JP6099075B2 - 核内から細胞質へのターゲットmRNAの輸送を促進する方法、タンパク質の発現方法および製造方法、ならびに、それに用いるキット - Google Patents
核内から細胞質へのターゲットmRNAの輸送を促進する方法、タンパク質の発現方法および製造方法、ならびに、それに用いるキット Download PDFInfo
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Description
(A1)前記真核細胞において、前記ターゲットmRNAとMS2結合配列とを含む融合RNA(X1)、および、MS2とTAPとを含む融合タンパク質(Y1)を発現させる工程
(A2)前記真核細胞において、前記ターゲットmRNAとRREとを含む融合RNA(X2)、および、Revを含むタンパク質(Y2)を発現させる工程
(a1)ターゲットmRNAとMS2結合配列とを含む融合RNA(X1)を発現する核酸分子(x1)、および、MS2とTAPとを含む融合タンパク質(Y1)を発現する核酸分子(y1)
(a2)ターゲットmRNAとRREとを含む融合RNA(X2)を発現する核酸分子(x2)、および、Revを含むタンパク質(Y2)を発現する核酸分子(y2)
(a1’)ターゲットmRNAとMS2結合配列とを含む融合RNA(X1)を発現する核酸分子(x1)、および、MS2とTAPとを含む融合タンパク質(Y1)を発現するように形質転換した真核細胞の組換え体
(a2’)ターゲットmRNAとRREとを含む融合RNA(X2)を発現する核酸分子(x2)、および、Revを含むタンパク質(Y2)を発現するように形質転換した真核細胞の組換え体
(A1)前記真核細胞において、前記ターゲットmRNAとMS2結合配列とを含む融合RNA(X1)、および、MS2とTAPとを含む融合タンパク質(Y1)を発現させる工程
(A2)前記真核細胞において、前記ターゲットmRNAとRREとを含む融合RNA(X2)、および、Revを含むタンパク質(Y2)を発現させる工程
(1)mRNA輸送促進方法
本発明の第1のmRNA輸送促進方法は、前述のように、真核細胞において、核内から細胞質へのターゲットmRNAの輸送を促進する方法であって、前記真核細胞において、下記(A1)工程を有することを特徴とする。
(A1)前記ターゲットmRNAとMS2結合配列とを含む融合RNA(X1)、および、MS2とTAPとを含む融合タンパク質(Y1)を発現させる工程
5'-ACAUGAGGAUCACCCAUGU-3’
MS2結合配列コードDNA(配列番号2)
5'-ACATGAGGATCACCCATGT-3’
MASNFTQFVLVDNGGTGDVTVAPSNFANGVAEWISSNSRSQAYKVTCSVRQSSAQNRKYTIKVEVPKVATQTVGGVELPVAAWRSYLNMELTIPIFATNSDCELIVKAMQGLLKDGNPIPSAIAANSGIY
MS2コードDNA(配列番号4)
5'-ATGGCTTCTAACTTTACTCAGTTTGTTCTCGTCGACAATGGCGGAACTGGCGACGTGACTGTCGCTCCAAGCAACTTCGCTAACGGGGTCGCTGAATGGATCAGCTCTAACTCGCGCTCACAGGCTTACAAAGTAACCTGTAGCGTTCGTCAGAGCTCTGCGCAGAATCGCAAATACACCATTAAAGTCGAGGTGCCTAAGGTGGCAACTCAGACTGTTGGTGGTGTAGAGCTTCCTGTAGCCGCATGGCGTTCGTACTTAAATATGGAATTAACTATTCCAATTTTCGCTACGAACTCCGATTGCGAGCTTATTGTTAAGGCAATGCAAGGTCTCCTAAAAGATGGAAACCCGATTCCCTCAGCAATCGCAGCAAACTCCGGCATCTACTAA-3'
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TAPコードDNA(配列番号6)
5'-cggcgcgcgacgtgctttgctgtataaatgcggtggcgcccggcgtagggacacttcggtcctgagcgcttgggagttaggttgtttgccggcgtagcggccagcgcctgagcccgcccttgatcttcgctgtggcatggcggacgaggggaagtcgtacagcgaacacgatgatgaacgcgttaatttccctcaaagaaagaagaaaggccggggtcccttccggtggaaatatggtgaaggaaaccgtaggtctggaagaggcggttctggtattcggtcttcccgccttgaggaagatgatggagatgtggcaatgagtgatgcccaggatggtccccgagtacgatacaacccctataccacccgacctaaccgtcggggtgatacttggcatgatcgagatcgcattcatgttactgtgcggagagacagagctcctccagagagaggaggggctggcaccagccaggatgggacctcaaagaactggttcaagattacaattccttatggcagaaagtatgacaaggcatggctcctgagcatgattcagagcaagtgcagtgtgcccttcacccctattgagtttcactatgagaatacacgggcccagttcttcgttgaagacgccagtactgcctctgcattgaaggctgtcaactataagattttggatcgggagaaccgaaggatatctatcatcatcaactcttctgctccaccccacactatactgaatgaactgaagccagaacaagtagaacagctaaagctgatcatgagcaaacgatacgatggctcccaacaagcccttgacctcaaaggcctccgttcagacccagatttggtggcccagaacattgacgttgtcctgaatcgcagaagctgtatggcagctaccctgaggatcattgaagagaacatccctgagctattgtccttgaacttgagcaacaacaggctgtacaggctggatgacatgtctagcattgttcagaaggcacccaacctgaagatcctaaacctttctggaaatgaattgaagtctgagcgggaattggacaagataaaggggctgaagctagaagagctctggctcgatggaaactccctgtgtgacaccttccgagaccagtccacctacatcagcgccattcgcgaacgatttcccaagttactacgcctggatggccatgagctacccccaccaattgcctttgatgttgaagcccccacgacgttaccgccctgcaagggaagctattttggaacagaaaacttgaagagtctggtcttgcacttcctgcaacagtactatgcaatttacgactctggagaccgacaagggctcctggatgcctaccatgatggggcctgctgttccctgagcattcctttcattcctcagaaccctgcccgaagcagcttagccgagtatttcaaggatagcagaaatgtgaagaagcttaaagaccctaccttgcggttccggctgctgaagcacacgcgtctcaacgttgttgccttcctcaatgagttgcccaaaacccagcacgacgtcaattccttcgtggtagacataagcgcccagacaagcacattgctgtgtttttctgtcaatggagtcttcaaggaagtggacggaaagtcccgggattctttgcgagccttcacccggacattcattgctgttcctgctagcaattcagggctatgtattgtaaatgatgagctatttgtgcggaatgccagttctgaagagatccaaagagccttcgctatgcctgcacccacgccttcctccagcccggtgcccaccctctctccagagcagcaggaaatgttgcaagcattctctacccagtctggcatgaacctcgagtggtcccagaagtgccttcaggacaacaactgggactacaccagatctgcccaggccttcactcatctcaaggccaagggcgagatcccagaagtggcattcatgaagtgatcgtagtcatgcctcagaagcagtcccccctgtaaatagtccttggatattaccgtctggttgtcgtctgtcatctcctcctgtctggcccgaggccgccccgtgactgtgaccgagggagggagggctgcctgatccctctcctcgcctgccttctggaagacttcagaagattgagcctcactggtgccaggaagccaaagcttactttgtagaactgacactaaactacccgaaggacttaggtgctttgtgtacttaaccccaggacctccttactttttaatataaagagtgatgttgtatttcgtgttctgcactttttaatataaagagtgatgttgtatttc-3'
本発明の第1のタンパク質の発現方法は、真核細胞におけるターゲットタンパク質の発現方法であって、前記本発明のmRNAの輸送促進方法によって、前記ターゲットタンパク質をコードするターゲットmRNAを細胞核から細胞質に輸送させ、前記細胞質において、前記ターゲットタンパク質を発現させることを特徴とする。
本発明の第1のタンパク質の製造方法は、真核細胞におけるターゲットタンパク質の製造方法であって、前記本発明のタンパク質の発現方法により、前記ターゲットタンパク質を発現させることを特徴とする。
本発明のキットは、前記本発明の第1のターゲットmRNAの輸送促進方法、前記本発明の第1のタンパク質の発現方法および/または前記本発明の第1のタンパク質の製造方法に使用するキットであり、2種類のキットがあげられる。
(a1)ターゲットmRNAとMS2結合配列とを含む融合RNA(X1)を発現する核酸分子(x1)、および、MS2とTAPとを含む融合タンパク質(Y1)を発現する核酸分子(y1)
(a1’)ターゲットmRNAとMS2結合配列とを含む融合RNA(X1)を発現する核酸分子(x1)、および、MS2とTAPとを含む融合タンパク質(Y1)を発現するように形質転換した真核細胞の組換え体
(1)mRNA輸送促進方法
本発明のmRNA輸送促進方法は、前述のように、真核細胞において、核内から細胞質へのターゲットmRNAの輸送を促進する方法であって、下記(A2)工程を有することを特徴とする。
(A2)前記真核細胞において、前記ターゲットmRNAとRREとを含む融合RNA(X2)、および、Revを含むタンパク質(Y2)を発現させる工程
5'-gagcagugggaauaugagcuuuguuccuuggguucuugggagcagcaggaagcacuaugggcgcaccgucaaugacgcugacgguacaggccagacaauuauugucugauauagugcagcagcagaacaauuugcugagggcuauugaggcgcaacagcaucuguugcaacucacagucuggggcaucaaacagcuccaggcaagaauccuggcuguggaaagauaccuaaaggaucaacagcuccu-3'
RREコードDNA(配列番号8)
5'-gagcagtgggaatatgagctttgttccttgggttcttgggagcagcaggaagcactatgggcgcaccgtcaatgacgctgacggtacaggccagacaattattgtctgatatagtgcagcagcagaacaatttgctgagggctattgaggcgcaacagcatctgttgcaactcacagtctggggcatcaaacagctccaggcaagaatcctggctgtggaaagatacctaaaggatcaacagctcct-3’
MAGRSGDSDEELIRTVRLIKLLYQSNPPPNPEGTRQARRNRRRRWRERQRQIHSISERILGTYLGRSAEPVPLQLPPLERLTLDCNEDCGTSGTQGVGSPQILVESPTVLESGTKE
RevコードDNA(配列番号10)
5'-atggcaggaagaagcggagacagcgacgaagagctcatcagaacagtcagactcatcaagcttctctatcaaagcaacccacctcccaaccccgaggggacccgacaggcccgaaggaatagaagaagaaggtggagagagagacagagacagatccattcgattagtgaacggatccttggcacttatctgggacgatctgcggagcctgtgcctcttcagctaccaccgcttgagagacttactcttgattgtaacgaggattgtggaacttctgggacgcagggggtgggaagccctcaaatattggtggaatctcctacagtattggagtcaggaactaaagaatag-3'
本発明の第2のタンパク質の発現方法は、真核細胞におけるターゲットタンパク質の発現方法であって、前記本発明の第2のmRNAの輸送促進方法によって、前記ターゲットタンパク質をコードするターゲットmRNAを細胞核から細胞質に輸送させ、前記細胞質において、前記ターゲットタンパク質を発現させることを特徴とする。
本発明のタンパク質の製造方法は、真核細胞におけるターゲットタンパク質の製造方法であって、前記本発明の第2のタンパク質の発現方法により、前記ターゲットタンパク質を発現させることを特徴とする。
本発明の第2のキットは、前記本発明の第2のターゲットmRNAの輸送促進方法、前記本発明の第2のタンパク質の発現方法および/または前記本発明の第2のタンパク質の製造方法に使用するキットであり、2種類のキットがあげられる。
(a2)ターゲットmRNAとRREとを含む融合RNA(X2)を発現する核酸分子(x2)、および、Revを含むタンパク質(Y2)を発現する核酸分子(y2)
(a2’)ターゲットmRNAとRREとを含む融合RNA(X2)を発現する核酸分子(x2)、および、Revを含むタンパク質(Y2)を発現するように形質転換した真核細胞の組換え体
本例では、MS結合配列とルシフェラーゼmRNAとの融合RNAを発現するLuc−MS2発現ベクターと、前記MS2結合配列が結合するMS2とTAPとの融合タンパク質を発現するMS2−TAP発現ベクターとを使用し、動物細胞における、ルシフェラーゼタンパク質の発現量を測定した。
以下の方法により、Lucコード配列の3’末端にMS2結合配列のコード配列を連結した、Luc−MS2結合配列発現ベクターを作製した。具体的には、MS2結合配列コードDNAの連続数を6個(6×)、4個(4×)および2個(2×)とした3種類のLuc−MS2結合配列発現ベクターを作製した。また、コントロールとして、MS2結合配列コードDNAを含まないLuc−MS2結合配列発現ベクター(0×)を作製した。
5'-atggaagacgccaaaaacataaagaaaggcccggcgccattctatccgctggaagatggaaccgctggagagcaactgcataaggctatgaagagatacgccctggttcctggaacaattgcttttacagatgcacatatcgaggtggacatcacttacgctgagtacttcgaaatgtccgttcggttggcagaagctatgaaacgatatgggctgaatacaaatcacagaatcgtcgtatgcagtgaaaactctcttcaattctttatgccggtgttgggcgcgttatttatcggagttgcagttgcgcccgcgaacgacatttataatgaacgtgaattgctcaacagtatgggcatttcgcagcctaccgtggtgttcgtttccaaaaaggggttgcaaaaaattttgaacgtgcaaaaaaagctcccaatcatccaaaaaattattatcatggattctaaaacggattaccagggatttcagtcgatgtacacgttcgtcacatctcatctacctcccggttttaatgaatacgattttgtgccagagtccttcgatagggacaagacaattgcactgatcatgaactcctctggatctactggtctgcctaaaggtgtcgctctgcctcatagaactgcctgcgtgagattctcgcatgccagagatcctatttttggcaatcaaatcattccggatactgcgattttaagtgttgttccattccatcacggttttggaatgtttactacactcggatatttgatatgtggatttcgagtcgtcttaatgtatagatttgaagaagagctgtttctgaggagccttcaggattacaagattcaaagtgcgctgctggtgccaaccctattctccttcttcgccaaaagcactctgattgacaaatacgatttatctaatttacacgaaattgcttctggtggcgctcccctctctaaggaagtcggggaagcggttgccaagaggttccatctgccaggtatcaggcaaggatatgggctcactgagactacatcagctattctgattacacccgagggggatgataaaccgggcgcggtcggtaaagttgttccattttttgaagcgaaggttgtggatctggataccgggaaaacgctgggcgttaatcaaagaggcgaactgtgtgtgagaggtcctatgattatgtccggttatgtaaacaatccggaagcgaccaacgccttgattgacaaggatggatggctacattctggagacatagcttactgggacgaagacgaacacttcttcatcgttgaccgcctgaagtctctgattaagtacaaaggctatcaggtggctcccgctgaattggaatccatcttgctccaacaccccaacatcttcgacgcaggtgtcgcaggtcttcccgacgatgacgccggtgaacttcccgccgccgttgttgttttggagcacggaaagacgatgacggaaaaagagatcgtggattacgtcgccagtcaagtaacaaccgcgaaaaagttgcgcggaggagttgtgtttgtggacgaagtaccgaaaggtcttaccggaaaactcgacgcaagaaaaatcagagagatcctcataaaggccaagaagggcggaaagatcgccgtgtaa-3’
Luc−F(配列番号12)
5'-atggatccatggaagacgccgccaaaaacat-3'
Luc−R(配列番号13)
5'-atctcgagttacacggcgatctttcc-3'
5’-ACATGAGGATCACCCATGT-3’
MS2結合配列6×用プライマーセット
MS2−F(配列番号14)
5'-tactcgaggaattcgaatggccatggga-3'
MS2−R(配列番号15)
5'-atctcgaggccatatgcatcctaggccta-3'
MS2−F(配列番号16)
5'-tactcgaggaattcgaatggccatggga-3'
MS2−R2(配列番号17)
5'-atctcgagccttaggatctaatgaacccgg-3'
MS2−TAP融合タンパク質を発現するMS2−TAP発現ベクターとして、MS2コード配列(配列番号4)と、その3’末端にTAPコード配列(配列番号6における137〜1996番目)が連結されたpMS2−TAPを使用した。また、コントロールベクターとして、MS2−TAP融合タンパク質を発現しないpMS2−GC80を使用した。これらのベクターは、Bryan R.Cullen博士(Duke University Medical Center)より分譲されたものを使用した。
CHO細胞は、FBSを添加したDMEM/HamF12培地を使用し、HeLa細胞は、DMEM培地を使用し、それぞれの培養条件は、37℃、CO25%、湿度100%とした。
つぎに、トランスフェクションした24時間後の細胞を回収し、回収した細胞を、1×PBSで2回洗浄した。洗浄後の細胞に、溶解試薬(商品名1×Cell Culture Lysis Reagent、プロメガ社)を混合し、氷上で30分間インキュベートした後、遠心処理(12000rpm、5分)により、上清を細胞抽出液として得た。なお、細胞抽出液のウエスタンブロットにより、MS2とTAPの融合タンパク質が発現していることは確認済みである。前記各トランスフェクション細胞から得られた細胞抽出液について、luciferase kit(プロメガ社)を用いて、そのプロトコールにしたがって、ルミノメータにより酵素活性を測定した。
本例では、RREとルシフェラーゼmRNAとの融合RNAを発現するLuc−RRE発現ベクターと、前記RRE配列が結合するRevを含むタンパク質を発現するRev発現ベクターとを使用し、動物細胞における、ルシフェラーゼタンパク質の発現量を測定した。
以下の方法により、Lucコード配列の3’末端にRREコード配列を連結した、Luc−RRE発現ベクターを作製した。また、コントロールとして、前記実施例1におけるpcDNA5/FRT/TO−Lucを使用した。
5'-gagcagtgggaatatgagctttgttccttgggttcttgggagcagcaggaagcactatgggcgcaccgtcaatgacgctgacggtacaggccagacaattattgtctgatatagtgcagcagcagaacaatttgctgagggctattgaggcgcaacagcatctgttgcaactcacagtctggggcatcaaacagctccaggcaagaatcctggctgtggaaagatacctaaaggatcaacagctcct-3’
RRE−F(配列番号18)
5'-atctcgaggagcagtgggaatatgagct-3'
RRE−R(配列番号19)
5'-atctcgagaggagctgttgatcctttagg-3'
Revタンパク質を発現するRev発現ベクターとして、Revコード配列(配列番号10)の5’末端に、HAタグのコード配列が連結された、pCG−HA−Revを使用した。また、コントロールとして、Revのコード配列を有さないpCG−HAを使用した。これらのベクターは、木村 富紀博士(立命館大学総合理工学院薬学部薬学科)より分譲されたものを使用した。
実施例1と同様にして、CHO細胞およびHeLa細胞に、前述の発現ベクターを導入して、一過性で発現させた。
実施例1と同様にして、細胞抽出液を調製し、ルシフェラーゼアッセイにより酵素活性を測定した。なお、前記細胞抽出液のウエスタンブロットにより、REVタンパク質が発現していることは、確認済みである。
Claims (16)
- 真核細胞において、核内から細胞質へのターゲットmRNAの輸送を促進する方法であって、
下記(A1)工程および下記(A2)工程の少なくとも一方の工程を有することを特徴とするmRNA輸送促進方法。
(A1)前記真核細胞において、前記ターゲットmRNAの3’側にMS2結合配列を有する融合RNA(X1)、および、MS2とTAPとを含む融合タンパク質(Y1)を発現させる工程であり、前記真核細胞が、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、マウス、またはウサギの細胞である工程
(A2)前記真核細胞において、前記ターゲットmRNAの3’側にRREを有する融合RNA(X2)、および、Revを含むタンパク質(Y2)を発現させる工程であり、前記真核細胞が、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、マウス、またはウサギの細胞である工程 - 前記(A1)工程の前記融合RNA(X1)において、前記MS2結合配列の個数が、2個以上である、請求項1記載のmRNA輸送促進方法。
- 前記(A1)工程の前記融合RNA(X1)において、2個以上の前記MS2結合配列が連結している、請求項1または2記載のmRNA輸送促進方法。
- 前記(A1)工程において、前記真核細胞に、前記融合RNA(X1)を発現する核酸分子(x1)を導入して、前記融合RNA(X1)を発現させる、請求項1から3のいずれか一項に記載のmRNA輸送促進方法。
- 前記(A1)工程において、前記真核細胞が、前記融合タンパク質(Y1)を発現する形質転換体である、請求項4記載のmRNA輸送促進方法。
- 前記真核細胞に、前記融合タンパク質(Y1)を発現する核酸分子(y1)を導入して、前記融合タンパク質を発現させる、請求項4記載のmRNA輸送促進方法。
- 前記MS2が、配列番号3のアミノ酸配列からなるタンパク質であり、
前記TAPが、配列番号5のアミノ酸配列からなるタンパク質である、請求項1から6のいずれか一項に記載のmRNA輸送促進方法。 - 前記(A2)工程の前記タンパク質(Y2)が、Revを含む融合タンパク質である、請求項1記載のmRNA輸送促進方法。
- 前記(A2)工程において、前記真核細胞に、前記融合RNA(X2)を発現する核酸分子(x2)を導入して、前記融合RNA(X2)を発現させる、請求項1または8記載のmRNA輸送促進方法。
- 前記(A2)工程において、前記真核細胞が、前記タンパク質(Y2)を発現する形質転換体である、請求項9記載のmRNA輸送促進方法。
- 前記(A2)工程において、前記真核細胞に、前記タンパク質(Y2)を発現する核酸分子(y2)を導入して、前記タンパク質を発現させる、請求項9記載のmRNA輸送促進方法。
- 前記Revが、配列番号9のアミノ酸配列からなるタンパク質である、請求項1および9から11のいずれか一項に記載のmRNA輸送促進方法。
- 前記真核細胞が、CHO細胞である、請求項1から12のいずれか一項に記載のmRNA輸送促進方法。
- 真核細胞におけるターゲットタンパク質の発現方法であって、
前記真核細胞が、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、マウス、またはウサギの細胞であり、
請求項1から13のいずれか一項に記載のmRNAの輸送促進方法によって、前記ターゲットタンパク質をコードするターゲットmRNAを細胞核から細胞質に輸送させ、前記細胞質において、前記ターゲットタンパク質を発現させることを特徴とするタンパク質の発現方法。 - 真核細胞を用いたターゲットタンパク質の製造方法であって、
前記真核細胞が、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、マウス、またはウサギの細胞であり、
請求項14記載の発現方法により、前記ターゲットタンパク質を発現させることを特徴とするタンパク質の製造方法。 - 請求項1から13のいずれか一項に記載のターゲットmRNAの輸送促進方法に使用するキットであって、下記(a1’)および下記(a2’)の少なくとも一方を含むことを特徴とするmRNAの輸送促進用キット。
(a1’)ターゲットmRNAの3’側にMS2結合配列を有する融合RNA(X1)を発現する核酸分子(x1)、および、MS2とTAPとを含む融合タンパク質(Y1)を発現するように形質転換した真核細胞の組換え体であり、前記真核細胞が、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、マウス、またはウサギの細胞である組換え体
(a2’)ターゲットmRNAの3’側にRREを有する融合RNA(X2)を発現する核酸分子(x2)、および、Revを含むタンパク質(Y2)を発現するように形質転換した真核細胞の組換え体であり、前記真核細胞が、サル、チンパンジー、ハムスター、ラット、マウス、またはウサギの細胞である組換え体
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