JPH07274967A - アンチセンスrnaを発現するベクター - Google Patents

アンチセンスrnaを発現するベクター

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JPH07274967A
JPH07274967A JP6073162A JP7316294A JPH07274967A JP H07274967 A JPH07274967 A JP H07274967A JP 6073162 A JP6073162 A JP 6073162A JP 7316294 A JP7316294 A JP 7316294A JP H07274967 A JPH07274967 A JP H07274967A
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JP
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gene
plasmid
fragment
expression
kbp
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JP6073162A
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Shinichi Miyake
伸一 三宅
Sadahiko Suzuki
定彦 鈴木
Nobuo Sakado
信夫 坂戸
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンチセンスRNAの発現により遺伝子抑制
を行うことを目的とする。 【構成】 チミジンキナーゼプロモータによるmRNA
発現のリードスルーを利用することを特徴とする、アン
チセンスRNAを発現させるための方法、並びにそのた
めのベクター及び、CD4、CD45の発現を抑制する
アンチセンスRNAを発現するベクターに関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は遺伝子工学の分野に属す
る。詳細には、本発明はあらゆるDNAを発現させる方
法、並びに遺伝子の発現を抑制するための方法及びその
ためのベクターに関する。さらに詳しくは、遺伝子発現
を抑制するために導入されるアンチセンスRNAを発現
するための方法及びそのためのベクターに関するもので
あり、特にCD4又はCD45を抑制するアンチセンス
RNAを発現するベクターに関する。なお、本明細書に
て使用している、遺伝子又はDNA配列に関して「発
現」とは、その遺伝子又はDNA配列がmRNAに転写
され、そのmRNAが翻訳されてタンパク質を生成する
工程を意味する。また、RNA又はアンチセンスRNA
に関して「発現」とはDNA配列の情報に基づいてRN
A又はアンチセンスRNAが転写される工程を意味す
る。
【0002】
【従来技術】遺伝子機能の解析のため、あるいは遺伝子
治療への応用のために、遺伝子の発現を抑制する種々の
方法が盛んに研究されている。遺伝子の発現を抑制する
方法の1つとして、アンチセンスRNAを用いる方法が
ある。アンチセンスRNAによる遺伝子発現の抑制は種
々行われており[例えば、幡野ら、臨床免疫,21,16
33(1989)]、そのメカニズムは以下のとおりであ
る。あるタンパク質をコードするDNA配列は相補的な
二本鎖DNAから構成され、その一方の鎖はセンス鎖、
他方の鎖はアンチセンス鎖と呼ばれる。センス鎖とは発
現される鎖、即ちmRNAに転写されさらにタンパク質
に翻訳される鎖であり、アンチセンス鎖とはそのセンス
鎖に相補的な鎖である。アンチセンス鎖は天然では転写
されず、翻訳もされない。しかし、アンチセンス鎖DN
Aであっても、それを適当なプロモータを持つ発現ベク
ターにつなぎ、得られた発現ベクターを適当な細胞に導
入すれば、人為的に転写させることができる。このよう
にして生成される転写体は「アンチセンスRNA」と呼
ばれる。このアンチセンスRNAはもともと内在するセ
ンスRNAと相補的であるため、お互いで二重鎖を形成
し、その結果センスRNAからのタンパク質への翻訳が
起こらなくなり、結果的にそのタンパク質は発現されな
い。このアンチセンスRNAは相補構造を持っていない
mRNAとは二重鎖を形成しないため、その抑制はその
アンチセンスRNAに関連する遺伝子に特異的なものと
なる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】遺伝子発現を抑制する
ために用いられるアンチセンスRNAの発現効率はその
発現に用いられるプロモータやアンチセンスRNAを得
ようとするセグメント部分のDNA配列及びその長さ等
により異なる[幡野ら、前掲]。従って、効率的な抑制効
果を得るためには、抑制しようとする遺伝子の発現抑制
に有用なアンチセンスRNAをコードするDNA配列に
応じた発現ベクターが必要であった。
【0004】アンチセンスRNAを用いた遺伝子発現の
抑制に関する種々の試みがなされているものの、上記の
ような問題点があるため、実際に抑制された遺伝子の数
はそれ程多くない。抑制しようとする遺伝子の1つにC
D4がある。CD4は免疫細胞であるT細胞のうち、ヘ
ルパー/インデューサー細胞にのみ発現される細胞表面
抗原であるが、T細胞抗原受容体による抗原認識やヒト
免疫不全ウイルスの感染等に重要な役割を果たしている
ことが判っており、このCD4発現を抑制することは、
CD4の機能の研究やAIDSの治療の研究に重要な知
見を与えるものとして期待される。
【0005】CD4遺伝子の抑制を行った例として、相
同組換えによる報告がある[ラヘムトラ他,ネーチャー,
353,180(1991)]。その研究の価値は高く評価
されるものの、相同組換えという方法の性格上、CD4
の発現抑制が完全に行われてしまう。他方、アンチセン
スRNAによる抑制では、遺伝子の発現は100%抑制
されることはないため(幡野ら、前掲)、CD4の低発現
等の場合の研究にはアンチセンスRNAによる抑制が必
要となる。別に、CD45遺伝子発現の抑制が試みられ
ている。CD45は白血球で特異的に発現される膜蛋白
質であり、その構造から考えて何らかの受容体であろう
と予想されているが、そのリガンドは不明である。しか
し、CD45はT細胞の活性化に関与していると考えら
れており、種々研究がなされている。CD45発現の抑
制に関して、CD45の発現が失われた変異株を化学物
質により得たという報告がある[ピンゲル他、セル,
,1055(1989)]。しかし、CD4の抑制に関し
て述べたように、この方法によってはCD45の低発現
モデルが得られないこと、さらに、突然変異がCD45
の遺伝子のみに起こったのかどうか不明であるという問
題があり、特異的なアンチセンスRNAによるCD45
発現の抑制が必要となる。
【0006】
【発明の詳しい説明】本発明の1つの目的は、チミジン
キナーゼプロモータ、Ecogpt遺伝子の構造遺伝子、チ
ミジンキナーゼ(TK)のポリAシグナル及び所望のD
NA配列をこの順序で配列させたDNA配列を含有する
ベクターである。本発明ベクターにはTKのポリAシグ
ナルが付加されているにもかかわらず、挿入されるDN
A配列は転写されることが意外にも見いだされた。当初
は、本発明のベクターにはTKのポリAシグナルが存在
するため、それよりも下流に位置する挿入DNA配列は
転写されないと予想された。しかし、実際には、本発明
ベクターを用いれば、TKプロモータによってEcogpt
遺伝子だけでなく、その下流に位置するDNA配列まで
も転写された。この挿入DNA配列はEcogpt遺伝子のm
RNAへの転写のリードスルー(読み過ごし転写)によ
って転写されたと考えられた。なお、Ecogpt遺伝子と
は、XGPRT(キサンチン−グアニンホスホリボシル
トランスフェラーゼ)をコードする大腸菌の遺伝子であ
り、Mulligan, R.C. & Berg, P., Science 209, 1422-1
427(1980);Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 78, 2072-2076(1
981)に記載されている。
【0007】本発明は、天然では転写されないアンチセ
ンス鎖の転写にこの発見を応用したものである。本発明
のベクターではリードスルーが起こるため、挿入するD
NA配列の長さや挿入部位にかかわらず、安定にアンチ
センスRNAを転写させることができ、従ってあらゆる
遺伝子の発現を抑制することが可能となる。また、余分
な長さのRNAがアンチセンスRNAに結合されていて
も、目的の遺伝子の発現を抑制することは可能である。
あるいは逆に、目的の遺伝子アンチセンスRNAの一部
であっても転写させることができ、種々のレベルの目的
遺伝子低発現モデルを得るうえで有益なものになると考
えられる。
【0008】従来のアンチセンスRNAを用いる遺伝子
発現抑制においては、使用するプロモータの種類によっ
ては低コピー数の転写体(トランスクリプト)しか形成さ
れず、遺伝子の発現抑制が充分に起こらない場合があっ
た。しかし、本発明の場合は、TKプロモータからのリ
ードスルーが起こるため、充分な転写体の量を保証で
き、アンチセンスRNAをコードするDNAをそのまま
ベクターに挿入しても充分な遺伝子抑制効果を得ること
ができる。しかし、さらに従来から行われているよう
に、ジヒドロ葉酸還元酵素遺伝子の下流にアンチセンス
RNAをコードするDNAをつなぎ、メソトレキセート
を用いて高コピー数とし、さらに抑制効果を高めること
もできる。ジヒロド葉酸還元酵素遺伝子はメソトレキセ
ートにより遺伝子重複することが知られているので、ジ
ヒドロ葉酸還元酵素遺伝子の下流にアンチセンスRNA
をコードするDNA配列をつなぎ、メソトレキセートの
存在下で遺伝子導入した細胞を選別すれば、ジヒドロ葉
酸還元酵素−アンチセンスRNAの重複を起こし、高コ
ピーの転写体を得ることができるのである。
【0009】本発明の別の目的は、アンチセンスRNA
を発現する本発明ベクターを作成するための出発プラス
ミドである、TKプロモータ及びEcogpt遺伝子を含有
する親ベクターを提供することである。リードスルーの
利用によってアンチセンスRNAを発現するベクターを
作成するために使用される親ベクターpBGMTGは、
13.5kbp のサイズを有し、以下の断片から構成され
る: ・0.2kbpのサイズを有するTKプロモータ断片 ・0.7kbpのサイズを有するEcogpt遺伝子断片 ・0.2kbpのサイズを有するTKのポリAシグナルを
含む断片 ・0.7kbpのサイズを有するメタロチオネインプロモ
ータ断片 ・1.2kbpのサイズを有するラビットβグロビンのス
プライスサイトとポリAシグナルを含む断片 ・2.7kbpのサイズを有するヒトβグロビン断片 ・5.6kbpのサイズを有するウシパピローマウイルス
の69%断片 ・2.1kbpのサイズを有するpBR322由来の断片 この親ベクターの制限部位及び機能地図を添付の図1に
示す。
【0010】本発明の親ベクターpBGMTGは、実施
例1に詳細に説明するようにして調製することができ
る。簡単に説明すれば、プラスミドpdBPV−1(Sarve
r,N. et al., Proc.Natl Acad.Sci.USA, 79, 7147-7151
(1982))のpML2を含有する2.6kbpのBamHI−
BamHI断片とプラスミドpX1(Waguer,M.J. et al.,
Proc.Natl Acad.Sci.USA, 78, 1441-1445 (1981))のH
SV−1 POHT3 TK遺伝子(TKプロモーター及
びポリAシグナルを含む)を含有する2.1kbpのBamH
I−BamHI断片とを連結し、プラスミドpdML2TK
を作成する。次に、プラスミドpMDSG(Lee,F. et a
l., Nature, 294, 228-232 (1981))由来のBamHI−B
amHI断片2.2kbpをプラスミドpUC18(東洋紡績
(株))のBamHI部位に挿入し、プラスミドpUC−Eco
gptIを作成する。
【0011】プラスミドpdML2TKよりTK遺伝子の
構造遺伝子を含有するBglII−SmaI断片(1.2kbp)
を除去し、得られた残余部分をプラスミドpUC−Ecog
ptIのEcogptが含まれるBglII−DraI断片(0.6kb
p)と連結し、プラスミドpML2TGを作成する。プラ
スミドpML2TG1由来の1.1kbp BamHI−Bam
HI断片をT4DNAポリメラーゼ(ベーリンガーマン
ハイム山之内(株))により平滑末端化し、他方プラスミ
ドpBMGNeo(Karasuyama,H. et al., Eur.J.Immuno
l., 18, 97-104(1988))のHindIIIによる部分切断とXb
aIによる切断とによって得られる12.3kbp断片を同
様にT4DNAポリメラーゼにより平滑末端化し、得ら
れた両者の平滑末端断片を連結し、プラスミドpBGM
TGを作成する。
【0012】次いで、この親ベクターに目的遺伝子の発
現を抑制するアンチセンスRNAコード化配列を挿入
し、アンチセンスRNA発現ベクターを作成する。以下
に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、こ
れらは本発明の単なる例示であって、本発明の範囲の限
定を意図するものではない。なお、以下の実施例中、制
限酵素を用いる遺伝子等の切断、及びT4DNAリガー
ゼを用いる遺伝子断片の連結は、特に断らない限り、そ
れぞれの酵素の製造元の教示に従って行っている。
【実施例】実施例1 親ベクターpBGMTGの組立て プラスミドpdBPV−1(Sarver,N. et al., Proc.Natl
Acad.Sci.USA, 79, 7147-7151 (1982))1μgをTris−
HCl 10mM、MgCl2 5mM、NaCl 100mM、2
−メルカプトエタノール1mMの緩衝液中でBamHI 2
Uによって切断した後、pML2を含有する2.6kbpの
BamHI−BamHI断片を1%アガロースゲルにより分
子量マーカーを用いて分離した。他方、プラスミドpX
1(Waguer,M.J. et al., Proc.Natl Acad.Sci.USA, 78,
1441-1445 (1981))1μgを同様の緩衝液中でBamHI
2Uによって切断した後、HSV−1 POHT3 TK
遺伝子(TKプロモーター及びポリAシグナルを含む)を
含有する2.1kbpのBamHI−BamHI断片を分子量
マーカーを用いて1%アガロースゲルにより分離した。
次いで、プラスミドpdBPV−1由来の上記2.6kbp
のBamHI−BamHI断片とプラスミドpX1由来の上
記2.1kbpのBamHI−BamHI断片とを50mM Tr
is−HCl、10mM MgCl2、20mM DTT、1mM
ATPの緩衝液中、5UのT4DNAリガーゼと共に2
0℃にて2時間反応させて再度連結した。得られたプラ
スミドの中から、分子量マーカーとともに、全長及びB
amHI1Uで切断した断片をアガロースゲルで分離し、
全長4.7kbp、BamHI−BamHI断片が2.6kbp及び
2.1kbpである所望のプラスミドを入手し、それをpM
L2TKと命名した。
【0013】次に、制限酵素BamHI 2Uを用いてプ
ラスミドpMDSG(Lee,F. et al.,Nature, 294, 228-2
32 (1981))1μgをTris−HCl 10mM、MgCl2 5m
M、NaCl 100mM、2−メルカプトエタノール1m
Mの緩衝液中で切断し、BamHI−BamHI断片2.2
kbpを1%アガロースゲルにて分子量マーカーを用いて
分離した。他方、プラスミドpUC18(東洋紡績(株))
1μgを同様の緩衝液中にてBamHI 2Uで切断し、次
いでプラスミドpMDSG由来のBamHI−BamHI断
片2.2kbpを、50mM Tris−HCl、10mM MgC
l2、20mM DTT、1mM ATPの緩衝液中、5Uの
T4DNAリガーゼによりプラスミドpUC18の唯一
のBamHIサイトに挿入し、プラスミドpUC−Ecogpt
Iを作成する。ここでは、分子量マーカーとともに、全
長及びBamHI1Uで切断した断片をアガロースゲルで
分離し、得られたプラスミドの中から全長4.9kbp、B
amHI−BamHI断片が2.7kbp及び2.2kbpである所
望のプラスミドを入手することで、プラスミドpUC−
EcogptIを作成した。
【0014】プラスミドpML2TK 1μgをTris−H
Cl 10mM、MgCl2 10mM、NaCl 50mM、DT
E(ジチオエリスリトール)1mM中にてBglII 2Uに
て切断した後、Tris−アセテート33mM、Mg−アセ
テート10mM、K−アセテート66mM、DTT 0.
5mM中にてSmaI 5Uで切断し、得られた断片を1%
アガロースゲルにて精製してTK遺伝子の構造遺伝子を
含有するBglII−SmaI断片(1.2kbp)を除去する。
得られた残余部分と、先に作成したプラスミドpUC−
EcogptI1μgをTris−HCl10mM、MgCl2 10m
M、NaCl 50mM、DTE 1mM中にてBglII2U及
びDraI 5Uを用いて切断した後1%アガロースゲル
にて精製して得られるEcogptが含まれるBglII−Dra
I断片(0.6kbp)とを、50mM Tris−HCl、10m
M MgCl2、20mM DTT、1mMATPの緩衝液中
で5UのT4DNAリガーゼにより連結し、プラスミド
pML2TGを作成する。ここでは、得られたプラスミ
ドの中から、分子量マーカーとともに、全長及びBamH
I1Uで切断した断片をアガロースゲルで分離し、全長
4.1kbp、BamHI−BamHI断片が1.5kbp及び2.
6kbpである所望のプラスミドを入手することで、プラ
スミドpML2TGを作成した。
【0015】プラスミドpML2TG1μgをTris−H
Cl 10mM、MgCl2 5mM、NaCl 100mM、2−
メルカプトエタノール1mMの緩衝液中でBamHI 2U
により切断した後、1.5kbp BamHI−BamHI断片
を1%アガロースゲルにより分子量マーカーを使用し、
分離する。得られた1.1kbp BamHI−BamHI断片
に16.6mM (NH4)2SO4、67mM Tris−HC
l、6.7mM MgCl2、10mM2−メルカプトエタノ
ール、6.7μM EDTAの緩衝液中、各33μMのd
ATP、dCTP、dGTP、dTTPを加え、その断片
をT4DNAポリメラーゼ(ベーリンガーマンハイム山
之内(株))5Uにより平滑末端化する。他方、プラスミ
ドpBMGNeo(Karasuyama,H. et al., Eur.J.Immuno
l., 18, 97-104 (1988))1μgをTris−HCl 10m
M、MgCl2 5mM、NaCl 100mM、2−メルカプ
トエタノール1mMの緩衝液中にてHindIII 1Uで部分
切断し(反応時間10分)、続けてTris−HCl 50m
M、MgCl2 10mM、NaCl 100mM、DTE 1m
M中にてXbaI2Uで切断し、次いで1%アガロースゲ
ルにて分子量マーカーを使用して精製し、得られた1
2.3kbp断片を上記と同様にT4DNAポリメラーゼ
により平滑末端化した。このようにして得られた平滑末
端化した両断片を50mM Tris−HCl、10mM Mg
Cl2、20mM DTT、1mMATPの緩衝液中にて5
UのT4DNAリガーゼによって連結し、プラスミドp
BGMTGを作成する。ここでは、得られたプラスミド
の中から、分子量マーカーとともに、BglII1Uで切断
した断片をアガロースゲルで分離し、BglII断片が2.
3kbpである所望のプラスミドを入手することで、プラ
スミドpBGMTGを作成した。このプラスミドを含有
する大腸菌E.coli pBGMTGは1994年3月16
日に受託番号FERM P−14233の下、工業技術
院生命工学技術研究所に寄託されている。
【0016】実施例2 CD4の発現を抑制するベクターの組立て 前記プラスミドpMDSG1μgをTris−HCl 10m
M、MgCl2 5mM、NaCl 100mM、2−メルカプ
トエタノール1mM中でHindIII 2Uにて切断した後、
Tris−HCl 10mM、MgCl2 10mM、NaCl 50
mM、DTE 1mM中にてBglII 2Uで切断し、DHF
R遺伝子を含有するHindIII−BglII断片(0.8kbp)
を1%アガロースゲルにて分子量マーカーを用いて分離
した。同様に切断し精製した前記pUC18のHindIII
−BglII断片に上記のDHFR遺伝子を含有するHindI
II−BglII断片(0.8kbp)を50mM Tris−HCl、
10mM MgCl2、20mM DTT、1mM ATPの緩
衝液中、5UのT4DNAリガーゼにより連結させ、プ
ラスミドpUCD2を作成する。ここでは、得られたプ
ラスミドの中から、分子量マーカーとともに、HindII
I、BglII各1Uで切断した断片をアガロースゲルで分
離し、HindIII−BglII断片が2.7kbp、0.8kbpであ
る所望のプラスミドを入手することで、プラスミドpU
CD2を作成した。
【0017】マウスのCD4のcDNAが組込まれてい
るプラスミドpcd−L3T4.25(Littman,DR. et a
l., Nature, 325, 453-455 (1987))1μgをTris−H
Cl 10mM、MgCl2 10mM、DTE 1mM中でKpn
I 5Uにより切断し、KpnI−KpnI断片(0.5kb
p,+324から−200)を1%アガロースゲルによ
って分子量マーカーを使用して分離し、それを同様にK
pnIで切断し精製したpUCD2(1μg)のDHFR
遺伝子の下流に存在する唯一のKpnIサイトに、50m
M Tris−HCl、10mM MgCl2、20mM DTT、
1mM ATPの緩衝液中にて5UのT4DNAリガーゼ
により挿入する。次いで、得られた各クローン0.1μ
gを用い、Tris−HCl10mM、MgCl2 5mM、Na
Cl 100mM、2−メルカプトエタノール1mMの緩衝
液中にてHindIII1U及びXhoI1Uで切断し、1%ア
ガロースゲルにて電気泳動を行い、CD4遺伝子を含有
するKpnI断片が逆向きになっているDHFR遺伝子と
結合しているものを、HindIII及びXhoIで切
断した断片が約1.4kbpであるものとして選択する
(なお、同じ向きに結合している場合は、HindIII及び
XhoI断片は約0.8kbpとなる)。
【0018】選択された上記プラスミド1μgを50m
M Tris−HCl、10mM MgCl2、100mM NaC
l、1mM DTE中にてHindIII2U及びEcoRI2U
を用いて切断した後、CD遺伝子およびDHFR遺伝子
を含有する1.4kbpのHindIII−EcoRI断片を1%ア
ガロースゲルにて分子量マーカーにより分離し、それ
を、16.6mM (NH4)2SO4、67mM Tris−HC
l、6.7mM MgCl2、10mM2−メルカプトエタノ
ール、6.7μM EDTAの緩衝液中にて各33μM
のdATP、dCTP、dGTP、dTTPを加えてT4D
NAポリメラーゼによって平滑末端化し、さらに実施例
1にて調製したpBGMTG1μgを50mM Tris−
HCl、10mM MgCl2、100mM NaCl、1mMD
TE中にてXbaI2U及びSalI2Uで切断し、1%ア
ガロースゲル上で大きいほうの断片を分離した後、同様
にT4DNAポリメラーゼで平滑末端化し、次いで50
mM Tris−HCl、10mM MgCl2、20mM DT
T、1mM ATP中で5UのT4DNAリガーゼにより
両者を連結させ、50mMTris−HCl、10mMMgCl
2、100mMNaCl、1mM DTE中でNotI2U及び
XhoI2Uで切断し、1%アガロースゲルにて電気泳動
を行い、Ecogpt遺伝子−DHFR遺伝子−アンチセン
スCD4遺伝子の順に並んでいるものを、NotI及びX
hoIで切断した断片が約5.5kbpであるものとして選
択し(分子量マーカー使用)、プラスミドpDAAS5
00TKGを作成する。
【0019】上記と同様にして、CD4のcDNA中の
−33から−200を含むプラスミドpDAAS210
TKG、+1582から+1070を含むプラスミドp
DAASstop510TKG、及び+2736から+23
06を含むpDAAS3’360TKGも作成した。
【0020】実施例3 CD45の発現を抑制するベクターの組立て DNA合成機(Applied Biosystems, 391 DNA Synthesiz
er)により合成した合成DNA24マー(CTAGAG
TCGACAAGCTTGGATCCC)及び合成DN
A24マー(TCGAGGGATCCAAGCTTGT
CGACT)各1μgを70mM Tris−HCl、10mM
MgCl2、5mM DTTの緩衝液中に入れ、ATP5
mMの存在下にてT4ポリヌクレオチドキナーゼを反応
させ、熱を加えた後ゆっくりと徐冷することにより両D
NAをアニールさせ、二本鎖DNAにする。プラスミド
pBSIIKS+(Stratagene212207)1μgを
50mM Tris−HCl、10mM MgCl2、100mM
NaCl、1mM DTE中でXhoI5U及びXbaI5Uに
て切断した後1%アガロースゲルで精製して大きい方の
断片を入手し、そのXbaI−XhoI間に上記二本鎖DN
Aを、50mMTris−HCl、10mMMgCl2、20mM
DTT、1mMATP中、5UのT4リガーゼを用いて
挿入する。得られた断片をさらに50mM Tris−HC
l、10mM MgCl2、100mM NaCl、1mM DTE
中にてHindIII5U及びBamHI5Uにより切断し、1
%アガロースゲルで精製して得られるHindIII−BamH
I断片(小さい方の断片)が除かれたものに、前記プラ
スミドpUCD2のHindIII−BglII断片(0.8kbp)
を挿入して、プラスミドpXXDHを作成する。ここで
は、得られたプラスミド0.1μgを用い、10mMTris
−HCl、10mMMgCl2、1mM DTE中でSacI1
U及びKpnI1Uにて切断した後、分子量マーカーとと
もにアガロースゲルで分離し、SacI−KpnI断片が
2.9kbp、0.8kbpのものを選別することで、プラスミ
ドpXXDHを作成した。
【0021】次に同様にDNA合成機により、合成DN
A33マー(AGATCTAGAGTCGACATCT
TTGAGGTCTGCCTT)及び27マー(GAG
CTCGAGTAGGAAACTTGCTCCCCA)
を製造し、それらをプライマーとして使用し、マウスの
CD45のcDNAが組込まれているプラスミドpLy−
5・T4(Raschke W.C. et al., Proc.Natl Acad.Sci.U
SA, 84, 161-165 (1987))の構造遺伝子+18から+3
71までをPCRにより複製する。各プライマー0.8
μg、pLy−5・T4 0.2μg、dATP、dCTP、
dGTP、dTTP各2mMを加えた100mMTris−H
Cl、500mMKCl、15mMMgClの緩衝液中
に、5UのTaqDNAポリメラーゼを加え、95℃1
分、55℃1分、72℃1分の反応を30回繰り返し
た。PCRにより複製した二本鎖DNAを50mM Tri
s−HCl、10mM MgCl2、100mM NaCl、1mM
DTE中でSalI5U及びXhoI5Uにて切断したの
ち、1%アガロースゲルで精製した。他方、前記プラス
ミドpXXDHを50mM Tris−HCl、10mM Mg
Cl2、100mM NaCl、1mM DTE中でXhoI5
Uにて切断し1%アガロースゲルで精製し、得られた唯
一のXhoIサイトに、50mM Tris−HCl、10mM
MgCl2、20mM DTT、1mM ATP中にて5Uの
T4リガーゼにより上記切断二本鎖DNAを挿入する。
得られたプラスミドから、DHFR遺伝子の下流に逆方
向にCD45のDNAが組込まれているものを選択する
に当たり、各クローン0.1μgをTris−HCl 50m
M、MgCl2 10mM、NaCl 100mM、DTE1mM
中にてXbaI1U、XhoI1Uで切断し、1%アガロー
スゲルにて電気泳動を行うことによって、XbaI及びX
hoIで切断した約1.2kbpの断片のあるものとして選
択し(正方向に組込まれたものは0.8kbpの断片とな
る)、プラスミドpDHAS350を作成する。
【0022】このプラスミドpDHAS350(1μg)
を50mMTris−HCl、10mM MgCl2、100mM
NaCl、1mM DTEの緩衝液中にてXbaI5U及びX
hoI5Uで切断した後1%アガロースゲルで精製し、そ
のプラスミドからDHFR遺伝子及びアンチセンスRN
AをコードするDNAが含まれるXbaI−XhoI断片
(1.2kbp)を分離する。他方、実施例1にて調製した
プラスミドpBGMTG1μgを50mM Tris−HCl、
10mM MgCl2、100mM NaCl、1mM DTE中
でXbaI5U及びSalI5Uで切断した後1%アガロー
スゲルで精製し、メタロチオネインプロモータを除去し
たXbaI−SalIサイトに、50mM Tris−HCl、
10mM MgCl2、20mM DTT、1mM ATP中に
て5UのT4リガーゼにより上記XbaI−XhoI断片を
挿入し、プラスミドpDAS45TKGを作成する。こ
こでは、得られたプラスミド1μgを用い、50mM Tr
is−HCl、10mM MgCl2、100mM NaCl、1m
M DTEの緩衝液中にてXbaI5U及びXhoI5Uで
切断した後、分子量マーカーとともに1%アガロースゲ
ルで分離し、1.2kbpの断片のあるものを選択すること
により、プラスミドpDAS45TKGを作成した。同
様にして、CD45のcDNA中の+18から+161
を含むプラスミドpDAS452TKGを作成する。
【0023】試験例1 アンチセンスRNAによるCD4発現の抑制 T細胞ハイブリドーマE44(Sakato N. et al., Immun
ology 71, 153-157 (1990))を10%FCS−RPMI
1640培養液[ギブコ]5ml を用いて50%全面成
長の状態にまで培養し、遠心により回収してOpti−M
EMI培養液[ギブコ]3ml を用いて2回洗浄する。
次いで、その同じ培養液1.5ml 中に再度懸濁する。
実施例2により調製したプラスミドpDAS500TK
G 10μgをエタノール沈澱させ、乾燥後、50μl の
水に溶解させる。これとリポフェクチン(ギブコ)40μ
l を水10μlで希釈したものとを混合し、用意したT
細胞ハイブリドーマE44細胞溶液に滴下してトランス
フェクションを行い、16時間CO2インキュベータ内
で培養する。
【0024】トランスフェクションを行った細胞溶液に
20%FCS−Opti−MEM[ギブコ]1.5mlを加
え、さらに24時間培養する。遠心により細胞を回収
し、10%FCS−RPMI1640培養液24ml中に
懸濁し、1mlずつ24ウェルプレートにまき、24時間
培養する。各ウェルに1mlの選択培地(1.6μg/mlマ
イコフェノール酸、500μg/mlザンチン、30μg/
mlハイポキサンチン、20μg/mlチミジン、4μg/ml
アミノプテリン、10%FCS−RPMI1640培養
液)を加え、以後3日毎に半量の培地を選択培地(0.
8μg/mlマイコフェノール酸、250μg/mlザンチ
ン、15μg/mlハイポキサンチン、10μg/mlチミジ
ン、2μg/mlアミノプリテン)と交換する。同様に、
pDAAS210TKG、pDAASstop510TK
G、及びpDAAS3’360TKGを用いてトランス
フェクションを行った。
【0025】10日後にマイコフェノール酸耐性のコロ
ニーが出現し始め、これらのコロニーを各ウェル毎に増
殖させ、ラット抗−マウスCD4抗体(GK−1.5)
−FITC標識抗−ラット抗体により染色し、FACS
(FACScan,ベクトンディッキンソン)によりトラ
ンスフェクトしたE44細胞のCD4発現率を測定し
た。各トランスフェクタント細胞のうち、CD4発現率
が低下していたのはpDAS500TKGのみであり、
そのトランスフェクト細胞の発現率はトランスフェクト
していないE44細胞の1/10であった。E44細胞
は通常CD4以外のCD3及びTCRを発現するが、上
記のアンチセンスRNAが導入された細胞では、CD3
及びTCRの発現率はもとのE44細胞と比較して低下
しておらず、CD4のみが特異的に抑制されていること
が確認された。また、このアンチセンスRNAをコード
するDNAの代わりにセンスDNAを組込んだpDS5
00SGBをトランスフェクトした細胞ではCD4、C
D3、TCRの何れもその発現が抑制されていなかっ
た。次に、CD4の抑制が確認できた、プラスミドpD
AS500TKGをトランスフェクトした細胞のRNA
を抽出し、CD4のアンチセンスRNA鎖に相補する放
射標識プローブを用いてノーザンブロットを行った。実
施例2にて調製したベクターに挿入したアンチセンスR
NAをコードするDNA断片は約500bp長であるが、
このノーザンブロットでは、CD4アンチセンスRNA
を含む2.7kbpのmRNAがフィルム感光によって確認
された。このことは、本実施例におけるCD4アンチセ
ンスRNAがEcogpt遺伝子RNAのリードスルーとし
て発現されたことを示している。
【0026】試験例2 アンチセンスRNAによるCD45の発現の抑制 T細胞ハイブリドーマ3DO−54.8(White J. et a
l., Immunology 130,1033-1037 (1983))を50%全面成
長した状態まで培養し、遠心により回収してRPMI1
640培養液[ギブコ]5ml で2回洗浄する。得られ
たペレットをRPMI1640で濃度5×105/mlに
調整する。実施例3で得たプラスミドpDAS45TK
G 20μgをエタノール沈澱し、乾燥後、水50μl に
溶解させる。これとリポフェクチン(ギブコ)40μl
を水10μlで希釈したものとを混合し、上記の細胞溶
液2ml(1×106)に滴下して、インキュベータ内で6
時間放置する。10%FCS−RPMI1640培養液
20ml に上記のトランスフェクションした細胞溶液を
加え、インキュベータ内で48時間培養する。細胞を遠
心により回収し、10%FCS−RPMI1640にて
洗浄後、25mlの選択培地(0.1μg/mlマイコフェノ
ール酸、250μg/mlザンチン、15μg/mlハイポキ
サンチン、10μg/mlチミジン、2μg/mlアミノプテ
リン、10%FCS−RPMI1640培養液)中に懸
濁し、96ウェルプレートの各ウェルに200μlずつ
添加し、1週間培養する。各ウェルの培養液の半量を新
鮮な10%FCS−RPMI1640と交換し、以後3
日毎に培養液半量を交換する。同様にしてpDAS45
2TKGのトランスフェクションを行った。
【0027】トランスフェクション後2週間でコロニー
が出現し始め、これらのコロニーを増殖させた後、マウ
ス抗−マウスCD45抗体、FITC標識アンチ抗−抗
体(カッペル社)により染色した。同様に、トランスフ
ェクションしていない3DO−54.8細胞も染色し、
対照として用いた。FACSにより両者を比較すること
で、トランスフェクトした3DO−54.8のCD45
発現を評価した。トランスフェクトした細胞のうち、p
DAS452TKGのトランスフェクタント細胞のCD
45発現率の変化はなかったが、pDAS45TKGの
トランスフェクタント細胞のCD45発現は、トランス
フェクトしていない対照細胞の25%の発現率でしかな
かった。
【0028】
【発明の効果】本発明のベクターを使用すれば、利用す
るアンチセンスRNAのコード化配列の部位や長さにか
かわらず、安定に転写させることができ、センスDNA
の発現を抑制することが可能となる。従って、本発明は
遺伝子機能の解析や遺伝子治療の応用等の評価を行うう
えで有用である。さらに、CD4及びCD45を抑制す
るアンチセンスRNAを発現する本発明のベクターによ
り、免疫細胞の機能解析や免疫疾患の治療への応用が可
能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 アンチセンスRNAを発現するための親ベク
ター、pBGMTGの制限部位及び機能地図である。
【符号の説明】 1 チミジンキナーゼプロモータ断片 2 Ecogpt断片 3 チミジンキナーゼのポリAシグナルを含む断片 4 メタロチオネインプロモータ断片 5 ウサギβグロビンのスプライスサイト断片 6 ウサギβグロビンのポリAシグナルを含む断片 7 ヒトβグロビン断片 8 ウシパピローマウイルスの69%断片 9 pBR322由来の断片

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チミジンキナーゼプロモータ、Ecogpt
    遺伝子の構造遺伝子、チミジンキナーゼのポリAシグナ
    ル及び所望のDNA配列をこの順序で配列させたDNA
    配列を含有しているベクターを使用することを特徴とす
    る、当該所望のDNA配列を転写させる方法。
  2. 【請求項2】 所望のDNA配列がアンチセンス鎖であ
    る請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 チミジンキナーゼプロモータ、Ecogpt
    遺伝子の構造遺伝子、チミジンキナーゼのポリAシグナ
    ル及び所望のDNA配列をこの順序で配列させたDNA
    配列を含有するベクター。
  4. 【請求項4】 所望のDNA配列がある構造遺伝子のア
    ンチセンス鎖のすべて又はその一部である請求項3に記
    載のベクター。
  5. 【請求項5】 所望のDNA配列がCD4の発現を抑制
    するCD4コード化配列のアンチセンス鎖のすべて又は
    その一部である請求項3に記載のベクター。
  6. 【請求項6】 所望のDNA配列がマウスCD4コード
    化配列の+324から−200に相当するアンチセンス
    RNAをコードするDNAである請求項5に記載のベク
    ター。
  7. 【請求項7】 所望のDNA配列がCD45の発現を抑
    制するCD45コード化配列のアンチセンス鎖のすべて
    又はその一部である請求項3に記載のベクター。
  8. 【請求項8】 所望のDNA配列がマウスCD45コー
    ド化配列の+371から+18に相当するアンチセンス
    RNAをコードするDNAである請求項7に記載のベク
    ター。
  9. 【請求項9】 図1に示されるベクターpBGMTG。
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