KR100493703B1 - Recombinant Vectors Useful in Animal Cells and Expression Vectors for Preparing Erythropoietin - Google Patents

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Abstract

본 발명은 벡터 증폭이 우수하게 달성되도록 재조합된 벡터 및 상기 벡터를 이용한 에리트로포이에틴의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메틸화 DNA 결합 단백질의 결합 서열 중 저친화성 결합 부위를 고친화성 결합 부위로 변이된 메틸화 DNA 결합 단백질의 결합 서열을 포함하는 사이토메갈로바이러스의 프로모터 및 상기 프로모터에 작동적으로 연결된 dhfr 및 진핵세포에서 작동하는 복제원점을 포함하는 dhfr- 동물세포용 벡터 및 상기 벡터에 에리트로포이에틴을 코딩하는 유전자가 삽입된 발현 벡터, 그리고 그를 이용한 에리트로포이에틴의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a recombinant vector and a method for producing erythropoietin using the vector to achieve a vector amplification, and more particularly, a low affinity binding site in the binding sequence of the methylated DNA binding protein as a high affinity binding site. the mutated methylated DNA binding promoter of cytomegalovirus comprising a binding sequence of the protein and a replication origin which operate in operatively dhfr and eukaryotic cells associated with the said promoter dhfr comprising - a vector and the vector for animal cells, erythropoietin It relates to an expression vector inserted with the gene encoding the, and a method for producing erythropoietin using the same.

Description

동물세포용 재조합 벡터 및 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 동물세포용 발현벡터{Recombinant Vectors Useful in Animal Cells and Expression Vectors for Preparing Erythropoietin} Recombinant Vectors Useful in Animal Cells and Expression Vectors for Preparing Erythropoietin for Mass Production of Recombinant Vectors and Erythropoietin for Animal Cells

본 발명은 벡터 및 상기 벡터를 이용한 에리트로포이에틴의 제조방법에 과한 것으로서, 보다 상세하게는 벡터 증폭이 우수하게 달성되도록 재조합된 벡터 및 상기 벡터를 이용한 에리트로포이에틴의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vector and a method for producing erythropoietin using the vector, and more particularly, to a recombinant vector and a method for producing erythropoietin using the vector to achieve excellent vector amplification.

에리트로포이에틴 (EPO)은 골수 내에서 생성된 적아구를 적혈구로 분화시키는 적혈구 형성 자극인자라고도 하는 산성 당단백질 호르몬이다. 인간의 EPO는 166개의 아미노산으로 구성되어 있으며 3개의 N-결합 당쇄와 한 개의 O-결합 당쇄를 포함하고 있고, 전체 당쇄는 이 당단백호르몬 분자량의 40%에 해당한다.Erythropoietin (EPO) is an acidic glycoprotein hormone, also known as an erythropoiesis-stimulating factor, that differentiates erythrocytes produced in the bone marrow into red blood cells. Human EPO consists of 166 amino acids and contains three N-linked sugar chains and one O-linked sugar chain, and the entire sugar chain corresponds to 40% of the molecular weight of this glycoprotein hormone.

인간 EPO는 적혈구 전구세포의 마지막 성숙과 성장을 조절하는 역할을 하는 호르몬으로서 주로 태아 간이나 성인 신장에서 생산되며, 혈액내 인간 EPO량은 저산소 혈중 상태에서 증가하여 그 결과로 성숙한 산소전달 적혈구 세포의 생산을 조절한다 (Krystal et al., ExpHematol. 11:649-660(1983))Human EPO is a hormone that controls the final maturation and growth of erythrocyte progenitor cells. It is mainly produced in fetal liver or adult kidney, and the amount of human EPO in the blood is increased in hypoxic blood, resulting in the development of mature oxygenated red blood cells. Regulate production (Krystal et al., ExpHematol. 11: 649-660 (1983))

EPO는 건강한 사람의 경우 보통 혈액 내에 10-20 mIU/㎖가 존재하며, 사고 등으로 다량 출혈이 유발되어 인체 내 산소 농도가 감소하는 경우에는, EPO의 생산이 자극되어 그 생산성이 최소한 1000 배까지 증가한다. 또한 신장에 이상이 있는 경우에는 EPO의 생산이 감소하여 극심한 빈혈을 초래하기도 한다 (Jacobson, et al., Nature, 179: 633-634(1957)).In healthy people, EPO is usually present in the blood of 10-20 mIU / ml, and in the event of a massive bleeding caused by an accident, the oxygen concentration in the human body is reduced, the production of EPO is stimulated and its productivity is at least 1000 times. Increases. In addition, abnormalities in the kidneys may lead to decreased production of EPO, resulting in severe anemia (Jacobson, et al., Nature , 179: 633-634 (1957)).

따라서, EPO는 겸상 적혈구성 빈혈, 적혈구 용해증, 혈우병, 생리적 빈혈, 수술전후의 과다 출혈 및 만성 신부전증으로 신장이 손상되어 EPO를 생산하지 못하는 빈혈증을 치료하는 데 이용되고 있다.Therefore, EPO has been used to treat anemia that does not produce EPO due to kidney damage due to sickle cell anemia, erythrolytic anemia, hemophilia, physiological anemia, excessive bleeding before and after surgery, and chronic renal failure.

지금까지 임상적으로 사용된 EPO는 주로 양의 혈장, 사람의 오줌 및 재생불량성 빈혈 환자의 오줌 등에서 추출된 것으로서, 이를 치료에 사용하기에는 양이 충분하지 않아 널리 이용되지 못하였다. 따라서 인간 EPO를 대량으로 제조하기 위해서 유전자 재조합 기술 방법이 시도되었는데 구체적으로 인간 EPO 유전자의 cDNA가 클로닝되어 그의 DNA 염기 서열이 밝혀지고, 이 유전자을 포함하는 발현벡터를 포유동물 세포인 CHO 세포주 유래의 디히드로폴레이트 환원효소 (dihydrofolate reductase: dhfr) 변이 세포주 (ATCC CRL 9096) 등에 형질전환시켜 순수한 EPO를 생산하는 방법 등이 시도되었다.Until now, clinically used EPO was mainly extracted from sheep's plasma, human urine, and urine in patients with aplastic anemia. Therefore, in order to manufacture a large amount of human EPO, a method of recombination technology has been attempted. Specifically, cDNA of human EPO gene is cloned to reveal its DNA base sequence, and the expression vector containing the gene is derived from a mammalian cell CHO cell line. A method of producing pure EPO by transforming a dihydrofolate reductase (dhfr) mutant cell line (ATCC CRL 9096) or the like has been attempted.

한편, 천연형 인간 EPO는 산성, 단일형의 당단백질로서 전체 분자량이 약 34-38 kDa 정도이며, 당을 제외한 단백질 부분만의 분자량은 약 18,000 Da이다 ( Wang et al., Endocrinology, 166: 2286-2292(1985)). 인간 EPO에서 전체 분자량의 약 40%인 당쇄 부분은 인간 EPO의 생체 내 활성에 필수적인 역할을 하므로, 인간 EPO의 당 함량이 감소되면 인간 EPO 분자의 생물학적 반감기가 급격히 감소되어 인간 EPO의 생체내 생물학적 활성이 소실된다. 인간 EPO에서 당쇄 구조의 중요성에 대한 인식은 점차 증가되고 있는데, 이에 유전자 재조합 기술을 이용하여 이질적인 다양한 숙주세포로부터 인간 EPO를 제조하는 경우에는 많은 문제점에 직면하게 된다.On the other hand, natural human EPO is an acidic, monomeric glycoprotein with a total molecular weight of about 34-38 kDa and a molecular weight of only the protein part excluding sugar is about 18,000 Da (Wang et al., Endocrinology , 166: 2286- 2292 (1985). Since the sugar chain portion of about 40% of the total molecular weight in human EPO plays an essential role in the in vivo activity of human EPO, when the sugar content of human EPO is reduced, the biological half-life of the human EPO molecule is drastically reduced, resulting in in vivo biological activity of human EPO. This is lost. There is a growing awareness of the importance of sugar chain structures in human EPO, which leads to many problems when producing human EPO from heterogeneous host cells using genetic recombination techniques.

유전자 재조합 기술을 이용한 당단백 호르몬의 발현 및 제조에 있어서, 일반적으로 숙주세포로서 대장균, 효모, 곤충세포 또는 동물세포 등이 사용될 수 있으나, 이들은 각기 자체의 당화능이나 당화 체계가 다르기 때문에 특히 인간 EPO와 같이 당이 호르몬의 생체내 활성에 절대적으로 중요한 역할을 하는 당단백 호르몬을 제조하기 위해서는 숙주세포를 선택할 때 당화능이나 당화체계를 가장 우선적으로 고려하여야 한다.In the expression and production of glycoprotein hormone using genetic recombination technology, Escherichia coli, yeast, insect cells or animal cells may be generally used as host cells, but they are particularly different from human EPO because they have different glycation or glycosylation systems. Likewise, in order to prepare glycoprotein hormones in which sugar plays an important role in the in vivo activity of hormones, the glycosylation capacity or glycosylation system should be considered first when selecting host cells.

숙주세포 중 대장균은 당화능이 전혀 없고, 효모나 곤충세포의 경우에는 당화능은 있으나 주로 고만노즈형의 당단백질을 생성하거나 인간 EPO와 같은 복합형 당단백질을 생성시키기에는 당화능이 낮기 때문에 인간 EPO 제조를 위한 숙주세포로는 적합하지 못하다. 한편, 포유동물 세포 CHO세포와 같은 햄스터 세포들은 자체의 당화 체계에 인간 EPO와 같은 복합형 당단백호르몬의 생성능이 우수한 특징이 있다. 더욱이, 차이니즈 햄스터 난소세포인 CHO 세포는 생의약품 생산에 가장 많이 사용되는 숙주세포로서, 디히드로폴레이트 환원효소-결손 세포주를 사용한 유전자 증폭에 의해 높은 생산성이 가능한 이점이 있다. 따라서, 포유동물 세포 중 햄스터 세포류인 CHO 세포, 특히 디히드로폴레이트 환원효소-결손 세포인 CHO/dhfr-는 인체 내에서 안전하며 고활성을 나타내는 인간 EPO를 제조하기 위한 숙주세포로 유용하게 사용할 수 있다.E. coli has no glycosylation capacity in host cells, and in the case of yeast or insect cells, it has glycosylation ability, but human EPO production is mainly because of low glycosylation ability to produce high-mannose-type glycoprotein or complex glycoprotein such as human EPO It is not suitable as a host cell for. On the other hand, hamster cells such as mammalian cell CHO cells are characterized by excellent ability to produce complex glycoprotein hormones such as human EPO in its glycosylation system. Moreover, CHO cells, which are Chinese hamster ovary cells, are the most used host cells for biopharmaceutical production, and have the advantage of high productivity by gene amplification using a dihydrofolate reductase-deficient cell line. Accordingly, CHO cells, which are hamster cell types, especially CHO / dhfr-, which are dehydrofolate reductase-deficient cells, can be usefully used as host cells for producing human EPO which is safe in the human body and exhibits high activity. have.

형질전환된 CHO 세포는 MTX를 첨가한 배지에 단계적으로 적응시켜 EPO 유전자를 증폭시킴으로써 EPO의 생산량을 효율적으로 증가시킬 수 있다 (Malik et al., DNA and Cell Bio., 6:453-9(1992)).Transformed CHO cells can efficiently increase the production of EPO by amplifying the EPO gene by gradual adaptation to medium containing MTX (Malik et al., DNA and Cell Bio. , 6: 453-9 (1992). )).

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Throughout this specification, a number of articles are referenced and their citations are indicated. The disclosures of cited articles are incorporated herein by reference in their entirety to more clearly describe the level of the technical field to which the present invention pertains and the content of the present invention.

따라서, 본 발명의 목적은 dhfr- 동물세포용 벡터를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vector for dhfr - animal cells.

본 발명의 다른 목적은 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 dhfr- 동물세포용 발현벡터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an expression vector for dhfr - animal cells for mass production of erythropoietin.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 벡터에 의해 형질전환된 dhfr- 동물세포주를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to provide a dhfr - animal cell line transformed by the vector.

본 발명의 또 다른 목적은 에리트로포이에틴의 제조방법을 제공하는 데 있다. Still another object of the present invention is to provide a method for preparing erythropoietin.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 메틸화 DNA 결합 단백질의 결합 서열 중 저친화성 결합 부위를 고친화성 결합 부위로 변이된 메틸화 DNA 결합 단백질의 결합 서열을 포함하는 사이토메갈로바이러스의 프로모터 및 상기 프로모터에 작동적으로 연결된 dhfr 및 진핵세포에서 작동하는 복제원점을 포함하는 dhfr- 동물세포용 벡터를 제공한다.According to an aspect of the present invention, the present invention relates to a promoter of cytomegalovirus and a promoter comprising a binding sequence of a methylated DNA binding protein in which a low affinity binding site in a binding sequence of a methylated DNA binding protein is transformed into a high affinity binding site. Provided are dhfr - animal cell vectors comprising an operatively linked dhfr and a replication origin that operates in eukaryotic cells.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 메틸화 DNA 결합 단백질의 결합 서열 중 저친화성 결합 부위를 고친화성 결합 부위로 변이된 메틸화 DNA 결합 단백질의 결합 서열을 포함하는 사이토메갈로바이러스의 프로모터, 상기 프로모터에 작동적으로 연결된 dhfr 및 진핵세포에서 작동하는 복제원점, 에리트로포이에틴을 코딩하는 유전자 및 상기 에리트로포이에틴 유전자에 작동적으로 연결된 진핵세포에서 작동하는 프로모터를 포함하는 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 dhfr- 동물세포용 발현벡터를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a promoter of cytomegalovirus comprising a binding sequence of a methylated DNA binding protein in which a low affinity binding site in a binding sequence of a methylated DNA binding protein is transformed into a high affinity binding site. For mass production of erythropoietin comprising dhfr operably linked and origin of replication in eukaryotic cells, genes encoding erythropoietin and promoters in eukaryotic cells operably linked to the erythropoietin gene. dhfr - provides an expression vector for animal cells.

본 발명은 dhfr- 로 형질전환된 동물세포에서 낮은 농도의 디히드로폴레이트 환원 효소의 저해제, 특히 메토트렉세이트 (MTX)의 낮은 농도에서 벡터의 증폭이 우수하게 달성되는 벡터 및 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 발현벡터에 관한 것이다. 본 명세서에서, 용어 "dhfr- 동물세포"는 디히드로폴레이트 환원효소 (dihydrofolate reductase: DHFR)가 정상적으로 발현되지 않아, 세포 내 상기 효소의 활성이 없거나 또는 거의 없도록 형질전환된 동물세포를 의미한다. 본 발명은 상기 숙주 세포의 특성 및 선택 (selection) 되기 위한 DHFR 유전자 (이하, "dhfr"라 한다)를 포함하는 유전자의 증폭 (gene amplification) 원리를 이용한 것이다. 즉, dhfr- 동물세포를 dhfr-포함 DNA (예: 벡터)로 형질전환시키고, 형질전환된 세포에 DHFR 저해제를 처리한 경우에는 dhfr를 포함하는 벡터가 세포 내에서 많이 증폭된 세포가 선택되게 된다. 결국, 벡터의 증폭이 달성된다.The present invention provides a large amount of vector and erythropoietin, which achieves excellent amplification of the vector at low concentrations of inhibitors of dihydrofolate reductase, particularly methotrexate (MTX), in animal cells transformed with dhfr . It relates to an expression vector for. As used herein, the term "dhfr - animal cell" refers to an animal cell that is not normally expressed in dihydrofolate reductase (DHFR), so that there is little or no activity of the enzyme in the cell. The present invention utilizes the principle of gene amplification including a DHFR gene (hereinafter referred to as "dhfr") for the characterization and selection of the host cell. In other words, when dhfr - animal cells are transformed with dhfr-containing DNA (eg, a vector), and the transformed cells are treated with a DHFR inhibitor, the cells with amplified dhfr-containing vectors are selected. . As a result, amplification of the vector is achieved.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 낮은 농도의 DHFR 저해제에 의해서도 효과적인 벡터의 증폭을 달성할 수 있도록 벡터가 제작된다. 이러한 전략을 위하여, dhfr에 작동적으로 (operatively) 연결된 프로모터의 전사 활성을 인위적으로 감소시킨다. 상기 프로모터는, 동물 세포에서 통상적으로 이용되는 사이토메갈로바이러스 (cytomegalovirus: 이하, "CMV"라 한다)의 프로모터이고, 보다 바람직하게는 CMV의 즉시 초기형 프로모터 (immediately early promoter)이다. 이 프로모터의 활성을 감소시키기 위하여, 상기 프로모터에 있는 다양한 전사 조절 서열 가운데, 메틸화 DNA 결합 단백질 (methylated binding protein)의 결합 서열을 변이 (mutation)시킨다. 상기 메틸화 DNA 결합 단백질은 전사 조절 인자 중 하나로서, CMV 프로모터에는 메틸화 DNA 결합 단백질에 대한 결합 서열이 3개가 있다. 그 중 2개는 고친화성 결합 서열이고, 나머지 1개는 저친화성 결합 서열이다 (Zhang, X. Y. et al., Virology, 182:865-869(1991)).According to a preferred embodiment of the present invention, the vector is constructed to achieve effective vector amplification even with low concentrations of DHFR inhibitors. For this strategy, artificially reduce the transcriptional activity of a promoter operatively linked to dhfr. The promoter is a promoter of cytomegalovirus (hereinafter referred to as "CMV") commonly used in animal cells, and more preferably is an immediate early promoter of CMV. To reduce the activity of this promoter, among the various transcriptional regulatory sequences in the promoter, the binding sequence of the methylated binding protein is mutated. The methylated DNA binding protein is one of the transcriptional regulators, and the CMV promoter has three binding sequences for the methylated DNA binding protein. Two of them are high affinity binding sequences and the other one is low affinity binding sequences (Zhang, XY et al., Virology , 182: 865-869 (1991)).

본 발명은 상기 결합 서열 중에서 저친화성 결합 서열을 변이시킨다. 상기 변이는 저친화성 결합 서열을 고친화성 결합 서열로 변이시키는 것으로서, 이러한 변이에 의해 dhfr 유전자에 작동적으로 연결된 프로모터의 전사 활성이 감소되고(Xian-Yang Zhang et al., Nucl. Aci. Res., 23:3026-3033(1995)), 결국 이러한 변이가 발생된 프로모터에 연결된 dhfr의 전사가 억제되게 된다. 상기 저친화성 결합 부위의 고친화성 결합 부위로의 변이는, 가장 바람직하게는, ATCGCCTGGAGA 서열을 GTTGCCATAGTG로 변이시키는 것이다.The present invention mutates the low affinity binding sequence among the binding sequences. The mutation is a mutation of a low affinity binding sequence into a high affinity binding sequence, which reduces the transcriptional activity of the promoter operably linked to the dhfr gene (Xian-Yang Zhang et al., Nucl. Aci. Res. 23: 3026-3033 (1995)), eventually inhibiting the transcription of dhfr linked to the promoter in which this mutation occurred. The mutation of the low affinity binding site to the high affinity binding site is most preferably the mutation of the ATCGCCTGGAGA sequence to GTTGCCATAGTG.

상술한 dhfr 유전자에 작동적으로 연결된 프로모터는 가장 바람직하게는 첨부한 서열 번호 1의 염기 서열 및 이와 기능적 등가물을 포함한다.Promoters operably linked to the above-mentioned dhfr gene most preferably comprise the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 attached and functional equivalents thereof.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 동물세포는 CHO (Chinese Hamster Ovary) 세포이고, 이는 DHFR이 결핍된 CHO 세포는 안전성과 효용성이 검증되어 FDA로부터 승인 받아 널리 사용되고 있기 때문이다.According to a preferred embodiment of the present invention, the animal cells are CHO (Chinese Hamster Ovary) cells, because CHO cells deficient in DHFR have been widely used by the FDA has been approved for safety and efficacy.

본 발명의 벡터에 포함된 진핵세포에서 작동하는 복제원점은 f1 복제원점, SV 40 복제원점, pMB1 복제원점, Adeno 복제원점, AAV 복제원점 및 BBV 복제원점 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.Replication origins that operate in eukaryotic cells included in the vectors of the present invention include, but are not limited to, f1 origin, SV 40 origin, pMB1 origin, Adeno origin, AAV origin and BBV origin.

가장 바람직하게는, 본 발명의 dhfr- 동물세포용 벡터는 도 6에 도시된 유전자 지도를 갖는 pCBE4이다. 도 6에서, "변이된 CMV 프로모터"는 CMV 프로모터 서열 중 메틸화 DNA 결합 단백질의 결합 서열의 저친화성 결합 부위가 고친화성 결합 부위로 변이된 것을 의미하며, "pEM"은 EM-7 프로모터 서열을 의미한다.Most preferably, the dhfr - animal cell vector of the present invention is pCBE4 with the genetic map shown in FIG. 6. In Figure 6, "mutated CMV promoter" means that the low affinity binding site of the binding sequence of the methylated DNA binding protein in the CMV promoter sequence is mutated to a high affinity binding site, "pEM" refers to the EM-7 promoter sequence do.

본 발명의 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 발현벡터에 있어서, 삽입되어 있는 에리트로포이에틴을 코팅하는 유전자는 gDNA (genomic DNA) 또는 cDNA (complementary DNA)이며, 자연형에 보다 근접된 에리트로포이에틴을 얻기 위해서는 gDNA가 보다 바람직하다.In the expression vector for producing a large amount of erythropoietin of the present invention, the gene for coating the inserted erythropoietin is gDNA (genomic DNA) or cDNA (complementary DNA), erythropoietin closer to the natural form GDNA is more preferable to obtain.

본 발명의 발현벡터에 있어서, 상기 에리트로포이에틴 유전자에 작동적으로 연결된 진핵세포에서 작동하는 프로모터는 사이토메갈로 바이러스의 즉시 초기형 프로모터, SV40의 프로모터 (SV 40 후기형 프로모터 및 SV 40 초기형 프로모터), HSV (herpes simplex virus)의 tk 프로모터, 아데노바이러스 2 주요 후기형 프로모터(Adeno 2 major late promoter PAdml), 아데노바이러스 2 초기형 프로모터(PAdE2), AAV (human parvo virus-associated virus)의 p19 프로모터 및 마우스의 메탈로티오네인 프로모터 (metallothionein), MT 프로모터 및 MMTV LTR 프로모터 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the expression vector of the present invention, the promoter operating in the eukaryotic cells operably linked to the erythropoietin gene is an immediate early promoter of cytomegalovirus, a promoter of SV40 (SV 40 late promoter and SV 40 early promoter), HSV ( tk promoter of herpes simplex virus), Adeno 2 major late promoter P Adml , adenovirus 2 early promoter (P AdE2 ), p19 promoter of human parvo virus-associated virus (AAV), and metal of mouse Rothionine promoter (metallothionein), MT promoter and MMTV LTR promoter and the like can be used, but is not limited thereto.

본 발명의 발현벡터에는 전사 종결 서열로서, 폴리 아데닐화 서열이 포함되며, 예를 들어 SV40 polA 서열 및 BGH polA 서열 등이 이용될 수 있다.As the transcription termination sequence, the expression vector of the present invention includes a polyadenylation sequence, and for example, an SV40 polA sequence and a BGH polA sequence may be used.

본 발명의 가장 바람직한 구현예에 따르면, 상기 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 동물세포용 발현벡터는 도 8에 도시된 유전자 지도를 갖는 pCBE5M이다. 도 8에서, "변이된 CMV 프로모터"는 CMV 프로모터 서열 중 메틸화 DNA 결합 단백질의 결합 서열의 저친화성 결합 부위가 고친화성 결합 부위로 변이된 것을 의미한다.According to the most preferred embodiment of the present invention, the expression vector for animal cells for mass production of the erythropoietin is pCBE5M having the gene map shown in FIG. In Figure 8, "mutated CMV promoter" means that the low affinity binding site of the binding sequence of the methylated DNA binding protein in the CMV promoter sequence is mutated to a high affinity binding site.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 dhfr- 동물세포용 벡터에 의해 형질전환된 dhfr- 동물 세포주를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a dhfr - animal cell line transformed with the dhfr - animal cell vector described above.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 상술한 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 동물세포용 발현벡터에 의해 형질전환된 dhfr- 동물 세포주를 제공한다. 본 발명의 가장 바람직한 구현예에서, 상기 동물 세포주는 CCHO E-2 세포주이다 (KCTC 10023BP).According to another aspect of the present invention, the present invention provides a dhfr - animal cell line transformed with an expression vector for animal cells for mass production of the above-mentioned erythropoietin. In the most preferred embodiment of the invention, said animal cell line is a CCHO E-2 cell line (KCTC 10023BP).

이와 같은 동물 세포주에 의해 발현되는 에리트로포이에틴은 천연형의 인간 에리트로포이에틴과 거의 동일한 생화학적, 물리적 특성을 나타낸다. 예컨대, 인간 에리트로포이에틴에서 생리 활성을 결정지우는 시알산에 의한 변형 (modification)도 본 발명의 세포주에 의해 발현되는 에리트로포이에틴에서도 동일한 패턴으로 이루어진다.Erythropoietin expressed by such an animal cell line exhibits almost the same biochemical and physical properties as natural human erythropoietin. For example, modification by sialic acid, which determines physiological activity in human erythropoietin, also has the same pattern in erythropoietin expressed by the cell line of the present invention.

본 발명에 있어서, dhfr- 동물세포를 발현벡터로 형질전환하는 방법은 미세 주입법 (Capecchi, M.R., Cell, 22:479(1980)), 칼슘 포스페이트 침전법 (Graham, F.L. et al., Virology, 52:456(1973)), 전기 천공법 (Neumann, E. et al., EMBO J., 1:841(1982)), 리포좀-매개 형질전환법 (Wong, T.K. et al., Gene, 10:87(1980)), DEAE-덱스트란 처리법 (Gopal, Mol. Cell Biol., 5:1188-1190(1985)), 및 유전자 밤바드먼트 (Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 87:9568-9572(1990)) 등을 포함한다.In the present invention, a method of transforming dhfr - animal cells with an expression vector is micro-injection (Capecchi, MR, Cell , 22: 479 (1980)), calcium phosphate precipitation (Graham, FL et al., Virology , 52 : 456 (1973)), electroporation (Neumann, E. et al., EMBO J. , 1: 841 (1982)), liposome-mediated transformation (Wong, TK et al., Gene , 10:87 (1980)), DEAE-dextran treatment (Gopal, Mol. Cell Biol. , 5: 1188-1190 (1985)), and gene bombardment (Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci. , 87 : 9568-9572 (1990)).

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 상술한 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 세포주를 디히드로폴레이트 환원효소의 저해제의 첨가 하에서 배양하는 단계; 및 (b) 배양물에서 에리트로포이에틴을 항원을 정제하는 단계를 포함하는 에리트로포이에틴의 제조방법를 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention comprises the steps of (a) culturing the cell line for producing the above-mentioned erythropoietin in large quantities under the addition of an inhibitor of dihydrofolate reductase; And (b) provides a method for producing erythropoietin comprising the step of purifying the erythropoietin antigen in culture.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 디히드로폴레이트 환원효소의 저해제는 예를 들어, 아미노프테린 (aminopterin) 및 메토트렉세이트 (MTX) 등이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 가장 바람직하게는 메토트렉세이트이다.In a preferred embodiment of the present invention, the inhibitor of the dihydrofolate reductase, for example, aminopterin (aminopterin) and methotrexate (MTX) and the like, but is not limited thereto, most preferably methotrexate.

유전자 증폭에 이용되는 MTX는 고가이기 때문에, 시험관 수준으로 실시되는 실험실에서의 실험에서는 중요한 고려 요소가 되지 않지만, 대용량 수준으로 실시되는 경우에는 중요한 고려 요소가 된다. 또한, MTX를 고농도, 예컨대 1 μM 농도까지 단계별로 세포를 적응시키기 위해서는 6 개월 이상의 오랜 기간이 소요되며, MTX의 고농도 배양으로 세포 성장이 저하되는 부작용이 있다.Since MTX used for gene amplification is expensive, it is not an important consideration in laboratory experiments conducted at the in vitro level, but it is an important consideration when carried out at a high volume level. In addition, it takes a long period of more than 6 months to adapt the cells step by step to a high concentration, such as 1 μM concentration, there is a side effect that the cell growth is reduced by high concentration culture of MTX.

이에, 당업계에서는 유전자 증폭을 위해 첨가되는 MTX의 농도를 감소시킬 수 있는 방안을 계속적으로 연구하고 있다. 한편, 통상적으로, 당업계에서는 유전자 증폭을 위하여 MTX 0.5-1 μM 정도가 이용되고 있다. 본 발명의 제조방법에 이용되는 세포주는 저농도의 MTX에서도 유전자 증폭이 잘 이루어지도록 형질전환 된 것이다. 따라서, 본 발명에 첨가되는 메토트렉세이트의 농도는 5-100 nM이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30-60 nM이며, 가장 바람직하게는 40-50 nM이다. 하기의 실시예에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에서 MTX가 50 nM 이상이 되는 경우에는 유전자 증폭이 증가되는 비율이 크게 감소되어, MTX의 가격 및 증폭정도를 모두 고려하면, 첨가되는 MTX의 증가가 그 의미를 상실하게 된다.Thus, the art continues to study ways to reduce the concentration of MTX added for gene amplification. On the other hand, in the art, about 0.5-1 μM of MTX is used for gene amplification. The cell line used in the production method of the present invention is transformed so that gene amplification is performed well even at low concentrations of MTX. Therefore, the concentration of methotrexate added to the present invention is preferably 5-100 nM, more preferably 30-60 nM, and most preferably 40-50 nM. As can be seen in the following examples, when the MTX is 50 nM or more in the present invention, the rate of gene amplification is greatly reduced, considering both the price and the degree of amplification of MTX, the increase in MTX added is It loses meaning.

본 발명의 제조방법에 있어서, 배양하는 단계는 본 발명에서 통상적으로 이용되는 배지에서 실시될 수 있고, 상업적으로 구입 가능한 배지는 예컨대 함스 F10 (Sigma), MEM (minimal essential medium, Gibco BRL), RPMI-1640 (Sigma), DMEM (Gibco BRL) 등이 있다. Ham 및 Wallace, Meth. Enz., 58:44(1979) 및 Barnes 및 Sato, Anal. Biochem., 102:255(1980)에 개시되어 있는 배지를 이용할 수 있다.In the production method of the present invention, the step of culturing may be carried out in a medium commonly used in the present invention, and commercially available medium may be, for example, Hams F10 (Sigma), MEM (minimal essential medium, Gibco BRL), RPMI. -1640 (Sigma), DMEM (Gibco BRL), and the like. Ham and Wallace, Meth. Enz. , 58:44 (1979) and Barnes and Sato, Anal. Biochem. , 102: 255 (1980) can be used.

상기 배양 단계에서, 숙주 세포 내에 발현된 에리트로포이에틴이 배지로 분비 되고, 이렇게 분비된 에리트로포이에틴을 정제하면, 목적의 에리트로포이에틴을 다량으로 얻게 된다. 본 발명에 있어서, 상기 정제 단계는 당업계에서 통상적으로 이용되는 정제방법을 채용하여 실시할 수 있다. 예컨대, 암모늄 설페이트 또는 PEG 등을 이용한 용해도에 따른 분리 (solubility fractionation), 분자량에 따른 한외여과 분리, 다양한 크로마토그래피 (크기, 전하, 소수성 또는 친화성에 따른 분리를 위해 제작된 것)에 의한 분리 등, 다양한 방법이 이용될 수 있고, 통상적으로는 상기한 방법의 조합을 이용하여 정제하게 된다.In the culturing step, the erythropoietin expressed in the host cell is secreted into the medium, and purification of the erythropoietin thus secreted yields a large amount of the desired erythropoietin. In the present invention, the purification step may be carried out by employing a purification method commonly used in the art. For example, solubility fractionation using ammonium sulfate or PEG, ultrafiltration separation according to molecular weight, separation by various chromatography (manufactured for separation according to size, charge, hydrophobicity or affinity), etc. Various methods may be used and are usually purified using a combination of the above methods.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, it is to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples in accordance with the gist of the present invention. Will be self-evident.

실시예 1: 인간 EPO 지놈 유전자의 클로닝Example 1 Cloning of the Human EPO Genome Gene

린 등 (Fu-Kuen Lin, et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 82:7580-7584 (1985))이 발표한 EPO 지놈 유전자 서열을 참조하여, 인간 EPO 지놈 유전자를 클로닝하기 위한 탐침용 올리고 뉴클레오티드들을 설계하여 합성하였다. 합성 올리고뉴클레오티드 A는 EPO 지놈 유전자 엑손 2의 안티센스 스트랜드에서 유래된 것으로 36-mer (5'-GCA GGG ACA GGA GAA GCC ACA GCC AGG CAG GAC ATT-3')이며, 합성 올리고 뉴클레오티드 B는 EPO 지놈 유전자 엑손 5의 센스 스트랜드에서 유래된 것으로 30-mer (5'-CAG GGG AGG CCT GCA GGA CAG GGG ACA GAT-3')이다. 상기 합성 올리고 뉴클레오티드 A 및 B는 5'-End labling kit (Amersham pharmacia Biotech, cat # RNN1509) 를 사용하여 5'-말단을 γ-32P로 표지시킨 다음, 탐침으로 사용하였다.A probe for cloning the human EPO genome gene, with reference to the EPO genome gene sequence published by Fu-Kuen Lin, et al., Proc. Natl. Acad. Sci ., 82: 7580-7584 (1985). Yong oligo nucleotides were designed and synthesized. Synthetic oligonucleotide A is derived from the antisense strand of the EPO genome gene exon 2 and is 36-mer (5'-GCA GGG ACA GGA GAA GCC ACA GCC AGG CAG GAC ATT-3 ') and synthetic oligonucleotide B is the EPO genome gene It is derived from the sense strand of exon 5 and is 30-mer (5'-CAG GGG AGG CCT GCA GGA CAG GGG ACA GAT-3 '). The synthetic oligonucleotides A and B were labeled with γ-32P using the 5'-end labling kit (Amersham pharmacia Biotech, cat # RNN1509) and then used as probes.

또한, in situ 증폭 방법을 사용하여 박테리오파아지-인간 태아 간 지놈 DNA 라이브러리로 플라크 혼성화에 의한 검색을 다음과 같이 2차에 걸쳐 수행하였다: 우선, 인간 태아 간 지놈 DNA 라이브러리 (Human fetal liver genomic DNA library, ATCC, cat #37333)를 가진 λ박테리오파아지를 150 mm NZYAM 페트리 디쉬 당 20,000 파아지의 밀도로 도포하고, 37℃에서 작은 플라크 (직경 약 0.5 mm)가 보일 때까지 배양한 다음, 4℃에서 1시간 동안 냉각시켰다. 이어, 플라크 패턴의 중복 레플리카를 나일론 필터에 옮기고, 새로운 NZYAM 페트리 디쉬에서 하룻밤 동안 37℃에서 배양하였다. 배양 후, 나일론 필터를 0.5 N NaOH-1.5 M NaCl 용액에서 10분 동안, 다음 0.5 M Tris (pH 7.5)-1.5 M NaCl 용액에서 10분 동안 처리하여 변성 및 중화시키고 80℃에서 2시간 동안 진공 건조하였다. 건조된 필터를 6X SSC와 0.5% SDS 용액에서 1시간 동안 세척하고 필터 표면의 세포 조각을 닦아내어 제거한 후, 필터를 물로 다시 세척하고, 50%(v/v) 포름아미드, 6X SSC, 0.5%(w/v) SDS 및 5X 덴하트스 (Denhardt's) 용액으로 이루어진 전혼성화 용액에 넣어 42℃에서 4-8시간 동안 반응시켰다. 여기에 상기 32P-표지된 올리고 뉴클레오티드 탐침 A를 1 ㎖ 당 0.1 pmol 농도로 첨가하고, 42℃에서 72시간 동안 혼성화 반응을 수행하였다. 혼성화 반응 후, 필터를 실온에서 2X SSC-0.1% SDS 용액으로 강력하게 세척하고, 1X SSC-0.1% SDS 용액으로 실온에서 1시간 동안 추가 세척하였다. 필터를 종이 수건 위에 놓고 실온에서 건조시킨 후, -70℃에서 X-선 필름에 16시간 동안 노출시켰다. 이어, 강한 방사선 신호가 검출된 위치를 확인하여 양성 플라크들을 채취하였다. 1차 검색에서 선별된 양성 플라크들을 다시 한번 32P-표지 올리고 뉴클레오티드 탐침 B를 사용하여 상술한 방법과 동일하게 2차 검색하였다.In addition, the search by plaque hybridization with the bacteriophage-human fetal liver genome DNA library was performed in two stages using the in situ amplification method as follows: First, the human fetal liver genomic DNA library Λ bacteriophage with ATCC, cat # 37333) was applied at a density of 20,000 phages per 150 mm NZYAM Petri dish, incubated at 37 ° C. until small plaques (approximately 0.5 mm in diameter) were seen, and then at 1 ° C. Cool for hours. Duplicate replicas of plaque patterns were then transferred to nylon filters and incubated overnight at 37 ° C. in fresh NZYAM Petri dishes. After incubation, the nylon filter was treated in 0.5 N NaOH-1.5 M NaCl solution for 10 minutes, then in 0.5 M Tris (pH 7.5) -1.5 M NaCl solution for 10 minutes to denature and neutralize and vacuum dried at 80 ° C. for 2 hours. It was. The dried filter was washed for 1 hour in 6X SSC and 0.5% SDS solution and wiped off the cell pieces on the filter surface, then the filter was washed again with water, 50% (v / v) formamide, 6X SSC, 0.5% (w / v) was added to a prehybridization solution consisting of SDS and 5X Denhardt's solution and reacted at 42 ° C. for 4-8 hours. To this was added 32 P-labeled oligonucleotide probe A at a concentration of 0.1 pmol per ml and hybridization reaction was carried out at 42 ° C. for 72 hours. After the hybridization reaction, the filter was vigorously washed with 2X SSC-0.1% SDS solution at room temperature and further washed for 1 hour at room temperature with 1X SSC-0.1% SDS solution. The filter was placed on a paper towel and dried at room temperature and then exposed to X-ray film for 16 hours at -70 ° C. Subsequently, positive plaques were collected by confirming the position where a strong radiation signal was detected. Positive plaques selected in the primary search were once again secondary searched in the same manner as described above using 32 P-labeled oligonucleotide probe B.

상기의 방법으로 전체 1 X 106 박테리오파아지 클론을 2차에 걸쳐 검색하여 최종 5 개의 양성 파아지 클론을 얻었다. 5 개의 양성 파아지 클론으로부터 DNA를 Yamamoto 등이 사용한 방법 (Yamamoto et al., Virology, 40: 734-744, (1970))으로 분리한 후, DNA 서열을 자동염기서열분석기 ABI 3100 을 이용하여 분석한 결과, 한 개의 클론이 린 등이 발표한 인간 EPO 지놈 유전자와 동일한 염기서열을 갖고 있는 것으로 확인되었으며, 이 클론을 "CBEPO-C1" 지놈 클론으로 명명하였다. 상기 CBEPO-C1 지놈 클론으로부터 인간 EPO 지놈 유전자를 위와 같은 방법으로 분리한 후 pBluescript II SK(+) (Stratagene, Cat. #212205 ) 플라스미드에 클로닝하여 pCBE1 벡터를 제조하였다.In the above manner, the entire 1 × 10 6 bacteriophage clone was searched in two steps to obtain the final five positive phage clones. DNA was isolated from five positive phage clones by a method used by Yamamoto et al. (Yamamoto et al., Virology, 40: 734-744, (1970)), and then the DNA sequence was analyzed using an autosequencer ABI 3100. As a result, it was confirmed that one clone had the same nucleotide sequence as the human EPO genome gene published by Lin et al., And this clone was named "CBEPO-C1" genome clone. Human EPO genome gene was isolated from the CBEPO-C1 genome clone in the same manner as above and cloned into pBluescript II SK (+) (Stratagene, Cat. # 212205) plasmid to prepare pCBE1 vector.

실시예 2: pCBE2 벡터 제조 및 COS 세포에서의 일시적 형질전환Example 2: pCBE2 Vector Preparation and Transient Transformation in COS Cells

실시예 1에서 얻어진 pCBE1 벡터를 제한효소 XhoI과 NotI 으로 절단한 후 1% 아가로즈 겔에 전기영동하여 약 2.2 kb 크기의 EPO 지놈 유전자를 분리하고 겔 추출 키트 (VIOGENE, EG1001)을 사용하여 용출한 후, 제한효소 XhoI과 NotI으로 절단한 동물세포 발현벡터 pCI-neo (Promega, cat. #E1841)에 T4 DNA 연결 효소를 이용하여 삽입함으로써 pCBE2 벡터를 제조하였다 (참조: 도 1).The pCBE1 vector obtained in Example 1 was digested with restriction enzymes Xho I and Not I, followed by electrophoresis on a 1% agarose gel to isolate an EPO genome gene of about 2.2 kb in size, and a gel extraction kit (VIOGENE, EG1001) was used. After elution, pCBE2 vector was prepared by inserting into the animal cell expression vector pCI-neo (Promega, cat. # E1841) cut with restriction enzymes Xho I and Not I using a T4 DNA linking enzyme (see Fig. 1). .

COS-7 세포 (ATCC 79942) 1×105를 우태아혈청이 10% 함유된 DMEM 배지(Dulbecco's Modified Eagle Media, GiBco BRL)가 함유되어 있는 6웰-플레이트에 접종하고 배양하였다. 24시간 배양한 후, 3 ㎕의 FuGENETM 6 (Roche)를 혈청이 포함되지 않은 DMEM 배지 100 ㎕에 희석하고, 상기에서 제작된 pCBE2 벡터 2 ㎍을 첨가하여 혼합한 다음, 40분 동안 실온에서 방치한 후 준비한 COS-7 세포 위에 골고루 넣어 형질전환하였다. 형질전환된 세포를 72시간 동안 DMEM 배지에서 배양한 후, 얻어진 세포 배양액을 EPO-ELISA (Medac, EPO-ELISA medac 500)을 이용하여 EPO 생성 여부를 조사하였다. 측정 결과, 실시예 1에서 수득한 EPO 유전자가 동물세포에서 정상적으로 발현 가능함을 확인하였다.COS-7 cells (ATCC 79942) 1 × 10 5 were inoculated and cultured in 6-well plates containing DMEM medium (Dulbecco's Modified Eagle Media, GiBco BRL) containing 10% fetal calf serum. After 24 hours of incubation, 3 μl of FuGENE 6 (Roche) was diluted in 100 μl of serum-free DMEM medium, mixed by adding 2 μg of pCBE2 vector prepared above, and left at room temperature for 40 minutes. Then, transformed by putting evenly on the prepared COS-7 cells. After transformed cells were cultured in DMEM medium for 72 hours, the obtained cell culture was examined for EPO production using EPO-ELISA (Medac, EPO-ELISA medac 500). As a result, it was confirmed that the EPO gene obtained in Example 1 can be normally expressed in animal cells.

실시예 3: 재조합 플라스미드 pCBE4의 제조Example 3: Preparation of Recombinant Plasmid pCBE4

낮은 농도의 MTX 함유 배지에서 EPO를 고발현하는 세포주를 얻기 위하여 우선 pCBE3 벡터를 다음과 같이 제작하였다 (참조: 도 2): CMV 프로모터 중 전사 인자 결합부위의 염기서열을 변형시키기 위하여 우선, hCMV 프로모터를 가지고 있는 pZeo-SV2(+) 벡터 (Invitrogen)를 주형으로 하여 PCR 방법으로 위치-지정 변이유발을 다음과 같이 시행하였다. 1차 PCR에 사용된 Pfu 중합 효소는 Solgenetech 사로부터 구입한 것이고, 온도 조건은 어닐링 55℃에서 30초, 연장 반응은 72℃에서 30초, 변성은 94℃ 에서 30초간으로 하여 총 30 사이클을 수행하였다. 상기 1차 PCR에 이용된 프라이머는 5'-ATCGATTCCGTTACATAACTT-3' (전방향 프라이머)와 5'-TGGATGGCGTCACTATGGCAACCTGACGGT-3' (역방향 프라이머)를 한 세트로 하고, 5'-TGAACCGTCAGGTTGCCATAGTGACGCCATCCA-3' (전방향 프라이머)와 5'-TGCTAGCCGGTG TCTTCTATG -3'를 다른 한 세트로 하여 이용하였다. 이러한, 1차 PCR을 통해서 위치-지정 변이가 유발된다.To obtain a cell line that expresses high EPO in a low concentration of MTX-containing medium, a pCBE3 vector was first prepared as follows (see FIG. 2): First, to modify the nucleotide sequence of the transcription factor binding site in the CMV promoter, the hCMV promoter was first used. Position-directed mutagenesis was performed by PCR using pZeo-SV2 (+) vector (Invitrogen) as a template. Pfu polymerase used for the first PCR was purchased from Solgenetech, and the total temperature was 30 cycles at annealing 55 ° C., 30 seconds at 72 ° C., and 30 seconds at 94 ° C. for denaturation. It was. The primers used for the primary PCR were set to 5'-ATCGATTCCGTTACATAACTT-3 '(forward primer) and 5'-TGGATGGCGTCACTATGGCAACCTGACGGT-3' (reverse primer) and 5'-TGAACCGTCAGGTTGCCATAGTGACGCCATCCA-3 '(forward primer) ) And 5'-TGCTAGCCGGTG TCTTCTATG-3 'were used as another set. This first-order PCR results in site-directed mutations.

그런 다음, 1차 PCR 증폭물을 주형으로 하여, 2차 PCR을 수행하였는 데 이 때 사용된 전방향 프라이머는 5'-ATCGATTCCGTTACSATAACTT-3'이고, 역방향 프라이머는 5'-TGCTAGCCGGTGTCTTCTATG-3' 로, 상기 프라이머는 ClaI 및 NheI 제한 효소 자리가 발생하도록 제작된 것이다. 2차 PCR에 채용된 온도 사이클은 상기의 1차 PCR과 동일하다. 변이가 유발된 프라이머의 서열은 도 3에 도시되어 있다. 도 3에서, 볼드체로 되어 있는 것이 변이가 발생된 부분이며, ATCGCCTGGAGA 서열이 GTTGCCATAGTGA로 변이되어, 메틸화 DNA 결합 단백질의 결합 서열 중 저친화성 결합 부위가 고친화성 결합 부위로 변이되었다.Then, the secondary PCR was performed using the primary PCR amplification template as a forward primer 5'-ATCGATTCCGTTACSATAACTT-3 'and the reverse primer 5'-TGCTAGCCGGTGTCTTCTATG-3'. Primers were designed to generate Cla I and Nhe I restriction enzyme sites. The temperature cycle employed in the secondary PCR is the same as the primary PCR described above. The sequence of the primer with which the mutation was induced is shown in FIG. 3. In Figure 3, the bold is the portion where the mutation occurred, the ATCGCCTGGAGA sequence was changed to GTTGCCATAGTGA, the low-affinity binding site of the methylated DNA binding protein was mutated to a high affinity binding site.

수득한 2차 PCR 증폭물을 겔 추출 키트를 이용하여 용출한 후, pGEM-T Easy 벡터 (Promega, Cat. #A1380)에 삽입하여 pCBE3을 제조하였다. 염기서열 분석으로 CMV 프로모터의 전사인자인, 메틸화 DNA 결합 단백질의 결합 부위 중 저친화성 결합 부위의 서열이 변환 되었음을 확인할 수 있었다.The obtained second PCR amplified product was eluted using a gel extraction kit, and then inserted into a pGEM-T Easy vector (Promega, Cat. # A1380) to prepare pCBE3. The sequencing analysis confirmed that the sequence of the low-affinity binding site of the methylation DNA binding protein, a transcription factor of the CMV promoter, was converted.

한편, pZeo-SV2(+) 벡터 (Invitogen) 및 pSV2-dhfr 벡터 (ATCC 67110)를 각각 HindⅢ 및 BamHI으로 처리하여 pSV2-dhfr에 포함된 dhfr 유전자를 pZeo-SV2(+)에 삽입시켜 pZeo-dhfr를 제작하였다 (참조: 도 4). 이어, 상기 벡터 pCBE3를 제한 효소 ClaI과 NheI으로 절단하고 같은 효소로 처리된 벡터 pZeo-dhfr에 삽입하여 최종적으로 pCBE4를 제조하였다 (참조: 도 5).Meanwhile, pZeo-SV2 (+) vector (Invitogen) and pSV2-dhfr vector (ATCC 67110) were treated with Hin dIII and Bam HI, respectively, to insert the dhfr gene included in pSV2-dhfr into pZeo-SV2 (+). -dhfr was made (see FIG. 4). Subsequently, the vector pCBE3 was digested with restriction enzymes Cla I and Nhe I and inserted into a vector pZeo-dhfr treated with the same enzyme to finally prepare pCBE4 (see FIG. 5).

실시예 5: pCBE5M 벡터의 제조 및 재조합 CHO 세포주 선별Example 5: Preparation of pCBE5M Vectors and Selection of Recombinant CHO Cell Lines

상기 실시예 2 에서 제조된 pCBE2 벡터를 제한효소 BglⅡ와 NotI으로 절단 한 후 1% 아가로즈 겔에 전기영동하여 약 3.3 kb 크기의 CMV 프로모터를 포함한 EPO 지놈 유전자 절편을 분리한 후, T4 DNA 연결효소를 이용하여 제한효소 BamHI 과 NotI 으로 절단한 상기 실시예 4의 pCBE4 벡터에 삽입하여 최종 EPO 발현 벡터 pCBE5M을 제조하였다 (참조: 도 7). BglⅡ와 BamHI의 절단 자리는 코헤시브 (cohesive) 말단이 형성되어 서로 연결된다.The pCBE2 vector prepared in Example 2 was digested with restriction enzymes Bgl II and Not I, followed by electrophoresis on a 1% agarose gel to isolate an EPO genome gene fragment containing a CMV promoter of about 3.3 kb in size, followed by T4 DNA. The final EPO expression vector pCBE5M was prepared by inserting into the pCBE4 vector of Example 4 digested with restriction enzymes Bam HI and Not I using a ligase. The cleavage sites of Bgl II and Bam HI form cohesive ends and are connected to each other.

이어, 3 ㎕의 FuGENETM 6 (Roche)를 혈청이 포함되지 않은 IMDM 배지 (Iscove's Modified Dulbecco's Media, Gibco BRL) 100 ㎕에 희석하고, 상기 제작된 pCBE5M 벡터 2 ㎍을 첨가하여 혼합한 다음, 40분 동안 실온에서 방치한 후 준비한 CHO/dhfr- (ATCC CRL 9096) 세포 위에 골고루 넣어 주었다. 그런 다음, 정상배지 (10% FBS와 HT(0.1mM 소듐 하이포잔틴, 0.016 mM 티미딘)가 포함된 IMDM 배지)에서 72시간 더 배양한 후 0.25% 트립신 (Gibco BRL)을 처리하고 원심분리하여 얻어진 세포를 웰 당 1 ×104 세포가 되도록 96-웰 플레이트에 분주하였다. 그리고 나서, 투석된 혈청 (Gibco BRL, 26300) 10% 및 제오신 (Invitrogen, R-250) 500 ㎍/㎖을 함유하는 α-MEM 배지 (Gibco BRL)를 첨가하여 배양 (37℃, 5% CO2 농도) 하고 4-5일 간격으로 배지를 갈아주면서 2주 동안 배양하였다. 2주 후 생존한 클론들을 150 여개 얻었고, 각 클론의 EPO 생산 능력을 측정하기 위하여 EPO- ELISA (Medac, EPO-ELISA medac 500)를 수행하였다. 이 중에서 EPO 단백질을 가장 많이 생산하는 세포주를 "CCHOE"라 명명하고, 다시 96-웰 플레이트에 웰 당 1 ×102 개 세포씩을 분주를 하고, MTX (Sigma) 5 nM을 함유하는 α-MEM 배지에서 4-5일 간격으로 배지를 교환하면서 2주 동안 배양하였다. 상기 농도의 MTX에서 생성된 콜로니들에 대해서 상기 방법과 동일한 ELISA 방법으로 EPO의 발현 정도를 측정하였다. 가장 발현량이 높은 세포주를 "CCHOE-1"라 명명하고, 다시 50 nM MTX가 함유된 α-MEM 배지에서 배양하여 최종적으로 얻어진 EPO 고발현 세포주를 "CCHO E-2"라 명명하고, 상기 세포주를 "CCHO E-2"로 표시하여 한국세포주 은행 (Korean Collection for Type Cultures)에 2001년 7월 25일자로 기탁하고, 기탁번호 KCTC 10023BP를 부여 받았다.Then, 3 μl of FuGENE 6 (Roche) was diluted in 100 μl of serum-free IMDM medium (Iscove's Modified Dulbecco's Media, Gibco BRL), mixed with 2 μg of the prepared pCBE5M vector, and then mixed for 40 minutes. After allowing to stand at room temperature, the prepared CHO / dhfr (ATCC CRL 9096) cells were evenly placed on the cells. Then, incubation for 72 hours in normal medium (IMDM medium containing 10% FBS and HT (0.1 mM sodium hypoxanthine, 0.016 mM thymidine)), followed by treatment with 0.25% trypsin (Gibco BRL) and centrifugation 1 × 10 4 cells per well Cells were aliquoted into 96-well plates. Then incubation (37 ° C., 5% CO) by addition of α-MEM medium (Gibco BRL) containing 10% of dialyzed serum (Gibco BRL, 26300) and 500 μg / ml of zeocine (Invitrogen, R-250) 2 concentration) and incubated for 2 weeks while changing the medium every 4-5 days. Two weeks later, 150 surviving clones were obtained, and EPO-ELISA (Medac, EPO-ELISA medac 500) was performed to measure the ability of each clone to produce EPO. Among them, the cell line producing the most EPO protein was named "CCHOE", and the cells were further divided into 96-well plates by 1 × 10 2 cells per well, and α-MEM medium containing MTX (Sigma) 5 nM. Incubated for 2 weeks with medium exchange at 4-5 day intervals. About the colonies produced in the concentration of MTX, the expression level of EPO was measured by the same ELISA method as the above method. The highest expression cell line was named "CCHOE-1", and the final EPO high expression cell line obtained by culturing in α-MEM medium containing 50 nM MTX was named "CCHO E-2". It was designated as "CCHO E-2" and was deposited with the Korean Collection for Type Cultures on July 25, 2001, and was given accession number KCTC 10023BP.

실시예 6: 재조합 세포주에서 생산된 EPO의 정제 및 분석Example 6: Purification and Analysis of EPO Produced in Recombinant Cell Line

실시예 6-1. EPO의 분리 및 정제 Example 6-1. Isolation and Purification of EPO

실시예 5 에서 얻은 형질전환된 CCHO E-2 세포주를 투석시킨 송아지 혈청 10% 함유된 α-MEM 배지에서 2일 배양한 후 무혈청 배지인 CHO-S-SFMII (Gibco BRL Cat.# 31033-020) 배지로 치환하여 5 일간 배양하였다. 배양액에 동량의 황산암모늄 포화용액을 첨가하여 얻은 침전물을 10 mM Tris-HCl 완충액(pH 8.6)에 용해하고, 2일 동안 동일한 완충액에 투석하였다. 이어, Mono-Q 칼럼 (Pharmacia, Mono-Q HR )을 이용하여 FPLC에서 염 농도구배에 의해 0.25 M NaCl이 첨가된 완충용액을 이용하여 EPO을 1차로 분리하였다. 1차 분리된 EPO의 시료을 더 정제하기 위해 다시 Sephacryl S-200 칼럼(Pharmacia, Sephacryl S-200 HR)에 주입하고 세척액 (50 mM Tris 완충용액에 0.5 M NaCl, 1 mM EDTA 및 0.2 mM PMSF를 첨가한 것, pH 7.5)으로 세척하여 겔 여과를 최종적으로 수행하여 EPO를 정제하였다.CHO-S-SFMII (Gibco BRL Cat. # 31033-020), a serum-free medium, was cultured for 2 days in α-MEM medium containing 10% of calf serum dialyzed with the transformed CCHO E-2 cell line obtained in Example 5. ) And cultured for 5 days. The precipitate obtained by adding the same amount of saturated ammonium sulfate solution to the culture was dissolved in 10 mM Tris-HCl buffer (pH 8.6) and dialyzed in the same buffer for 2 days. Subsequently, EPO was first isolated using a buffer solution in which 0.25 M NaCl was added by salt concentration gradient in FPLC using a Mono-Q column (Pharmacia, Mono-Q HR). To further purify the sample of the primary isolated EPO, it was injected again into the Sephacryl S-200 column (Pharmacia, Sephacryl S-200 HR) and the wash solution (0.5 M NaCl, 1 mM EDTA and 0.2 mM PMSF was added to 50 mM Tris buffer). One, pH 7.5) to finally perform gel filtration to purify EPO.

실시예 6-2. SDS-PAGE 분석 Example 6-2. SDS-PAGE Analysis

상기에서 정제한 EPO 단백질을 12% SDS-폴리아크릴아미드 겔로 전기영동한 후에 쿠마시 염색 (AMRESCO, Coomassi Brilliant Blue R-250, #0472-25G)을 하였다. SDS-PAGE를 이용한 분석결과 형질전환 세포주에서 발현된 재조합 EPO는 당단백질의 특성으로 넓게 퍼진 하나의 밴드로 보였으며 분자량은 34-44 kD 으로 천연형 인간 EPO와 거의 동일한 분자량을 가지고 있음을 확인하였다 (참조: 도 9). 도 9에서 가운데 레인이 정제된 EPO를 로딩한 것이다.The purified EPO protein was electrophoresed on a 12% SDS-polyacrylamide gel, followed by Coomassie staining (AMRESCO, Coomassi Brilliant Blue R-250, # 0472-25G). As a result of analysis using SDS-PAGE, the recombinant EPO expressed in the transformed cell line appeared to be one band spread widely due to the characteristics of glycoprotein, and the molecular weight was 34-44 kD, which is almost the same molecular weight as the natural human EPO. (See FIG. 9). In FIG. 9, the middle lane is loaded with purified EPO.

실시예 6-3. 면역 블롯팅 분석 및 ELISA 분석 Example 6-3. Immunoblotting Assay and ELISA Assay

① 면역 블롯팅 분석① Immunoblotting Analysis

상기 실시예 6-1에서 정제한 재조합 EPO 단백질을 12% SDS-폴리아크릴아미드 겔로 전기영동 한 후 미니 트랜스 블롯 전기 전이기 (Mini Trans-Blot Electrophoretic Transfer Cell, Bio-Rad사, #170-3930)를 이용하여 전기 이동 방법으로 NC 막에 흡착시켰다. 인간 EPO 1차 항체 (Genzyme사, anti-EPO mouse polyclonal antibody, cat. #1541-01)를 상기 NC 막에 반응시켜준 후 2차 항체 알칼린 포스파타아제-접합 항-마우스 염소 항체 (Sigma)를 처리하고 발색기질인 BCIP/NBT를 넣어 발색시켰다. 분석 결과 세포주 CCHO E-2에서 발현되는 재조합 단백질은 인간 EPO 항체에 대하여 양성으로 나타났으며 SDS-PAGE와 동일한 위치에서 신호가 관찰되었고, 당쇄화, 특히 시알산에 의해 당쇄화된 정도의 차이에 따라 분자량의 작은 차이가 발생하게 된 이소머 (isomer)로 이루어져 있어 밴드가 다소 넓게 퍼지게 나타났다 (참조: 도 10). 도 10에서, 가운데 레인이 EPO를 로딩한 것이다.Mini-Blot Electrophoretic Transfer Cell (Bio-Rad, # 170-3930) after electrophoresis of the recombinant EPO protein purified in Example 6-1 with 12% SDS-polyacrylamide gel Adsorbed onto the NC membrane by electrophoresis method. Human EPO primary antibody (Genzyme, anti-EPO mouse polyclonal antibody, cat. # 1541-01) was reacted with the NC membrane and then the secondary antibody alkaline phosphatase-conjugated anti-mouse goat antibody (Sigma) And color development substrate BCIP / NBT was added. As a result, the recombinant protein expressed in the cell line CCHO E-2 was positive for human EPO antibody, and the signal was observed at the same position as SDS-PAGE, and the difference in the degree of glycosylation by glycation, in particular sialic acid, was observed. As a result, the band was spread slightly because it is composed of isomers, which caused small differences in molecular weight (see FIG. 10). In FIG. 10, the middle lane has loaded the EPO.

② ELISA 분석② ELISA analysis

상기 실시예 5에서 얻은 세포주 CCHOE, CCHOE-1 및 CCHO E-2 각각에서 발현된 EPO를 Medac사의 EPO-ELISA 키트를 이용하여 정량하였다. 초기 제오신이 포함된 선택배지에서와 5 nM- MTX 농도의 선택배지에서는 각각, 30 및 120 IU/106 세포/24 hr로 나타났고, 50 nM-MTX 농도에서 적응하여 최종 얻어진 형질전환 세포주 CCHO E-2는 420 IU/106 세포/24 hr의 발현량을 나타내었다 (참조: 도 11). 도 11에서 명확하게 나타나 있듯이, CCHO E-2는 다른 세포주와 비교하여 월등하게 EPO 생산능을 발휘한다.EPO expressed in each of the cell lines CCHOE, CCHOE-1 and CCHO E-2 obtained in Example 5 was quantified using Medac's EPO-ELISA kit. In the selection medium containing the initial zeocin and in the selection medium at 5 nM-MTX concentrations, 30 and 120 IU / 10 6 cells / 24 hr, respectively, were obtained. E-2 showed an expression level of 420 IU / 10 6 cells / 24 hr (see FIG. 11). As clearly shown in FIG. 11, CCHO E-2 exhibits superior EPO production compared to other cell lines.

실시예 6-4. 등전집속 분석 Example 6-4. Isoelectric focusing analysis

상기에서 정제 분리한 EPO 시료를 농축한 후 농축액 100 ㎕를 시료 완충액 (Novex 사, cat. #LC5311) 100 ㎕를 첨가하여 혼합하고, 전기영동장치 (Novex 사, X-cell Ⅱ Mini-Cell, cat. #EI9001)의 전기영동판에 IEF-겔 (Novex 사, IEF PAGE pH 3-10, cat. #EC6655A)을 위치시킨 후 IEF-겔의 3개 레인에 등전 표준품 (Novex 사) 5 ㎕ 와 함께 로딩한 다음, 전기영동을 실시하였다. 전기영동이 완료된 후 IEF-겔 고정용액 (Novex 사)에 옮겨 30분 동안 흔들며 고정시킨 후 염색용액에서 염색한 후 IEF-겔에 나타난 밴드들을 판독하였다. pH 구배가 형성되어 있는 전기장에서 EPO 단백질은 당쇄화 정도에 따라 pH 3.5-5.3에 걸쳐 7-8개의 이소머 밴드를 형성하였다 (참조: 도 12). 도 12에서, 가운데 레인이 EPO를 로딩한 것이다.After concentrating the purified EPO sample, 100 μl of the concentrate was added and mixed with 100 μl of sample buffer (Novex, cat. # LC5311), followed by electrophoresis ( Novex, X-cell II Mini-Cell, cat). Place the IEF-gel (Novex, IEF PAGE pH 3-10, cat. # EC6655A) on an electrophoretic plate of # EI9001 and load with 5 μl of isoelectric standard (Novex) in three lanes of the IEF-gel. Then, electrophoresis was performed. After electrophoresis was completed, the solution was transferred to an IEF-gel fixation solution (Novex), shaken for 30 minutes, stained in a dye solution, and the bands on the IEF-gel were read. In the electric field with the pH gradient formed, the EPO protein formed 7-8 isomer bands over pH 3.5-5.3 depending on the degree of glycation (see FIG. 12). In FIG. 12, the middle lane has loaded EPO.

실시예 7: 서던 블롯팅 분석Example 7: Southern blotting analysis

본 발명의 세포주 CCHO E-2에서 EPO 유전자가 CHO 세포의 지놈 DNA에 삽입되어 있음을 확인하기 위하여, 서던 블롯팅 분석을 시행하였다. 분석에는 DIG-DNA 표지 및 검출 키트 (Roche, 1 093 657)를 이용하였다. CHO/dhfr- (ATCC CRL 9096)와 형질전환된 세포주 CCHO E-2의 지놈 DNA를 염석 (salting out) 방법 (Steffer, et al., Proc. Nat. Acad. Sic., 76:4554-4558(1979))으로 분리한 후 정량하였다. 분리한 지놈 DNA 각각 5 ㎍을 제한효소 EcoRI으로 절단하고 0.8% 아가로스 겔에서 전기영동 하였다. 이어, 아가로스 겔에 있는 DNA를 모세관 방법으로 나일론 막 (Amersham Pharmacia Biotech)으로 전이시키고, 형성된 블롯을 DIG-표지 프로브 (EPO 유전자를 확인하기 위한 프로브)와 혼성화시킨 후에, 알칼린 포스파타아제-접합되어 있는 항-DIG 항체와 반응시키고, 발색기질인 NBT/BCIP를 넣어 최종적으로 발색시켰다 (참조: 도 13).In order to confirm that the EPO gene was inserted into the genome DNA of CHO cells in the cell line CCHO E-2 of the present invention, Southern blotting analysis was performed. For analysis, DIG-DNA labeling and detection kit (Roche, 1 093 657) was used. . CHO / dhfr - (ATCC CRL 9096) transfected with the salting-out of the cell line genomic DNA CCHO E-2 switch (salting out) method (Steffer, et al, Proc Nat Acad Sic, 76: 4554-4558 (.... 1979)) and then quantified. 5 μg of each genome isolated was digested with restriction enzyme Eco RI and electrophoresed on 0.8% agarose gel. The DNA in the agarose gel is then transferred to the nylon membrane (Amersham Pharmacia Biotech) by capillary method, and the resulting blot is hybridized with DIG-labeled probe (probe to identify EPO gene), followed by alkaline phosphatase- It was reacted with the conjugated anti-DIG antibody and finally developed by adding NBT / BCIP, which is a chromogenic substrate (see FIG. 13).

분석 결과, CHO/dhfr- 세포에서는 신호가 전혀 검출되지 않았지만 본 발명의 세포주 CCHO E-1 세포주 및 CCHO E-2 세포주에서는 EPO 유전자의 신호가 나타났다. 이러한 결과로 형질전환 세포주의 지놈 DNA에는 dhfr 유전자 및 EPO 유전자가 삽입되어 있으며, 또한 CCHO E-1 세포주 보다 CCHO E-2 세포주의 신호가 강한 것은, 보다 높은 MTX 농도에 적응되어 EPO 발현량이 증가된 세포주의 경우, 증가된 EPO 발현량은 유전자 증폭에 의해 초래된 것임을 확인 할 수 있었다.As a result, no signal was detected in CHO / dhfr - cells, but the signal of EPO gene was shown in the cell lines CCHO E-1 cell line and CCHO E-2 cell line of the present invention. As a result, the dhfr gene and the EPO gene were inserted into the genome DNA of the transformed cell line, and the signal of the CCHO E-2 cell line was stronger than that of the CCHO E-1 cell line, which was adapted to the higher MTX concentration and increased the expression of EPO. In the case of cell lines, it was confirmed that increased EPO expression was caused by gene amplification.

본 발명은 dhfr- 동물세포용 벡터 및 에리트로포이에틴 발현용 발현벡터를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기현벡터에 의해 형질전환된 dhfr- 동물세포주를 제공한다. 또한, 본 발명은 에리트로포이에틴의 제조방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 종래의 방법보다 낮은 농도의 DHFR 저해제에 의해서도 대량의 에리트로포이에틴을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 수득한 에리트로포이에틴은 천연형과 동일하게 당쇄화되어 있어 생리 활성이 우수하다.The present invention provides dhfr - vector for animal cells and expression vector for erythropoietin expression. The present invention also provides a dhfr - animal cell line transformed with the present vector. The present invention also provides a method for preparing erythropoietin. According to the present invention, not only a large amount of erythropoietin can be obtained by a lower concentration of DHFR inhibitor than the conventional method, but the obtained erythropoietin is glycosylated in the same way as the natural form, and thus has excellent physiological activity.

도 1은 pCBE2 벡터의 제작과정을 도식적으로 나타낸 개략도; 1 is a schematic diagram showing the construction of a pCBE2 vector;

도 2는 pCBE3 벡터의 제작과정을 도식적으로 나타낸 개략도;2 is a schematic diagram showing the construction of a pCBE3 vector;

도 3은 본 발명에 의해 변이가 유발된 프로모터의 서열 및 그 서열과 pZeoSV2에 포함되어 있는 프로모터의 서열을 비교한 서열도;Figure 3 is a sequence diagram comparing the sequence of the promoter induced mutations by the present invention and the sequence and the sequence of the promoter contained in pZeoSV2;

도 4는 pZeo-dhfr 벡터의 제작과정을 도식적으로 나타낸 개략도;4 is a schematic diagram showing the fabrication process of pZeo-dhfr vector;

도 5는 본 발명의 벡터 중 일 구현예인 pCBE4의 제작과정을 도식적으로 나타낸 개략도; 5 is a schematic diagram showing a manufacturing process of pCBE4, which is one embodiment of the vector of the present invention;

도 6은 본 발명의 벡터 중 일 구현예인 pCBE4의 유전자 지도;6 is a genetic map of pCBE4, which is one embodiment of the vector of the present invention;

도 7은 본 발명의 발현벡터 중 일 구현예인 pCBE5M의 제작과정을 도식적으로 나타낸 개략도;Figure 7 is a schematic diagram showing the manufacturing process of pCBE5M an embodiment of the expression vector of the present invention;

도 8은 본 발명의 발현벡터 중 일 구현예인 pCBE5M의 유전자 지도;8 is a genetic map of pCBE5M, which is one embodiment of the expression vector of the present invention;

도 9는 본 발명의 방법에 따라 수득한 에리트로포이에틴에 대한 SDS-폴리아크릴아미드 겔 전기영동의 결과를 나타내는 사진;9 is a photograph showing the results of SDS-polyacrylamide gel electrophoresis on erythropoietin obtained according to the method of the present invention;

도 10은 본 발명의 방법에 따라 수득한 에리트로포이에틴의 생성을 확인하는 면역 블롯팅 결과를 나타내는 사진;10 is a photograph showing the results of immunoblotting confirming the production of erythropoietin obtained according to the method of the present invention;

도 11은 본 발명의 세포주에 의해 생성된 에리트로포이에틴을 발현량을 보여주는 ELISA 결과를 나타내는 그래프;11 is a graph showing an ELISA result showing the expression level of erythropoietin produced by the cell line of the present invention;

도 12는 본 발명의 방법에 따라 수득한 에리트로포이에틴의 당쇄화를 확인하는 등전집속 분석 결과를 나타내는 사진; 및 12 is a photograph showing isoelectric focusing analysis results confirming glycosylation of erythropoietin obtained according to the method of the present invention; And

도 13은 본 발명의 세포주에서 에리트로포이에틴 유전자가 숙주 세포의 지놈에 삽입되어 있는 지 여부를 확인하는 서던 블롯팅 결과를 나타내는 사진.Figure 13 is a photograph showing the Southern blotting result to confirm whether the erythropoietin gene is inserted into the genome of the host cell in the cell line of the present invention.

Claims (17)

메틸화 DNA 결합 단백질에 대한 결합서열 중 저친화성 결합부위에 있는 ATCGCCTGGAGA 서열을 GTTGCCATAGTGA 서열로 변이시켜 고친화성 결합부위가 되도록 변이된 메틸화 DNA 결합 단백질에 대한 결합서열을 포함하는 사이토메갈로바이러스의 프로모터, 상기 프로모터에 작동적으로 연결된 dhfr 및 진핵세포에서 작동하는 복제원점을 포함하는 dhfr- 동물세포용 벡터.A promoter of cytomegalovirus comprising a binding sequence for a methylated DNA binding protein mutated to a high affinity binding site by mutating an ATCGCCTGGAGA sequence at a low affinity binding site in a binding sequence for a methylated DNA binding protein to a GTTGCCATAGTGA sequence, the promoter A dhfr- animal cell vector comprising a dhfr operatively linked to and a replication origin that operates in eukaryotic cells. 메틸화 DNA 결합 단백질에 대한 결합서열 중 저친화성 결합부위에 있는 ATCGCCTGGAGA 서열을 GTTGCCATAGTGA 서열로 변이시켜 고친화성 결합부위가 되도록 변이된 메틸화 DNA 결합 단백질에 대한 결합서열을 포함하는 사이토메갈로바이러스의 프로모터, 상기 프로모터에 작동적으로 연결된 dhfr, 진핵세포에서 작동하는 복제원점, 에리트로포이에틴을 코딩하는 유전자 및 상기 에리트로포이에틴 유전자에 작동적으로 연결된 진핵세포에서 작동하는 프로모터를 포함하는 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 dhfr- 동물세포용 발현벡터.A promoter of cytomegalovirus comprising a binding sequence for a methylated DNA binding protein mutated to a high affinity binding site by mutating an ATCGCCTGGAGA sequence at a low affinity binding site in a binding sequence for a methylated DNA binding protein to a GTTGCCATAGTGA sequence, the promoter Mass production of erythropoietin, including dhfr operatively linked to, origin of replication in eukaryotic cells, genes encoding erythropoietin and promoters in eukaryotic cells operatively linked to said erythropoietin gene Dhfr- expression vector for animal cells. 삭제delete 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 진핵세포는 CHO 세포인 것을 특징으로 하는 dhfr- 동물세포용 벡터.The vector dhfr - animal cell vector according to claim 1 or 2, wherein the eukaryotic cell is a CHO cell. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 진핵세포에서 작동하는 복제원점은 f1 복제원점, SV 40 복제원점, pMB1 복제원점, Adeno 복제원점, AAV 복제원점 및 BBV 복제원점으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 dhfr- 동물세포용 벡터.The method of claim 1 or 2, wherein the origin of replication in the eukaryotic cell is selected from the group consisting of f1 origin, SV 40 origin, pMB1 origin, Adeno origin, AAV origin and BBV origin Characterized by dhfr - vector for animal cells. 제 1 항에 있어서, 상기 동물세포용 벡터는 도 6에 도시된 유전자 지도를 갖는 pCBE4인 것을 특징으로 하는 dhfr- 동물세포용 벡터.The dhfr - animal cell vector according to claim 1, wherein the animal cell vector is pCBE4 having the gene map shown in FIG. 제 2 항에 있어서, 상기 에리트로포이에틴을 코팅하는 유전자는 gDNA 또는 cDNA인 것을 특징으로 하는 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 dhfr- 동물세포용 발현벡터.The dhfr - expressing vector for animal cells according to claim 2, wherein the gene for coating the erythropoietin is gDNA or cDNA. 제 2 항에 있어서, 상기 에리트로포이에틴 유전자에 작동적으로 연결된 진핵세포에서 작동하는 프로모터는 사이토메갈로 바이러스의 즉시 초기형 프로모터, SV 40 후기형 프로모터, SV 40 초기형 프로모터, HSV의 tk 프로모터, 아데노바이러스 2 주요 후기형 프로모터, 아데노바이러스 2 초기형 프로모터, AAV의 p19 프로모터 및 마우스의 메탈로티오네인 프로모터, MT 프로모터 및 MMTV LTR 프로모터로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 dhfr- 동물세포용 발현벡터.3. The promoter of claim 2, wherein the promoter acting in the eukaryotic cell operably linked to the erythropoietin gene is an immediate early promoter of the cytomegalovirus, an SV 40 late promoter, an SV 40 early promoter, a tk promoter of HSV, or adenovirus 2 major. Dhfr - animal for mass production of erythropoietin, characterized in that it is selected from the group consisting of late promoter, adenovirus 2 early promoter, p19 promoter of AAV and metallothionein promoter of mouse, MT promoter and MMTV LTR promoter Expression vector for cells. 제 8 항에 있어서, 상기 에리트로포이에틴을 대량으로 생산하기 위한 동물세포용 발현벡터는 도 8에 도시된 유전자 지도를 갖는 pCBE5M인 것을 특징으로 하는 dhfr- 동물세포용 발현벡터 (KCTC 10023BP).The method of claim 8, wherein the erythropoietin expression for an animal cell to produce a large amount of vector is dhfr, characterized in that pCBE5M having the gene map shown in Fig. 8 - the expression vector for animal cells (KCTC 10023BP). 상기 제 6 항의 벡터에 의해 형질전환된 dhfr- CHO (Chinese Hamster Ovary) 세포주.A dhfr - CHO (Chinese Hamster Ovary) cell line transformed with the vector of claim 6. 상기 제 9 항의 발현벡터에 의해 형질전환된 dhfr- CHO (Chinese Hamster Ovary) 세포주.A dhfr - CHO (Chinese Hamster Ovary) cell line transformed with the expression vector of claim 9. 제 11 항에 있어서, 상기 동물 세포주는 CCHO E-2 세포주인 것을 특징으로 하는 형질전환된 dhfr- CHO (Chinese Hamster Ovary) 세포주 (KCTC 10023BP).12. The transformed dhfr - CHO (Chinese Hamster Ovary) cell line (KCTC 10023BP) according to claim 11, wherein said animal cell line is a CCHO E-2 cell line. 다음의 단계를 포함하는 에리트로포이에틴의 제조방법:Method for preparing erythropoietin comprising the following steps: (a) 상기 제 12 항의 세포주를 디히드로폴레이트 환원효소의 저해제의 첨가 하에서 배양하는 단계; 및 (a) culturing the cell line of claim 12 under the addition of an inhibitor of dihydrofolate reductase; And (b) 배양물에서 에리트로포이에틴을 정제하는 단계.(b) purifying erythropoietin in culture. 제 13 항에 있어서, 상기 디히드로폴레이트 환원효소의 저해제는 아미노프테린 또는 메토트렉세이트인 것을 특징으로 하는 에리트로포이에틴의 제조방법.The method of claim 13, wherein the inhibitor of dihydrofolate reductase is aminopterin or methotrexate. 제 14 항에 있어서, 상기 디히드로폴레이트 환원효소의 저해제는 메토트렉세이트인 것을 특징으로 하는 에리트로포이에틴의 제조방법.15. The method of claim 14, wherein the inhibitor of dihydrofolate reductase is methotrexate. 제 15 항에 있어서, 상기 메토트렉세이트의 농도는 5-100 nM인 것을 특징으로 하는 에리트로포이에틴의 제조방법.The method of claim 15, wherein the concentration of methotrexate is 5-100 nM. 제 16 항에 있어서, 상기 메토트렉세이트의 농도는 30-60 nM인 것을 특징으로 하는 에리트로포이에틴의 제조방법.The method of claim 16, wherein the concentration of methotrexate is 30-60 nM.
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