JP6327712B2 - Method for producing transgenic non-human animal and method for producing genetically modified non-human animal - Google Patents

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本発明は、トランスジェニック非ヒト動物及びその製造方法、遺伝子改変非ヒト動物及びその製造方法、並びに発現ベクター製造用ベクター及び発現ベクターに関する。   The present invention relates to a transgenic non-human animal and a production method thereof, a genetically modified non-human animal and a production method thereof, and an expression vector production vector and an expression vector.

現在、in vivoでの遺伝子機能の解析には、ES細胞を用いて作製されたノックアウトマウスが広く用いられている。また、時期特異的又は組織特異的な遺伝子機能の解析には、Cre/loxPシステム等のリコンビナーゼ/リコンビナーゼ認識配列システムを用いたコンディショナルノックアウトマウスが用いられている(例えば、非特許文献1を参照。)。   Currently, knock-out mice prepared using ES cells are widely used for in vivo gene function analysis. In addition, a conditional knockout mouse using a recombinase / recombinase recognition sequence system such as a Cre / loxP system is used for the analysis of a time-specific or tissue-specific gene function (for example, see Non-Patent Document 1). .)

Nagy A., Cre recombinase: the universal reagent for genome tailoring, Genesis, 26(2), 99-109, 2000.Nagy A., Cre recombinase: the universal reagent for genome tailoring, Genesis, 26 (2), 99-109, 2000.

しかしながら、ノックアウトマウスやコンディショナルノックアウトマウスの作製は、多大なコストを要し、また、ES細胞の培養技術やキメラマウスの作製技術等の特殊な技術や専用の施設が必要であるため、小規模な研究施設でも実施できる一般的な解析手段にはなっていない。   However, the production of knockout mice and conditional knockout mice is very expensive, and requires special technologies such as ES cell culture technology and chimera mouse production technology, as well as dedicated facilities. It is not a general analytical tool that can be carried out even in research facilities.

また、ノックアウトマウスやコンディショナルノックアウトマウスの作製には、順調に進行した場合においても2〜3年程度の時間がかかり、実際には研究ごとに個別の問題が生じるため、目的の解析を行うまでに倍程度の時間が必要とされる。このため、短時間に、高効率で、低コストに時期特異的又は組織特異的な遺伝子の機能を解析できる新規の方法の確立が望まれている。   In addition, the creation of knockout mice and conditional knockout mice takes about 2 to 3 years even if they proceed smoothly, and individual problems arise in each study. Twice as much time is required. For this reason, establishment of a novel method capable of analyzing a time-specific or tissue-specific gene function in a short time, with high efficiency and at low cost is desired.

また、コンディショナルノックアウトマウスの作製にはES細胞が必要とされるが、現在生殖細胞系列に分化することができるES細胞のほとんどが129系マウス由来のES細胞であるため、129系マウス以外の、特定の系統のマウスのみにおいて特異的な表現型が確認される遺伝子の機能を解析することはできないという問題があった。   In addition, ES cells are required for the production of a conditional knockout mouse. However, since most ES cells that can currently differentiate into germline are ES cells derived from 129 mice, other than 129 mice There is a problem that it is impossible to analyze the function of a gene whose specific phenotype is confirmed only in a specific strain of mice.

そこで、本発明は、より簡便に時期特異的又は組織特異的な遺伝子機能の解析を行うことができ、ES細胞が樹立されていない動物にも適用することができる、非ヒト動物の製造方法を提供することを目的とする。本発明はまた、上記の製造方法により製造された非ヒト動物、上記の製造方法に用いられる発現ベクター及び当該発現ベクター製造用ベクターを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a method for producing a non-human animal, which can more easily analyze a time-specific or tissue-specific gene function and can be applied to an animal in which ES cells are not established. The purpose is to provide. Another object of the present invention is to provide a non-human animal produced by the above production method, an expression vector used in the production method, and a vector for producing the expression vector.

本発明は以下の通りである。
(1)第1のリコンビナーゼ認識配列と、野生型の対象遺伝子と、第2のリコンビナーゼ認識配列と、をこの順に有する発現ベクターを、前記対象遺伝子に変異を有し野生型とは異なる表現型を示す非ヒト動物であって、ES細胞が樹立されていない非ヒト動物の受精卵、又は前記対象遺伝子を欠失しており野生型とは異なる表現型を示す非ヒト動物であって、ES細胞が樹立されていない非ヒト動物の受精卵に導入する工程と、前記受精卵を培養してトランスジェニック非ヒト動物を得る工程と、を備える、前記表現型がレスキューされたトランスジェニック非ヒト動物の製造方法。
(2)第1のリコンビナーゼ認識配列と、野生型の対象遺伝子と、第2のリコンビナーゼ認識配列とをこの順に有するトランスジーンを有するトランスジェニック非ヒト動物であって、表現型が野生型であり、内在性の前記対象遺伝子は、変異を有しているか又は欠失しており、前記非ヒト動物はES細胞が樹立されていない動物である、トランスジェニック非ヒト動物。
(3)(2)に記載のトランスジェニック非ヒト動物に、リコンビナーゼを時期特異的又は組織特異的に作用させ、導入された野生型の前記対象遺伝子を時期特異的又は組織特異的に欠失させる工程を備える、前記対象遺伝子が時期特異的又は組織特異的に変異又は欠失した遺伝子改変非ヒト動物の製造方法。
(4)第1のリコンビナーゼ認識配列と、野生型の対象遺伝子と、第2のリコンビナーゼ認識配列とをこの順に有するトランスジーンを有するトランスジェニック非ヒト動物であって、内在性の前記対象遺伝子は、変異を有しているか又は欠失しており、前記非ヒト動物はES細胞が樹立されていない動物であり、前記トランスジーンにおける前記対象遺伝子が時期特異的又は組織特異的に欠失した、遺伝子改変非ヒト動物。
(5)(1)に記載の製造方法に用いられる発現ベクターの製造用ベクターであって、第1のリコンビナーゼ認識配列と、プロモーターと、レスキューカセットと、第2のリコンビナーゼ認識配列と、をこの順に有し、前記レスキューカセットがマルチクローニングサイトを有する、ベクター。
(6)前記レスキューカセットが、マルチクローニングサイトと、蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有する、(5)に記載のベクター。
(7)前記レスキューカセットが、マルチクローニングサイトと、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有する、(5)に記載のベクター。
(8)前記レスキューカセットが、蛍光タンパク質遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、マルチクローニングサイトと、をこの順に有する、(5)に記載のベクター。
(9)(1)に記載の製造方法に用いられる発現ベクターであって、第1のリコンビナーゼ認識配列と、プロモーターと、レスキューカセットと、第2のリコンビナーゼ認識配列と、をこの順に有し、前記レスキューカセットが野生型の対象遺伝子を有する、発現ベクター。
(10)前記レスキューカセットが、野生型の前記対象遺伝子にコードされるタンパク質と蛍光タンパク質との融合タンパク質をコードする遺伝子を有する、(9)に記載の発現ベクター。
(11)前記レスキューカセットが、野生型の前記対象遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有する、(9)に記載の発現ベクター。
(12)前記レスキューカセットが、蛍光タンパク質遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、野生型の前記対象遺伝子と、をこの順に有する、(9)に記載の発現ベクター。
(13)(1)に記載の製造方法に用いられる発現ベクターの製造用ベクターであって、プロモーターと、第1のリコンビナーゼ認識配列と、レスキューカセットと、第2のリコンビナーゼ認識配列と、第1の蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有し、前記レスキューカセットがマルチクローニングサイトを有する、ベクター。
(14)前記レスキューカセットが、マルチクローニングサイトと、第2の蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有する、(13)に記載のベクター。
(15)前記レスキューカセットが、マルチクローニングサイトと、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、第2の蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有する、(13)に記載のベクター。
(16)前記レスキューカセットが、第2の蛍光タンパク質遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、マルチクローニングサイトと、をこの順に有する、(13)に記載のベクター。
(17)(1)に記載の製造方法に用いられる発現ベクターであって、プロモーターと、第1のリコンビナーゼ認識配列と、レスキューカセットと、第2のリコンビナーゼ認識配列と、第1の蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有し、前記レスキューカセットが、野生型の対象遺伝子を有する、発現ベクター。
(18)前記レスキューカセットが、野生型の前記対象遺伝子にコードされるタンパク質と第2の蛍光タンパク質との融合タンパク質をコードする遺伝子を有する、(17)に記載の発現ベクター。
(19)前記レスキューカセットが、野生型の前記対象遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、第2の蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有する、(17)に記載の発現ベクター。
(20)前記レスキューカセットが、第2の蛍光タンパク質遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、野生型の前記対象遺伝子と、をこの順に有する、(17)に記載の発現ベクター。
The present invention is as follows.
(1) An expression vector having a first recombinase recognition sequence, a wild-type target gene, and a second recombinase recognition sequence in this order, and a phenotype different from the wild type having a mutation in the target gene A non-human animal that is a fertilized egg of a non-human animal in which no ES cell has been established, or a non-human animal that lacks the target gene and exhibits a phenotype different from the wild type , the ES cell A transgenic non-human animal whose phenotype is rescued, comprising the steps of: introducing into a fertilized egg of a non-human animal in which the phenotype is not established; and culturing the fertilized egg to obtain a transgenic non-human animal. Production method.
(2) a transgenic non-human animal having a transgene having a first recombinase recognition sequence, a wild-type target gene, and a second recombinase recognition sequence in this order, wherein the phenotype is wild type; The transgenic non-human animal, wherein the endogenous gene of interest has a mutation or is deleted, and the non-human animal is an animal in which ES cells are not established.
(3) Recombinase is caused to act in a time-specific or tissue-specific manner on the transgenic non-human animal described in (2), and the introduced wild-type target gene is deleted in a time-specific or tissue-specific manner A method for producing a genetically modified non-human animal comprising a step, wherein the target gene is mutated or deleted in a time-specific or tissue-specific manner.
(4) A transgenic non-human animal having a transgene having a first recombinase recognition sequence, a wild-type target gene, and a second recombinase recognition sequence in this order, wherein the endogenous target gene is: A gene having a mutation or deletion, wherein the non-human animal is an animal in which ES cells are not established, and the target gene in the transgene is deleted in a time-specific or tissue-specific manner Modified non-human animal.
(5) A vector for producing an expression vector used in the production method according to (1), wherein a first recombinase recognition sequence, a promoter, a rescue cassette, and a second recombinase recognition sequence are arranged in this order. A vector wherein the rescue cassette has a multiple cloning site.
(6) The vector according to (5), wherein the rescue cassette has a multicloning site and a fluorescent protein gene in this order.
(7) The vector according to (5), wherein the rescue cassette has a multicloning site, a base sequence that enables polycistronic expression, and a fluorescent protein gene in this order.
(8) The vector according to (5), wherein the rescue cassette has a fluorescent protein gene, a base sequence that enables polycistronic expression, and a multicloning site in this order.
(9) An expression vector used in the production method according to (1) , comprising a first recombinase recognition sequence, a promoter, a rescue cassette, and a second recombinase recognition sequence in this order, An expression vector in which the rescue cassette has a wild-type target gene.
(10) The expression vector according to (9), wherein the rescue cassette has a gene encoding a fusion protein of a protein encoded by the wild-type target gene and a fluorescent protein.
(11) The expression vector according to (9), wherein the rescue cassette has the wild-type target gene, a base sequence that enables polycistronic expression, and a fluorescent protein gene in this order.
(12) The expression vector according to (9), wherein the rescue cassette has a fluorescent protein gene, a base sequence that enables polycistronic expression, and the wild-type target gene in this order.
(13) A vector for producing an expression vector used in the production method according to (1), wherein a promoter, a first recombinase recognition sequence, a rescue cassette, a second recombinase recognition sequence, and a first A fluorescent protein gene in this order, and the rescue cassette has a multicloning site.
(14) The vector according to (13), wherein the rescue cassette has a multicloning site and a second fluorescent protein gene in this order.
(15) The vector according to (13), wherein the rescue cassette has a multicloning site, a base sequence that enables polycistronic expression, and a second fluorescent protein gene in this order.
(16) The vector according to (13), wherein the rescue cassette has a second fluorescent protein gene, a base sequence that enables polycistronic expression, and a multicloning site in this order.
(17) An expression vector used in the production method according to (1) , comprising a promoter, a first recombinase recognition sequence, a rescue cassette, a second recombinase recognition sequence, and a first fluorescent protein gene In this order, and the rescue cassette has a wild-type target gene.
(18) The expression vector according to (17), wherein the rescue cassette has a gene encoding a fusion protein of a protein encoded by the wild-type target gene and a second fluorescent protein.
(19) The expression vector according to (17), wherein the rescue cassette has the wild-type target gene, a base sequence that enables polycistronic expression, and a second fluorescent protein gene in this order. .
(20) The expression vector according to (17), wherein the rescue cassette has a second fluorescent protein gene, a base sequence enabling polycistronic expression, and the wild-type target gene in this order. .

本発明により、より簡便に時期特異的又は組織特異的な遺伝子機能の解析を行うことができ、ES細胞が樹立されていない動物にも適用することができる、非ヒト動物の製造方法を提供することができる。また、上記の製造方法により製造された非ヒト動物、上記の製造方法に用いられる発現ベクター及び当該発現ベクター製造用ベクターを提供することができる。   According to the present invention, there is provided a method for producing a non-human animal that can more easily analyze a time-specific or tissue-specific gene function and can be applied to an animal in which ES cells are not established. be able to. Moreover, the non-human animal manufactured by said manufacturing method, the expression vector used for said manufacturing method, and the vector for the said expression vector manufacture can be provided.

(a)〜(d)は、それぞれ、発現ベクター製造用ベクター(1−1)〜(1−4)の構造を示す模式図である。図中、「MCS」はマルチクローニングサイトを意味し、「Ires」は、Ires配列を意味する。(A)-(d) is a schematic diagram which shows the structure of the vector (1-1)-(1-4) for expression vector manufacture, respectively. In the figure, “MCS” means a multiple cloning site, and “Ires” means an Ires sequence. (a)〜(d)は、発現ベクター(1−1)〜(1−4)の構造を示す模式図である。図中、「融合蛍光タンパク質遺伝子」は、野生型の対象遺伝子にコードされるタンパク質と蛍光タンパク質との融合タンパク質をコードする遺伝子を意味する。(A)-(d) is a schematic diagram which shows the structure of expression vector (1-1)-(1-4). In the figure, “fusion fluorescent protein gene” means a gene encoding a fusion protein of a protein encoded by a wild-type target gene and a fluorescent protein. (a)〜(d)は、発現ベクター製造用ベクター(2−1)〜(2−4)の構造を示す模式図である。(A)-(d) is a schematic diagram which shows the structure of the vector (2-1)-(2-4) for expression vector manufacture. (a)〜(d)は、発現ベクター(2−1)〜(2−4)の構造を示す模式図である。(A)-(d) is a schematic diagram which shows the structure of expression vector (2-1)-(2-4). (a)及び(b)は、それぞれ、対照群及び試験群のES細胞を撮影した蛍光顕微鏡写真である。(A) And (b) is the fluorescence micrograph which image | photographed the ES cell of the control group and the test group, respectively.

[トランスジェニック非ヒト動物の製造方法]
1実施形態において、本発明は、第1のリコンビナーゼ認識配列と、野生型の対象遺伝子と、第2のリコンビナーゼ認識配列と、をこの順に有する発現ベクターを、前記対象遺伝子に変異を有し野生型とは異なる表現型を示す非ヒト動物又は前記対象遺伝子を欠失しており野生型とは異なる表現型を示す非ヒト動物の受精卵に導入する工程と、前記受精卵を培養してトランスジェニック非ヒト動物を得る工程と、を備える、前記表現型がレスキューされたトランスジェニック非ヒト動物の製造方法を提供する。
[Method for producing transgenic non-human animal]
In one embodiment, the present invention provides an expression vector having a first recombinase recognition sequence, a wild-type target gene, and a second recombinase recognition sequence in this order, and the target gene has a mutation and a wild-type A non-human animal exhibiting a phenotype different from that of the target or a non-human animal lacking the target gene and exhibiting a phenotype different from the wild type, and introducing the fertilized egg into a transgenic egg Obtaining a non-human animal, and a method for producing a transgenic non-human animal whose phenotype is rescued.

本実施形態の製造方法により、対象遺伝子に変異を有し野生型とは異なる表現型を示す非ヒト動物、又は前記対象遺伝子を欠失しており野生型とは異なる表現型を示す非ヒト動物に、野生型の対象遺伝子を導入し、上記の表現型がレスキューされ、野生型の表現型を示すトランスジェニック非ヒト動物を作製することができる。   By the production method of the present embodiment, a non-human animal having a mutation in the target gene and showing a phenotype different from the wild type, or a non-human animal lacking the target gene and showing a phenotype different from the wild type Then, a wild-type target gene is introduced, and the above phenotype is rescued, so that a transgenic non-human animal exhibiting the wild-type phenotype can be produced.

後述するように、上記のトランスジェニック非ヒト動物に導入した野生型の対象遺伝子を、時期特異的又は組織特異的に欠失させることにより、対象遺伝子の時期特異的又は組織特異的な機能を解析することができる。   As described later, the time-specific or tissue-specific function of the target gene is analyzed by deleting the time-specific or tissue-specific wild-type target gene introduced into the transgenic non-human animal. can do.

トランスジェニック非ヒト動物は、部位特異的な相同組換え等を行う必要がなく、ES細胞を使用しなくても作製できる点で、ノックアウト非ヒト動物やコンディショナルノックアウト非ヒト動物よりもはるかに容易に作製することができる。本実施形態の製造方法は、トランスジェニック非ヒト動物を作製できれば実施することができるため、より簡便に実施することができ、ES細胞が樹立されていない動物にも適用することができる。   Transgenic non-human animals do not require site-specific homologous recombination, etc., and are much easier than knockout non-human animals and conditional knock-out non-human animals in that they can be generated without using ES cells. Can be produced. Since the production method of the present embodiment can be carried out if a transgenic non-human animal can be produced, it can be carried out more easily and can also be applied to animals in which ES cells have not been established.

(非ヒト動物)
本実施形態の製造方法により、トランスジェニック非ヒト動物を作製する対象となる非ヒト動物としては、特に制限されず、例えば、マウス、ラット、ウサギ、ブタ、ウシ、サル、ニワトリ等が挙げられる。ただし、対象遺伝子に変異を有すること、又は対象遺伝子を欠失していることにより、野生型とは異なる表現型を示すことが明らかになっている非ヒト動物である必要がある。本実施形態の製造方法では、このような非ヒト動物に野生型の対象遺伝子を導入することにより、表現型がレスキューされ、野生型の表現型を示すトランスジェニック非ヒト動物を作製する。
(Non-human animals)
The non-human animal that is a target for producing a transgenic non-human animal by the production method of the present embodiment is not particularly limited, and examples thereof include mice, rats, rabbits, pigs, cows, monkeys, chickens, and the like. However, it is necessary to be a non-human animal that has been clarified to exhibit a phenotype different from the wild type by having a mutation in the target gene or by deleting the target gene. In the production method of this embodiment, by introducing a wild-type target gene into such a non-human animal, a phenotype is rescued, and a transgenic non-human animal exhibiting the wild-type phenotype is produced.

本実施形態の製造方法は、例えば、従来の研究で得られた数多くの疾患モデルマウスに適用することができる。これにより、現在まだ解明されていない、数多くの疾患モデルマウスの原因遺伝子に対する、時期特異的又は組織特異的な遺伝子機能の解析を短時間で行うことが可能となる。   The production method of the present embodiment can be applied to, for example, many disease model mice obtained by conventional research. This makes it possible to analyze time-specific or tissue-specific gene functions in a short time with respect to the causative genes of many disease model mice that have not yet been elucidated.

(リコンビナーゼ認識配列)
本明細書において、「リコンビナーゼ認識配列」とは、特定のリコンビナーゼがリコンビナーゼ認識配列を認識し、その部分でDNAの組換えを起こす現象を利用した、いわゆるリコンビナーゼ/リコンビナーゼ認識配列システムにおけるリコンビナーゼ認識配列を意味する。また、本明細書において、用語「塩基配列」は、当該塩基配列からなる核酸を意味する場合がある。
(Recombinase recognition sequence)
In the present specification, the term “recombinase recognition sequence” refers to a recombinase recognition sequence in a so-called recombinase / recombinase recognition sequence system that utilizes the phenomenon that a specific recombinase recognizes a recombinase recognition sequence and causes DNA recombination at that portion. means. In the present specification, the term “base sequence” may mean a nucleic acid comprising the base sequence.

リコンビナーゼ/リコンビナーゼ認識配列システムとしては、例えば、バクテリオファージP1由来のCreリコンビナーゼと、Creリコンビナーゼが認識する34塩基対のloxP配列を利用したCre/loxPシステム、酵母由来のFLPリコンビナーゼと、FLPリコンビナーゼが認識するFRT配列を利用したFLP/FRTシステム、ジゴサッカロマイセス・ロキシー(Zygosaccharomyces rouxii)由来のRリコンビナーゼと、Rリコンビナーゼが認識するRS配列を利用したR/RSシステム等が挙げられる。したがって、本実施形態の製造方法で用いるリコンビナーゼ認識配列としては、loxP配列、FRT配列、RS配列等が挙げられる。   Examples of the recombinase / recombinase recognition sequence system include a Cre recombinase derived from bacteriophage P1, a Cre / loxP system using a 34 base pair loxP sequence recognized by Cre recombinase, a FLP recombinase derived from yeast, and a FLP recombinase. FLP / FRT system using FRT sequence to be used, R recombinase derived from Zygosaccharomyces rouxii, R / RS system using RS sequence recognized by R recombinase, and the like. Therefore, examples of the recombinase recognition sequence used in the production method of this embodiment include a loxP sequence, an FRT sequence, and an RS sequence.

loxP配列としては、5’−ATAACTTCGTATAGCATACATTATACGAAGTTAT−3’(配列番号1)で表される塩基配列のほか、例えば、Siegel R. W., et al., Using an in vivo phagemid system to identify non-compatible loxP sequences, FEBS Lett., 505, 467-473, 2001.に記載された、5’−ATAACTTCGTATAGTATACATTATACGAAGTTAT−3’(lox511、配列番号2)、5’−ATAACTTCGTATAGGATACTTTATACGAAGTTAT−3’(lox2272、配列番号3)、5’−ATAACTTCGTATATACCTTTCTATACGAAGTTAT−3’(loxFAS、配列番号4)等の変異loxP配列等を使用することができる。   As the loxP sequence, in addition to the base sequence represented by 5′-ATAACTTCGTATATAGCATACATTATACGAAGTTAT-3 ′ (SEQ ID NO: 1), for example, Siegel RW, et al., Using an in vivo phagemid system to identify non-compatible loxP sequences, FEBS Lett., 505, 467-473, 2001. 5′-ATAACTTCGTATAGTATACCATTATACGAAGTTAT-3 ′ (lox511, SEQ ID NO: 2), 5′-ATAACTTCGTATAGATATACTTTATACGAAGTTAT-3ATGATACTATAGTAC Mutant loxP sequences such as −3 ′ (loxFAS, SEQ ID NO: 4) can be used.

FRT配列としては、例えば、5’−GAAGTTCCTATTCTCTAGAAAGTATAGGAACTTC−3’(配列番号5)等の塩基配列を使用することができる。   As the FRT sequence, for example, a base sequence such as 5'-GAAGTTCCCTATTCTCTGAAAAGTATAGGAACTTC-3 '(SEQ ID NO: 5) can be used.

RS配列としては、例えば、5’−TTGATGAAAGAATAACGTATTCTTTCATCAA−3’(配列番号6)等の塩基配列を使用することができる。   As the RS sequence, for example, a base sequence such as 5'-TTGATGAAGAAAATAACGTATTCTTTCATCAA-3 '(SEQ ID NO: 6) can be used.

ゲノム上にリコンビナーゼ認識配列が存在しても、特定のリコンビナーゼが存在しない限り組換えは起きない。したがって、例えば、リコンビナーゼを時期特異的又は組織特異的に発現する非ヒト動物と、リコンビナーゼ認識配列が導入された同種の非ヒト動物とを交配させることにより、そのF1動物において、リコンビナーゼによる組換えを時期特異的又は組織特異的に生じさせることができる。   Even if a recombinase recognition sequence is present on the genome, recombination does not occur unless a specific recombinase is present. Therefore, for example, by mating a non-human animal that expresses recombinase in a time-specific or tissue-specific manner with a non-human animal of the same species into which the recombinase recognition sequence has been introduced, recombination with the recombinase is performed in the F1 animal. It can be time-specific or tissue-specific.

(発現ベクター)
本実施形態の製造方法で用いる発現ベクターは、第1のリコンビナーゼ認識配列と、野生型の対象遺伝子と、第2のリコンビナーゼ認識配列とをこの順に有し、野生型の対象遺伝子を発現させることができるものであれば特に制限されない。本発現ベクターを、野生型とは異なる表現型を示す上記の非ヒト動物に導入し、野生型の対象遺伝子を発現させることにより、非ヒト動物の表現型がレスキューされ、野生型の表現型を示すトランスジェニック非ヒト動物を得ることができる。
(Expression vector)
The expression vector used in the production method of the present embodiment has a first recombinase recognition sequence, a wild-type target gene, and a second recombinase recognition sequence in this order, and allows the wild-type target gene to be expressed. There is no particular limitation as long as it is possible. By introducing this expression vector into the above-mentioned non-human animal showing a phenotype different from that of the wild type and expressing the target gene of the wild type, the phenotype of the non-human animal is rescued, and the wild type phenotype is changed. The transgenic non-human animals shown can be obtained.

第1のリコンビナーゼ認識配列と第2のリコンビナーゼ認識配列は、上述したリコンビナーゼ/リコンビナーゼ認識配列システムが作動した場合に、野生型の対象遺伝子が切り出されるように配置することが好ましい。したがって、第1のリコンビナーゼ認識配列と第2のリコンビナーゼ認識配列は、野生型の対象遺伝子を挟んで同方向に配置することが好ましい。これにより、リコンビナーゼを作用させた組織において、導入した野生型の対象遺伝子を欠失させることができる。   The first recombinase recognition sequence and the second recombinase recognition sequence are preferably arranged so that the wild-type target gene is excised when the above-described recombinase / recombinase recognition sequence system is activated. Therefore, it is preferable that the first recombinase recognition sequence and the second recombinase recognition sequence are arranged in the same direction across the wild-type target gene. Thereby, the introduced wild-type target gene can be deleted in the tissue in which the recombinase is allowed to act.

発現ベクターとしては特に制限されず、例えば、pBR322、pBR325、pUC12、pUC13等の大腸菌由来のプラスミド;pUB110、pTP5、pC194等の枯草菌由来のプラスミド;pSH19、pSH15等の酵母由来プラスミド;λファージ等のバクテリオファージ;アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レンチウイルス、ワクシニアウイルス、バキュロウイルス等のウイルス;及びこれらを改変したベクター等を用いることができる。   The expression vector is not particularly limited. For example, plasmids derived from E. coli such as pBR322, pBR325, pUC12, and pUC13; plasmids derived from Bacillus subtilis such as pUB110, pTP5, and pC194; plasmids derived from yeast such as pSH19 and pSH15; Bacteriophages; viruses such as adenoviruses, adeno-associated viruses, lentiviruses, vaccinia viruses, baculoviruses; and modified vectors thereof.

上記の発現ベクターにおいて、対象遺伝子の発現用プロモーターとしては特に制限されず、例えば、EF1αプロモーター、SRαプロモーター、SV40プロモーター、LTRプロモーター、CMV(サイトメガロウイルス)プロモーター、HSV−tkプロモーター等を使用することができる。   In the above expression vector, the promoter for expression of the target gene is not particularly limited, and for example, EF1α promoter, SRα promoter, SV40 promoter, LTR promoter, CMV (cytomegalovirus) promoter, HSV-tk promoter, etc. may be used. Can do.

上記の発現ベクターは、更に、エンハンサー、スプライシングシグナル、ポリA付加シグナル、選択マーカー、複製起点等を有していてもよい。   The expression vector may further have an enhancer, a splicing signal, a poly A addition signal, a selection marker, an origin of replication, and the like.

上記発現ベクターを、例えば、顕微鏡下でマイクロキャピラリー等を用いて非ヒト動物から採取した受精卵前核に注入し、その受精卵をレシピエント動物の卵管内に移植する。続いて、発生した個体から、体細胞及び生殖細胞中に対象遺伝子が組み込まれた個体を選別することにより、目的とするトランスジェニック非ヒト動物を得ることができる。   The expression vector is injected into the pronucleus pronucleus collected from a non-human animal using a microcapillary or the like under a microscope, and the fertilized egg is transplanted into the oviduct of the recipient animal. Subsequently, the target transgenic non-human animal can be obtained by selecting individuals from which the gene of interest has been incorporated into somatic cells and germ cells from the individuals that have occurred.

また、生殖細胞に対象遺伝子が組み込まれた個体を、野生型の非ヒト動物と交配させることにより得られたF1動物から、ヘテロ接合体を得ることができる。更に、上記のヘテロ接合体同士を交配させ、得られたF1動物から、ホモ接合体を得ることができる。   Moreover, a heterozygote can be obtained from an F1 animal obtained by mating an individual in which a target gene is incorporated into a germ cell with a wild-type non-human animal. Furthermore, the above-mentioned heterozygote can be crossed and a homozygote can be obtained from the obtained F1 animal.

ヘテロ接合体又はホモ接合体の選択は、例えば、F1動物から採取した染色体DNAをサザンハイブリダイゼーション又はPCR法によりスクリーニングすることにより行うことができる。   The selection of heterozygote or homozygote can be performed, for example, by screening chromosomal DNA collected from the F1 animal by Southern hybridization or PCR.

[トランスジェニック非ヒト動物]
1実施形態において、本発明は、上述した製造方法により製造されたトランスジェニック非ヒト動物を提供する。本実施形態のトランスジェニック非ヒト動物は、対象組織でリコンビナーゼを作用させることにより、当該組織において導入した野生型の対象遺伝子を欠失させることができる。野生型の対象遺伝子を時期特異的又は組織特異的に欠失させることにより、対象遺伝子の時期特異的又は組織特異的な機能を解析することができる。
[Transgenic non-human animals]
In one embodiment, the present invention provides a transgenic non-human animal produced by the production method described above. The transgenic non-human animal of the present embodiment can delete a wild-type target gene introduced in the tissue by allowing recombinase to act on the target tissue. By deleting the wild-type target gene in a time-specific or tissue-specific manner, the time-specific or tissue-specific function of the target gene can be analyzed.

[遺伝子改変非ヒト動物の製造方法]
1実施形態において、本発明は、上記のトランスジェニック非ヒト動物に、リコンビナーゼを時期特異的又は組織特異的に作用させ、導入された野生型の前記対象遺伝子を時期特異的又は組織特異的に欠失させる工程を備える、前記対象遺伝子が時期特異的又は組織特異的に変異又は欠失した遺伝子改変非ヒト動物の製造方法を提供する。
[Method for producing genetically modified non-human animal]
In one embodiment, the present invention causes the above-described transgenic non-human animal to react with recombinase in a time-specific or tissue-specific manner and lacks the introduced wild-type target gene in a time-specific or tissue-specific manner. And a method for producing a genetically modified non-human animal in which the target gene is mutated or deleted in a time-specific or tissue-specific manner.

上述したように、上記のトランスジェニック非ヒト動物は、もともと対象遺伝子に変異を有しているか又は対象遺伝子を欠失しており、野生型とは異なる表現型を示していた非ヒト動物が、野生型の対象遺伝子の導入によって表現型がレスキューされ、野生型の表現型を示していたものである。   As described above, the above-described transgenic non-human animal originally has a mutation in the target gene or lacks the target gene, and the non-human animal that showed a phenotype different from the wild type is The phenotype was rescued by the introduction of the wild-type target gene, indicating a wild-type phenotype.

本実施形態の製造方法により、導入されていた野生型の対象遺伝子が時期特異的又は組織特異的に欠失することにより、非ヒト動物がもともと有していた対象遺伝子の変異又は欠失の影響が時期特異的又は組織特異的に顕在化した、非ヒト動物を作製することができる。   Effect of mutation or deletion of the target gene originally possessed by the non-human animal by the time-specific or tissue-specific deletion of the introduced wild-type target gene by the production method of the present embodiment However, it is possible to produce a non-human animal that has been time-specific or tissue-specific.

したがって、本実施形態の製造方法により、時期特異的又は組織特異的に前記対象遺伝子が変異又は欠失した非ヒト動物を作製することができる。上述したように、ES細胞が樹立されていない動物においても、このような非ヒト動物を容易に作製することができる。この非ヒト動物を用いて、対象遺伝子の時期特異的又は組織特異的な機能の解析を行うことができる。   Therefore, the production method of this embodiment can produce a non-human animal in which the target gene is mutated or deleted in a time-specific or tissue-specific manner. As described above, such a non-human animal can be easily produced even in an animal in which ES cells have not been established. This non-human animal can be used to analyze the time-specific or tissue-specific function of the target gene.

リコンビナーゼとしては、上述したリコンビナーゼ/リコンビナーゼ認識配列システムにおけるリコンビナーゼを用いることができ、上記のトランスジェニック非ヒト動物に導入されたリコンビナーゼ認識配列に対応するリコンビナーゼを用いる。   As the recombinase, the recombinase in the recombinase / recombinase recognition sequence system described above can be used, and the recombinase corresponding to the recombinase recognition sequence introduced into the transgenic non-human animal is used.

リコンビナーゼとしては、バクテリオファージP1由来のCreリコンビナーゼ、酵母由来のFLPリコンビナーゼ、ジゴサッカロマイセス・ロキシー由来のRリコンビナーゼ等が挙げられる。   Examples of the recombinase include Cre recombinase derived from bacteriophage P1, FLP recombinase derived from yeast, R recombinase derived from Digosaccharomyces roxy and the like.

Creリコンビナーゼとして、Creリコンビナーゼと変異エストロゲン受容体の融合タンパク質であるCre−ERタンパク質を用いてもよい。Cre−ERタンパク質は通常細胞質に存在するが、エストロゲン誘導体であるタモキシフェンと結合することにより核内に移行し、loxP配列に対して組換えを起こす。これを利用して、上記のトランスジェニック非ヒト動物にタモキシフェンを全身投与又は局所投与することにより、Creリコンビナーゼを作用させる時期又は組織を調節することも可能である。   As the Cre recombinase, Cre-ER protein that is a fusion protein of Cre recombinase and mutant estrogen receptor may be used. The Cre-ER protein is usually present in the cytoplasm, but translocates into the nucleus by binding to the estrogen derivative tamoxifen and causes recombination to the loxP sequence. By utilizing this, it is possible to control the time or tissue in which Cre recombinase is allowed to act by systemically or locally administering tamoxifen to the transgenic non-human animal.

リコンビナーゼを時期特異的又は組織特異的に作用させる方法としては、例えば、上述したトランスジェニック非ヒト動物を、時期特異的又は組織特異的プロモーターの制御下でリコンビナーゼを発現するトランスジェニック非ヒト動物と交配する方法が挙げられる。この場合、得られたF1動物において、時期特異的又は組織特異的プロモーターが働く部位においてのみ時期特異的又は組織特異的に対象遺伝子が欠失する。また、リコンビナーゼを発現するためのプロモーターを適切に選択することにより、所望の時期特異的又は組織特異的な対象遺伝子の欠失を誘導することができる。   Examples of a method for allowing recombinase to act in a time-specific or tissue-specific manner include, for example, mating the above-described transgenic non-human animal with a transgenic non-human animal that expresses the recombinase under the control of a time-specific or tissue-specific promoter. The method of doing is mentioned. In this case, in the obtained F1 animal, the target gene is deleted in a time-specific or tissue-specific manner only at a site where a time-specific or tissue-specific promoter works. In addition, by appropriately selecting a promoter for expressing recombinase, a desired time-specific or tissue-specific deletion of the target gene can be induced.

時期特異的な発現を可能にするプロモーターの具体例としては、例えば、Neuron specific enolase遺伝子(生後3日以降に神経細胞内で発現)、Pcp2遺伝子(生後6日以降に小脳プルキンエ細胞内で発現)のプロモーター等が挙げられる。また、組織特異的な発現を可能にするプロモーターの具体例としては、例えば、アルブミン遺伝子(肝細胞で特異的に発現)、インスリン遺伝子(膵β細胞で特異的に発現)、Nestin遺伝子(神経幹細胞及びグリア細胞に特異的に発現)のプロモーター等が挙げられる。   Specific examples of promoters that enable time-specific expression include, for example, the Neuron specific enolase gene (expressed in neurons after 3 days of birth), the Pcp2 gene (expressed in cerebellar Purkinje cells after 6 days of birth) And the like. Specific examples of promoters that allow tissue-specific expression include, for example, albumin gene (specifically expressed in hepatocytes), insulin gene (specifically expressed in pancreatic β cells), Nestin gene (neural stem cells) And a promoter expressed specifically in glial cells).

リコンビナーゼを時期特異的又は組織特異的に作用させる別の方法として、例えば、上述したトランスジェニック非ヒト動物に、リコンビナーゼの発現ベクター又はリコンビナーゼタンパク質を直接投与することが挙げられる。投与は全身投与であってもよく、局所投与であってもよい。リコンビナーゼの発現ベクター又はリコンビナーゼタンパク質を投与する時期又は投与する組織を調節することにより、リコンビナーゼを作用させる時期又は組織を調節することができる。   As another method for causing the recombinase to act in a time-specific or tissue-specific manner, for example, a recombinase expression vector or a recombinase protein can be directly administered to the above-described transgenic non-human animal. Administration may be systemic administration or local administration. By adjusting the time when the recombinase expression vector or the recombinase protein is administered or the tissue to which the recombinase protein is administered, the time or tissue where the recombinase acts can be controlled.

[遺伝子改変非ヒト動物]
1実施形態において、本発明は、上記の製造方法により製造された遺伝子改変非ヒト動物を提供する。
[Gene modified non-human animals]
In one embodiment, the present invention provides a genetically modified non-human animal produced by the production method described above.

上述したように、本実施形態の非ヒト動物では、非ヒト動物がもともと有していた対象遺伝子の変異又は欠失の影響が時期特異的又は組織特異的に顕在化している。したがって、本実施形態の非ヒト動物を用いて、対象遺伝子の時期特異的又は組織特異的な機能の解析を行うことができる。   As described above, in the non-human animal of this embodiment, the influence of the mutation or deletion of the target gene originally possessed by the non-human animal is manifested in a time-specific or tissue-specific manner. Therefore, it is possible to analyze the time-specific or tissue-specific function of the target gene using the non-human animal of this embodiment.

[発現ベクター製造用ベクター(1)]
1実施形態において、本発明は、上述したトランスジェニック非ヒト動物の製造方法に用いられる発現ベクターを製造するためのベクターであって、第1のリコンビナーゼ認識配列と、プロモーターと、レスキューカセットと、第2のリコンビナーゼ認識配列と、をこの順に有し、前記レスキューカセットがマルチクローニングサイトを有する、ベクター(以下、「発現ベクター製造用ベクター(1−1)」という場合がある。)を提供する。
[Vector for production of expression vector (1)]
In one embodiment, the present invention is a vector for producing an expression vector used in the above-described method for producing a transgenic non-human animal, comprising a first recombinase recognition sequence, a promoter, a rescue cassette, And a recombinase recognition sequence in this order, and the rescue cassette has a multicloning site (hereinafter sometimes referred to as “vector for expression vector production (1-1)”).

図1(a)は、発現ベクター製造用ベクター(1−1)の構造を示す模式図である。図中、「第1の認識配列」は第1のリコンビナーゼ認識配列を意味し、「第2の認識配列」は第2のリコンビナーゼ認識配列を意味し、「MCS」はマルチクローニングサイトを意味し、以下同様である。発現ベクター製造用ベクター(1−1)は、レスキューカセットのマルチクローニングサイトに野生型の対象遺伝子を組み込むことにより、対象遺伝子に変異を有するか又は前記対象遺伝子を欠失しており、野生型とは異なる表現型を示す非ヒト動物の表現型をレスキューするための、野生型の対象遺伝子を発現させるベクターを製造するのに適している。   Fig.1 (a) is a schematic diagram which shows the structure of the vector (1-1) for expression vector manufacture. In the figure, “first recognition sequence” means a first recombinase recognition sequence, “second recognition sequence” means a second recombinase recognition sequence, “MCS” means a multiple cloning site, The same applies hereinafter. The vector for producing an expression vector (1-1) has a mutation in the target gene or a deletion of the target gene by incorporating the wild type target gene into the multicloning site of the rescue cassette. Is suitable for producing a vector expressing a wild-type target gene for rescue of a phenotype of a non-human animal exhibiting a different phenotype.

第1のリコンビナーゼ認識配列、プロモーター、第2のリコンビナーゼ認識配列については上述したものと同様である。   The first recombinase recognition sequence, the promoter, and the second recombinase recognition sequence are the same as described above.

発現ベクター製造用ベクター(1−1)は、レスキューカセットにマルチクローニングサイトを有しているため、野生型の対象遺伝子を容易に導入し、上記ベクターを製造することができる。   Since the vector for expression vector production (1-1) has a multicloning site in the rescue cassette, the above vector can be produced by easily introducing a wild-type target gene.

発現ベクター製造用ベクター(1−1)は、更に、エンハンサー、スプライシングシグナル、ポリA付加シグナル、選択マーカー、複製起点等を有していてもよい。   The expression vector production vector (1-1) may further have an enhancer, a splicing signal, a poly A addition signal, a selection marker, an origin of replication, and the like.

発現ベクター製造用ベクター(1−1)のレスキューカセットは、マルチクローニングサイトと、蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有していてもよい(以下、「発現ベクター製造用ベクター(1−2)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector production vector (1-1) may have a multicloning site and a fluorescent protein gene in this order (hereinafter referred to as “expression vector production vector (1-2)”). May be.)

図1(b)は、発現ベクター製造用ベクター(1−2)の構造を示す模式図である。発現ベクター製造用ベクター(1−2)は、マルチクローニングサイトに野生型の対象遺伝子を導入すると、野生型の対象遺伝子産物と蛍光タンパク質との融合タンパクの発現ベクターが得られるように構築されていることが好ましい。当該発現ベクターを導入したトランスジェニック非ヒト動物は、野生型の対象遺伝子を発現している部位で蛍光タンパク質に由来する蛍光を発する。   FIG.1 (b) is a schematic diagram which shows the structure of the vector (1-2) for expression vector manufacture. The expression vector production vector (1-2) is constructed such that when a wild-type target gene is introduced into a multicloning site, an expression vector of a fusion protein of the wild-type target gene product and a fluorescent protein is obtained. It is preferable. The transgenic non-human animal into which the expression vector is introduced emits fluorescence derived from the fluorescent protein at the site where the wild-type target gene is expressed.

したがって、例えば蛍光顕微鏡を用いて当該蛍光を検出することにより、野生型の対象遺伝子が発現しているか否かを容易に判断することができる。   Therefore, for example, by detecting the fluorescence using a fluorescence microscope, it can be easily determined whether or not the wild-type target gene is expressed.

蛍光タンパク質遺伝子としては、特に制限されず、例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)、赤色蛍光タンパク質(DsRed、クロンテック社)、黄色蛍光タンパク質(YFP)、青色蛍光タンパク質(BFP)、シアン蛍光タンパク質(CFP)、TagRFP(Evrogen社)、TagGFP2(Evrogen社)の遺伝子等が挙げられる。   The fluorescent protein gene is not particularly limited. For example, green fluorescent protein (GFP), red fluorescent protein (DsRed, Clontech), yellow fluorescent protein (YFP), blue fluorescent protein (BFP), cyan fluorescent protein (CFP) , TagRFP (Evogen), TagGFP2 (Evogen), and the like.

発現ベクター製造用ベクター(1−1)のレスキューカセットは、マルチクローニングサイトと、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有していてもよい(以下、「発現ベクター製造用ベクター(1−3)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector production vector (1-1) may have a multicloning site, a base sequence that enables polycistronic expression, and a fluorescent protein gene in this order (hereinafter, It may be referred to as “vector for producing expression vector (1-3)”.

図1(c)は、発現ベクター製造用ベクター(1−3)の構造を示す模式図である。図では、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列としてIres配列を使用した場合が示されており、図中の「Ires」は、Ires配列を意味し、本明細書において以下同様である。蛍光タンパク質遺伝子については、発現ベクター製造用ベクター(1−2)と同様である。   FIG.1 (c) is a schematic diagram which shows the structure of the vector (1-3) for expression vector manufacture. In the figure, a case where an Ires sequence is used as a base sequence that enables polycistronic expression is shown, and “Ires” in the figure means an Ires sequence, and the same applies hereinafter. The fluorescent protein gene is the same as the expression vector production vector (1-2).

(ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列)
ポリシストロニックな発現とは、1つのmRNAから複数のタンパク質を発現することを意味する。ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列としては、Ires配列、2Aペプチドをコードする塩基配列等が挙げられる。
(Base sequence enabling polycistronic expression)
Polycistronic expression means that a plurality of proteins are expressed from one mRNA. Examples of the base sequence that enables polycistronic expression include an Ires sequence, a base sequence encoding a 2A peptide, and the like.

Ires配列とは、内部リボソーム侵入部位(internal ribosome entry site)をコードする塩基配列を意味する。mRNAの途中にIres配列が存在すると、当該配列にリボソームが結合し、そこから翻訳を開始することができる。Ires配列としては、特に制限されず、例えば、脳心筋炎ウイルス(ECMV)のIres配列等が挙げられる。   The Ires sequence means a base sequence encoding an internal ribosome entry site. If an Ires sequence is present in the middle of mRNA, a ribosome binds to the sequence and translation can be started therefrom. The Ires sequence is not particularly limited, and examples thereof include an Ires sequence of encephalomyocarditis virus (ECMV).

また、2Aペプチドをコードする塩基配列もポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列として知られている。mRNA中に2Aペプチドをコードする塩基配列が存在すると、その部位で翻訳時にリボソームスキッピングと呼ばれる機構により、ポリペプチド鎖の伸長が阻害されて切断される。これにより、2Aペプチドをコードする塩基配列の上流側にコードされていたタンパク質と、下流側にコードされていたタンパク質の2種類のタンパク質が翻訳される。2Aペプチドをコードする塩基配列としては、例えば口蹄疫ウイルスの2Aペプチドをコードする塩基配列等が挙げられる。   A base sequence encoding 2A peptide is also known as a base sequence that enables polycistronic expression. When a base sequence encoding 2A peptide is present in mRNA, elongation of the polypeptide chain is inhibited and cleaved by a mechanism called ribosome skipping at the time of translation. As a result, two types of proteins, the protein encoded on the upstream side of the base sequence encoding the 2A peptide and the protein encoded on the downstream side, are translated. Examples of the base sequence encoding 2A peptide include a base sequence encoding 2A peptide of foot-and-mouth disease virus.

発現ベクター製造用ベクター(1−3)は、マルチクローニングサイトに野生型の対象遺伝子を導入すると、野生型の対象遺伝子と蛍光タンパク質遺伝子との双方を発現する発現ベクターが得られるように構築されていることが好ましい。   The expression vector production vector (1-3) is constructed so that when a wild-type target gene is introduced into a multicloning site, an expression vector that expresses both the wild-type target gene and the fluorescent protein gene is obtained. Preferably it is.

このような発現ベクターは、例えば、野生型の対象遺伝子産物が、蛍光タンパク質との融合タンパク質の形態では機能を発揮することができない場合等に有効に用いられる。当該発現ベクターを導入したトランスジェニック非ヒト動物は、野生型の対象遺伝子を発現している部位で蛍光タンパク質に由来する蛍光を発する。   Such an expression vector is effectively used, for example, when the wild-type target gene product cannot function in the form of a fusion protein with a fluorescent protein. The transgenic non-human animal into which the expression vector is introduced emits fluorescence derived from the fluorescent protein at the site where the wild-type target gene is expressed.

したがって、例えば蛍光顕微鏡を用いて当該蛍光を検出することにより、野生型の対象遺伝子が発現しているか否かを容易に判断することができる。   Therefore, for example, by detecting the fluorescence using a fluorescence microscope, it can be easily determined whether or not the wild-type target gene is expressed.

発現ベクター製造用ベクター(1−1)のレスキューカセットは、蛍光タンパク質遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、マルチクローニングサイトと、をこの順に有していてもよい(以下、「発現ベクター製造用ベクター(1−4)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector production vector (1-1) may have a fluorescent protein gene, a base sequence that enables polycistronic expression, and a multicloning site in this order (hereinafter, It may be referred to as “vector for producing expression vector (1-4)”.

図1(d)は、発現ベクター製造用ベクター(1−4)の構造を示す模式図である。図では、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列としてIres配列を使用した場合が示されている。蛍光タンパク質遺伝子については、上述したものと同様である。本実施形態の発現ベクター製造用ベクターは、発現ベクター製造用ベクター(1−3)において、蛍光タンパク質遺伝子とマルチクローニングサイトとが入れ替わったものであり、機能的には発現ベクター製造用ベクター(1−3)と同様である。   FIG.1 (d) is a schematic diagram which shows the structure of the vector (1-4) for expression vector manufacture. In the figure, a case where an Ires sequence is used as a base sequence that enables polycistronic expression is shown. The fluorescent protein gene is the same as described above. The vector for producing an expression vector of the present embodiment is obtained by replacing a fluorescent protein gene and a multicloning site in the vector for producing an expression vector (1-3), and functionally, the vector for producing an expression vector (1- Same as 3).

[発現ベクター(1)]
1実施形態において、本発明は、第1のリコンビナーゼ認識配列と、プロモーターと、レスキューカセットと、第2のリコンビナーゼ認識配列と、をこの順に有し、前記レスキューカセットが野生型の対象遺伝子を有する、発現ベクター(以下、「発現ベクター(1−1)」という場合がある。)を提供する。
[Expression vector (1)]
In one embodiment, the present invention has a first recombinase recognition sequence, a promoter, a rescue cassette, and a second recombinase recognition sequence in this order, and the rescue cassette has a wild-type target gene. An expression vector (hereinafter sometimes referred to as “expression vector (1-1)”) is provided.

図2(a)は、発現ベクター(1−1)の構造を示す模式図である。発現ベクター(1−1)は、上述したトランスジェニック非ヒト動物の製造用に好適に用いることができる。   Fig.2 (a) is a schematic diagram which shows the structure of an expression vector (1-1). The expression vector (1-1) can be suitably used for the production of the above-described transgenic non-human animal.

発現ベクター(1−1)は、上述した発現ベクター製造用ベクター(1−1)のレスキューカセットのマルチクローニングサイトに、野生型の対象遺伝子を導入することにより得られる。   The expression vector (1-1) can be obtained by introducing a wild-type target gene into the multiple cloning site of the rescue cassette of the above-described expression vector production vector (1-1).

第1のリコンビナーゼ認識配列、プロモーター、第2のリコンビナーゼ認識配列については、上述した発現ベクター製造用ベクター(1−1)と同様である。   The first recombinase recognition sequence, the promoter, and the second recombinase recognition sequence are the same as those in the above-described expression vector production vector (1-1).

発現ベクター(1−1)のレスキューカセットは、野生型の前記対象遺伝子にコードされるタンパク質と蛍光タンパク質との融合タンパク質をコードする遺伝子を有していてもよい(以下、「発現ベクター(1−2)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector (1-1) may have a gene encoding a fusion protein of a protein encoded by the wild-type target gene and a fluorescent protein (hereinafter referred to as “expression vector (1- 2) ".

図2(b)は、発現ベクター(1−2)の構造を示す模式図である。図中、「融合蛍光タンパク質遺伝子」は、野生型の対象遺伝子にコードされるタンパク質と蛍光タンパク質との融合タンパク質をコードする遺伝子を意味し、以下同様である。発現ベクター(1−2)は、上述した発現ベクター製造用ベクター(1−2)のレスキューカセットのマルチクローニングサイトに、野生型の対象遺伝子を導入することにより得られる。   FIG. 2B is a schematic diagram showing the structure of the expression vector (1-2). In the figure, “fusion fluorescent protein gene” means a gene that encodes a fusion protein of a protein encoded by a wild-type target gene and a fluorescent protein, and so on. The expression vector (1-2) is obtained by introducing a wild-type target gene into the multicloning site of the rescue cassette of the above-described expression vector production vector (1-2).

蛍光タンパク質遺伝子については、上述した発現ベクター製造用ベクター(1−2)と同様である。   The fluorescent protein gene is the same as the above-described expression vector production vector (1-2).

発現ベクター(1−2)を導入したトランスジェニック非ヒト動物は、野生型の対象遺伝子を発現している部位で蛍光タンパク質に由来する蛍光を発する。   The transgenic non-human animal into which the expression vector (1-2) has been introduced emits fluorescence derived from the fluorescent protein at the site where the wild-type target gene is expressed.

したがって、例えば蛍光顕微鏡を用いて当該蛍光を検出することにより、野生型の対象遺伝子が発現しているか否かを容易に判断することができる。   Therefore, for example, by detecting the fluorescence using a fluorescence microscope, it can be easily determined whether or not the wild-type target gene is expressed.

発現ベクター(1−1)のレスキューカセットは、野生型の前記対象遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有していてもよい(以下、「発現ベクター(1−3)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector (1-1) may have the wild-type target gene, a base sequence that enables polycistronic expression, and a fluorescent protein gene in this order (hereinafter, It may be referred to as “expression vector (1-3)”.

図2(c)は、発現ベクター(1−3)の構造を示す模式図である。図では、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列としてIres配列を使用した場合が示されている。発現ベクター(1−3)は、上述した発現ベクター製造用ベクター(1−3)のレスキューカセットのマルチクローニングサイトに、野生型の対象遺伝子を導入することにより得られる。   FIG.2 (c) is a schematic diagram which shows the structure of an expression vector (1-3). In the figure, a case where an Ires sequence is used as a base sequence that enables polycistronic expression is shown. The expression vector (1-3) can be obtained by introducing a wild-type target gene into the multiple cloning site of the rescue cassette of the above-described expression vector production vector (1-3).

発現ベクター(1−3)を導入したトランスジェニック非ヒト動物は、野生型の対象遺伝子を発現している部位で蛍光タンパク質に由来する蛍光を発する。   The transgenic non-human animal into which the expression vector (1-3) has been introduced emits fluorescence derived from the fluorescent protein at the site where the wild-type target gene is expressed.

したがって、例えば蛍光顕微鏡を用いて当該蛍光を検出することにより、野生型の対象遺伝子が発現しているか否かを容易に判断することができる。   Therefore, for example, by detecting the fluorescence using a fluorescence microscope, it can be easily determined whether or not the wild-type target gene is expressed.

発現ベクター(1−1)のレスキューカセットは、蛍光タンパク質遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、野生型の前記対象遺伝子と、をこの順に有していてもよい(以下、「発現ベクター(1−4)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector (1-1) may have a fluorescent protein gene, a base sequence that enables polycistronic expression, and the wild-type target gene in this order (hereinafter, It may be referred to as “expression vector (1-4)”.

図2(d)は、発現ベクター(1−4)の構造を示す模式図である。図では、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列としてIres配列を使用した場合が示されている。発現ベクター(1−4)は、発現ベクター(1−3)において、蛍光タンパク質遺伝子と野生型の前記対象遺伝子とが入れ替わったものであり、機能的には発現ベクター(1−3)と同様である。   FIG.2 (d) is a schematic diagram which shows the structure of an expression vector (1-4). In the figure, a case where an Ires sequence is used as a base sequence that enables polycistronic expression is shown. The expression vector (1-4) is obtained by replacing the fluorescent protein gene with the wild-type target gene in the expression vector (1-3), and is functionally the same as the expression vector (1-3). is there.

[発現ベクター製造用ベクター(2)]
1実施形態において、本発明は、上述したトランスジェニック非ヒト動物の製造方法に用いられる発現ベクターを製造するためのベクターであって、プロモーターと、第1のリコンビナーゼ認識配列と、レスキューカセットと、第2のリコンビナーゼ認識配列と、第1の蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有し、前記レスキューカセットがマルチクローニングサイトを有する、ベクター(以下、「発現ベクター製造用ベクター(2−1)」という場合がある。)を提供する。
[Vector for production of expression vector (2)]
In one embodiment, the present invention is a vector for producing an expression vector used in the above-described method for producing a transgenic non-human animal, comprising a promoter, a first recombinase recognition sequence, a rescue cassette, 2 recombinase recognition sequence and the first fluorescent protein gene in this order, and the rescue cassette has a multicloning site (hereinafter referred to as “vector for production of expression vector (2-1)”). Is).

図3(a)は、発現ベクター製造用ベクター(2−1)の構造を示す模式図である。発現ベクター製造用ベクター(2−1)は、レスキューカセットのマルチクローニングサイトに野生型の対象遺伝子を組み込むことにより、対象遺伝子に変異を有するか又は前記対象遺伝子を欠失しており、野生型とは異なる表現型を示す非ヒト動物の表現型をレスキューするための、野生型の対象遺伝子を発現させるベクターを製造するのに適している。   Fig.3 (a) is a schematic diagram which shows the structure of the vector (2-1) for expression vector manufacture. The expression vector production vector (2-1) has a mutation in the target gene or a deletion of the target gene by incorporating the wild type target gene into the multiple cloning site of the rescue cassette. Is suitable for producing a vector expressing a wild-type target gene for rescue of a phenotype of a non-human animal exhibiting a different phenotype.

プロモーター、第1のリコンビナーゼ認識配列、第2のリコンビナーゼ認識配列については上述したものと同様である。   The promoter, the first recombinase recognition sequence, and the second recombinase recognition sequence are the same as described above.

第1の蛍光タンパク質遺伝子としては、発現ベクター製造用ベクター(1−1)の蛍光タンパク質遺伝子と同様のものを用いることができる。   As the first fluorescent protein gene, the same fluorescent protein gene as the expression vector production vector (1-1) can be used.

発現ベクター製造用ベクター(2−1)は、レスキューカセットにマルチクローニングサイトを有しているため、野生型の対象遺伝子を容易に導入し、上記ベクターを製造することができる。   Since the vector (2-1) for producing an expression vector has a multicloning site in the rescue cassette, the above vector can be produced by easily introducing a wild-type target gene.

発現ベクター製造用ベクター(2−1)は、更に、エンハンサー、スプライシングシグナル、ポリA付加シグナル、選択マーカー、複製起点等を有していてもよい。   The expression vector production vector (2-1) may further have an enhancer, a splicing signal, a poly A addition signal, a selection marker, an origin of replication, and the like.

発現ベクター製造用ベクター(2−1)に野生型の対象遺伝子を導入して得られたベクターに、リコンビナーゼが作用すると、レスキューカセットが切り出されて欠失し、プロモーターと第1の蛍光タンパク質遺伝子が残る。そして、第1の蛍光タンパク質が発現する。   When a recombinase acts on a vector obtained by introducing a wild type target gene into the expression vector production vector (2-1), the rescue cassette is excised and deleted, and the promoter and the first fluorescent protein gene are Remain. Then, the first fluorescent protein is expressed.

この結果、リコンビナーゼが作用した部位では第1の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出される。   As a result, fluorescence derived from the first fluorescent protein is detected at the site where the recombinase has acted.

したがって、例えば蛍光顕微鏡を用いて、リコンビナーゼが作用し、野生型の対象遺伝子が欠失したか否かを容易に判断することができる。   Therefore, for example, using a fluorescence microscope, it can be easily determined whether or not the recombinase has acted and the wild-type target gene has been deleted.

発現ベクター製造用ベクター(2−1)のレスキューカセットは、マルチクローニングサイトと、第2の蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有していてもよい(以下、「発現ベクター製造用ベクター(2−2)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector production vector (2-1) may have a multiple cloning site and a second fluorescent protein gene in this order (hereinafter referred to as “expression vector production vector (2-2). ) ".

図3(b)は、発現ベクター製造用ベクター(2−2)の構造を示す模式図である。第2の蛍光タンパク質遺伝子としては、発現ベクター製造用ベクター(1−1)の蛍光タンパク質遺伝子と同様のものを用いることができるが、第1の蛍光タンパク質遺伝子とは異なる波長の蛍光を発する蛍光タンパク質をコードする遺伝子であることが好ましい。   FIG. 3B is a schematic diagram showing the structure of the expression vector production vector (2-2). As the second fluorescent protein gene, the same fluorescent protein gene as the expression vector production vector (1-1) can be used, but the fluorescent protein emits fluorescence having a wavelength different from that of the first fluorescent protein gene. It is preferably a gene encoding.

発現ベクター製造用ベクター(2−2)は、マルチクローニングサイトに野生型の対象遺伝子を導入すると、野生型の対象遺伝子産物と第2の蛍光タンパク質との融合タンパクの発現ベクターが得られるように構築されていることが好ましい。当該発現ベクターを導入したトランスジェニック非ヒト動物は、野生型の対象遺伝子を発現している部位で第2の蛍光タンパク質に由来する蛍光を発する。   The expression vector production vector (2-2) is constructed such that when a wild-type target gene is introduced into a multicloning site, an expression vector of a fusion protein of the wild-type target gene product and a second fluorescent protein is obtained. It is preferable that The transgenic non-human animal into which the expression vector is introduced emits fluorescence derived from the second fluorescent protein at the site where the wild-type target gene is expressed.

更に、当該ベクターを導入したトランスジェニック非ヒト動物に、リコンビナーゼが作用すると、レスキューカセットが切り出されて欠失し、プロモーターと第1の蛍光タンパク質遺伝子が残る。そして、第1の蛍光タンパク質が発現する。この結果、リコンビナーゼが作用した部位では第1の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出される。   Further, when recombinase acts on a transgenic non-human animal into which the vector has been introduced, the rescue cassette is excised and deleted, leaving the promoter and the first fluorescent protein gene. Then, the first fluorescent protein is expressed. As a result, fluorescence derived from the first fluorescent protein is detected at the site where the recombinase has acted.

したがって、例えば蛍光顕微鏡を用いて当該蛍光を検出した結果、第2の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出された部位では、野生型の対象遺伝子が発現していると判断でき、第1の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出された部位では、リコンビナーゼが作用して野生型の対象遺伝子が欠失していると判断できる。この判断は、蛍光顕微鏡による検出のみで容易に行うことができる。   Therefore, for example, as a result of detecting the fluorescence using a fluorescence microscope, it can be determined that the wild-type target gene is expressed at the site where the fluorescence derived from the second fluorescent protein is detected. It can be determined that the wild-type target gene has been deleted due to the action of recombinase at the site where the fluorescence derived from is detected. This determination can be easily made only by detection with a fluorescence microscope.

なお、第2の蛍光タンパク質遺伝子の3’側には、確実に転写を終了させる配列が存在することが好ましい。さもないと、第2の蛍光タンパク質とともに第1の蛍光タンパク質も発現してしまう場合がある。確実に転写を終了させる配列としては、例えばポリA付加シグナル等が挙げられる。   It should be noted that a sequence that reliably terminates transcription is preferably present on the 3 'side of the second fluorescent protein gene. Otherwise, the first fluorescent protein may be expressed together with the second fluorescent protein. Examples of the sequence that surely terminates transcription include a poly A addition signal.

発現ベクター製造用ベクター(2−1)のレスキューカセットは、マルチクローニングサイトと、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、第2の蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有していてもよい(以下、「発現ベクター製造用ベクター(2−3)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector production vector (2-1) may have a multicloning site, a base sequence enabling polycistronic expression, and a second fluorescent protein gene in this order. (Hereafter, it may be referred to as “expression vector production vector (2-3)”.)

図3(c)は、発現ベクター製造用ベクター(2−3)の構造を示す模式図である。図では、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列としてIres配列を使用した場合が示されている。発現ベクター製造用ベクター(2−3)は、マルチクローニングサイトに野生型の対象遺伝子を導入すると、野生型の対象遺伝子と第2の蛍光タンパク質遺伝子との双方を発現する発現ベクターが得られるように構築されていることが好ましい。   FIG.3 (c) is a schematic diagram which shows the structure of the vector (2-3) for expression vector manufacture. In the figure, a case where an Ires sequence is used as a base sequence that enables polycistronic expression is shown. Expression vector production vector (2-3) is such that when a wild-type target gene is introduced into a multicloning site, an expression vector that expresses both the wild-type target gene and the second fluorescent protein gene is obtained. It is preferable that it is constructed.

当該発現ベクターを導入したトランスジェニック非ヒト動物では、例えば蛍光顕微鏡を用いて蛍光を検出した結果、第2の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出された部位では、野生型の対象遺伝子が発現していると判断でき、第1の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出された部位では、リコンビナーゼが作用して野生型の対象遺伝子が欠失していると判断できる。この判断は、蛍光顕微鏡による検出のみで容易に行うことができる。   In a transgenic non-human animal into which the expression vector has been introduced, for example, as a result of detecting fluorescence using a fluorescence microscope, a wild-type target gene is expressed at a site where fluorescence derived from the second fluorescent protein is detected. It can be determined that the wild-type target gene has been deleted due to the action of recombinase at the site where the fluorescence derived from the first fluorescent protein is detected. This determination can be easily made only by detection with a fluorescence microscope.

発現ベクター製造用ベクター(2−1)のレスキューカセットは、第2の蛍光タンパク質遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、マルチクローニングサイトと、をこの順に有していてもよい(以下、「発現ベクター製造用ベクター(2−4)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector production vector (2-1) may have a second fluorescent protein gene, a base sequence enabling polycistronic expression, and a multicloning site in this order. (Hereinafter, it may be referred to as “vector for producing expression vector (2-4)”.)

図3(d)は、発現ベクター製造用ベクター(2−4)の構造を示す模式図である。図では、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列としてIres配列を使用した場合が示されている。発現ベクター製造用ベクター(2−4)は、発現ベクター製造用ベクター(2−3)において、第2の蛍光タンパク質遺伝子とマルチクローニングサイトとが入れ替わったものであり、機能的には発現ベクター製造用ベクター(2−3)と同様である。   FIG. 3 (d) is a schematic diagram showing the structure of a vector (2-4) for producing an expression vector. In the figure, a case where an Ires sequence is used as a base sequence that enables polycistronic expression is shown. The expression vector production vector (2-4) is obtained by replacing the second fluorescent protein gene and the multicloning site in the expression vector production vector (2-3), and functionally for producing the expression vector. It is the same as the vector (2-3).

[発現ベクター(2)]
1実施形態において、本発明は、プロモーターと、第1のリコンビナーゼ認識配列と、レスキューカセットと、第2のリコンビナーゼ認識配列と、第1の蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有し、前記レスキューカセットが、野生型の対象遺伝子を有する、発現ベクター(以下、「発現ベクター(2−1)」という場合がある。)を提供する。
[Expression vector (2)]
In one embodiment, the present invention comprises a promoter, a first recombinase recognition sequence, a rescue cassette, a second recombinase recognition sequence, and a first fluorescent protein gene in this order, wherein the rescue cassette An expression vector (hereinafter sometimes referred to as “expression vector (2-1)”) having a wild-type target gene is provided.

図4(a)は、発現ベクター(2−1)の構造を示す模式図である。発現ベクター(2−1)は、上述したトランスジェニック非ヒト動物の製造用に好適に用いることができる。   Fig.4 (a) is a schematic diagram which shows the structure of an expression vector (2-1). The expression vector (2-1) can be suitably used for the production of the above-described transgenic non-human animal.

発現ベクター(2−1)は、上述した発現ベクター製造用ベクター(2−1)のレスキューカセットのマルチクローニングサイトに、野生型の対象遺伝子を導入することにより得られる。   The expression vector (2-1) can be obtained by introducing a wild-type target gene into the multiple cloning site of the rescue cassette of the above-described expression vector production vector (2-1).

発現ベクター(2−1)を導入したトランスジェニック非ヒト動物に、リコンビナーゼが作用すると、レスキューカセットが切り出されて欠失し、プロモーターと第1の蛍光タンパク質遺伝子が残る。そして、第1の蛍光タンパク質が発現する。この結果、リコンビナーゼが作用した部位では第1の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出される。   When a recombinase acts on a transgenic non-human animal into which an expression vector (2-1) has been introduced, the rescue cassette is excised and deleted, leaving the promoter and the first fluorescent protein gene. Then, the first fluorescent protein is expressed. As a result, fluorescence derived from the first fluorescent protein is detected at the site where the recombinase has acted.

したがって、例えば蛍光顕微鏡を用いて、リコンビナーゼが作用し、野生型の対象遺伝子が欠失したか否かを容易に判断することができる。   Therefore, for example, using a fluorescence microscope, it can be easily determined whether or not the recombinase has acted and the wild-type target gene has been deleted.

発現ベクター(2−1)のレスキューカセットは、野生型の前記対象遺伝子にコードされるタンパク質と第2の蛍光タンパク質との融合タンパク質をコードする遺伝子を有していてもよい(以下、「発現ベクター(2−2)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector (2-1) may have a gene encoding a fusion protein of the protein encoded by the wild-type target gene and the second fluorescent protein (hereinafter referred to as “expression vector”). (2-2) ".

図4(b)は、発現ベクター(2−2)の構造を示す模式図である。発現ベクター(2−2)は、上述した発現ベクター製造用ベクター(2−2)のレスキューカセットのマルチクローニングサイトに、野生型の対象遺伝子を導入することにより得られる。   FIG. 4B is a schematic diagram showing the structure of the expression vector (2-2). The expression vector (2-2) can be obtained by introducing a wild-type target gene into the multiple cloning site of the rescue cassette of the above-described expression vector production vector (2-2).

発現ベクター(2−2)を導入したトランスジェニック非ヒト動物は、野生型の対象遺伝子を発現している部位で第2の蛍光タンパク質に由来する蛍光を発する。   The transgenic non-human animal into which the expression vector (2-2) has been introduced emits fluorescence derived from the second fluorescent protein at the site where the wild-type target gene is expressed.

更に、当該ベクター(2−2)を導入したトランスジェニック非ヒト動物に、リコンビナーゼが作用すると、レスキューカセットが切り出されて欠失し、プロモーターと第1の蛍光タンパク質遺伝子が残る。そして、第1の蛍光タンパク質が発現する。この結果、リコンビナーゼが作用した部位では第1の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出される。   Furthermore, when a recombinase acts on a transgenic non-human animal into which the vector (2-2) has been introduced, the rescue cassette is excised and deleted, leaving the promoter and the first fluorescent protein gene. Then, the first fluorescent protein is expressed. As a result, fluorescence derived from the first fluorescent protein is detected at the site where the recombinase has acted.

したがって、例えば蛍光顕微鏡を用いて当該蛍光を検出した結果、第2の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出された部位では、野生型の対象遺伝子が発現していると判断でき、第1の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出された部位では、リコンビナーゼが作用して野生型の対象遺伝子が欠失していると判断できる。この判断は、蛍光顕微鏡による検出のみで容易に行うことができる。   Therefore, for example, as a result of detecting the fluorescence using a fluorescence microscope, it can be determined that the wild-type target gene is expressed at the site where the fluorescence derived from the second fluorescent protein is detected. It can be determined that the wild-type target gene has been deleted due to the action of recombinase at the site where the fluorescence derived from is detected. This determination can be easily made only by detection with a fluorescence microscope.

発現ベクター(2−1)のレスキューカセットは、野生型の前記対象遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、第2の蛍光タンパク質遺伝子と、をこの順に有していてもよい(以下、「発現ベクター(2−3)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector (2-1) may have the wild-type target gene, a base sequence that enables polycistronic expression, and a second fluorescent protein gene in this order. (Hereinafter, it may be referred to as “expression vector (2-3)”.)

図4(c)は、発現ベクター(2−3)の構造を示す模式図である。発現ベクター(2−3)を導入したトランスジェニック非ヒト動物では、例えば蛍光顕微鏡を用いて蛍光を検出した結果、第2の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出された部位では、野生型の対象遺伝子が発現していると判断でき、第1の蛍光タンパク質に由来する蛍光が検出された部位では、リコンビナーゼが作用して野生型の対象遺伝子が欠失していると判断できる。この判断は、蛍光顕微鏡による検出のみで容易に行うことができる。   FIG. 4C is a schematic diagram showing the structure of the expression vector (2-3). In the transgenic non-human animal into which the expression vector (2-3) has been introduced, the wild-type target gene is detected at the site where the fluorescence derived from the second fluorescent protein is detected as a result of detecting fluorescence using, for example, a fluorescence microscope. Can be determined, and at the site where fluorescence derived from the first fluorescent protein is detected, it can be determined that the recombinase acts to delete the wild-type target gene. This determination can be easily made only by detection with a fluorescence microscope.

発現ベクター(2−1)のレスキューカセットは、第2の蛍光タンパク質遺伝子と、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列と、野生型の前記対象遺伝子と、をこの順に有していてもよい(以下、「発現ベクター(2−4)」という場合がある。)。   The rescue cassette of the expression vector (2-1) may have the second fluorescent protein gene, a base sequence that enables polycistronic expression, and the wild-type target gene in this order. (Hereinafter, it may be referred to as “expression vector (2-4)”.)

図4(d)は、発現ベクター(2−4)の構造を示す模式図である。図では、ポリシストロニックな発現を可能にする塩基配列としてIres配列を使用した場合が示されている。発現ベクター(2−4)は、発現ベクター製造用ベクター(2−3)において、第2の蛍光タンパク質遺伝子とマルチクローニングサイトとが入れ替わったものであり、機能的には発現ベクター(2−3)と同様である。   FIG.4 (d) is a schematic diagram which shows the structure of an expression vector (2-4). In the figure, a case where an Ires sequence is used as a base sequence that enables polycistronic expression is shown. The expression vector (2-4) is obtained by replacing the second fluorescent protein gene and the multicloning site in the expression vector production vector (2-3), and is functionally an expression vector (2-3). It is the same.

次に、実験例を示して本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実験例に限定されるものではない。   Next, although an experiment example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited to the following experiment examples.

[実験例]
ES細胞に、「loxP配列」−「EF1αプロモーター」−「Inv遺伝子と緑色蛍光タンパク質(GFP)との融合タンパク質をコードする遺伝子」−「loxP配列」の構造を有する発現ベクターを導入した群(対照群)を準備した。また、上記のES細胞に更にCreリコンビナーゼの発現ベクターを導入した群(試験群)を準備した。なお、Inv遺伝子は、左右軸の形成や腎臓形成において重要な働きを有する遺伝子である。
[Experimental example]
A group in which an expression vector having a structure of “loxP sequence” — “EF1α promoter” — “gene encoding a fusion protein of Inv gene and green fluorescent protein (GFP)” — “loxP sequence” is introduced into ES cells (control) Group) was prepared. In addition, a group (test group) in which an expression vector of Cre recombinase was further introduced into the ES cells was prepared. The Inv gene is a gene having an important function in the formation of the left and right axes and kidney formation.

上記の各細胞を、抗GFP抗体を用いて免疫染色し、蛍光顕微鏡で観察した。図5に蛍光顕微鏡写真を示す。図5(a)は、対照群の細胞を撮影した写真であり、図5(b)は、試験群の細胞を撮影した写真である。   Each of the above cells was immunostained with an anti-GFP antibody and observed with a fluorescence microscope. FIG. 5 shows a fluorescence micrograph. FIG. 5 (a) is a photograph of the cells in the control group, and FIG. 5 (b) is a photograph of the cells in the test group.

その結果、試験群の細胞ではGFPの発現細胞が全く認められなかったのに対し、対照群の細胞ではGFPの発現細胞が多数認められた。この結果は、試験群の細胞では、Creリコンビナーゼによる遺伝子組換えにより「Inv遺伝子と緑色蛍光タンパク質(GFP)との融合タンパク質をコードする遺伝子」が欠失したことを示し、本システムが効果的に機能することを示す。   As a result, no GFP-expressing cells were observed in the test group cells, whereas many GFP-expressing cells were observed in the control group cells. This result shows that in the cells of the test group, the “gene encoding the fusion protein of Inv gene and green fluorescent protein (GFP)” was deleted due to gene recombination with Cre recombinase. Indicates functioning.

本発明により、より簡便に時期特異的又は組織特異的な遺伝子機能の解析を行うことができ、ES細胞が樹立されていない動物にも適用することができる、非ヒト動物の製造方法を提供することができる。また、上記の製造方法により製造された非ヒト動物、上記の製造方法に用いられる発現ベクター及び当該発現ベクター製造用ベクターを提供することができる。   According to the present invention, there is provided a method for producing a non-human animal that can more easily analyze a time-specific or tissue-specific gene function and can be applied to an animal in which ES cells are not established. be able to. Moreover, the non-human animal manufactured by said manufacturing method, the expression vector used for said manufacturing method, and the vector for the said expression vector manufacture can be provided.

Claims (2)

第1のリコンビナーゼ認識配列と、野生型の対象遺伝子と、第2のリコンビナーゼ認識配列と、をこの順に有する発現ベクターを、
前記対象遺伝子に変異を有し野生型とは異なる表現型を示す非ヒト動物であって、ES細胞が樹立されていない非ヒト動物の受精卵、又は前記対象遺伝子を欠失しており野生型とは異なる表現型を示す非ヒト動物であって、ES細胞が樹立されていない非ヒト動物の受精卵に導入する工程と、
前記受精卵を培養してトランスジェニック非ヒト動物を得る工程と、
を備える、前記表現型がレスキューされたトランスジェニック非ヒト動物の製造方法。
An expression vector having a first recombinase recognition sequence, a wild-type target gene, and a second recombinase recognition sequence in this order,
A non-human animal having a mutation in the target gene and showing a phenotype different from the wild type, and a fertilized egg of a non-human animal in which ES cells are not established, or the target gene is deleted and the wild type Introducing a fertilized egg of a non-human animal having a phenotype different from that of a non-human animal in which ES cells have not been established;
Culturing the fertilized egg to obtain a transgenic non-human animal;
A method for producing a transgenic non-human animal in which the phenotype is rescued.
請求項1に記載の製造方法によりトランスジェニック非ヒト動物を製造し、次いで、当該トランスジェニック非ヒト動物に、リコンビナーゼを時期特異的又は組織特異的に作用させ、導入された野生型の前記対象遺伝子を時期特異的又は組織特異的に欠失させる工程を備える、前記対象遺伝子が時期特異的又は組織特異的に変異又は欠失した遺伝子改変非ヒト動物の製造方法。 A transgenic non-human animal is produced by the production method according to claim 1, and then the recombinase is caused to act on the transgenic non-human animal in a time-specific or tissue-specific manner, and the introduced wild-type target gene is introduced. A method for producing a genetically modified non-human animal, wherein the target gene is mutated or deleted in a time-specific or tissue-specific manner.
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