JPH02145200A - Inspection for rapidly screening mutagenicity and teratogenicity - Google Patents

Inspection for rapidly screening mutagenicity and teratogenicity

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JPH02145200A
JPH02145200A JP9276389A JP9276389A JPH02145200A JP H02145200 A JPH02145200 A JP H02145200A JP 9276389 A JP9276389 A JP 9276389A JP 9276389 A JP9276389 A JP 9276389A JP H02145200 A JPH02145200 A JP H02145200A
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Abstract

PURPOSE: To enable to highly sensitively and rapidly screen mutagenesis and teratogenesis by binding a product obtained by the expression of a target gene to a regulatory sequence of a reporter gene.
CONSTITUTION: A target gene such as Escherichia coil Lac1 gene encoding lac repressor and a reporter gene such as Escherichia coli lac Z gene encoding β-galactosidase and containing an operon are transduced into an animal cell such as a mouse embryo cell by a microinjection method. The transduced cell is cultured in a culture medium containing a mutagen 1P1G and 5-bromo-4- chloro-3-indolyl-β-D-galactopyranoside (X-gal), a substrate of the B-galactosidase, to obtain the galactosidase-positive cells where the culture medium is colored into a blue color with the expressed product. The positive cells are again treated with the X-gal, and the obtained lac 1-positive cells are treated with nitrosomethyl urea. The number of the β-galactosidase-positive cells in the whole cells is measured to assay the mutagenesis and the teratogenesis.
COPYRIGHT: (C)1990,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、遺伝子工学に関し、特に変異誘発物質の検定
における。リポータ−遺伝子に連結した標的遺伝子(両
遺伝子ともに動物細胞内で発現が可能である)を含有す
る処理動物細胞の使用法を包含する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to genetic engineering, particularly in the assay of mutagens. Encompasses the use of treated animal cells containing a target gene linked to a reporter gene (both genes capable of expression in the animal cell).

(従来の技術) 多数の新しい医薬品および環境や作業場に放出される薬
剤には、毒性試験が必要である。化合物は、一般に胚に
与える損傷(催奇形(奇形発生)活性)と9分化した動
物に与える損傷(発癌活性もしくは変異誘発活性)とに
ついて検定されなければならない。
BACKGROUND OF THE INVENTION Many new pharmaceutical products and agents released into the environment or workplace require toxicity testing. Compounds must generally be assayed for damage to embryos (teratogenic activity) and to differentiated animals (carcinogenic or mutagenic activity).

従来、化合物は、細菌細胞系を用い゛る短期間の試験(
STT)、または動物実験を使用して変異誘発活性が検
定されていた。大部分の動物実験は、1970年代の初
期に米国国立癌研究所(the NationalCa
ncer In5titute)によって開発された誓
書類についてのプロトコルを用いて行われている。この
プロトコルは、ジンターフ (3ontag)  らが
、U、S。
Traditionally, compounds have been tested in bacterial cell systems for short periods of time (
Mutagenic activity has been assayed using STT) or animal experiments. Most animal experiments began in the early 1970s at the National Cancer Institute.
This is done using a protocol for affidavits developed by the National Certification Institute. This protocol was developed by Zinterf et al.

である。しかし上記の2種の系で得た結果の相関関係は
、貧弱な−ものであり9客観的に評価することは難しい
。例えば、テナント(Tennant )らが5cie
nce、 236.933〜941(1987)に報告
しているように、4種の広く用いられているSTT法と
誓書動物の発癌性の試験結果とは約60%しか一致して
いない。比較された4種の試験法は9次のとおりである
。サルモネラ(Salmonella )変異誘発法。
It is. However, the correlation between the results obtained with the above two types of systems is poor and difficult to evaluate objectively. For example, Tennant et al.
ence, 236.933-941 (1987), there is only about 60% agreement between the four widely used STT methods and the results of sworn animal carcinogenicity tests. The four test methods compared are as follows: Salmonella mutagenesis method.

SAL法(ハウオース(Haworth) ら、 En
viron、 Mutagen。
SAL method (Haworth et al., En
viron, Mutagen.

55uppl、1)3 (1983)およびモーテルマ
ンズ(Morte1mans’)ら、  Toxico
l、  Appl、  Pharmacol、  75
. 137.(1984>などに記載されている);チ
ャイニーズハムスター卵巣細胞内の染色体異常による方
法(ABS法):チャイニーズハムスター卵巣細胞にお
ける姉妹染色分体交換による方法(SCB法)(上記2
方法は。
55uppl, 1)3 (1983) and Mortelmans' et al., Toxico
l, Appl, Pharmacol, 75
.. 137. (1984>, etc.); A method using chromosomal abnormalities in Chinese hamster ovary cells (ABS method): A method using sister chromatid exchange in Chinese hamster ovary cells (SCB method) (2)
How?

(1987)に記載されている);およびマウスリンパ
腫細胞による方法(MOLY法) (マイヤー(M y
 h r )55〜568頁、ジエイ アシュビイ (
J、Ashby)ら編集(Blsevier、 アムス
テルダム; 1985))。
(1987)); and the mouse lymphoma cell method (MOLY method) (Meyer (My.
h r ) pp. 55-568, J.A. Ashby (
J. Ashby et al. (Blsevier, Amsterdam; 1985)).

SAL 法tたは、エームス(Ames)のインビトロ
での検定法の最近の改変法が、オダ(Oda)らによっ
て、 Mutation Re5earch、  14
7. 219〜229(1985)に報告された。オダ
らは、融合させたumuC’−“lacZ遺伝子を、サ
ルモネラ チフィムリウム(Salmonellaty
phimurium)に導入した。大腸菌のumuオペ
ロンは、化学的および放射能による変異誘発の原因であ
って、 DNAを損傷させる試薬によって変異を。
A recent modification of the SAL method, or Ames in vitro assay, was described by Oda et al., Mutation Research, 14.
7. 219-229 (1985). Oda et al.
phimurium). The E. coli umu operon is amenable to chemical and radioactive mutagenesis, with mutations caused by DNA-damaging reagents.

誘発させ得る。被検化合物によるumuの誘発、 la
cZの発現から生じるβ−ガラクトシダーゼ活性の発生
によって決定される。DNAを損傷する試薬を検出する
SOSクロモテスト法に類似の改変法が、キラーデット
 (Quillardet)  ら、 Proc、Na
tl、 Acad。
It can be induced. Induction of umu by test compound, la
It is determined by the generation of β-galactosidase activity resulting from the expression of cZ. A modified method similar to the SOS chromotest method for detecting reagents that damage DNA is described by Quillardet et al., Proc.
tl, Acad.

Sci、  (IIsA) 79.5971−5975
(1982)に記載されている。この方法は、 SO3
遺伝子の一つである5fiAを大腸菌の染色体上のla
cZに融合させて用いる。
Sci, (IIsA) 79.5971-5975
(1982). This method uses SO3
One of the genes, 5fiA, is located on the E. coli chromosome.
It is used by fusing it with cZ.

インビトロで検定法で固定する検定法とは全く異なり、
誓書動物検定法には不利な問題点がある。
It is completely different from the in vitro assay method that fixes the
There are disadvantages to the sworn animal testing method.

最も重要な問題は、化合物が発癌性であることを証明す
るのに長時間を要することである。なぜなら、この決定
が、被検化合物にさらした後の腫瘍の増殖に基づいて行
われるからである。一般に。
The most important problem is the long time it takes to prove that a compound is carcinogenic. This is because this determination is based on tumor growth after exposure to the test compound. in general.

動物実験では、化合物が発癌性でないと決定可能になる
までに少なくとも12〜18ケ月にわたる期間が必要で
ある。他の問題は、遺伝子毒性化合物(DNA内に変異
を誘発して腫瘍を増殖させる化合物)と、ある種の他の
DNAではない因子を変化させて腫瘍を増殖させる化合
物とを区別することがで−きないということである。署
歯動物による検定法のさらに他の問題は、この検定法は
定性法であって定量法ではなく、検定条件下で、試験す
る種における腫瘍の増殖を誘発する最少投与量が決定可
能であるにすぎない。
Animal studies require a period of at least 12-18 months before it can be determined that a compound is not carcinogenic. Another problem is the inability to distinguish between genotoxic compounds (compounds that induce mutations in DNA that cause tumors to grow) and compounds that change certain other non-DNA factors that cause tumors to grow. -It means not being able to come. A further problem with the animal assay is that it is a qualitative, not quantitative, method, and under the assay conditions it is possible to determine the lowest dose that induces tumor growth in the species being tested. It's nothing more than that.

現在までのところ、非遺伝子毒性の発癌活性について、
化合物をインビトロで検定する検定法は。
To date, regarding non-genotoxic carcinogenic activity,
What are the assay methods for testing compounds in vitro?

はとんどない。インビトロでの検定法のひとつが。There is no way. One of the in vitro assay methods.

ベンマンとフェイ (Penman and Fey)
の米国特許第4.569.916号に開示されている。
Penman and Fey
No. 4,569,916.

この方法は。This method is.

被検化合物にさらした時、細胞系で誘発される形態変化
に基づいた方法である。
This method is based on the morphological changes induced in cell lines when exposed to a test compound.

化合物は、従来、胚を被検化合物にさらし9次いで異常
または増殖の阻害が発生している種々の領域からの試料
を試験することによって、催奇形活性または細胞分化の
阻害について検定されてきた。使用されている系の詳細
は、フリント(Flint)。
Compounds have traditionally been assayed for teratogenic activity or inhibition of cell differentiation by exposing embryos to the test compound and then testing samples from various areas where abnormalities or inhibition of proliferation have occurred. Details of the system used can be found in Flint.

Teratology of  the Limbs 
(7−カー(Merker)ら編集) 、 325頁(
Waiter de Gruyter & Co、、ベ
ルリン、 (1980))  とフリントら、  J、
  Ce1l Sci、。
Teratology of the Limbs
(7-Edited by Merker et al.), p. 325 (
Waiter de Gruyter & Co, Berlin, (1980)) and Flint et al., J.
Ce1l Sci,.

Te5ts (ハンバーガー(Hamburger)ら
編集) 、 (Karger。
Te5ts (edited by Hamburger et al.), (Karger.

およびJ、 Appl、 Toxicol、4.109
 (1984)に記載されている。報告されているよう
に、細胞毒性と細胞分化とについての検定は、インビボ
での確認試験とともにインビトロで行われている。イン
ビトロでの研究を行う場合は、最小限、中脳と前肢の部
分から得た細胞を、化合物にさらして有害効果を試験し
なければならない。他のインビトロでの催奇形性の検定
法については、霊長類の細胞培養物でのワタシニアウイ
ルスの増殖を利用する方法(ケラ−(keller)、
 Mo1ecular Toxicology、 1゜
261−276 (1987) )が報告されているが
、インビボでの誓書動物による検定法と同等にヒトの催
奇形性を予測すると述べられている。
and J. Appl, Toxicol, 4.109
(1984). As reported, assays for cytotoxicity and cell differentiation have been performed in vitro along with in vivo confirmatory tests. When performing in vitro studies, at a minimum, cells from the midbrain and forelimb regions must be exposed to the compound and tested for adverse effects. Other in vitro assays for teratogenicity include methods that utilize growth of cotton cinavirus in primate cell cultures (Keller,
Molecular Toxicology, 1°261-276 (1987)) has been reported to be as predictive of human teratogenicity as in vivo sworn animal assays.

インビトロで発癌活性または催奇形活性をスクリーニン
グするのに現在用いられている方法で。
With methods currently used to screen for carcinogenic or teratogenic activity in vitro.

インビボでの試験結果と極めて良好な相関関係を示すも
のは全くないか、または試験結果を関係付けることがで
きても、試験するのに時間がかかり。
None of the test results correlate very well with in vivo test results, or even if the test results can be correlated, they are time-consuming to test.

定量するのが困難で、感度に制限がある。Difficult to quantify and has limited sensitivity.

(発明の目的) 従って9本発明の目的は、変異誘発物質9発癌物質およ
び催奇逸物質に対して、簡単であり、定量化が可能で、
より高感度の検定法を提供することにある。
(Object of the Invention) It is therefore an object of the present invention to provide a simple, quantifiable, and
The objective is to provide a more sensitive assay method.

本発明の他の目的は、インビトロでの観察結果と正確に
相関しつる。変異誘発活性もしくは催奇形活性の正確な
尺度を提供することにある。
Another object of the invention is to accurately correlate with in vitro observations. The objective is to provide an accurate measure of mutagenic or teratogenic activity.

(発明の要旨) 本発明は、各細胞に標的遺伝子と、連結したリポータ−
遺伝子とを有する。操作された動物細胞。
(Summary of the Invention) The present invention provides a target gene and a reporter linked to each cell.
It has a gene. Engineered animal cells.

動物の胚または分化した動物を用いる方法および検定法
を提供する。真核細胞の核酸配列の発現に変異もしくは
変化を起こさせる化合物をスクリーニングする本発明の
検定法は、標的遺伝子とリポータ−遺伝子とを与えるこ
とを包含し、該標的遺伝子の発現による産物が該リポー
タ−遺伝子の発現を調節する。各コード配列に動物プロ
モーター/エンハンサ−と転写終結シグナルとをスプラ
イスすることによって、標的遺伝子とリポータ−遺伝子
の両者を操作し、その結果9両遺伝子は動物細胞内で発
現し得る。標的遺伝子とリポータ−遺伝子とを、培養動
物細胞もしくは胚細胞に、それぞれDNA )ランスフ
ェクション法もしくはDNAマイクロインジェクション
法によって導入する。変異がない場合、標的遺伝子の産
物が、リポータ−遺伝子中の調節配列との相互作用によ
ってリポータ−遺伝子の発現を阻害する。標的遺伝子に
変異がおこり、不活性のリプレッサーまたはその他の調
節タンパクを産生するに至った時、リポータ−遺伝子は
もはや抑制されず、リポータ−タンパクが発現される。
Methods and assays using animal embryos or differentiated animals are provided. The assay method of the present invention for screening for a compound that causes a mutation or change in the expression of a nucleic acid sequence in a eukaryotic cell includes providing a target gene and a reporter gene, and the product of expression of the target gene is the reporter gene. - Regulate gene expression. By splicing an animal promoter/enhancer and a transcription termination signal into each coding sequence, both target and reporter genes are manipulated so that both genes can be expressed in animal cells. A target gene and a reporter gene are introduced into cultured animal cells or embryonic cells by DNA transfection or DNA microinjection, respectively. In the absence of a mutation, the product of the target gene inhibits expression of the reporter gene by interaction with regulatory sequences in the reporter gene. When a mutation occurs in the target gene, producing an inactive repressor or other regulatory protein, the reporter gene is no longer repressed and the reporter protein is expressed.

このリポータ−遺伝子は、生物学的に活性なタンパクま
たは抗原をコードする。それらのタンパクまたは抗原の
機能と存在とは容易にモニターすることが可能で、標準
的な生化学的方法を用いて定量することができる。この
標的遺伝子は、連結してリポータ−遺伝子の発現を制御
し得る調節タンパクをコードする遺伝子からなる。これ
らの遺伝子は、リプレッサーであっても他の調節分子で
あってもよい。リプレッサー遺伝子が変異によって不活
性化すると、リポータ−遺伝子の発現を抑制できない欠
陥リプレッサータンパクの転写と翻訳が起こる。リポー
タ−遺伝子のオペレーター領域を変えると、リプレッサ
ータンパクの結合を防止するような様式で同じ効果が生
じる。次いでリポータ−遺伝子の発現は、遺伝子産物の
既知の機能を検定することによってモニターすることが
できる。
This reporter gene encodes a biologically active protein or antigen. The function and presence of those proteins or antigens can be easily monitored and quantified using standard biochemical methods. This target gene consists of genes encoding regulatory proteins that can be linked to control the expression of the reporter gene. These genes may be repressors or other regulatory molecules. When a repressor gene is inactivated by mutation, transcription and translation of a defective repressor protein that cannot suppress the expression of the reporter gene occurs. Altering the operator region of the reporter gene produces the same effect in a manner that prevents binding of the repressor protein. Expression of the reporter gene can then be monitored by assaying the known function of the gene product.

上記の場合に好ましいリポータ−遺伝子は、β−ガラク
トシダーゼをコードし、オペレーターを含有する大腸菌
lacZ遺伝子である。標的遺伝子は。
A preferred reporter gene in the above case is the E. coli lacZ gene which encodes β-galactosidase and contains an operator. What is the target gene?

Iac リプレッサーをコードする大腸菌1acI遺伝
子である。この検定法では、処理された動物細胞を変異
誘発物質にさらす。変異が誘発される以前は。
This is the E. coli lacI gene encoding the lac repressor. In this assay, treated animal cells are exposed to a mutagen. Before mutations were induced.

Iac リプレッサータンパクがlacオペレータと結
合することによって、β−ガラクトシダーゼ遺伝子の発
現は、抑制されている。変異によってIacl遺伝子が
変化し、欠陥1ac !Jブレッサーが産生されるか、
またはオペレーターが変化し、リプレッサーがもはやオ
ペレーターと結合できなくなる。
The expression of the β-galactosidase gene is suppressed by binding of the Iac repressor protein to the lac operator. The mutation changes the Iacl gene, resulting in a defective 1ac! Is J Breather produced?
Or the operator changes and the repressor can no longer bind to it.

次いでβ−ガラクトシダーゼ遺伝子が発現される。The β-galactosidase gene is then expressed.

β−ガラクトシダーゼについて陽性の細胞は、β−ガラ
クトシダーゼの基質である5−ブロモ−4−クロロ−3
−インドリル−β−D−ガラクトピラノシド(X−ga
l)を添加すると青色に染色される。
Cells positive for β-galactosidase are 5-bromo-4-chloro-3, a substrate for β-galactosidase.
-indolyl-β-D-galactopyranoside (X-ga
When 1) is added, it is dyed blue.

リポータ−遺伝子の発現の検出は、脱感で定量的なので
、被検化合物の効果の解析を促進する。
Detection of reporter gene expression is desensitized and quantitative, facilitating analysis of the effects of test compounds.

真核細胞の核酸配列の発現に変異もしくは変化を起こさ
せる化合物を迅速にスクリーニングする本発明の検定シ
ステムは、標的遺伝子とリポータ−遺伝子とを包含し、
該標的遺伝子の発現による産物が該リポータ−遺伝子の
発現を調節する。リポータ−遺伝子、標的遺伝子、プロ
モーター/エンハンサ−およびオペレーター配列、なら
びに検定条件を選択することにより、検定システムには
多数の実施態様が可能である。3種の実施例、つまり、
変異誘発物質のインビ)口での分析用の遺伝子導入動物
細胞系;変異誘発物質のインビボでの分析用の遺伝子導
入動物系;および催奇形性物質のインビボでの分析用の
遺伝子導入動物系を挙げろ。
The assay system of the present invention for rapidly screening compounds that cause mutations or changes in the expression of nucleic acid sequences in eukaryotic cells includes a target gene and a reporter gene,
Products of expression of the target gene regulate expression of the reporter gene. Many embodiments of the assay system are possible depending on the choice of reporter gene, target gene, promoter/enhancer and operator sequences, and assay conditions. Three embodiments, namely:
transgenic animal cell lines for in vivo analysis of mutagens; transgenic animal cell lines for in vivo analysis of mutagens; and transgenic animal lines for in vivo analysis of teratogens. List it.

(以下余白) (発明の構成) 本発明の方法は、動物もしくは動物細胞に組み込まれた
1組の2個の遺伝子(すなわち、標的遺伝子およびリポ
ータ−遺伝子)を用いて、変異誘発活性1発癌活性、ま
たは奇形発生活性を有する化合物をスクリーニングする
方法である。上記の動物もしくは動物細胞を、上記の活
性のいずれかを有する化合物に曝露すると、変異が起こ
ってリポータ−遺伝子の発現が変化する。標的遺伝子お
よびリポータ−遺伝子の両方の構成には、動物のプロモ
ーター/エンハンサ−、タンハクヲコードする配列、お
よびSV40ポリアデニル化配列が含まれている。
(Margins below) (Structure of the Invention) The method of the present invention uses a set of two genes (i.e., a target gene and a reporter gene) integrated into an animal or animal cell to generate a protein that has mutagenic activity, carcinogenic activity, and carcinogenic activity. , or a method of screening for compounds with teratogenic activity. Exposure of the animal or animal cell described above to a compound having any of the activities described above results in mutations that alter the expression of the reporter gene. Both the target gene and reporter gene constructs include an animal promoter/enhancer, a tanhakuo encoding sequence, and an SV40 polyadenylation sequence.

この方法には、変異誘発活性または奇形発生活性を有す
る化合物をスクリーニングする従来の方法に優るいくつ
もの利点がある。最も重要な利点は、検出が容易なこと
と、偽陽性の数が減少することである。リポータ−タン
パクをコードする遺伝子の変異は、以前から変異活性の
検定法に用いられているが、この変異現象により、該タ
ンパクは発現しなくなる。あるタンパクを発現しない単
一の細胞または少数の細胞を、該タンパクを発現する細
胞に取り囲まれながら検出することは、困難で単調な作
業であり、高い誤差率を生じやすい。
This method has several advantages over traditional methods of screening for compounds with mutagenic or teratogenic activity. The most important advantages are ease of detection and reduced number of false positives. Mutation of the gene encoding a reporter protein has long been used in assays for mutation activity, but this mutation phenomenon results in the protein not being expressed. Detecting a single cell or a small number of cells that do not express a certain protein while surrounded by cells that do express it is a difficult and tedious task, prone to high error rates.

これとは対照的に9本発明の方法では、変異現象が起こ
った場合に、さもなければ発現しないリポータ−分子が
最終的に発現する。
In contrast, 9 in the method of the present invention, if a mutational event occurs, a reporter molecule that would otherwise not be expressed will eventually be expressed.

本願で用いる場合、特に記載がなければ、「動物細胞」
という用語は、細胞培養物中の細胞、胚。
As used in this application, unless otherwise specified, "animal cells"
The term refers to cells in cell culture, embryos.

および分化動物の細胞を含めて用いられる。本願で用い
る「変異誘発物質」という用語は、特に記載がなければ
、毒素1発癌物質、奇形発生物質。
and differentiated animal cells. As used herein, the term "mutagen" refers to toxin 1 carcinogens, teratogens, unless otherwise specified.

およびDNAもしくはRNAの配列もしくは発現を変化
させる他の試薬を含めて用いられる。
and other agents that alter the sequence or expression of DNA or RNA.

リポータ−遺伝子は1次の基準に基づいて選択される+
  (i)Uポーター遺伝子の産物は、形質転換細胞に
対して有害もしくは致死的であってはならない、(ii
)該遺伝子産物は、その定蛍を行う簡単かつ鋭敏な検出
システムを提供するものでなければならない、  (i
ii)形質転換されていない細胞は、検定される遺伝子
の産物もしくは活性の構成的なバックグラウンドレベル
が低いものでなければならない。酵素、抗原、または生
物学的方法で容易にモニターできる生物学的に活性な他
のタンパクをコードするリポータ−遺伝子が好ましい。
Reporter genes are selected based on first-order criteria +
(i) the product of the U porter gene must not be harmful or lethal to the transformed cells; (ii)
) the gene product must provide a simple and sensitive detection system for its constant detection; (i)
ii) Untransformed cells should have low constitutive background levels of the product or activity of the gene being assayed. Reporter genes encoding enzymes, antigens, or other biologically active proteins that can be easily monitored by biological methods are preferred.

これらには、β−ガラクトシダーゼ〔ツートン・ピー・
エイおよびコフィン・ジェオ・エム(Norton、 
P、A、 and Coff1n J、M、) 、 M
o1.Ce1l、 Biol、。
These include β-galactosidase [two-tone P.
A. and Coffin G. M. (Norton,
P, A, and Coff1n J, M,), M
o1. Ce1l, Biol.

5、281−290(1985)コ、ペルオキシダーゼ
およびルシフェラーゼ〔ド・ウェット・ジェオ・アール
ら (de  lすet、  、J、   R,et 
 al)、  Mol、  Ce1l、  Biol、
5, 281-290 (1985) Peroxidase and Luciferase
al), Mol, Ce1l, Biol,
.

7、725−737(1987) ]が含まれる。好ま
しい実施態様では、各動物細胞におけるリポータ−遺伝
子のコピー数は、ただ1つである。しかしながら。
7, 725-737 (1987)]. In a preferred embodiment, the number of copies of the reporter gene in each animal cell is only one. however.

リポータ−遺伝子産物の量を増加させるために。To increase the amount of reporter gene product.

1つより多くのコピーを利用してもよい。通常は必要と
されず、また望ましくもないが、同じ動物細胞に1種よ
り多くのリポータ−遺伝子を含有させることもできる。
More than one copy may be utilized. Although usually not required or desirable, it is possible for the same animal cell to contain more than one reporter gene.

標的遺伝子は、リポータ−遺伝子の発現を制御する配列
に結合する調節分子をコードする配列の群から選択され
る。これらの配列は、アンチセンスRNAを包含する。
The target gene is selected from the group of sequences encoding regulatory molecules that bind to sequences that control expression of the reporter gene. These sequences include antisense RNA.

リプレッサーまたは他の調節分子であり得る。最も好ま
しい実施態様では、  1acIリプレツサー遺伝子が
変異誘発の標的として用いられる。リプレッサー遺伝子
が変異現象により不活性化されると、リポータ−遺伝子
、β−ガラクトシダーゼをコードするlacZ遺伝子の
発現をもはや抑制し得ない欠陥リプレッサータンパクの
転写および翻訳が起こる。また、リポータ−遺伝子のオ
ペレーター領域が、リプレッサータンパクの結合を防止
するように変化すると、上記と同様の効果が生じる。次
いで、リポータ−遺伝子の抑制解除は1機能が分かって
いる遺伝子産物を検定することによりモニターすること
ができる。
It may be a repressor or other regulatory molecule. In a most preferred embodiment, the 1acI repressor gene is used as a target for mutagenesis. When the repressor gene is inactivated by mutational events, transcription and translation of the defective repressor protein occurs, which can no longer suppress the expression of the reporter gene, the lacZ gene encoding β-galactosidase. Additionally, when the operator region of the reporter gene is altered to prevent binding of the repressor protein, the same effect as described above occurs. Derepression of the reporter gene can then be monitored by assaying gene products of known function.

細菌のlacオペレーター−リプレッサーシステムは好
ましいものである。その理由は、このシステムが、遺伝
子の転写を調節するタンパク−核酸量相互作用について
、最も基本的であり、かつ徹底して研究された例の1つ
だからである。これについては、クーロンドルおよびミ
ラー(Coulondreand Miller) 、
 Mol、 Biol、、 117.577(1977
)、およびミラー、 Ann、 Rev、 Genet
、、  17.215(1983)に記載されている。
Bacterial lac operator-repressor systems are preferred. This is because this system is one of the most fundamental and thoroughly studied examples of protein-nucleic acid content interactions that regulate gene transcription. On this, see Coulondre and Miller,
Mol, Biol, 117.577 (1977
), and Miller, Ann, Rev, Genet
, 17.215 (1983).

この細菌調節システムは、哺乳類の細胞にトランスフェ
クトされ、誘発物質であるイソプロピルβ−ローチオガ
ラクトシド(IPTG)を添加することにより発現が検
出されている。このことは、ヒユーおよびダビッドソン
(Hu andDavidson)、  Ce1l、 
48.555 (19g?)、およびブラウンら(日r
own et al ) 、 Ce11.49.603
 (1987)に報告されている。Iacオペレーター
 IJプレッサーシステムを用いていた従来の方法と1
本発明の方法との重要な差異は、リポータ−遺伝子を抑
制解除し、指標として単独で働く機能を有するタンパク
を発現させるのに、誘発ではなくて変異を用いているこ
とである。他の差異は、好ましい態様では、1細胞当り
単一コピーの機能標的遺伝子が、そのゲノムに導入され
ることである。
This bacterial regulatory system has been transfected into mammalian cells and expression detected by addition of the inducer isopropyl β-lowthiogalactoside (IPTG). This is shown in Hu and Davidson, Ce1l,
48.555 (19g?), and Brown et al.
own et al), Ce11.49.603
(1987). Iac Operator Conventional method using IJ presser system and 1
An important difference with the method of the present invention is that mutation, rather than induction, is used to derepress the reporter gene and express a protein that has the function of acting alone as an indicator. Another difference is that in preferred embodiments, a single copy of the functional target gene per cell is introduced into its genome.

リポータ−遺伝子の発現を制御するリプレッサータンパ
クについては、オペレーター配列は、リポータ−遺伝子
における転写開始部位と開始コドンATGとの間の位置
に構築されねばならない。当初のIacオペレーター配
列(5′−GGAATTGTGAGCGGATAACA
ATCC−3’) 、または変異体1acオペレーター
〔例えば、リプレッサーを8倍堅固に結合する配列(5
’−ATTGTGAGCGCTCACAAT−3’) 
]を、ベクターの構築に用いることができる。
For repressor proteins that control the expression of a reporter gene, the operator sequence must be constructed at a location between the transcription start site and the start codon ATG in the reporter gene. The original Iac operator sequence (5'-GGAATTGTGAGCGGATAACA
ATCC-3'), or a mutant 1ac operator [e.g., a sequence that binds the repressor 8 times more tightly (5
'-ATTGTGAGCGCTCACAAT-3')
] can be used for vector construction.

1acl遺伝子は、動物細胞に見られるATGの代わり
にGTG開始コドンを有する。このGTGコドンは。
The 1acl gene has a GTG start codon instead of the ATG found in animal cells. This GTG codon.

ヒユーおよびダビッドソン、 Ce1l、 48.55
5(1987)の方法を用いて、インビトロでの部位特
異的変異誘発法により、 ATGに変換することができ
る。次いで、この修飾1acf遺伝子は、真核プロモー
ターとSV40ポリアデニル化部位とを有する適当な発
現ベクターに挿入される。
Hieu and Davidson, Ce1l, 48.55
5 (1987) by in vitro site-directed mutagenesis. This modified 1acf gene is then inserted into a suitable expression vector containing a eukaryotic promoter and an SV40 polyadenylation site.

発現ベクターの構築用に、いくつものプロモーターが優
れた候補として挙げられる。本発明の方法では、2種の
プロモーターが一般に用いられる。
A number of promoters are excellent candidates for construction of expression vectors. Two types of promoters are generally used in the methods of the invention.

第1の種類のプロモーターは1M在プロモーター(例え
ば、ヒストン遺伝子、リポソームタンパク遺伝子、およ
びβ−アクチン遺伝子)からなる。
The first type of promoter consists of 1M promoters (eg, histone genes, liposome protein genes, and β-actin genes).

第2の種類のプロモーターは1組織特異的プロモーター
(SV40初期プロモーター、ラウス肉腫ウィルス(R
3V)の長末端重複部分(LTR) 、およびサイトメ
ガロウィルス(CMV )の初期遺伝子プロモーターな
どを包含する)からなる。これらのプロモーターはすべ
て、動物細胞内で遺伝子を発現させることが知られてい
る。
The second type of promoter is one tissue-specific promoter (SV40 early promoter, Rous sarcoma virus (R
3V) and the early gene promoter of cytomegalovirus (CMV). All of these promoters are known to drive gene expression in animal cells.

インビトロでの変異誘発モデルとして用いる細胞を構築
するには9強力なウィルスプロモーター(例えば、 R
3V−LTR)  を用いて、  Iacl遺伝子およ
びIacZ遺伝子の両方を動物細胞内で作動させる。
To construct cells for use as in vitro mutagenesis models, use a strong viral promoter (e.g., R
3V-LTR) to activate both the Iacl and IacZ genes in animal cells.

多くの用途を有するインビボでの変異誘発モデルとして
、トランスジェニックマウスの主要器官の大部分は、変
異誘発性の標的遺伝子とリポータ−遺伝子とを発現しな
ければならない。トランスジェニック動物システムを構
築するには9遍在するプロモーターとエンハンサ−とを
用いるのが好ましい。その結果、試験物質の特異性にか
かわらず。
As an in vivo mutagenesis model with many uses, most of the major organs of the transgenic mouse must express the mutagenic target and reporter genes. Preferably, the ubiquitous promoter and enhancer are used to construct transgenic animal systems. As a result, regardless of the specificity of the test substance.

標的遣1云子を含む様々な器官の組織および代謝特性に
対する試験化合物の効果を検出することができる。1a
cl遺伝子を作動させる遍在プロモーターとして用いる
のが好ましいプロモーターは、ヒストン3.2遺伝子プ
ロモーターである。これは、マウスの単一コピー遺伝子
であり、転写活性が非常に高い。そして、高レベルで発
現され、様々なマウス組織から単離されるヒストンH3
mRNAの30〜40%を占める。
The effects of test compounds on tissue and metabolic properties of various organs, including target molecules, can be detected. 1a
A preferred promoter for use as the ubiquitous promoter to drive the cl gene is the histone 3.2 gene promoter. This is a single copy gene in mice and has very high transcriptional activity. and histone H3, which is expressed at high levels and isolated from various mouse tissues.
It accounts for 30-40% of mRNA.

ヒストン3.2遺伝子プロモーターが最適の発現をもた
らさない哺乳類の細胞および動物組織については、他の
ウィルスまたは細胞のプロモーターを選択して、 1a
cl遺伝子を適切に発現させることができる。DNA構
築物を形成する良い候補の例はヒトリボソームタンパク
S14遺伝子、マウスリボソームタンパクS16遺伝子
、ラット細胞質β−アクチン遺伝子、およびヒトβ−ア
クチン遺伝子である。これらの遺伝子は、すでにクロー
ン化され。
For mammalian cells and animal tissues where the histone 3.2 gene promoter does not provide optimal expression, other viral or cellular promoters may be selected and 1a
The cl gene can be appropriately expressed. Examples of good candidates for forming DNA constructs are the human ribosomal protein S14 gene, the mouse ribosomal protein S16 gene, the rat cytoplasmic β-actin gene, and the human β-actin gene. These genes have already been cloned.

そのヌクレオチド配列が決定されており1人手して使用
できる。
Its nucleotide sequence has been determined and it can be used by one person.

好ましい実施態様では、  IacI調節遺伝子と共に
用いられるリポータ−遺伝子は、細菌lacZ遣宏子由
来の、β−ガラクトシダーゼをコードする遺伝子である
。β−ガラクトシダーゼの発現は9組織化学的な手法を
用いて容易に検出される。他の実施態様では、 SV4
0大腫瘍(T)抗原をコードする遺伝子が、β−ガラク
トシダーゼ遺伝子の代わりにリポータ−遺伝子として用
いられ、免疫ペルオキシダーゼ法により、 SV40 
T抗原を発現する細胞が検出される。lacZリポータ
−システムを調製するのに採用した方法と同様の方法を
用いて、適当な発現ベクターに挿入するための、 SV
40 T抗原をコードする完全な配列を有する構築物が
調製される。
In a preferred embodiment, the reporter gene used with the IacI regulatory gene is a gene encoding β-galactosidase from the bacterium lacZ. Expression of β-galactosidase is easily detected using nine histochemical techniques. In other embodiments, SV4
The gene encoding the 0 large tumor (T) antigen was used as a reporter gene instead of the β-galactosidase gene, and SV40 was detected by the immunoperoxidase method.
Cells expressing T antigen are detected. SV for insertion into a suitable expression vector using methods similar to those employed to prepare the lacZ reporter system.
A construct with the complete sequence encoding the 40 T antigen is prepared.

次いで、 SV40 T抗原の完全な転写ユニットは、
  1acl遺伝子の機能転写ユニットに物理的に連結
され。
The complete transcription unit of the SV40 T antigen is then
physically linked to the functional transcription unit of the 1acl gene.

そして適当な細胞に移入され、遺伝子発現について試験
される。
It is then transferred into appropriate cells and tested for gene expression.

分子クローニングの原理および標準的方法は。Principles and standard methods of molecular cloning.

ティ’マニアティスら(ToManiatis et 
al ) (Cold Spring Harbor 
Laboratory、  =ニーヨーク州、コールド
スプリングハーバ−)により編集されたMo1ecul
ar C1onin3に記載されており、 当業者には
広く知られている。この方法には9次のような手法が含
まれる: DNAおよびRANの調製、クローニングベ
クターの調製、連結、コンピテント細胞の形質転換、 
 in  5ituフイルターハイブリダイゼーシヨン
法による選択およびスクリーニング〔デイピッドら(D
ivid et al)、 Advancecl Ba
cterialGenetics (CoM Spri
ng Harbor Laboratory 、 −1
−ニーヨーク州、コールドスプリング)に記載されてい
る〕である。さらに、ゲル電気泳動法によるDNAの分
離、制限酵素切断部位のマツピング、および酵素修飾に
よるDNA断片の修飾を行うための技術が用いられる。
ToManiatis et al.
al ) (Cold Spring Harbor
Laboratory, Cold Spring Harbor, NY)
ar C1onin3 and is widely known to those skilled in the art. This method includes the following techniques: DNA and RAN preparation, cloning vector preparation, ligation, transformation of competent cells,
Selection and screening by in 5 intu filter hybridization method [Depid et al.
ivid et al), Advancecl Ba
cterialGenetics (CoM Spri
ng Harbor Laboratory, -1
- Cold Spring, New York). Furthermore, techniques for separating DNA by gel electrophoresis, mapping restriction enzyme cleavage sites, and modifying DNA fragments by enzymatic modification are used.

大部分の制限酵素、ベクターおよび試薬は、市販されて
おり7人手可能である。
Most restriction enzymes, vectors, and reagents are commercially available and can be done by one person.

通常のベクターおよびイー・コ’J  (E、 col
i)菌株が用いられる。例えば、 pBR322,pU
c系列、λWES、 M13mp、 Dt15. LB
392. JM109.およびHBIOIなどがある。
Normal vectors and E, col
i) A bacterial strain is used. For example, pBR322, pU
c series, λWES, M13mp, Dt15. LB
392. JM109. and HBOI.

鎖終結法は、ヌクレオチド配列の決定に用いられ、 D
NA構築物のスプライシング部位が確認される。この方
法は、サンガーら(Sanger et al) 。
The chain termination method is used to determine nucleotide sequences, D
The splicing sites of the NA construct are confirmed. This method was described by Sanger et al.

に報告されている。多くの試薬キットおよび詳細なプロ
トコルが市販されている。上記のベクタープロモーター
、および使用される遺伝子については、大部分のヌクレ
オチド配列が知られているので、配列決定実験における
プライマーとしては。
has been reported. Many reagent kits and detailed protocols are commercially available. Since most of the nucleotide sequences of the vector promoters mentioned above and the genes used are known, they can be used as primers in sequencing experiments.

配列が分かっているオリゴヌクレオチドが用いられる。Oligonucleotides of known sequence are used.

これらのヌクレオチドは、典型的には15〜20個のヌ
クレオチド長であり、メシングら(Messiget 
at)、 Nucleic Ac1ds Res、9.
309 (1981)の方法を用い、目的とする特定領
域の配列を決定するのに非常に便利である。−本1JI
DNAおよび二本鎖DNAのいずれも、この方法で配列
を決定することができる。
These nucleotides are typically 15-20 nucleotides long and are described by Messing et al.
at), Nucleic Ac1ds Res, 9.
309 (1981) is very convenient for determining the sequence of a specific region of interest. -Book 1JI
Both DNA and double-stranded DNA can be sequenced using this method.

DNAの配列を決定する際にリンカ−として用いられる
オリゴヌクレオチドは、自動DNA合成装置を用いて合
成される。このサービスは、 GenetiCDesi
gns、  Inc、(テキサス州、ヒユーストン)の
ような商業的起源から得ることができる。次いで30個
より多くのヌクレオチドからなるオリゴヌクレオチドは
、ポリアクリルアミドゲル電気泳動法に供して、純度が
高いことを確認する。
Oligonucleotides used as linkers in determining the sequence of DNA are synthesized using an automatic DNA synthesizer. This service is GenetiCDesi
gns, Inc., (Heuston, Texas). Oligonucleotides consisting of more than 30 nucleotides are then subjected to polyacrylamide gel electrophoresis to ensure high purity.

DNAは、公表されている標準的な手法の1つにより、
細胞内にトランスフェクトされ、安定な形質転換体が形
成される。この標準的な手法としては、リン酸カルシウ
ム沈殿法、  DB八へ−デキストラン法、エレクトロ
ポレーション法、およびプロトプラスト融合法などがあ
る。これらの方法は以下に詳述する。
DNA is extracted by one of the standard published methods.
Transfected into cells and stable transformants are formed. Standard techniques include calcium phosphate precipitation, DB8-dextran, electroporation, and protoplast fusion. These methods are detailed below.

リン酸カルシウム沈澱法: DNAを、細胞に移入する
前に、グラハムおよびパン・デア・イブ(Graham
and Van der Eb) 、 Virolog
y、 52.456 (1973)の方法に従って、リ
ン酸カルシウムにより共沈殿させる。サケの精子DNA
もしくは仔ウシの胸腺DNAをキャリアとし、  10
0mmの皿にプレートされた0、5×106個の細胞に
対して、40〜50μgのDNAが用いられる。等容積
の2 xcac]2(250mM CaCl2および1
0mM Hepes、 pH7,0)を添加した0、5
dの2XHepes溶液(280mM NaCl、 5
0mM 1lepes、および1.5mM Na2HP
O4,pH7,0)と、 DNAを混合する。30〜4
0分後に白色類粒状の沈澱が現われた溶液を、上記の細
胞に滴下して均一に分配し、4〜16時間にわたって3
7℃で放置する。培地を除去し、グリセロールの15%
PBS溶液で、これらの細胞に3分間のショックを与え
る。グリセロールを除去した後。
Calcium Phosphate Precipitation Method: Before transferring the DNA into the cells, the DNA is
and Van der Eb), Virolog
y, 52.456 (1973), with calcium phosphate. salmon sperm dna
Or use calf thymus DNA as a carrier, 10
40-50 μg of DNA is used for 0.5×10 cells plated in a 0 mm dish. equal volume of 2 x cac]2 (250 mM CaCl2 and 1
0,5 with 0mM Hepes, pH 7,0)
d 2X Hepes solution (280mM NaCl, 5
0mM 1lepes, and 1.5mM Na2HP
O4, pH 7,0) and the DNA. 30-4
The solution in which a white granular precipitate appeared after 0 minutes was added dropwise to the above cells, distributed uniformly, and incubated for 3 to 16 hours.
Leave at 7℃. Remove medium and add 15% of glycerol
Shock these cells for 3 minutes with PBS solution. After removing the glycerol.

10%ウシ胎児血清を含有するD M B Mを細胞に
供給し。
The cells were fed with DMBM containing 10% fetal bovine serum.

保温器内に放置する。Leave it in a warmer.

タンパク試料は、細胞を溶解し、タンパクを5O3−P
AGIE法で分離することにより、ウェスタンプロット
分析用に調製される。これらのタンパクは、アに記載さ
れているエレクトロブロッティング法にヨリ、ニトロセ
ルロースに移される。このフィルターをインスタントの
脱脂粉乳(100mj2のPBS中にIg)でブロック
した後、−次抗体を添加し。
For protein samples, lyse cells and extract proteins from 5O3-P.
Prepared for Western blot analysis by separation using the AGIE method. These proteins are transferred to nitrocellulose using the electroblotting method described in Section A. After blocking the filter with instant skim milk powder (100 mj2 Ig in PBS), the next antibody was added.

室温で1時間インキュベートする。このフィルターをリ
ン酸援衝食塩水(PBS )で徹底的に洗浄し。
Incubate for 1 hour at room temperature. The filter was thoroughly washed with phosphate buffered saline (PBS).

西洋ワサビペルオキシダーゼ−抗体結合体と共に室温で
1時間インキュベートする。このフィルターをPBSで
再度徹底的に洗浄し1次いでジアミノベンジジンを添加
することにより、抗原のバンドを固定する。
Incubate with horseradish peroxidase-antibody conjugate for 1 hour at room temperature. The antigen band is fixed by thoroughly washing the filter again with PBS and then adding diaminobenzidine.

酵素検定法、タンパク精製法などの伝統的な生化学的方
法が採用される。DNAおよびRNAはサインブロッテ
ィング法およびノーザンブロツテイング法で分析される
。典型的には9分析試料は、ゲル電気泳動法により、サ
イズ分画される。次いで。
Traditional biochemical methods such as enzyme assays and protein purification methods are employed. DNA and RNA are analyzed by signature and Northern blotting methods. Typically 9 analytical samples are size fractionated by gel electrophoresis. Next.

ゲル中の試料のDNAもしくはRNAは、ニトロセルロ
ースまたはナイロンのメンブレンに、プロッティング法
により移される。ゲル中の試料パターンのレプリカであ
るプロットを、サザン分析法およびノーザン分析法のプ
ローブとハイブリダイズさせる。次いで、目的とする特
定のバンドを、オートラジオグラフィーのような検出シ
ステムにより。
The sample DNA or RNA in the gel is transferred to a nitrocellulose or nylon membrane by a plotting method. Plots that are replicas of the sample pattern in the gel are hybridized with Southern and Northern assay probes. The specific bands of interest are then detected using a detection system such as autoradiography.

可視化することができる。It can be visualized.

DNAはまた。以下の文献に記載のDBAR−デキスト
ラン法を用いて移入させることもできる:キムテら(K
imura et al) 、 Virology、 
49.394 (1972)。
DNA again. It can also be transferred using the DBAR-dextran method described in Kimte et al.
imura et al), Virology,
49.394 (1972).

およびソンパイラックら(Sompayrac et 
al ) 。
and Sompayrac et al.
al).

Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 US
A、 78.7575 (1981)。
Proc, Natl, Acad, Sci, US
A, 78.7575 (1981).

DNAはさらに、ボッター(Potter) 、 Pr
oc、 Natl。
DNA was further described by Potter, Pr.
oc, Natl.

Acad、 Sci、 USA、 81.7161 (
1984)のエレクトロポレーション法や、サンドリイ
ーゴジンら(Sandri−Goddin et at
) 、 Mo1ec、 Ce11. Biol、、  
1.743(1981)のプロトプラスト融合法によっ
ても移入させることができる。
Acad, Sci, USA, 81.7161 (
1984) and the electroporation method of Sandri-Goddin et al.
), Molec, Ce11. Biol...
It can also be transferred by the protoplast fusion method of 1.743 (1981).

検定法の好ましい実施態様では、処理された動物細胞が
試験化合物に曝露される。変異誘発の前に lacリプ
レッサーをリポータ−遺伝子のオペレーターに結合する
ことにより、リポータ−遺伝子の発現が抑制される。変
異現象により、  1acl遺伝子が変化して欠陥1a
c IJプレソサーが産生されるか、あるいはオペレー
ターが変化する場合、リプレッサーはもはやオペレータ
ーには結合しない。
In a preferred embodiment of the assay, treated animal cells are exposed to a test compound. By binding the lac repressor to the operator of the reporter gene prior to mutagenesis, expression of the reporter gene is suppressed. Due to mutational phenomenon, the 1acl gene changes and becomes defective 1a.
c If the IJ repressor is produced or the operator changes, the repressor no longer binds to the operator.

次いで、レポーター遺伝子は刺激されて、リポータ−タ
ンパクの合成を行う。
The reporter gene is then stimulated to synthesize reporter protein.

動物のゲノムに導入されるDNA構築物は、実質的に同
じ方法を用いて処理される。これらのトランスジ二二ッ
ク動物は、インビボでの変異誘発試験に用いられる。好
ましい実施態様は、刺激され得るオペレーター含有リポ
ータ−遺伝子に連結された変異誘発標的としてlac 
IJプレッサー遺伝子を有するトラスジェニックマウス
もしくはラットのモデルであり、該1ac IJプレッ
サー遺伝子が変異誘発により不活性化された場合に、リ
ポータ−遺伝子の発現がモニターされる。標的遺伝子お
よびリポータ−遺伝子の両方は共に細菌起源であるが、
動物遺伝子発現ベクターに挿入すれば、動物細胞内で発
現され得る。このトランスジェニックモデルによれば、
インビボでの変異誘発現象を簡単かつ容易に宇土するこ
とができる。従って、このモデルは、有毒物質(例えば
、変異誘発物質。
DNA constructs introduced into the animal's genome are processed using substantially the same methods. These transgenic animals are used for in vivo mutagenesis studies. A preferred embodiment uses lac as a mutagenic target linked to a stimulable operator-containing reporter gene.
A transgenic mouse or rat model carrying an IJ presser gene, in which the expression of the reporter gene is monitored when the 1ac IJ presser gene is inactivated by mutagenesis. Although both the target gene and the reporter gene are of bacterial origin,
When inserted into an animal gene expression vector, it can be expressed in animal cells. According to this transgenic model,
In vivo mutagenic phenomena can be easily and easily suppressed. Therefore, this model is suitable for toxic substances (e.g. mutagens).

発癌物質、および奇形発生物質)の危険性に関する評価
を、従来の誓書動物による検定法よりも正確に行うこと
ができる。このシテスムはまた。誓書動物による標準的
な検定法よりも鋭敏かつ迅速である。何故なら、標的遺
伝子内の変異もしくは変化は、腫瘍が発生する前に1組
織化学的な方法により、 DNAレベルおよび細胞レベ
ルで検出できるからである。
Carcinogens and teratogens) can be evaluated more accurately than conventional testing methods using sworn animals. This shitism again. It is more sensitive and rapid than standard animal assays. This is because mutations or changes in target genes can be detected at the DNA and cellular level by one histochemical method before tumors develop.

(以下余白) 本発明を、さらに、下記の実施例によって説明するが2
本発明は、これに限定されるものではない。
(The following is a blank space) The present invention will be further explained with reference to the following examples.
The present invention is not limited to this.

尖旌拠上:インビトロでの動物細胞の変異発生検定法 (a)システムの構築 有用なりNA構築物の一例を第1図に示す、このDNA
構築物は、互いに物理的に結合し、各々プロモーター/
エンハンサ−、コード配列および転写終結シグナルを有
する2個の機能転写ユニットを包含する。一方のユニッ
トは、 lacリプレッサー遺伝子の発現を起こさせる
のに用いられ、他方のユニットは、β−ガラクトシダー
ゼ遺伝子の発現を起こさせるのに用いられる。図に示す
ように。
Key points: In vitro mutation assay method for animal cells (a) System construction An example of a useful NA construct is shown in Figure 1.
The constructs are physically linked to each other and each has a promoter/
It contains two functional transcription units with an enhancer, a coding sequence and a transcription termination signal. One unit is used to drive expression of the lac repressor gene, and the other unit is used to drive expression of the β-galactosidase gene. As shown in the figure.

β−ガラクトシダーゼの完全コード配列には、 lac
Z構造を形成するのに用いられるRSV−LIRプロモ
ーターおよびSV40ポリアデニル化部位が隣接し、リ
ポータ−遺伝子の機能転写ユニットが形成される。
The complete coding sequence for β-galactosidase includes lac
The RSV-LIR promoter used to form the Z structure and the SV40 polyadenylation site are flanked to form a functional transcription unit of the reporter gene.

同様に、 1ac1転写ニー1−7トが、 RSV−L
IR、lacリプレッサーコード配列およびSV40ポ
リアデニル化部位で構築される。次に、このリポータ−
転写ユニットは、クローン化の手法により、 1ac1
転写ユニツトに物理的に連結される。
Similarly, 1ac1 transcription neat 1-7 is RSV-L
Constructed with IR, lac repressor coding sequence and SV40 polyadenylation site. Next, this reporter
The transcription unit was transformed into 1ac1 by cloning method.
physically coupled to the transfer unit.

lac リプレッサー転写ユニットおよびβ−ガラクト
シダーゼユニットの両者を含むDNA構築物は。
A DNA construct containing both a lac repressor transcription unit and a β-galactosidase unit.

次に、第2図に示すように、胚細胞もしくは上皮細胞を
トランスフェクトするのに用いられる。好ましい細胞は
、 ATCCCRL−1573(ヒト293)およびA
TCCCCL−T、1(LLC−MKz)であり、米国
、メリーランド州、ロックビルのthe Americ
an Type Cu1tureCollection
から入手され得る。この横築物は、前記のリン酸カルシ
ウム沈澱法のような既知の方法を用い2選択マーカーと
してのネオ遺伝子とともに、II胞に共トランスフェク
ト(co−transfect)される。抗生物質G4
18に耐性の細胞コロニーは。
It is then used to transfect embryonic or epithelial cells, as shown in FIG. Preferred cells are ATCCCRL-1573 (human 293) and A
TCCCCL-T, 1 (LLC-MKz), the American, Rockville, Maryland, USA.
an Type Culture Collection
It can be obtained from. This construct is co-transfected into the II follicle with the neo gene as a two-selectable marker using known methods such as the calcium phosphate precipitation method described above. antibiotic G4
Cell colonies resistant to 18.

第2図に模式的に示すように1選択培地内での増殖によ
って検出され、クローン化され1機能性のIacリプレ
ッサー遺伝子とβ−ガラクトシダーゼ遺伝子との存在に
ついて分析される。
As shown schematically in FIG. 2, cells are detected by growth in selective media and analyzed for the presence of cloned and functional Iac repressor and β-galactosidase genes.

ら)システムの分析および特性表示 非機能性1acリプレツサー遺伝子と機能性β−ガラク
トシダーゼ遺伝子とを含むトランスフェクトされた細胞
は、β−ガラクトシダーゼの基質である5−ブロモ−4
−クロロ−3−インドリル−β−D−ガラクトピラノシ
ド(X−gal)を、誘発物質IPIGの存在しない培
養物に添加すると青色に染まる。機能性の、 lacリ
プレッサー遺伝子とβ−ガラクトシダーゼ遺伝子との両
方を含有する望ましいコロニーは、  X−galだけ
を添加したときには染まらないが、 IPIGとX −
gal とを添加すると青色に染まるはずである。1a
cl遺伝子の発現に成功したということは、サムズ(S
ans)ら、J。
) Analysis and Characterization of the System Transfected cells containing a non-functional 1ac repressor gene and a functional β-galactosidase gene are transfected with 5-bromo-4, a substrate for β-galactosidase.
-Chloro-3-indolyl-β-D-galactopyranoside (X-gal) stains blue when added to cultures in the absence of the inducer IPIG. Desirable colonies containing both functional lac repressor and β-galactosidase genes will not stain when X-gal alone is added, but when IPIG and X-gal are added,
When gal is added, it should be dyed blue. 1a
Successful expression of the cl gene means that Sams (S
ans) et al., J.

Biol、 chem、+260巻、 1185頁、 
 (1985年)によるlac リプレッサータンパク
のウェスタンプロット分析法;およびリンおよびリッジ
ズ(Lin and Riggs) 、 J、 Mo1
. biol、 72巻、671頁、  (1972)
によるリプレッサー−オペレーターDNA複合体のフィ
ルター結合検定法によって証明することもできる。
Biol, chem, +260 volumes, 1185 pages,
(1985); and Lin and Riggs, J. Mo1.
.. biol, vol. 72, p. 671, (1972)
This can also be demonstrated by a filter binding assay for repressor-operator DNA complexes by .

lacリプレッサー遺伝子とβ−ガラクトシダーゼ遺伝
子とが培養細胞中で成功裏に発現した後。
After the lac repressor gene and β-galactosidase gene have been successfully expressed in cultured cells.

各コロニーは、導入された遺伝子のコピー数を分析する
ことができる。1細胞当たりの1acl遺伝子ノ単コピ
ー(2倍体ゲノム)は、ゲノムDN^のサザンプロット
分析法にって分析される。単コピーを存する細胞は1機
能性1acl遺伝子を2コピ一以上有する細胞よりも非
常に好ましい。なぜなら。
Each colony can be analyzed for copy number of the introduced gene. A single copy of the acl gene per cell (diploid genome) is analyzed by Southern blot analysis of the genome DN^. Cells with a single copy of the monofunctional 1acl gene are highly preferred over cells with 2 or more copies of the 1acl gene. because.

後者は9機能性リプレッサー遺伝子のすべてのコピーを
不活性化して、リポータ−遺伝子の抑制状態を起こすに
は、1回を越える変異を必要とするからである。変異現
象はリポータ−遺伝子の発現で検出されるので、リポー
タ−遺伝子のコピー数は、それほど決定的なものではな
いが、ある場合には1コピーを越える方が検出が容易に
なる。単コピー配列が得られる確立は、低濃度の標的D
NAと受容体細胞をトランスフェクトするのに充分なキ
ャリヤーDNAとを用いることにより増大する。
The latter requires more than one mutation to inactivate all copies of the 9-functional repressor gene, resulting in a repressed state of the reporter gene. Since mutation events are detected by the expression of the reporter gene, the copy number of the reporter gene is not very critical, but in some cases more than one copy makes detection easier. The probability that a single copy sequence will be obtained is determined by the low concentration of target D.
Enhancement is achieved by using NA and sufficient carrier DNA to transfect the recipient cells.

(C)変異誘発活性についての化合物のスクリーニング ニトロソメチル尿素(NMU )が変異誘発物質のモデ
ルとして採用され得る。なぜなら、ダブリッジ(Dub
ridge)ら、 Mo1. Ce11. Biol、
、 7巻、379頁、  (1987)に、この化合物
が、インビトロで1acI遺伝子に変異を容易に誘発す
るということが示されているからである。培養された細
胞を、所定の時間NMUで処理し、そしてその細胞を、
リポータ−遺伝子の発現についてスクリーニングする。
(C) Screening of compounds for mutagenic activity Nitrosomethylurea (NMU) can be taken as a model mutagen. Because Dubridge
ridge) et al., Mo1. Ce11. Biol,
, Vol. 7, p. 379 (1987), it has been shown that this compound readily induces mutations in the 1acI gene in vitro. Cultured cells are treated with NMU for a predetermined period of time, and the cells are
Screen for reporter gene expression.

変異の頻度は、全細胞中のβ−ガラクトシダーゼ陽性細
胞の数を数えることによって測定される。同様に、変異
のバックグランドの頻度は、変異誘発物質に曝露されて
いない培養物中に存在するβ−ガラクトシダーゼ陽性細
胞の数をカウントすることによって得ることができる。
The frequency of mutations is determined by counting the number of β-galactosidase positive cells among the total cells. Similarly, the background frequency of mutations can be obtained by counting the number of β-galactosidase positive cells present in cultures that have not been exposed to the mutagen.

!JIJLi=遺伝子導入動物による変異誘発検定法イ
ンビトロでの検定に用いられる遺伝子導入動物をつくり
出す第1の工程は、マウス線維芽細胞培養物中の1ac
lの変異によって誘発されたβ−ガラクトシダーゼリポ
ータ−遺伝子を調製し、その活性を検出することである
。上記培養物は実施例1に記載の方法を用い、連結され
た1acI −lacZ遺伝子構築物を成功裡にトラン
スフェクトし1次いで試験されるべき変異誘発物質に暴
露されて得られる。対照は、トランスフェクトされてい
ない細胞と、変異誘発物質に暴露されていない連結遺伝
子とを有する細胞である。インビトロのシステムでは9
次いで、連結1acl −lacZ遺伝子構築物を有す
る始祖であるC57BL/6J遺伝子導入マウスの産生
と1次いで、第4図に記載したように、該遺伝子構築物
を有する遺伝子導入子孫の産生とが行われる。遺伝子の
導入が陽性である性的に成熟した遺伝子導入子孫は、対
照、および変異誘発試験の対象物として役立つ。
! JIJLi = Mutagenesis assay method using transgenic animals The first step to create transgenic animals used for in vitro assays is to induce 1ac in a mouse fibroblast culture.
The purpose of the present invention is to prepare a β-galactosidase reporter gene induced by the mutation of 1 and to detect its activity. The above cultures are obtained by successfully transfecting the linked lacI-lacZ gene construct using the method described in Example 1 and then exposing them to the mutagens to be tested. Controls are untransfected cells and cells with linked genes that have not been exposed to mutagens. In an in vitro system, 9
Next, production of a progenitor C57BL/6J transgenic mouse carrying the linked 1acl-lacZ gene construct, and then production of transgenic progeny carrying the gene construct, as described in FIG. 4, is performed. Sexually mature transgenic progeny that are positive for gene transfer serve as controls and subjects for mutagenesis studies.

(a) D N Aの調製 第3図に示すように、 DNA構築物を実施例1に記載
したのと同様にして調製し、遺伝子導入マウスを作製す
るのに利用した。上記の構築物は、互いに物理的に連結
され、各々プロモーター/エンハンサ−、コード配列お
よびSV40ポリアデニル化部位を有する2個の機能性
転写ユニットを有する。
(a) Preparation of DNA As shown in Figure 3, a DNA construct was prepared in the same manner as described in Example 1 and used to generate transgenic mice. The above construct has two functional transcription units physically linked to each other, each having a promoter/enhancer, coding sequence and SV40 polyadenylation site.

一方のユニットは、 lac リプレッサー遺伝子の発
現を行わせるのに用いられ、他方のユニットは。
One unit is used to drive expression of the lac repressor gene; the other unit is used to drive expression of the lac repressor gene.

β−ガラクトシダーゼ遺伝子の発現を行わせるのに用い
られる。マウスヒストン3.2プロモーターが、 la
cリプレッサー遺伝子およびβ−ガラクトシダーゼ遺伝
子の両方の遍在的な発現を行わせるために、該構築物中
で利用される。最終のベクターに示されているように、
XhoI部位と5alI部位とは、 lac リプレッ
サーおよびβ−ガラクトシダーゼのそれぞれのコード配
列をクローン化するのに用いられる。
It is used to express the β-galactosidase gene. The mouse histone 3.2 promoter is la
It is utilized in the construct to effect ubiquitous expression of both the c-repressor gene and the β-galactosidase gene. As shown in the final vector,
The XhoI and 5alI sites are used to clone the lac repressor and β-galactosidase coding sequences, respectively.

lac リプレッサー転写ユニットのような標的遺伝子
とβ−ガラクトシダーゼ転写ユニットのようなリポータ
−遺伝子の両者か、またはSV40 T抗原ユニットを
有するDNA断片は、制限酵素による消化によって、ベ
クターから切り出され1次のように、マイクロインジェ
クションのために、ゲル電気泳動とアフィニティーカラ
ム精製とで単離される。断片をアガロースゲルによって
分離し、所望のバンドを電気溶出により回収する。DN
Aをフェノール/クロロホルムで抽出し、エタノール沈
澱で濃縮し9次いでEluttp−dカラムに結合させ
The DNA fragment carrying both the target gene, such as the lac repressor transcription unit, and the reporter gene, such as the β-galactosidase transcription unit, or the SV40 T antigen unit, is excised from the vector by restriction enzyme digestion and isolated from the primary As such, it is isolated by gel electrophoresis and affinity column purification for microinjection. The fragments are separated by agarose gel and the desired bands are collected by electroelution. D.N.
A was extracted with phenol/chloroform, concentrated by ethanol precipitation, and then bound to an Eluttp-d column.

次に溶離することにより精製する。次に、 DNAをエ
タノール沈澱で回収し、滅菌した。1 mM EDTA
含有10mM )リス緩衝液(pH8)に溶解させ、ヘ
キスト社の染料蛍光検定法または260nmにおける分
光測定法によって定量する。
It is then purified by elution. The DNA was then recovered by ethanol precipitation and sterilized. 1mM EDTA
(containing 10 mM) in Lys buffer (pH 8) and quantified by Hoechst dye fluorescence assay or spectrophotometry at 260 nm.

(b)D N Aの胚への導入 遺伝子導入マウス作成の原理と実験手順は、プリジッド
 ホーガン、フランク コンスタンティニおよびエリザ
ベス レイシイ (Brigid Hogan。
(b) Transfer of DNA into embryos The principles and experimental procedures for creating mice were described by Brigid Hogan, Frank Constantini and Elizabeth Lacey.

Frank Con5tantini and Eli
zabeth Lacy)  (Coldspring
 Harbor Laboratory、米国、ニュー
ヨーク州、コールドスプリングハーバ−)による「マウ
ス胚の操作」に記載されている。マウスの接合体は 妊
娠した雌マウスの血清ゴナドトロピンの5IUを投与し
、さらに48時間後ヒト繊毛性ゴナドトロピンの51U
を投与して過剰排卵させた6週令のC57B/6Jの雌
のマウス(Jackson Laboratory、米
国、メイン州、バー ハーバ−)から採取した。
Frank Con5tantini and Eli
zabeth Lacy) (Coldspring)
"Manipulation of Mouse Embryos" by Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, USA). Mouse zygotes were administered 5 IU of pregnant female mouse serum gonadotropin and, 48 hours later, 51 U of human ciliated gonadotropin.
The mice were harvested from 6-week-old C57B/6J female mice (Jackson Laboratory, Bar Harbor, ME, USA) that had been administered with C57B/6J to superovulate.

怒作された雌をC57B/6Jの雄と一緒に置いて、翌
朝、膣栓の存在を検査した。受容体として用いられる偽
妊娠の雌は8発情期について選択され、確実に滅菌され
た精管切除CD−1雄マウスと一緒におかれたCD−1
雌マウス(Charles R’¥’r Labora
tories、 −米国、マサチューセッツ州、ウィル
ミントン)である。接合体は、 5.1 g/lのNa
C1と5 mg / alのウシ血清アルブミンを含有
するよう改変したBMOC−2培地に集めた。卵丘細胞
(Cumulus cell)を、培地中60IU/d
に希釈したヒアルロニダーゼ(Sigmatype I
V、 1%のPVP 40Tを含有するPBS中300
IU(Sigma社)で処理して除去する。接合体を、
2成の培地内で2回洗浄して破片を除去する。約2p1
のDNA溶液を、雄の前核に、約50%が生存するよう
に注射した。注射された接合体は、トリブロモエタノー
ルで麻酔されている受容体の雌の卵管に移動するまで、
5%のC(hを含む空気中、37°Cでインキュベート
された。
The primed female was placed with a C57B/6J male and examined the next morning for the presence of a vaginal plug. Pseudopregnant females used as recipients were selected for 8 oestrous cycles and placed with sterile, vasectomized CD-1 male mice to ensure CD-1.
Female mouse (Charles R'\'r Labora
tories, - Wilmington, Massachusetts, USA). The conjugate contained 5.1 g/l Na
were collected in BMOC-2 medium modified to contain C1 and 5 mg/al bovine serum albumin. Cumulus cells were grown at 60 IU/d in culture medium.
Hyaluronidase (Sigmatype I) diluted in
V, 300 in PBS containing 1% PVP 40T
It is removed by treatment with IU (Sigma). the zygote,
Wash twice in secondary medium to remove debris. Approximately 2p1
DNA solution was injected into the pronuclei of males so that about 50% survived. The injected zygote is anesthetized with tribromoethanol until it moves into the oviduct of the recipient female.
Incubated at 37 °C in air containing 5% C(h).

パルミツター(Palmiter) 、 Ce1l、 
29巻、701頁(1982)によって報告されている
ように、遺伝子構築物の組込みが、一般に頭−尾タンデ
ム形配列(head−to−tail tandem 
array )の単コピーもしくは複数コピーとして起
こる。マウスの胚に遺伝子を注入する方法は、プリンス
ター(Brinster)ら、 Proc、 Natl
、 Acad、 Sci、 USA、 82巻、 44
3B頁(1985)に記載されている。組込みの頻度を
増大させる。より重要なファクターは1次のとおりであ
る:注入されたDNAの濃度は組込み効率の制限因子で
あり、1〜2ng/lのDNA濃度または約100〜i
 、 oooコピーのDNA断片が最適であるらしいこ
と;直線状のDNA分子が、非平滑末端となるようにエ
ンドヌクレアーゼで切断された場合には、より有効であ
ること;そして、高い効率を得るには。
Palmiter, Ce1l,
29, 701 (1982), integration of genetic constructs is generally performed in a head-to-tail tandem arrangement.
occur as a single copy or multiple copies of array). A method for injecting genes into mouse embryos is described by Brinster et al., Proc. Natl.
, Acad, Sci, USA, vol. 82, 44
3B (1985). Increase the frequency of integration. The more important factor is the following: the concentration of injected DNA is the limiting factor for incorporation efficiency, with a DNA concentration of 1-2 ng/l or about 100-i
, ooo copies of DNA fragments appear to be optimal; linear DNA molecules are more effective when cut with endonucleases to non-blunt ends; and to obtain high efficiency. teeth.

原形質体への注入よりも核への注入が必要であること。Requires injection into the nucleus rather than into the protoplast.

いくつかの他の因子は2組込み率に影響を与えないよう
である。雌および雄の前核注入により、注入されたDN
Aを収納することができ、同等の組込み効率を与える。
Several other factors do not appear to affect the 2 incorporation rate. Injected DN by female and male pronuclear injections
A can be accommodated, giving equivalent integration efficiency.

DNAを2細胞胚の核に注入すると遺伝子導入動物とな
るので、前核への注入は1組込みを引き起こすのに必須
ではない。
Injection of DNA into the nucleus of a two-cell embryo results in a transgenic animal, so injection into the pronucleus is not essential to cause integration.

使用されるマウスの系統が組込みの効率に影響するであ
ろうということは示唆されている。例えば、 C57X
S几雑種の卵子は、近交C57系統よりも効率が高いこ
とが証明されている。上記雑種に比較し得る効率が、近
文CD−1マウス(チャールズリバー)で得られている
。近交C57BL/6J系マウス(ジャクソン ラボラ
トリーズ)は、潜在バックグラウンド修飾遺伝子の分離
をな(すために用いることができる。近交C57BL/
6J系黒マウスの雌に卵胞刺激ホルモンと黄体形成ホル
モンとを投与して、ホルモンで過剰排卵を誘発させた。
It has been suggested that the mouse strain used will influence the efficiency of integration. For example, C57X
The eggs of the S-hybrid have been proven to be more efficient than the inbred C57 strain. Efficiency comparable to the above hybrids has been obtained in the Kinbun CD-1 mouse (Charles River). Inbred C57BL/6J mice (Jackson Laboratories) can be used to isolate potential background modifier genes.
Follicle-stimulating hormone and luteinizing hormone were administered to female 6J black mice to induce superovulation.

次いでこれらのマウスを近文系の雄マウスとを交尾させ
る。
Next, these mice are mated with male mice of the modern lineage.

受精した単細胞胚を、卵管から洗い出し、ヒアルロニダ
ーゼで処理して、該胚から卵丘(Cumul、usoo
phorus )細胞を除去する。次に標的DNAを、
単細胞胚の前核にマイクロインジェクションで注入する
。約100コピーのtact −lacZDNA構築物
を各胚に注入し2次に各胚を、偽妊娠の養母の卵管に移
して懐胎期間を完了させる。これらの胚は分化すること
ができ、完全な動物に発育する。
The fertilized single-celled embryo is washed out of the oviduct and treated with hyaluronidase to extract the cumulus from the embryo.
phorus) cells are removed. Next, the target DNA
Microinject into the pronucleus of single-cell embryos. Approximately 100 copies of the tact-lacZ DNA construct are injected into each embryo and each embryo is then transferred to the oviduct of a pseudopregnant adoptive mother to complete the gestation period. These embryos can differentiate and develop into complete animals.

(C)インビボでの変異誘発モデル用の遺伝子導入マウ
スの選択と検定 結合した機能性1acI −lacZ遺伝子構築物の単
一コピーを有する遺伝子導入マウスを9次の方法でスク
リーニングして選抜する。尾の切片および/または肝臓
の葉部を、ゲノムDN^を分離する起源として用いる。
(C) Selection and Assay of Transgenic Mice for In Vivo Mutagenesis Model Transgenic mice carrying a single copy of the combined functional lacI-lacZ gene construct are screened and selected using the following method. Tail sections and/or liver lobes are used as a source to isolate genomic DN^.

導入された遺伝子のコピー数と構造とを、プローブとし
て用いられる。 lac リプレッサー遺伝子もしくは
リポータ−遺伝子由来のDNAでサザンプロット法によ
り分析し、そして遺伝子導入マウスの発生中に、導入さ
れた遺伝子内に再配列もしくは修飾が起こったか否かを
II認する。
The copy number and structure of the introduced gene are used as a probe. DNA from the lac repressor or reporter gene is analyzed by Southern blotting to determine whether rearrangements or modifications have occurred within the introduced gene during development of the transgenic mouse.

完全1acl −lacZ遺伝子構築物の単コピーを有
するマウスだけをさらに検定する。
Only mice carrying a single copy of the complete 1acl-lacZ gene construct will be further assayed.

遺伝子の発現を検定するために、適当な組織を遺伝子導
入マウスから、剖検時に収集する。RNAとタンパクと
をこれらの組織から抽出し、ノーザンプロット検定、ウ
ェスタンプロット検定およびリプレッサー機能検定に用
い、遺伝子導入マウスの組織内のlacリプレッサー遺
伝子の発現を検出する。リポータ−遺伝子は、活性1a
cl遺伝子によって抑制されるはずであるから2機能性
1ac リプレッサーが全(存在していないか、または
誘発物質IPTGが添加されるのでない限り1組織内で
のリポータ−遺伝子の発現は期待されない。従って。
To assay gene expression, appropriate tissues are collected from transgenic mice at necropsy. RNA and protein are extracted from these tissues and used in Northern blot assays, Western blot assays, and repressor function assays to detect the expression of the lac repressor gene in the tissues of transgenic mice. The reporter gene is active 1a
Since it should be repressed by the cl gene, expression of the reporter gene in one tissue is not expected unless the bifunctional lac repressor is completely absent or the inducer IPTG is added. Therefore.

リプレッサーおよびリポータ−の遺伝子の両者の構造中
に同じプロモーターとエンハンサ−とを用いることが、
上記2つの遺伝子の“膜結合(un−coupling
) ”を回避する重要な方法である。遺伝子導入マウス
の組織中の機能性1acIおよびIacZの遺伝子の存
在もまた1尾の組織から分離した細胞を用い、実施例1
[有])に記載の方法で検定され得る。
Using the same promoter and enhancer in the structure of both repressor and reporter genes
“un-coupling” of the above two genes
)”. The presence of functional 1acI and 1acZ genes in the tissues of transgenic mice was also demonstrated in Example 1 using cells isolated from one tail tissue.
It can be assayed by the method described in [Japan].

機能性標的遺伝子を、1細胞当り1コピーの割合で有す
る遺伝子導入系だけを選択し、第5図に示すように、繁
殖させてホモ接合遺伝子導入系をつくりあげる。Flを
互いに繁殖させ、 F2中に期待されるAホモ接合の遺
伝子導入系は、サザン分析法のシグナルの強度によって
同定される。ホモ接合性は、子孫の繁殖試験とサザン分
析によって確認される。2コピーの導入された遺伝子を
有するホモ接合子孫を繁殖させて、これを非遺伝子導入
の相手と交配させることによって、変異誘発検定用のホ
モ接合試験動物を生産する。
Only gene transfer lines having a functional target gene at a rate of 1 copy per cell are selected and bred to create homozygous gene transfer lines as shown in FIG. Fl are bred together and the expected A homozygous transgenic line in F2 is identified by the strength of the signal in Southern analysis. Homozygosity is confirmed by progeny breeding tests and Southern analysis. Homozygous test animals for mutagenesis assays are produced by breeding homozygous offspring with two copies of the introduced gene and mating them with non-transgenic partners.

(d)被検化合物に曝露された遺伝子導入動物の検定 対照のマウスおよび変異誘発物質で処理されたマウスの
両者の主要器官内の陽性細胞の局在と分布とについて、
定量的なデータが得られ得る。下記の器官から得た組織
を形態測定分析法用に供するために選択した。その器官
は、脳(小脳、中脳および前脳から収集した組va)、
肝臓、 ll11!臓、腎臓、心臓の左心室、肺臓、生
殖腺、子宮、膵臓。
(d) localization and distribution of positive cells within major organs of both test control mice and mutagen-treated mice of transgenic animals exposed to the test compound;
Quantitative data can be obtained. Tissues obtained from the following organs were selected for morphometric analysis. The organs are the brain (set va collected from the cerebellum, midbrain and forebrain),
Liver, ll11! Viscera, kidneys, left ventricle of the heart, lungs, gonads, uterus, pancreas.

胃の底部、十三↑旨腸1回腸、結腸および胸骨骨髄であ
る。固定処理に続いて1Mi織のプロ・ンクを切り取り
、確実にランダムサンプリングを行うために、8ミクロ
ンのクリオスタットによる切片もしくは30ミクロンの
パイプラトームの切片について。
These are the fundus of the stomach, the 13 ↑ umbilical intestines, the ileum, the colon, and the sternum bone marrow. Following the fixation process, 1 Mi woven pro-nkus were cut for 8 micron cryostat sections or 30 micron pipratome sections to ensure random sampling.

β−ガラクトシダーゼに対する組織化学的反応が行われ
る。40ミクロン間隔で分離された連続切片を各ブロッ
クから採集する。陽性細胞の計数は生物学的イメージア
ナライザーシステムと2パイオークアントII (Bi
o−quant II )コンビニ−タブログラム(R
AM Biometrics、米国、テネシー州。
A histochemical reaction for β-galactosidase is performed. Serial sections separated by 40 micron intervals are collected from each block. Positive cells were counted using a biological image analyzer system and a 2-pyoquant II (Bi
o-quant II) Convenience store tablogram (R
AM Biometrics, Tennessee, USA.

ナツシュビル)を用いるディジタル化形態測定法によっ
て行われる。このシステムのハードウェアは、標準ツァ
イス双眼顕微鏡に取付けられた画像投影カメラ、アップ
ル■マイクロコンピュータおよびディジタル化タブレッ
トで構成されている。
This is done by digitized morphometry using (Natschville). The system's hardware consists of an image projection camera attached to a standard Zeiss binocular microscope, an Apple microcomputer, and a digitizing tablet.

このシステムを用いると、試料がコンピュータのスクリ
ーンに投影され、オペレータが1分析する領域を選択し
て略図を描く。血管と、中空器官の内腔として存在する
。からの空間との概略がスクリーンに描かれ1次に、こ
のシステムは5分析する領域から上記の領域を取り去る
よう指令される。
With this system, a sample is projected onto a computer screen and an operator selects and sketches the area to be analyzed. Exists in blood vessels and as lumens of hollow organs. An outline of the space from is drawn on the screen.The system is then instructed to subtract said area from the five areas to be analyzed.

強く青色に染色された細胞を、ディジタイザ−を用いて
計数し9組織試料の単位面積当りの陽性細胞の数が自動
的に計算される。このようにして。
Cells that were strongly stained blue were counted using a digitizer, and the number of positive cells per unit area of the nine tissue samples was automatically calculated. In this way.

未処理のもしくは処理された動物由来の特定器官の単位
面積当りの陽性細胞の数を計数することができ、そして
、得られたデータが統計的に比較される。このシステム
による付加的な主な利点は。
The number of positive cells per unit area of a particular organ from untreated or treated animals can be counted, and the data obtained are statistically compared. Additional main benefits of this system are:

所定の変異誘発物質に特に敏感な特異的な細胞系を同定
し定量することができるということである。
This means that specific cell lines that are particularly sensitive to a given mutagen can be identified and quantified.

組織化学的分析は、同じ系統の、処理済および未処理の
雄および雌遺伝子導入マウス由来の組織について行われ
る。形態測定法は、被検化合物についての情報を与える
ためサンプリングされた器官および動物光たりのβ−ガ
ラクトシダーゼが陽性細胞の数に関する定量的データを
得、試験方法の効力および遺伝子導入動物に自然に起こ
るバックグラウンドの変異の頻度を調べるために用いら
れ得る。細胞中でのlacZ遺伝子の発現は、以下の。
Histochemical analysis is performed on tissues from treated and untreated male and female transgenic mice of the same strain. Morphometric assays provide quantitative data on the number of β-galactosidase-positive cells in the sampled organ and animal cells to give information about the test compound, the efficacy of the test method, and the nature of the transgenic animal. It can be used to check the frequency of background mutations. The expression of the lacZ gene in cells is as follows.

β−ガラクトシダーゼ染色法で検定される。Assayed by β-galactosidase staining.

5(]aMのNa、PO,が添加された。冷4%バラホ
ルムアルデヒド溶液に1組織を浸漬する。この混合物の
pttを7.4に調整する。前記の浸漬された組織はこ
の混合物中、4°Cで一夜固定される。酵素の活性は、
この固定によって損なわれることはない。
5 (]aM of Na, PO, were added. Soak one tissue in a cold 4% formaldehyde solution. Adjust the PTT of this mixture to 7.4. Fixed overnight at 4°C.Enzyme activity:
This fixation is not compromised.

その組織を9次に、リン酸緩衝化食塩水(PBS)内で
すすぎ、30μmの切片をバイブラトームで切断するか
、または8μmの切片をクリオスタットで切断する。次
に、得られた切片を、1■/成のX−gal、  5m
M  へキサシアノ鉄(I)酸カリウム51mM  へ
キサシアノ鉄(II)酸カリウム、2mMMgC1z 
、 0.02% NP −40および0.01% クロ
ラートを含有するPBS  (pH7,3)中テ、37
°(、??5%のCot雰囲気下にてインキュベートし
た。この溶液をアルカリ性のpHとすること、およびM
g″“を添加することは、リゾソーム中に天然に存在す
るガラクトシダーゼ活性によるバックグランドの染色を
避けるのに重要である。β−ガラクトシダーゼに対して
陽性の試験組織中の細胞は青色に染まる。
The tissue is then rinsed in phosphate buffered saline (PBS) and 30 μm sections are cut on a vibratome or 8 μm sections are cut on a cryostat. Next, the obtained section was coated with 1 μ/g of X-gal, 5 m
M Potassium hexacyanoferrate(I) 51mM Potassium hexacyanoferrate(II), 2mM MgC1z
, 37 in PBS (pH 7,3) containing 0.02% NP-40 and 0.01% chlorate.
°(,??5% Cot atmosphere. The solution was brought to an alkaline pH, and M
The addition of g'' is important to avoid background staining due to galactosidase activity naturally present in lysosomes. Cells in the test tissue that are positive for β-galactosidase stain blue.

この青色は1時間以内に目視可能になり、続<12時間
にわたって強度が増大する。この現象は5自由移動し得
るバイブラトーム切片またはゼラチンでコートしたスラ
イドガラスに固定したクリオスタットの切片のいずれに
おいても目視観察することができる。所望の色強度が得
られたならば、バイブラトーム切片を、0.1%KCr
SOnと1%ゼラチンとをコートしたスライドガラスに
のせ、37°Cで0.5時間加温して乾燥した。次に、
切片を、キシレン中で2〜3分間脱水して洗浄した。メ
チルグリーンを用いて対比染色を行い1次いで、それぞ
れの部分の上にカバーガラスを置く。組織の全封入物の
パラフィン切片も染色することができる。
This blue color becomes visible within 1 hour and increases in intensity over the next <12 hours. This phenomenon can be visually observed in either freely moving vibratome sections or cryostat sections fixed on gelatin-coated glass slides. Once the desired color intensity has been obtained, the vibratome sections are coated with 0.1% KCr.
It was placed on a glass slide coated with SOn and 1% gelatin, and dried by heating at 37°C for 0.5 hours. next,
Sections were dehydrated and washed in xylene for 2-3 minutes. Counterstain with methyl green and then place a coverslip over each section. Paraffin sections of whole tissue inclusions can also be stained.

なぜなら、この切片の後包埋によって青色陽性染色が損
われることがないからである。従って、パラフィン包埋
切片は、各試験法の永続的な記録品として、貯蔵し、無
期限に保存することができる。
This is because post-embedding of the sections does not compromise the blue positive staining. Thus, paraffin-embedded sections can be archived and stored indefinitely as a permanent record of each test method.

SV40大T抗原もしくは他の抗原をリポータ−遺伝子
として用いた場合、細胞化学的免疫ペルオキシダーゼ法
、 [例えばハナハン(Hanahan) 、Natu
re。
When SV40 large T antigen or other antigens are used as reporter genes, cytochemical immunoperoxidase methods [e.g. Hanahan, Natu
re.

315巻、115頁(1985)  、オーニッッ(O
rnitz)ら、 5cience、 238巻、18
8頁(1987)  、またはベーリンガー(Behr
inger) 、 Proc、 Natl、^cad。
Volume 315, page 115 (1985), O
rnitz) et al., 5science, vol. 238, 18
8 (1987), or Behr
inger), Proc, Natl, ^cad.

Sci、 USA、 85巻、 2648頁(1988
)に記載されている方法1が、リポータ−タンパクの発
現を検出するのに用いられる。
Sci, USA, vol. 85, p. 2648 (1988
) is used to detect the expression of reporter proteins.

裏庭団ユニ催奇性物質アッセイ用の遺伝子導入動物の胚 標的遺伝子と、結合リポータ−遺伝子とを有する遺伝子
導入動物の胚が、催奇性物質のスクIJ−ニングに利用
される。この遺伝子導入胚モデルによって、生きている
ヒト胚と類似の系で変異誘発現象を、簡単・迅速に定量
することができ、現在用いられている方法よりも、より
正確に、催奇性の化合物の危険性を評価できるはずであ
る。
Transgenic animal embryos for backyard group teratogen assay Transgenic animal embryos carrying the target gene and the binding reporter gene are utilized for teratogen screening. This transgenic embryo model allows for easy and rapid quantification of mutagenic events in a system similar to living human embryos, and allows for the detection of teratogenic compounds more accurately than currently used methods. You should be able to assess the risk.

実施例2に詳述した方法によって生じさせた。Produced by the method detailed in Example 2.

lacZ遺伝子に結合した1acl遺伝子を有するマウ
スおよびブタのような遺伝子導入動物は、試験動物とし
て、遺伝子導入子孫を生じさせるのに使用される。遺伝
子発現が成功裏に行なわれた雌の遺伝子導入妊娠動物か
ら種々の段階で分離した胚を被検試薬に曝露し、リポー
タ−遺伝子の発現を分析した。
Transgenic animals such as mice and pigs carrying the 1acl gene linked to the lacZ gene are used as test animals to generate transgenic offspring. Embryos isolated at various stages from female transgenic pregnant animals in which gene expression had been successfully performed were exposed to test reagents and reporter gene expression was analyzed.

例えば、20〜21日の妊娠期間に発育し、はとんどす
べての成体構造をもった原基を有する10mmの遺伝子
導入ブタの胚を、催奇性を有する可能性のある物質に曝
露する。催奇性物質によって起こる変異によって標的遺
伝子が不活性化され、胚のある種の細胞/組織中のリポ
ータ−遺伝子を作動させる。これらの細胞/組織は、こ
のリポータ−タンパクが、β−ガラクトシダーゼもしく
はこのリポータ−タンパクに代わる他の適当な物質であ
る場合には、前記の組織化学的分析法、またはアレン 
エヌ デイ(Alien N、D、)ら、 ”Tran
sgenes asprobes for activ
e chromosomal domains in 
m。
For example, a 10 mm transgenic pig embryo, which develops during a 20-21 day gestation period and has an primordium with almost all adult structures, is exposed to a potentially teratogenic substance. Mutations caused by teratogens inactivate target genes and turn on reporter genes in certain cells/tissues of the embryo. These cells/tissues can be analyzed by the above-described histochemical analysis method, or by the allenzyme method, if the reporter protein is β-galactosidase or other suitable substance in place of the reporter protein.
Alien N, D, et al., “Tran
sgenes asprobes for active
e chromosomal domains in
m.

use development”、 Nature、
 333巻、 852−855頁(1988)に記載さ
れている組織化学的分析法を用いて検出することができ
る。
use development”, Nature,
It can be detected using the histochemical analysis method described in Vol. 333, pp. 852-855 (1988).

検出法および検出システム、リポータ−遺伝子に結合し
た標的遺伝子を有する。そして変異誘発物質と催奇性物
質の試験用の遺伝子導入動物および遺伝子導入動物細胞
を修飾および改変することは2本発明の前記詳細な説明
から、当業者には明らかである。このような修飾および
改変は9本国の特許請求の範囲内にある。
Detection methods and systems have a target gene linked to a reporter gene. It will be apparent to those skilled in the art from the foregoing detailed description of the invention to modify and modify transgenic animals and transgenic animal cells for testing mutagens and teratogens. Such modifications and variations are within the scope of the following claims.

(発明の要約) 化合物を、変異誘発または催奇形活性について速やかに
スクリーニングするための、迅速、高感度ならびに定量
的な方法および分析方法が提供される。この方法では、
遺伝子導入動物細胞、成体または胚に遺伝子を導入した
動物を用いる。細胞培養物からの各細胞、動物からの分
化した組織。
SUMMARY OF THE INVENTION Rapid, sensitive and quantitative methods and analyzes are provided for rapidly screening compounds for mutagenic or teratogenic activity. in this way,
Transgenic animal cells, animals in which genes have been introduced into adults or embryos, are used. Each cell from a cell culture, differentiated tissue from an animal.

または動物の胚は、標的遺伝子およびリポータ−遺伝子
を含む。この両者は、動物のプロモーター/エンハンサ
−、コード配列および転写終結シグナルを有する。その
ため、それらは、動物細胞中で発現が可能である。標的
遺伝子の生成物は、リポータ−遺伝子中の調節配列との
相互作用により。
Or the animal embryo contains the target gene and the reporter gene. Both have animal promoters/enhancers, coding sequences and transcription termination signals. Therefore, they can be expressed in animal cells. The product of the target gene is produced by interaction with regulatory sequences in the reporter gene.

Jポーター遺伝子の発現を調節することが可能である。It is possible to regulate the expression of the J porter gene.

好適な実施態様においては、標的遺伝子1acl (l
ac リプレッサー)は、リポータ−遺伝子lacZ 
(β−ガラクトシダーゼをコードする)に結合する。
In a preferred embodiment, the target gene 1acl (l
ac repressor) is a reporter gene lacZ
(encodes β-galactosidase).

これは、細胞化学的または組織化学的方法により検出さ
れる。動物細胞が、標的遺伝子を変化させるか、または
リポータ−遺伝子のオペレーターを変化させるような変
異を引き起こす化合物にさらされると、リポータ−遺伝
子が発現する。
This is detected by cytochemical or histochemical methods. When an animal cell is exposed to a compound that causes a mutation that changes the target gene or changes the operator of the reporter gene, the reporter gene is expressed.

4、 °゛  の   な舌゛日 第1図は1発現ベクターpRSV−1−pRSV−Zの
構造を示す概略図である。この発現ベクターは、 RS
V−LTRプロモーターおよびSV40ポリアデニル化
部位が隣接するlac リプレッサーの完全コード配列
を有しくこれは標的遺伝子の機能的転写ユニットを形成
する);そしてRSV−LTRプロモーターおよびSV
40ポリアデニル化部位が隣接するβ−ガラクトシダー
ゼ酵素の完全コード配列(これはリポータ−遺伝子の機
能的転写ユニットを形成する)とを有する。
Figure 1 is a schematic diagram showing the structure of expression vectors pRSV-1-pRSV-Z. This expression vector is RS
contains the complete coding sequence of the lac repressor flanked by the V-LTR promoter and the SV40 polyadenylation site, which forms a functional transcription unit of the target gene); and the RSV-LTR promoter and the SV
It has the complete coding sequence of the β-galactosidase enzyme, which forms the functional transcription unit of the reporter gene, flanked by 40 polyadenylation sites.

第2図は、 pRSV−1−RSV−Zを含有すル、ト
ランスフェクトされたヒトの胚細胞またはサルの上皮細
胞を構築し、そして試験する方法を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a method for constructing and testing transfected human embryonic or monkey epithelial cells containing pRSV-1-RSV-Z.

第3図は、マウスの線維芽細胞もしくは胚に挿入する発
現ベクターの構造を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the structure of an expression vector to be inserted into mouse fibroblasts or embryos.

この発現ベクターは、互いに物理的に連結し各々プロモ
ーター、ヒストン3.2およびSV40ポリアデニル化
部位を有する2個の機能的転写部位を有する。1個のプ
ロモーターはIacl遺伝子を発現させるために、最終
ベクターのXho 1部位に挿入して用いられ、そして
もうひとつのプロモーターは。
This expression vector has two functional transcription sites physically linked to each other and each having a promoter, histone 3.2 and SV40 polyadenylation site. One promoter was inserted into the Xho 1 site of the final vector and the other promoter was used to express the Iacl gene.

β−ガラクトシダーゼ遺伝子を発現させるために。To express the β-galactosidase gene.

最終ベクターのSal  1部位に挿入して用いられる
It is used by inserting into the Sal 1 site of the final vector.

第4図は1機能的標的遺伝子とリポータ−遺伝子とを有
する遺伝子導入マウスを生じさせ、インビボでの変異誘
発検定を実施する方法を示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a method for generating transgenic mice with one functional target gene and a reporter gene and performing in vivo mutagenesis assays.

第5図は、インビトロでの変異誘発検定法に用いる遺伝
子導入マウスを繁殖および生産する方法を示す概略図で
ある。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a method for breeding and producing transgenic mice for use in in vitro mutagenesis assays.

以上that's all

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、真核細胞の核酸配列の発現に変異もしくは変化を起
こさせる化合物をスクリーニングする方法であって、 標的遺伝子とリポーター遺伝子とを与えることを包含し
、 該標的遺伝子の発現による産物が該リポーター遺伝子の
発現を調節し得る、スクリーニング方法。 2、前記リポーター遺伝子が、真核プロモーターと、調
節配列と、リポーター遺伝子産物をコードする配列と、
転写終結シグナルとを有し、前記標的遺伝子の発現によ
る産物が該リポーター遺伝子の調節配列に結合して、該
リポーター遺伝子産物をコードする配列の発現を調節す
る、請求項1に記載の方法。 3、前記標的遺伝子が、真核プロモーターと、調節分子
をコードする配列と、転写終結シグナルとを有する、請
求項2に記載の方法。 4、前記リポーター遺伝子産物が、生化学的に検出可能
なタンパクおよび核酸配列からなる群から選択される、
請求項2に記載の方法。 5、前記調節配列がオペレーターである、請求項2に記
載の方法。 6、前記標的遺伝子の調節産物が、リプレッサーと、前
記リポーター遺伝子もしくは遺伝子産物に結合可能な核
酸配列とからなる群から選択される、請求項3に記載の
方法。 7、前記リポーター遺伝子の産物がβ−ガラクトシダー
ゼであり、調節分子がlacリプレッサータンパクであ
る、請求項6に記載の方法。 8、前記標的遺伝子およびリポーター遺伝子を真核細胞
に挿入することをさらに包含する、請求項1に記載の方
法。 9、前記真核細胞が、分化の初期段階にある動物胚であ
る、請求項8に記載の方法。 10、前記真核細胞が、充分に分化した動物組織にある
、請求項8に記載の方法。 11、動物細胞に挿入された前記標的遺伝子およびリポ
ーター遺伝子のコピー数を制御することをさらに包含す
る、請求項8に記載の方法。 12、前記機能性標的遺伝子のコピー数が1つに限定さ
れる、請求項11に記載の方法。 13、前記動物細胞を化合物に曝露すること;および曝
露された該細胞内のリポーター遺伝子産物の発現を、該
化合物に曝露されていない対照細胞内のリポーター遺伝
子産物の発現と比較することをさらに包含する、請求項
8に記載の方法。 14、胚を化合物に曝露すること;該胚を一定期間、細
胞分裂させること;および該胚内のリポーター遺伝子産
物の発現を、該化合物に曝露されていない胚内のリポー
ター遺伝子産物の発現と比較することをさらに包含する
、請求項9に記載の方法。 15、分化した前記動物を化合物に曝露すること;該動
物に該化合物を代謝させ、かつ細胞分裂させること;お
よび曝露された該動物由来の組織内のリポーター遺伝子
産物の発現を、該化合物に曝露されていない対照動物の
同系統の組織内のリポーター遺伝子産物の発現と比較す
ることをさらに包含する、請求項10に記載の方法。 16、前記リポーター遺伝子がβ−ガラクトシダーゼを
コードし、 β−ガラクトシダーゼの基質を与え、フェリシアン酸塩
−フェロシアン酸塩溶液で染色することにより、該リポ
ーター遺伝子の発現を測定することをさらに包含する、
請求項8に記載の方法。 17、酵素を結合した免疫グロブリンを用いてリポータ
ー遺伝子の発現を測定し、免疫化学的方法で抗原の発現
を検出することをさらに包含する、請求項8に記載の方
法。 18、真核細胞の核酸配列の発現に変異もしくは変化を
起こさせる化合物を迅速にスクリーニングするシステム
であって、 標的遺伝子とリポーター遺伝子とを包含し、該標的遺伝
子の発現による産物が該リポーター遺伝子の発現を調節
し得る、スクリーニングシステム。 19、前記リポーター遺伝子が、真核プロモーターと、
調節配列と、リポーター遺伝子産物をコードする配列と
、転写終結シグナルとを有し、前記標的遺伝子の発現に
よる産物が、該リポーター遺伝子の調節配列に結合して
、該リポーター遺伝子産物をコードする配列の発現を調
節する、請求項18に記載のシステム。 20、前記標的遺伝子が、真核プロモーターと、調節分
子をコードする配列と、転写終結シグナルとを有する、
請求項19に記載のシステム。 21、前記リポーター遺伝子産物が、生化学的に検出可
能なタンパクと、リポーター遺伝子配列に対して相補的
な核酸配列とからなる群から選択される、請求項19に
記載のシステム。 22、前記リポーター遺伝子産物が、β−ガラクトシダ
ーゼ、ルシフェラーゼ、ペルオキシダーゼ、および免疫
化学的に検出可能な抗原からなる群から選択される、請
求項21に記載のシステム。 23、前記調節遺伝子産物が、リプレッサーと、前記リ
ポーター遺伝子もしくは遺伝子産物に結合可能な核酸配
列とからなる群から選択される、請求項20に記載のシ
ステム。 24、前記調節分子がlacリプレッサータンパクであ
り、前記調節配列がlacZオペレーターである、請求
項23に記載のシステム。 25、ヒストン3.2遺伝子、ヒトリボソームタンパク
S14遺伝子、マウスリボソームタンパクS16遺伝子
、ラットβ−アクチン遺伝子、サイトメガロウイルス初
期遺伝子プロモーター、SV40初期プロモーター、ラ
ウス肉腫ウィルス長末端反復部分、およびモロニー白血
病ウィルス長末端反復部分からなる群から選択される少
なくとも1つのプロモーターをさらに包含する、請求項
18に記載のシステム。 26、真核細胞をさらに包含する、請求項18に記載の
システム。 27、前記真核細胞が、分化の初期段階にある動物の胚
である、請求項26に記載のシステム。 28、前記動物細胞が、充分に分化した動物組織にある
、請求項26に記載のシステム。
[Claims] 1. A method for screening for compounds that cause mutations or changes in the expression of a nucleic acid sequence in eukaryotic cells, the method comprising providing a target gene and a reporter gene, and comprising: providing a target gene and a reporter gene; A screening method, wherein the product of the method can modulate the expression of the reporter gene. 2. The reporter gene comprises a eukaryotic promoter, a regulatory sequence, and a sequence encoding a reporter gene product;
2. The method of claim 1, wherein the product of expression of the target gene binds to a regulatory sequence of the reporter gene to regulate expression of a sequence encoding the reporter gene product. 3. The method according to claim 2, wherein the target gene has a eukaryotic promoter, a sequence encoding a regulatory molecule, and a transcription termination signal. 4. said reporter gene product is selected from the group consisting of biochemically detectable proteins and nucleic acid sequences;
The method according to claim 2. 5. The method of claim 2, wherein the regulatory sequence is an operator. 6. The method of claim 3, wherein the regulatory product of the target gene is selected from the group consisting of a repressor and a nucleic acid sequence capable of binding to the reporter gene or gene product. 7. The method of claim 6, wherein the product of the reporter gene is β-galactosidase and the regulatory molecule is a lac repressor protein. 8. The method of claim 1, further comprising inserting the target gene and reporter gene into a eukaryotic cell. 9. The method according to claim 8, wherein the eukaryotic cell is an animal embryo at an early stage of differentiation. 10. The method of claim 8, wherein the eukaryotic cell is in a well-differentiated animal tissue. 11. The method of claim 8, further comprising controlling the copy number of the target gene and reporter gene inserted into the animal cell. 12. The method according to claim 11, wherein the number of copies of the functional target gene is limited to one. 13. exposing said animal cell to a compound; and further comprising comparing the expression of a reporter gene product in said exposed cell to the expression of a reporter gene product in a control cell not exposed to said compound. 9. The method according to claim 8. 14. exposing an embryo to a compound; allowing the embryo to undergo cell division for a period of time; and comparing the expression of a reporter gene product in the embryo to the expression of a reporter gene product in an embryo that has not been exposed to the compound. 10. The method of claim 9, further comprising: 15. exposing said differentiated animal to a compound; causing said animal to metabolize said compound and undergo cell division; and controlling the expression of a reporter gene product in tissues from said exposed animal to said compound; 11. The method of claim 10, further comprising comparing the expression of the reporter gene product in tissues of the same strain of control animals that have not been tested. 16. The reporter gene encodes β-galactosidase, the method further comprises providing a substrate for β-galactosidase and measuring the expression of the reporter gene by staining with a ferricyanate-ferrocyanate solution. ,
The method according to claim 8. 17. The method according to claim 8, further comprising measuring the expression of the reporter gene using an enzyme-conjugated immunoglobulin and detecting the expression of the antigen by an immunochemical method. 18. A system for rapidly screening compounds that cause mutations or changes in the expression of nucleic acid sequences in eukaryotic cells, which includes a target gene and a reporter gene, and the product of expression of the target gene is the same as that of the reporter gene. A screening system that can modulate expression. 19. The reporter gene has a eukaryotic promoter;
It has a regulatory sequence, a sequence encoding a reporter gene product, and a transcription termination signal, and the product resulting from the expression of the target gene binds to the regulatory sequence of the reporter gene, resulting in the termination of the sequence encoding the reporter gene product. 19. The system of claim 18, wherein the system modulates expression. 20. The target gene has a eukaryotic promoter, a sequence encoding a regulatory molecule, and a transcription termination signal;
20. The system of claim 19. 21. The system of claim 19, wherein the reporter gene product is selected from the group consisting of a biochemically detectable protein and a nucleic acid sequence complementary to the reporter gene sequence. 22. The system of claim 21, wherein the reporter gene product is selected from the group consisting of β-galactosidase, luciferase, peroxidase, and immunochemically detectable antigen. 23. The system of claim 20, wherein the regulatory gene product is selected from the group consisting of a repressor and a nucleic acid sequence capable of binding to the reporter gene or gene product. 24. The system of claim 23, wherein the regulatory molecule is a lac repressor protein and the regulatory sequence is a lacZ operator. 25, histone 3.2 gene, human ribosomal protein S14 gene, mouse ribosomal protein S16 gene, rat β-actin gene, cytomegalovirus early gene promoter, SV40 early promoter, Rous sarcoma virus long terminal repeat, and Moloney leukemia virus long 19. The system of claim 18, further comprising at least one promoter selected from the group consisting of terminal repeat portions. 26. The system of claim 18, further comprising a eukaryotic cell. 27. The system of claim 26, wherein the eukaryotic cell is an animal embryo at an early stage of differentiation. 28. The system of claim 26, wherein the animal cell is in a well-differentiated animal tissue.
JP9276389A 1988-11-25 1989-04-12 Assays for rapid screening for mutagenicity and teratogenicity Expired - Lifetime JPH0630623B2 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7045284B2 (en) 1993-04-02 2006-05-16 Rigel Pharmaceuticals, Inc. Method for selective inactivation of viral replication

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US7045284B2 (en) 1993-04-02 2006-05-16 Rigel Pharmaceuticals, Inc. Method for selective inactivation of viral replication

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