JP5051738B2 - 人工遍在的クロマチン開放エレメント(ucoe) - Google Patents

人工遍在的クロマチン開放エレメント(ucoe) Download PDF

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Description

【0001】
(発明の分野)
本発明は、天然には存在しない、遍在的クロマチン開放エレメント(ubiquitous chromatin opening element)(UCOE)を含むポリヌクレオチドに関する。本発明はまた、このポリヌクレオチド配列を含むベクター、このベクターを含む宿主細胞、および治療におけるこのポリヌクレオチド、ベクターまたは宿主細胞の使用、またはインビトロでのタンパク質発現適用のためのこのポリヌクレオチド、ベクターまたは宿主細胞の使用に関する。
【0002】
(発明の背景)
高等真核生物におけるクロマチン構造の現在のモデルは、遺伝子が「ドメイン」に組織化されているということを仮定する1、2。クロマチンドメインは、濃縮されて「閉鎖した」転写的にサイレントな状態であるか、または濃縮されておらず「開放して」かつ転写的に有能な配置であるかのいずれかで存在すると考えられている。DNaseI感受性の上昇、DNAの低メチル化およびヒストン高アセチル化によって特徴付けられた、開放クロマチン構造の確立は、遺伝子発現の開始に対して予め必須であるとみなされている。
【0003】
クロマチン領域の開放特性および閉鎖特性は、宿主細胞ゲノム中に無作為に組み込まれる導入遺伝子のふるまいに反映される。同一の構築物は、マウスゲノム中の異なる位置で組み込まれる場合、異なるパターンの組織特異的発現および発生段階特異的発現を与える3〜5。位置効果ふ入り(PEV)として公知である、所定のトランスジェニックマウス組織内のふ入りの発現パターンはまた、頻繁に観察される。外因性遺伝子が哺乳動物細胞培養物の染色体中にインビトロで組み込まれる場合、多くの組み込み事象は、導入遺伝子の迅速なサイレンシングを生じ、残りは、発現レベルにおける大きな変動性を与える7、8。これらの位置効果は、基礎研究適用および生物工学適用の両方に関連して、導入遺伝子発現を無能にする。
【0004】
遺伝子組織化のクロマチンドメインモデルは、転写的に有能な開放したクロマチン構造を確立および維持し得る遺伝的制御エレメントがゲノムの活性領域に結合するはずであることを示唆する。
【0005】
遺伝子座制御領域(LCR)は、広範囲のクロマチン再構築能を有する転写調節エレメントのクラスである。LCRは、組み込み部位に依存せず、導入遺伝子コピー数に依存する、cisで連結された遺伝子(特に、単一コピーの導入遺伝子)における生物学的レベルの発現を付与するそれらの能力により、トランスジェニックマウスにおいて機能的に規定される9、10。決定的に、このような発現は、組織特異的である。LCRは、ヘテロクロマチンの広がりを遮断し得、PEVを阻止し得、そして一連のDNaseI高感受性(HS)部位からなり、これらの部位は、これらが調節する遺伝子の5’側または3’側のいずれかに位置され得る10
【0006】
LCRは、2つの別々の(しかし必要ではない)独立した成分から構成されるようである。第一に、開放クロマチンドメインの確立、第二に、導入遺伝子コピー数依存的発現を付与する、優勢な転写活性化能。LCRがその機能を発揮する分子機構は、論点が残ったままである2、11〜13
【0007】
高レベルの治療タンパク質産物を産生する培養哺乳動物細胞株の生成は、主要な発達産業である。クロマチン位置効果は、これを困難な、時間のかかる、そして高価なプロセスにする。このような哺乳動物「細胞工場」の生成に対する、最も一般的に使用されるアプローチは、薬物耐性遺伝子(例えば、DHFR、グルタミン合成酵素(Kaufman、1990,Methods Enzymol.,185:537−566(本明細書中に参考として援用される))およびストリンジェントな選択圧の持続(mainatenance)の組合わせによって誘導される遺伝子増幅に依存する。高度に発現された遺伝子ドメイン由来のLCRを含むベクターの使用(適切な組織由来の細胞を使用する)はこの手順を非常に単純にする(Needhamら、1992.Nucleic Acids Res.,20:997−1003;Needhamら、1995、Protein Expr.Purif.,6:124−131(これらの各々は、本明細書中に参考として援用される)。
【0008】
しかし、LCRの組織特異性はまた、いくつかの環境において有用ではあるが、多くの適用(例えば、発現が必要とされる組織に対するLCRが知られていない場合、または多くのもしくは全ての組織で発現が必要とされる場合)に対して重大な制限である。
【0009】
本発明者らの同時係属特許出願PCT/GB99/02357(WO 00/05393)(本明細書中に参考として援用される)は、遍在的に発現したハウスキーピング遺伝子から排他的になる、遺伝子座を横切る開放クロマチン構造の確立を担うエレメントを記載する。これらのエレメントは、LCRに由来しない。本発明は、遍在的クロマチン開放エレメント(UCOE)を含むポリヌクレオチドに関し、このUCOEは、クロマチンを開放させるかまたはクロマチンを開放状態で維持し、そして少なくとも2つの異なる組織型の細胞において作動可能に連結されている遺伝子の再現可能な発現を容易にし、ここで、このポリヌクレオチドは、遺伝子座制御領域に由来しない。
【0010】
メチル化のないCpG島は、当該分野において周知であり(Birdら(1985)Cell 40:91−99、TaziおよびBird(1990)Cell 60:909−920)、そしてCpG二ヌクレオチドを平均含量(約60%)より多く含む、CpGに富んだDNA領域として規定され得る。この領域は、シトシン残基がメチル化されておらず、そして密接に区切られ(0.1〜3kb)分岐転写された2つの遺伝子の5’末端にわたって伸長する。DNAのこれらの領域は、全ての組織において発達の間中メチル化されないままである(WiseおよびPravtcheva(1999)Genomics 60:258−271)。これらは、遍在的に発現された遺伝子全ておよび組織制限された発現プロフィールを示す遺伝子の約40%の5’末端と結合され16、17、そして活性なクロマチンの限局領域として公知である18
【0011】
「伸長した」メチル化のないCpG島は、メチル化のないCpG島であり、1つより多い転写開始部位を含む領域を横切って伸長する、および/または300bpより長く、好ましくは500bpより長く伸長する。伸長したメチル化のないCpG島の境界は、配列でDNAを消化(切断)する能力は、存在するCpG残基のいずれかのメチル化状態に感受性である。このような酵素の1つは、HpaIIであり、これは、CpG島内に一般に見られる部位CCGGを認識しそして部位CCGGで消化するが、これは、中央のCG残基がメチル化されていない場合のみである。従って、HpaII消化したDNAを用いてHpaII部位を保有する領域にわたって実施したPCRは、このDNAがメチル化されていない場合は、HpaII消化に起因して増幅産物を与えない。このPCRは、このDNAがメチル化されている場合にのみ増幅産物を与える。従って、メチル化のない領域以外は、HpaIIがDNAを消化せず、PCR増幅産物が観察され、これにより、「伸長したメチル化のないCpG島」の境界を規定する。
【0012】
本発明者らは、ヒトTATA結合タンパク質(TBP)/プロテオソーム成分B−1(PSMB1)および異種核リボヌクレオタンパク質A2/B1(hnRNPA2)/ヘテロクロマチンタンパク質 1HSγ(HP1HSγ)遺伝子座由来の、双方向に分岐転写されるプロモーターを含むメチル化のないCpG島にわたる領域が、再現可能な生理学的レベルの遺伝子発現を与えること、そしてこれらは、ふ入りの発現パターンおよび動原体へテロクロマチン内での導入遺伝子組み込みとともに正常に生じるサイレンシングを阻止し得ることを示した。
【0013】
本発明者らは、活性に転写するプロモーターと結合するメチル化のないCpG島が、クロマチンを再構築する能力を有すること、よってこのCpG島が、ハウスキーピング遺伝子座で開放ドメインを確立および維持させる際の第一の決定要因であると考えられていることを示した。
【0014】
UCOEは、導入遺伝子発現のレベルおよび安定性における改善を伴う生産性遺伝子送達事象の割合の増加を付与する。これは、トランスジェニック動物の生成および培養細胞における組換えタンパク質の産生を含む、重要な研究および生物工学的適用を有する。本発明者らは、CMV−EGFPレポーター構築物の発現に対するUCOEの有利な効果、および分泌性の薬学的に価値のあるタンパク質エリスロポエチンに対するUCOEの有利な効果を示した。UCOEの特性はまた、遺伝子治療における有用性を示唆し、この有効性は、低頻度の生産性遺伝子送達事象ならびに不十分な発現レベルおよび発現持続によってしばしば限定される45
【0015】
これらの有意な関連および広範な適用を考慮すると、導入遺伝子発現レベルをさらに最適化すること、および長期化した培養期間にわたる遺伝子発現の改善された安定性の達成が所望される。
【0016】
特に必要なことの1つは、いくつかの天然に存在するUCOEにおいて観察される方向性の偏向を克服することである。UCOEは作動可能に連結されているプロモーターに対して位置非依存的転写増強を付与するが、これは、ある程度、方向依存的である(すなわち、UCOEは、一方向において他方向よりも有意により効果的である)。いくつかの環境下(例えば、2つの発現単位(これらの間に位置したUCOEで分岐転写される)を含む発現ベクター)において、天然のUCOEを有し得ない両方のプロモーターから均衡のとれた高レベルの発現を得ることができるという利点が存在する。従って、両方の方向に効果的な人工的に構築されたUCOEの必要性が存在する。
【0017】
(発明の説明)
本発明に従って、UCOEを含むポリヌクレオチドが提供される。UCOEは、クロマチンを開放するかまたは開放状態でクロマチンを維持し、そして作動可能に連結されている遺伝子の少なくとも2つの異なる組織型の細胞における再現可能な発現を容易にし、ここで、このUCOEのヌクレオチド配列は、天然には存在しない。
【0018】
少なくとも2つの遺伝子由来の調節配列を含むゲノム領域は、長期の培養期間にわたって遺伝子発現が顕著に増強されたキメラUCOEを形成するように合わせられた。このようなキメラUCOEは、天然には存在しないヌクレオチド配列を構成する。従って、句「天然には存在しない」は、UCOEを構成するエレメントのヌクレオチド配列がそれ自体天然には存在せず、そして天然に存在する配列および/または人工的に生成された配列の組合わせである、人造(man−made)または人工的に構築されている状態をいう。
【0019】
本明細書中で使用される場合、用語「人工」、「人工的に構築された(構築される)」、「キメラ」などは、UCOEを参照する場合、UCOEまたはUCOEを構成するエレメントが天然には存在しない(すなわち、「天然には存在しない」)ことを意味するように、全体を通じて相互交換可能に使用される。UCOEが天然に存在する配列の組合わせである場合、これは、非天然であるUCOEへの配置または組織化である。非限定的な例示によって人工UCOEは、通常は共通せず(染色体の異なる領域由来、異なる染色体由来、異なる生物由来など)、かつ非天然組織化において一緒に持ち込まれてキメラまたは人工UCOEを作製する、かつ2つの天然に存在する配列からなり得る。
【0020】
本明細書中で使用される場合、用語「人工的に合成された(合成される)」および「人工的に生成された(生成される)」は、UCOEにおける配列を参照する場合、非天然の配列(すなわち、天然には存在せずそして全体的に合成されている配列)をいう。このような「人工的に合成された(合成される)」配列および「人工的に生成された(生成される)」配列はまた、人工UCOEを作成または作製するために天然に存在する配列と結合され得る。
【0021】
本発明の代替の局面に従って、以下から選択されるDNA配列を含む核酸分子が提供される:
i)図2または図7に示されているようなDNA配列;
ii)本発明に従うポリペプチドをコードする、図2または図7に示されている配列にハイブリダイズするDNA配列。
【0022】
本発明の好ましい実施形態において、図2または図7に示されている配列にストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下でアニーリングする単離された核酸分子が提供される。
【0023】
ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件/洗浄条件は、当該分野において周知である。例えば、0.1×SSC、0.1% SDSにおける60℃での洗浄後に安定である核酸ハイブリッド。核酸の配列が既知である場合、最適なハイブリダイゼーション条件が算出され得ることは当該分野において周知である。例えば、ハイブリダイゼーション条件は、ハイブリダイゼーションに供される核酸のGC含量によって決定され得る。Sambrookら(1989)、Molecular Cloning;A Laboratory Approachを参照されたい。特定の相同性の核酸分子間でのハイブリダイゼーションを達成するために必要とされるストリンジェンシー条件を算出するための一般式は:
【0024】
【化1】
Figure 0005051738
である。
【0025】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、作動可能に連結されている遺伝子の組織非特異的に再現可能な発現を容易にする。
【0026】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、活性な遺伝子発現が生じる組織型全てにおける作動可能に連結されている遺伝子の再現可能な発現を容易にする。
【0027】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、作動可能に連結されている遺伝子の生理学的レベルでの発現を容易にする。
【0028】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、伸長したメチル化のないCpG島を含む。
【0029】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、遺伝子発現の制御に関連する1つ以上の天然に存在する配列を含む。
【0030】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、1つ以上の天然に存在するプロモーターを含む。
【0031】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、分岐転写される双方向性プロモーターまたは二方向性のプロモーターを含む。
【0032】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、ヒトβ−アクチンCpG島/プロモーター領域またはそのフラグメントを含む。
【0033】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、ヒトβ−アクチンCpG島/プロモーター領域またはそのフラグメントにわたる、100bp〜3kbの範囲内のDNAフラグメントを含む。
【0034】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、ヒトPDCD2 CpG島/プロモーター領域またはそのフラグメントを含む。
【0035】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、ヒトPDCD2 CpG島/プロモーター領域またはそのフラグメントにわたる、100bp〜3.0kbの範囲内のDNAフラグメントを含む。
【0036】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、ヒトβ−アクチンCpG島/プロモーター領域にわたる、100bp〜3.0kbの範囲内のDNAフラグメント、およびヒトPDCD2 CpG島/プロモーター領域にわたる、100bp〜3.0kbの範囲内のDNAフラグメントを含む。好ましくは、このフラグメントは、分岐して配向したそのプロモーターに直接隣接する。
【0037】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、ヒトβ−アクチンCpG島/プロモーター領域にわたる、2kbのDNAフラグメント、およびヒトPDCD2 CpG島/プロモーター領域にわたる、1.8kbのDNAフラグメントを含む。好ましくは、このフラグメントは、分岐して配向したそのプロモーターに直接隣接する。
【0038】
さらに好ましい実施形態において、ポリヌクレオチドは、いずれかの方向において図2の配列またはそのフラグメントを含む。
【0039】
好ましくは、ポリヌクレオチドは、ヒトRNP CpG島/プロモーター領域またはそのフラグメントを含む。
【0040】
好ましくは、ポリヌクレオチドは、ヒトRNP CpG島/プロモーター領域にわたる4kbのDNAフラグメントを含む。
【0041】
好ましくは、ポリヌクレオチドは、メチル化のないCpG島を含む少なくとも1つのさらなる配列に隣接する二方向性プロモーターを含む、伸長したメチル化のないCpG島を含む。
【0042】
好ましくは、ポリヌクレオチドは、ヒトRNP CpG島/プロモーター領域、およびヒトβ−アクチンCpG島/プロモーター領域にわたる100bp〜3.0kbの範囲内のDNAフラグメントを含む。
【0043】
さらに好ましい実施形態において、ポリヌクレオチドは、図7の配列またはそのフラグメントをいずれかの方向で含む。好ましくは、ポリヌクレオチドは、1つ以上のプロモーター配列を含む。
【0044】
いくつかの環境下で、転写開始が、上流のプロモーターからの読み取り中の転写物によって阻害され得ることは、当該分野において公知である(YoussoufianおよびLodish(1993)Transcriptional Inhibition of the murine erythropoietin receptor gene by an upstream repetitive element,Mol Cell Biol 13(1)98−104)。従って、本発明の1つの実施形態は、本発明のポリヌクレオチドを含み、ここで、1つ以上のプロモーター配列が、転写を開始し得ないように変異されている。
【0045】
好ましくは、プロモーターは、CMV、EF−1α、RSV LTRまたはHIV2 LTRまたはこれら由来の配列の組合わせより選択される。より好ましくは、プロモーターは、CMVプロモーターである。最も好ましくは、プロモーターは、マウスCMVプロモーターである。
【0046】
好ましくは、本発明のポリヌクレオチドは、人工的に合成されている少なくとも1つの配列を含む。
【0047】
本発明はまた、本発明のポリヌクレオチドを含むベクターを提供する。
【0048】
好ましくは、このベクターは、真核生物遺伝子発現に適応された発現ベクターである。
【0049】
典型的には、この適応としては、細胞/組織特異的発現を媒介する転写制御配列(プロモーター配列)の供給が例示として挙げられるが限定の目的ではない。
【0050】
プロモーターおよびエンハンサーは、当該分野において周知の用語であり、例示のみによって提供され、限定の目的ではない以下の特徴を含む。プロモーターは、転写の開始に直接連結された5’のcis作動性調節配列である。プロモーターエレメントとしては、いわゆるTATAボックス、および転写開始部位を選択するように機能するRNAポリメラーゼ開始選択(RIS)配列が挙げられる。これらの配列はまた、とりわけRNAポリメラーゼによる転写開始選択を容易にするように機能するポリペプチドと結合する。
【0051】
エンハンサーエレメントは、しばしば遺伝子の転写開始部位の5’側に見られるcis作動性核酸配列である(エンハンサーはまた、遺伝子配列の3’側に見られ得るかまたは内部配列にさえ位置され得、よって独立した位置である)。エンハンサーは、このエンハンサーが連結される遺伝子の転写速度を増加させるように機能する。エンハンサー活性は、エンハンサーエレメントに特異的に結合することが示されているtrans作動性転写因子(ポリペプチド)に応答性である。転写因子の結合/活性は、例示として挙げられるが限定の目的ではない、以下の多くの環境因子(cue)に応答性である:中間代謝物(例えば、グルコース)、環境エフェクター(例えば、熱)(David S.Latchmanによる、Eukaryotic Transcription Factors,Academic Press Ltd,San Diegoを参照のこと)。
【0052】
適応はまた、真核生物細胞または原核生物宿主のいずれかにおいて上記ベクターの維持を容易にする選択マーカーおよび自律的複製配列の供給を含む。自律的に維持されるベクターは、エピソームベクターといわれる。エピソームベクターは、自己複製しそのため組み込みの必要なく持続するので望ましい。この型のエピソームベクターは、WO98/07876に記載される。
【0053】
遺伝子をコードするベクターの発現を容易にする適応は、転写終止配列/ポリアデニル化配列の供給を含む。これはまた、二シストロン性の発現カセットまたは多シストロン性発現カセット中に配置されるベクターコード遺伝子の発現を最大限にするように機能する内部リポソーム侵入部位(IRES)の供給を含む。
【0054】
これらの適応は、当該分野において周知である。発現ベクター構築物および組換えDNA技術に関する刊行された文献が、一般に多数存在する。Sambrookら(1989)、Molecular Cloning;A Laboratory Manual,Cold Spring Harbour Laboratory,Cold Spring Harbour,NY、およびこれに記載される参考文献;Marston,F(1987)DNA Cloning Techniques:A Practical Approach Vol III IRL Press,Oxford UK;DNA Cloning:F M Ausubelら、Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley&Sons,Inc.(1994)を参照されたい。
【0055】
好ましくは、ベクターは、プロモーターおよび前記ポリヌクレオチドに作動可能に連結されている発現可能な遺伝子を含む。
【0056】
好ましくは、ベクターは、エピソームベクターまたは組み込みベクターである。
【0057】
好ましい実施形態において、本発明のベクターは、プラスミドである。
【0058】
あるいは、ベクターは、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、レンチウイルスまたは他のレトロウイルスのようなウイルスであり得る。
【0059】
好ましくは、作動可能に連結されている遺伝子は、治療用核酸配列である。
【0060】
好ましくは、ベクターは、発現されるべきオープンリーディングフレームの2つの挿入部位を含み、このオープンリーディングフレームの各々は、異なるプロモーターから転写され、このプロモーターは、分岐転写するように配置されており、そしてこのプロモーターの両方は、これらの間に位置付けられた人工的に構築されたUCOEに作動可能に連結されており、このUCOEは、両方向において有効であるように構築されている。このベクターは、2つ以上のポリペプチド鎖を含むタンパク質(免疫グロブリンを含むがこれに限定されない)の産生に特に有用である。このベクター中の挿入部位は、目的の異なるポリペプチド(免疫グロブリン重鎖および免疫グロブリン軽鎖をコードするオープンリーディングフレームを含むがこれに限定されない)をコードする核酸で挿入され得る。
【0061】
好ましくは、ベクターは、図2の配列、CMVプロモーター、マルチクローニングサイト、ポリアデニル化配列および適切な制御エレメント下で選択可能なマーカーをコードする遺伝子を含む。UCOEが両方向で挿入され得ることは、当業者に明らかである。
【0062】
好ましくは、人工UCOEを含むベクターは、図3aに概略的に示されているCET500である。
【0063】
代替の実施形態において、ベクターは、図3bに示されているCET501である。
【0064】
あるいは、ベクターは、図7aの配列、CMVプロモーター、マルチクローニングサイト、ポリアデニル化配列および適切な制御エレメント下で選択可能なマーカーをコードする遺伝子を含む。同様に、人工UCOEが両方向で挿入され得ることは、当業者に明らかである。
【0065】
この代替の好ましい実施形態において、人工UCOEを含むベクターは、図8aに概略的に示されているCET600として知られる。
【0066】
さらに代替の実施形態において、図8bに概略的に示されているCET601である。
【0067】
本発明はまた、本発明のベクターでトランスフェクトされた宿主細胞を提供する。
【0068】
本発明はまた、治療に使用するための、ポリヌクレオチド、ベクターまたは宿主細胞を提供する。
【0069】
本発明はまた、遺伝子治療に使用するための組成物を製造するための、ポリヌクレオチド、ベクターまたは宿主細胞の使用を提供する。
【0070】
本発明はまた、処置方法を提供し、この方法は、本発明のポリヌクレオチド、ベクターまたは宿主細胞の薬学的有効量を、このような処置の必要な患者に投与する工程を包含する。好ましくは、この患者は、遺伝子治療によって処置され得る疾患を罹患している。
【0071】
本発明はまた、疾患を処置するための治療あるいは有利なタンパク質または機能を特定の組織の細胞に提供するための治療のために、ポリヌクレオチドおよび/またはベクターおよび/または宿主細胞を、必要に応じて薬学的に受容可能なキャリアもしくは希釈剤と合わせて含む薬学的組成物を提供する。
【0072】
本発明のポリヌクレオチド、ベクターまたは宿主細胞、あるいは薬学的組成物は、全身性筋肉内投与、静脈内投与、エアロゾル投与、経口投与(固体形態または液体形態)、局所投与、眼内投与、直腸投与、腹腔内投与ならびに/または鞘内注射および局所直接注射を含む経路を介して投与され得る。
【0073】
正確な投薬量レジメンは、もちろん個々の患者に対して個々の臨床医によって決定される必要があり、これは言い換えると、目的の遺伝子によって発現されるタンパク質および処置について標的化される組織型の正確な特徴によって制御される。
【0074】
投薬量はまた、疾患徴候および投与経路に依存する。用量の数は、その疾患および臨床試験からの効力データに依存する。
【0075】
本発明に従う効果的な遺伝子治療のために送達されるポリヌクレオチドまたはベクターDNAの量は、好ましくは、体重1kgあたりのベクターDNAが50ng〜1000μgの間の範囲であり;そしてより好ましくは、体重1kgあたりのベクターDNAが約1〜100μgの間の範囲である。
【0076】
インビボでの細胞取り込みのために、哺乳動物にポリヌクレオチド、ベクターまたは宿主細胞を、本発明に従って投与することが好ましいが、エキソビボでのアプローチが利用され得、これにより細胞は、動物から取り出され、ポリヌクレオチドまたはベクターで形質導入され、次いで、その動物に再移植される。例えば、肝臓は、動物より肝細胞を取り出し、インビトロでこの肝細胞を形質導入しそしてこの形質導入された肝細胞をこの動物に再移植することによる、(例えば、ウサギについては、Chowdhuryらによる、Science 254:1802−1805、1991、または、ヒトにおいては、Wilsonによる、Hum.Gene Ther.3:179−222、1992に記載されるような)エキソビボアプローチによって作業され得る。このような方法はまた、循環系またはリンパ系における細胞(例えば、赤血球、T細胞、B細胞および造血幹細胞)の種々の集団に送達するために効果的であり得る。
【0077】
本発明の別の実施形態において、本発明のポリヌクレオチド、ベクターまたは宿主細胞を使用する遺伝子治療の効力を決定するための哺乳動物モデルを提供する。この哺乳動物モデルは、その細胞が本発明のベクターを含むトランスジェニック動物を含む。トランスジェニックマウス(Gordonら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 77:7380(1980);Harbersら、Nature 293:540(1981);Wagnerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:5016(1981);およびWagnerら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 78:6376(1981))、トランスジェニックヒツジ、トランスジェニックブタ、トランスジェニックニワトリ(Hammerら、Nature 315:680(1985)を参照のこと)などの作製方法は、当該分野において周知であり、そして本発明に従う使用のために意図される。このような動物は、ヒトへの臨床試験の前の試験を可能にする。
【0078】
本発明のポリヌクレオチドを含むトランスジェニック動物はまた、目的のタンパク質を長期間生成するために使用され得る。
【0079】
本発明はまた、細胞培養系において所望の遺伝子産物を得るための、ポリヌクレオチドおよび/またはベクターおよび/または宿主細胞の使用を提供する。適切な細胞培養系は、当該分野において周知であり、当業者に公知の文献の本文中に十分記載されている。
【0080】
本発明はまた、内因性遺伝子と作動可能に結合される位置で、細胞のゲノム中にポリヌクレオチドを挿入し、これにより遺伝子の発現レベルを増加させる工程を包含する、内因性遺伝子の発現を増加させるためのポリヌクレオチドの使用を提供する。
【0081】
本発明はまた、トランスジェニック植物を生成する際の、本発明のポリヌクレオチドの使用を提供する。
【0082】
収量、抵抗性などを増加させたトランスジェニック植物の生成は、当業者に周知である。本発明はまた、本発明のポリヌクレオチドを含む細胞を含むトランスジェニック植物を提供する。人工UCOEを含む細胞のいくつかまたは全ては、植物よりもたらされ得る。
【0083】
本発明はまた、上記のポリヌクレオチドを含む細胞を含むトランスジェニック非ヒト動物を提供する。
【0084】
本発明はまた、機能的なゲノム適用における本発明のポリヌクレオチドの使用に関する。機能的なゲノムは、主に、特定の細胞型または疾患状態において特異的に発現される遺伝子の配列決定に関し、そしてここで、薬物発見目的または遺伝子治療目的のために可能な目的の何千もの新規遺伝子配列を提供する。新規治療の開発のためにこの情報を使用する際の主要な問題は、これらの遺伝子の機能をいかに決定するかにある。UCOEは、遺伝子配列の機能を決定するために、多くの機能的なゲノム適用において使用され得る。本発明の機能的なゲノム適用としては、以下が挙げられるがこれらに限定されない:
(1)アンチセンスバージョンの遺伝子配列またはリボザイムをノックダウンしたライブラリーの持続した発現を達成するために、本発明のポリヌクレオチドを使用して、これにより遺伝子または細胞の表現型を不活化する効果を決定すること。
(2)遺伝子配列についての発現ライブラリーを調製するために、本発明のポリヌクレオチドを使用して、その結果、細胞への送達が、遺伝子配列の信頼できる、再現可能な、持続した発現を生じること。この遺伝子配列を発現する、生じた細胞は、機能決定および薬物発見のための種々のアプローチにおいて使用され得る。例えば、遺伝子産物に対する中和抗体を惹起させること;構造研究、機能研究または薬物スクリーニング研究において使用するための、その遺伝子自体のタンパク質産物の迅速な精製;または細胞ベースの薬物スクリーニング。
(3)マウス胚性幹細胞(ES細胞)およびトランスジェニックマウスを含むアプローチにおいて、本発明のポリヌクレオチドを使用すること。最も強力な機能的なゲノムアプローチの1つは、発現された遺伝子の挿入に続く薬物選択のみを可能にし、そして配列決定のために容易にレスキューされ得る構築物の、マウスES細胞中の遺伝子への無作為な挿入を含む(G.Hicksら、Nature Genetics,16,338−334)。次いで、新規配列を有する遺伝子中にノックアウト変異を有するトランスジェニックマウスを、これらの機能をプローブするために容易に作製し得る。現在、この技術は、マウスES細胞中に十分発現されているマウス遺伝子の10%について、十分作用する。組み込み構築物へのUCOEの取り込みによって、この技術を拡張してマウス中に発現した遺伝子全てを同定し得る。
【0085】
本発明の代替の実施形態において、以下の工程:
i)本発明に従う核酸分子で形質転換/トランスフェクトされた細胞を提供する工程;
ii)このポリペプチドの生成を導く条件下でこの細胞を増殖させる工程;および
iii)細胞またはその増殖環境からこのポリペプチドを精製する工程
を包含する、本発明に従うポリペプチドの産生のための方法が提供される。
【0086】
本発明の好ましい実施形態において、上記核酸分子は、本発明に従うベクターである。
【0087】
本発明の好ましい方法において、上記ベクターは、上記ポリペプチドの精製を容易にするための選択シグナルをコードし、つまり上記ポリペプチドは、このような選択シグナルとともに提供される。
【0088】
あるいは、他の好ましい実施形態は、発現した組換えタンパク質の精製を容易にするためのさらなる改良(例えば、親和性タグまたはエピトープ、あるいは酵素切断部位)を含み得る。
【0089】
(発明の詳細な説明)
本発明は、付随する図面を参照して例示の目的でのみここで記載される。
【0090】
(実施例1:UCOEフラグメントの異種性組合わせ)
本発明者らは、4.0CMV構築物および8.0CMV構築物におけるA2/HP1フラグメントと、TBP/B1遺伝子座由来の匹敵する領域との置換が、hCMVプロモーターからのEGFP発現のレベルおよび安定性が実質的に増加することを見出した。組織培養細胞におけるこれらの知見は、伸長したCpG島および分岐転写したプロモーターを含むDNA領域が、生存可能な組み込み事象の割合の増加、有意に改善された導入遺伝子発現および動原体性へテロクロマチンからの転写的サイレンシングに対する耐性を付与することを担うという証拠を提供する。
【0091】
単一のプロモーターに結合したハウスキーピング遺伝子由来のCpG島を含むゲノム領域を、合わせた。この構築物は、ヒトPDCD2遺伝子の5’末端由来のCpG島を含む3.2kbフラグメントに連結した、ヒトβ−アクチン遺伝子の5’末端由来の2kbのCpG島37を含む。これらのプロモーターは、分岐転写され、そしてこれらの転写開始部位は、1.9kb隔てられている。
【0092】
次いで、全体で5.2kbの組合わせを、CMVプロモーターによって駆動されるEGFPレポーター遺伝子に連結した(PDCD2/アクチン)。比較として、β−アクチンCpG島/プロモーター領域単独をまた、CMV−EGFP発現ベクター(ACTIN)の上流に挿入した。
【0093】
(材料および方法)
図2を特に参照して、CMVプロモーターを、AseIおよびNheIでの消化によってpEGFP−N1から除去して、T4 DNAポリメラーゼで平滑末端化し、再ライゲーションしてpΔ−EGFP−N1を生成した。β−アクチンプロモーターEGFP融合物を、MA39(HSACCYBB)をBsmIおよびNcoIで消化し、適切なフラグメントを単離し、そしてT4 DNAポリメラーゼで平滑末端化することによって構築した。このフラグメントを、AgeIで消化し、T4 DNAポリメラーゼで平滑末端化し、次いでSmaIで消化したpΔ−EGFP−N1に連結した。これは、β−アクチン遺伝子の第一コドンとEGFPとのインフレームでの融合物を生成し、この発現は、β−アクチンプロモーター/MFI(メチル化のない島)を駆動しなかった。この構築物(pActin−EGFP)は、安定にトランスフェクトされたCHOK1細胞中でEGFPを発現することが示された。
【0094】
二方向性のプロモーターおよび伸長したメチル化のない島を有するベクターを構築するために、PDCD2遺伝子およびそのプロモーターのいくつかを、SwaIおよびBspEIでの消化によってpCP2−TNN(pCYPAC−2中のTBP遺伝子座の約160kb)から最初に除去し、EcoRVおよびXmaIで消化してあるpBluescriptKS+にサブクローニングした(pPDCD2−KS)。このベクターはPDCD2のメチル化のない島の全体を含まないので、PDCD2のメチル化のない島の残りの5’領域(これもまたプロモーターを含む)を、以下のプライマー:
【0095】
【化2】
Figure 0005051738
を使用するPCRによってpCP2−TNNから得た。次いで、PCR産物を、KpnI(PCRプライマーで生成した部位)およびStuI(内部部位)で消化し、pActin−EGFPを、SalIおよびKpnIで消化し、そしてPDCD2遺伝子を、SalIおよびStuIでの消化によってpPDCD2−KSから除去した。3つのフラグメント全てを一緒に連結して、pPDCD2−Actin−EGFPを作製した。
【0096】
pF−PDCD2−Actin−EGFPのメチル化のない島を含む領域を、NcoIフラグメント(約5.2kb)として除去し、これをT4 DNAポリメラーゼで平滑末端化し、次いで、AseIで消化した後に平滑末端化したpEGFPN−1に両方向で連結した。これらのベクターを、CET510(順方向でのUCOE)およびCET511(逆方向でのUCOE)と呼んだ。マルチクローニングサイトに挿入される導入遺伝子を含まない対応する空の発現ベクターを、それぞれCET500およびCET501と称した(図3を参照)。
【0097】
構築物を、PvuIで線状化し、CHO−K1細胞にトランスフェクトし、そしてG418選択下(0.6mg/ml)で両方の実験について選択した。
【0098】
当業者が、これらの手順を本発明の他のポリヌクレオチドの調製および試験に適応し得ることは、理解される。
【0099】
(結果)
図4および5に示すように、人工UCOE構築物は、メジアン蛍光に関して、8kb RNP/HP−1 UCOEで達成されるレポーター遺伝子発現のレベルに匹敵し、そして実験の時間経過にわたって発現する細胞の割合に関してわずかに勝るレポーター遺伝子発現のレベルを与えた。
【0100】
(実施例2:UCOEおよびメチル化のないCpG島フラグメントの異種性組合わせ)
(材料および方法)
アクチンのメチル化のない島を、NcoIでの消化によってpActin−EGFPから除去し、平滑末端化した後に、KpnIで消化した。RNPの4kbフラグメントを、KpnIおよびHindIIIでの消化によってCET20から除去した。次に、ClaIで消化し、平滑末端化し、次いで、HindIIIで切断してあるpBKSに、これら2つのフラグメントを、連結した。これによって、pBKS中に人工UCOEを得た。
【0101】
次いで、人工UCOEを、SalIおよびHindIIIでの消化によりpBKSより除去し、平滑末端化し、AsIで消化されて平滑末端化されてあるpEGFP−N1に連結した。UCOEを両方向で挿入してCET610およびCET611をそれぞれ作製した。マルチクローニングサイトに導入遺伝子が挿入されていない対応する発現ベクターを、それぞれCET600およびCET601と称した(図8を参照のこと)。
【0102】
構築物を線状化し、CHO−K1細胞にトランスフェクトし、そして実験期間にわたってG418(0.6mg/ml)選択下で選択した。
【0103】
(結果)
導入遺伝子発現のレベルに対する人工UCOE(両方向での)効果を、CMVプロモーター単独、および8kb RNP/HP−1 UCOE(両方向での)を用いて得た結果と比較することによって、評価した。図9は、FACS分析におけるメジアン蛍光の点では、CMVプロモーター単独が、非常に低いレベルの発現を与えたことを示す。RNP UCOE(CET220)および人工UCOE(CET600)の両方は、順方向で非常に増加した(30倍)発現を与え、そして同等である。しかし、RNP UCOEで見られる方向の偏りは、人工UCOEで見られるものよりかなり劣る(すなわち、逆方向では、人工UCOEが優れていたが、順方向ではいずれのUCOEよりわずかに劣っていた)。これは、長期にわたって(120日より長く)全体的な発現レベルおよび発現を維持する能力の両方についてあてはまる。
【0104】
長期間発現を維持する細胞の割合に関して同一の実験を分析した場合、両方のUCOEは、両方向において、CMV単独より一貫してよい結果(実験の初期に発現する細胞数の約2倍)を与えた。この差異は、より長期間にわたってより著しくなり、CMVのみの集団は、発現する細胞を徐々に失い、120日目までに約10%の細胞のみがなお発現した。このことは、順方向において両方のUCOEの約90%が維持され、そして実験の終わりまでに逆方向においてわずかに低いレベル(75〜85%)のみであることと対照的である。
【0105】
(実施例3:同一のベクター上の2つの遺伝子の同時発現)
効率的な機能的抗体産生は、重鎖および軽鎖の適切にバランスのとれた発現を必要とする。2つの鎖を別々のプラスミドでトランスフェクトすることによって、等しいコピー数を維持することは困難となり、そしてこれらのベクターがゲノムに互いに近接して組み込まれる場合、これらの遺伝子間の潜在的な転写的干渉が提供される。
【0106】
同一のベクターでの2つの遺伝子の同時発現のための一連の新たなベクターを、耐性マーカーとしてneo対puro、そして軽鎖発現または重鎖発現を駆動するためのhCMVプロモーター、β−アクチンプロモーターまたはmCMVプロモーターを比較するために構築した(図11)。
【0107】
(材料および方法)
pORT1(Cobra)の2つのSfiI部位を、アニーリングしたオリゴ:
【0108】
【化3】
Figure 0005051738
からなるアダプター分子の導入によってMfeIに変化させた。
【0109】
HSV TKポリA部位を、以下のプライマー:
【0110】
【化4】
Figure 0005051738
を用いて、pVgRXR(Invitrogen)から増幅した。SalI〜XhoIのフラグメントを、SalI部位に挿入した。マウスPGKポリA部位を、以下のプライマー:
【0111】
【化5】
Figure 0005051738
を用いて、雄性BALB/cゲノムDNA(Clontech)から増幅し、そしてBamHI〜BglIIフラグメントを、BamHI部位にクローニングした。
【0112】
2つのneo発現カセットを含むpcDNA3.1のAseI〜SalIフラグメントを、T4 DNAポリメラーゼで処理し、SpeIリンカー(5’−GACTAGTC)に連結した。次いで、このSpeIフラグメントを、SpeI部位にクローニングしてpORTneoFを得るか、またはピューロマイシン耐性カセットを保有するCET700(Cobra)のEcoRI〜NotIフラグメントを、T4 DNAポリメラーゼで処理し、XbaIリンカーに連結し、そしてXbaIフラグメントを、XbaI部位にクローニングしてpORTpuroFを得た。
【0113】
pCMVEGFPN−1(Cobra)由来のHindIII〜BamHIのマウスCMVプロモーターフラグメントを、BKS+(Cobra)におけるハイブリッドUCOEのHindIII〜BamHI部位にサブクローニングした。次いで、ヒトCMVプロモーターを、以下のプライマー:
【0114】
【化6】
Figure 0005051738
を用いてプラスミドpIRESneo(Clontech)から増幅し、XhoI〜SalIフラグメントを、SalI部位にクローニングした。次いで、BamHI〜SalIフラグメントを、pORTneoFのBamHI〜SalI部位にクローニングし、pBDUneo100を得るか、またはpORTpuroFにクローニングしてpBDUpuro300を得た。
【0115】
BKS+中のハイブリッドUCOE中におけるSalIクローニング部位の上流にある2つのATGコドンを、部位特異的変異誘発によって変更し、そしてBamHI〜SalIフラグメントを、pORTneoFのBamHI〜SalI部位にクローニングし、pBDUneo200を得るか、またはpORTpuroFにクローニングしてpBDUpuro400を得た。
【0116】
ヒト抗体軽鎖コード配列を、4つの二方向性UCOEベクター(pBDUneo100、pBDUneo200、pBDUpuro300およびpBDUpuro400)全てのBamHI部位またはSalI部位のいずれかにクローニングした後、免疫グロブリン重鎖コード配列を、残りのBamHI部位またはSalIクローニング部位にクローニングして、pBDUneo112、pBDUneo121、pBDUneo212、pBDUneo221、pBDUpuro112、pBDUpuro121、pBDUpuro212およびpBDUpuro221を得た。8つの抗体発現構築物全てを、製造業者の指示書に従ってLipofectamine(Invitrogen)を使用してCHO−K1細胞にトランスフェクトし、そして500μg/mlのG418(neoベクター)または12.5μg/mlのピューロマイシン(puroベクター)で選択した。
【0117】
プールを選択し、そして異なる構築物間で抗体産生速度を比較して、CHO細胞における抗体産生のために最適なプロモーターと選択マーカーとの組み合わせを決定した。
【0118】
(結果)
表1は、マウスCMVプロモーターから発現される軽鎖を含むベクターが抗体の最良の発現を与えたことを示す。G418耐性カセットまたはピューロマイシン耐性カセットを含むベクターで得られた産生速度の間に、顕著な差異は観察されなかった。別々に実施された同時トランスフェクション実験のプールからの産生速度を、比較した。3〜18pg/細胞/日の産生速度を有するこのプールからのクローンを、単離した。しかし、5pg/細胞/日を超えるクローンは、不安定でありかつ発現を迅速に減少するかまたは産生を停止した。約5pg/細胞/日を発現するクローンを、最初の発酵実験について使用した。これらの予備的指標は、より速い産生速度が二方向性UCOEベクター形質転換体から単離されたクローンにおいて観察されることを非常に奨励する。
(表1:二方向性のUCOEベクター由来hAb1(IgG4)の発現(CHO−K1プール)
【0119】
【表1】
Figure 0005051738
Figure 0005051738
**同時トランスフェクションを、各々4kb UCOE CMVベクターから駆動した同一の抗体遺伝子を使用して先のように実施した(hydro選択およびneo選択)。
【0120】
【表2】
Figure 0005051738
Figure 0005051738
Figure 0005051738
Figure 0005051738
Figure 0005051738
Figure 0005051738
Figure 0005051738
Figure 0005051738
【0121】
【配列表】
SEQUENCE LISTING
<110> EMD MILLIPORE CORPORATION
<120> ARTIFICIAL UBIQUITOUS CHROMATIN OPENING ELEMENTS (UCOE)
<130> F103O91586
<140> JP 2002-529522
<141> 2001-09-20
<150> GB 0022995.5
<151> 2000-09-20
<150> US 60/252,048
<151> 2000-11-20
<160> 2
<170> PatentIn version 3.1
<210> 1
<211> 5232
<212> DNA
<213> PDCD2/ACTIN ARTIFICIAL UCOE SEQUENCE
<400> 1
catggcacct gtattgtact cttatcagtc attatatgga ctttaacttc cccagatatt 60
atttgggctc ctccataaga ctgtgagcat ctgaccactg gagtgttgct tcccattata 120
tccctgttat caagcacaag gtcaggcaca gagtaagact caaaacatgt tttggaatgt 180
atgactggta tgaactacaa accagtaagc tgatgttttc attttgagtc tataaatcta 240
attttgtggt ggttttgtgt atggctcaag gctcaaattg taaaatttaa tattatgtga 300
ccaaagaaag ttatacccag aacctcaatt tcctcacctt caaaatgggg cagtttctca 360
ctcattggtc tgctgtcacg attttaatga gctcatgcac aaacagccct ttatataagg 420
taagtgctgg ataaatgttg gctactataa taaaataagc ctctaagata cttggtcagc 480
acaagtacta cccaagagta tgcactgtaa gtaaactgac aaaattgtgt atctaaaact 540
ggccagatga aagagaaact tttaaggggc ccttctgcgt gcccgacact gtgctaggca 600
ctcacactat cccgacccga gaaaccgatc tgcgacccag aggaacttac caagcctcca 660
gcatcttgtg cagccctact catgggacca tctggatacc cacccttgtc tttacaggga 720
gcagaacaca cctcttatgt gtcagaaaac aaagtccagg aagtatattt ttacctgagg 780
caatatctga aaattgtatg ctacagcctc caaagtgagt cttcctctca gtacctctct 840
tctaggcaca tggagccctt tcttccaagt attatgttta accacttaat gaatgaagtc 900
ctgaaactgc ttacccatgc tccctataat ctctgagtaa tcttcctttt ccacaacctc 960
aggcataatc tcatcttctg tttctattac aatttcaaat tctggaaaaa ggaagttgtg 1020
gtctggaatt atatggtcca gatgatctga aacaaaaagg acagcactat tagtaatcat 1080
ttagttttga agacagtcta ataatttgct gtctctaaag tactatattc cctatagttc 1140
tggcatttta gataaagggt cataaattaa atgcctatat ggtgacatta ttcagtgatt 1200
cagacttcac agcctttttt ttttttttac aaaggtgttc caggcatgaa aaattttaaa 1260
gtactatacc tttcctaatt ttacctttaa agttgtcctg gaaatatctg ggttgacaaa 1320
ggcgatgaaa ctgaactgag acttaaaaaa aagattaccc acctggttgt gcacaagcct 1380
gcttatgtcc caatctccag tctagggtct gatgctcctt gctgcagtaa tatgctttgt 1440
ggcatctgga gcacgttttg gggcctaaac agccacaaac cctgcagaga tgagcaccag 1500
acttaagctg gagacacact gattctcctg tttctggggg aggattctca gaaggtggct 1560
catatgagta aaaatcgttt ttcctgggta gttgattcct aaaaactaaa aaagaataca 1620
gagaaaagtt ttatcttcaa acaaaacagc aattcacata ttttatcctc tgcacgtaaa 1680
actgaaaata acaacaacaa aaaagaaatg aaagtttttg ctttcaggaa taagctttta 1740
aaatccagaa actagatttc gtccggtaca cgcaactgag ttgcctccta gaggtggttt 1800
gagttaatca aattaataag actgatcgtt aagaacgact gccaaaaata cgaaaaagct 1860
actgggatcc atctttccaa gacaatttct attatctgaa ttaacaccat acctggtacc 1920
cactgattaa aagctggggg ttaccaatgc gcgtgggcac agttagaagc ttatgtagca 1980
aaaatgagca catcctggaa gggcccggga gaaggtgctc ctggggcagc gcggagaggg 2040
agctctgagg ctggggcggc agcggtgctt gccgccgtcc ccctggtcgc tcccggaatt 2100
aacgccgcgc acgcgtcgga ggcatggccc cgtcccgacc ccgtttggcg gctcacctcg 2160
caggccggca cagcacggct gctcgcggca gcagaagagg aagatgcagc ggtggaaggc 2220
gtccgggcgg ccaggcagcg gcgcatacac ctgcagcagg aaggagagcg ggcggccgca 2280
cagctcgcag gccagggcct ggggccccgg cagcccggcc gcgcccagcc atgccggccg 2340
cccgcccacc ttgctgggga actgctcgct gcgcagtcgc cacgccggcg ccgactcggc 2400
gaagcccagc tccacaggcc tggccccggc ggcagccatg cggggcgcgg gctggcgtgg 2460
ggcgcagccc acagctgggt cggaaggcgg aaatcgggcg ccgggccgga aggcaagagg 2520
cgggcacctt tccggaggac aggaggcgga aacgcgtctg acgggagcgg ttgcaggacc 2580
aatgcgaggg aacggggcag aggaaacctc tcggcatcag ccccgcccct ggcgcctctg 2640
cctccgagcc gctttcctgg tgcctccggg tgctctggga tggttctggt ctttgggaga 2700
gtggcagctg gtgacggcgc tccgctcacc tctgcacatg tcttgctgtg ggcctgcggg 2760
tggccgccag ggaggcagag ccctcccgca aaccttccct gctggtgtcc acctcagggt 2820
gtgggaaacc tgtgcgctgg ccgagtgcta accaagagta ggcagtgaaa gacaaatgaa 2880
ggttgaacag gtaaagtgag gaccctacag cggaaaccaa gaatcctgtg tgcctgagag 2940
taatgaagaa gcctctgcag aagagtcttt tctgtcagtc ttaaggtctc tgttttaatg 3000
ttagtgctgg cttgctgtac ctgaattcca agggaggagt gtataatgag gcatggccaa 3060
cccccacttc ccatcattgc ctgaactagt ttttcaggtt aacttcagaa tgcccttggt 3120
accgcgggcc ccctctgtgg tcccacgcca ctgatcgctg catgcccacc acctgggtac 3180
acacagtctg tgattcccgg agcagaacgg accctgccca cccggtcttg tgtgctactc 3240
agtggacaga cccaaggcaa gaaagggtga caaggacagg gtcttcccag gctggctttg 3300
agttcctagc accgccccgc ccccaatcct ctgtggcaca tggagtcttg gtccccagag 3360
tcccccagcg gcctccagat ggtctgggag ggcagttcag ctgtggctgc gcatagcaga 3420
catacaacgg acggtgggcc cagacccagg ctgtgtagac ccagcccccc cgccccgcag 3480
tgcctaggtc acccactaac gccccaggcc tggtcttggc tgggcgtgac tgttaccctc 3540
aaaagcaggc agctccaggg taaaaggtgc cctgccctgt agagcccact tccttcccag 3600
ggctgcggct gggtaggttt gtagccttca tcacgggcca cctccagcca ctggaccgct 3660
ggcccctgcc ctgtcctggg gagtgtggtc ctgcgactct aatggccgca agccacctga 3720
ctcccccaac accacactct acctctcaag cccaggtctc tccctagtga cccacccagc 3780
acatttagct agctgagccc cacagccaga ggtcctcagg ccctgctttc agggcagttg 3840
ctctgaagtc ggcaaggggg agtgactgcc tggccactcc atgccctcca agagctcctt 3900
ctgcaggagc gtacagaacc cagggccctg gcacccgtgc agaccctggc ccaccccacc 3960
tgggcgctca gtgcccaaga gatgtccaca cctaggatgt cccgcggtgg gtggggggcc 4020
cgagagacgg gcaggccggg ggcaggcctg gccatgcggg gccgaaccgg gcactgccca 4080
gcgtggggcg cgggggccac ggcgcgcgcc cccagccccc gggcccagca ccccaaggcg 4140
gccaacgcca aaactctccc tcctcctctt cctcaatctc gctctcgctc tttttttttt 4200
tcgcaaaagg aggggagagg gggtaaaaaa atgctgcact gtgcggcgaa gccggtgagt 4260
gagcggcgcg gggccaatca gcgtgcgccg ttccgaaagt tgccttttat ggctcgagcg 4320
gccgcggcgg cgccctataa aacccagcgg cgcgacgcgc caccaccgcc gagaccgcgt 4380
ccgcccgcga gcacagagcc tcgcctttgc cgatccgccg cccgtccaca cccgccgcca 4440
ggtaagcccg gccagccgac cggggcatgc ggccgcggcc cttcgcccgt gcagagccgc 4500
cgtctgggcc gcagcggggg gcgcatgggg cggaaccgga ccgccgtggg gggcgcggga 4560
gaagcccctg ggcctccgga gatgggggac accccacgcc agttcgcagg cgcgaggccg 4620
cgctcgggcg ggcgcgctcc gggggtgccg ctctcggggc gggggcaacc ggcggggtct 4680
ttgtctgagc cgggctcttg ccaatgggga tcgcacggtg ggcgcggcgt agcccccgtc 4740
aggcccggtg ggggctgggg cgccatgcgc gtgcgcgctg gtcctttggg cgctaactgc 4800
gtgcgcgctg ggaattggcg ctaattgcgc gtgcgcgctg ggactcaatg gcgctaatcg 4860
cgcgtgcgtt ctggggcccg ggcgcttgcg ccacttcctg cccgagccgc tggcgcccga 4920
gggtgtggcc gctgcgtgcg cgcgcgcgac ccggtcgctg tttgaaccgg gcggaggcgg 4980
ggctggcgcc cggttgggag ggggttgggg cctggcttcc tgccgcgcgc cgcggggacg 5040
cctccgacca gtgtttgcct tttatggtaa taacgcggcc ggcccggctt cctttgtccc 5100
caatctgggc gcgcgccggc gccccctggc ggcctaagga ctcggcgcgc cggaagtggc 5160
cagggcgggg gcgacttcgg ctcacagcgc gcccggctat tctcgcagct caccatgccg 5220
gtcgccacca tg 5232
<210> 2
<211> 6303
<212> DNA
<213> RNP/HP-1/ACTIN ARTIFICIAL UCOE SEQUENCE
<400> 2
aagcttactt gattggccat gtggcaagcg acaggcacaa aacaattttc caagtcaata 60
ggaaaaacct cagagctgaa atctttatat gctgtactac acagctgtat tctgggcact 120
tatgaatgtt aaggaaacct gtcttaaaag ttaactaggt taaaaaacct caaacgagag 180
aaagtgatat ccaggaccaa ctgctacaaa cgcataatgc aaactaaaaa gtcacacgta 240
attttcaatc aattattttt tgttcctagc aagcagcatt aattgctgct ctcatcccag 300
ttctacggag ctctccctcc attcgcatgc tcccaactcc taaaaagtag tggtaaaacc 360
cagttcagat tttttttcct gtagttttca tgactcgtaa aaattaaaga aaaaattaac 420
tgaaatgatc aaactagctc ctatgagaca caaagcagtc ttttgaaatg gttacttgtc 480
acgatagtta ttttcatttt ttcagctagt ttttattctt aattgtcgtc agcacatagg 540
ttatctctaa actgaaatta cggataatgt acatttataa caagttttac aaatcactaa 600
caaaaagcaa aaactcatta cttacctcac aatttatcca aacttacccg atgtccacta 660
tcgattttaa acaatgttat tttataaacg tgcttagggt caaagaaaaa taaccaggta 720
gacccccttc gcttgagacc ttatgcttat caatgtaatg ttcaaccaag attgcaaaca 780
aaatgagaaa agtaacaaag ttcaaataca gagcggccca ggcccaaaac agttttgcac 840
atcaatccat acgcattaca ggaaggagcc tctgaagcca tgttttaatc gaagtataac 900
taaggacaaa atcgttattt cactttcctc gtaatcatct ataaaggtcc atggatctgt 960
cccgtaaggg ttaaacttct cagtaacaac attacttaaa atgagtcagc tctacaactt 1020
aaacggaatc cttaagaaca gtaaaggatt ctgacgcgaa tatccctccc ccgcccagaa 1080
aaccaccttc gtccctgccc ctcgtggccg atggcttcca atttatgttt attttgccgc 1140
ggttcatctg tcgttttact gactgcagac ccagataaaa ccgttactca aaggaaaaaa 1200
aagacaggaa aaacataaaa tggtttcttt gtcctacggc tcgcattgaa cccggcccga 1260
cgccctgggt ggtgatatct tctctgaaac cgggcccgca aacccggagc accccccctc 1320
cccgctcttc ggtgtggctt ccgaacgcaa tggcgccatt tcatcgaggg gaaggctgag 1380
cgcctttaat gaggtgcgca ggactctaaa gatccaagct cacaaaacac tccaaatcca 1440
cctcgaaacg atatgaaaac agcccgagaa gaaaaaaaaa atagttaacc acttctactt 1500
cttgatagag aaagcacact aagaaaataa aagagttata aggaaaacgc tgagaggaag 1560
gcgagccatg aaaatggcgg ccgccaaatc ggttcccggg agagaggggg aggggaagct 1620
ccgcagcctc gctcacgagg acctgctgcc cgccgaaacg ctcgccgagg agacgccgtg 1680
gcccccgaag cagcgtgctt tagaaaggga ataagaattc ccgcctccgc gccccacttt 1740
caccccagcg gggcagcgtc cgccatgtga aagctcccca tcccccaccc ccagtgaagg 1800
gaaatggcgc cgggaggctg agggtgggga agctgtttgt acgctcaggc ctccgctcaa 1860
gaccccgttc ataaacctta agccccactg ctactgaatt ggtccgattt cctgcctctc 1920
tcccacggag gcggctggcc gacttccact gaggcgccaa cggcctcgcc atgccctttt 1980
caataactca ttgatttcaa acccgttacc tccatcgcgg actcagtcgc ttcagcccga 2040
tttcccgcag ccgagcgaga tgagagagat ctccgcggac gaacacgaac cggactcgtc 2100
ctggcgctgt agtgagaact gccgctgctc gagaaacaac tctgcgagga gcacctccgc 2160
acgggacccg gcgctgctgc tactgccgct agagccgctg ccgccgcttt tctagaacct 2220
tcccccccac taacgcgtct tccgctacgt caggccgtcg cgtaaacgcc ctatccgccg 2280
ccaatggcgg gaaggctcta cgccccacct tacgccaaat gcgtactcct cccacccttg 2340
cggccagaga cagtacccga cgttacttcc gtaaatgcgc tcaatgaatt gcggaaggct 2400
agagtcctgc tagttactac ctcttggaat agggtcccgg cccctgcctt ggcgaaggca 2460
ggtgagaaac gtcgcgcagt ttgaaattaa cgccgacggg aggggcttaa tccgcagcct 2520
ggagatccag ccccctcaac ccgggaggtg gtccctgcag ttacgccaat gataaccccc 2580
gccagaaaaa tcttagtagc cttccctttt tgttttccgt gccccaactc ggcggattga 2640
ctcggcccct tccggaaaca cccgaatcaa cttctagtca aattattgtt cacgccgcaa 2700
tgacccaccc ctggcccgcg tctgtggaac tgacccctgg tgtacaggag agttcgctgc 2760
tgaaagtggt cccaaagggg tactagtttt taagctccca actccccctc ccccagcgtc 2820
tggaggattc cacaccctcg caccggcggg cgaggaagtg ggcggagtcc ggttttggcg 2880
ccagccgctg aggctgccaa gcagaaaagc caccgctgag gagactccgg tcactgtcct 2940
cgccccgcct cccccttccc tccccttggg gaccaccggg cgccacgccg cgaacggtaa 3000
gtgccgcggt cgtcggcgcc tccgccctcc ccctagggcc ccaattccca gcgggcgcgg 3060
cgccggcccc tccccccgcc gcgcgcgcgc ccgctgcccc gcccttcgtg gccgcccggc 3120
gtgggcggtg ccacccctcc ccccggcggc cccgcgcgca gctcccggct ccctccccct 3180
tcggatgtgg cttgagctgt aggcgcggag ggccggagac gctgcagacc cgcgacccgg 3240
agcagctcgg aggcggtgaa gtcggtggct ttccttctct ctagctctcg ctcgctggtg 3300
gtgcttcaga tgccacacgc gtcccggggg cccggttctc cgctcccctc ccctcccctt 3360
ctcgccggac cccgcgccgg gagctgcggg aaggagtgga gggtcgggcg gtggcctcgc 3420
ggctggcctg gcgcgcggcc agcccggtag ttagtggggg gactgctctg ccctcgaggg 3480
ggtagggagc tgtggcgacg gttgccccat ttcgagacaa agcgcatttc cccctcccct 3540
cccccacccg cgttccggcg gaggcgcccc ctcccccagc gccacgcggg gctgggtcga 3600
gacttgggcc tcccggaggg cggcgcgtgg tcccgcgtcc gcgagcctgg cggcgcgcgg 3660
ccggctgtcc cgaggctgcg gcgaccgcca gttaacgtgg ccgcgcgggg gtaggcgcgt 3720
gcggtgtggc gcagtgccct tgagcccccg tgccgcggcc tttgtttctc cccgcggatg 3780
cgctgaccac gaggcccgcg ctcccgggtg ggggcgggca cccgcgctta ggcctctgga 3840
cgccgggctt cagcggcggg ggtcgggagc gggtgtttgc aagaggtgat tcttttttca 3900
aagtgtcacg aaacggggtt gaagcatctt aagttttttc cttttgttat ttaattaccg 3960
attggaaaga gggagggttt ctgagcagaa accaagttgg gattgcagaa cagagaagat 4020
tcacagtgct ttaccgttgt gagttgtttg ggtaatcgtg cctggtttta aaccgaaagg 4080
attgtccttt aaaaatggaa catggacttt attataaatg ggacttagat tggaaaagac 4140
attggtcccc tattttaagc catgtgaagc tgttttaggt accgcgggcc ccctctgtgg 4200
tcccacgcca ctgatcgctg catgcccacc acctgggtac acacagtctg tgattcccgg 4260
agcagaacgg accctgccca cccggtcttg tgtgctactc agtggacaga cccaaggcaa 4320
gaaagggtga caaggacagg gtcttcccag gctggctttg agttcctagc accgccccgc 4380
ccccaatcct ctgtggcaca tggagtcttg gtccccagag tcccccagcg gcctccagat 4440
ggtctgggag ggcagttcag ctgtggctgc gcatagcaga catacaacgg acggtgggcc 4500
cagacccagg ctgtgtagac ccagcccccc cgccccgcag tgcctaggtc acccactaac 4560
gccccaggcc tggtcttggc tgggcgtgac tgttaccctc aaaagcaggc agctccaggg 4620
taaaaggtgc cctgccctgt agagcccact tccttcccag ggctgcggct gggtaggttt 4680
gtagccttca tcacgggcca cctccagcca ctggaccgct ggcccctgcc ctgtcctggg 4740
gagtgtggtc ctgcgactct aatggccgca agccacctga ctcccccaac accacactct 4800
acctctcaag cccaggtctc tccctagtga cccacccagc acatttagct agctgagccc 4860
cacagccaga ggtcctcagg ccctgctttc agggcagttg ctctgaagtc ggcaaggggg 4920
agtgactgcc tggccactcc atgccctcca agagctcctt ctgcaggagc gtacagaacc 4980
cagggccctg gcacccgtgc agaccctggc ccaccccacc tgggcgctca gtgcccaaga 5040
gatgtccaca cctaggatgt cccgcggtgg gtggggggcc cgagagacgg gcaggccggg 5100
ggcaggcctg gccatgcggg gccgaaccgg gcactgccca gcgtggggcg cgggggccac 5160
ggcgcgcgcc cccagccccc gggcccagca ccccaaggcg gccaacgcca aaactctccc 5220
tcctcctctt cctcaatctc gctctcgctc tttttttttt tcgcaaaagg aggggagagg 5280
gggtaaaaaa atgctgcact gtgcggcgaa gccggtgagt gagcggcgcg gggccaatca 5340
gcgtgcgccg ttccgaaagt tgccttttat ggctcgagcg gccgcggcgg cgccctataa 5400
aacccagcgg cgcgacgcgc caccaccgcc gagaccgcgt ccgcccgcga gcacagagcc 5460
tcgcctttgc cgatccgccg cccgtccaca cccgccgcca ggtaagcccg gccagccgac 5520
cggggcatgc ggccgcggcc cttcgcccgt gcagagccgc cgtctgggcc gcagcggggg 5580
gcgcatgggg cggaaccgga ccgccgtggg gggcgcggga gaagcccctg ggcctccgga 5640
gatgggggac accccacgcc agttcgcagg cgcgaggccg cgctcgggcg ggcgcgctcc 5700
gggggtgccg ctctcggggc gggggcaacc ggcggggtct ttgtctgagc cgggctcttg 5760
ccaatgggga tcgcacggtg ggcgcggcgt agcccccgtc aggcccggtg ggggctgggg 5820
cgccatgcgc gtgcgcgctg gtcctttggg cgctaactgc gtgcgcgctg ggaattggcg 5880
ctaattgcgc gtgcgcgctg ggactcaatg gcgctaatcg cgcgtgcgtt ctggggcccg 5940
ggcgcttgcg ccacttcctg cccgagccgc tggcgcccga gggtgtggcc gctgcgtgcg 6000
cgcgcgcgac ccggtcgctg tttgaaccgg gcggaggcgg ggctggcgcc cggttgggag 6060
ggggttgggg cctggcttcc tgccgcgcgc cgcggggacg cctccgacca gtgtttgcct 6120
tttatggtaa taacgcggcc ggcccggctt cctttgtccc caatctgggc gcgcgccggc 6180
gccccctggc ggcctaagga ctcggcgcgc cggaagtggc cagggcgggg gcgacttcgg 6240
ctcacagcgc gcccggctat tctcgcagct caccatgccg gtcgccacca tgataccgtc 6300
gac 6303
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、人工UCOE NcoIフラグメントの線状制限地図である。PDCD2転写物およびアクチン転写物を、陰付き矢印として示し、この矢印の方向は、これらそれぞれのプロモーターからの転写の方向を示す。
【図2】 図2は、本発明に従うPDCD2/アクチン人工UCOE NcoIフラグメントのヌクレオチド配列を示す。
【図3a】 図3aは、PDCD2/アクチン人工UCOEを含む発現ベクターのプラスミド地図を示す。図3aは、CMVプロモーターの上流にPDCD2/アクチン人工UCOEを含み、そして発現されるべきオープンリーディングフレームの挿入に適切なマルチクローニングサイトを含む、CET500を示す。この特定の実施形態において、プラスミド骨格は、、pEGFPN−1由来であり、そしてカナマイシン/ネオマイシン耐性遺伝子を保有する。
【図3b】 図3bは、PDCD2/アクチン人工UCOEを含む発現ベクターのプラスミド地図を示す。図3bは、PDCD2/アクチン人工UCOEを逆方向に含む、CET501を示す。
【図4】 図4は、85日間にわたってG418選択下で維持された、安定にトランスフェクトされているCHO細胞のプールにおける、レポーター導入遺伝子(EGFP)の発現レベルを示す。発現を、CMVプロモーター単独(CMV)により、または8kbのRNP/HP−1 UCOE(CET220)もしくは人工のPDCD2/アクチン UCOE(CET510)と組合わせて駆動し、そしてFACSによるメジアン蛍光として測定した。
【図5】 図5は、上記の実験における導入遺伝子を発現する細胞の割合を、85日間にわたるFACS分析での%陽性細胞として示す。
【図6】 図6は、RNP/HP−1/アクチン人工UCOEフラグメントの線状制限地図である。メチル化のない島を、陰付き矢印として示し、この矢印の方向は、これらそれぞれのプロモーターからの転写の方向を示す。
【図7】 図7は、本発明に従うRNP/HP−1/アクチン人工UCOEフラグメントのヌクレオチド配列を示す。
【図8a】 図8aは、RNP/HP−1/アクチン人工UCOEを含む発現ベクターのプラスミド地図を示す。図8aは、CMVプロモーターの上流にRNP/HP−1/アクチン人工UCOEを含み、そして発現されるべきオープンリーディングフレームの挿入に適切なマルチクローニングサイトを含む、CET600を示す。この特定の実施形態において、プラスミド骨格は、pEGFPN−1由来であり、カナマイシン/ネオマイシン耐性遺伝子を保有する。
【図8b】 図8bは、RNP/HP−1/アクチン人工UCOEを含む発現ベクターのプラスミド地図を示す。図8bは、RNP/HP−1/アクチン人工UCOEを逆方向に含む、CET601を示す。
【図9】 図9は、127日間にわたってG418選択下で維持された、安定にトランスフェクトされているCHO細胞のプールにおける、レポーター導入遺伝子(EGFP)の発現レベルを示す。発現を、CMVプロモーター単独(CMV)により、または順方向(CET220)もしくは逆方向(CET221)のいずれかである8kbのRNP UCOEと組合わせて駆動するか、または順方向(CET610)もしくは逆方向(CET611)のいずれかでRNP/HP−1/アクチン人工UCOEによって駆動し、そしてFACSによるメジアン蛍光として測定した。従って、CET610がCET600の等価物であるが挿入された遺伝子としてEGFPを含むこと、およびCET611がCET601の対応するEGFP含有等価物であることが、理解される。
【図10】 図10は、上記の実験における導入遺伝子を発現する細胞の割合を、127日間にわたるFACS分析での%陽性細胞として示す。
【図11a】 図11aは、免疫グロブリンの発現のための二方向性UCOEベクターのプラスミド地図を示す。
【図11b】 図11bは、免疫グロブリンの発現のための二方向性UCOEベクターのプラスミド地図を示す。
【図11c】 図11cは、免疫グロブリンの発現のための二方向性UCOEベクターのプラスミド地図を示す。
【図11d】 図11dは、免疫グロブリンの発現のための二方向性UCOEベクターのプラスミド地図を示す。

Claims (17)

  1. 同時発現のために同じベクターにおける2つの部位で挿入されるときに2つの分岐転写される発現単位の均衡のとれた発現を支援する方法であって、該方法は、
    (i)(a)配列番号1の配列、配列番号1のアンチセンス配列、もしくは配列番号1とそのアンチセンスの配列、または
    (b)配列番号2の配列、配列番号2のアンチセンス配列、もしくは配列番号2とそのアンチセンスの配列
    を含むキメラポリヌクレオチドの形態の異なるハウスキーピング遺伝子からの2つの組み合わされた伸長したメチル化のないCpG島を提供する工程であって、該伸長したメチル化のないCpG島の各々はプロモーターを有する、工程;ならびに
    (ii)工程(i)において提供された該キメラポリヌクレオチドを該発現単位について選択された該2つの部位の間に挿入する工程、
    を包含し、連結された該伸長したメチル化のないCpG島の該プロモーターは、該発現単位の分岐転写を駆動するように指向される、方法。
  2. 前記ベクター中に前記発現単位を提供する工程をさらに包含する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記工程(ii)において形成された前記発現単位の転写を指向する前記ベクターのヌクレオチド配列が、転写開始のために、サイトメガロウイルス(CMV)、伸長因子−1α(EF−1α)、RSウイルス(RSV)LTRおよびヒト免疫不全2(HIV2)LTRまたはそれらの組み合わせから選択されるプロモーターを含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記ヌクレオチド配列はCMVプロモーターを含む、請求項3に記載の方法。
  5. 前記CMVプロモーターが、マウスCMVプロモーターである、請求項4に記載の方法。
  6. 前記分岐転写される発現単位は、免疫グロブリン/抗体の重鎖および軽鎖を発現する、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
  7. (a)配列番号1の配列、配列番号1のアンチセンス配列、もしくは配列番号1とそのアンチセンスの配列または(b)配列番号2の配列、配列番号2のアンチセンス配列、もしくは配列番号2とそのアンチセンスの配列を含むキメラポリヌクレオチド。
  8. 前記ヌクレオチド配列が、サイトメガロウイルス(CMV)、伸長因子−1α(EF−1α)、RSウイルス(RSV)LTRおよびヒト免疫不全2(HIV2)LTRまたはそれらの組み合わせから選択されるプロモーターをさらに含む、請求項7に記載のポリヌクレオチド。
  9. 前記ヌクレオチド配列が、CMVプロモーターをさらに含む、請求項8に記載のポリヌクレオチド。
  10. 前記CMVプロモーターが、マウスCMVプロモーターである、請求項9に記載のポリヌクレオチド。
  11. 請求項7〜10のいずれかに記載のポリヌクレオチドを含む、ベクター。
  12. 請求項1〜6のいずれかに記載の方法によって得られ得る請求項11に記載のベクター。
  13. 発現ベクターである請求項11または請求項12に記載のベクターであり、連結された前記伸長したメチル化のないCpG島の前記プロモーターは、同時発現される2つの発現単位の分岐転写を駆動するように指向される、ベクター。
  14. 請求項11〜13のいずれかに記載のベクターを含む、宿主細胞。
  15. 請求項13に記載の発現ベクターを含む、請求項14に記載の宿主細胞。
  16. ポリペプチドを生産するための方法であって、該方法は、請求項15に記載の宿主細胞を培養する工程および該ポリペプチドを単離する工程を包含し、ここで、該発現単位は同時発現される、方法。
  17. 前記分岐転写される発現単位は、免疫グロブリンの重鎖および軽鎖を発現し、該免疫グロブリンが単離される、請求項16に記載の方法。
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