JP6246258B2 - Polypeptide comprising a DNA binding domain - Google Patents

Polypeptide comprising a DNA binding domain Download PDF

Info

Publication number
JP6246258B2
JP6246258B2 JP2016086771A JP2016086771A JP6246258B2 JP 6246258 B2 JP6246258 B2 JP 6246258B2 JP 2016086771 A JP2016086771 A JP 2016086771A JP 2016086771 A JP2016086771 A JP 2016086771A JP 6246258 B2 JP6246258 B2 JP 6246258B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
restriction enzyme
dna binding
combination
vector
cleavage site
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.)
Active
Application number
JP2016086771A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016175922A (en
Inventor
山本 卓
卓 山本
哲史 佐久間
哲史 佐久間
博 落合
博 落合
伸也 松浦
伸也 松浦
宮本 達雄
達雄 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hiroshima University NUC
Original Assignee
Hiroshima University NUC
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 Hiroshima University NUC filed Critical Hiroshima University NUC
Priority to JP2016086771A priority Critical patent/JP6246258B2/en
Publication of JP2016175922A publication Critical patent/JP2016175922A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6246258B2 publication Critical patent/JP6246258B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、DNA結合ドメインおよび機能ドメインを含むポリペプチドに関する。また
、本発明は、当該ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含むベクターに関する。
さらに、本発明は、当該ベクターを作製するためのベクターライブラリーに関する。また
、本発明は、当該ベクターライブラリーを作製するためのベクターセットに関する。
The present invention relates to a polypeptide comprising a DNA binding domain and a functional domain. The present invention also relates to a vector comprising a polynucleotide encoding the polypeptide.
Furthermore, the present invention relates to a vector library for producing the vector. The present invention also relates to a vector set for preparing the vector library.

DNA結合ドメインと機能ドメインからなるヌクレアーゼサブユニットを複数含むポリ
ペプチドとして、TALEN(TALE Nuclease)やZFN(Zinc Fi
nger Nuclease)などが知られている(特許文献1〜4、非特許文献1〜5
)。例えば、機能ドメインとしてDNA切断ドメインを用いる人工ヌクレアーゼが知られ
ている。これらの人工ヌクレアーゼは、DNA結合ドメインの結合部位において複数のD
NA切断ドメインが近接して多量体を形成することによって、DNAの二本鎖切断を引き
起こす。DNA結合ドメインは、複数のDNA結合モジュールを繰り返して含み、それぞ
れのDNA結合モジュールが、DNA鎖中の特定の塩基対を認識するため、DNA結合モ
ジュールを適切に設計することによって、目的とする配列の特異的な切断を行うことがで
きる。配列特異的な切断の修復の際に生じるエラーや組換えを利用すれば、ゲノムDNA
上の遺伝子の欠失、挿入、変異導入が可能であり、これらのヌクレアーゼは、ゲノム編集
などの様々な遺伝子改変に応用することができる(非特許文献6参照)。
Polypeptides containing a plurality of nuclease subunits consisting of a DNA binding domain and a functional domain include TALEN (TALE Nuclease) and ZFN (Zinc Fi).
nger Nuclease) (Patent Documents 1 to 4, Non-Patent Documents 1 to 5)
). For example, an artificial nuclease using a DNA cleavage domain as a functional domain is known. These artificial nucleases have multiple Ds at the binding site of the DNA binding domain.
Double-strand breaks in DNA are caused by the close proximity of NA cleavage domains to form multimers. The DNA-binding domain includes a plurality of DNA-binding modules repeatedly, and each DNA-binding module recognizes a specific base pair in the DNA strand. Specific cleavage can be performed. If you use errors and recombination that occur during repair of sequence-specific cleavage, genomic DNA
The above genes can be deleted, inserted, and mutated, and these nucleases can be applied to various gene modifications such as genome editing (see Non-Patent Document 6).

非特許文献1は、DNA結合ドメインと機能ドメインとが47アミノ酸のリンカーによ
って接続されたポリペプチドを開示している。非特許文献1には、DNA結合モジュール
におけるDNA認識部位のアミノ酸以外の特定の部位の1つのアミノ酸を、用いる4つの
DNA結合モジュールごとに周期的に変化させたヌクレアーゼが記載されている。しかし
ながら、非特許文献1には、用いたポリペプチドが機能ドメインによる所望の機能の高さ
とDNA結合ドメインの配列認識特異性の高さを両立させるものであるとの記載はなく、
また、DNA結合モジュールにおける複数のアミノ酸を周期的に変化させることの記載は
なく、周期的な変化についての意義や目的に関する記載はない。
Non-Patent Document 1 discloses a polypeptide in which a DNA binding domain and a functional domain are connected by a 47 amino acid linker. Non-Patent Document 1 describes a nuclease in which one amino acid at a specific site other than an amino acid at a DNA recognition site in a DNA binding module is periodically changed for every four DNA binding modules used. However, in Non-Patent Document 1, there is no description that the used polypeptide has both a high level of desired function by the functional domain and a high sequence recognition specificity of the DNA binding domain,
In addition, there is no description on periodically changing a plurality of amino acids in the DNA binding module, and there is no description on the significance and purpose of the periodic change.

非特許文献2は、DNA結合ドメインと機能ドメインが63アミノ酸のリンカーによっ
て接続されたポリペプチドを開示している。また、非特許文献2には、DNA結合モジュ
ールにおけるDNA認識部位のアミノ酸以外のアミノ酸を、用いる4つのDNA結合モジ
ュールごとに周期的に変化させたポリペプチドが記載されている。しかしながら、非特許
文献2には、用いたポリペプチドが、機能ドメインによる所望の機能の高さとDNA結合
ドメインの配列認識特異性の高さを両立させるものであるとの記載はなく、また、4つの
DNA結合モジュールごとの周期的な変化の目的や意義については何らの言及もない。
Non-Patent Document 2 discloses a polypeptide in which a DNA binding domain and a functional domain are connected by a 63 amino acid linker. Non-Patent Document 2 describes a polypeptide in which amino acids other than the amino acid at the DNA recognition site in the DNA binding module are periodically changed for each of the four DNA binding modules used. However, Non-Patent Document 2 does not describe that the polypeptide used has both the desired high function by the functional domain and the high sequence recognition specificity of the DNA binding domain. There is no mention of the purpose or significance of the periodic change for each DNA binding module.

非特許文献3は、DNA結合ドメインと機能ドメインが47アミノ酸のリンカーによっ
て接続されたポリペプチドを開示している。また、非特許文献3には、DNA結合モジュ
ールにおけるDNA認識部位のアミノ酸以外のアミノ酸を、用いるDNA結合モジュール
ごとにランダムに変化させたポリペプチドが記載されている。しかしながら、非特許文献
3には、用いたポリペプチドが、機能ドメインによる所望の機能の高さとDNA結合ドメ
インの配列認識特異性の高さを両立させるものであるとの記載はなく、ランダムに変化さ
せることの目的や意義に関する記載はなく、また、DNA結合モジュールごとに周期的に
変化させることの記載はない。
Non-Patent Document 3 discloses a polypeptide in which a DNA binding domain and a functional domain are connected by a 47 amino acid linker. Non-Patent Document 3 describes a polypeptide in which amino acids other than the amino acid at the DNA recognition site in the DNA binding module are randomly changed for each DNA binding module used. However, Non-Patent Document 3 does not mention that the polypeptide used has both the desired high function by the functional domain and the high sequence recognition specificity of the DNA binding domain. There is no description about the purpose and significance of the function, and there is no description of changing periodically for each DNA binding module.

非特許文献4は、DNA結合ドメインと機能ドメインが63アミノ酸のリンカーによっ
て接続されたポリペプチドを開示している。また、非特許文献5は、DNA結合ドメイン
と機能ドメインが47アミノ酸のリンカーによって接続されたポリペプチドを開示してい
る。しかしながら、非特許文献4にも非特許文献5にも、用いたポリペプチドが、機能ド
メインによる所望の機能の高さとDNA結合ドメインの配列認識特異性の高さを両立させ
るものであるとの記載はなく、DNA結合モジュールごとに周期的な変化を持たせること
の記載はない。
Non-Patent Document 4 discloses a polypeptide in which a DNA binding domain and a functional domain are connected by a 63 amino acid linker. Non-Patent Document 5 discloses a polypeptide in which a DNA binding domain and a functional domain are connected by a 47 amino acid linker. However, in both Non-Patent Document 4 and Non-Patent Document 5, it is described that the polypeptide used has both the desired high function by the functional domain and the high sequence recognition specificity of the DNA binding domain. No mention is made of having a periodic change for each DNA binding module.

国際公開第2011/072246号International Publication No. 2011/072246 国際公開第2011/154393号International Publication No. 2011/154393 国際公開第2011/159369号International Publication No. 2011/159369 国際公開第2012/093833号International Publication No. 2012/093833

Nucleic Acids Res.2011 Nov;39(21):9283−93.Nucleic Acids Res. 2011 Nov; 39 (21): 9283-93. Nat Biotechnol.2011 Aug 5;29(8):697−8.Nat Biotechnol. 2011 Aug 5; 29 (8): 697-8. Nat Biotechnol.2011 Feb;29(2):143−8.Nat Biotechnol. 2011 Feb; 29 (2): 143-8. Nature. 2012 Nov 1;491(7422):114−8.Nature. 2012 Nov 1; 491 (7422): 114-8. Genes Cells.2013 Apr;18(4):315−26.Genes Cells. 2013 Apr; 18 (4): 315-26. Cell.2011 Jul 22;146(2):318−31.Cell. 2011 Jul 22; 146 (2): 318-31.

DNA結合ドメインを含むポリペプチドとして、機能ドメインによる機能を高く示すも
のを用いれば、所望の結果が得られる効率が向上すると期待される。たとえば、DNA結
合ドメインとDNA切断ドメインを含む人工ヌクレアーゼの場合には、DNA切断活性を
高く示すものを用いることによって、DNA切断が起こる確率が向上し、目的とする遺伝
子改変の生じた細胞を取得できる効率も向上すると期待される。しかしながら、従来のD
NA結合ドメインを含むポリペプチドにおいては、機能ドメインによる活性を高く示すも
のは、DNA結合ドメインによる標的塩基配列以外の部分においても高い機能を発揮し、
安全性などの観点から十分とはいえないという傾向があった。このように、DNA配列に
対する認識特異性の高さと機能ドメインによる機能の高さの両立は困難であった。また、
DNA結合ドメインを含むポリペプチドの調製には、標的配列に対応したDNA結合モジ
ュールの繰り返しをベクターに導入するなどの煩雑な操作が必要であり、より簡便な操作
で迅速に作製することができるポリペプチドが求められている。
If a polypeptide containing a DNA binding domain that shows a high function by a functional domain is used, it is expected that the efficiency of obtaining a desired result is improved. For example, in the case of an artificial nuclease containing a DNA-binding domain and a DNA-cleaving domain, the use of the one having high DNA-cleaving activity improves the probability of DNA-cleaving and obtains cells with the desired genetic modification It is expected to improve the efficiency that can be achieved. However, the conventional D
In a polypeptide containing an NA-binding domain, those exhibiting high activity due to a functional domain exhibit high functions even in portions other than the target base sequence due to the DNA-binding domain,
There was a tendency that it was not enough from the viewpoint of safety. Thus, it was difficult to achieve both high recognition specificity for DNA sequences and high function by functional domains. Also,
Preparation of a polypeptide containing a DNA binding domain requires complicated operations such as introduction of a DNA binding module repeat corresponding to the target sequence into a vector, and a polypeptide that can be rapidly produced by a simpler operation. There is a need for peptides.

したがって、本発明は、機能ドメインによる機能の高さとDNA配列に対する認識特異
性の高さを両立し、所望の機能を高確率で安全に発揮させることができ、しかも、簡便な
操作で作製することができるポリペプチドを提供することを目的とする。
Therefore, the present invention achieves both a high function by a functional domain and a high recognition specificity for a DNA sequence, can exhibit a desired function with high probability, and can be produced by a simple operation. It is an object to provide a polypeptide capable of

本発明者らは、鋭意検討したところ、DNA結合ドメインと機能ドメインが、35〜5
5のアミノ酸からなるポリペプチドにより接続され、かつ、DNA結合ドメインに含まれ
るDNA結合モジュールにおける2つの特定の位置のアミノ酸が、4つのDNA結合モジ
ュールごとに異なる繰り返し様式を呈するポリペプチドは、機能ドメインによる機能の高
さとDNA配列に対する認識特異性の高さを両立することができることを見出した。当該
ポリペプチドを発現させるためのベクターは、特定の特徴を有するベクターセット、およ
び特定の特徴を有するベクターライブラリーを用いることによって簡便に作製することが
できた。
The present inventors have intensively studied and found that the DNA binding domain and the functional domain are 35-5.
A polypeptide that is connected by a polypeptide consisting of 5 amino acids and in which the amino acids at two specific positions in the DNA binding module contained in the DNA binding domain have different repeating patterns for each of the four DNA binding modules is a functional domain It has been found that both the height of the function and the recognition specificity for DNA sequences can be compatible. A vector for expressing the polypeptide could be easily prepared by using a vector set having specific characteristics and a vector library having specific characteristics.

すなわち、本発明は、第1の態様において、
DNA結合ドメインおよび機能ドメインを含むポリペプチドであって、
ここで、DNA結合ドメインと機能ドメインは、35〜55のアミノ酸からなるポリペ
プチドにより接続されており、
DNA結合ドメインは、複数のDNA結合モジュールをN末端側から連続的に含み、
N末端から4n−3番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のア
ミノ酸の組合せは、任意のnに関して同一であり、
N末端から4n−2番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のア
ミノ酸の組合せは、任意のnに関して同一であり、
N末端から4n−1番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のア
ミノ酸の組合せは、任意のnに関して同一であり、
N末端から4n番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ
酸の組合せは、任意のnに関して同一であり、
N末端から4n−3番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目の
アミノ酸の組合せ、N末端から4n−2番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のア
ミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せ、N末端から4n−1番目のDNA結合モジュールに
おけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せ、およびN末端から4n番目のDN
A結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、互いに異な
り、
ここで、nは、1〜10の自然数であり、xは、1〜40の自然数であり、yは、1〜
40の自然数であり、xとyは、異なる自然数である、
ポリペプチド
を提供するものである。
That is, the present invention in the first aspect,
A polypeptide comprising a DNA binding domain and a functional domain comprising:
Here, the DNA binding domain and the functional domain are connected by a polypeptide consisting of 35 to 55 amino acids,
The DNA binding domain includes a plurality of DNA binding modules continuously from the N-terminal side,
The combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the 4n-3rd DNA binding module from the N-terminus is the same for any n,
The combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the 4n-2nd DNA binding module from the N-terminus is the same for any n;
The combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the 4n-1st DNA binding module from the N-terminus is the same for any n.
The combination of the xth and yth amino acids in the 4nth DNA binding module from the N-terminus is the same for any n
A combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the 4n-3rd DNA binding module from the N-terminus, a combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the 4n-2th DNA-binding module from the N-terminus, the N-terminus 4n-1 combination of the xth and yth amino acids in the 4n-1st DNA binding module, and the 4nth DN from the N-terminus
The combination of the xth amino acid and the yth amino acid in the A binding module is different from each other,
Here, n is a natural number of 1 to 10, x is a natural number of 1 to 40, and y is 1 to 1
40 natural numbers, and x and y are different natural numbers.
A polypeptide is provided.

また、本発明は、第2の態様において、機能ドメインがDNA切断ドメインである、第
1の態様に記載のポリペプチドを提供するものである。
In the second aspect, the present invention provides the polypeptide according to the first aspect, wherein the functional domain is a DNA cleavage domain.

また、本発明は、第3の態様において、第1の態様または第2の態様に記載のポリペプ
チドをコードするポリヌクレオチドを含む、ベクターを提供するものである。
In the third aspect, the present invention also provides a vector comprising a polynucleotide encoding the polypeptide according to the first aspect or the second aspect.

さらに、本発明は、第4の態様において、
第3の態様に記載のベクターを作製するためのベクターライブラリーであって、
ここで、ベクターライブラリーは、5’末端から順に、第1の制限酵素切断部位、4つ
のDNA結合モジュールをコードするポリヌクレオチド、および第2の制限酵素切断部位
を有する複数のベクターによって構成され、
ここで、第1の制限酵素切断部位および第2の制限酵素切断部位の組合せは、A型の制
限酵素切断部位およびB型の制限酵素切断部位の組合せ、A型の制限酵素切断部位および
C型の制限酵素切断部位の組合せ、A型の制限酵素切断部位およびD型の制限酵素切断部
位の組合せ、A型の制限酵素切断部位およびE型の制限酵素切断部位の組合せ、B型の制
限酵素切断部位およびC型の制限酵素切断部位の組合せ、C型の制限酵素切断部位および
D型の制限酵素切断部位の組合せ、ならびにD型の制限酵素切断部位およびE型の制限酵
素切断部位の組合せのいずれかであり、ここで、A型の制限酵素切断部位〜E型の制限酵
素切断部位は、同一の制限酵素による切断によって、いずれも、互いに異なる切断末端を
生じさせるものであり、
4つのDNA結合モジュールのうち、
5’末端から1番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ
酸の組合せは、任意のベクターに関して同一であり、
5’末端から2番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ
酸の組合せは、任意のベクターに関して同一であり、
5’末端から3番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ
酸の組合せは、任意のベクターに関して同一であり、
5’末端から4番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ
酸の組合せは、任意のベクターに関して同一であり、
5’末端から1番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミ
ノ酸の組合せ、5’末端から2番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸と
y番目のアミノ酸の組合せ、5’末端から3番目のDNA結合モジュールにおけるx番目
のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せ、および5’末端から4番目のDNA結合モジュ
ールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、互いに異なり、
ここで、xは、1〜40の自然数であり、yは、1〜40の自然数であり、xとyは、
異なる自然数である、
ベクターライブラリーを提供するものである。
Furthermore, the present invention provides the fourth aspect,
A vector library for producing the vector according to the third aspect,
Here, the vector library is composed of a plurality of vectors having a first restriction enzyme cleavage site, a polynucleotide encoding four DNA binding modules, and a second restriction enzyme cleavage site in order from the 5 ′ end,
Here, the combination of the first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site is a combination of an A type restriction enzyme cleavage site and a B type restriction enzyme cleavage site, an A type restriction enzyme cleavage site and a C type. A combination of restriction enzyme cleavage sites of type A, a combination of restriction enzyme cleavage sites of type A and a restriction enzyme cleavage site of type D, a combination of restriction enzyme cleavage sites of type A and a restriction enzyme cleavage site of type E, and a restriction enzyme cleavage of type B Any combination of a site and a C-type restriction enzyme cleavage site, a combination of a C-type restriction enzyme cleavage site and a D-type restriction enzyme cleavage site, and a combination of a D-type restriction enzyme cleavage site and an E-type restriction enzyme cleavage site Here, each of the A-type restriction enzyme cleavage site to the E-type restriction enzyme cleavage site causes cleavage ends different from each other by cleavage with the same restriction enzyme,
Of the four DNA binding modules,
The combination of the xth and yth amino acids in the first DNA binding module from the 5 ′ end is the same for any vector;
The combination of the xth and yth amino acids in the second DNA binding module from the 5 ′ end is the same for any vector;
The combination of the xth and yth amino acids in the third DNA binding module from the 5 ′ end is the same for any vector;
The combination of the xth and yth amino acids in the fourth DNA binding module from the 5 ′ end is the same for any vector;
Combination of the xth and yth amino acids in the first DNA binding module from the 5 ′ end. Combination of the xth and yth amino acids in the second DNA binding module from the 5 ′ end. The combination of the xth and yth amino acids in the third DNA binding module and the combination of the xth and yth amino acids in the fourth DNA binding module from the 5 ′ end are different from each other,
Here, x is a natural number of 1 to 40, y is a natural number of 1 to 40, and x and y are
A different natural number,
A vector library is provided.

さらに、本発明は、第5の態様において、
第4の態様に記載のベクターライブラリーを作製するためのベクターセットであって、
ここで、ベクターセットは、5’末端から順に、1番目の制限酵素切断部位、DNA結
合モジュール、および2番目の制限酵素切断部位を含む複数のベクターを含み、
1番目の制限酵素切断部位、および2番目の制限酵素切断部位は、同一の制限酵素によ
る切断によって、互いに異なる切断末端を生じさせるものであり、
DNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、4つ
の異なる組合せのいずれかであり、
ここで、xは、1〜40の自然数であり、yは、1〜40の自然数であり、xとyは、
異なる自然数である、
ベクターセットを提供するものである。
Further, the present invention provides the fifth aspect,
A vector set for preparing the vector library according to the fourth aspect,
Here, the vector set includes a plurality of vectors including a first restriction enzyme cleavage site, a DNA binding module, and a second restriction enzyme cleavage site in order from the 5 ′ end,
The first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site generate different cleavage ends by cleavage with the same restriction enzyme,
The combination of the xth amino acid and the yth amino acid in the DNA binding module is one of four different combinations,
Here, x is a natural number of 1 to 40, y is a natural number of 1 to 40, and x and y are
A different natural number,
A vector set is provided.

本発明のポリペプチドは、機能ドメインによる高い機能を実現すると同時に、DNA配
列に対する高い認識特異性を実現するため、本発明のポリペプチドをコードするポリヌク
レオチドを含むベクターを細胞に導入することによって、安全に、かつ高確率で、所望の
結果を実現することができる。また、本発明のベクターライブラリーを用いれば、機能ド
メインによる高い機能とDNA配列に対する高い認識特異性を両立するポリペプチド発現
用ベクターを、簡便かつ迅速に調製することができる。さらに、本発明のベクターセット
を用いれば、本発明のベクターライブラリーを簡便に調製することができる。
The polypeptide of the present invention achieves a high function by a functional domain and at the same time realizes a high recognition specificity for a DNA sequence, by introducing a vector containing a polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention into a cell, A desired result can be realized safely and with high probability. In addition, by using the vector library of the present invention, a polypeptide expression vector that achieves both a high function by a functional domain and a high recognition specificity for a DNA sequence can be prepared easily and rapidly. Furthermore, if the vector set of the present invention is used, the vector library of the present invention can be easily prepared.

図1は、本発明のベクターセット、ベクターライブラリー、およびベクターの構造的特徴、および作製方法を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the structural features of a vector set, vector library, and vector of the present invention, and a production method. 図2は、本発明のベクターセット、ベクターライブラリー、およびベクターに含まれるDNA結合モジュールのアミノ酸配列および塩基配列の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an amino acid sequence and a base sequence of a DNA binding module included in the vector set, vector library, and vector of the present invention. 図3は、本発明のベクターに含まれるアミノ酸配列および塩基配列の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of an amino acid sequence and a base sequence contained in the vector of the present invention. 図4は、実施例3、および比較例1〜3の方法によって作製したベクターの構造的特徴を示し(図4Aおよび図4B)、各種のベクターの組合せにより発現されるヌクレアーゼの配列特異性の高さを比較する(図4C)ものである。FIG. 4 shows the structural features of vectors prepared by the methods of Example 3 and Comparative Examples 1 to 3 (FIGS. 4A and 4B), and shows high sequence specificity of nucleases expressed by various vector combinations. These are compared (FIG. 4C). 図5は、実施例3、および比較例1〜3の方法によって作製するベクターの設計を示し(図5A)、それらのベクターにより発現されるヌクレアーゼのDNA切断活性の高さを比較する(図5B)ものである。FIG. 5 shows the design of vectors produced by the methods of Example 3 and Comparative Examples 1 to 3 (FIG. 5A), and compares the level of DNA cleavage activity of nucleases expressed by these vectors (FIG. 5B). ) 図6は、実施例3、および比較例1〜3の方法によって作製するベクターの設計を示し(図6A)、それらのベクターにより発現されるヌクレアーゼのDNA切断活性の配列特異性を比較する(図6B)ものである。FIG. 6 shows the design of vectors prepared by the methods of Example 3 and Comparative Examples 1 to 3 (FIG. 6A), and compares the sequence specificity of the DNA cleavage activity of nucleases expressed by these vectors (FIG. 6). 6B).

第1の態様において、本発明は、DNA結合ドメインおよび機能ドメインを含むポリペ
プチドを提供する。DNA結合ドメインの由来としては、植物病原菌Xanthomon
asのTALE(Transcription Activator−Like Eff
ector)、ジンクフィンガー(Zinc finger)などが挙げられる。
In a first aspect, the present invention provides a polypeptide comprising a DNA binding domain and a functional domain. The origin of the DNA binding domain is the plant pathogen Xanthomomon
as TALE (Transcribation Activator-Like Eff
e.g., zinc fingers) and the like.

機能ドメインとしては、酵素、転写調節因子、レポータータンパク質などをコードする
ドメインが挙げられる。酵素としては、リコンビナーゼ、ヌクレアーゼ、リガーゼ、キナ
ーゼ、フォスファターゼなどのDNA修飾酵素;ラクタマーゼなどのその他の酵素が挙げ
られる。本明細書においては、ヌクレアーゼをコードするドメインを、DNA切断ドメイ
ンと称する。転写調節因子としては、アクチベーター、リプレッサーなどが挙げられる。
レポータータンパク質としては、緑色蛍光タンパク質(GFP)、ヒト化ウミシイタケ緑
色蛍光タンパク質(hrGFP)、増強緑色蛍光タンパク質(eGFP)、増強青色蛍光
タンパク質(eBFP)、増強シアン蛍光タンパク質(eCFP)、増強黄色蛍光タンパ
ク質(eYFP)、赤色蛍光タンパク質(RFPまたはDsRed)、mCherryな
どの蛍光タンパク質;ホタルルシフェラーゼ、ウミシイタケルシフェラーゼなどの生物発
光タンパク質;アルカリホスファターゼ、ペルオキシダーゼ、クロラムフェニコールアセ
チルトランスフェラーゼ、β−ガラクトシダーゼなどの化学発光基質を変換する酵素など
が挙げられる。DNA切断ドメインは、好ましくは、他のDNA切断ドメインと接近して
多量体を形成し、向上したヌクレアーゼ活性を取得するものである。このようなDNA切
断ドメインとしては、FokIに由来するものなどが挙げられる。
Examples of functional domains include domains encoding enzymes, transcriptional regulatory factors, reporter proteins, and the like. Examples of the enzyme include DNA modifying enzymes such as recombinase, nuclease, ligase, kinase and phosphatase; and other enzymes such as lactamase. In the present specification, a domain encoding nuclease is referred to as a DNA cleavage domain. Examples of transcriptional regulatory factors include activators and repressors.
Reporter proteins include green fluorescent protein (GFP), humanized Renilla green fluorescent protein (hrGFP), enhanced green fluorescent protein (eGFP), enhanced blue fluorescent protein (eBFP), enhanced cyan fluorescent protein (eCFP), enhanced yellow fluorescent protein (EYFP), red fluorescent protein (RFP or DsRed), fluorescent protein such as mCherry; bioluminescent protein such as firefly luciferase, Renilla luciferase; chemiluminescent such as alkaline phosphatase, peroxidase, chloramphenicol acetyltransferase, β-galactosidase Examples include enzymes that convert substrates. The DNA cleavage domain is preferably one that is in close proximity to other DNA cleavage domains to form multimers and obtain improved nuclease activity. Examples of such a DNA cleavage domain include those derived from FokI.

本発明の第1の態様のポリペプチドにおいて、DNA結合ドメインと機能ドメインは、
35〜55、好ましくは、40〜50、より好ましくは、45〜49、最も好ましくは、
47のアミノ酸からなるポリペプチドにより接続されている。DNA結合ドメインと機能
ドメインを接続するポリペプチドとしては、例えば、配列番号34の754番目から80
1番目のアミノ酸配列からなるポリペプチドが挙げられ、また、配列番号34の754番
目から801番目のアミノ酸配列と、85%、90%、95%、または97%の同一性を
有するポリペプチドが挙げられる。
In the polypeptide of the first aspect of the present invention, the DNA binding domain and the functional domain are:
35-55, preferably 40-50, more preferably 45-49, most preferably
It is connected by a polypeptide consisting of 47 amino acids. Examples of the polypeptide connecting the DNA binding domain and the functional domain include, for example, the 754th to 80th of SEQ ID NO: 34.
And a polypeptide having 85%, 90%, 95%, or 97% identity with the amino acid sequence of positions 754 to 801 of SEQ ID NO: 34. It is done.

本発明の第1の態様のポリペプチドにおいて、DNA結合ドメインは、複数のDNA結
合モジュールをN末端側から連続的に含む。1つのDNA結合モジュールは、1つの塩基
対を特異的に認識する。DNA結合ドメインに含まれるDNA結合モジュールの数は、機
能ドメインの機能の高さとDNA配列認識特異性の高さの両立性の観点から、好ましくは
、8〜40、より好ましくは、12〜25、さらにより好ましくは、15〜20である。
DNA結合モジュールとしては、たとえば、TALエフェクターリピート(effect
or repeat)などが挙げられる。1つのDNA結合モジュールの長さとしては、
例えば、20〜45、30〜38、32〜36、または34などが挙げられる。DNA結
合ドメインに含まれるDNA結合モジュールの長さは、好ましくは、全てのDNA結合モ
ジュールに関して同一である。DNA結合モジュールとしては、例えば、配列番号2、4
、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、また
は32の1番目から34番目のアミノ酸配列からなるポリペプチドが挙げられる。配列番
号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、3
0、または32の1番目から34番目のアミノ酸配列からなるポリペプチドにおける12
番目のアミノ酸と13番目のアミノ酸が、順にH、Dである場合には、当該DNA結合ド
メインは、塩基としてCを認識し、順にN、Gである場合には、当該DNA結合ドメイン
は、塩基としてTを認識し、順にN、Iである場合には、当該DNA結合ドメインは、塩
基としてAを認識し、順にN、Nである場合には、当該DNA結合ドメインは、塩基とし
てGを認識する。また、DNA結合モジュールとしては、例えば、配列番号2、4、6、
8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、または32
の1番目から34番目のアミノ酸配列と、85%、90%、95%、または97%の同一
性を有し、1つの塩基対を認識する機能を実質的に保持するポリペプチドが挙げられる。
In the polypeptide of the first aspect of the present invention, the DNA binding domain includes a plurality of DNA binding modules continuously from the N-terminal side. One DNA binding module specifically recognizes one base pair. The number of DNA binding modules contained in the DNA binding domain is preferably 8 to 40, more preferably 12 to 25, from the viewpoint of compatibility between the functional domain function and the DNA sequence recognition specificity. Even more preferably, it is 15-20.
As a DNA binding module, for example, a TAL effector repeat (effect
or repeat). As the length of one DNA binding module,
For example, 20-45, 30-38, 32-36, 34, etc. are mentioned. The length of the DNA binding module contained in the DNA binding domain is preferably the same for all DNA binding modules. Examples of DNA binding modules include SEQ ID NOs: 2, 4
, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, or 32, a polypeptide consisting of the first to 34th amino acid sequences. SEQ ID NOs: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 3
12 in a polypeptide consisting of 0 or 32 amino acid sequence from 1 to 34
When the th amino acid and thirteenth amino acid are H and D in this order, the DNA binding domain recognizes C as a base, and when it is N and G in order, the DNA binding domain is a base When T is recognized as N and I in that order, the DNA binding domain recognizes A as a base, and when N and N in order, the DNA binding domain recognizes G as a base. To do. Examples of the DNA binding module include SEQ ID NOs: 2, 4, 6,
8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, or 32
A polypeptide having substantially 85%, 90%, 95%, or 97% identity with the first to 34th amino acid sequences and substantially retaining the function of recognizing one base pair.

本発明の第1の態様のポリペプチドにおいて、N末端から4n−3番目のDNA結合モ
ジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、任意のnに関して同
一である。また、N末端から4n−2番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミ
ノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、任意のnに関して同一である。また、N末端から4
n−1番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合
せは、任意のnに関して同一である。また、N末端から4n番目のDNA結合モジュール
におけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、任意のnに関して同一である
。ここで、nは、1〜10の自然数、好ましくは、1〜7の自然数、より好ましくは、1
〜5の自然数である。nは、好ましくは、DNA結合ドメインに含まれるDNA結合モジ
ュールの全てを指し示すに足りる自然数である。また、xは、1〜40の自然数、好まし
くは、1〜10の自然数、より好ましくは、2〜6の自然数、さらにより好ましくは、3
〜5の自然数、最も好ましくは、自然数4である。また、yは、1〜40の自然数、好ま
しくは、25〜40の自然数、より好ましくは、30〜36の自然数、さらにより好まし
くは、31〜33の自然数、最も好ましくは、自然数32である。xとyは、異なる自然
数である。xおよびyの数値は、用いるDNA結合モジュールの長さによって異なりうる
。xは、好ましくは、34のアミノ酸からなるDNA結合モジュールにおける2番目のア
ミノ酸に相当する位置を示す数値である。yは、好ましくは、34のアミノ酸からなるD
NA結合モジュールにおける32番目のアミノ酸に相当する位置を示す数値である。
In the polypeptide of the first aspect of the present invention, the combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the 4n-3rd DNA binding module from the N-terminus is the same for any n. Further, the combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the 4n-2nd DNA binding module from the N-terminus is the same for any n. 4 from the N-terminal
The combination of the xth and yth amino acids in the (n-1) th DNA binding module is the same for any n. Further, the combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the 4n-th DNA binding module from the N-terminus is the same for any n. Here, n is a natural number of 1 to 10, preferably 1 to 7, more preferably 1
It is a natural number of ~ 5. n is preferably a natural number sufficient to indicate all of the DNA binding modules included in the DNA binding domain. Further, x is a natural number of 1 to 40, preferably 1 to 10, more preferably 2 to 6, even more preferably 3.
A natural number of ˜5, most preferably a natural number of 4. In addition, y is a natural number of 1 to 40, preferably a natural number of 25 to 40, more preferably a natural number of 30 to 36, still more preferably a natural number of 31 to 33, and most preferably a natural number 32. x and y are different natural numbers. The numerical values of x and y can vary depending on the length of the DNA binding module used. x is preferably a numerical value indicating a position corresponding to the second amino acid in a DNA binding module composed of 34 amino acids. y is preferably D consisting of 34 amino acids.
It is a numerical value indicating the position corresponding to the 32nd amino acid in the NA binding module.

本発明の第1の態様のポリペプチドにおいて、N末端から4n−3番目のDNA結合モ
ジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せ、N末端から4n−2番
目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せ、N末
端から4n−1番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ
酸の組合せ、およびN末端から4n番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ
酸とy番目のアミノ酸の組合せは、互いに異なる。ここで、nは、1〜10の自然数、好
ましくは、1〜7の自然数、より好ましくは、1〜5の自然数である。nは、好ましくは
、DNA結合ドメインに含まれるDNA結合モジュールの全てを指し示すに足りる自然数
である。また、xは、1〜40の自然数、好ましくは、1〜10の自然数、より好ましく
は、2〜6の自然数、さらにより好ましくは、3〜5の自然数、最も好ましくは、自然数
4である。また、yは、1〜40の自然数、好ましくは、25〜40の自然数、より好ま
しくは、30〜36の自然数、さらにより好ましくは、31〜33の自然数、最も好まし
くは、自然数32である。xとyは、異なる自然数である。好ましくは、N末端から4n
−3番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せ
、N末端から4n−2番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目の
アミノ酸の組合せ、およびN末端から4n番目のDNA結合モジュールにおけるx番目の
アミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、それぞれ、xとyの順にDとDの組合せ、Eと
Aの組合せ、DとAの組合せ、およびAとDの組合せからなる群から選ばれる。
In the polypeptide of the first aspect of the present invention, the combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the 4n-3rd DNA binding module from the N-terminus, the xth in the 4n-2th DNA-binding module from the N-terminus A combination of the amino acid and the y-th amino acid, a combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the 4n-1st DNA binding module from the N-terminus, and the x-th amino acid in the 4n-th DNA binding module from the N-terminus The combination of the yth amino acid is different from each other. Here, n is a natural number of 1 to 10, preferably a natural number of 1 to 7, and more preferably a natural number of 1 to 5. n is preferably a natural number sufficient to indicate all of the DNA binding modules included in the DNA binding domain. X is a natural number of 1 to 40, preferably a natural number of 1 to 10, more preferably a natural number of 2 to 6, even more preferably a natural number of 3 to 5, most preferably a natural number of 4. In addition, y is a natural number of 1 to 40, preferably a natural number of 25 to 40, more preferably a natural number of 30 to 36, still more preferably a natural number of 31 to 33, and most preferably a natural number 32. x and y are different natural numbers. Preferably, 4n from the N-terminus
A combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the third DNA-binding module, a combination of the 4th-nth DNA-binding module from the N-terminal and the x-th amino acid and the y-th amino acid, and the 4n-th from the N-terminal The combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the DNA binding module of FIG. 1 is from the combination of D and D in the order of x and y, the combination of E and A, the combination of D and A, and the combination of A and D, respectively. Chosen from the group of

本発明は、第2の態様において、機能ドメインがDNA切断ドメインである、第1の態
様のポリペプチドを提供する。
In the second aspect, the present invention provides the polypeptide of the first aspect, wherein the functional domain is a DNA cleavage domain.

本発明は、第3の態様において、第1の態様または第2の態様のポリペプチドをコード
するポリヌクレオチドを含む、ベクターを提供する。ベクターとしては、プラスミドベク
ター、コスミドベクター、ウイルスベクター、人工染色体ベクターなどが挙げられる。人
工染色体ベクターとしては、酵母人工染色体ベクター(YAC)、細菌人工染色体ベクタ
ー(BAC)、P1人工染色体ベクター(PAC)、マウス人工染色体ベクター(MAC
)、ヒト人工染色体ベクター(HAC)が挙げられる。また、ベクターの成分としては、
DNA、RNAなどの核酸、GNA、LNA、BNA、PNA、TNAなどの核酸アナロ
グなどが挙げられる。ベクターは、糖類などの核酸以外の成分によって修飾されていても
よい。
In the third aspect, the present invention provides a vector comprising a polynucleotide encoding the polypeptide of the first aspect or the second aspect. Examples of the vector include a plasmid vector, a cosmid vector, a virus vector, and an artificial chromosome vector. Artificial chromosome vectors include yeast artificial chromosome vector (YAC), bacterial artificial chromosome vector (BAC), P1 artificial chromosome vector (PAC), mouse artificial chromosome vector (MAC)
), Human artificial chromosome vector (HAC). In addition, as a component of the vector,
Examples thereof include nucleic acids such as DNA and RNA, and nucleic acid analogs such as GNA, LNA, BNA, PNA and TNA. The vector may be modified with components other than nucleic acids such as sugars.

本発明の第3の態様のベクターを、細胞などに導入して、発現させることによって、本
発明の第1の態様または第2の態様のポリペプチドを調製することができる。また、本発
明の第3の態様のベクターを、細胞などに導入して、発現させることによって、細胞内に
おいて、DNA組換え、DNA切断などのDNA修飾;転写調節などのその他の酵素活性
の発現;レポータータンパク質によるDNA領域の標識化などの機能ドメインに応じた所
望の機能を発揮させることができる。機能ドメインがDNA切断ドメインである場合には
、複数の、好ましくは、2つの本発明の第3の態様のベクターを、細胞などに導入して、
発現させることによって、ベクターを導入した細胞のゲノムDNA上において塩基配列特
異的な二本鎖切断を生じさせることができ、細胞のゲノム上に変異を導入することができ
る。本発明の第3の態様のベクターを導入する細胞の由来としては、ショウジョウバエ、
ゼブラフィッシュ、マウスなどの哺乳類などの動物、シロイヌナズナなどの植物、ES細
胞、iPS細胞などの培養細胞などが挙げられる。
The polypeptide of the first aspect or the second aspect of the present invention can be prepared by introducing and expressing the vector of the third aspect of the present invention into a cell or the like. In addition, by introducing the vector of the third aspect of the present invention into a cell or the like and expressing it, DNA modification such as DNA recombination or DNA cleavage; expression of other enzyme activities such as transcriptional regulation in the cell A desired function corresponding to a functional domain such as labeling of a DNA region with a reporter protein can be exhibited. When the functional domain is a DNA cleavage domain, a plurality of, preferably two, vectors of the third aspect of the present invention are introduced into a cell or the like,
By expressing it, double-strand breaks specific to the base sequence can be generated on the genomic DNA of the cell into which the vector has been introduced, and mutations can be introduced into the genome of the cell. Examples of the origin of the cell into which the vector of the third aspect of the present invention is introduced include Drosophila,
Examples include animals such as zebrafish and mammals such as mice, plants such as Arabidopsis thaliana, and cultured cells such as ES cells and iPS cells.

本発明は、第4の態様において、第3の態様のベクターを作製するためのベクターライ
ブラリーを提供する。本発明の第4の態様のベクターライブラリーは、複数のベクターに
よって構成される。ベクターライブラリーは、第3の態様のベクターを作製するのに有用
なベクターを、4つのDNA結合モジュールの組合せが認識する4つの塩基の組合せに関
して網羅的に含むことが好ましいが、第3の態様のベクターの作製が可能であるかぎり、
含まれるベクターは網羅的でなくてもよい。本発明の第4の態様のベクターライブラリー
は、たとえば、6〜9個、10〜13個、14〜17個、または18〜21個のDNA結
合モジュールを含む本発明の第1の態様または第2の態様のポリペプチドを網羅的に構築
するためのベクターを含み、好ましくは、14〜21個のDNA結合モジュールを含む本
発明の第1の態様または第2の態様のポリペプチドを網羅的に構築するためのベクターを
含む。本発明の第1の態様または第2の態様のポリペプチドは、14〜21のDNA結合
モジュールを含む場合において、認識特異性の高さと機能ドメインによる機能の高さの両
立性が特に優れているため、このようなベクターライブラリーは、構成するベクターが少
ないながらも、効果の高い本発明の第1の態様または第2の態様のポリペプチドを簡便に
作製することができ、優れている。
In the fourth aspect, the present invention provides a vector library for producing the vector of the third aspect. The vector library according to the fourth aspect of the present invention is composed of a plurality of vectors. The vector library preferably contains exhaustively the vectors useful for producing the vector of the third aspect with respect to the four base combinations recognized by the combination of the four DNA binding modules. As long as the vector of
The included vectors need not be exhaustive. The vector library according to the fourth aspect of the present invention includes, for example, 6 to 9, 10 to 13, 14 to 17, or 18 to 21 DNA binding modules. A vector for exhaustively constructing the polypeptide of the two aspects, preferably the polypeptide of the first or second aspect of the present invention, preferably comprising 14 to 21 DNA binding modules Contains vectors for construction. When the polypeptide of the first aspect or the second aspect of the present invention includes 14 to 21 DNA binding modules, the compatibility of high recognition specificity and high function by the functional domain is particularly excellent. Therefore, such a vector library is excellent because it can easily produce the highly effective polypeptide of the first aspect or the second aspect of the present invention even though the number of vectors is small.

本発明の第4の態様のベクターライブラリーを構成する全てのベクターは、5’末端か
ら順に、第1の制限酵素切断部位、4つのDNA結合モジュールをコードするポリヌクレ
オチド、および第2の制限酵素切断部位を有する。
All vectors constituting the vector library of the fourth aspect of the present invention are, in order from the 5 ′ end, a first restriction enzyme cleavage site, a polynucleotide encoding four DNA binding modules, and a second restriction enzyme. Has a cleavage site.

本発明の第4の態様のベクターライブラリーを構成するベクターに含まれる第1の制限
酵素切断部位および第2の制限酵素切断部位の組合せは、A型の制限酵素切断部位および
B型の制限酵素切断部位の組合せ、A型の制限酵素切断部位およびC型の制限酵素切断部
位の組合せ、A型の制限酵素切断部位およびD型の制限酵素切断部位の組合せ、A型の制
限酵素切断部位およびE型の制限酵素切断部位の組合せ、B型の制限酵素切断部位および
C型の制限酵素切断部位の組合せ、C型の制限酵素切断部位およびD型の制限酵素切断部
位の組合せ、ならびにD型の制限酵素切断部位およびE型の制限酵素切断部位の組合せの
いずれかである。制限酵素切断部位についてのA型〜E型は、制限酵素切断部位の性質の
相違を示すために本明細書において便宜的に設定した表記である。型が異なる場合には、
制限酵素切断部位の性質が互いに異なり、および型が同一である場合には、制限酵素切断
部位の性質が共通であることを示す。本発明の第4の態様のベクターライブラリーにおい
て、A型の制限酵素切断部位〜E型の制限酵素切断部位は、同一の制限酵素によって切断
されるものである。また、A型の制限酵素切断部位〜E型の制限酵素切断部位は、同一の
制限酵素による切断によって、いずれも、互いに異なる切断末端を生じさせるものである
。このような制限酵素切断部位としては、制限酵素による認識部位に隣接する任意の部位
を切断する制限酵素(たとえば、BsaI、BbsI、BsmBIなど)による切断部位
が挙げられる。
The combination of the first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site contained in the vector constituting the vector library of the fourth aspect of the present invention is a type A restriction enzyme cleavage site and a type B restriction enzyme. Combinations of cleavage sites, combinations of type A restriction enzyme cleavage sites and type C restriction enzyme cleavage sites, combinations of type A restriction enzyme cleavage sites and type D restriction enzyme cleavage sites, type A restriction enzyme cleavage sites and E Type restriction enzyme cleavage site combination, type B restriction enzyme cleavage site and type C restriction enzyme cleavage site combination, type C restriction enzyme cleavage site and type D restriction enzyme cleavage site combination, and type D restriction One of the combination of an enzyme cleavage site and an E-type restriction enzyme cleavage site. Type A to type E for restriction enzyme cleavage sites are notation set for convenience in this specification in order to show the difference in properties of restriction enzyme cleavage sites. If the type is different,
When the properties of the restriction enzyme cleavage sites are different from each other and the type is the same, it indicates that the properties of the restriction enzyme cleavage sites are common. In the vector library according to the fourth aspect of the present invention, the A-type restriction enzyme cleavage site to the E-type restriction enzyme cleavage site are cleaved by the same restriction enzyme. In addition, the A-type restriction enzyme cleavage site to the E-type restriction enzyme cleavage site all generate different cleavage ends by cleavage with the same restriction enzyme. Examples of such a restriction enzyme cleavage site include a cleavage site by a restriction enzyme (for example, BsaI, BbsI, BsmBI, etc.) that cleaves an arbitrary site adjacent to a recognition site by a restriction enzyme.

図1のSTEP2に示されるように、18〜21のDNA結合モジュールを含む本発明
の第3の態様のベクターを作製することを目的とする場合には、本発明の第4の態様のベ
クターライブラリーは、第1の制限酵素切断部位および第2の制限酵素切断部位の組合せ
がA型の制限酵素切断部位およびB型の制限酵素切断部位の組合せであるベクター、第1
の制限酵素切断部位および第2の制限酵素切断部位の組合せがB型の制限酵素切断部位お
よびC型の制限酵素切断部位の組合せであるベクター、第1の制限酵素切断部位および第
2の制限酵素切断部位の組合せがC型の制限酵素切断部位およびD型の制限酵素切断部位
の組合せであるベクター、ならびに第1の制限酵素切断部位および第2の制限酵素切断部
位の組合せがD型の制限酵素切断部位およびE型の制限酵素切断部位の組合せであるベク
ターを、好ましくは、DNA結合モジュールによる認識塩基に関して網羅的に含む。
As shown in STEP 2 of FIG. 1, when it is intended to produce the vector of the third aspect of the present invention containing 18 to 21 DNA binding modules, the vector live of the fourth aspect of the present invention is used. The rally is a vector in which a combination of a first restriction enzyme cleavage site and a second restriction enzyme cleavage site is a combination of a restriction enzyme cleavage site of type A and a restriction enzyme cleavage site of type B, first
A combination of the restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site of B is a combination of a B-type restriction enzyme cleavage site and a C-type restriction enzyme cleavage site, a first restriction enzyme cleavage site and a second restriction enzyme A vector in which the combination of cleavage sites is a combination of a C-type restriction enzyme cleavage site and a D-type restriction enzyme cleavage site, and a combination of a first restriction enzyme cleavage site and a second restriction enzyme cleavage site is a D-type restriction enzyme A vector that is a combination of a cleavage site and an E-type restriction enzyme cleavage site is preferably comprehensively included for recognition bases by the DNA binding module.

また、図1のSTEP2に示されるように、14〜17のDNA結合モジュールを含む
本発明の第3の態様のベクターを作製することを目的とする場合には、本発明の第4の態
様のベクターライブラリーは、第1の制限酵素切断部位および第2の制限酵素切断部位の
組合せがA型の制限酵素切断部位およびC型の制限酵素切断部位の組合せであるベクター
、第1の制限酵素切断部位および第2の制限酵素切断部位の組合せがC型の制限酵素切断
部位およびD型の制限酵素切断部位の組合せであるベクター、ならびに第1の制限酵素切
断部位および第2の制限酵素切断部位の組合せがD型の制限酵素切断部位およびE型の制
限酵素切断部位の組合せであるベクターを、好ましくは、DNA結合モジュールによる認
識塩基に関して網羅的に含む。
In addition, as shown in STEP 2 of FIG. 1, when it is intended to produce the vector of the third aspect of the present invention containing 14 to 17 DNA binding modules, the fourth aspect of the present invention The vector library is a vector in which a combination of a first restriction enzyme cleavage site and a second restriction enzyme cleavage site is a combination of an A type restriction enzyme cleavage site and a C type restriction enzyme cleavage site, a first restriction enzyme cleavage site A combination of a site and a second restriction enzyme cleavage site is a combination of a C-type restriction enzyme cleavage site and a D-type restriction enzyme cleavage site, and a first restriction enzyme cleavage site and a second restriction enzyme cleavage site A vector whose combination is a combination of a D-type restriction enzyme cleavage site and an E-type restriction enzyme cleavage site is preferably comprehensively included with respect to recognition bases by the DNA binding module.

さらに、図1のSTEP2に示されるように、10〜13のDNA結合モジュールを含
む本発明の第3の態様のベクターを作製することを目的とする場合には、本発明の第4の
態様のベクターライブラリーは、第1の制限酵素切断部位および第2の制限酵素切断部位
の組合せがA型の制限酵素切断部位およびD型の制限酵素切断部位の組合せであるベクタ
ー、ならびに第1の制限酵素切断部位および第2の制限酵素切断部位の組合せがD型の制
限酵素切断部位およびE型の制限酵素切断部位の組合せであるベクターを、好ましくは、
DNA結合モジュールによる認識塩基に関して網羅的に含む。
Furthermore, as shown in STEP2 of FIG. 1, when it is intended to produce the vector of the third aspect of the present invention containing 10 to 13 DNA binding modules, the fourth aspect of the present invention The vector library includes a vector in which a combination of a first restriction enzyme cleavage site and a second restriction enzyme cleavage site is a combination of a type A restriction enzyme cleavage site and a type D restriction enzyme cleavage site, and the first restriction enzyme A vector wherein the combination of the cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site is a combination of a D-type restriction enzyme cleavage site and an E-type restriction enzyme cleavage site,
Comprehensive information on recognition bases by DNA binding modules.

さらに、図1のSTEP2に示されるように、6〜9のDNA結合モジュールを含む本
発明の第3の態様のベクターを作製することを目的とする場合には、本発明の第4の態様
のベクターライブラリーは、第1の制限酵素切断部位および第2の制限酵素切断部位の組
合せがA型の制限酵素切断部位およびE型の制限酵素切断部位の組合せであるベクターを
、好ましくは、DNA結合モジュールによる認識塩基に関して網羅的に含む。
Furthermore, as shown in STEP 2 of FIG. 1, when the purpose is to produce a vector of the third aspect of the present invention containing 6 to 9 DNA binding modules, the fourth aspect of the present invention The vector library is a vector in which a combination of a first restriction enzyme cleavage site and a second restriction enzyme cleavage site is a combination of a restriction enzyme cleavage site of type A and a restriction enzyme cleavage site of type E, preferably DNA binding It contains comprehensively about the recognition base by the module.

本発明の第4の態様のベクターライブラリーを構成するベクターは、DNA結合モジュ
ールを含む。1つのDNA結合モジュールの長さとしては、例えば、30〜38、32〜
36、または34などが挙げられる。DNA結合ドメインに含まれるDNA結合モジュー
ルの長さは、好ましくは、ベクターライブラリーを構成する全てのベクターに関して同一
である。また、DNA結合ドメインに含まれるDNA結合モジュールの長さは、好ましく
は、ベクターライブラリーを構成するベクターに含まれる4つのDNA結合モジュールの
全てに関して同一である。DNA結合モジュールとしては、例えば、配列番号2、4、6
、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、または3
2の1番目から34番目のアミノ酸配列からなるポリペプチドが挙げられる。また、DN
A結合モジュールとしては、例えば、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16
、18、20、22、24、26、28、30、または32の1番目から34番目のアミ
ノ酸配列と、85%、90%、95%、または97%の同一性を有し、1つの塩基対を認
識する機能を実質的に保持するポリペプチドが挙げられる。
The vector constituting the vector library of the fourth aspect of the present invention includes a DNA binding module. The length of one DNA binding module is, for example, 30 to 38, 32 to
36 or 34. The length of the DNA binding module contained in the DNA binding domain is preferably the same for all the vectors constituting the vector library. The length of the DNA binding module contained in the DNA binding domain is preferably the same for all four DNA binding modules contained in the vector constituting the vector library. Examples of the DNA binding module include SEQ ID NOs: 2, 4, 6
, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, or 3
2 is a polypeptide having the amino acid sequence from the 1st to the 34th amino acid. DN
As the A coupling module, for example, SEQ ID NOs: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16
, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, or 32 with 1% to 34th amino acid sequence, 85%, 90%, 95%, or 97% identity and one base A polypeptide that substantially retains the function of recognizing a pair can be mentioned.

本発明の第4の態様のベクターライブラリーを構成するベクターに含まれる4つのDN
A結合モジュールのうち、5’末端から1番目のDNA結合モジュールにおけるx番目の
アミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、ベクターライブラリーを構成する任意のベクタ
ーに関して同一である。同様に、5’末端から2番目のDNA結合モジュールにおけるx
番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、ベクターライブラリーを構成する任意の
ベクターに関して同一である。また、5’末端から3番目のDNA結合モジュールにおけ
るx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、ベクターライブラリーを構成する任
意のベクターに関して同一である。また、5’末端から4番目のDNA結合モジュールに
おけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、ベクターライブラリーを構成す
る任意のベクターに関して同一である。ここで、xは、1〜40の自然数、好ましくは、
1〜10の自然数、より好ましくは、2〜6の自然数、さらにより好ましくは、3〜5の
自然数、最も好ましくは、自然数4である。また、yは、1〜40の自然数、好ましくは
、25〜40の自然数、より好ましくは、30〜36の自然数、さらにより好ましくは、
31〜33の自然数、最も好ましくは、自然数32である。xとyは、異なる自然数であ
る。xおよびyの数値は、用いるDNA結合モジュールの長さによって異なりうる。xは
、好ましくは、34のアミノ酸からなるDNA結合モジュールにおける2番目のアミノ酸
に相当する位置を示す数値である。yは、好ましくは、34のアミノ酸からなるDNA結
合モジュールにおける32番目のアミノ酸に相当する位置を示す数値である。
Four DNs contained in the vector constituting the vector library of the fourth aspect of the present invention
Among the A binding modules, the combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the first DNA binding module from the 5 ′ end is the same for any vector constituting the vector library. Similarly, x in the second DNA binding module from the 5 ′ end
The combination of the amino acid and the y-th amino acid is the same for any vector constituting the vector library. In addition, the combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the third DNA binding module from the 5 ′ end is the same for any vector constituting the vector library. In addition, the combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the fourth DNA binding module from the 5 ′ end is the same for any vector constituting the vector library. Where x is a natural number from 1 to 40, preferably
A natural number of 1 to 10, more preferably a natural number of 2 to 6, even more preferably a natural number of 3 to 5, most preferably a natural number of 4. Further, y is a natural number of 1 to 40, preferably a natural number of 25 to 40, more preferably a natural number of 30 to 36, still more preferably,
A natural number of 31 to 33, most preferably a natural number of 32. x and y are different natural numbers. The numerical values of x and y can vary depending on the length of the DNA binding module used. x is preferably a numerical value indicating a position corresponding to the second amino acid in a DNA binding module composed of 34 amino acids. y is preferably a numerical value indicating a position corresponding to the 32nd amino acid in a DNA binding module composed of 34 amino acids.

本発明の第4の態様のベクターライブラリーを構成するベクターに含まれる4つのDN
A結合モジュールのうち、5’末端から1番目のDNA結合モジュールにおけるx番目の
アミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せ、5’末端から2番目のDNA結合モジュールにお
けるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せ、5’末端から3番目のDNA結合モ
ジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せ、および5’末端から4
番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、
互いに異なる。ここで、xは、1〜40の自然数、好ましくは、1〜10の自然数、より
好ましくは、2〜6の自然数、さらにより好ましくは、3〜5の自然数、最も好ましくは
、自然数4である。また、yは、1〜40の自然数、好ましくは、25〜40の自然数、
より好ましくは、30〜36の自然数、さらにより好ましくは、31〜33の自然数、最
も好ましくは、自然数32である。xとyは、異なる自然数である。xおよびyの数値と
しては、例えば、前述と同様の数値が挙げられる。好ましくは、5’末端から1番目のD
NA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、xとyの
順にDとDであり、5’末端から2番目のDNA結合モジュールにおけるx番目のアミノ
酸とy番目のアミノ酸の組合せは、xとyの順にEとAであり、5’末端から3番目のD
NA結合モジュールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、xとyの
順にDとAであり、かつ、5’末端から4番目のDNA結合モジュールにおけるx番目の
アミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、xとyのAとDである。
Four DNs contained in the vector constituting the vector library of the fourth aspect of the present invention
Among the A-binding modules, the combination of the x-th amino acid and the y-th amino acid in the first DNA-binding module from the 5 ′ end, The combination of the xth and yth amino acids in the third DNA binding module from the 5 ′ end, and 4 from the 5 ′ end
The combination of the x th amino acid and the y th amino acid in the th DNA binding module is
Different from each other. Here, x is a natural number of 1 to 40, preferably a natural number of 1 to 10, more preferably a natural number of 2 to 6, even more preferably a natural number of 3 to 5, most preferably a natural number of 4. . Y is a natural number of 1 to 40, preferably a natural number of 25 to 40,
More preferably, it is a natural number of 30 to 36, even more preferably, a natural number of 31 to 33, and most preferably a natural number of 32. x and y are different natural numbers. Examples of the numerical values of x and y include the same numerical values as described above. Preferably, the first D from the 5 ′ end
The combination of the xth amino acid and the yth amino acid in the NA binding module is D and D in the order of x and y, and the combination of the xth amino acid and the yth amino acid in the second DNA binding module from the 5 ′ end Are E and A in the order of x and y, and the third D from the 5 ′ end
The combination of the xth and yth amino acids in the NA binding module is D and A in the order of x and y, and the xth and yth amino acids in the fourth DNA binding module from the 5 ′ end The combination of x and y is A and D.

本発明の第4の態様のベクターライブラリーを用いれば、本発明の第3の態様のベクタ
ーを、簡便に作製することができる。具体的には、本発明の第3の態様のベクターに含ま
れるDNA結合モジュールの配列に対応するベクターを、本発明の第4の態様のベクター
ライブラリーから選択し、選択したベクターを、A型の制限酵素切断部位〜E型の制限酵
素切断部位を切断する制限酵素によって消化して、消化によって得られたベクター断片を
接続することによって本発明の第3の態様のベクターを作製することができる。本発明の
第4の態様のベクターライブラリーを構成する全てのベクターは、同一の制限酵素によっ
て切断される制限酵素切断部位を2つ有し、かつ、その制限酵素切断部位は、当該酵素に
よる切断によって互いに異なる切断末端を生じさせる。したがって、本発明の第3の態様
のベクターの作製において、選択したベクターの消化、およびベクター断片の接続は、そ
れぞれ、同一の反応液において行うことができる。そのため、本発明の第4の態様のベク
ターライブラリーを用いれば、極めて簡便に、本発明の第3の態様のベクターを作製する
ことができる。
If the vector library according to the fourth aspect of the present invention is used, the vector according to the third aspect of the present invention can be easily prepared. Specifically, a vector corresponding to the sequence of the DNA binding module contained in the vector of the third aspect of the present invention is selected from the vector library of the fourth aspect of the present invention, and the selected vector is type A The vector according to the third aspect of the present invention can be prepared by digesting with a restriction enzyme that cleaves the restriction enzyme cleavage site to the restriction enzyme cleavage site of type E and connecting the vector fragments obtained by digestion. . All the vectors constituting the vector library of the fourth aspect of the present invention have two restriction enzyme cleavage sites that are cleaved by the same restriction enzyme, and the restriction enzyme cleavage sites are cleaved by the enzyme. Gives different cut ends. Therefore, in the production of the vector of the third aspect of the present invention, the digestion of the selected vector and the connection of the vector fragments can be carried out in the same reaction solution, respectively. Therefore, the vector of the third aspect of the present invention can be prepared very simply by using the vector library of the fourth aspect of the present invention.

本発明は、第5の態様において、本発明の第4の態様のベクターライブラリーを作製す
るためのベクターセットを提供する。
In the fifth aspect, the present invention provides a vector set for preparing the vector library of the fourth aspect of the present invention.

本発明の第5の態様のベクターセットは、複数のベクターを含む。ベクターセットは、
第4の態様のベクターライブラリーを作製するのに有用なベクターを網羅的に含むことが
好ましいが、第4の態様のベクターライブラリーの作製が可能なかぎり、含まれるベクタ
ーは網羅的でなくてもよい。
The vector set according to the fifth aspect of the present invention includes a plurality of vectors. Vector set is
It is preferable to comprehensively include vectors useful for preparing the vector library of the fourth aspect, but the included vectors are not exhaustive as long as the vector library of the fourth aspect can be prepared. Also good.

本発明の第5の態様のベクターセットに含まれる全てのベクターは、5’末端から順に
、1番目の制限酵素切断部位、DNA結合モジュール、および2番目の制限酵素切断部位
を含む。1番目の制限酵素切断部位、および2番目の制限酵素切断部位は、本発明の第4
の態様のベクターライブラリーを構成するベクターに含まれる第1の制限酵素切断部位お
よび第2の制限酵素切断部位を切断する制限酵素によって切断されない部位であることが
好ましい。この場合、第4の態様のベクターライブラリーから第3の態様のベクターを、
より簡便に作製することができる。
All the vectors included in the vector set of the fifth aspect of the present invention include a first restriction enzyme cleavage site, a DNA binding module, and a second restriction enzyme cleavage site in order from the 5 ′ end. The first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site are the fourth restriction site of the present invention.
It is preferable that it is a site | part which is not cut | disconnected by the restriction enzyme which cut | disconnects the 1st restriction enzyme cutting site and the 2nd restriction enzyme cutting site contained in the vector which comprises the vector library of aspect. In this case, the vector of the third aspect from the vector library of the fourth aspect,
It can be produced more easily.

本発明の第5の態様のベクターセットに含まれるベクターに含まれるDNA結合モジュ
ールの長さは、好ましくは、ベクターセットに含まれる全てのベクターに関して同一であ
る。DNA結合モジュールとしては、例えば、配列番号2、4、6、8、10、12、1
4、16、18、20、22、24、26、28、30、または32の1番目から34番
目のアミノ酸配列からなるポリペプチドが挙げられる。また、DNA結合モジュールとし
ては、例えば、配列番号2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、
24、26、28、30、または32の1番目から34番目のアミノ酸配列と、85%、
90%、95%、または97%の同一性を有し、1つの塩基対を認識する機能を実質的に
保持するポリペプチドが挙げられる。
The length of the DNA binding module included in the vector included in the vector set of the fifth aspect of the present invention is preferably the same for all vectors included in the vector set. Examples of the DNA binding module include, for example, SEQ ID NOs: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 1
Polypeptides consisting of amino acid sequences from the 1st to the 34th amino acids of 4, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, or 32 are mentioned. Examples of the DNA binding module include SEQ ID NOs: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22,
24, 26, 28, 30, or 32 amino acid sequence 1 to 34, 85%,
Polypeptides that have 90%, 95%, or 97% identity and substantially retain the function of recognizing one base pair.

本発明の第5の態様のベクターセットに含まれるベクターに含まれる1番目の制限酵素
切断部位および2番目の制限酵素切断部位は、同一の制限酵素によって切断されるもので
ある。また、1番目の制限酵素切断部位、および2番目の制限酵素切断部位は、同一の制
限酵素による切断によって、互いに異なる切断末端を生じさせるものである。このような
制限酵素切断部位としては、制限酵素による認識部位に隣接する任意の部位を切断する制
限酵素(たとえば、BsaI、BbsI、BsmBIなど)による切断部位が挙げられる
The first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site contained in the vector included in the vector set of the fifth aspect of the present invention are cleaved by the same restriction enzyme. In addition, the first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site cause different cleavage ends from being cleaved by the same restriction enzyme. Examples of such a restriction enzyme cleavage site include a cleavage site by a restriction enzyme (for example, BsaI, BbsI, BsmBI, etc.) that cleaves an arbitrary site adjacent to a recognition site by a restriction enzyme.

本発明の第5の態様のベクターセットに含まれるベクターに含まれるDNA結合モジュ
ールにおけるx番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の組合せは、4つの異なる組合せのい
ずれかである。x番目のアミノ酸とy番目のアミノ酸の4つの異なる組合せとしては、例
えば、xとyの順に、DとDの組合せ、EとAの組合せ、DとAの組合せ、およびAとD
の組合せが挙げられる。ここで、xは、1〜40の自然数、好ましくは、1〜10の自然
数、より好ましくは、2〜6の自然数、さらにより好ましくは、3〜5の自然数、最も好
ましくは、自然数4である。また、yは、1〜40の自然数、好ましくは、25〜40の
自然数、より好ましくは、30〜36の自然数、さらにより好ましくは、31〜33の自
然数、最も好ましくは、自然数32である。xとyは、異なる自然数である。xおよびy
の数値は、用いるDNA結合モジュールの長さによって異なりうる。xは、好ましくは、
34のアミノ酸からなるDNA結合モジュールにおける2番目のアミノ酸に相当する位置
を示す数値である。yは、好ましくは、34のアミノ酸からなるDNA結合モジュールに
おける32番目のアミノ酸に相当する位置を示す数値である。
The combination of the xth amino acid and the yth amino acid in the DNA binding module included in the vector included in the vector set of the fifth aspect of the present invention is any one of four different combinations. The four different combinations of the xth amino acid and the yth amino acid include, for example, in the order of x and y, a combination of D and D, a combination of E and A, a combination of D and A, and A and D
The combination of these is mentioned. Here, x is a natural number of 1 to 40, preferably a natural number of 1 to 10, more preferably a natural number of 2 to 6, even more preferably a natural number of 3 to 5, most preferably a natural number of 4. . In addition, y is a natural number of 1 to 40, preferably a natural number of 25 to 40, more preferably a natural number of 30 to 36, still more preferably a natural number of 31 to 33, and most preferably a natural number 32. x and y are different natural numbers. x and y
The number of can vary depending on the length of the DNA binding module used. x is preferably
It is a numerical value indicating the position corresponding to the second amino acid in a DNA binding module consisting of 34 amino acids. y is preferably a numerical value indicating a position corresponding to the 32nd amino acid in a DNA binding module composed of 34 amino acids.

本発明の第5の態様のベクターセットに含まれるベクターとしては、1番目の制限酵素
切断部位および2番目の制限酵素切断部位の組合せが、α型の制限酵素切断部位およびβ
型の制限酵素切断部位の組合せであり、DNA結合モジュールが、塩基A、T、G、また
はCを認識するもの;1番目の制限酵素切断部位および2番目の制限酵素切断部位の組合
せが、β型の制限酵素切断部位およびγ型の制限酵素切断部位の組合せであり、DNA結
合モジュールが、塩基A、T、G、またはCを認識するもの;1番目の制限酵素切断部位
および2番目の制限酵素切断部位の組合せが、γ型の制限酵素切断部位およびδ型の制限
酵素切断部位の組合せであり、DNA結合モジュールが、塩基A、T、G、またはCを認
識するもの;1番目の制限酵素切断部位および2番目の制限酵素切断部位の組合せが、δ
型の制限酵素切断部位およびε型の制限酵素切断部位の組合せであり、DNA結合モジュ
ールが、塩基A、T、G、またはCを認識するものを例示することができる。ここで、制
限酵素切断部位についてのα型〜ε型は、制限酵素切断部位の性質の相違を示すために本
明細書において便宜的に設定した表記である。型が異なる場合には、制限酵素切断部位の
性質が互いに異なり、および型が同一である場合には、制限酵素切断部位の性質が共通で
あることを示す。本発明の第5の態様のベクターセットは、好ましくは、上で例示した全
てのベクターを含む。この場合、あらゆる態様の本発明の第4の態様のベクターライブラ
リーを作製することができる。
As a vector included in the vector set of the fifth aspect of the present invention, the combination of the first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site is an α-type restriction enzyme cleavage site and β
A combination of restriction enzyme cleavage sites of the type, wherein the DNA binding module recognizes bases A, T, G or C; the combination of the first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site is β Type restriction enzyme cleavage site and γ type restriction enzyme cleavage site, wherein the DNA binding module recognizes base A, T, G, or C; first restriction enzyme cleavage site and second restriction The combination of the enzyme cleavage site is a combination of a γ-type restriction enzyme cleavage site and a δ-type restriction enzyme cleavage site, and the DNA binding module recognizes the base A, T, G, or C; first restriction The combination of the enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site is δ
Examples include a combination of a type restriction enzyme cleavage site and an ε type restriction enzyme cleavage site, wherein the DNA binding module recognizes bases A, T, G, or C. Here, α type to ε type for the restriction enzyme cleavage site are notation set for convenience in this specification in order to show the difference in the properties of the restriction enzyme cleavage sites. When the types are different, the properties of the restriction enzyme cleavage sites are different from each other, and when the types are the same, the properties of the restriction enzyme cleavage sites are common. The vector set of the fifth aspect of the present invention preferably includes all the vectors exemplified above. In this case, the vector library according to the fourth aspect of the present invention of any aspect can be prepared.

本発明の第5の態様のベクターセットを用いれば、本発明の第4の態様のベクターライ
ブラリーを簡便に作製することができる。具体的には、本発明の第4の態様のベクターラ
イブラリーを構成するベクターに含まれる4つのDNA結合モジュールの組合せに基づき
、本発明の第5の態様のベクターセットに含まれるベクターを4つ選択し、選択されたベ
クターを、1番目の制限酵素切断部位および2番目の制限酵素切断部位を切断する制限酵
素によって消化し、消化によって得られたベクター断片を、接続することによって、本発
明の第4の態様のベクターライブラリーを作製することができる。本発明の第5の態様の
ベクターセットに含まれる全てのベクターは、同一の制限酵素によって切断される制限酵
素切断部位を2つ有し、かつ、その制限酵素切断部位は、当該酵素による切断によって互
いに異なる切断末端を生じさせる。したがって、本発明の第4の態様のベクターライブラ
リーの作製において、選択したベクターの消化、およびベクター断片の接続は、それぞれ
、同一の反応液において行うことができる。そのため、本発明の第5の態様のベクターセ
ットを用いれば、極めて簡便に、本発明の第4の態様のベクターライブラリーを作製する
ことができる。
By using the vector set of the fifth aspect of the present invention, the vector library of the fourth aspect of the present invention can be easily prepared. Specifically, four vectors included in the vector set of the fifth aspect of the present invention are based on a combination of four DNA binding modules included in the vector constituting the vector library of the fourth aspect of the present invention. The selected vector is digested with a restriction enzyme that cleaves the first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site, and the vector fragment obtained by digestion is ligated, thereby The vector library of the fourth aspect can be prepared. All the vectors included in the vector set of the fifth aspect of the present invention have two restriction enzyme cleavage sites that are cleaved by the same restriction enzyme, and the restriction enzyme cleavage sites are cleaved by the enzyme. Create different cut ends. Therefore, in the preparation of the vector library according to the fourth aspect of the present invention, the selected vector can be digested and the vector fragments can be connected in the same reaction solution. Therefore, if the vector set of the fifth aspect of the present invention is used, the vector library of the fourth aspect of the present invention can be prepared very simply.

以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例の範囲に限定
されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the scope of the examples.

実施例1 ベクターセットの作製:
図2に示した塩基配列の両端に制限酵素BsaIの認識サイトを付加した配列を、人工
遺伝子合成により作製し、pBluescript SK vectorに挿入して、図
1のSTEP1に用いるベクターセット(p1HD−p4HD、p1NG−p4NG、p
1NI−p4NI、p1NN−p4NN)を作製した。
Example 1 Preparation of vector set:
A sequence in which a recognition site for the restriction enzyme BsaI is added to both ends of the base sequence shown in FIG. 2 is prepared by artificial gene synthesis, inserted into pBluescript SK vector, and used for STEP1 in FIG. 1 (p1HD-p4HD, p1NG-p4NG, p
1NI-p4NI, p1NN-p4NN).

実施例2 ベクターライブラリーの作製:
pFUS_B6ベクター(Addgene)を鋳型とし、In−Fusionクローニ
ング(クロンテック)によって、図1のSTEP1に示すpFUS2ベクターを作製した
。図1のSTEP1に示すように、作製したpFUS2ベクターと、実施例1において作
製したベクターセットを用いて、Golden Gate反応を行い、ベクターライブラ
リーを作製した。
Example 2 Preparation of a vector library:
Using the pFUS_B6 vector (Addgene) as a template, a pFUS2 vector shown in STEP 1 of FIG. 1 was prepared by In-Fusion cloning (Clontech). As shown in STEP 1 of FIG. 1, a Golden Gate reaction was performed using the prepared pFUS2 vector and the vector set prepared in Example 1 to prepare a vector library.

実施例3 TALEN発現ベクターの作製:
pTALEN_v2およびpcDNA−TAL−NC2(共にAddgene)を用い
て、In−Fusionクローニングによって、作製した後、モジュールを組込むBsm
BIサイト周辺配列をIn−Fusionクローニングによって調製し、更に開始コドン
の上流にglobin leader配列をIn−Fusionクローニングによって挿
入して、図1のSTEP2に示すptCMVベクターを作製した。作製したptCMVベ
クター、実施例2において作製したベクターライブラリー、およびGolden Gat
e TALEN and TAL Effector Kit、Yamamoto La
b TALEN Accessory Pack(共にAddgene)に含まれるベク
ター類を用いて、図1のSTEP2に示すように、Golden Gate法によって、
DNA結合ドメインを挿入し、TALEN発現ベクターを作製した。ptCMVベクター
としては、DNA結合ドメインのN末端側に隣接する領域(TALEN−N’)のアミノ
酸数が153であり、DNA結合ドメインのC末端側とDNA切断ドメインに挟まれた領
域(TALEN−C’)のアミノ酸数が47であるものを用いた。作製したTALENの
塩基配列ならびにアミノ酸配列の一例を、図3に示す。
図3に示すように、実施例3のTALEN発現用ベクターにおけるDNA結合モジュー
ル(全34アミノ酸)の4番目および32番目のアミノ酸は、4n−3番目、4n−2番
目、4n−1番目、および4n番目(nは自然数)のDNA結合モジュールにおいて、そ
れぞれ異なっていた。また、4n−3番目(nは自然数)のDNA結合モジュールにおけ
る4番目および32番目のアミノ酸は、それぞれのDNA結合モジュールにおいて共通で
あった。このことは、4n−2番目、4n−1番目、および4n番目(nは自然数)のD
NA結合モジュールにおいても、同様であった。このように、実施例1のベクターセット
および実施例2のベクターライブラリーを用いることによって、4つのDNA結合モジュ
ールごとに繰り返し様式を呈するTALEN発現ベクターを作製することができた。
Example 3 Preparation of TALEN expression vector:
Bsm incorporating the module after making by In-Fusion cloning using pTALEN_v2 and pcDNA-TAL-NC2 (both Addgene)
A sequence around the BI site was prepared by In-Fusion cloning, and a globin leader sequence was inserted upstream of the start codon by In-Fusion cloning to produce a ptCMV vector shown in STEP 2 of FIG. The prepared ptCMV vector, the vector library prepared in Example 2, and Golden Gat
e TALEN and TAL Effector Kit, Yamamoto La
b Using the vectors included in TALEN Accessory Pack (both Addgene), as shown in STEP 2 of FIG. 1, by the Golden Gate method,
A DNA binding domain was inserted to produce a TALEN expression vector. As a ptCMV vector, the region adjacent to the N-terminal side of the DNA binding domain (TALEN-N ′) has 153 amino acids, and the region between the C-terminal side of the DNA binding domain and the DNA cleavage domain (TALEN-C) The thing whose amino acid number of ') is 47 was used. An example of the base sequence and amino acid sequence of the prepared TALEN is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the 4th and 32nd amino acids of the DNA binding module (total 34 amino acids) in the TALEN expression vector of Example 3 are 4n-3, 4n-2, 4n-1 and The 4nth (n is a natural number) DNA binding module was different. Further, the 4th and 32nd amino acids in the 4n-3rd (n is a natural number) DNA binding module were common to the respective DNA binding modules. This means that the 4n-2nd, 4n-1th, and 4nth (n is a natural number) D
The same was true for the NA binding module. As described above, by using the vector set of Example 1 and the vector library of Example 2, a TALEN expression vector having a repetitive pattern for every four DNA binding modules could be produced.

比較例1 TALEN発現ベクターの作製:
実施例1において作製したベクターセットの代わりに、Golden Gate TA
LEN and TAL Effector Kit(Addgene)に含まれるpH
D1−6、pNG1−6、pNI1−6、pNN1−6を使用し、また、反応に使用する
pFUSベクターとして、Yamamoto Lab TALEN Accessory
Pack(Addgene)を使用した他は、実施例2と同様にGolden Gat
e反応を行い、ベクターライブラリーを作製した。作製したベクターライブラリーを用い
て、実施例3と同様の方法によってGolden Gate反応を行い、TALEN発現
ベクターを作製した。
Comparative Example 1 Preparation of TALEN expression vector:
Instead of the vector set prepared in Example 1, Golden Gate TA
PH contained in LEN and TAL Effector Kit (Addgene)
D1-6, pNG1-6, pNI1-6, pNN1-6 are used, and Yamamoto Lab TALEN Accessory is used as the pFUS vector used in the reaction.
Golden Gat is the same as in Example 2 except that Pack (Addgene) is used.
e Reaction was performed to prepare a vector library. Using the prepared vector library, a Golden Gate reaction was performed in the same manner as in Example 3 to prepare a TALEN expression vector.

比較例2 TALEN発現ベクターの作製:
ptCMVベクターとして、DNA結合ドメインのN末端側に隣接する領域(TALE
N−N’)のアミノ酸数が136でありDNA結合ドメインのC末端側とDNA切断ドメ
インに挟まれた領域(TALEN−C’)のアミノ酸数が63であるものを用いた他は、
実施例3と同様の方法を行い、TALEN発現ベクターを作製した。
Comparative Example 2 Preparation of TALEN expression vector:
As a ptCMV vector, a region adjacent to the N-terminal side of the DNA binding domain (TALE
N—N ′) has 136 amino acids, and the C-terminal side of the DNA binding domain and the region between the DNA cleavage domains (TALEN-C ′) have 63 amino acids,
The same method as in Example 3 was performed to prepare a TALEN expression vector.

比較例3 TALEN発現ベクターの作製:
ptCMVベクターとして、DNA結合ドメインのN末端側に隣接する領域(TALE
N−N’)のアミノ酸数が136でありDNA結合ドメインのC末端側とDNA切断ドメ
インに挟まれた領域(TALEN−C’)のアミノ酸数が63であるものを用いた他は、
比較例1と同様の方法を行い、TALEN発現ベクターを作製した。
Comparative Example 3 Preparation of TALEN expression vector:
As a ptCMV vector, a region adjacent to the N-terminal side of the DNA binding domain (TALE
N—N ′) has 136 amino acids, and the C-terminal side of the DNA binding domain and the region between the DNA cleavage domains (TALEN-C ′) have 63 amino acids,
A TALEN expression vector was prepared in the same manner as in Comparative Example 1.

試験例1 TALENの認識特異性の評価:
図4Bに示すとおりの部位を認識するTALEN発現ベクター(L14〜L20、およ
びR14〜R20)を、実施例3、または比較例1〜3と同様の方法によって作製した。
作製したL14〜L20から1種と、R14〜R20から1種とを、図4Cの表に示すよ
うに組み合わせて左右のTALEN発現ベクターとし、図4Bに示す配列をTALENの
標的配列として用いて、HEK293T細胞を用いたシングル・ストランド・アニーリン
グアッセイ(非特許文献5参照)によって、TALEN活性評価を行った。
シングル・ストランド・アニーリングアッセイは、具体的には、以下のようにして行っ
た。まず、CMVプロモーターの下流にホタルルシフェラーゼ遺伝子を分断化して連結し
たレポーターベクター(pGL4−SSA;Addgene)に、目的のTALENの標
的配列を挿入したレポーターベクターを作製した。この際、TALENの標的配列は、合
成オリゴをアニーリングして作製し、BsaI処理したpGL4−SSAベクターにLi
gation−Convenience Kit(ニッポンジーン)を用いて挿入した。
その後、作製したレポーターベクターを、TALEN発現ベクター、およびウミシイタケ
ルシフェラーゼの発現ベクターであるpRL−CMVベクター(プロメガ)と共に、96
ウェルプレート上で、リポフェクション法によってHEK293T細胞に導入し、24時
間培養した後、Dual−Glo Luciferase Assay System(
プロメガ)を用いてレポーター活性を測定した。導入したDNA量は、左右のTALEN
発現ベクターは、それぞれ200ng、レポーターベクターが100ng、pRL−CM
Vベクターが20ngである。化学発光の計測にはTriStar LB 941 pl
ate reader(ベルトールド)を用いた。
実施例3、および比較例1〜3における各左右のTALEN発現ベクターの組合せのそ
れぞれの場合について、比較例1のL20およびR17の組合せの場合と比較したレポー
ター活性の相対値を図4Cに示す。各左右のTALENの組合せについての左右のTAL
ENの認識部位に挟まれるスペーサー領域の長さ(塩基数)を、図4Bの表に示す。
図4Cに示すように、実施例3および比較例1の場合には、スペーサー領域が、12〜
15などの限られた場合において、特異的に高い活性が得られ、限られたスペーサー領域
に対する特異的な切断が可能であることが分かる。これに対して、比較例2および比較例
3の場合には、活性の高さは、スペーサー領域の長さと特に関係がなく、スペーサー配列
の長さが異なる配列をも認識して切断する可能性が高いことが分かる。このことから、実
施例3のTALEN発現ベクターを用いることによって、スペーサー領域の異なる配列に
対する非特異的切断の少ない効果的なDNA切断を行うことができることが分かる。
Test Example 1 Evaluation of recognition specificity of TALEN:
TALEN expression vectors (L14 to L20 and R14 to R20) for recognizing sites as shown in FIG. 4B were prepared in the same manner as in Example 3 or Comparative Examples 1 to 3.
As shown in the table of FIG. 4C, 1 type from L14 to L20 and 1 type from R14 to R20 were combined into left and right TALEN expression vectors, and the sequence shown in FIG. 4B was used as the target sequence of TALEN. TALEN activity was evaluated by a single-strand annealing assay using HEK293T cells (see Non-Patent Document 5).
Specifically, the single strand annealing assay was performed as follows. First, a reporter vector in which a target sequence of the target TALEN was inserted into a reporter vector (pGL4-SSA; Addgene) in which a firefly luciferase gene was fragmented and ligated downstream of the CMV promoter was prepared. At this time, the target sequence of TALEN was prepared by annealing a synthetic oligo and the BsaI-treated pGL4-SSA vector was labeled with Li.
It inserted using gate-Convenience Kit (Nippon Gene).
Thereafter, the prepared reporter vector was combined with a TALEN expression vector and a pRL-CMV vector (Promega) which is an expression vector for Renilla luciferase.
After introduction into HEK293T cells by a lipofection method on a well plate and culturing for 24 hours, Dual-Glo Luciferase Assay System (
Reporter activity was measured using Promega). The amount of DNA introduced is determined by the left and right TALEN
Each expression vector is 200 ng, the reporter vector is 100 ng, and pRL-CM
The V vector is 20 ng. For the measurement of chemiluminescence, TriStar LB 941 pl
An ate reader was used.
FIG. 4C shows the relative value of the reporter activity in each of the combinations of the left and right TALEN expression vectors in Example 3 and Comparative Examples 1 to 3, compared to the combination of L20 and R17 in Comparative Example 1. Left and right TAL for each left and right TALEN combination
The length (number of bases) of the spacer region sandwiched between EN recognition sites is shown in the table of FIG. 4B.
As shown in FIG. 4C, in the case of Example 3 and Comparative Example 1, the spacer region was 12 to
It can be seen that, in a limited case such as 15, specific high activity is obtained, and specific cleavage to the limited spacer region is possible. On the other hand, in the case of Comparative Example 2 and Comparative Example 3, the height of the activity is not particularly related to the length of the spacer region, and it is possible to recognize and cleave sequences having different spacer sequence lengths. Is high. From this, it can be seen that by using the TALEN expression vector of Example 3, it is possible to carry out effective DNA cleavage with less non-specific cleavage for different sequences of the spacer region.

試験例2 TALENの活性の評価:
図5Aに示すとおりの部位を認識するTALEN発現ベクターの左右のペア(ATM(
左としてL17、右としてR17)、APC(左としてL17、右としてR17)、およ
びeGFP(左としてL20、右としてR18))を、実施例3、または比較例1〜3と
同様の方法によって作製した。それぞれの方法によって作製した左右のペアを左右のTA
LEN発現ベクターとして用いて、図5Aに示す配列をTALENの標的配列として用い
て、試験例1と同様の方法を用いて、HEK293T細胞を用いたシングル・ストランド
・アニーリングアッセイ(非特許文献5)を行い、TALEN活性評価を行った。
結果を図5Bに示す。図5Bにおいて、縦軸の数値は、試験例1において作製した比較
例1のL20およびR17の組合せの場合と比較したレポーター活性の相対値である。図
5Bに示すように、実施例3の場合には、ATM、APC、およびeGPFのいずれの場
合においても、比較例1に比して高いTALENのDNA切断活性が観察された。このこ
とから、DNA結合モジュールについての本発明の繰り返し構造を持たせることによって
、TALENのDNA切断活性を向上させることができることが分かった。
Test Example 2 Evaluation of TALEN activity:
A left and right pair of TALEN expression vectors (ATM (
L17 on the left, R17 on the right), APC (L17 on the left, R17 on the right), and eGFP (L20 on the left, R18 on the right)) were prepared in the same manner as in Example 3 or Comparative Examples 1-3. did. Left and right TA
Using the LEN expression vector, the sequence shown in FIG. 5A as the target sequence of TALEN, and using the same method as in Test Example 1, single strand annealing assay using HEK293T cells (Non-patent Document 5) And TALEN activity was evaluated.
The result is shown in FIG. 5B. In FIG. 5B, the numerical value on the vertical axis is the relative value of the reporter activity compared to the combination of L20 and R17 of Comparative Example 1 prepared in Test Example 1. As shown in FIG. 5B, in the case of Example 3, a higher TALEN DNA cleavage activity was observed in any of ATM, APC, and eGPF as compared with Comparative Example 1. From this, it was found that the DNA cleavage activity of TALEN can be improved by having the repeating structure of the present invention for the DNA binding module.

試験例3 TALENの認識特異性の評価:
図6Aに示すとおりの部位を認識するTALEN発現ベクターの左右のペア(左として
L19および右としてR18)を、実施例3、または比較例1〜3と同様の方法によって
作製した。それぞれの方法によって作製した左右のペアを左右のTALEN発現ベクター
として用いて、図6Aに示す配列(ミスマッチなし(no mismatches)、左
1ミスマッチ右0ミスマッチ(L:1mismatch/R:0mismatch)、左
1ミスマッチ右1ミスマッチ(L:1mismatch/R:1mismatch)、ま
たは左2ミスマッチ右2ミスマッチ(L:2mismatches/R:2mismat
ches))をTALENの標的配列として用いて、試験例1と同様の方法を用いて、H
EK293T細胞を用いたシングル・ストランド・アニーリングアッセイ(非特許文献5
)を行い、TALEN活性評価を行った。TALENの標的配列として図6A中のそれぞ
れの配列を用いた場合には、図6Aにおける小文字の部分においてミスマッチが生じるた
め、用いたTALENの標的配列についてTALEN活性評価の結果を比較することによ
って、用いたTALENの認識特異性の高さを比較することができる。
結果を図6Bに示す。図6Bの縦軸の数値は、ホタルルシフェラーゼ活性の測定値をウ
ミシイタケルシフェラーゼ活性の測定値で割った相対活性を示す。図6Bに示すように、
比較例2のTALEN発現ベクターを用いた場合には、左2ミスマッチ右2ミスマッチの
配列を用いた場合であっても、高い活性が観察され、比較例2のTALEN発現ベクター
の認識特異性は、低かった。これに対して、実施例3のTALEN発現ベクターを用いた
場合には、左2ミスマッチ右2ミスマッチの配列を用いた場合には、活性のほぼ完全な消
失が観察された。このことから、実施例3のTALEN発現ベクターは、試験例2に示す
ような高い切断活性を保持しつつ、特異性の高いDNA切断を行うことができるものであ
り、実施例3のTALEN発現ベクターを用いることによって、目的とする標的DNAを
高確率で安全に切断できることが分かった。
Test Example 3 Evaluation of recognition specificity of TALEN:
A left and right pair (L19 as left and R18 as right) of a TALEN expression vector that recognizes the site as shown in FIG. 6A was prepared in the same manner as in Example 3 or Comparative Examples 1 to 3. Using the left and right pairs produced by each method as the left and right TALEN expression vectors, the sequences shown in FIG. 6A (no mismatches, left 1 mismatch, right 0 mismatch (L: 1 mismatch / R: 0 mismatch), left 1 Mismatch Right 1 mismatch (L: 1 missmatch / R: 1 missmatch), Left 2 mismatch Right 2 mismatch (L: 2 missmatches / R: 2 missmatch)
ches)) as the target sequence of TALEN, and using the same method as in Test Example 1,
Single-strand annealing assay using EK293T cells (Non-patent Document 5)
) And TALEN activity was evaluated. When each sequence in FIG. 6A is used as the target sequence of TALEN, a mismatch occurs in the lower case part in FIG. 6A. Therefore, by comparing the results of the TALEN activity evaluation for the target sequence of TALEN, It is possible to compare the recognition specificity of TALENs.
The result is shown in FIG. 6B. The numerical value on the vertical axis in FIG. 6B shows the relative activity obtained by dividing the measured value of firefly luciferase activity by the measured value of Renilla luciferase activity. As shown in FIG. 6B,
When the TALEN expression vector of Comparative Example 2 was used, high activity was observed even when the left 2 mismatch right 2 mismatch sequence was used, and the recognition specificity of the TALEN expression vector of Comparative Example 2 was It was low. In contrast, when the TALEN expression vector of Example 3 was used, almost complete loss of activity was observed when the left 2 mismatch right 2 mismatch sequence was used. Therefore, the TALEN expression vector of Example 3 can perform highly specific DNA cleavage while retaining high cleavage activity as shown in Test Example 2, and the TALEN expression vector of Example 3 It was found that the target DNA can be safely cleaved with high probability by using.

Claims (6)

DNA結合ドメインおよび機能ドメインを含むポリペプチドであって、
ここで、DNA結合ドメインと機能ドメインは、40〜50のアミノ酸からなるポリペプチドにより接続されており、
DNA結合ドメインは、34のアミノ酸からなる16〜20のDNA結合モジュールをN末端側から連続的に含み、
N末端から4n−3番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せは、任意のnに関して同一であり、
N末端から4n−2番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せは、任意のnに関して同一であり、
N末端から4n−1番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せは、任意のnに関して同一であり、
N末端から4n番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せは、任意のnに関して同一であり、
N末端から4n−3番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せ、N末端から4n−2番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せ、N末端から4n−1番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せ、およびN末端から4n番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せは、互いに異なり、
ここで、nは、1〜5の自然数であり、
DNA結合ドメインの由来は、TALEである、ポリペプチド。
A polypeptide comprising a DNA binding domain and a functional domain comprising:
Here, the DNA binding domain and the functional domain are connected by a polypeptide consisting of 40 to 50 amino acids,
The DNA binding domain comprises 16-20 DNA binding modules consisting of 34 amino acids continuously from the N-terminal side,
The combination of the 4th and 32nd amino acids in the 4n-3rd DNA binding module from the N-terminus is the same for any n;
The combination of the 4th and 32nd amino acids in the 4n-2nd DNA binding module from the N-terminus is the same for any n;
The combination of the 4th and 32nd amino acids in the 4n-1st DNA binding module from the N-terminus is the same for any n;
The combination of the 4th and 32nd amino acids in the 4nth DNA binding module from the N-terminus is the same for any n
Combination of the 4th amino acid and the 32nd amino acid in the 4n-3rd DNA binding module from the N-terminal, combination of the 4th amino acid and the 32nd amino acid in the 4n-2nd DNA binding module from the N-terminal, the N-terminal The combination of the 4th amino acid and the 32nd amino acid in the 4n-1st DNA binding module to 4n-1 and the combination of the 4th amino acid and the 32nd amino acid in the 4nth DNA binding module from the N-terminus are different from each other,
Here, n is a natural number of 1 to 5,
A polypeptide whose origin of the DNA binding domain is TALE.
請求項1に記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを含む、ベクター。   A vector comprising a polynucleotide encoding the polypeptide of claim 1. 請求項2に記載のベクターを作製するためのベクターライブラリーであって、
ここで、ベクターライブラリーは、5’末端から順に、第1の制限酵素切断部位、4つのDNA結合モジュールをコードするポリヌクレオチド、および第2の制限酵素切断部位を有する複数のベクターによって構成され、
ここで、第1の制限酵素切断部位および第2の制限酵素切断部位の組合せは、A型の制限酵素切断部位およびB型の制限酵素切断部位の組合せ、A型の制限酵素切断部位およびC型の制限酵素切断部位の組合せ、A型の制限酵素切断部位およびD型の制限酵素切断部位の組合せ、A型の制限酵素切断部位およびE型の制限酵素切断部位の組合せ、B型の制限酵素切断部位およびC型の制限酵素切断部位の組合せ、C型の制限酵素切断部位およびD型の制限酵素切断部位の組合せ、ならびにD型の制限酵素切断部位およびE型の制限酵素切断部位の組合せのいずれかであり、ここで、A型の制限酵素切断部位〜E型の制限酵素切断部位は、同一の制限酵素による切断によって、いずれも、互いに異なる切断末端を生じさせるものであり、
4つのDNA結合モジュールのうち、5’末端から1番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せは、任意のベクターに関して同一であり、5’末端から2番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せは、任意のベクターに関して同一であり、5’末端から3番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せは、任意のベクターに関して同一であり、5’末端から4番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せは、任意のベクターに関して同一であり、
5’末端から1番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せ、5’末端から2番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せ、5’末端から3番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せ、および5’末端から4番目のDNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せは、互いに異なる、
ベクターライブラリー。
A vector library for producing the vector according to claim 2,
Here, the vector library is composed of a plurality of vectors having a first restriction enzyme cleavage site, a polynucleotide encoding four DNA binding modules, and a second restriction enzyme cleavage site in order from the 5 ′ end,
Here, the combination of the first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site is a combination of an A type restriction enzyme cleavage site and a B type restriction enzyme cleavage site, an A type restriction enzyme cleavage site and a C type. A combination of restriction enzyme cleavage sites of type A, a combination of restriction enzyme cleavage sites of type A and a restriction enzyme cleavage site of type D, a combination of restriction enzyme cleavage sites of type A and a restriction enzyme cleavage site of type E, and a restriction enzyme cleavage of type B Any combination of a site and a C-type restriction enzyme cleavage site, a combination of a C-type restriction enzyme cleavage site and a D-type restriction enzyme cleavage site, and a combination of a D-type restriction enzyme cleavage site and an E-type restriction enzyme cleavage site Here, each of the A-type restriction enzyme cleavage site to the E-type restriction enzyme cleavage site causes cleavage ends different from each other by cleavage with the same restriction enzyme,
Among the four DNA binding modules, the combination of the fourth amino acid and the 32nd amino acid in the first DNA binding module from the 5 ′ end is the same for any vector, and the second DNA binding module from the 5 ′ end. The combination of the 4th and 32nd amino acids in is the same for any vector, and the combination of the 4th and 32nd amino acids in the 3rd DNA binding module from the 5 ′ end is the same for any vector. The combination of amino acids 4 and 32 in the fourth DNA binding module from the 5 ′ end is the same for any vector,
Combination of the 4th and 32nd amino acids in the first DNA binding module from the 5 'end Combination of the 4th and 32nd amino acids in the 2nd DNA binding module from the 5' end From the 5 'end The combination of the 4th amino acid and the 32nd amino acid in the 3rd DNA binding module and the combination of the 4th amino acid and the 32nd amino acid in the 4th DNA binding module from the 5 ′ end are different from each other.
Vector library.
請求項3に記載のベクターライブラリーを作製するためのベクターセットであって、
ここで、ベクターセットは、5’末端から順に、1番目の制限酵素切断部位、DNA結合モジュール、および2番目の制限酵素切断部位を含む複数のベクターを含み、
1番目の制限酵素切断部位、および2番目の制限酵素切断部位は、同一の制限酵素による切断によって、互いに異なる切断末端を生じさせるものであり、
ここで、1番目の制限酵素切断部位、および2番目の制限酵素切断部位は、請求項3に記載のベクターライブラリーを構成するベクターに含まれる第1の制限酵素切断部位および第2の制限酵素切断部位を切断する制限酵素によって切断されない部位であり、
DNA結合モジュールにおける4番目のアミノ酸と32番目のアミノ酸の組合せは、4つの異なる組合せのいずれかである、ベクターセット。
A vector set for preparing the vector library according to claim 3,
Here, the vector set includes a plurality of vectors including a first restriction enzyme cleavage site, a DNA binding module, and a second restriction enzyme cleavage site in order from the 5 ′ end,
The first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site generate different cleavage ends by cleavage with the same restriction enzyme,
Here, the first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme cleavage site are the first restriction enzyme cleavage site and the second restriction enzyme contained in the vector constituting the vector library according to claim 3. It is a site that is not cleaved by a restriction enzyme that cleaves the cleavage site,
The vector set, wherein the combination of the fourth amino acid and the 32nd amino acid in the DNA binding module is one of four different combinations.
請求項2に記載のベクターを細胞(ヒト個体中の細胞を除く)に導入して発現させることを特徴とする、改変細胞の生産方法。   A method for producing a modified cell, comprising introducing the vector according to claim 2 into a cell (excluding a cell in a human individual) and expressing the same. 請求項2に記載のベクターを細胞(ヒト個体中の細胞を除く)に導入して発現させる工程を含むことを特徴とする、改変細胞を含む植物又は非ヒト動物の生産方法 A method for producing a plant or non-human animal containing a modified cell, comprising the step of introducing the vector according to claim 2 into a cell (excluding cells in a human individual) and expressing the vector .
JP2016086771A 2016-04-25 2016-04-25 Polypeptide comprising a DNA binding domain Active JP6246258B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016086771A JP6246258B2 (en) 2016-04-25 2016-04-25 Polypeptide comprising a DNA binding domain

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016086771A JP6246258B2 (en) 2016-04-25 2016-04-25 Polypeptide comprising a DNA binding domain

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013166768A Division JP5931022B2 (en) 2013-08-09 2013-08-09 Polypeptide comprising a DNA binding domain

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016175922A JP2016175922A (en) 2016-10-06
JP6246258B2 true JP6246258B2 (en) 2017-12-13

Family

ID=57068874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016086771A Active JP6246258B2 (en) 2016-04-25 2016-04-25 Polypeptide comprising a DNA binding domain

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6246258B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019073965A1 (en) 2017-10-10 2019-04-18 国立大学法人広島大学 TECHNIQUE FOR CREATING ANTIGEN-SPECIFIC REGULATORY T CELLS (Treg) IN WHICH EFFECTOR T CELL (Teff) ANTIGEN RECEPTORS ARE USED
JP7207661B2 (en) 2017-10-10 2023-01-18 国立大学法人広島大学 Technology for complete replacement of T-cell receptors using platinum TALENs
US20230250415A1 (en) 2019-11-14 2023-08-10 Hiroshima University Method for introducing antigen-specific receptor gene into t cell genome using circular dna

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103025344B (en) * 2010-05-17 2016-06-29 桑格摩生物科学股份有限公司 Novel DNA-associated proteins and application thereof
JP2013094148A (en) * 2011-11-04 2013-05-20 Hiroshima Univ Novel dna binding domain and novel dna breaking enzyme including the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016175922A (en) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6867440B2 (en) Three components CRISPR / Cas complex system and its use
Port et al. A large-scale resource for tissue-specific CRISPR mutagenesis in Drosophila
JP5931022B2 (en) Polypeptide comprising a DNA binding domain
JP2023123755A5 (en)
CN113286880A (en) Methods and compositions for regulating a genome
Tasic et al. Extensions of MADM (mosaic analysis with double markers) in mice
WO2022253185A1 (en) Cas12 protein, gene editing system containing cas12 protein, and application
EP3067419A1 (en) Vector for nucleic acid insertion
CN107880132A (en) A kind of fusion protein and the method using its progress homologous recombination
CN108124453A (en) Cas9 retrovirus integrases and Cas9 for DNA sequence dna targeting to be incorporated in cell or the genome of organism recombinate enzyme system
JP6246258B2 (en) Polypeptide comprising a DNA binding domain
Liu et al. ErCas12a CRISPR-MAD7 for model generation in human cells, mice, and rats
Mallett et al. Efficient and modular CRISPR‐Cas9 vector system for Physcomitrella patens
EP3730616A1 (en) Split single-base gene editing systems and application thereof
US20230340481A1 (en) Systems and methods for transposing cargo nucleotide sequences
WO2018191525A1 (en) Method of recording multiplexed biological information into a crispr array using a retron
Palazzo et al. Transposable elements: A jump toward the future of expression vectors
WO2019014489A1 (en) Materials and methods for efficient targeted knock in or gene replacement
Zhang et al. Rapid assembly of customized TALENs into multiple delivery systems
Ikeya et al. Gene disruption/knock-in analysis of mONT3: vector construction by employing both in vivo and in vitro recombinations
US20220389396A1 (en) Polypeptide Containing DNA-Binding Domain
Kiriya et al. Module-based systematic construction of plasmids for episomal gene expression in fission yeast
CN107287226B (en) Cpf 1-based DNA construct and DNA in-vitro splicing method
Huang et al. Genetic labeling of neurons in mouse brain
CN108949756B (en) Construction method of zebra fish heart specific expression model and related vector

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170324

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20170327

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170509

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: 20171109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171114

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6246258

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250