JP5036741B2 - 翻訳段階で自己切断活性を有するポリヌクレオチド配列を同定するための方法およびシステム - Google Patents
翻訳段階で自己切断活性を有するポリヌクレオチド配列を同定するための方法およびシステム Download PDFInfo
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(a)プロモーターと、
前記プロモーターに機能的に連結され且つ分泌タンパク質をコードする第一ポリヌクレオチドと、
前記第一ポリヌクレオチドに機能的に連結された候補配列と、
前記候補配列に機能的に連結され且つ蛍光タンパク質をコードする第二ポリヌクレオチドと、を含む組換えベクターによって昆虫細胞に感染する工程、および
(b)昆虫細胞における蛍光分布パターンに基づき、該蛍光が細胞核も含めて昆虫細胞内に均一に分布する場合、前記候補配列が2A様配列である一方、該蛍光が細胞核外のスペースのみに限定される、または細胞外培地に分泌される場合、前記候補配列が2A様配列ではないように、前記候補配列が翻訳段階で自己切断活性を有するか否かを決定する工程、を有する。
プロモーターと、
前記プロモーターに機能的に連結され且つ分泌タンパク質をコードする第一ポリヌクレオチドと、
前記第一ポリヌクレオチドに機能的に連結された候補配列と、
前記候補配列に機能的に連結され且つ蛍光タンパク質をコードする第二ポリヌクレオチドと、を有する組換えベクターに感染した昆虫細胞を有し、
蛍光顕微鏡により観察する際の前記昆虫細胞における蛍光分布パターンを指標として利用して、該蛍光が細胞核も含めて前記昆虫細胞内に均一に分布する場合、前記候補配列が2A様配列である一方、該蛍光分布パターンがドーナツ形をし、且つ細胞核外のスペースのみに限定される、または細胞外培地に分泌される場合、前記候補配列が2A様配列ではないように、前記候補配列が2A様配列であるか否かを決定する。
実施例1.1 pBAc−S−Rhir−E
pBac−S−Rhir−Eベクターは、DsRed遺伝子の代わりにSEAPレポーター遺伝子を用いたこと以外は、pBac−DRhir−Eベクターを作成するための陳らが記載した手順(Biochem. and Biophy. Res. Commu. 2005 335; 616−623)と類似の手順に従って構築した。従って、pBAc−S−Rhir−Eは、SEAPレポーター遺伝子、ムギクビレアブラムシ腸管ウイルスのIRES配列(RhPV)、およびEGFPレポーター遺伝子を順次に含む。
pBac−DRhir−Eプラスミドにおいて、SEAP遺伝子は、EGFP遺伝子とインフレーム融合した(Chen et al., Biochem. and Biophy.l Res. Commu. 2005 335; 616−623)。簡潔に述べると、SEAP断片は、まず5’−ATATAAGATCTCCACCATGCTGCTGCTGTGCTGCTGCTGGG−3’であるフォワードプライマー(配列番号5であり、下線で示すBalII部位を有する)、および5’− AATTCAGATCTGGTGTCTGCTCGAAGCGGCCGGC−3’であるリバースプライマー(配列番号6であり、下線で示すBglII部位を有する)を用い、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により、pGS−HCVプラスミドから増幅した。リバースプライマーにおける二つのGGヌクレオチド(ボールド体およびイタリック体で表示される)は、SEAP遺伝子の3’末端とEGFP遺伝子の5’末端の間にインフレーム融合させるように添加した。PCR後、BglIIにより消化した1.6kbのSEAP遺伝子断片は、BamHIにより消化したpBac−DRhir−Eプラスミドにサブクローニングし、得られたプラスミドはpBac−DRhir−SEFPと呼ばれ、順次にDsRedレポーター遺伝子、RhPV IRES配列、およびSEAPとEGFPの融合遺伝子を含んでいた。
SEAP−PnV2AI遺伝子断片は、まず5’−AATGGATCCGCTAGCCCACCATGCTGCTGCTGCTGCTG−3’であるフォワードプライマー(配列番号7であり、下線で示すBamHI部位を有する)、および5’−AATAGATCTAAGGGTCCGGGGATTTGACTCAACATCTCCATCCACAGTCAAATCCGGAACCCACCCCTGGGCTGTCTGCTCGAAGCGGCC−3’であるリバースプライマー(配列番号8であり、下線で示すBglII部位を有する)を用い、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)により、pBac−DsRed−PnV−SEAP−RhPV−EGFPプラスミドから増幅した。
S.frugiperda IPBL−Sf21昆虫細胞系(以下、Sf21細胞と称する)を、コンフルエント細胞単層(約2×105細胞/ウェル)が得られるまで、8%熱失活FBSを含むTNM−FH培地で培養した。1μlのCellfectin(登録商標)トランスフェクション試薬(Invitrogen社、Carlsbad、California)を用いることにより、0.8μgの実施例1.1(pBac−S−Rhir−E)、実施例1.2(pBac−SEFP)または実施例1.3(pBac−S−PnV2AI−E)のプラスミドは、0.25μgの直線化されたBac−N−BlueバキュロウイルスDNAと共に、コンフルエントSf21昆虫細胞にトランスフェクトした。トランスフェクトされた細胞は、無FBSのTNM−FH培地で12時間培養し、その後、8%熱失活FBSを含むTNM−FH培地で培養した。
2.1 蛍光パターンに基づく選択
実施例1.4の構築された組換えベクターにおける選択されたPnV2A様配列が、リボソーム跳躍活性を有しない場合、SEAP遺伝子、PnV2A様配列、およびEGFP遺伝子は、同じ転写物において発現した。従って、SEAP、PnV2A様ポリペプチドおよびEGFPを順次に含む融合タンパク質が発現され且つ細胞外に分泌され、EGFPから放射した緑色蛍光は、細胞核外のスペースに限って緑色ドーナツのように見えた。それとは反対に、選択されたPnV2A様配列がリボソーム跳躍活性を有する場合、PnV2A様配列は自己切断した。従って、SEFPおよびEGFPは別個のポリペプチドとして発現され、EGFPは細胞核も含めて細胞内に均一に分布したので、EGFPから放射した緑色蛍光は、細胞内に均一に分布した。
選択されたPnV2A様配列の翻訳段階での自己切断活性は、更にウエスタンブロット分析により確認した。簡潔に述べると、vAc−S−PnV2AI−E、vAc−S−Rhir−EおよびvAc−SEFPを含めて実施例1.4のベクターにそれぞれ感染したSf21細胞を収集して溶解した。細胞ライセートにおけるタンパク質は、SDS−PAGEにより分離し、続いて、ポリビニリデンジフルオリド膜(PVDF、Millipore社)に転写した。その膜は、次にトリス緩衝液(100mMのpH7.4のトリス、100mMの塩化ナトリウム、および0.1%のトゥイーン20)により、室温で1時間ブロックした。
同定されたPnV2A様配列の切断効率は、SEAP活性の測定により、更に明瞭となり得る。
PVDF膜上のEGFPタンパク質を、EGFPの発現した量を定量するために、強化化学発光キット(Piece)により検出した。結果は、それぞれvAc−S−PnV2AI−E、vAc−SEFP、およびvAc−S−Rhir−Eに感染したSf21細胞の緑色蛍光強度を例証する図5に示した。ここでも再び、vAc−S−PnV2AI−Eに感染したSf21昆虫細胞におけるEGFPの蛍光強度は、vAc−SEFPとvAc−S−Rhir−Eの各々に感染した細胞のEGFPの蛍光強度よりもかなり高かった。従って、EGFPと融合したPnV2A様配列の自己切断した部分が、EGFPの蛍光強度に影響を与えないのは明らかである。
別の2A様配列は、実施例2に記載した手順に従ってクローニングし、同定した。トランスフェクトした昆虫宿主細胞がドーナツ様の蛍光パターン(データは示さず)を示すことから、候補配列が所望の2A様配列であることを確認した。このように同定した該配列は、配列番号4の核酸配列を有するポリペプチドをコードする、配列番号3のポリヌクレオチドを有する。
Claims (2)
- 翻訳段階で自己切断活性を有する2A様配列を同定するための昆虫システムであって、
プロモーターと、
前記プロモーターに機能的に連結され且つ分泌型アルカリホスファターゼ(SEAP)をコードする第一ポリヌクレオチドと、
前記第一ポリヌクレオチドに機能的に連結された候補配列と、
前記候補配列に機能的に連結され且つ強化緑色蛍光タンパク質(EGFP)をコードする第二ポリヌクレオチドと、を有する組換えベクターに感染した昆虫細胞を備え、
前記昆虫細胞における蛍光分布パターンが、前記候補配列が2A様配列であるか否かを決定する指標として利用され、
蛍光が細胞核を含めて前記昆虫細胞内に均一に分布する場合には、前記候補配列が2A様配列である一方、蛍光分布パターンがドーナツ形を有し且つ細胞核外のスペースのみに限られる、または細胞外培地に分泌される場合には、前記候補配列が2A様配列ではない昆虫システム。 - 前記候補配列は、ペリナ・ヌダ・ピコルナ様ウイルス(Perina nuda Picorna−like virus、PnV)から単離され、配列番号1または3のポリヌクレオチド配列を有する請求項1に記載の昆虫システム。
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