した。 E. coli BL21 (DE3) carrying these plasmids was grown in M9-glucose medium. When the OD 600 of the culture reached 0.5, the culture was transferred to 15 ° C. for 45 minutes and 1 mM IPTG was added to the culture. At the indicated time interval, 1 ml of culture was added to a test tube containing 10 mCi [ 35 S] -methionine. After 15 minutes of incubation (pulse), 0.2 ml of 40 mg / ml methionine was added and incubated for an additional 5 minutes (chase). Labeled cells were washed with M9-glucose medium and resuspended in 100 μl SDS-PAGE loading buffer. 10 μl of each sample was analyzed by SDS-PAGE followed by autoradiography.

膜画分の調製
1mlの培養物から遠心分離(10,000×gで5分間)によって採取した細胞を、10mM Tris−HCl(pH7.5)に懸濁し、超音波によって破砕した。破壊されなかった細胞を除去した後、全膜画分を、遠心分離(100,000×gで60分間)によって得た。
Preparation of membrane fraction Cells collected from 1 ml culture by centrifugation (10,000 × g for 5 minutes) were suspended in 10 mM Tris-HCl (pH 7.5) and disrupted by ultrasound. After removing unbroken cells, the total membrane fraction was obtained by centrifugation (60,000 × g for 60 minutes).

細胞タンパク質合成のMazF誘発の効果
pACYCmazFを担持している大腸菌BL21(DE3)細胞を、pColdI(SP−1)エオタキシン(1Aおよび1Bの左パネル)またはpColdI(SP−2)エオタキシン(1Bの右パネルおよび1C)のいずれかで形質転換した。細胞をM9培地中、37℃で増殖させた。OD600が0.5で、培養物を15℃に移し、15℃で45分間インキュベートして細胞を低温に順化させた後、IPTG(1mM)を添加して、エオタキシンおよびMazF発現の両方を誘導した(時間0)。各ゲルの上部に示される時点で、細胞を35S−メチオニンで15分間パルスラベルし、全細胞タンパク質をSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法(PAGE)と、それに続くオートラジオグラフィによって解析した。
Effect of MazF induction of cellular protein synthesis E. coli BL21 (DE3) cells carrying pACYCmazF were transformed into pColdI (SP-1) eotaxin (1A and 1B left panel) or pColdI (SP-2) eotaxin (1B right panel). And 1C). Cells were grown at 37 ° C. in M9 medium. The OD 600 is 0.5 and the culture is transferred to 15 ° C. and incubated at 15 ° C. for 45 minutes to acclimate the cells to low temperature, then IPTG (1 mM) is added to reduce both eotaxin and MazF expression. Induced (time 0). At the time indicated at the top of each gel, cells were pulse labeled with 35 S-methionine for 15 minutes and total cellular proteins were analyzed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE) followed by autoradiography.

pACYCmazFは、mazF遺伝子を、IPTG誘導性ファージT7プロモーターを含有する低コピー数プラスミドであるpACYCにクローニングして作製した。クローニング技術は、一般に、本明細書に援用されるJ.SambrookおよびD.W.Russell、Molecular Cloning:A Laboratory Manual第3版、Cold Spring Harbor Press、Cold Spring Harbor、N.Y.(2001年)に見ることができる。IPTGを含有する寒天プレート上にコロニーはまったく形成されなかったので、pACYCmazFで形質転換された大腸菌BL21(DE3)はlac誘導物質であるIPTGに感受性があった(示さず)。   pACYCmazF was created by cloning the mazF gene into pACYC, a low copy number plasmid containing the IPTG inducible phage T7 promoter. Cloning techniques are generally described in J. Org. Sambrook and D.C. W. Russell, Molecular Cloning: A Laboratory Manual 3rd Edition, Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, N.A. Y. (2001). Since no colonies were formed on agar plates containing IPTG, E. coli BL21 (DE3) transformed with pACYCmazF was sensitive to IPTG, a lac inducer (not shown).

図1は、SDS−PAGEによる、MazF同時発現のあるまたはない状態での、pColdI(SP−1)およびpColdI(SP−2)を用いたヒトエオタキシンの発現を示す。図1Bは、pColdI(SP−1)エオタキシンで形質転換された細胞(左パネル)、およびpColdI(SP−2)エオタキシンで形質転換された細胞(右パネル)の結果を示す。図1Cは、pACYCmazFとpColdI(SP−2)エオタキシンで形質転換された細胞の結果を示し、LB(左パネル)またはM9培地(右パネル)中でインキュベートした。図1Aおよび図1Bと同様にして細胞を処理し、示された時点で、SDS−PAGEとそれに続くクマシーブルー染色によって、全細胞タンパク質を解析した。解析のために同じ体積の培養物が採取されたことに留意されたい。分子量マーカーの位置をゲルの左側に示し、エオタキシンの位置を矢印で示す。MazFはmRNAをACA配列において効果的に切断するので、細胞タンパク質合成は37℃でMazF誘発の際に(Zhangら、Mol.Cell 12:913〜23頁(2003年))、または図1Aに示されるように15℃で、劇的に阻害された。この寒冷ショック実験では、pACYCmazFを担持している細胞を、まず15℃で45分間インキュベートして、寒冷ショック順化に必要とされる寒冷ショックタンパク質を誘導した(Thieringerら、Bioassays 20(1):49〜57頁(1998年)参照)。次いで、IPTGを培養物に添加して、MazFを誘導した(図1A、左パネルの時間0)。ゲルの上部に示される時点で、[35S]メチオニンで15分間細胞をパルスラベルした。パネルA左パネルは、pACYCエオタキシンのみで形質転換された細胞の結果を示す。パネルA中央パネルは、pColdI(SP−1)エオタキシンのみで形質転換された細胞の結果を示す。パネルA右パネルは、両方のプラスミドで形質転換された細胞の結果を示す。 FIG. 1 shows the expression of human eotaxin using pColdI (SP-1) and pColdI (SP-2) with or without MazF co-expression by SDS-PAGE. FIG. 1B shows the results of cells transformed with pColdI (SP-1) eotaxin (left panel) and cells transformed with pColdI (SP-2) eotaxin (right panel). FIG. 1C shows the results of cells transformed with pACYCmazF and pColdI (SP-2) eotaxin and incubated in LB (left panel) or M9 medium (right panel). Cells were treated as in FIGS. 1A and 1B and at the indicated time points, total cellular proteins were analyzed by SDS-PAGE followed by Coomassie blue staining. Note that the same volume of culture was taken for analysis. The position of the molecular weight marker is indicated on the left side of the gel, and the position of eotaxin is indicated by an arrow. Since MazF effectively cleaves mRNA at the ACA sequence, cellular protein synthesis is shown upon induction of MazF at 37 ° C. (Zhang et al., Mol. Cell 12: 913-23 (2003)) or in FIG. 1A. As shown, it was dramatically inhibited at 15 ° C. In this cold shock experiment, cells carrying pACYCmazF were first incubated at 15 ° C. for 45 minutes to induce the cold shock protein required for cold shock acclimation (Thieringer et al., Bioassays 20 (1): 49-57 (1998)). IPTG was then added to the culture to induce MazF (FIG. 1A, time 0 in the left panel). At the time indicated at the top of the gel, the cells were pulse labeled with [ 35 S] methionine for 15 minutes. Panel A left panel shows the results for cells transformed with pACYC eotaxin alone. Panel A center panel shows results for cells transformed with pColdI (SP-1) eotaxin alone. Panel A right panel shows the results for cells transformed with both plasmids.

時間0で、IPTGなしの細胞(対照、Cとして示される)のものと非常に類似したパターンが観察されたが、細胞タンパク質合成はIPTGの添加の1時間後に劇的に阻害された。6時間後、ほとんど全ての細胞タンパク質の合成が、ほとんど完全にブロックされた。   At time 0, a pattern very similar to that of cells without IPTG (shown as control, C) was observed, but cellular protein synthesis was dramatically inhibited 1 hour after the addition of IPTG. After 6 hours, almost all cellular protein synthesis was almost completely blocked.

MazF誘発細胞における無ACAmRNAの発現
本発明者らは、ACA配列を含まないよう操作されたmRNAをMazF誘発細胞中で発現させた場合にmRNAが細胞中で安定して維持されて、他のいかなる細胞タンパク質も産生することなく、mRNAによってコードされるタンパク質が産生され得ると推測した。この可能性を試験するために、本発明者らは、アミノ酸配列を変化させることなく遺伝子中の全てのACA配列を排除して、ヒトエオタキシンの遺伝子を合成した。図2Aは、ヒトエオタキシンのアミノ酸配列およびその遺伝子のヌクレオチド配列を示す。ヌクレオチド配列は、好ましい大腸菌コドンを用いて設計し、下線を引いたトリプレットを、下記の実験においてACAに変化させた。ACA配列は、リーディングフレーム中のACA配列の位置にかかわらず、タンパク質のアミノ酸配列を変化させることなく他のMazF切断不可能配列に変えることができる。これは64種の可能性のあるトリプレット配列の中で類がないものである。
Expression of ACA-free mRNA in MazF-induced cells We have found that when mRNA that has been engineered to contain no ACA sequences is expressed in MazF-induced cells, the mRNA is stably maintained in the cell and any other It was speculated that the protein encoded by the mRNA could be produced without producing cellular proteins. To test this possibility, we synthesized a gene for human eotaxin, excluding all ACA sequences in the gene without changing the amino acid sequence. FIG. 2A shows the amino acid sequence of human eotaxin and the nucleotide sequence of the gene. The nucleotide sequence was designed with the preferred E. coli codon and the underlined triplet was changed to ACA in the following experiment. The ACA sequence can be changed to other MazF non-cleavable sequences without changing the amino acid sequence of the protein, regardless of the position of the ACA sequence in the reading frame. This is unique among the 64 possible triplet sequences.

図2A(SEQIDNO:1)に示されるエオタキシン遺伝子を、主要な寒冷ショックタンパク質であるCspAのcspA遺伝子の翻訳促進エレメントからの配列(Qingら、Nat.Biotechnol.22:877〜882頁(2004年))、6個のHis残基、第Xa因子切断部位、および遺伝子挿入のためのNdeI部位由来のHis−Met配列からなる、17残基の配列と融合させた。融合タンパク質のコード領域全体を、寒冷ショックの際に高タンパク質発現を可能にする寒冷ショックベクターであるpColdI(SP−1)およびpColdI(SP−2)ベクター(Qingら、Nat.Biotechnol.22:877〜882頁(2004年))に挿入した。pColdI(SP−1)においては2つのACA配列、シャイン・ダルガーノ配列と開始コドンとの間に1つと翻訳促進エレメントに1つ、をAUAに転換させた。pColdI(SP−2)においては、pColdI(SP−1)中の2つのACA配列に加えて、5’−非翻訳領域(5’−UTR)中の3つの他のACA配列もまた、塩基置換によってMazF切断不可能配列に変化させた(5’ACAから3’ACAへ順に、GCA、AUAおよびGCA)。得られた構築体、pColdI(SP−1)エオタキシンおよびpColdI(SP−2)エオタキシンで、それぞれ大腸菌BL21(DE3)細胞を形質転換した。 The eotaxin gene shown in FIG. 2A (SEQ ID NO: 1) is a sequence from the translation-promoting element of the major cold shock protein CspA cspA gene (Qing et al., Nat. Biotechnol. 22: 877-882 (2004)). ), A His-Met sequence consisting of 6 His residues, a factor Xa cleavage site, and an NdeI site for gene insertion. The entire coding region of the fusion protein is transformed into the cold shock vectors pColdI (SP-1) and pColdI (SP-2) vectors (Qing et al., Nat. Biotechnol. 22: 877, which allow high protein expression during cold shock. 882 pages (2004)). In pColdI (SP-1), two ACA sequences, one between the Shine-Dalgarno sequence and the start codon, and one in the translation enhancing element were converted to AUA. In pColdI (SP-2), in addition to the two ACA sequences in pColdI (SP-1), three other ACA sequences in the 5′-untranslated region (5′-UTR) also have base substitutions. Was changed to a MazF non-cleavable sequence (in order from 5′ACA to 3′ACA, GCA, AUA and GCA). E. coli BL21 (DE3) cells were transformed with the resulting constructs, pColdI (SP-1) eotaxin and pColdI (SP-2) eotaxin, respectively.

pColdI(SP−1)エオタキシンで形質転換された細胞に15℃で寒冷ショックを与えて1時間低温に順化させた後、IPTGを添加して、エオタキシン産生を誘導した。次いで細胞を[35S]メチオニンで15分間パルスラベルした(時間0、図1A、中央パネル)。時間0から、72時間のインキュベーションの間、他の細胞タンパク質とともに、ほぼ一定のレベルでエオタキシンが産生された。12時間の時点でのエオタキシンの産生は、[35S]メチオニン取り込みから判断して、全細胞タンパク質合成のおよそ11%であった。 Cells transformed with pColdI (SP-1) eotaxin were subjected to a cold shock at 15 ° C. and acclimated to a low temperature for 1 hour, and then IPTG was added to induce eotaxin production. The cells were then pulse labeled with [ 35 S] methionine for 15 minutes (time 0, FIG. 1A, middle panel). During the incubation from time 0 to 72 hours, eotaxin was produced at an almost constant level along with other cellular proteins. Production of eotaxin at 12 hours was approximately 11% of total cellular protein synthesis, as judged from [ 35 S] methionine uptake.

pACYCmazFおよびpColdI(SP−1)エオタキシンの両方を含む大腸菌BL21(DE3)を用いてエオタキシンおよびmazF遺伝子の両方が同時発現された場合、バックグラウンド細胞タンパク質合成は3時間の誘導後に劇的に減少したが、エオタキシン産生はほぼ一定のレベルで72時間持続した(図1A、右パネル)。興味深いことに、この実験におけるエオタキシン産生のレベルは、MazF誘発なしのもの(図1A、中央パネル、12時間で47%)よりも高かった(図1A、右パネル、12時間で全タンパク質産生の11%)。このおよそ5倍の濃縮は、細胞のmRNAがMazFによって分解されるので、エオタキシンmRNA翻訳により多くのリボソームが利用可能になったことによるようである。注目すべきことに、12時間より後の時点では、固有のタンパク質バンドは観察されなかった。   When both eotaxin and mazF genes were co-expressed with E. coli BL21 (DE3) containing both pACYCmazF and pColdI (SP-1) eotaxin, background cellular protein synthesis was dramatically reduced after 3 hours induction However, eotaxin production persisted at an almost constant level for 72 hours (FIG. 1A, right panel). Interestingly, the level of eotaxin production in this experiment was higher than that without MazF induction (FIG. 1A, middle panel, 47% at 12 hours) (FIG. 1A, right panel, 11% of total protein production at 12 hours). %). This approximately 5-fold enrichment is likely due to the availability of more ribosomes for eotaxin mRNA translation as cellular mRNA is degraded by MazF. Of note, no intrinsic protein band was observed after 12 hours.

pACYCmazFおよびpColdI(SP−2)エオタキシンの両方を含む細胞を用いて同じ実験を行った場合、ほとんどエオタキシンのみが産生された(図1B、右パネル)。注目すべきことに、エオタキシン産生はpColdI(SP−1)エオタキシンを用いたものより実質的に高かった(図1B、左パネル)。この、より高いエオタキシンの産生は、pColdI(SP−1)中の5’−UTRのACA配列を除いたことよる、エオタキシンmRNAの安定化によるようである。MazF誘発の12時間後に、およそ90%の[35S]メチオニンがエオタキシンに取り込まれており、注目すべきことに、明確な細胞タンパク質バンドは認められず(図1B、右パネル)、本SPPシステムによってエオタキシンのシグナル対ノイズ比が劇的に向上したことが示される。高レベルのエオタキシン産生が誘導の96時間後でも減少しなかったことは注目に値する。さらに、バックグラウンド細胞タンパク質合成は、pColdI(SP−1)エオタキシンを用いた場合(6時間で)よりも早く(3時間で)減少した(図1Bの左パネルを右パネルと比較されたい)。 When the same experiment was performed using cells containing both pACYCmazF and pColdI (SP-2) eotaxin, almost only eotaxin was produced (FIG. 1B, right panel). Of note, eotaxin production was substantially higher than that using pColdI (SP-1) eotaxin (FIG. 1B, left panel). This higher production of eotaxin appears to be due to stabilization of eotaxin mRNA by removing the 5'-UTR ACA sequence in pColdI (SP-1). Approximately 90% of [ 35 S] methionine is incorporated into eotaxin 12 hours after MazF induction, notably no clear cellular protein band is observed (FIG. 1B, right panel) and the SPP system Show a dramatic improvement in the signal-to-noise ratio of eotaxin. It is noteworthy that high levels of eotaxin production did not decrease after 96 hours of induction. Furthermore, background cellular protein synthesis decreased faster (in 3 hours) than with pColdI (SP-1) eotaxin (in 6 hours) (compare the left panel in FIG. 1B with the right panel).

両方のベクター(図1Aおよび1B)があると、細胞増殖は、OD600およびまた細胞タンパク質への[35S]メチオニン取り込みで判断して、MazF誘発の際に完全にブロックされた。これらの結果から、MazF誘発によって増殖停止された細胞は生理学的に死滅しておらず、むしろ、そのmRNAがACA配列を持たなければタンパク質を合成する能力を完全に有していることがわかる。これは、言い換えると、大腸菌BL21(DE3)細胞の、細胞の完全性が長時間にわたって無傷で維持されており、増殖停止された細胞において、エネルギー代謝だけでなくアミノ酸およびヌクレオチドの生合成機能も完全に活性があることを示す。さらに、RNAポリメラーゼ、リボソーム、tRNA、およびタンパク質合成に必要とされる他の全ての因子を含む、転写および翻訳機序もまた、十分維持されている。 With both vectors (FIGS. 1A and 1B), cell proliferation was completely blocked upon MazF induction as judged by OD 600 and also [ 35 S] methionine incorporation into cellular proteins. These results show that the cells arrested for growth by MazF induction are not physiologically killed, but rather have the full capacity to synthesize proteins if their mRNA does not have an ACA sequence. In other words, the cell integrity of E. coli BL21 (DE3) cells has been maintained intact for a long time, and not only energy metabolism but also amino acid and nucleotide biosynthesis functions are completely completed in cells whose growth has been stopped. Is active. In addition, transcription and translation mechanisms, including RNA polymerase, ribosomes, tRNA, and all other factors required for protein synthesis are also well maintained.

pColdI(SP−2)エオタキシンを用いたエオタキシンの産生は、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動法後のクマシーブルー染色によって、主要なバンドとして現れる(図1C)。0時間の時点で、エオタキシンバンドはほとんど認められないが、12時間目では主要なバンドになり、その濃度は24時間後でも増大している。しかしながら、より長いインキュベーションしても、その産生レベルは顕著に促進されず、MazF誘発細胞におけるエオタキシン産生の閾値レベルがあることが示唆される。[35S]メチオニン取り込みは96時間にわたって一定に維持されたので(図1B)、SPPシステムにおけるエオタキシン産生および分解は、24時間後に平衡に達するようである。MazF誘発の際の完全な増殖阻害から予想されるように細胞タンパク質のバンドの濃度が一定のままであったことに注目することは重要である。本発明者らは、エオタキシン産生がLB培地等の富栄養培地によって影響されるかどうかを調べたが、pColdI(SP−2)を用いた場合、LB培地の使用によってエオタキシン産生が、限定されたM9培地で得られるレベルより促進されることはなかった。 Production of eotaxin using pColdI (SP-2) eotaxin appears as a major band by Coomassie blue staining after SDS polyacrylamide gel electrophoresis (FIG. 1C). At 0 hours, almost no eotaxin band is observed, but at 12 hours it becomes a major band and its concentration increases after 24 hours. However, even longer incubations did not significantly promote their production levels, suggesting that there is a threshold level of eotaxin production in MazF induced cells. Since [ 35 S] methionine uptake remained constant over 96 hours (FIG. 1B), eotaxin production and degradation in the SPP system appears to reach equilibrium after 24 hours. It is important to note that the concentration of cellular protein bands remained constant as expected from complete growth inhibition upon MazF induction. The present inventors examined whether eotaxin production is affected by a rich medium such as LB medium, but when pColdI (SP-2) was used, eotaxin production was limited by the use of LB medium. There was no enhancement from the level obtained with M9 medium.

タンパク質産生に対するACA配列の負の効果
図1で観察されるMazF誘発細胞における排他的エオタキシン産生が、ACAを持たないエオタキシンmRNAによることを確認するために、図2Aに示されるように、エオタキシン遺伝子に、そのアミノ酸配列を変化させることなく、5つの本来のACA配列を付加した。pColdI(SP−2)の使用によってエオタキシン遺伝子を発現させ、図1に記載されているのと同様にして細胞を処理し、[35S]−メチオニンで標識した。左パネルは、無ACAエオタキシン遺伝子の結果を示し(図1Bの左パネルと同じである)、右パネルは5つのACA配列を有するエオタキシン遺伝子の結果を示す。
Negative Effect of ACA Sequence on Protein Production To confirm that the exclusive eotaxin production in MazF-induced cells observed in FIG. 1 is due to eotaxin mRNA without ACA, as shown in FIG. Five original ACA sequences were added without changing the amino acid sequence. The eotaxin gene was expressed by use of pColdI (SP-2), cells were treated as described in FIG. 1 and labeled with [ 35 S] -methionine. The left panel shows the results for the ACA-free eotaxin gene (same as the left panel in FIG. 1B) and the right panel shows the results for the eotaxin gene with 5 ACA sequences.

この遺伝子を、図1に記載されるのと同じ条件下で、pColdI(SP−1)とpACYCmazFをともに用いることによって発現させた場合、最初の2時間低レベルのエオタキシン産生が観察されたのみで、後の時点では、無ACAmRNAでの発現(図2B、左パネル)と比較して、産生はバックグラウンドレベルまでさらに減少した(図2B、右パネル)。   When this gene was expressed by using both pColdI (SP-1) and pACYCmazF under the same conditions as described in FIG. 1, only low levels of eotaxin production were observed for the first 2 hours. At a later time point, production was further reduced to background levels (FIG. 2B, right panel) compared to expression with ACA-free mRNA (FIG. 2B, left panel).

不思議なことに、mazF遺伝子は異常に高いACA含量(111残基のタンパク質中9つのACA配列)を有するmRNAをコードし(MazEでは82アミノ酸残基中わずか2つのACA配列)、細胞においてmazF発現が負に調節されていることが示唆される。したがって、本発明者らは、無ACAmazF遺伝子[pACYCmazF(−9ACA)]を構築し、mazFコード領域からこれらのACA配列を除去すると、バックグラウンド細胞タンパク質産生をより効果的に減らせるかどうかを試験した。   Curiously, the mazF gene encodes an mRNA with an unusually high ACA content (9 ACA sequences in a 111 residue protein) (only 2 ACA sequences in 82 amino acid residues in MazE) and mazF expression in cells Is negatively regulated. Therefore, we constructed a non-ACAmazF gene [pACYCmazF (-9ACA)] and tested whether removing these ACA sequences from the mazF coding region could more effectively reduce background cell protein production. did.

図3は、mazF ORF中の全てのACA配列を除去した場合の、エオタキシン発現に対する効果を示す。パネルAは、MazFのアミノ酸配列、およびそのORFのヌクレオチド配列を示す。下線を引かれたトリプレット配列(合計9個)は、野生型mazF遺伝子中で元々ACAであり、MazF切断不可能配列に変化された。パネルBは、野生型mazF遺伝子(左パネル)および無ACAmazF遺伝子(右パネル)を用いた、pColdI(SP−2)エオタキシンによるエオタキシンの発現を示す。実験は、図1に記載されるように行った。   FIG. 3 shows the effect on eotaxin expression when all ACA sequences in the mazF ORF are removed. Panel A shows the amino acid sequence of MazF and the nucleotide sequence of its ORF. The underlined triplet sequence (9 total) was originally ACA in the wild type mazF gene and changed to a MazF non-cleavable sequence. Panel B shows the expression of eotaxin by pColdI (SP-2) eotaxin using the wild-type mazF gene (left panel) and the non-ACAmazF gene (right panel). The experiment was performed as described in FIG.

図3A(SEQ ID NO:2)に示されるように、塩基置換はいずれもMazFのアミノ酸配列を変化させない。pYCACmazF(−9ACA)を含む細胞は、M9培地中ではpYCACmazFを含む細胞よりも少し増殖が遅かったが、バックグラウンドタンパク質合成は、エオタキシン産生に顕著に影響することなく、さらに減少した(図3B)。これらの結果は、mRNA中のACA配列がMazF誘発細胞中のタンパク質産生に重要な役割を果たしていることを明らかに示す。 As shown in FIG. 3A (SEQ ID NO: 2) , none of the base substitutions changes the amino acid sequence of MazF. Cells containing pYCACmazF (-9ACA) grew slightly slower in M9 media than cells containing pYCACmazF, but background protein synthesis was further reduced without significantly affecting eotaxin production (FIG. 3B). . These results clearly show that the ACA sequence in the mRNA plays an important role in protein production in MazF-induced cells.

酵母タンパク質へのSPPシステムの適用
本発明者らは、SPPシステムを2つの酵母タンパク質、熱ショック因子Hsp10およびRNAポリメラーゼサブユニットRpb12に適用した。Hsp10およびRpb12のORFは、それぞれ3つおよび1つのACAを含み、それらのアミノ酸配列を変化させることなく、これをMazF切断不可能配列に転換した(図4A)。これらおよび野生型配列をそれぞれpColdI(SP−2)に挿入した。得られたプラスミドを、それぞれ、野生型Hsp10に対してpColdI(SP−2)Hsp10、変異Hsp10に対してpColdI(SP−2)Hsp10(−1ACA)、野生型Rpb12に対してpColdI(SP−2)Rpb12、およびpColdI(SP−2)Rpb12(−3ACA)と名づけた。これらのプラスミドで、pACYCmazFを含む大腸菌BL21(DE3)を個々に形質転換した。次いでタンパク質発現パターンを、15℃で48時間調べた。
Application of the SPP system to yeast proteins We applied the SPP system to two yeast proteins, heat shock factor Hsp10 and RNA polymerase subunit Rpb12. The Hsp10 and Rpb12 ORFs contained three and one ACA, respectively, which were converted to a MazF non-cleavable sequence without changing their amino acid sequence (FIG. 4A). These and wild type sequences were each inserted into pColdI (SP-2). The obtained plasmids were respectively pColdI (SP-2) Hsp10 for wild type Hsp10, pColdI (SP-2) Hsp10 (-1ACA) for mutant Hsp10, and pColdI (SP-2) for wild type Rpb12. ) Rpb12, and pColdI (SP-2) Rpb12 (-3ACA). These plasmids were individually transformed into E. coli BL21 (DE3) containing pACYCmazF. The protein expression pattern was then examined at 15 ° C. for 48 hours.

SPPシステムにおける酵母タンパク質の発現を図4に示す。pColdI(SP−2)を用いて、酵母Hsp10およびRpb12を、それらの遺伝子中のACA配列ありおよびなしで、SPPシステムにおいて発現させた。実験は、図1に関して上述したように行った。図4Aは、野生型および無ACAHsp10遺伝子を用いたHsp10の発現を示す。106個のコドンからなるhsp10 ORFは3つのACA配列(A25−Q26のGCA−CAA、T29のACAおよびP76−Q77のCCA−CAG)を含み、これらをそれぞれGCC−CAA、ACCおよびCCC−CAGに転換した(変化させた塩基は太字で示す)。これらの塩基置換は、Hsp10のアミノ酸配列を変化させない。図4Bは、野生型および無ACA遺伝子を用いたRpb12の発現を示す。70個のコドンからなるrpb12 ORFは、T10に1つのACAを含み、これはスレオニン用ACCに転換された。   The expression of yeast proteins in the SPP system is shown in FIG. Using pColdI (SP-2), yeast Hsp10 and Rpb12 were expressed in the SPP system with and without ACA sequences in their genes. The experiment was performed as described above with respect to FIG. FIG. 4A shows the expression of Hsp10 using wild-type and no ACAHsp10 genes. The hsp10 ORF consisting of 106 codons contains three ACA sequences (A25-Q26 GCA-CAA, T29 ACA and P76-Q77 CCA-CAG), which are in GCC-CAA, ACC and CCC-CAG, respectively. Converted (changed bases are shown in bold). These base substitutions do not change the amino acid sequence of Hsp10. FIG. 4B shows the expression of Rpb12 using wild type and no ACA genes. The rpb12 ORF consisting of 70 codons contained one ACA at T10, which was converted to an ACC for threonine.

図4Aは、天然の3つのACA配列(WT)があってもHsp10はそれなりのレベルで発現されることを示す。しかしながら、全てのACA配列を除去すると、Hsp10合成は有意に数倍増した。おそらくより多くのリボソームがHsp10の産生に専ら用いられたために、無ACAHsp10の場合、バックグラウンドもまた顕著に減少したことは、注目に値する。図4Bでは野生型パネルでは35S−メチオニン取り込みがほとんど観察されず、無ACARpb12ではそれなりの取り込みが見られた。したがってRpb12は1つのACAしか含まないにもかかわらず、これがSPPシステムにおける産生において壊滅的な効果を引き起こすことを示す。これらの結果から、MazFに対するmRNA感受性はmRNA中のACA配列の数だけでなく、MazFに対するACA配列の効果的な感受性によっても支配され得ることが示唆される。リボソームはmRNAをMazFによるその切断から保護すると考えられるので、ACA配列感受性は、mRNAの一本鎖領域中のその位置、ならびにリボソームによるmRNAの効果的翻訳によって決定されるようである。 FIG. 4A shows that even with the three natural ACA sequences (WT), Hsp10 is expressed at reasonable levels. However, removal of all ACA sequences significantly increased Hsp10 synthesis several fold. It is noteworthy that the background was also significantly reduced in the case of ACAHsp10, probably because more ribosomes were exclusively used for the production of Hsp10. In FIG. 4B, almost no 35 S-methionine uptake was observed in the wild type panel, and some uptake was seen in the non-ACARpb12. Thus, although Rpb12 contains only one ACA, it shows that this causes a devastating effect on production in the SPP system. These results suggest that mRNA sensitivity to MazF can be governed not only by the number of ACA sequences in the mRNA, but also by the effective sensitivity of the ACA sequences to MazF. Since ribosomes are thought to protect mRNA from its cleavage by MazF, ACA sequence sensitivity appears to be determined by its location in the single stranded region of the mRNA as well as by efficient translation of the mRNA by the ribosome.

内在性膜タンパク質へのSPPシステムの適用
本発明者らは、SPPシステムを微量内在性膜タンパク質へ適用しようと試みた。本発明者らは、リポタンパク質のシグナルペプチドの切断に特異的に必要とされる、大腸菌中のシグナルペプチダーゼIIの遺伝子lspAを選択した(TokudaおよびMatsuyama、Biochem.Biophys.Acta 1693:5〜13頁(2004年))。大腸菌は、合計96種のリポタンパク質を含み、これらは、成熟したリポタンパク質の第2のアミノ酸残基の性質(酸性であるか中性であるか)により、内膜または外膜のいずれかで集合することが知られている(YamaguchiおよびInouye、Cell 53:423〜432頁(1988年)、TokudaおよびMatsuyama、Biochem.Biophys.Acta 1693:5〜13頁(2004年))。他の全ての分泌タンパク質のシグナルペプチドは、シグナルペプチダーゼI(リーダーペプチダーゼ)によって切断されるが、これは大腸菌中に1細胞あたり500分子のレベルでしか存在しないと推定される(Wolfeら、J.Biol.Chem.257:7898〜7902頁(1982年))。
Application of SPP system to integral membrane proteins We have attempted to apply the SPP system to trace integral membrane proteins. We selected the signal peptidase II gene lspA in E. coli specifically required for cleavage of the lipoprotein signal peptide (Tokuda and Matsuyama, Biochem. Biophys. Acta 1693: 5-13). (2004)). E. coli contains a total of 96 lipoproteins, either in the inner or outer membrane, depending on the nature of the second amino acid residue of the mature lipoprotein (whether it is acidic or neutral). (Yamaguchi and Inouye, Cell 53: 423-432 (1988), Tokuda and Matsuyama, Biochem. Biophys. Acta 1693: 5-13 (2004)). The signal peptide of all other secreted proteins is cleaved by signal peptidase I (leader peptidase), which is presumed to be present at a level of 500 molecules per cell in E. coli (Wolfe et al., J. Biol. Biol.Chem.257: 7898-7902 (1982)).

リポタンパク質シグナルペプチダーゼ(LspA)もまた、内膜中の非常に少量のタンパク質であると考えられている。これは164個のアミノ酸残基からなり、4つの推定膜貫通ドメインを含むので、LspAが内在性内膜タンパク質であることが示される。IspA ORF中の3つのACA配列を、そのアミノ酸配列を変化させることなく非MazF切断可能配列に変化させ、mazF(−9ACA)を用いたSPPシステムにおいて、pColdI(SP−2)を用いて無ACALspAを発現させた。   Lipoprotein signal peptidase (LspA) is also thought to be a very small amount of protein in the inner membrane. It consists of 164 amino acid residues and contains 4 putative transmembrane domains, indicating that LspA is an integral inner membrane protein. The three ACA sequences in the IspA ORF were changed to non-MazF cleavable sequences without changing their amino acid sequence, and in the SPP system using mazF (-9ACA), no ACALspA was used using pColdI (SP-2) Was expressed.

pColdL(SP−2)を用いたSPPシステムにおける、内膜タンパク質LspAの発現を図5に示す。LspA(シグナルペプチダーゼII、リポタンパク質シグナルペプチダーゼ)を、図1に記載されるようにSPPシステムにおいて発現させた。パネルAは全細胞タンパク質を示す。パネルBは膜画分を示す。LspAの位置を矢印で示す。   The expression of the inner membrane protein LspA in the SPP system using pColdL (SP-2) is shown in FIG. LspA (signal peptidase II, lipoprotein signal peptidase) was expressed in the SPP system as described in FIG. Panel A shows total cellular protein. Panel B shows the membrane fraction. The position of LspA is indicated by an arrow.

図5Aに示されるように、35S−メチオニン取り込みがIPTG誘導後1時間しか続かなかったので、SPPシステムにおけるLspAの発現は、見かけ上細胞に対して毒性がある。しかし、図5Bに示されるように、0時間および1時間の時点でのLspAバンド濃度は他の細胞タンパク質バンドと比較して最も高かったので(図5A中のCレーンと比較されたい)、かなりの35S−メチオニンがLspAに取り込まれるようである。0時間および1時間で観察されたバックグラウンドの細胞タンパク質合成は、超遠心分離によって容易に除去され、35S−メチオニン取り込みは膜画分に高度に濃縮された。 As shown in FIG. 5A, the expression of LspA in the SPP system is apparently toxic to cells since 35 S-methionine uptake lasted only 1 hour after IPTG induction. However, as shown in FIG. 5B, the LspA band concentration at 0 and 1 hour was the highest compared to other cellular protein bands (compare C lane in FIG. 5A), so Of 35 S-methionine appears to be incorporated into LspA. Background cellular protein synthesis observed at 0 and 1 hour was easily removed by ultracentrifugation and 35 S-methionine incorporation was highly enriched in the membrane fraction.

考察
本研究は、mRNA干渉酵素による細胞タンパク質合成の完全な阻害が、細胞生理機能劣化効果がないことを示す。MazFによりほとんど全ての細胞mRNAがACA配列で切断される結果として、細胞タンパク質合成は完全にブロックされ、これは言い換えると、完全な細胞増殖停止につながる。しかし驚いたことに、MazF誘発によって増殖停止された細胞は、mRNAがACA配列を有さないように改変されていれば、タンパク質合成を高レベルで長時間にわたって(15℃で少なくとも96時間)行う能力があることがわかった。このようにして、本発明者らは、インビボでの単一タンパク質産生(SPP)を確立することに初めて成功した。
DISCUSSION This study shows that complete inhibition of cellular protein synthesis by mRNA interfering enzymes has no effect on cell physiology degradation. As a result of almost all cellular mRNA being cleaved at the ACA sequence by MazF, cellular protein synthesis is completely blocked, which in turn leads to complete cell growth arrest. Surprisingly, however, cells that have been arrested by MazF induction undergo high levels of protein synthesis for extended periods of time (at least 96 hours at 15 ° C.) if the mRNA has been modified to have no ACA sequences. I found that I have the ability. In this way, the inventors have succeeded for the first time in establishing single protein production (SPP) in vivo.

本発明者らの結果から、MazF誘発細胞が死んでいないことが実証される。MazFを誘発しても、RNAおよびタンパク質合成を含む種々の細胞機能に必要とされる十分なATPを産生するエネルギー代謝は維持され、細胞の統合性は妨げられない。また、アミノ酸およびヌクレオチドの生合成もまた、無傷のまま維持される。新しい細胞タンパク質合成が完全にない状態で、これらの細胞機能に必要とされる全てのタンパク質因子(例えばタンパク質合成に必要とされるタンパク質因子)および細胞代謝が15℃で少なくとも96時間安定して維持されることがわかったのは、実に驚くべきことである。SPP能力に影響することなくこれらの細胞機能がどれぐらいの時間保持され得るかは、まだ決定されていない。それらの細胞は一見して休止状態にあるように見えるが、それらは、RNAおよびタンパク質合成の能力を完全に有しており、栄養の欠乏による静止期によって引き起こされる休止状態とは明らかに異なる。本発明者らは、MazF誘発によって生じる生理学的状態を、「擬休止」状態と呼ぶことを提案する。擬休止細胞が死んでいるかいないかは、まだ決定されていない。細菌の生存能は、種々の処理後の細胞のコロニー形成能力によってしばしば決定される。MazF誘発後の大腸菌細胞の生存能をこの方法で調べたが、MazEが誘発されれば、MazF誘発後の限られた時間のインキュベーションの間に、生育が再開されることが示されている(Pedersenら、Mol.Microbiol.45:501〜10頁(2002年)、Amitaiら、J.Bacteriol.186:8295〜8300頁(2004年))。したがって、MazFの効果はある程度可逆的であるが、全ての細胞が死ぬことになる「引き返し限界点」があると主張されている(Amitaiら、J.Bacteriol.186:8295〜8300頁(2004年))。重要なのは、両方のグループによって用いられているMazE遺伝子は、そのORF中に2つのACA配列を含むことである。本結果から、MazF誘発細胞において任意の遺伝子が発現されるためには、これらの遺伝子中のACA配列がMazF切断不可能配列に転換されなければならないことが明らかに示される。したがって、MazFを発現している擬休止細胞は、MazEのORFから全てのACA配列が排除されていなければMazEを発現できない可能性が高い。   Our results demonstrate that MazF-induced cells are not dead. Inducing MazF maintains energy metabolism that produces sufficient ATP required for various cellular functions, including RNA and protein synthesis, and does not hinder cell integrity. In addition, biosynthesis of amino acids and nucleotides is also maintained intact. In the absence of new cellular protein synthesis, all protein factors required for these cellular functions (eg, protein factors required for protein synthesis) and cell metabolism remain stable at 15 ° C for at least 96 hours. It's amazing how it was found. It has not yet been determined how long these cell functions can be retained without affecting SPP capacity. Although they appear to be dormant at first glance, they are completely capable of RNA and protein synthesis and are clearly different from dormancy caused by quiescence due to nutritional deficiencies. We propose to call the physiological state caused by MazF induction a “pseudo-pause” state. It has not yet been determined whether pseudo-resting cells are dead or not. Bacterial viability is often determined by the ability of the cells to colonize after various treatments. The viability of E. coli cells after MazF induction was examined in this way, and it was shown that when MazE is induced, growth resumes during the limited time incubation after MazF induction ( Pedersen et al., Mol. Microbiol. 45: 501-10 (2002), Amitai et al., J. Bacteriol. 186: 8295-8300 (2004)). Thus, while the effect of MazF is reversible to some extent, it is claimed that there is a “return limit” that causes all cells to die (Amitai et al., J. Bacteriol. 186: 8295-8300 (2004). )). Importantly, the MazE gene used by both groups contains two ACA sequences in its ORF. This result clearly shows that for any gene to be expressed in MazF-induced cells, the ACA sequence in these genes must be converted to a MazF non-cleavable sequence. Therefore, pseudo-resting cells expressing MazF are likely not to express MazE unless all ACA sequences are excluded from the ORF of MazE.

生細胞または非死細胞において目的の単一タンパク質のみを産生する能力は、これまで達成できなかった、生細胞におけるタンパク質の種々の側面を研究するための新規なアプローチを提供する。SPPシステムを用いると生細胞中で目的のタンパク質を同位元素(15Nおよび13C)で排他的に標識することができるので、生細胞中でタンパク質のNMR構造を調べることも可能かもしれない。最近本発明者らは、高発現寒冷ショックベクターpColdによって目的のタンパク質を発現させると、タンパク質精製なしで細胞溶解物を用いて、タンパク質のNMR構造決定ができることを示した(Qingら、Nat.Biotechnol.22:877〜882頁(2004年))。我々はここで、MazFとpColdベクターを一緒に用いると、バックグラウンド細胞タンパク質合成がMazF誘発によってほとんど完全にブロックされるので、シグナル対ノイズ比が劇的に減少することを示す。これらの実験において、本発明者らは、pColdIベクター自体からのACA配列の除去もまた非常に重要であり、それによってエオタキシン産生が5倍向上することを示した。MazFと組み合わせた場合、エオタキシン合成の割合は、35S−メチオニン取り込みで判断して、全細胞タンパク質合成の90%のレベルであった。残りの10%は、いかなる特定のタンパク質バンドへも取り込まれることなく、一般的なバックグラウンドを構成した。これは、次に、大量に発現された場合は毒性があるために産生が限られている非常に少量のタンパク質の構造研究を行うことを可能にする。本発明者らは、実際にここで非常に少量の内膜タンパク質であるLspAが膜画分中で排他的に発現され得ることを実証した。いくつかのタンパク質は生細胞中でしかフォールディングができないので、その構造研究はSPPシステムの使用によってのみ達成され得る。 The ability to produce only a single protein of interest in living or non-dead cells provides a novel approach to study various aspects of proteins in living cells that could not be achieved previously. Since the protein of interest can be exclusively labeled with isotopes ( 15 N and 13 C) in living cells using the SPP system, it may be possible to examine the NMR structure of the protein in living cells. Recently, the inventors have shown that expression of a protein of interest with a high expression cold shock vector pCold can determine the NMR structure of the protein using cell lysates without protein purification (Qing et al., Nat. Biotechnol). 22: 877-882 (2004)). We now show that when MazF and pCold vector are used together, the signal-to-noise ratio is dramatically reduced since background cell protein synthesis is almost completely blocked by MazF induction. In these experiments, we have shown that removal of the ACA sequence from the pColdI vector itself is also very important, thereby improving eotaxin production by a factor of 5. When combined with MazF, the rate of eotaxin synthesis was at a level of 90% of total cellular protein synthesis, as judged by 35 S-methionine incorporation. The remaining 10% constituted a general background without being incorporated into any particular protein band. This in turn makes it possible to conduct structural studies of very small amounts of proteins that are toxic when expressed in large quantities and thus have limited production. The inventors have now demonstrated that LspA, indeed a very small amount of inner membrane protein, can be expressed exclusively in the membrane fraction. Since some proteins can only fold in living cells, their structural studies can only be accomplished through the use of the SPP system.

その他のSPPシステム独特の利点は、MazF誘発の際に細胞増殖が完全にブロックされるので、高度に濃縮された培養物中で、目的のタンパク質が産生、または同位元素で標識され得る点である。SPPシステムを、タンパク質だけでなく他の非タンパク質化合物の産生にも使用することも可能である。さらに、SPPシステムは細菌に限定されず、MazFおよび他のmRNA干渉酵素を真核細胞に適用して酵母および哺乳動物細胞においてSPPシステムをつくることも可能である。   Another unique advantage of the SPP system is that cell growth is completely blocked upon MazF induction, so that the protein of interest can be produced or labeled with isotopes in highly concentrated cultures. . The SPP system can be used to produce not only proteins but also other non-protein compounds. Furthermore, the SPP system is not limited to bacteria, and MazF and other mRNA interference enzymes can be applied to eukaryotic cells to create SPP systems in yeast and mammalian cells.

本明細書中にある範囲の値が提供される場合、他に文脈によって明らかに規定されない限り、低い方の限界の単位の10分の1まで、その範囲の上限と下限との間の、間にある値のそれぞれ、およびその述べられた範囲の任意の他の述べられた、または間にある値が本発明に包含されることが理解される。述べられた範囲の、任意の具体的に排除された限界を条件として、これらの、より小さい範囲に独立して含まれ得る、より小さい範囲の上限および下限もまた、本発明に包含される。述べられた範囲が限界の一方または両方を含む場合、それらの含まれた限界の両方を排除する範囲もまた、本発明に含まれる。   Where values in a range are provided herein, between the upper and lower limits of the range, up to one-tenth of the lower limit unit, unless otherwise specified by context. It is understood that each of the values in and any other stated or in between values in the stated range are encompassed by the invention. Subject to any specifically excluded limits of the stated ranges, upper and lower limits of smaller ranges that can be independently included in these smaller ranges are also encompassed by the present invention. Where the stated range includes one or both of the limits, ranges excluding both those included limits are also included in the invention.

本明細書中で議論された刊行物は、単に本願の出願日前のそれらの開示に関してのみ提供される。本明細書中で、本発明が以前の発明のためにかかる刊行物に先立つ権利がないと認めるものと解釈されるべきものはない。さらに、提供される発行の日付は、実際の発行の日付と異なり得、個々に確認される必要があり得る。   The publications discussed herein are provided solely for their disclosure prior to the filing date of the present application. Nothing in this specification should be construed as an admission that the invention is not entitled to antedate such publication by virtue of prior invention. Further, the date of issue provided may be different from the date of actual issue and may need to be individually verified.

特定の実施形態を参照しながら本発明を説明してきたが、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、種々の変化がなされ得、同等物が置換され得ることは、当業者によって理解されるべきである。また、特定の状況、物質、組成物、方法、方法の1つまたは複数の工程を目的の本発明の精神および範囲に適応させるように、多くの変更がなされ得る。かかる変更は全て、ここに添付される特許請求の範囲の範囲内にあるよう意図される。   Although the invention has been described with reference to particular embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes can be made and equivalents can be substituted without departing from the true spirit and scope of the invention. It should be. In addition, many modifications may be made to adapt a particular situation, material, composition of matter, method, method or steps, to the intended spirit and scope of the invention. All such modifications are intended to be within the scope of the claims appended hereto.

MazF同時発現ありまたはなしでpColdI(SP−1)およびpColdI(SP−2)を使用した、ヒトエオタキシンの発現を示す図である。FIG. 2 shows the expression of human eotaxin using pColdI (SP-1) and pColdI (SP-2) with or without MazF co-expression. MazF同時発現ありまたはなしでpColdI(SP−1)およびpColdI(SP−2)を使用した、ヒトエオタキシンの発現を示す図である。FIG. 2 shows the expression of human eotaxin using pColdI (SP-1) and pColdI (SP-2) with or without MazF co-expression. MazF同時発現ありまたはなしでpColdI(SP−1)およびpColdI(SP−2)を使用した、ヒトエオタキシンの発現を示す図である。FIG. 2 shows the expression of human eotaxin using pColdI (SP-1) and pColdI (SP-2) with or without MazF co-expression. エオタキシン発現に対するACA配列の効果を示す図である。FIG. 5 shows the effect of ACA sequence on eotaxin expression. エオタキシン発現に対するACA配列の効果を示す図である。FIG. 5 shows the effect of ACA sequence on eotaxin expression. エオタキシン発現に対する、MazF ORF中の全てのACA配列の除去の効果を示す図である。FIG. 5 shows the effect of removal of all ACA sequences in the MazF ORF on eotaxin expression. エオタキシン発現に対する、MazF ORF中の全てのACA配列の除去の効果を示す図である。FIG. 5 shows the effect of removal of all ACA sequences in the MazF ORF on eotaxin expression. SPPシステムにおける酵母タンパク質の発現を示す図である。It is a figure which shows the expression of the yeast protein in a SPP system. pColdIV(SP−2)を用いたSPPシステムにおける、内膜タンパク質であるLspAの発現を示す図である。It is a figure which shows the expression of LspA which is an inner membrane protein in the SPP system using pColdIV (SP-2).

Claims (32)

形質転換可能な原核生物の生細胞において非標的細胞タンパク質合成を減少させながら単一標的タンパク質を発現するためのシステムであって、
(a)単離された形質転換可能な原核生物の生細胞;
(b)mRNA干渉酵素認識配列を認識し、該mRNA干渉酵素認識配列で1本鎖mRNAを特異的に切断するmRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする単離された核酸配列と該単離された核酸配列に動作可能に連結されている誘導性プロモーターとを含む第1の発現ベクター、ここでmRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする単離された核酸配列が該mRNA干渉酵素認識配列を含むとき、該mRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする単離された核酸配列は、少なくとも1つのmRNA干渉酵素認識配列を代替の配列で置換することによって、コードされるアミノ酸配列を変化させることなく変異された、該mRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする変異核酸配列である
(c)標的タンパク質をコードする単離された核酸配列を含む第2の発現ベクター、ここで標的タンパク質をコードする単離された核酸配列が該mRNA干渉酵素認識配列を含むとき、該標的タンパク質をコードする単離された核酸配列は、該mRNA干渉酵素認識配列代替の配列で置換することによって、コードされるアミノ酸配列を変化させることなく変異された、該標的タンパク質をコードする変異核酸配列である
を含んでなり、(a)の単離された形質転換可能な原核生物の生細胞は該第1の発現ベクターおよび第2の発現ベクターで形質転換されており、その結果得られた形質転換された細胞該形質転換された細胞における標的タンパク質の発現を可能にする条件下で維持されることを特徴とするシステム。
A system for expressing a single target protein while reducing non-target cellular protein synthesis in a transformable prokaryotic living cell, comprising:
(A) an isolated transformable prokaryotic living cell;
(B) an isolated nucleic acid sequence encoding an mRNA interference enzyme polypeptide that recognizes an mRNA interference enzyme recognition sequence and specifically cleaves a single-stranded mRNA at the mRNA interference enzyme recognition sequence, and the isolated nucleic acid A first expression vector comprising an inducible promoter operably linked to a sequence, wherein said mRNA when said isolated nucleic acid sequence encoding an mRNA interfering enzyme polypeptide comprises said mRNA interfering enzyme recognition sequence nucleic acid sequence is released the single encoding interference enzyme polypeptide by replacing sequences of alternative at least one mRNA interfering enzyme recognition sequences were mutated without changing the amino acid sequence encoded, the mRNA It is mutated nucleic acid sequence encoding the interference enzyme polypeptide;
(C) a second expression vector comprising an isolated nucleic acid sequence encoding the target protein , wherein when the isolated nucleic acid sequence encoding the target protein comprises the mRNA interference enzyme recognition sequence, the target protein The isolated nucleic acid sequence encoding is a mutated nucleic acid sequence encoding the target protein that has been mutated without altering the encoded amino acid sequence by replacing the mRNA interference enzyme recognition sequence with an alternative sequence. Is ;
Comprise becomes viable cells isolated transformable prokaryotic (a) is transformed with the first expression vector and the second expression vector, transformation resulting cells, a system characterized in that it is maintained under conditions that allow expression of the target protein in said transformed cells.
第2の発現ベクター標的タンパク質をコードする変異核酸配列に動作可能に連結されている少なくとも1つの誘導性プロモーターを含む、請求項に記載のシステム。The system of claim 1 , wherein the second expression vector comprises at least one inducible promoter operably linked to a mutated nucleic acid sequence encoding the target protein. mRNA干渉酵素認識配列アデニン−シトシン−アデニンである、請求項に記載のシステム。The system according to claim 1 , wherein the mRNA interference enzyme recognition sequence is adenine-cytosine-adenine. 標的タンパク質をコードする変異核酸配列は、レアコドン好ましいコドンに置換されようにさらに変異された二重変異核酸配列であり、該二重変異核酸配列標的タンパク質のアミノ酸配列と同一なアミノ酸配列を有するタンパク質をコードする、請求項1に記載のシステム。Variant nucleic acid sequences encoding the target protein, rare codon a double mutant nucleic acid sequences have been further mutated to be substituted is preferred codons, said double mutant nucleic acid sequence, amino acid sequence identical to the amino acid sequence of the target protein The system of claim 1, which encodes a protein having 誘導性プロモーターが二重変異核酸配列に動作可能に連結されている、請求項に記載のシステム。 5. The system of claim 4 , wherein the inducible promoter is operably linked to a double mutant nucleic acid sequence. mRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする変異核酸配列レアコドン好ましいコドンに置換されるようにさらに変異された二重変異核酸配列であり二重変異核酸配列mRNA干渉酵素ポリペプチドのアミノ酸配列と同一なアミノ酸配列を有するmRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする、請求項1に記載のシステム。variant nucleic acid sequences encoding mRNA interference enzyme polypeptide is a double mutant nucleic acid sequences have been further mutated to be substituted on rare codons are preferred codons, said double mutant nucleic acid sequence, the amino acid of the mRNA interfering enzyme polypeptide 2. The system of claim 1 which encodes an mRNA interference enzyme polypeptide having an amino acid sequence identical to the sequence. 形質転換可能な原核生物の生細胞大腸菌細胞である、請求項に記載のシステム。The system of claim 1 , wherein the transformable prokaryotic live cell is an E. coli cell. mRNA干渉酵素ポリペプチドMazFである、請求項1に記載のシステム。The system of claim 1, wherein the mRNA interference enzyme polypeptide is MazF. 標的タンパク質哺乳動物タンパク質である、請求項1に記載のシステム。The system of claim 1, wherein the target protein is a mammalian protein. 哺乳動物タンパク質はヒトタンパク質である、請求項に記載のシステム。The system of claim 9 , wherein the mammalian protein is a human protein. 標的タンパク質酵母タンパク質である、請求項1に記載のシステム。The system of claim 1, wherein the target protein is a yeast protein. 標的タンパク質微量細菌タンパク質である、請求項1に記載のシステム。The system of claim 1, wherein the target protein is a trace bacterial protein. 標的タンパク質、毒性の少量タンパク質である、請求項12に記載のシステム。13. The system according to claim 12 , wherein the target protein is a toxic minor protein. 形質転換された細胞、少なくとも1つの放射性標識同位元素を含む培地中で維持される、請求項1に記載のシステム。The system of claim 1, wherein the transformed cells are maintained in a medium comprising at least one radiolabeled isotope. 標的タンパク質、発現された場合に放射性同位元素標識される、請求項14に記載のシステム。15. The system of claim 14 , wherein the target protein is radioisotopically labeled when expressed. 標的タンパク質をコードする単離された核酸配列ポリメラーゼ連鎖反応によって増幅されたものである、請求項1に記載のシステム。An isolated nucleic acid sequence encoding the target protein is one that is amplifiable by polymerase chain reaction system of claim 1. (a)mRNA干渉酵素認識配列を認識し、該mRNA干渉酵素認識配列で1本鎖mRNAを特異的に切断するmRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする単離された核酸配列が該mRNA干渉酵素認識配列を含むとき、該核酸配列を変異させて、少なくとも1つのmRNA干渉酵素認識配列を、コードされるアミノ酸配列を変化させることなく代替の配列で置換して、該mRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする変異核酸配列を生じる工程、
(b)標的タンパク質をコードする単離された核酸配列が該mRNA干渉酵素認識配列を含むとき、該標的タンパク質をコードする該単離された核酸配列を変異させて、コードされるアミノ酸配列を変化させることなく、該mRNA干渉酵素認識配列を代替の配列で置換して、該標的タンパク質をコードする変異核酸配列を生じる工程、
(c)工程(a)の核酸配列又は変異核酸配及び該核酸配列又は変異核酸配列に動作可能に連結されている少なくとも1つの誘導性プロモーターを含む第1の発現ベクター、並びに工程(b)の核酸配列又は変異核酸配列を含む第2の発現ベクターを提供する工程、
(d)単離された形質転換可能な原核生物の生細胞を提供する工程、
(e)第1の発現ベクターおよび第2の発現ベクターを、該単離された形質転換可能な原核生物の生細胞に導入してコトランスフェクションさせる工程、
(f)第1のベクターに含まれる誘導性プロモーターを該mRNA干渉酵素ポリペプチドを発現させる誘導因子で誘導して、工程(e)で得られた形質転換された細胞内で該mRNA干渉酵素ポリペプチドを発現させる工程、ならびに
(g)工程(f)の形質転換された細胞を、細胞における該標的タンパク質の発現を可能にする条件下で維持する工程
を含む、単離された原核生物の生細胞において標的タンパク質を発現させ、又は標的タンパク質の発現を増大させる方法。
(A) An isolated nucleic acid sequence encoding an mRNA interference enzyme polypeptide that recognizes an mRNA interference enzyme recognition sequence and specifically cleaves single-stranded mRNA with the mRNA interference enzyme recognition sequence is the mRNA interference enzyme recognition sequence. The nucleic acid sequence is mutated to replace at least one mRNA interfering enzyme recognition sequence with an alternative sequence without altering the encoded amino acid sequence to encode the mRNA interfering enzyme polypeptide. Producing a nucleic acid sequence;
(B) When the isolated nucleic acid sequence encoding the target protein contains the mRNA interference enzyme recognition sequence, the isolated nucleic acid sequence encoding the target protein is mutated to change the encoded amino acid sequence. Without replacing the mRNA interfering enzyme recognition sequence with an alternative sequence, resulting in a mutated nucleic acid sequence encoding the target protein;
Step (c) a first expression vector comprising at least one inducible promoter is operably linked to a nucleic acid sequence or variant nucleic acid sequence and nucleic acid sequence or variant nucleic acid sequences of (a), and step (b) Providing a second expression vector comprising a nucleic acid sequence of
(D) providing an isolated transformable prokaryotic living cell,
(E) introducing the first expression vector and the second expression vector into the isolated live transformable prokaryotic cell and co-transfecting;
(F) Inducing an inducible promoter contained in the first vector with an inducing factor that expresses the mRNA interference polypeptide, and transforming the mRNA interference enzyme in the transformed cell obtained in step (e) Expressing the prokaryotic organism, comprising: expressing the peptide; and (g) maintaining the transformed cell of step (f) under conditions that allow expression of the target protein in the cell. A method of expressing a target protein in a cell or increasing the expression of a target protein.
第2の発現ベクター、標的タンパク質をコードする核酸配列又は変異核酸配列に動作可能に連結されている少なくとも1つの誘導性プロモーターをさらに含む、請求項17に記載の方法。The second expression vector comprises further at least one inducible promoter is operably linked to a nucleic acid sequence or variant nucleic acid sequence encoding a target protein, method of claim 17. 標的タンパク質をコードする核酸配列又は変異核酸配列に動作可能に連結された誘導性プロモーターを誘導因子で誘導して標的タンパク質を発現させる工程をさらに含む、請求項18に記載の方法。19. The method of claim 18 , further comprising inducing an inducible promoter operably linked to a nucleic acid sequence encoding a target protein or a mutated nucleic acid sequence with an inducer to express the target protein. 工程(a)
mRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする変異核酸配列をさらに変異させてレアコドンを好ましいコドンで置換して、mRNA干渉酵素ポリペプチドのアミノ酸配列と同一なアミノ酸配列を有するmRNA干渉酵素をコードする二重変異核酸配列を生じる工程
をさらに含む、請求項17に記載の方法。
Step (a),
The variant nucleic acid sequences encoding mRNA interference enzyme polypeptide by further mutated and replaced with preferred codons rare codons, encoding mRNA interference enzyme having the amino acid sequence identical to the amino acid sequence of the mRNA interfering enzymatic polypeptides double mutant 18. The method of claim 17 , further comprising the step of generating a nucleic acid sequence.
工程(b)
標的タンパク質をコードする変異核酸配列をさらに変異させてレアコドンを好ましいコドンで置換して、標的タンパク質のアミノ酸配列と同一なアミノ酸配列を有するタンパク質をコードする二重変異核酸配列を生じる工程
をさらに含む、請求項17に記載の方法。
Step (b),
Further mutated variant nucleic acid sequences encoding the target protein was replaced with preferred codons rare codons, further comprising the step of producing double mutant nucleic acid sequence encoding a protein having an amino acid sequence identical to the amino acid sequence of the target protein The method of claim 17 .
工程(a)
mRNA干渉酵素ポリペプチドをコードする変異核酸配列をさらに変異させてレアコドンを好ましいコドンで置換して、mRNA干渉酵素ポリペプチドのアミノ酸配列と同一なアミノ酸配列を有するmRNA干渉酵素をコードする二重変異核酸配列を生じる工程
をさらに含み、
工程(b)
標的タンパク質をコードする変異核酸配列をさらに変異させてレアコドンを好ましいコドンで置換して、標的タンパク質のアミノ酸配列と同一なアミノ酸配列を有するタンパク質をコードする二重変異核酸配列を生じる工程
をさらに含む、
請求項17に記載の方法。
Step (a),
The variant nucleic acid sequences encoding mRNA interference enzyme polypeptide by further mutated and replaced with preferred codons rare codons, encoding mRNA interference enzyme having the amino acid sequence identical to the amino acid sequence of the mRNA interfering enzymatic polypeptides double mutant Further comprising generating a nucleic acid sequence;
Step (b),
Further mutated variant nucleic acid sequences encoding the target protein was replaced with preferred codons rare codons, further comprising the step of producing double mutant nucleic acid sequence encoding a protein having an amino acid sequence identical to the amino acid sequence of the target protein ,
The method of claim 17 .
mRNA干渉酵素認識配列アデニン−シトシン−アデニンである、請求項17に記載の方法。The method according to claim 17 , wherein the mRNA interference enzyme recognition sequence is adenine-cytosine-adenine. 形質転換可能な原核生物の生細胞大腸菌細胞である、請求項17に記載の方法。18. The method of claim 17 , wherein the transformable live prokaryotic cell is an E. coli cell. mRNA干渉酵素ポリペプチドMazFである、請求項17に記載の方法。18. The method of claim 17 , wherein the mRNA interference enzyme polypeptide is MazF. 標的タンパク質哺乳動物タンパク質である、請求項17に記載の方法。The method of claim 17 , wherein the target protein is a mammalian protein. 標的タンパク質ヒトタンパク質である、請求項26に記載の方法。27. The method of claim 26 , wherein the target protein is a human protein. 標的タンパク質は酵母タンパク質である、請求項17に記載の方法。The method of claim 17 , wherein the target protein is a yeast protein. 標的タンパク質微量細菌タンパク質である、請求項17に記載の方法。The method of claim 17 , wherein the target protein is a trace bacterial protein. 標的タンパク質毒性の少量タンパク質である、請求項29に記載の方法。30. The method of claim 29 , wherein the target protein is a toxic minor protein. 工程(g)の間に少なくとも1つの放射性標識同位元素を含む培地中で形質転換された細胞をインキュベートする工程をさらに含む、請求項17に記載の方法。18. The method of claim 17 , further comprising the step of incubating the transformed cells in a medium comprising at least one radiolabeled isotope during step (g). 工程(b)における標的タンパク質をコードする単離された核酸配列をポリメラーゼ連鎖反応によって増幅する工程をさらに含む、請求項17に記載の方法。18. The method of claim 17 , further comprising amplifying the isolated nucleic acid sequence encoding the target protein in step (b) by polymerase chain reaction.
JP2007540092A 2004-11-04 2005-11-04 Single protein production in living cells promoted by messenger RNA interference enzyme Expired - Fee Related JP5013375B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62497604P 2004-11-04 2004-11-04
US60/624,976 2004-11-04
PCT/US2005/040107 WO2006055292A2 (en) 2004-11-04 2005-11-04 Single protein production in living cells facilitated by a messenger rna interferase

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008518623A JP2008518623A (en) 2008-06-05
JP5013375B2 true JP5013375B2 (en) 2012-08-29

Family

ID=36407606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007540092A Expired - Fee Related JP5013375B2 (en) 2004-11-04 2005-11-04 Single protein production in living cells promoted by messenger RNA interference enzyme

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1812582A4 (en)
JP (1) JP5013375B2 (en)
KR (1) KR101064783B1 (en)
CN (1) CN101052713B (en)
CA (1) CA2577180A1 (en)
WO (1) WO2006055292A2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5122957B2 (en) * 2005-08-16 2013-01-16 タカラバイオ株式会社 Nucleic acids for the treatment or prevention of immunodeficiency virus infection
US20110306751A1 (en) * 2008-10-04 2011-12-15 University Of Medicine And Dentistry Of New Jersey Independently Inducible System of Gene Expression
EP2848695A1 (en) 2013-09-16 2015-03-18 Inria Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique Method for producing metabolites, peptides and recombinant proteins
CN103484471B (en) * 2013-09-30 2015-07-08 王悦 HEGF (human epidermal growth factor) nucleotide sequence and colibacillus expression vector
KR101776368B1 (en) * 2014-10-02 2017-09-07 서울시립대학교 산학협력단 mRNA nanoparticles and manufacturing method thereof
TW202000240A (en) * 2018-02-23 2020-01-01 日商盧卡科學股份有限公司 Nucleic acid for expression of protein in mitochondria, lipid membrane structure having said nucleic acid encapsulated therein and their use

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5807718A (en) * 1994-12-02 1998-09-15 The Scripps Research Institute Enzymatic DNA molecules
WO2004113498A2 (en) * 2003-06-13 2004-12-29 University Of Medicine And Dentistry Of New Jersey Rna interferases and methods of use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080088350A (en) 2008-10-02
CA2577180A1 (en) 2006-05-26
EP1812582A4 (en) 2013-03-20
KR101064783B1 (en) 2011-09-14
EP1812582A2 (en) 2007-08-01
JP2008518623A (en) 2008-06-05
CN101052713B (en) 2011-01-26
CN101052713A (en) 2007-10-10
WO2006055292A2 (en) 2006-05-26
WO2006055292A3 (en) 2006-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3460069B1 (en) Therapeutically active compounds and their methods of use
JP5013375B2 (en) Single protein production in living cells promoted by messenger RNA interference enzyme
Resch et al. Downstream box‐anti‐downstream box interactions are dispensable for translation initiation of leaderless mRNAs.
WO2007137144A2 (en) Single protein production in living cells facilitated by a messenger rna interferase
US20050196774A1 (en) Synthetic genes for enhanced expression
KR20240055073A (en) Class II, type V CRISPR systems
JP2863738B2 (en) DNA encoding thermostable pyrophosphatase
US7985575B2 (en) Single protein production in living cells facilitated by a messenger RNA interferase
KR100221385B1 (en) Genes encoding branched chain alpha ketoacid dehydronase complex from streptomyces avermitilis
JP3549210B2 (en) Plasmid
Itoh et al. Cloning of soluble alkaline phosphatase cDNA and molecular basis of the polymorphic nature in alkaline phosphatase isozymes of Bombyx mori midgut
JP2003517837A (en) RNA polymerases from bacteriophage phi 6-phi 14 and uses thereof
TWI305230B (en) Nucleic acid construct and expression vector for enhancing the production of recombinant protein, and method for the massive production of recombinant protein
US20220081692A1 (en) Combinatorial Assembly of Composite Arrays of Site-Specific Synthetic Transposons Inserted Into Sequences Comprising Novel Target Sites in Modular Prokaryotic and Eukaryotic Vectors
de Vries et al. Cloning and sequencing of the Proteus mirabilis gene for a single-stranded DNA-binding protein (SSB) and complementation of Escherichia coli ssb point and deletion mutations
US6218145B1 (en) Bacterial expression systems based on plastic or mitochondrial promoter combinations
JP5240970B2 (en) Cholesterol oxidase stable in the presence of surfactants
WO2003027280A1 (en) Gene overexpression system
US20090075270A1 (en) Products and Methods Relating to the Use of the Endoribonuclease Kid/PemK
US20090259035A1 (en) Method for producing recombinant RNase A
CN114480345B (en) MazF mutant, recombinant vector, recombinant engineering bacterium and application thereof
JP4714848B2 (en) DNA polymerase mutant
US7098022B2 (en) Family 19 class IV chitinase gene from yam
KR20240051994A (en) Systems, compositions, and methods comprising retrotransposons and functional fragments thereof
KR101188144B1 (en) Mutant of hARD1-protein and fusion protein comprising the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110509

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110809

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110907

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111207

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20111207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20111207

A072 Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073

Effective date: 20120215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120501

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120529

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150615

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees