KR100997129B1 - Gateway RFP-Fusion Vectors for High Throughput Functional Analysis of Genes - Google Patents

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Abstract

본 발명은 CMV 프로모터의 3’방향에 멀티 클로닝 사이트가 위치하고, 상기 멀티 클로닝 사이트의 3’방향에 attR1 부위 및 attR2 부위가 위치하고, 상기 attR1 부위 및 attR2 부위의 사이에 클로르암페니콜 저항 유전자(CMR) 및 자살 ccdB 박스가 위치하고, 상기 멀티 클로닝 사이트 또는 attR2 부위의 3’방향에 붉은 형광 단백질이 위치하는 것을 특징으로 하는 데스티네이션 벡터(Destination Vector)에 관한 것이다.In the present invention, a multicloning site is located in the 3 'direction of the CMV promoter, an attR1 site and an attR2 site are located in the 3' direction of the multicloning site, and a chloramphenicol resistance gene (CM) is located between the attR1 site and the attR2 site. R ) and a suicide ccdB box are located, and the destination vector is characterized in that a red fluorescent protein is located in the 3 'direction of the multicloning site or the attR2 site.

본 발명에 따르면, cDNA에서 특정 유전자 또는 특정 도메인을 선택적으로 데스티네이션 벡터에 삽입하여 발현 클론(expression clone)을 생산하고, 생산된 발현 클론을 이용하여 특정 유전자의 기능을 세포 내에서 쉽게 관찰할 수 있으므로 총체적(high throughputly, HTP)으로 유전체 내에 보존된 동종의 기능을 수행하는 유전자들의 세포 내에서 역할을 고속으로 탐지할 수 있다.According to the present invention, in a cDNA, a specific gene or a specific domain is selectively inserted into a destination vector to produce an expression clone, and the produced expression clone can be used to easily observe the function of a specific gene in a cell. Therefore, it is possible to rapidly detect the role in the cells of genes that perform homologous functions conserved in the genome in high throughputly (HTP).

Description

유전자의 고속 기능분석을 위한 붉은형광단백질 융합 단백질 생산용 벡터{Gateway RFP-Fusion Vectors for High Throughput Functional Analysis of Genes}Gateway RFP-Fusion Vectors for High Throughput Functional Analysis of Genes

본 발명은 유전자의 고속 기능분석을 위한 붉은형광단백질 융합 단백질 생산용 벡터와 이를 함유한 신경세포 분화용 조성물에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 CMV 프로모터의 3’방향에 멀티 클로닝 부위가 위치하고, 상기 멀티 클로닝 사이트의 3’방향에 attR1 부위 및 attR2 부위가 위치하고, 상기 attR1 부위 및 attR2 부위의 사이에 클로르암페니콜 저항 유전자(CMR) 및 자살 ccdB 박스가 위치하고, 상기 멀티클로닝 사이트 또는 attR2 부위의 3’방향에 붉은 형광 단백질이 위치하는 것을 특징으로 하는 데스티네이션 벡터(Destination Vector)에 관한 것이다.The present invention relates to a red fluorescence protein fusion protein production vector and a composition for differentiation of neurons containing the same for high-speed functional analysis of genes. More specifically, the multi-cloning site is located in the 3 'direction of the CMV promoter, and the multi-cloning The attR1 site and the attR2 site are located in the 3 'direction of the site, and the chloramphenicol resistance gene (CM R ) and the suicide ccdB box are located between the attR1 site and the attR2 site, and the 3' of the multicloning site or attR2 site is located. It relates to a destination vector (Destination Vector) characterized in that the red fluorescent protein is located in the direction.

게놈 프로젝트 이후 유전자의 기능을 분석함에 있어서, 유전체 범위의 규모로 총체적인(high throughput, HTP) 방법에 의해 분석을 수행하는 방법이 중요하게 부각되고 있다. 그러나 총체적 분석방법론에 대한 현재의 기술은 분석해야 하는 세포에 대해 제한된 범위의 표현형 분석만을 허용한다. 즉 지난 10년에 걸쳐 유전 체(genome) 서열분석에 있어서 급격한 진보는 엄청난 수의 유전자 동정을 가능하게 하였고, 유전체 범위에서 총체적인 분석을 수행하기 위하여 기능적으로 정의된 요소들의 목록을 창조하고 적용하는 것을 가능하게 했지만(Gibbs et al., 2004; Waterston et al., 2002), 여전히 최근에 유용한 유전체 서열들로부터 예상되는 대부분의 유전자는 기능적으로 특정되지 않은 채 남아있다. 유전체 범위의 분석에 있어서 하나의 필수적인 단계는 역 단백질체학적 접근(reverse proteomics approaches)을 사용한 고분자 결합 및 생화학적 반응의 조직적인 지도화이다(Walhout and Vidal, 2001). In analyzing the function of genes after the genome project, the method of performing the analysis by the high throughput (HTP) method on the scale of the genome range is important. However, current techniques for holistic analytical methods allow only a limited range of phenotypic analyzes for the cells to be analyzed. In other words, rapid advances in genome sequencing over the last decade have enabled the identification of enormous numbers of genes and the creation and application of lists of functionally defined elements to perform holistic analysis in the genome range. Although possible (Gibbs et al., 2004; Waterston et al., 2002), still most of the genes expected from recently available genomic sequences remain functionally unspecified. One essential step in the analysis of the genome range is the systematic mapping of polymer binding and biochemical reactions using reverse proteomics approaches (Walhout and Vidal, 2001).

그러나 역 단백질체학적 프로젝트(Reverse proteomics projects)는 오픈 리딩 프레임(open reading frames, ORFs), 또는 단백질 암호화 서열에 대해 다수의 조작 및 클로닝을 필요로 한다. 최근에는 실험관 내에서 유전자 재조합을 수행하는 클로닝 시스템이 개발되었고, 상기 시스템을 이용하여 인간 유전체에 대해 총체적인(high throughput, HTP) 클로닝을 수행할 수도 있다(Hartley et al., 2000; Siegel et al., 2004). 게이트웨이 클로닝 기술(gateway cloning technology, GCT)은 복제를 위해 실험관 내의 위치 특이적 유전자 재조합을 사용하고, 벡터 골격 사이에 DNA 단편을 순차적으로 전달하는 하나의 시스템이다(Hartley et al., 2000). 이 시스템은 양 끝에 attB1 및 attB2의 유전자 재조합 장소를 갖는 단편을 PCR 반응을 수행하여 준비하는 과정과 상기 준비된 PCR 결과물을 BP 클로네이즈(BP clonase)를 처리하는 실험관 내 유전자 재조합 반응을 수행하여 attP1 및 attP2의 유전자 재조합 장소를 갖는 도너 벡터(donor vector)로 도입하는 과정으로 이루어 진다. 차례로, 소위 엔트리 클론(entry clones)이라고 하는 마스터 벡터(master vectors)가 생산되는데, 이는 attL1 및 attL2의 유전자 재조합 장소를 갖는 중요한 절편을 포함한다. 이 시스템은 여러 인간, 생쥐, 및 쥐 유전자(http://mgc.nci.nih.gov)들은 물론 개구리(Xenopus, http://xgc.nci.hih.gov) 및 제브라피시(zebrafish, http://xgc.nci.nih.gov)들과 같은 생물의 대량 복제 클론을 생산하는데 사용되었다. 또한 어떤 전장 복제(full-length clones)들에 대해서도 게이트웨이 클로닝 기술을 사용하여 엔트리 벡터를 생성한 바 있다. 더욱이 8,076개의 인간 ORF를 포함하는 인간 오페옴(ORFeome)의 최초 버전은 게이트웨이 클로닝 기술을 사용하여 최근 생성된 것이다(Rual et al., 2004).Reverse proteomics projects, however, require a large number of manipulations and cloning for open reading frames (ORFs), or protein coding sequences. Recently, cloning systems have been developed that perform genetic recombination in vitro, and the systems can also be used to perform high throughput (HTP) cloning of the human genome (Hartley et al., 2000; Siegel et al. , 2004). Gateway cloning technology (GCT) is a system that uses site-specific genetic recombination in vitro for replication and sequentially delivers DNA fragments between vector backbones (Hartley et al., 2000). This system is prepared by performing a PCR reaction on fragments having attB1 and attB2 genetic recombination sites at both ends, and performing the in vitro genetic recombination reaction of BP clonase on the prepared PCR result. It consists of introducing into a donor vector having a genetic recombination site of attP2. In turn, master vectors, called so-called entry clones, are produced, which contain important fragments having the site of genetic recombination of attL1 and attL2. The system includes several human, mouse, and rat genes (http://mgc.nci.nih.gov) as well as frogs (Xenopus, http://xgc.nci.hih.gov) and zebrafish (http: //xgc.nci.nih.gov) to produce mass clones of organisms. We also generated entry vectors using gateway cloning techniques for some full-length clones. Moreover, the first version of the human ORFeome containing 8,076 human ORFs was recently generated using gateway cloning technology (Rual et al., 2004).

120개 이상의 아미노산의 보존된 단백질 모듈인 C2 도메인은 PKC(단백질 인산화효소 C)의 C2 조절부위와 동일한 것으로 최초에 정의되었다(Newton and Johnson, 1998). 상기 도메인은 현재 진핵세포의 수많은 신호전달 단백질, 인산화 효소, GTP 분해효소 활성 단백질(GTPase-activating proteins), 유비퀴틴화 효소(ubiquitination enzymes), 및 소포체 이동에 관여하는 단백질들에 존재하는 것으로 알려졌다. 더구나 최근에는 빈즈(Benes et al.2005)가 PKCδ의 C2 도메인이 직접 인산화 티로신(phosphotyrosine)에 결합할 수 있다고 제시했다. 코핀 9(Copine 9, CPNE9)은 편재하는 칼슘 의존 인지질 결합 단백질(Ca2 +-dependent phospholipidbinding proteins)의 새로운 패밀리인 코핀 패밀리에 속하며 최근에 클로닝 되었다(Xie et al., 2004). 신경세포 분화에 있어 코핀 9의 역할은 아직 설 명되지 않았다. The C2 domain, a conserved protein module of more than 120 amino acids, was initially defined as being the same as the C2 regulatory site of PKC (protein kinase C) (Newton and Johnson, 1998). The domain is currently known to be present in numerous signaling proteins, phosphorylases, GTPase-activating proteins, ubiquitination enzymes, and proteins involved in vesicle migration in eukaryotic cells. Furthermore, Benz et al. 2005 recently suggested that the C2 domain of PKCδ can directly bind to phosphotyrosine. Coffin 9 (Copine 9, CPNE9) belongs to a new family of Coffin family of ubiquitous calcium-dependent phospholipid-binding protein (Ca 2 + -dependent phospholipidbinding proteins) have been cloned recently (Xie et al., 2004) . The role of coffin 9 in neuronal differentiation is not yet described.

현재 게이트웨이 클로닝 기술을 사용하여 특정 유전자의 유전체 범위내에서 기능 분석을 한 사례는 드물며, 또한 C2 도메인에 대해서 HTP 게이트웨이 클로닝 기술을 수행하여 C2 도메인의 신경세포의 분화 촉진기능을 밝혀낸 사례는 보고된 적이 없다. 또한 게이트웨이 클로닝 기술이 다-유전자 클로닝(multi-gene cloning)에 효과적 수단임에도 불구하고, 형광 단백질로 표지된 실질적인 발현 벡터는 상업적으로 이용되지 않았으며, 붉은형광단백질로 표지된 게이트웨이용 발현 벡터는 현재 보고된 바 없다. 또한 상기 게이트웨이 클로닝 기술을 수행하여 관심유전자(gene of interest)에 대한 엔트리 클론을 제작하는 과정은 서열 특이적 프라이머를 생산하여 특정 염기서열 부분을 갖는 PCR 생성물을 생산하는 단계를 포함하는데, 실제 우리가 원하는 관심유전자가 발현벡터로 도입되었는지의 여부는 PCR 프라이머를 고안하는 단계에서 결정된다고 할 수 있다. 특히 PCR 프라이머를 엄격하게 디자인하는 경우 관심유전자들이 발현 벡터에 거의 도입되지 않을 수 있으며, 반대로 PCR 프라이머를 유연하게 디자인 하는 경우 원치 않은 유전자들이 발현 벡터에 도입 될 수 있는 단점이 있다.Currently, there have been few reports of functional cloning in the genome range of specific genes using gateway cloning techniques, and HTP gateway cloning techniques for C2 domains have been shown to promote differentiation of neurons in C2 domains. none. In addition, although gateway cloning technology is an effective means for multi-gene cloning, substantial expression vectors labeled with fluorescent proteins have not been commercially available, and expression vectors for gateways labeled with red fluorescent proteins are currently available. None reported. In addition, the process of constructing an entry clone for a gene of interest by performing the gateway cloning technique includes producing a PCR product having a specific nucleotide sequence by producing sequence specific primers. Whether the desired gene of interest has been introduced into the expression vector can be said to be determined in the design of the PCR primer. In particular, if the PCR primers are strictly designed, genes of interest may be hardly introduced into the expression vector. On the contrary, when the PCR primers are flexibly designed, unwanted genes may be introduced into the expression vector.

이에, 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구 노력한 결과, 본 발명에서는 인간 C2도메인에 대한 서열 특이적 프라이머를 새롭게 디자인하여 게이트웨이 클로닝 기술을 수행하였고, C2도메인을 포함한 붉은 형광 단백질로 표지된 단백질을 발현하는 발현 클론을 신규하게 생산한 후 이를 해마전구세포에 도입하여 C2 도메인의 역할을 총체적으로 분석하였다. 본 발명에서 60개의 대표 인간 C2 도메인을 포함하는 붉은 형광 단백질을 표지한 발현 클론을 해마전구세포에 총체적으로 도입하였고, 60개의 대표 인간 C2 도메인 중에서 선택된 두개의 C2도메인(PKCδ-C2 및 CPNE9-C239)이 신경세포의 분화를 촉진함을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have made diligent research efforts to overcome the problems of the prior art, and in the present invention, a new sequence-specific primer for human C2 domain was newly designed to perform a gateway cloning technique, and a red fluorescent protein containing C2 domain was used. Expression clones expressing labeled proteins were newly produced and then introduced into hippocampal progenitor cells to analyze the role of the C2 domain as a whole. In the present invention, expression clones labeled with red fluorescent protein containing 60 representative human C2 domains were collectively introduced into hippocampal progenitor cells, and two C2 domains selected from 60 representative human C2 domains (PKCδ-C2 and CPNE9-C239). It was confirmed that the) promotes the differentiation of neurons, and completed the present invention.

따라서, 본 발명의 주된 목적은 게이트웨이 클로닝 기술을 이용하여 고속으로 형질도입 할 수 있고, 유전체의 총체적인 분석을 쉽게 수행할 수 있는 붉은형광단백질 융합 단백질 생산용 벡터를 제공하는 데 있다.Therefore, the main object of the present invention is to provide a vector for producing a red fluorescent protein fusion protein that can be transduced at high speed using a gateway cloning technique, and can easily perform a comprehensive analysis of the genome.

본 발명의 다른 목적은 붉은형광단백질로 표지된 C2 도메인 유전자 또는 그 발현 펩타이드를 함유하는 신경세포 분화용 조성물을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a composition for differentiating nerve cells containing a C2 domain gene or an expression peptide thereof labeled with a red fluorescent protein.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 CMV 프로모터의 3’방향에 멀티 클로닝 사이트가 위치하고, 상기 멀티 클로닝 사이트의 3’방향에 attR1 부위 및 attR2 부위가 위치하고, 상기 attR1 부위 및 attR2 부위의 사이에 클로르암페니콜 저항 유전자(CMR) 및 자살 ccdB 박스가 위치하고, 상기 attR2 부위의 3’방향에 붉은 형광 단백질(RFP) 유전자가 위치하는 것을 특징으로 하는 도 1의 개열지도를 갖는 데스티네이션 벡터(Destination Vector)를 제공한다. 본 발명의 데스티네이션 벡터는 발현에 필요한 서열인 프로모터, 항생제 저항 유전자(예를 들면 CMR유전자)서열, attR1 및 attR2서열, 및 ccdB 서열 정보를 모두 포함하는 벡터로서 attR1 및 attR2 서열 특이적 유전자 재조합 반응을 수행하여 용이하게 형질도입을 수행할 수 있는 벡터이다. 상기 데스티네이션 벡터의 특성상 발현되는 단백질은 C’방향에 붉은형광단백질로 표지된다. 또한 본 발명의 항생제 저항 유전자는 데스티네이션 벡 터의 세포내 도입을 스크린 할 수 있는 특정 항생제에 내성을 보이는 어떠한 항생제 저항 유전자도 될 수 있다. According to an aspect of the present invention, the present invention is a multi-cloning site is located in the 3 'direction of the CMV promoter, attR1 site and attR2 site is located in the 3' direction of the multi-cloning site, between the attR1 site and attR2 site Destination vector having a cleavage map of FIG. 1, wherein the chloramphenicol resistance gene (CM R ) and the suicide ccdB box are located, and the red fluorescent protein (RFP) gene is located in the 3 'direction of the attR2 site. Destination vector). The destination vector of the present invention is a vector containing all of the promoter, antibiotic resistance gene (for example, CM R gene) sequence, attR1 and attR2 sequences, and ccdB sequence information, which are sequences required for expression, and attR1 and attR2 sequence specific gene recombination. The vector can be easily transduced by carrying out the reaction. Protein expressed by the characteristics of the destination vector is labeled with a red fluorescent protein in the C 'direction. In addition, the antibiotic resistance gene of the present invention may be any antibiotic resistance gene that is resistant to a specific antibiotic that can screen the introduction of the destination vector into the cell.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 CMV 프로모터의 3’방향에 멀티 클로닝 사이트가 위치하고, 상기 멀티 클로닝 사이트의 3’방향에 붉은 형광 단백질(RFP) 유전자가 위치하고, 상기 붉은 형광 단백질 유전자의 3’방향에 attR1 부위 및 attR2 부위가 위치하고, 상기 attR1 부위 및 attR2 부위의 사이에 클로르암페니콜 저항 유전자(CMR) 및 자살 ccdB 박스가 위치하는 것을 특징으로 하는 도 3의 개열지도를 갖는 데스티네이션 벡터(Destination Vector)를 제공한다. 상기 데스티네이션 벡터의 특성상 발현되는 단백질은 N’방향에 붉은형광단백질로 표지된다. 또한 본 발명의 항생제 저항 유전자는 데스티네이션 벡터의 세포내 도입을 스크린 할 수 있는 특정 항생제에 내성을 보이는 어떠한 항생제 저항 유전자도 될 수 있다.According to another aspect of the invention, the present invention is a multi-cloning site is located in the 3 'direction of the CMV promoter, a red fluorescent protein (RFP) gene is located in the 3' direction of the multi-cloning site, 3 of the red fluorescent protein gene Destination having a cleavage map of FIG. 3, wherein attR1 and attR2 sites are located in the 'direction, and chloramphenicol resistance gene (CM R ) and suicide ccdB box are located between the attR1 and attR2 sites Provide a Vector (Destination Vector). The protein expressed by the characteristics of the destination vector is labeled with a red fluorescent protein in the N 'direction. In addition, the antibiotic resistance gene of the present invention may be any antibiotic resistance gene that is resistant to a specific antibiotic that can screen the intracellular introduction of the destination vector.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 CMV 프로모터의 3’방향에 멀티 클로닝 사이트가 위치하고, 상기 멀티 클로닝 사이트의 3’방향에 attR1 부위 및 attR2 부위가 위치하고, 상기 attR1 부위 및 attR2 부위의 사이에 클로르암페니콜 저항 유전자(CMR, CAT gene, chloramphenicol acetyl transferase) 및 자살 ccdB 박스가 위치하고, 상기 attR2 부위의 3’방향에 붉은 형광 단백질 유전자가 위치하는 것을 특징으로 하는 도 1의 개열지도를 갖는 데스티네이션 벡터(Destination Vector)의 attR1 부위 및 attR2 부위 사이의 부위가 LR 재조합 반응에 의해 attL1 부위, C2 도메인, 및 attL2 부위로 치환된 것을 특징으로 하는 익스프레션 클론(expression clone)을 제공한다. 본 발명의 상기 LR 재조합 반응은 박테리오 파지 λ의 단백질인 Xis 단백질 및 인터그라제(Integrase)와 대장균 단백질 IHF(Integration Host Factor)를 포함한 효소 혼합물을 처리하여 각각 attR 부위와 attL 부위 사이에서 크로스오버(cross-over)가 일어나 관심유전자를 데스티네이션 벡터로 치환하여 형질도입시키는 반응이다.According to an aspect of the present invention, the present invention is a multi-cloning site is located in the 3 'direction of the CMV promoter, attR1 site and attR2 site is located in the 3' direction of the multi-cloning site, between the attR1 site and attR2 site Chloramphenicol resistance gene (CM R , CAT gene, chloramphenicol acetyl transferase) and suicide ccdB box is located, the red fluorescent protein gene having a cleavage map of Figure 1 characterized in that the 3 'direction of the attR2 site is located An expression clone is provided wherein a region between an attR1 site and an attR2 site of a Destination Vector is replaced by an attL1 site, a C2 domain, and an attL2 site by an LR recombination reaction. The LR recombination reaction of the present invention is a cross-linking between the attR site and the attL site by treating the enzyme mixture including the protein of the bacteriophage λ Xis protein and Integrase (Integrase) and E. coli protein IHF (Integration Host Factor), respectively. Cross-over occurs and transduces the gene of interest with the destination vector.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 CMV 프로모터의 3’방향에 멀티 클로닝 사이트가 위치하고, 상기 멀티 클로닝 사이트의 3’방향에 붉은 형광 단백질 유전자가 위치하고, 상기 붉은 형광 단백질 유전자의 3’방향에 attR1 부위 및 attR2 부위가 위치하고, 상기 attR1 부위 및 attR2 부위의 사이에 클로르암페니콜 저항 유전자(CMR) 및 자살 ccdB 박스가 위치하는 것을 특징으로 하는 도 3의 개열지도를 갖는 데스티네이션 벡터(Destination Vector)의 attR1 부위 및 attR2 부위 사이의 부위가 LR 재조합 반응에 의해 attL1 부위, C2 도메인, 및 attL2 부위로 치환된 것을 특징으로 하는 익스프레션 클론(expression clone)을 제공한다.According to one aspect of the invention, the present invention is a multi-cloning site is located in the 3 'direction of the CMV promoter, a red fluorescent protein gene is located in the 3' direction of the multi-cloning site, the 3 'direction of the red fluorescent protein gene Destination vector having a cleavage map of FIG. 3 characterized in that the attR1 site and the attR2 site are located, and the chloramphenicol resistance gene (CM R ) and the suicide ccdB box are located between the attR1 site and the attR2 site. Vector) provides an expression clone characterized in that the site between the attR1 site and the attR2 site is replaced by attL1 site, C2 domain, and attL2 site by LR recombination reaction.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 서열번호 1 및 서열번호 2의 염기서열을 갖는 프라이머들(primers)을 포함하는 단백질인산화효소δ(PKCδ)-C2 도메인 유전자의 도너 벡터(doner vector) 결합용 PCR 산물을 만들기 위한 프라이머 세트를 제공한다. 본 발명의 상기 프라이머 세트는 attB1 서열, 코작 서열(Kozak sequence) 및 시작 코돈 서열(진한 표시), 및 단백질인산화효소δ(PKCδ)-C2 도메 인 유전자 특이적 서열을 암호화하는 부위로 구성된 5’프라이머, 및 attB2, 종결코돈 및 단백질인산화효소δ(PKCδ)-C2 도메인 유전자 특이적 서열을 암호화한 부위로 구성된 3’프라이머로 이루어진 세트이다. According to one aspect of the invention, the present invention is a donor vector binding of the protein kinase δ (PKCδ) -C2 domain gene comprising primers having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 Provide primer sets for making PCR products for The primer set of the present invention is a 5 'primer consisting of an attB1 sequence, a Kozak sequence and a start codon sequence (dark indication), and a site encoding a protein kinase δ (PKCδ) -C2 domain gene specific sequence. And a 3 'primer consisting of a site encoding attB2, a stop codon and a protein kinase δ (PKCδ) -C2 domain gene specific sequence.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 서열번호 3 및 서열번호 4의 염기서열을 갖는 프라이머들(primers)을 포함하는 코핀9단백질(CPNE9)-C2 도메인 유전자의 도너 벡터(doner vector) 결합용 PCR 산물을 만들기 위한 프라이머 세트를 제공한다. 본 발명의 상기 프라이머 세트는 attB1 서열, 코작 서열(Kozak sequence) 및 시작 코돈 서열(진한 표시), 및 코핀9단백질(CPNE9)-C2 도메인 유전자 특이적 서열을 암호화하는 부위로 구성된 5’프라이머, 및 attB2, 종결코돈 및 코핀9단백질(CPNE9)-C2 도메인 유전자 특이적 서열을 암호화한 부위로 구성된 3’프라이머로 이루어진 세트이다. According to an aspect of the present invention, the present invention is for donor vector binding of coffin 9 protein (CPNE9) -C2 domain gene comprising primers having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 Provide primer sets for making PCR products. The primer set of the present invention comprises a 5 'primer consisting of an attB1 sequence, a Kozak sequence and a start codon sequence (dark designations), and a site encoding a coffin 9 protein (CPNE9) -C2 domain gene specific sequence, and It is a set of 3 'primers consisting of sites encoding the attB2, stop codon and coffin 9 protein (CPNE9) -C2 domain gene specific sequences.

본 발명의 한 양태에 따르면, 본 발명은 서열번호 5 또는 서열번호 6의 아미노산 서열을 코딩하는 C2 도메인 유전자 또는 그 발현 펩타이드를 함유하는 신경세포 분화용 조성물을 제공한다. 본 발명의 실시예 4에서는 C2 도메인이 도입된 발현 클론을 신경전구세포(ex. HiB5)에 형질 도입하여 신경돌기가 신장된 신경세포로 분화함을 증명하였다. 본 발명의 상기 서열번호 5의 아미노산은 PKCδ-C2(단백질인산화효소 Cδ의 C2 도메인)로서 PKCδ 단백질의 Ca++ 결합 도메인에서 유래하였으며, 상기 서열번호 6의 아미노산은 칼슘 의존 인지질 결합 단백질(Ca2 +-dependent phospholipidbinding proteins)의 새로운 패밀리인 코핀 패밀리에 속하는 코핀 9(Copine 9, CPNE9)단백질의 Ca++ 결합 도메인에서 유래하였다. 본 발명의 상기 발현벡터는 상기 C2 도메인을 발현시킬 수 있는 프로모터와 클로닝을 위한 멀티클로닝사이트를 가지고 있는 어떤 발현벡터도 사용할 수 있으나, 바람직하게는 동물세포 형질전환용 발현벡터에 삽입되어 있는 것을 특징으로 하며, 더욱 바람직하게는 도 1 또는 도 3의 개열지도를 갖는 데스티네이션 벡터(Destination Vector)의 attR1 부위 및 attR2 부위 사이에 삽입되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, the present invention provides a composition for differentiating neurons containing a C2 domain gene or an expression peptide thereof encoding the amino acid sequence of SEQ ID NO: 5 or SEQ ID NO: 6. In Example 4 of the present invention, it was demonstrated that the expression clone into which the C2 domain was introduced was transduced into neural progenitor cells (ex. HiB5) to differentiate neurites into elongated neurons. The amino acid of SEQ ID NO: 5 of the present invention is derived from the Ca ++ binding domain of PKCδ protein as PKCδ-C2 (C2 domain of protein kinase Cδ), the amino acid of SEQ ID NO: 6 is calcium-dependent phospholipid binding protein (Ca 2 It is derived from the Ca ++ binding domain of the Copine 9 (CPNE9) protein, which belongs to the Coffin family, a new family of + -dependent phospholipidbinding proteins. The expression vector of the present invention may be any expression vector having a promoter capable of expressing the C2 domain and a multicloning site for cloning, but is preferably inserted into an expression vector for animal cell transformation. More preferably, it is characterized in that it is inserted between the attR1 site and the attR2 site of the destination vector (Destination Vector) having a cleavage map of FIG.

이하, 본 발명의 데스티네이션 벡터를 생산하는 방법과 익스프레션 클론을 생산하는 방법인 게이트웨이 클로닝 기술(Gateway Cloning Technology)을 단계별로 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, gateway cloning technology, which is a method of producing the destination vector and an expression clone, of the present invention will be described in more detail step by step.

게이트웨이 클로닝 기술은 대장균 염색체의 DNA로 도입될 수 있는 박테리오 파지 λ의 위치 특이적 유전자 재조합 시스템에 기원한다. 각각 대장균은 attP, 박테리오 파지 λ는 attB의 유전자 재조합 부위를 가진다. 유전자 도입과정(lysogeny)은 두개의 효소에 의해 수행되는데 인터그라제(Integrase)는 박테리오 파지 λ에, 대장균 단백질 IHF(Integration Host Factor)는 대장균 염색체에 코딩된다. 도입(integration)시 attB와 attP 사이의 유전자 재조합은 박테리오 파지 λ DNA의 양쪽 측면에 attL(100nt)과 attR(168nt)를 생성시킨다. 상기 과정은 가역적이며, 이탈(Excision) 또한 박테리오 파지 λ의 단백질인 Xis 단백질과 함께 인터그라제 및 IHF에 의해서 일어난다. The gateway cloning technique originates in a site-specific genetic recombination system of bacteriophage λ that can be introduced into the DNA of an E. coli chromosome. E. coli has attP and bacteriophage λ has a genetic recombination site of attB. Lysogeny is carried out by two enzymes: Integrase is encoded in bacteriophage λ, and E. coli protein IHF (Integration Host Factor) is encoded in the E. coli chromosome. Genetic recombination between attB and attP upon integration produces attL (100nt) and attR (168nt) on both sides of the bacteriophage λ DNA. The process is reversible and excitation is also caused by intergrase and IHF together with the Xis protein, a protein of bacteriophage λ.

게이트웨이 반응(Gateway Reaction)의 궁극적인 목표는 발현클론을 만드는 것이다. 이것은 2단계로 나누어진다. 1단계는 BP 반응을 수행하여 엔트리 벡터로 관심유전자(gene of interest)를 도입하는 단계이고, 2단계는 엔트리 클론과 데스티네이션 벡터로 LR 반응을 수행하여 관심유전자를 데스티네이션 벡터로 서브클로닝(Subcloning)하고 발현클론을 생산하는 단계이다. 상기 엔트리 클론은 전사를 할 수 없기 때문에 엔트리 클론에 도입된 관심유전자가 발현되기 위해서는 발현에 필요한 서열, 항생제 저항 유전자(예를 들면 CMR)서열, attR1 및 attR2서열, 및 ccdB 서열 정보를 모두 포함하는 데스티네이션 벡터로 서브클로닝 하여야 한다. 엔트리 클론과 데스티네이션 벡터는 LR 클로네이즈 효소 혼합물(LR clonase enzyme Mix)을 처리하여 반응을 수행하는데 이 반응은 특이적이고 일방향의 반응이다. 즉 각각 attL1은 attR1과 attL2는 attR2과 반응한다. 유전자 재조합의 LR 반응은 의도한 발현클론과 부산물인 도너 벡터(Donor Vector)를 생성한다. 생성된 발현 클론은 항생제 내성(Kanr, positive selection) 및 유독 ccdB 단백질(negative selection)에 의해 선별할 수 있다. 게이트웨이 클로닝의 결과 99% 이상의 높은 수준의 양성클론(positive clone)이 생성된다. 게이트웨이 클로닝 기술의 주요 장점 중의 하나는 엔트리 클론을 한번 생산하면, LR 반응을 수행하여 관심유전자를 쉽게 다양한 종류의 데스티네이션 벡터 중 하나에 서브클로닝할 수 있기 때문에 유전자의 기능에 대해 총체적인 분석이 가능하다는 점이다. The ultimate goal of Gateway Reaction is to create expression clones. This is divided into two stages. The first step is to introduce the gene of interest into the entry vector by performing the BP reaction, and the second step is to subcloning the gene of interest into the destination vector by performing the LR reaction with the entry clone and the destination vector. ) To produce expression clones. Since the entry clone is not capable of transcription, in order for the gene of interest introduced into the entry clone to be expressed, all of the sequences necessary for expression, antibiotic resistance genes (for example, CM R ), attR1 and attR2 sequences, and ccdB sequence information are included. It must be subcloned into the destination vector. The entry clone and the destination vector undergo a reaction by processing the LR clonase enzyme mix, which is a specific and one-way reaction. AttL1 reacts with attR1 and attL2 with attR2, respectively. The LR response of genetic recombination produces a donor vector that is the intended expression clone and byproduct. The resulting expression clones can be selected by antibiotic resistance (Kan r , positive selection) and toxic ccdB protein (negative selection). Gateway cloning results in high levels of positive clones of at least 99%. One of the main advantages of the gateway cloning technique is that once an entry clone is produced, it is possible to perform an LR reaction to easily subclone the gene of interest to one of a wide variety of destination vectors, enabling a comprehensive analysis of the function of the gene. Is the point.

본 발명에서는 붉은 형광 리포터 단백질(red fluorescent reporter protein, RFP)유전자로 표지한 두개의 총체적 최적화 발현 벡터(HTP-optimized expression vectors)를 제작하였다. 이들 벡터는 게이트웨이 클로닝 기술(gateway cloning technology, GCT)을 사용한 복합적 발현 시스템(multiple expression system)에 있어서 붉은 형광 단백질로 표지된 표적 단백질을 생산한다. 붉은 형광 단백질 표지는 복제된 유전자와 융합되고, 포유류 세포에서 발현된 단백질을 집중 분석하는 것을 허용한다. 상기 벡터의 유용성을 붉은 형광 단백질-스크리닝 시스템(HTP-screening system)을 사용하여 평가하였다. 60개의 대표 인간 C2 도메인을 붉은 형광 단백질로 표지하였고, HiB5 신경전구세포(neuronal progenitor cells; Ronald D.G. McKay et al., Region-specific differentiation of the hippocampal stem cell line HiB5 upon implantation into the developing mammalian brain, Cell. 1991 Aug 23;66(4):713-29. )에서 과발현시켰고 HiB5 세포의 신경분화를 촉진하는 2개의 C2도메인을 상세하게 분석하였다. 본 발명에서 개발된 유전체 범위 규모의 붉은 형광 단백질-스크리닝 시스템(HTP-screening system)을 이용하여 얻어낸 발현벡터는 유전자의 기능 분석에 있어서 유용함을 보여주었다.In the present invention, two totally optimized expression vectors (HTP-optimized expression vectors) were labeled with a red fluorescent reporter protein (RFP) gene. These vectors produce target proteins labeled with red fluorescent proteins in multiple expression systems using gateway cloning technology (GCT). Red fluorescent protein labels are fused with the cloned gene and allow for intensive analysis of the protein expressed in mammalian cells. The usefulness of the vector was assessed using a red fluorescent protein-screening system. Sixty representative human C2 domains were labeled with red fluorescent protein, and HiB5 neuronal progenitor cells; Ronald DG McKay et al., Region-specific differentiation of the hippocampal stem cell line HiB5 upon implantation into the developing mammalian brain, Cell Two C2 domains overexpressed in 1991 Aug 23; 66 (4): 713-29. And promoting neuronal differentiation of HiB5 cells were analyzed in detail. The expression vector obtained by using the red fluorescent protein-screening system of the genome range scale developed in the present invention has been shown to be useful in the functional analysis of genes.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These embodiments are only for illustrating the present invention, and thus the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

실시예Example 1. 게이트웨이  1. Gateway 데스티네이션Destination 벡터( vector( gatewaygateway destinationdestination vectorsvectors )의 제작) Production

pDsRed-Monomer-N1 벡터(Clontech 사)를 도 1의 데스티네이션 벡터(pDEST-N-RFP 벡터)에 대한 기본 벡터로 사용하였다. 상기 데스티네이션 벡터(pDEST-N-RFP 벡터)는 RFP 단백질 유전자의 5’방향에 관심 유전자가 도입되어 발현시 RFP 단백질의 N' 방향에 관심유전자의 단백질이 연결되어 발현되는 것을 특징으로 하는 벡터이다. ccdB 유전자, 클로르암페니콜(CM) 아세틸 트랜스퍼라제(CAT) 유전자, 및 attR 부위를 포함하는 자살 ccdB 박스(Bernard and Couturier 1992)를 주형으로 제공하는 pDEST 15 벡터(Invitrogen 사)를 PCR 반응으로 증폭시켰는데, 사용된 PCR 프라이머는 5’프라이머로 BamHI 및 3’프라이머로 BglII 부위(각각 5’-GGGGGATCCCCACAAGTTTGTACAAAAAAGC-3’및 5’-GGGTGATCAACCACTTTGTACAAGAAAGC-3)를 각각 갖는다. PCR 결과물을 BamHI 및 BglII 제한효소를 이용하여 절단하였고, pDsRed-Monomer N1 벡터에 BamHI 제한효소를 처리한 후, 각각의 절편을 리가아제(lygase)로 접합하였다. 그 결과 pDsRed-Monomer-N1 벡터의 BamHI 부위에 자살 ccdB 박스가 도입되어 데스티네이션 벡터(pDEST-N-RFP 벡터)를 생산하였다. 여기서 BamHI 제한효소는 G gatcc 서열을 인식하고 BglII 제한효소는 A gatct 서열을 인식하기 때문에 각각 효소 처리후 다시 접합하면 G gatct 서열이 생성되어 BamHI 및 BglII 제한효소로 자를 수 없는 염기서열로 바뀌게 된다. 따라서 생산된 데스티네이션 벡터는 모벡터의 BamHI 및 BglII 제한효소 사이트를 그대로 사용할 수 있는 장점을 갖는다. 상기 과정은 도 2의 모식도에 나타내었다. The pDsRed-Monomer-N1 vector (Clontech) was used as the base vector for the destination vector (pDEST-N-RFP vector) of FIG. 1. The destination vector (pDEST-N-RFP vector) is a vector of the gene of interest in the 5 'direction of the RFP protein gene is a vector characterized in that the protein of interest is linked to the N' direction of the RFP protein is expressed. . Amplification of the pDEST 15 vector (Invitrogen), which provides a suicide ccdB box (Bernard and Couturier 1992) containing the ccdB gene, the chloramphenicol (CM) acetyl transferase (CAT) gene, and the attR site as a template, by PCR reaction I ordered, the PCR primers used are 5 has a BglII site (each 5'-GGG GGATCC CCACAAGTTTGTACAAAAAAGC-3 'and 5'-GGG TGATCA ACCACTTTGTACAAGAAAGC-3) as primers' BamHI and 3 as primers, respectively. PCR products were digested with BamHI and BglII restriction enzymes, and after treatment of BamHI restriction enzymes with the pDsRed-Monomer N1 vector, each fragment was conjugated with a lyase. As a result, a suicide ccdB box was introduced at the BamHI site of the pDsRed-Monomer-N1 vector to produce a destination vector (pDEST-N-RFP vector). Here, the BamHI restriction enzyme recognizes the G gatcc sequence and the BglII restriction enzyme recognizes the A gatct sequence. Therefore, when the BamHI restriction enzyme is recombined after the enzyme treatment, the G gatct sequence is generated and changed into a nucleotide sequence that cannot be cut by the BamHI and BglII restriction enzyme. Therefore, the produced destination vector has the advantage of using the BamHI and BglII restriction enzyme sites of the parent vector as it is. The above process is shown in the schematic diagram of FIG.

pDEST-RFP-C 벡터(도 3)는 pEGFP-C1(Clontech 사) 벡터를 기본 벡터로 사용 하였다. pDsRed-Monomer-N1 벡터를 주형으로 하여 5’프라이머에 AgeI 및 3’프라이머에 BamHI 부위(5’-GGGACCGGTCGCCACCATGGACAACACCGAGG-3’ 및 5’-GGGGGATCCGGACTGGGAGCCGGAGTGGCG-3’)를 각각 갖는 프라이머를 사용하여 PCR 반응을 수행하였고 DsRed-Monomer 유전자를 포함하는 PCR 산물을 생산하였다. 또한 자살 ccdB box를 상기 pDEST15 벡터에서 증폭하였는데 5’프라이머로 BamHI 및 3’프라이머에 BglII 부위(각각 5’-GGGAGATCTAACAAGTTTGTACAAAAAAGC-3’및 5’-GGGGGATCC TCA AACCACTTTGTACAAGAAAGC-3)를 각각 사용하였다. 볼드체의 밑줄 그어진 종결 코돈을 불필요한 아미노산의 표지를 방지하기 위하여 3’프라이머에 부가했다. DsRed-Monomer 유전자를 포함하는 PCR 산물을 AgeI 및 BamHI의 제한효소로 절단하였고, 자살 ccdB box 유전자를 포함하는 PCR 산물을 BamHI 및 BglII의 제한효소로 절단하였다. 상기 제한효소를 처리하여 생산된 PCR 산물의 절편을 기본 벡터인 pEGFP-C1 벡터의 AgeI 및 멀티 클로닝 사이트 내에 위치한 BamHI 부위에 도입하여 데스티네이션 벡터(pDEST-RFP-C, 도 3)를 생산하였다. 상기 데스티네이션 벡터(pDEST-RFP-C)는 RFP 단백질 유전자의 3’방향에 관심 유전자가 도입되어 발현시 RFP 단백질의 C' 방향에 관심유전자 단백질이 연결되어 발현되는 것을 특징으로 하는 벡터이다. 이 때 BamHI 제한효소는 G gatcc 서열을 인식하고 BglII 제한효소는 A gatct 서열을 인식하기 때문에 각각 효소 처리후 다시 접합하면 G gatct 서열이 생성되어 BamHI 및 BglII 제한효소로 자를 수 없는 염기서열로 바뀌게 된다. 결국 기본 벡터의 AgeI 부위와 DsRed-Monomer 유전자를 포함하는 PCR 산물의 AgeI 부위가 접합되며, 기본 벡터의 BamHI 부위와 자살 ccdB box 유전자를 포함하는 PCR 산 물의 BamHI 또는 BglII의 제한효소 부위가 접합되고, DsRed-Monomer 유전자를 포함하는 PCR 산물의 BamHI 부위와 자살 ccdB box 유전자를 포함하는 PCR 산물의 BamHI 또는 BglII의 제한효소 부위가 접합된다. 상기 과정은 도 4에 도식화 하였다.The pDEST-RFP-C vector (FIG. 3) used pEGFP-C1 (Clontech) vector as a base vector. Use pDsRed-Monomer-N1 vector and a 5 as the template having a BamHI site (5'-GGG ACCGGT CGCCACCATGGACAACACCGAGG-3 ' and 5'-GGG GGATCC GGACTGGGAGCCGGAGTGGCG-3' ) in the primer, the primer AgeI and 3 'primers, respectively PCR reactions were performed and PCR products containing the DsRed-Monomer gene were produced. Also it used a BglII site (each 5'-GGG AGATCT AACAAGTTTGTACAAAAAAGC-3 'and 5'-GGG GGATCC TCA AACCACTTTGTACAAGAAAGC-3 ) in the primer' BamHI and 3 as primers, 5 were amplifying the ccdB suicide box in the pDEST15 vector, respectively. Bold underlined stop codons were added to the 3 'primer to prevent labeling of unnecessary amino acids. PCR products containing the DsRed-Monomer gene were digested with restriction enzymes of AgeI and BamHI, and PCR products containing suicide ccdB box genes were digested with restriction enzymes of BamHI and BglII. A fragment of the PCR product produced by treating the restriction enzyme was introduced into the BamHI site located in AgeI and the multicloning site of the pEGFP-C1 vector as a base vector to produce a destination vector (pDEST-RFP-C, FIG. 3). The destination vector (pDEST-RFP-C) is a vector of the gene of interest in the 3 'direction of the RFP protein gene is a vector characterized in that the gene of interest is linked to the C' direction of the RFP protein is expressed. At this time, the BamHI restriction enzyme recognizes G gatcc sequence and the BglII restriction enzyme recognizes A gatct sequence. Therefore, when the enzyme is recombined after each enzyme treatment, the G gatct sequence is generated and changed into a nucleotide sequence that cannot be cut by BamHI and BglII restriction enzyme. . Eventually, the AgeI site of the base vector and the AgeI site of the PCR product containing the DsRed-Monomer gene are conjugated, and the BamHI site of the base vector and the restriction enzyme site of BamHI or BglII of the PCR product containing the suicide ccdB box gene are conjugated. The BamHI site of the PCR product containing the DsRed-Monomer gene and the restriction enzyme site of BamHI or BglII of the PCR product containing the suicide ccdB box gene are conjugated. The process is illustrated in FIG.

실시예Example 2. 붉은 형광 단백질 융합된  2. Fused Red Fluorescent Protein C2C2 도메인이 도입된 발현 벡터의 제작 Construction of Expression Vectors Incorporating Domains

본 발명의 새로운 붉은 형광 단백질 표지된 발현 벡터를 GCT 플라스미드 시리즈(Invitrogen)를 사용한 유전자재조합에 기초한 클로닝에 근거하기로 결정했다. 게이트웨이 클로닝 기술(GCT)은 원하는 발현 벡터를 생산하기위해 소위 엔트리 벡터(entry vector, pENTR)에 부위 특이적 유전자 재조합 반응을 이용하는데, 그 후 원하는 유전자를 클로닝 하기위해 소위 데스티네이션 벡터(destination vector, pDEST)로 재조합 된다. 상기 클로닝 시스템을 이용하면 하나의 공정으로 여러 관심유전자를 포함하는 각각의 발현벡터를 쉽게 생산할 수 있다. 본 발명에서는 자살 ccdB 박스와 결합된 붉은 형광 단백질을 포함하는 데스티네이션 벡터를 고안했다. 우리가 개발한 데스티네이션 벡터에 사용되는 붉은 형광 단백질(DsRed-Monomer 단백질)을 암호화하는 유전자는 pDsRed-Monomer 유전자인데(도 1 및 도 3), 이 리포터 단백질은 디스코소마 스포.(Discosoma sp .)의 사합체(tetrameric) 붉은 형광 단백질 DsRed에서 유래한 단위체 돌연변이 단백질이다(Matz et al., 1999). 원하는 유전자를 포한한 엔트리 벡터로 게이트웨이 유전자재조합 반응을 수행하여, 사이토메갈로바이러스(cytomegalovirus)의 초기(immediate-early) 프로모터 아래에 붉은 형광 단백질을 발현하는 새로운 데스티네이션 벡터를 생산하였다.The new red fluorescent protein labeled expression vector of the invention was determined to be based on cloning based on genetic recombination using the GCT plasmid series (Invitrogen). Gateway cloning technology (GCT) uses site-specific gene recombination reactions on so-called entry vectors (pENTRs) to produce the desired expression vectors, which are then used to clone the desired genes. pDEST). Using the cloning system, it is possible to easily produce each expression vector containing several genes of interest in one process. In the present invention, a destination vector comprising a red fluorescent protein coupled with a suicide ccdB box was designed. The gene encoding the red fluorescent protein (DsRed-Monomer protein) used in the destination vector we developed is the pDsRed-Monomer gene (Figs. 1 and 3), and this reporter protein is Discosoma sp . sp . ) Is a monomeric mutant protein derived from the tetrameric red fluorescent protein DsRed (Matz et al., 1999). Gateway recombination reactions were performed with the entry vector containing the desired gene to produce a new destination vector expressing the red fluorescent protein under the immediate-early promoter of cytomegalovirus.

인간 C2 도메인의 엔트리 클론은 다음과 같이 제작하였다. 처음에 Pfam(www.sanger.ac.uk/Software/Pfam) 및 NCBI(www.ncbi.nlm.nih.gov)의 데이터 베이스에서 나열된 250개의 단백질에서 보존된 부위를 갖는 175개의 공표된 C2 도메인을 동정하였다. 인간 C2 도메인 유전자를 얻기 위하여 역전사 PCR(reverse transcription-PCR)반응을 수행하였다. 인간 뇌조직, 태반 조직, 및 HeLa 세포에서 분리된 전체 RNA를 프로토콜에 따라 TRIZOL(Invitrogen, CA) 키트를 사용하여 분리하였고, 분리된 혼합 RNA 1 μg을 슈퍼스크립트II RT(SuperScript II RT, Invitrogen)를 사용하여 랜덤 헥사머(50 pmol), dNTPs (1 mM), 42°C의 조건에서 1 시간 동안 역전사 반응을 수행 하였다. 역전사 반응에서 생성된 cDNA를 하이 PCR 프리믹스(HiPi PCR premix, Elpis-Biotech, Korea)를 사용하여 PCR 기기((GeneAmp 2400, Perkin Elmer, MA))에서 증폭시켰다. PCR 반응을 수행할 때, 인간 C2 도메인을 표적 서열 특이적 attB1/attB2 프라이머를 사용하여 상보 DNA(cDNA)로부터 PCR 증폭하였다. 5’프라이머는 코작 서열(Kozak sequence), 시작 코돈 서열(진한 표시)과 attB1 서열(밑줄 표시)로 구성하였다 (5’-GGGGACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCT CCACCATG-[유전자 특이적 20-25 서열]-3’). 또한 3’프라이머는 5’-GGGGACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGTT TTA-[유전자 특이적 20-25 서열]-3’로 구성하였다. 밑줄 친 attB2 서열을 진한 표시의 마지막 종결 코돈 바로 뒤에 도입하였으므로 attB1과 attB2 사이에 도입된 C2 유전자가 ORF를 형성하게 된다. 상기 프라이머는 하기 표 1에 나타내었는데 소문자로 표시된 부분이 목표 유전자에 대한 상보적인 서열이다.Entry clones of the human C2 domain were constructed as follows. Initially, 175 published C2 domains with conserved sites in the 250 proteins listed in the database of Pfam (www.sanger.ac.uk/Software/Pfam) and NCBI (www.ncbi.nlm.nih.gov) I identified it. Reverse transcription PCR (PCR) reactions were performed to obtain human C2 domain genes. Total RNA isolated from human brain tissue, placental tissue, and HeLa cells were isolated using TRIZOL (Invitrogen, CA) kit according to the protocol, and 1 μg of the isolated mixed RNA was superscript II RT (Invitrogen). Reverse transcription was performed for 1 hour at random hexamer (50 pmol), dNTPs (1 mM) and 42 ° C. The cDNA generated in the reverse transcription reaction was amplified in a PCR instrument (GeneAmp 2400, Perkin Elmer, MA) using a high PCR premix (HiPi PCR premix, Elpis-Biotech, Korea). When performing the PCR reaction, human C2 domains were PCR amplified from complementary DNA (cDNA) using target sequence specific attB1 / attB2 primers. The 5 'primer consisted of a Kozak sequence, a start codon sequence (dark) and an attB1 sequence (underlined) (5'-GGGG ACAAGTTTGTACAAAAAAGCAGGCT CCACCATG- [gene specific 20-25 sequence] -3'). Further 3 were composed of 'primer 5'-GGGG ACCACTTTGTACAAGAAAGCTGGGTT TTA [gene-specific sequence 20 to 25] -3'. The underlined attB2 sequence was introduced immediately after the last stop codon of the dark marker, so that the C2 gene introduced between attB1 and attB2 forms an ORF. The primers are shown in Table 1 below, in which the lowercased portions are complementary sequences for the target genes.

[표 1]TABLE 1

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상기 프라이머로 PCR 반응을 수행하여 인간 C2 도메인 유전자를 포함하는 PCR 생성물을 생산하였다. 이 때 PCR 반응 조건은 변형(denaturation): 94°C, 30초; 어닐링(annealing): 57°C, 30초; 신장(extension): 72°C, 45초로 하여 25사이클을 반복 수행하였고, 증폭후 2% 아가로스 겔에서 전기영동 한 후 EtBr로 착색하여 관찰하였다. PCR 결과 생성된 재조합 DNA를 pDONR207 도너 벡터(Invitrogen)에 도입하였고, 그 결과 생성된 엔트리 벡터로 삽입된 C2 도메인의 염기서열을 확인하여 목적 C2 도메인의 염기서열과 일치함을 검증하였다(Macrogen Inc.). 150개 의 인간 C2 도메인이 도입된 엔트리 벡터를 게이트웨이 클로닝 기술(gateway cloning technology, GCT)의 BP 반응을 수행하여 생성하였다. 이들로부터 무작위로 60개의 엔트리 클론을 선택하였고 이들을 게이트웨이 클로닝 기술의 LR 반응을 경유하여 데스티네이션 벡터(pDEST-RFP-C)로 도입하였다.  PCR reaction was performed with the primers to produce a PCR product containing a human C2 domain gene. At this time, the PCR reaction conditions were (deaturation): 94 ° C, 30 seconds; Annealing: 57 ° C., 30 seconds; Extension: repeated 25 cycles at 72 ° C, 45 seconds, after amplification was observed by electrophoresis on 2% agarose gel and stained with EtBr. The recombinant DNA generated as a result of PCR was introduced into the pDONR207 donor vector (Invitrogen), and as a result, the base sequence of the C2 domain inserted into the generated entry vector was confirmed to confirm that it matches the base sequence of the target C2 domain (Macrogen Inc.). ). Entry vectors into which 150 human C2 domains were introduced were generated by performing the BP reaction of gateway cloning technology (GCT). From these, 60 entry clones were randomly selected and introduced into the destination vector (pDEST-RFP-C) via the LR response of the gateway cloning technique.

실시예Example 3. 세포 배양, 총체적 형질도입, 및  3. cell culture, holistic transduction, and 아데노바이러스Adenovirus 감염 infection

무한 증식의 특성이 있는 HiB5 세포주를 0.11 mg/ml 나트륨 피루베이트, 7 mg/ml NaHCO3, 50 U/ml 페니실린, 50μg/ml 스트렙토마이신, 및 10% 태아 소 혈청(fetal bovine serum, FBS)을 함유한 둘베코 이글베지(Dulbecco's modified Eagle's medium, DMEM)에서 33°C 및 5% CO2의 조건으로 배양하였다. 당업계의 공지된 것처럼(Kwon, 1997; Sung et al., 2001), 분화를 위해 세포를 39°C 5 μg/ml 인슐린, 100 μg/ml 트랜스페린, 20 nM 프로게스테론, 30 nM 셀레늄, 60 μM 푸트레신, 0.1 mg/ml 나트륨 피루베이트, 및 2 mM 글루타민을 포함하는 화학적으로 정제된 N2 배지에 2일 동안 배양했다. 인간 C2 도메인이 도입된 발현클론을 96-공 플레이트에 준비된 33°C HiB5 세포에 도입하였다. 반자동 조작 조건에서 각각의 발현 벡터(200 ng)를 리포좀의 형질전환 시약(liposomal transfection reagent, lipofectamin 2000, Invitrogen)을 사용하여 도입하였고, 10,000개 이상의 HiB5 해마전구세포(hippocampal progenitor cells)를 포함하는 공(well)에 도입하였다. 48시간 동안 더 배양한 후, 세포 이미지를 분석기(In Cell Analyzer 1000 automated high-content imaging system, Amersham Biosciences)를 사용하여 분석하였다. 이 후 HiB5 세포의 신경돌기 증식물(neurite outgrowth)을 유도하는 인간 C2 도메인에 대해서 스크린 하였다. 또 각각 녹색 형광 단백질 표지된 CPNE9-C2 및 PKCδ-C2(Neurogenex Co., Korea)를 포함하는 복제 결함 아데노바이러스(rAd5) 두개를 제작하였다. HiB5 세포를 50의 감염다중도(multiplicity of infection, MOI)에서 90% 수준에서 감염시켰다. HiB5 cell lines with infinite proliferation contain 0.11 mg / ml sodium pyruvate, 7 mg / ml NaHCO3, 50 U / ml penicillin, 50 μg / ml streptomycin, and 10% fetal bovine serum (FBS) One Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) was incubated at 33 ° C. and 5% CO 2 . As is known in the art (Kwon, 1997; Sung et al., 2001), cells are differentiated for differentiation at 39 ° C 5 μg / ml insulin, 100 μg / ml transferrin, 20 nM progesterone, 30 nM selenium, 60 μM fu Incubation was for 2 days in chemically purified N2 medium containing trecine, 0.1 mg / ml sodium pyruvate, and 2 mM glutamine. Expression clones incorporating human C2 domains were introduced into 33 ° C HiB5 cells prepared in 96-hole plates. Under semi-automatic manipulation conditions, each expression vector (200 ng) was introduced using liposome transfection reagent (lipomal transfection reagent, lipofectamin 2000, Invitrogen) and contained more than 10,000 HiB5 hippocampal progenitor cells. introduced into the well. After further incubation for 48 hours, cell images were analyzed using an In Cell Analyzer 1000 automated high-content imaging system (Amersham Biosciences). This was followed by screening for human C2 domains that induce neurite outgrowth of HiB5 cells. In addition, two replication-defective adenoviruses (rAd5) were prepared, including green fluorescent protein-labeled CPNE9-C2 and PKCδ-C2 (Neurogenex Co., Korea), respectively. HiB5 cells were infected at 90% level at 50 multiplicity of infection (MOI).

실시예Example 4. 이미지 분석 및 면역세포화학 4. Image analysis and immunocytochemistry

스크린 한 C2 도메인을 발현하는 세포를 인버티드 현미경(inverted microscope, Olympus BX81)을 탑재한 60배율로 고정된 동일 초점 현미경(confocal microscope, Olympus Fluoview FV 1000)을 사용하여 붉은 형광 단백질 형광 탐지 방법으로 재분석 하였다. 자극 광원 소스(excitation light source)는 녹색 HeNe 레이져의 543-nm 광선이다. 포토 멀티플라이어 관(photo multiplier tube)에 도달하기 전에, 방출 형광발광을 580-nm(40-nm 폭)의 일차 장벽 필터(primary barrier filter)를 통하여 통과시켰다. 염료 표백을 방지하기 위해서 레이저 강도를 최소화하였다. 디지털 이미지 출력은 32 비트 해상도를 갖는 512 × 512 픽셀이었다. 이미지 분석을 위하여 4 × 104 세포/ml 수준으로 유리 커버슬립에 세포를 덮었다. 이틀 후에 세포를 둘베코 용액에 두 번 세척하였고, 동일 초점 현미경으로 모니터하였다. 면역세포화학 프로토콜을 변형하여(Choi et al. 2005), 커버슬립(4 × 104 세 포)에서 자란 HiB5 세포를 4% 포름알데하이드에서 고정시키고 차가운 메탄올에서 5분간 투과(permeabilize)시켰다. 그리고 상기 세포를 신경섬유(neurofilamment, NF; 1:500)에 대한 일차 판-뉴로널 뉴로필라멘트 마커 단일항원 항체(primary pan-neuronal neurofilament marker monoclonal antibody; SMI 311; Covance Research Products)를 사용하여 4°C에서 하루 밤(overnight) 배양하였다. 다음날 세포를 세척하고 상온에서 1시간 동안 플로레신 이소티오시아네이트(fluorescein isothiocyanate, FITC) 결합 이차항체(HTP transfection) 또는 사이3-접합 이차항체(Cy3-conjugated secondary antibody, rAd infection)를 처리하였다. 모든 이미지를 같은 동일 초점 현미경에서 촬영하였다. Cells expressing the screened C2 domain were reanalyzed by red fluorescent protein fluorescence detection using a 60-fold fixed confocal microscope (Olympus Fluoview FV 1000) equipped with an inverted microscope (Olympus BX81). It was. The excitation light source is a 543-nm ray of green HeNe laser. Before reaching the photo multiplier tube, the emission fluorescence was passed through a 580-nm (40-nm wide) primary barrier filter. Laser intensity was minimized to prevent dye bleaching. The digital image output was 512 x 512 pixels with 32 bit resolution. Cells were covered with glass coverslips at 4 × 10 4 cells / ml level for image analysis. After two days the cells were washed twice in Dulbecco's solution and monitored under the same focus microscope. By modifying the immunocytochemical protocol (Choi et al. 2005), HiB5 cells grown on coverslips (4 × 10 4 cells) were fixed in 4% formaldehyde and permeabilized in cold methanol for 5 minutes. And 4 ° using the primary pan-neuronal neurofilament marker monoclonal antibody (SMI 311; Covance Research Products) to neurofilamment (NF; 1: 500). Incubated overnight at C. The next day the cells were washed and treated with fluorescein isothiocyanate (FITC) binding secondary antibody (HTP transfection) or Cy3-conjugated secondary antibody (rAd infection) for 1 hour at room temperature. All images were taken under the same co-focus microscope.

실시예Example 4.  4. HiB5HiB5 세포의 신경세포 분화에서  In neuronal differentiation of cells C2C2 도메인의 추정적 역할에 대한 총체적 스크리닝 Overall Screening of Presumptive Roles of Domains

신경세포의 분화에 관여하는 C2 도메인을 스크린하기 위하여 우리는 무작위로 인간 C2 도메인을 포함한 60개의 엔트리 클론을 선택하였고, 상기 C2 도메인을 게이트웨이 클로닝 기술의 LC 반응에 의하여 pDEST-RFP-C 발현 벡터로 도입하였다(도 5 및 표 2). To screen the C2 domains involved in the differentiation of neurons, we randomly selected 60 entry clones containing human C2 domains, which were then transformed into pDEST-RFP-C expression vector by LC reaction of the gateway cloning technique. Introduced (FIG. 5 and Table 2).

[표 2]TABLE 2

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붉은 형광 단백질 표지된 발현 벡터를 일시적으로 96공 플레이트에 있는 HiB5 해마 전구 세포로 트랜스펙션(transfection)하였다. 48시간 배양 후에 세포의 이미지를 포착하였고, 신경돌기 증식물에 대한 C2 도메인의 효과를 평가하였다(도 6). HiB5 세포는 16일 된 쥐 배아의 해마에서 분리된 다능성의 해마 줄기세포주를 의미하는데, 거기서 피라미드 세포의 전구세포가 증식을 시작한다(Renfranz et al., 1991). HiB5는 줄기 세포 마커인 네스틴을 발현하고, 33°C의 허용 온도(permissive temperature)에서 자라며, 온도 과민(temperature-sensitive)의 SV40대-T 항원(SV40 large T antigen)에 의해 무한증식한다. 39°C의 불허 온도(non-permissive temperature)에서 N2 배지에서 배양하는 경우, 이들 세포는 성 장을 중지하고 다수가 사멸한다. 그러나 세포의 30 내지 40%는 생존하며, 생존한 세포의 30% 미만은 신경돌기 유사 구조의 세포로 분화한다. 본 발명에서는 33°C에서 이들 신경세포 유사 구조의 형성에 대한 C2 도메인의 효과를 측정했다. 그 결과 신경돌기 유사 구조의 형성을 촉진하는 것으로 나타나는 6개의 C2 도메인을 스크린 했으며, 상기 6개의 C2 도메인 중에서 PKCδ-C2 및 코핀9(CPNE9-C2)의 C2 도메인을 선택하여 이들 유전자의 기능을 분석하였다. 선택된 PKCδ-C2 및 CPNE9-C2가 신경돌기 증식물의 유도에 관여함을 확인하기 위하여, 각각의 붉은 형광 단백질 표지된 C2 도메인을 HiB5 세포에 도입하였고, 세포의 형태학적 변화를 유도하는 그들의 능력을 동일 초점 현미경으로 관찰하였다. PKCδ- C2 및 CPNE9-C2가 붉은 형광 단백질에 융합되었기 때문에 두 세포체의 길이보다 더 긴 신장으로 정의되는, 신경돌기의 존재를 관찰하여 PKCδ- C2 및 CPNE9-C2가 도입된 발현클론으로 형질 전환된 세포를 탐지하는 것은 매우 쉬었다. 도 7에서 PKCδ-C2 및 CPNE9-C2의 유전자를 발현하는 세포들은 윤곽이 뚜렷한 신경돌기 유사 구조를 갖는다. 또한 신경세포 분화를 신경세포의 분화 마커인 신경미세섬유(neurofilament)에 대한 면역세포화학(immunocytochemistry)으로 체크하였는데, PKCδ-C2 또는 CPNE9-C2의 과발현은 허용온도에서 신경돌기를 갖는 형질전환된 세포 수의 증가를 이끌었다(도 8). Red fluorescent protein labeled expression vectors were transiently transfected with HiB5 hippocampal progenitor cells in 96 pore plates. Images of cells were captured after 48 hours of culture and the effect of the C2 domain on neurite proliferation was assessed (FIG. 6). HiB5 cells refer to pluripotent hippocampal stem cell lines isolated from the hippocampus of 16-day-old mouse embryos, where progenitor cells of pyramidal cells begin to proliferate (Renfranz et al., 1991). HiB5 expresses the stem cell marker nestin, grows at a permissive temperature of 33 ° C., and proliferates indefinitely by the temperature-sensitive SV40 large T antigen. When incubated in N2 medium at a non-permissive temperature of 39 ° C, these cells stop growing and many die. However, 30-40% of the cells survive and less than 30% of the surviving cells differentiate into neurite-like structures. In the present invention, the effect of the C2 domain on the formation of these neuron-like structures at 33 ° C. was measured. As a result, we screened six C2 domains, which appear to promote the formation of neurite-like structures, and selected the C2 domains of PKCδ-C2 and coffin 9 (CPNE9-C2) from among the six C2 domains to analyze the function of these genes. It was. To confirm that the selected PKCδ-C2 and CPNE9-C2 are involved in the induction of neurite outgrowths, each red fluorescent protein labeled C2 domain was introduced into HiB5 cells and their ability to induce morphological changes in the cells was identical. Observation was made with a focus microscope. Since PKCδ-C2 and CPNE9-C2 were fused to red fluorescent proteins, they were transformed into expression clones into which PKCδ-C2 and CPNE9-C2 were introduced by observing the presence of neurites, defined as elongations longer than the length of both cell bodies. Detecting the cells was very easy. In FIG. 7, the cells expressing the genes of PKCδ-C2 and CPNE9-C2 have delineated neurites-like structures. In addition, neuronal differentiation was checked by immunocytochemistry of neuronal differentiation marker, neurofilament, and overexpression of PKCδ-C2 or CPNE9-C2 was transformed cells with neurites at the permissible temperature. This led to an increase in numbers (FIG. 8).

HiP5의 30 내지 40% 만이 39°C 불허온도의 N2 배지에서 생존하였고, 형질도입의 효과가 이 조건에서 매우 낮았기 때문에, 형질 도입된 유전자의 활성을 평가하기가 어려웠다. 따라서 우리는 형질도입의 낮은 효율을 극복하기 위하여 녹색 형광 단백질 표지된 CPNE9-C2 및 PKCδ-C2를 포함하는 재조합 아데노바이러스((주)뉴 젝스에 의뢰하여 제작(www.newgex.com))를 제작하였고 39°C에서 신경세포 분화에 대한 선택된 C2 도메인의 효과를 측정하였다. 도 9에서 나타나듯이, PKCδ-C2 및 CPNE9-C239는 명확하게 39°C에서 신경돌기를 갖는 세포의 수를 증가시켰다. Because only 30-40% of HiP5 survived in N2 medium at 39 ° C. unacceptable temperature, the effect of transduction was very low under these conditions, making it difficult to assess the activity of the transduced genes. Therefore, we constructed a recombinant adenovirus (www.newgex.com), which was commissioned by Nux Co., Ltd., containing green fluorescent protein labeled CPNE9-C2 and PKCδ-C2 to overcome the low efficiency of transduction. The effect of selected C2 domains on neuronal differentiation at 39 ° C. was measured. As shown in FIG. 9, PKCδ-C2 and CPNE9-C239 clearly increased the number of cells with neurites at 39 ° C.

결론으로 본 발명의 새로운 데스티네이션 벡터는 세포 이미지 데이터의 총체적 스크리닝에 성공적으로 적용될 수 있다. 게다가 붉은 형광 단백질의 형광은 EGFP의 형광과 쉽게 구분될 수 있으므로, 그 두개의 벡터는 녹색 형광 단백질 표지된 시스템과 함께 붉은 형광 단백질을 결합하여 2 또는 그 이상의 중요한 단백질의 동시조사를 허용한다(도 7).In conclusion, the new destination vector of the present invention can be successfully applied to the overall screening of cell image data. In addition, since the fluorescence of red fluorescent protein can be easily distinguished from the fluorescence of EGFP, the two vectors combine red fluorescent protein with a green fluorescent protein labeled system to allow simultaneous irradiation of two or more important proteins (Fig. 7).

[참고문헌][references]

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이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, cDNA에서 특정 유전자 또는 특정 도메인을 선택적으로 데스티네이션 벡터에 삽입하여 발현 클론(expression clone)을 생산하고, 생산된 발현 클론을 이용하여 특정 유전자의 기능을 세포 내에서 쉽게 관찰할 수 있으므로 총체적(high throughputly, HTP)으로 유전체 내에 보존된 동종의 기능을 수행하는 유전자들의 세포 내에서 역할을 고속으로 탐지할 수 있다. 또한 본 발명에서 생산한 데스티네이션 벡터를 통한 C2 도메인의 기능 분석에서 얻어진 CPNE9-C2 및 PKCδ-C2를 포함하는 발현 벡터를 사용하여 신경세포의 분화 유도용 조성물을 생산할 수 있다.As described above, according to the present invention, in a cDNA, a specific gene or a specific domain is selectively inserted into a destination vector to produce an expression clone, and the produced expression clone is used to express the function of a specific gene in a cell. As can be easily observed in, high-throughput (HTP) can quickly detect the role in cells of genes that perform homologous functions conserved in the genome. In addition, a composition for inducing differentiation of neurons may be produced using an expression vector comprising CPNE9-C2 and PKCδ-C2 obtained in the functional analysis of the C2 domain through the destination vector produced in the present invention.

도1은 붉은 형광 단백질 표지된 데스티네이션 벡터의 개열지도이다. 상기 벡터는 CMV 프로모터의 3’방향에 멀티 클로닝 부위가 위치하고, 상기 멀티 클로닝 사이트의 3’방향에 attR1 부위 및 attR2 부위가 위치하고, 상기 attR1 부위 및 attR2 부위의 사이에 클로르암페니콜 저항 유전자(CMR) 및 자살 ccdB 박스가 위치하고, 상기 attR2 부위의 3’방향에 붉은 형광 단백질이 위치하는 것을 특징으로 하는 데스티네이션 벡터(Destination Vector)이다.1 is a cleavage map of a red fluorescent protein labeled destination vector. The vector has a multicloning site in the 3 'direction of the CMV promoter, an attR1 site and an attR2 site in the 3' direction of the multicloning site, and a chloramphenicol resistance gene (CM) between the attR1 site and the attR2 site. R ) and the suicide ccdB box are located, and the destination vector is a red fluorescent protein located in the 3 'direction of the attR2 site.

도2는 도1의 데스티네이션 벡터(Destination Vector)의 제작 모식도이다.FIG. 2 is a manufacturing schematic diagram of the destination vector of FIG. 1.

도3은 붉은 형광 단백질 표지된 데스티네이션 벡터의 개열지도이다. 상기 벡터는 CMV 프로모터의 3’방향에 멀티 클로닝 부위가 위치하고, 상기 멀티 클로닝 사이트의 3’방향에 붉은 형광 단백질이 위치하고, 상기 붉은 형광 단백질의 3’방향에 attR1 부위 및 attR2 부위가 위치하고, 상기 attR1 부위 및 attR2 부위의 사이에 클로르암페니콜 저항 유전자(CMR) 및 자살 ccdB 박스가 위치하는 것을 특징으로 하는 도 3의 개열지도를 갖는 데스티네이션 벡터(Destination Vector)이다.3 is a cleavage map of a red fluorescent protein labeled destination vector. The vector has a multi-cloning site in the 3 'direction of the CMV promoter, a red fluorescent protein in the 3' direction of the multi-cloning site, an attR1 site and an attR2 site in the 3 'direction of the red fluorescent protein, the attR1 It is a destination vector having a cleavage map of FIG. 3 characterized by the location of the chloramphenicol resistance gene (CM R ) and the suicide ccdB box between the site and the attR2 site.

도4는 도2의 데스티네이션 벡터(Destination Vector)의 제작 모식도이다.FIG. 4 is a manufacturing schematic diagram of the destination vector of FIG. 2.

도5는 attB1/attB2를 포함하는 프라이머로 역전사 중합 사슬 반응한 C2도메인 및 BP 반응에 의해 도너 벡터(pDONR207 벡터)로 클론닝하는 단계를 개략적으로 나타낸 도이다.FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a step of cloning into a donor vector (pDONR207 vector) by a C2 domain and BP reaction in which reverse-transcription polymerization chain reaction is carried out with a primer including attB1 / attB2.

도6는 96공 플레이트에서 데스티네이션 벡터(pDEST-RFP-C2 발현벡터)로 형질 전환한 해마전구세포(HiB5)의 표현형을 나타낸 도이다. 이미지는 총체적 이미지 시스템(HTP imaging system)에 의해서 촬영되었다. Figure 6 shows the phenotype of hippocampal progenitor cells (HiB5) transformed with a destination vector (pDEST-RFP-C2 expression vector) in a 96-hole plate. The image was taken by an HTP imaging system.

도7은 스크리닝에서 선택된 C2 도메인을 동일 초점 현미경으로 해마전구세포(HiB5)에서 관찰한 도이다. 신경돌기 증식물을 유도하는 이들 C2 도메인의 능력을 신경미세섬유에 대한 면역반응력으로 확인하였다.FIG. 7 is a diagram illustrating C2 domains selected for screening in hippocampal progenitor cells (HiB5) under the same focal microscope. The ability of these C2 domains to induce neurite outgrowths was confirmed by the immune response to neurofibrils.

도8은 33°C에서 붉은 형광 단백질 양성이고 신경돌기를 갖는 해마전구세포의 수를 정량한 도이다. Figure 8 is a quantitative number of hippocampal progenitor cells with red fluorescent protein positive and neurites at 33 ° C.

도9는 39°C에서 녹색 형광 단백질 양성이고 신경돌기를 갖는 해마전구세포의 수를 정량한 도이다. 9 is a diagram quantifying the number of hippocampal progenitor cells with green fluorescent protein positive and neurites at 39 ° C.

<110> Gyeongsang National University industry and academy cooperation foundation <120> Gateway RFP-Fusion Vectors for High Throughput Functional Analysis of Genes <160> 6 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 57 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 5' PCR primer for PKC delta-C2 domaim <400> 1 ggggacaagt ttgtacaaaa aagcaggctc caccatggcg ccgttcctgc gcatcgc 57 <210> 2 <211> 56 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 3' PCR primer for PKC delta-C2 domain <400> 2 ggggaccact ttgtacaaga aagctgggtt ttactccagg aaatactgaa cagaca 56 <210> 3 <211> 55 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 5'PCR primer for CPNE9-C2 domain <400> 3 ggggacaagt ttgtacaaaa aagcaggctc caccatggcc atgtctctcg gcgga 55 <210> 4 <211> 54 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 3'PCR primer for CPNE9-C2 domain <400> 4 ggggaccact ttgtacaaga aagctgggtt ttaacccgtg agggttcgct ctac 54 <210> 5 <211> 122 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> PKC delta-C2 domain <400> 5 Ala Pro Phe Leu Arg Ile Ala Phe Asn Ser Tyr Glu Leu Gly Ser Leu 1 5 10 15 Gln Ala Glu Asp Glu Ala Asn Gln Pro Phe Cys Ala Val Lys Met Lys 20 25 30 Glu Ala Leu Ser Thr Glu Arg Gly Lys Thr Leu Val Gln Lys Lys Pro 35 40 45 Thr Met Tyr Pro Glu Trp Lys Ser Thr Phe Asp Ala His Ile Tyr Glu 50 55 60 Gly Arg Val Ile Gln Ile Val Leu Met Arg Ala Ala Glu Glu Pro Val 65 70 75 80 Ser Glu Val Thr Val Gly Val Ser Val Leu Ala Glu Arg Cys Lys Lys 85 90 95 Asn Asn Gly Lys Ala Glu Phe Trp Leu Asp Leu Gln Pro Gln Ala Lys 100 105 110 Val Leu Met Ser Val Gln Tyr Phe Leu Glu 115 120 <210> 6 <211> 129 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CPNE9-C2 domain <400> 6 Ala Met Ser Leu Gly Gly Ala Ser Glu Arg Ser Val Pro Ala Thr Lys 1 5 10 15 Ile Glu Ile Thr Val Ser Cys Arg Asn Leu Leu Asp Leu Asp Thr Phe 20 25 30 Ser Lys Ser Asp Pro Met Val Val Leu Tyr Thr Gln Ser Arg Ala Ser 35 40 45 Gln Glu Trp Arg Glu Phe Gly Arg Thr Glu Val Ile Asp Asn Thr Leu 50 55 60 Asn Pro Asp Phe Val Arg Lys Phe Val Leu Asp Tyr Phe Phe Glu Glu 65 70 75 80 Lys Gln Asn Leu Arg Phe Asp Val Tyr Asn Val Asp Ser Lys Thr Asn 85 90 95 Ile Ser Lys Pro Lys Asp Phe Leu Gly Gln Ala Phe Leu Ala Leu Gly 100 105 110 Glu Val Ile Gly Gly Gln Gly Ser Arg Val Glu Arg Thr Leu Thr Gly 115 120 125 Leu <110> Gyeongsang National University industry and academy cooperation foundation <120> Gateway RFP-Fusion Vectors for High Throughput Functional          Analysis of Genes <160> 6 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 57 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 5 'PCR primer for PKC delta-C2 domaim <400> 1 ggggacaagt ttgtacaaaa aagcaggctc caccatggcg ccgttcctgc gcatcgc 57 <210> 2 <211> 56 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> 3 'PCR primer for PKC delta-C2 domain <400> 2 ggggaccact ttgtacaaga aagctgggtt ttactccagg aaatactgaa cagaca 56 <210> 3 <211> 55 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 5'PCR primer for CPNE9-C2 domain <400> 3 ggggacaagt ttgtacaaaa aagcaggctc caccatggcc atgtctctcg gcgga 55 <210> 4 <211> 54 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> 3223 PCR primer for CPNE9-C2 domain <400> 4 ggggaccact ttgtacaaga aagctgggtt ttaacccgtg agggttcgct ctac 54 <210> 5 <211> 122 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> PKC delta-C2 domain <400> 5 Ala Pro Phe Leu Arg Ile Ala Phe Asn Ser Tyr Glu Leu Gly Ser Leu   1 5 10 15 Gln Ala Glu Asp Glu Ala Asn Gln Pro Phe Cys Ala Val Lys Met Lys              20 25 30 Glu Ala Leu Ser Thr Glu Arg Gly Lys Thr Leu Val Gln Lys Lys Pro          35 40 45 Thr Met Tyr Pro Glu Trp Lys Ser Thr Phe Asp Ala His Ile Tyr Glu      50 55 60 Gly Arg Val Ile Gln Ile Val Leu Met Arg Ala Ala Glu Glu Pro Val  65 70 75 80 Ser Glu Val Thr Val Gly Val Ser Val Leu Ala Glu Arg Cys Lys Lys                  85 90 95 Asn Asn Gly Lys Ala Glu Phe Trp Leu Asp Leu Gln Pro Gln Ala Lys             100 105 110 Val Leu Met Ser Val Gln Tyr Phe Leu Glu         115 120 <210> 6 <211> 129 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> CPNE9-C2 domain <400> 6 Ala Met Ser Leu Gly Gly Ala Ser Glu Arg Ser Val Pro Ala Thr Lys   1 5 10 15 Ile Glu Ile Thr Val Ser Cys Arg Asn Leu Leu Asp Leu Asp Thr Phe              20 25 30 Ser Lys Ser Asp Pro Met Val Val Leu Tyr Thr Gln Ser Arg Ala Ser          35 40 45 Gln Glu Trp Arg Glu Phe Gly Arg Thr Glu Val Ile Asp Asn Thr Leu      50 55 60 Asn Pro Asp Phe Val Arg Lys Phe Val Leu Asp Tyr Phe Phe Glu Glu  65 70 75 80 Lys Gln Asn Leu Arg Phe Asp Val Tyr Asn Val Asp Ser Lys Thr Asn                  85 90 95 Ile Ser Lys Pro Lys Asp Phe Leu Gly Gln Ala Phe Leu Ala Leu Gly             100 105 110 Glu Val Ile Gly Gly Gln Gly Ser Arg Val Glu Arg Thr Leu Thr Gly         115 120 125 Leu      

Claims (11)

삭제delete CMV 프로모터의 3’방향에 붉은 형광 단백질(RFP) 유전자가 위치하고, 상기 붉은 형광 단백질 유전자의 3’방향에 attR1 부위 및 attR2 부위가 위치하고, 상기 attR1 부위 및 attR2 부위의 사이에 클로르암페니콜 저항 유전자(CMR) 및 자살 ccdB 박스가 위치하며, 도4의 제조과정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는, 도 3의 개열지도를 갖는 데스티네이션 벡터(Destination Vector).A red fluorescent protein (RFP) gene is located in the 3 'direction of the CMV promoter, an attR1 site and an attR2 site are located in the 3' direction of the red fluorescent protein gene, and a chloramphenicol resistance gene is located between the attR1 site and the attR2 site. A destination vector with a cleavage map of FIG. 3, characterized in that (CM R ) and a suicide ccdB box are located and manufactured by the manufacturing process of FIG. 삭제delete 제2항의 데스티네이션 벡터(Destination Vector)의 attR1 부위 및 attR2 부위 사이의 부위가 LR 재조합 반응에 인간 C2 도메인이 도입된 엔트리 클론의 attL1 부위, 서열번호 5 또는 서열번호 6의 아미노산 서열을 코딩하는 C2 도메인, 및 attL2 부위로 치환된 것을 특징으로 하는 익스프레션 클론(expression clone).C2 encoding the amino acid sequence of the attL1 site, SEQ ID NO: 5 or SEQ ID NO: 6 of the entry clone in which the human C2 domain has been introduced in the LR recombination reaction between the attR1 site and the attR2 site of the destination vector of claim 2 An expression clone characterized by being substituted with a domain and an attL2 site. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제4항에 따른 익스프레션 클론(expression clone)을 함유하는 신경세포 분화용 조성물.A composition for differentiating neurons containing an expression clone according to claim 4. 복수의 인간 C2 도메인 유전자를 준비하는 단계; 상기 C2 도메인 유전자를 포함하는 PCR 생성물을 도너 벡터에 도입하고 상기 인간 C2 도메인이 도입된 엔트리 벡터를 게이트웨이 클로닝 기술의 BP반응을 수행하여 생성시킨 엔트리 클론을 제작하는 단계; 상기 엔트리 클론과 제2항의 데스티네이션 벡터(Destination Vector)를 LR 재조합 반응시켜 익스프레션 클론을 제작하는 단계; 상기 익스프레션 클론(expression clone)을 신경 줄기세포에 트랜스펙션시키는 단계; 공초점 현미경을 이용하여 상기 신경 줄기세포가 신경돌기 유사 구조의 세포로 분화되는지 여부를 관찰하는 단계를 포함하는, 신경세포 분화능을 갖는 C2 도메인의 스크리닝 방법.Preparing a plurality of human C2 domain genes; Preparing an entry clone generated by introducing a PCR product including the C2 domain gene into a donor vector and performing an BP reaction of a gateway cloning technique with the entry vector into which the human C2 domain is introduced; Preparing an expression clone by performing LR recombination reaction between the entry clone and the destination vector of claim 2; Transfecting said expression clone into neural stem cells; Using a confocal microscope to observe whether the neural stem cells are differentiated into neurite-like cells.
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