KR101629564B1 - Recombinant vector for enhancing target gene-expression and use thereof - Google Patents

Recombinant vector for enhancing target gene-expression and use thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101629564B1
KR101629564B1 KR1020140130852A KR20140130852A KR101629564B1 KR 101629564 B1 KR101629564 B1 KR 101629564B1 KR 1020140130852 A KR1020140130852 A KR 1020140130852A KR 20140130852 A KR20140130852 A KR 20140130852A KR 101629564 B1 KR101629564 B1 KR 101629564B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vector
expression
gene
cell
seq
Prior art date
Application number
KR1020140130852A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160038280A (en
Inventor
이은교
이홍원
김성열
김연구
강신영
정준기
안정오
김천석
이혁원
이진겸
Original Assignee
한국생명공학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생명공학연구원 filed Critical 한국생명공학연구원
Priority to KR1020140130852A priority Critical patent/KR101629564B1/en
Publication of KR20160038280A publication Critical patent/KR20160038280A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101629564B1 publication Critical patent/KR101629564B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins

Abstract

본 발명은 동물세포에서 목적 유전자의 발현 증진을 위한 CHO(Chinese Hamster Ovary) 세포 유래의 유전자 절편을 포함하는 벡터 및 이의 이용에 관한 것으로, 본 발명의 유전자 절편을 포함하는 벡터를 이용하면 동물세포에서 목적 단백질의 발현이 증진되는 것을 확인하였으므로 치료용 항체 등의 생물의약품 생산에 유용하게 이용할 수 있을 것이다.The present invention relates to a vector comprising a gene fragment derived from CHO (Chinese Hamster Ovary) cells for promoting the expression of a gene of interest in animal cells and the use thereof, and a vector containing the gene fragment of the present invention can be used to produce Since the expression of the target protein is confirmed to be enhanced, it can be usefully used for the production of biological drugs such as therapeutic antibodies.

Description

목적 유전자 발현 증가용 재조합 벡터 및 이의 이용{Recombinant vector for enhancing target gene-expression and use thereof}Recombinant vector for enhancing the expression of a target gene and its use {Recombinant vector for enhancing target gene-expression and use thereof}

본 발명은 동물세포에서 재조합 단백질 발현 증진을 위한 CHO(Chinese Hamster Ovary) 세포 유래의 유전자 절편을 포함하는 벡터 및 이의 이용에 관한 것이다.
The present invention relates to a vector comprising a gene fragment derived from CHO (Chinese Hamster Ovary) cells for promoting recombinant protein expression in animal cells, and the use thereof.

단백질의 합성은 DNA에 암호화된 유전 정보가 RNA로 복사되는 전사(transcription) 과정을 통해 개시된다. 상기 전사는 유전자의 상류에 위치한 프로모터에 RNA 중합효소가 결합함으로써 시작된다. 모든 프로모터의 염기서열은 완전히 동일하지 않지만 공통된 형태를 갖고 있는데 이러한 염기서열을 공통염기서열(consensus sequence)이라 한다. 대부분 프로모터들은 공통염기서열의 실제 염기서열 및 전사 개시점과의 거리에서 차이가 있다. 이러한 다양성이 특정 프로모터에서 전사가 시작되는 빈도, 즉 프로모터의 강도(promoter strength)를 결정하는 것으로 인식되고 있다. The synthesis of proteins is initiated through a transcription process in which genomic information encoded in DNA is copied into RNA. The transcription starts by binding RNA polymerase to a promoter located upstream of the gene. The nucleotide sequences of all promoters are not completely identical, but they have a common form. This nucleotide sequence is called a consensus sequence. Most promoters differ in the actual base sequence of the common base sequence and the distance from the transcription initiation point. It is recognized that this diversity determines the frequency at which transcription begins in a particular promoter, i. E., The promoter strength.

이러한 프로모터는 재조합 단백질 생산의 효율성을 결정하는 중요 인자 중 하나이다. 따라서 다양한 유전자로부터 강력하고 특이적인 프로모터를 검색하는 기술이 개발되고 있다. 그러한 기술 중 가장 일반적으로 사용되는 방법 중 하나는 리포터 벡터(reporter vector)를 이용하는 방법이다. 상기 리포터 벡터는 생화학적 반응으로 쉽게 반응산물을 확인할 수 있는 리포터 단백질을 암호화하는 유전자를 포함하고 있다. 상기 유전자는 오직 단백질을 암호화하는 부위만 포함하고 있으며 유전자의 전사에 필요한 프로모터는 포함되어 있지 않으므로, 연구자가 조사하고자 하는 DNA 단편을 리포터 유전자의 상류에 삽입한 후 리포터 유전자로부터 전사 및 번역되어 생성된 단백질의 양을 측정함으로써 프로모터 활성을 측정할 수 있다.This promoter is one of the important factors determining the efficiency of recombinant protein production. Therefore, techniques for searching strong and specific promoters from various genes have been developed. One of the most commonly used methods of such techniques is the use of a reporter vector. The reporter vector includes a gene encoding a reporter protein that can easily confirm a reaction product by a biochemical reaction. Since the gene contains only the region encoding the protein and does not contain the promoter required for transcription of the gene, the researcher inserts the DNA fragment to be investigated upstream of the reporter gene and then transcribed and translated from the reporter gene By measuring the amount of the protein, the activity of the promoter can be measured.

리포터 유전자로는 green fluorescent protein (GFP), luciferase, secreted embryonic alkaline phosphatase (SEAP), b-galactosidase, chloroamphenicol acetyltransferease (CAT) 등이 있으며, 임시 발현 방법으로 측정하는 것이 일반적이다. 그러나 외부 유전자가 염색체에 삽입되면 다양한 요인에 의해 프로모터의 활성이 변화되며, 심지어 비활성화 되기도 한다. 녹색 형광을 발현하는 GFP 유전자는 살아있는 세포에서 유전자의 발현 여부, 발현 단백질의 위치 및 이동 경로를 알려주는 리포터로서 광범위하게 사용되고 있다. 즉, 세포를 추출물 상태로 제조하지 않고도 살아있는 상태에서 유세포 분석기 또는 형광 현미경을 이용하여 형광 단백질의 강도를 관찰함으로써 본 발명의 벡터 DNA가 도입된 세포에서 프로모터의 강도를 비교할 수 있다.Reporter genes include green fluorescent protein (GFP), luciferase, secreted embryonic alkaline phosphatase (SEAP), b-galactosidase, and chloroamphenicol acetyltransferase (CAT). However, when an external gene is inserted into a chromosome, various factors may change the activity of the promoter, or even inactivate it. The GFP gene expressing green fluorescence is widely used as a reporter for the expression of a gene in a living cell, the position and the movement path of the expressed protein. That is, the intensity of the promoter can be compared in the cell into which the vector DNA of the present invention is introduced by observing the intensity of the fluorescent protein using a flow cytometer or fluorescence microscope in a living state without preparing the cells as an extract.

Flp-In 세포주 (Invitrogen)는 재조합 효소(flp recombinase)가 인식할 수 있는 염기서열이 염색체에 삽입되어 있으며, 유전자 한 개를 재조합 시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서 Flp-In 시스템을 활용하면 안정발현 조건에서 프로모터의 활성을 측정할 수 있다.The Flp-In cell line (Invitrogen) has a nucleotide sequence that can be recognized by a recombinase (flp recombinase) inserted into the chromosome and has the advantage of recombining a single gene. Therefore, by using the Flp-In system, the activity of the promoter can be measured under stable expression conditions.

이에 본 발명자들은 리포터 벡터 및 Flp-In 시스템을 활용하여 프로모터의 활성을 측정함에 따라 재조합 단백질의 발현을 증가시키는 유전자 절편을 발견함으로써 본 발명을 완성하였다.Thus, the present inventors have completed the present invention by finding a gene fragment that increases the expression of a recombinant protein by measuring the activity of the promoter using the reporter vector and the Flp-In system.

KR 등록특허공보 0783491 (2007.12.07)KR Patent Registration No. 0783491 (2007.12.07)

본 발명의 목적은 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3 및 서열번호 4로 구성되는군 중 어느 하나로 표시되는 염기서열로 이루어진 유전자 절편이 삽입된 목적유전자의 발현 증가용 재조합 벡터를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a recombinant vector for increasing the expression of a target gene into which a gene fragment comprising a nucleotide sequence represented by any one of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO:

본 발명의 또 다른 목적은 발현 증가용 재조합 벡터가 형질전환된 동물세포를 배양하여 목적단백질을 수득하는 목적단백질의 제조방법을 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a method for producing a target protein, which comprises culturing an animal cell transformed with an expression-increasing recombinant vector to obtain a target protein.

본 발명은 서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3 및 서열번호 4로 구성되는 군 중 어느 하나로 표시되는 염기서열로 이루어진 유전자 절편을 포함하는 목적유전자의 발현 증가용 재조합 벡터를 제공한다.The present invention provides a recombinant vector for increasing the expression of a target gene comprising a gene fragment comprising a nucleotide sequence represented by any one of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO:

본 발명에 있어서, "벡터"는 적합한 숙주내에서 DNA를 발현시킬 수 있는 적합한 조절 서열에 작동가능하게 연결된 외부 DNA 서열을 포함하는 DNA 작제물을 말한다. 본 발명의 벡터는 전형적으로 발현을 위한 벡터로서 구축될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 벡터는 재조합 펩타이드 또는 단백질을 발현시키기 위한 벡터이다. 또한, 본발명의 벡터는 원핵세포 또는 진핵세포를 숙주세포로 하여 구축될 수 있다. 본 발명의 재조합 발현 벡터는 예컨대, 박테리오파지 벡터, 코스미드 벡터, YAC(Yeast Artificial Chromosome) 벡터 등일 수 있다. 본 발명의 목적상, 플라스미드 벡터를 이용하는 것이 바람직하다. 그러한 목적에 사용될 수 있는 전형적인 플라스미드 벡터는 (a) 숙주세포당 수백 개의 플라스미드 벡터를 포함하도록 복제가 효율적으로 이루어지도록 하는 복제 개시점, (b) 플라스미드 벡터로 형질전환된 숙주세포가 선발될 수 있도록 하는 항생제 내성 유전자 및 (c) 외래 DNA 절편이 삽입될 수 있는 제한효소 절단부위를 포함하는 구조를 지니고 있다. 적절한 제한효소 절단부위가 존재하지 않을지라도 통상의 방법에 따른 합성 올리고뉴클레오타이드 어댑터(oligonucleotide adaptor) 또는 링커(linker)를 사용하면 벡터와 외래 DNA를 용이하게 라이게이션(ligation)할 수 있다. 본 발명에 이용되는 벡터는 당업계에 공지된 다양한 방법을 통해 구축될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 방법은 Sambrook et al. Molecular Cloning. A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press(2001)에 개시되어 있다.For purposes of the present invention, a "vector" refers to a DNA construct containing an exogenous DNA sequence operably linked to a suitable regulatory sequence capable of expressing DNA within the appropriate host. The vector of the present invention can typically be constructed as a vector for expression. Preferably, the vector of the present invention is a vector for expressing a recombinant peptide or protein. In addition, the vector of the present invention can be constructed by using prokaryotic cells or eukaryotic cells as host cells. The recombinant expression vector of the present invention may be, for example, a bacteriophage vector, a cosmid vector, a yeast artificial chromosome (YAC) vector, or the like. For the purpose of the present invention, it is preferable to use a plasmid vector. Typical plasmid vectors that can be used for such purposes include (a) a cloning start point that allows replication to be efficiently made to include several hundred plasmid vectors per host cell, (b) a host cell transformed with the plasmid vector And (c) a restriction enzyme cleavage site into which the foreign DNA fragment can be inserted. Even if an appropriate restriction enzyme cleavage site is not present, the vector and the foreign DNA can be easily ligated using a synthetic oligonucleotide adapter or a linker according to a conventional method. The vectors used in the present invention can be constructed through various methods known in the art, and specific methods for this can be found in Sambrook et al. Molecular Cloning. A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001).

본 발명에 있어서, "목적 유전자"는 발현하고자 하는 외래 산물을 코딩하는 유전자로써, 재조합 단백질로 발현가능한 모든 종류의 단백질을 암호화하는 유전자이다. 대표적으로, 인슐린, 사이토카인(인터루킨, 종양괴사인자, 인터페론, 콜로니자극인자, 케모카인 등등), 에리트로포이에틴 등이 있으며, 이러한 목적 유전자는 상기 벡터에 삽입할 수 있도록 제한 효소 인지 또는 절단 부위가 도입되어 있는 핵산 서열인 "클로닝 부위"를 포함한다.In the present invention, the "target gene" is a gene encoding a foreign product to be expressed, and is a gene encoding all kinds of proteins capable of being expressed as a recombinant protein. Typically, insulin, cytokine (interleukin, tumor necrosis factor, interferon, colony stimulating factor, chemokine and the like), erythropoietin and the like are included. Such a target gene is a restriction enzyme for insertion into the vector, Quot; cloning site "

본 발명에 있어서, "프로모터"는 폴리머라제에 대한 결합 부위를 포함하고 프로모터 하위 유전자의 mRNA로의 전사 개시 활성을 가지는, 암호화 영역의 상위(upstream)의 비해독된 핵산 서열을 의미한다. 본 발명에 있어서, 상기 프로모터는 바이러스 유래 또는 포유류 유래의 프로모터인 것이 바람직하고, 구체적으로 사이토메갈로 바이러스(CMV) 프로모터인 것이 보다 바람직하나, 이에 한정하지 않는다.In the present invention, "promoter" means a nucleic acid sequence that is upstream of the coding region and contains a binding site for the polymerase and has a transcription initiation activity of mRNA of the promoter subgenus. In the present invention, the promoter is preferably a virus-derived or mammal-derived promoter, more preferably a cytomegalovirus (CMV) promoter, but is not limited thereto.

상기 유전자 절편은 CHO(Chinese Hamster Ovary)-K1 세포 유래인 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다.The gene fragment is preferably derived from CHO (Chinese Hamster Ovary) -K1 cells, but is not limited thereto.

상기 유전자 절편은 상기 목적유전자의 앞에 삽입되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다.
The gene fragment is preferably inserted in front of the target gene, but is not limited thereto.

또한, 본 발명은In addition,

1) 상기 제 1항의 발현 증가용 재조합 벡터를 제작하는 단계;1) preparing a recombinant vector for increasing expression according to the first aspect;

2) 상기 단계 1)의 발현 증가용 재조합 벡터를 동물세포에 형질전환하는 단계; 및 2) transforming an animal cell with a recombinant vector for increasing the expression of step 1); And

3) 상기 단계 2)의 형질전환된 동물세포를 배양하여 목적단백질을 수득하는 단계를 포함하는 목적단백질의 제조방법을 제공한다.3) culturing the transformed animal cells of step 2) to obtain a target protein.

상기 동물세포는 CHO(Chinese Hamster Ovary) 세포인 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않는다.
The animal cell is preferably a CHO (Chinese Hamster Ovary) cell, but is not limited thereto.

본 발명에 따라 CHO-K1 유래의 게놈 DNA에서 프로모터의 활성을 증진시키는 유전자 절편을 검색할 수 있고, 검색된 유전자 절편을 포함한 벡터를 CHO(Chinese Hamster Ovary) 세포에 형질전환하면 목적 단백질의 발현능이 증진된 세포주를 다량으로 생성할 수 있다. 이는 치료용 항체 등의 생물의약품 생산에 요구되는 생산에 유용하게 이용할 수 있을 것이다.
According to the present invention, it is possible to search for a gene fragment that promotes the activity of the promoter in the genomic DNA derived from CHO-K1, and when the vector containing the retrieved gene fragment is transformed into CHO (Chinese Hamster Ovary) Can be produced in large amounts. This may be useful for production required for the production of biologics such as therapeutic antibodies.

도 1은 본 발명에서 프로모터의 활성을 측정하는데 사용한 GFP 리포터 벡터의 모식도이다.
도 2는 본 발명에서 프로모터의 활성을 증진시키는 CHO-K1 게놈 DNA 절편을 검색하는 벡터의 모식도이다.
도 3은 실시예 1에서 제작된 DNA pool을 Flp-In CHO-K1 세포주에 형질도입하여 녹색 형광단백질을 다양하게 발현하는 세포군을 획득하고 형광-활성화 세포분류기(FACS)를 통해 녹색 단백질 형광의 세기를 측정한 그래프이다.
도 4는 실시예 2에서 획득한 Pool 2 세포군으로부터 분리한 단일세포주에서 녹색 단백질 형광의 세기를 측정한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 E1, E2, E3 및 E4 유전자 절편이 삽입된 벡터를 동물세포에 형질도입하여 녹색 단백질 형광의 세기를 측정한 그래프이다.
1 is a schematic diagram of a GFP reporter vector used for measuring the activity of a promoter in the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a vector for searching a CHO-K1 genomic DNA fragment for promoting the activity of a promoter in the present invention. FIG.
FIG. 3 is a graph showing the fluorescence intensity of green protein fluorescence obtained by fluorescence-activated cell sorter (FACS) by obtaining a cell population expressing various green fluorescent proteins by transfecting the DNA pool prepared in Example 1 into Flp-In CHO-K1 cell line .
FIG. 4 is a graph showing the intensity of a green protein fluorescence in a single cell line isolated from the Pool 2 cell group obtained in Example 2. FIG.
FIG. 5 is a graph showing the intensity of green protein fluorescence by transforming animal cells with a vector having the E1, E2, E3, and E4 gene fragment inserted therein according to the present invention.

이하, 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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. It will be obvious to you.

실시예 1: CHO 세포 유전자 절편을 삽입한 벡터 라이브러리 제조Example 1: Preparation of a vector library into which a CHO cell gene fragment was inserted

1-(1): 녹색 형광단백질 발현 벡터(pcDNA5/FRT/EGFP 벡터) 제조1- (1): Preparation of green fluorescent protein expression vector (pcDNA5 / FRT / EGFP vector)

pcDNA5/FRT 벡터 (Invitrogen)의 다중 클로닝 부위를 NheI 및 XhoI 제한효소로 절단하고 EGFP cDNA를 삽입하여 녹색 형광단백질 발현 벡터를 구축하였다. 이렇게 제조된 벡터를 pcDNA5/FRT/EGFP 벡터라 명명하였다(도 1).
The multiple cloning site of the pcDNA5 / FRT vector (Invitrogen) was digested with NheI and XhoI restriction enzymes and EGFP cDNA was inserted to construct a green fluorescent protein expression vector. The thus prepared vector was named pcDNA5 / FRT / EGFP vector (Fig. 1).

1-(2): 단백질 발현 증진 유전자 스크리닝 벡터(pmCMV/FRT/EGFP 벡터) 제조1- (2): Production of protein expression enhancing gene screening vector (pmCMV / FRT / EGFP vector)

상기 실시예 1-(1)에서 제조한 pcDNA5/FRT/EGFP 벡터에서 CMV 프로모터/enhancer 부위를 BamHI 및 NheI 제한효소로 절단하고 인핸서(enhancer) 부위를 제거한 CMV 프로모터를 삽입하였다. 이렇게 제조된 벡터는 pmCMV/FRT/EGFP 벡터라 명명하였으며(도 2), 단백질 발현을 증진시키는 유전자를 스크리닝하기 위한 벡터로 사용하였다.
In the pcDNA5 / FRT / EGFP vector prepared in Example 1- (1), the CMV promoter / enhancer site was cleaved with BamHI and NheI restriction enzymes and the enhancer site was removed. The thus prepared vector was named as pmCMV / FRT / EGFP vector (FIG. 2) and used as a vector for screening the gene promoting protein expression.

1-(3): CHO-K1 게놈 라이브러리 제조1- (3): Preparation of CHO-K1 genomic library

상기 실시예 1-(2)에서 제조한 pmCMV/FRT/EGFP 벡터에 CHO-K1 세포주(ATCC®CCL-61TM)의 유전자 절편을 삽입하여 라이브러리를 획득하는 방식을 진행하였다. 먼저 CHO-K1 세포주의 게놈 DNA를 DNeasy blood & tissue kit(Qiagen)을 이용하여 CHO-K1 세포로부터 획득하였다. 추출한 게놈 DNA는 제한효소 Sau3AI(NEB)을 처리하여 절편으로 만들었다. DNA 1 μg 당 2 unit Sau3AI 제한효소를 처리하여 37℃에서 반응을 시키고 반응이 종료된 DNA는 아가로스 젤에 전기영동 하였다. 전기영동을 실시한 아가로스 젤에서 1 Kb 이하의 DNA를 gel extraction kit(Qiagen)을 이용하여 추출하였고, 이를 벡터에 삽입할 유전자 절편으로 이용하였다. A library was obtained by inserting a gene fragment of CHO-K1 cell line (ATCC®CCL-61 ) into the pmCMV / FRT / EGFP vector prepared in Example 1- (2). First, genomic DNA of CHO-K1 cell line was obtained from CHO-K1 cells using DNeasy blood & tissue kit (Qiagen). Extracted genomic DNA was sectioned by treatment with restriction enzyme Sau3AI (NEB). DNA was reacted at 37 ° C with 2 units of Sau3AI restriction enzyme per 1 μg of DNA, and the reaction-terminated DNA was electrophoresed on agarose gel. DNAs of 1 Kb or less were extracted from the gel electrophoresis using gel extraction kit (Qiagen) and used as gene fragments to be inserted into the vector.

상기 실시예 1-(2)에서 제조한 pmCMV/FRT/EGFP 벡터를 BamHI 제한효소와 CIAP를 처리하여 상기 준비한 유전자 절편을 접합시키고 대장균 DH5a에 도입하였다. 벡터를 도입한 대장균을 암피실린을 포함한 고형배지 플레이트에 도말하고 37℃에서 하룻밤 배양하였다. 플레이트에 자란 콜로니의 수를 확인하고 콜로니를 LB 배지 플라스크에 모았다. 하나의 플라스크로 모은 콜로니를 3시간 배양한 뒤 plasmid midi kit(Qiagen)을 이용하여 벡터를 획득하였다. 획득한 시료를 DNA pool이라 명하고 이를 유전자 절편 라이브러리로 이용하였다.
The pmCMV / FRT / EGFP vector prepared in Example 1- (2) was treated with BamHI restriction enzyme and CIAP, and the prepared gene fragment was ligated and introduced into Escherichia coli DH5a. The vector was introduced into a solid culture plate containing ampicillin and cultured overnight at 37 ° C. The number of colonies grown on the plate was checked and the colonies were collected in an LB medium flask. Colonies collected in one flask were incubated for 3 hours, and then a vector was obtained using a plasmid midi kit (Qiagen). The obtained sample was named DNA pool and used as a gene fragment library.

실시예Example 2: 형질도입 및 세포 분류 수행 2: Performing transduction and cell sorting

상기 실시예 1에서 제작된 DNA pool을 Flp-In CHO-K1 세포주에 형질도입하고 선택 배지 배양을 통해 녹색 형광단백질을 다양하게 발현하는 세포군을 획득하고 형광-활성화 세포분류기(FACS)를 통해 형광의 세기를 대조군과 비교하였다.The DNA pool prepared in Example 1 was transfected into the Flp-In CHO-K1 cell line, and cell populations expressing various green fluorescent proteins were obtained through selective culture, and a fluorescence activated cell sorter (FACS) The intensity was compared with the control group.

구체적으로, Flp-In CHO-K1 세포주는 FBS(fetal bovine serum, Gibco)를 10% 포함한 RPMI1640(Gibco) 배지에서 배양하였으며, 재조합 벡터의 도입은 Lipofectamine 2000(Invitrogen)을 이용하여 제조사의 지침에 따라 수행하였다. 재조합 벡터를 도입하고 48시간 후 트립신 처리하여 세포를 떼어내고 하이그로마이신 (hygromycin, Invitrogen)이 포함된 선택 배지에 10% v/v 되게 옮겨주어 2주간 배양하였다. 유전자 절편을 삽입하지 않은 pmCMV/FRT/EGFP 벡터를 도입한 세포도 동일한 과정을 통해 세포군을 생성하였으며 고발현군 세포의 대조군으로 이용하였다.Specifically, the Flp-In CHO-K1 cell line was cultured in RPMI1640 (Gibco) medium containing 10% fetal bovine serum (Gibco), and the introduction of the recombinant vector was carried out using Lipofectamine 2000 (Invitrogen) Respectively. After introducing the recombinant vector, the cells were removed by trypsinization after 48 hours, and the cells were transferred to a selective medium containing hygromycin (Invitrogen) at 10% v / v for 2 weeks. Cells transfected with the pmCMV / FRT / EGFP vector without the inserted gene fragment were also generated in the same manner and used as a control group for the cells of the high incidence group.

형광-활성화 세포분류기(FACS Aria, BD)를 이용하여 각 세포군이 발현하는 녹색 형광의 평균값을 측정한 결과, Pool 2 세포군은 대조군과 비교하여 녹색 형광의 평균값이 증가하였음을 알 수 있었다(도 3).
As a result of measuring the average value of green fluorescence expressed by each cell group using a fluorescence activated cell sorter (FACS Aria, BD), it was found that the average value of green fluorescence was increased in the Pool 2 cell group as compared with the control group ).

실시예Example 3: 단일 세포주 형성 및 유전자 절편 분석 3: Single cell line formation and gene fragment analysis

상기 실시예 2에서 획득한 Pool 2 세포군을 단일 세포주로 배양하고 각 세포 내에 도입된 벡터가 가진 유전자 절편을 확인하는 작업을 수행하였다. The pool 2 cell group obtained in Example 2 was cultured as a single cell line and the gene fragment having the vector introduced into each cell was identified.

구체적으로, 분류한 세포군은 단일 세포주로 획득하기 위해 96 well plate에 1 cell/well로 분주한 뒤 2-3주 배양하고 microplate reader기(Bioteck)로 녹색 단백질 형광도를 측정하였다. 이를 통해 높은 형광도를 보이는 단일세포주를 선별하여 T25 플라스크에 이르기까지 세포 배양을 수행하였다. 이후 각 세포를 플라스크에서 분리하고 유세포 분석기를 이용하여 녹색 형광의 평균값을 얻었고 이를 통해 각 세포주의 발현을 비교하였다(도 4).Specifically, to obtain single cell line, sorted cells were plated at 1 cell / well in a 96-well plate, cultured for 2-3 weeks, and fluorescence of green protein was measured with a microplate reader (Bioteck). Single cell lines showing high fluorescence were selected and cultured until reaching T25 flask. Then, each cell was separated from the flask, and the average value of green fluorescence was obtained using a flow cytometer, thereby comparing the expression of each cell line (FIG. 4).

도 4에 나타난 바와 같이, 2C5, 2H5, 3B5, 3G11, 4B12, 5D3 세포주는 대조군과 비교하여 형광의 세기가 두 배 이상 증가된 것을 알 수 있었고, 특히 1G8 세포주는 대조군과 비교하여 형광의 세기가 세 배 이상 증가된 것을 알 수 있었다. 대표적인 세포의 히스토그램을 도 4에 나타내었다.As shown in FIG. 4, the fluorescence intensities of the 2C5, 2H5, 3B5, 3G11, 4B12, and 5D3 cell lines were more than twice as high as those of the control group. In particular, Which is more than three times. A representative histogram of the cells is shown in Fig.

높은 발현량을 가지는 1G8 세포주가 어떤 유전자 절편을 포함하고 있는지 확인하기 위해 각 세포들로부터 게놈 DNA를 추출하고 이를 주형으로 하여 하기 표 1의 프라이머를 이용해 PCR을 수행하였다. 프라이머는 벡터의 CMV 프로모터 앞 BamHI 제한 효소를 기준으로 앞뒤 서열을 취하여 제작하였다. 삽입된 유전자 서열을 확인하기 위해 gDNA-F 프라이머(서열번호 5)와 gDNA-R 프라이머(서열번호 6)를 이용하여 95℃에서 1분, 60℃에서 1분, 그리고 72℃에서 4분의 조건으로 총 30회 PCR 반응을 실시하여 증폭하였다. Genomic DNA was extracted from each cell and used as a template to perform PCR using the primer shown in Table 1 to confirm which gene fragment contains the 1G8 cell line having a high expression level. The primers were prepared by sequencing the BamHI restriction enzyme in front of the CMV promoter of the vector. (SEQ ID NO: 5) and gDNA-R primer (SEQ ID NO: 6) for 1 minute at 95 DEG C, 1 minute at 60 DEG C and 4 minutes at 72 DEG C to confirm the inserted gene sequence PCR amplification was performed 30 times in total.

서열번호SEQ ID NO: 서열 명칭Name of sequence 서열order 55 gDNA-FgDNA-F GGG CCA GAT ATA CGC GGA TCGGG CCA GAT ATA CGC GGA TC 66 gDNA-RgDNA-R ATA ATC AAT GTC AAC GGA TC ATA ATC AAT GTC AAC GGA TC

PCR 산물의 서열 분석 결과, 4개의 유전자 절편을 얻을 수 있었고 서열 분석 결과를 NCBI와 CHOgenome 데이터베이스(www.chogenome.org)를 이용하여 분석하였다. 분석 결과 E1은 서열번호 1(160 bp, NW_003614399.1), E2는 서열번호 2(55 bp, NW_003614015.1), E3는 서열번호 3(77 bp, NW_003614727.1), E4는 서열번호 4(413 bp, NW_003613602.1)를 얻을 수 있었다.
Sequence analysis of the PCR products revealed that four gene fragments were obtained and sequencing results were analyzed using NCBI and CHOgenome database (www.chogenome.org). As a result of the analysis, E1 has the sequence of SEQ ID NO: 1 (160 bp, NW_003614399.1), E2 has the sequence of SEQ ID NO: 2 (55 bp, NW_003614015.1), E3 has the sequence number 3 (77 bp, NW_003614727.1) 413 bp, NW_003613602.1).

실시예Example 4: 유전자 절편에 의한 단백질 발현 증진 효과 검정 4: Promotion of protein expression enhancement by gene fragmentation

상기 실시예 3에서 획득한 유전자 절편이 단백질 발현을 증진시키는지 다시 확인하기 위해 E1(서열번호 1), E2(서열번호 2), E3(서열번호 3), E4(서열번호 4)유전자 절편이 삽입된 벡터를 구축하고 동물세포에 도입하여 녹색 단백질의 형광을 측정하였다.E1 (SEQ ID NO: 1), E2 (SEQ ID NO: 2), E3 (SEQ ID NO: 3) and E4 (SEQ ID NO: 4) gene fragments were used to confirm whether the gene fragment obtained in Example 3 promoted protein expression The inserted vector was constructed and introduced into animal cells to measure the fluorescence of the green protein.

구체적으로, 상기 실시예 1-(2)에서 제조한 pmCMV/FRT/EGFP 벡터를 BamHI 제한효소와 CIAP를 처리하여 상기 준비한 유전자 절편을 접합시키고 plasmid midi kit(Qiagen)을 이용하여 벡터를 획득하였다. 제작된 DNA 벡터를 Flp-In CHO-K1 세포주에 형질도입하고 48시간 후 녹색 형광단백질을 발현하는 세포군을 형광-활성화 세포분류기(FACS)를 통해 형광의 세기를 측정하였다(도 5). Specifically, the pmCMV / FRT / EGFP vector prepared in Example 1- (2) was treated with BamHI restriction enzyme and CIAP, and the prepared gene fragment was ligated to obtain a vector using plasmid midi kit (Qiagen). The prepared DNA vector was transfected into the Flp-In CHO-K1 cell line. After 48 hours, the cell population expressing the green fluorescent protein was measured for fluorescence intensity through a fluorescence activated cell sorter (FACS) (FIG. 5).

도 5에 나타난 바와 같이, E1 내지 E4의 유전자 절편이 삽입된 벡터에서 모두 대조군보다 형광의 세기가 증가함을 확인할 수 있었다. E3 유전자 절편을 삽입한 벡터를 대조군과 비교하였을 때 약 86% 증가하였고, E4 유전자를 삽입한 벡터의 경우 약 108% 증가하였다. 따라서, E1 내지 E4의 유전자 절편이 단백질 발현을 증진시킴을 확인하였다.As shown in FIG. 5, it was confirmed that the fluorescence intensities of the vectors inserted with the E1 to E4 gene fragments were higher than those of the control group. The E3 gene fragment inserted vector was increased by about 86% when compared with the control group, and about 108% when the E4 gene inserted vector was increased. Therefore, it was confirmed that the gene fragment of E1 to E4 promoted protein expression.

<110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology <120> Recombinant vector for enhancing target gene-expression and use thereof <130> P14R16D0767 <160> 6 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 160 <212> DNA <213> Cricetulus griseus <400> 1 gatctatccc cttcatattt ctcattagaa aacaaacaat cttctaaggg attttaatat 60 ataatataat acaatacaat acaatataat atacactgat aatgatttcc cttccctcta 120 ctccttccag gtcctcccta catcccctcc caccttgatc 160 <210> 2 <211> 55 <212> DNA <213> Cricetulus griseus <400> 2 gatccagagg caatggaatg ttatccaggt aactgaggcc tgtgcagagg gatcc 55 <210> 3 <211> 77 <212> DNA <213> Cricetulus griseus <400> 3 gatcctaata ttagaagggg cggggtagcc agccaatggt ggtgctcacc tttaatccca 60 gcagaggcag gcggatc 77 <210> 4 <211> 413 <212> DNA <213> Cricetulus griseus <400> 4 gatctgtctg agcattttcc tggtgttcac tgggataact tctacttttt agcatggaaa 60 ctgttaactc tgaaaacttt gttctaatag ttacccttag caacagtcac tctgtagatg 120 tcattggcca tagttgacac atcacttcat tgactactca cagtaactat aggtcaggta 180 ttatgaatga gagagtcatt caagttcaaa aagttctttt agaaactact cttaaagcca 240 agataccagc ccaggtgtgt gtctgaggtc cacactcctc tctggaggtc cctagagttc 300 agatttctgg tttctgcctg gacagttgct tccctccgcc ccagtattta ttcacttcta 360 tttgggacct gagagaagcc ggagggccta atgagaccca catgctgagg atc 413 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gDNA-F <400> 5 gggccagata tacgcggatc 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gDNA-R <400> 6 ataatcaatg tcaacggatc 20 <110> Korea Research Institute of Bioscience and Biotechnology <120> Recombinant vector for enhancing target gene-expression and use          the <130> P14R16D0767 <160> 6 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 160 <212> DNA <213> Cricetulus griseus <400> 1 gatctatccc cttcatattt ctcattagaa aacaaacaat cttctaaggg attttaatat 60 ataatataat acaatacaat acaatataat atacactgat aatgatttcc cttccctcta 120 ctccttccag gtcctcccta catcccctcc caccttgatc 160 <210> 2 <211> 55 <212> DNA <213> Cricetulus griseus <400> 2 gatccagagg caatggaatg ttatccaggt aactgaggcc tgtgcagagg gatcc 55 <210> 3 <211> 77 <212> DNA <213> Cricetulus griseus <400> 3 gatcctaata ttagaagggg cggggtagcc agccaatggt ggtgctcacc tttaatccca 60 gcagaggcag gcggatc 77 <210> 4 <211> 413 <212> DNA <213> Cricetulus griseus <400> 4 gatctgtctg agcattttcc tggtgttcac tgggataact tctacttttt agcatggaaa 60 ctgttaactc tgaaaacttt gttctaatag ttacccttag caacagtcac tctgtagatg 120 tcattggcca tagttgacac atcacttcat tgactactca cagtaactat aggtcaggta 180 ttatgaatga gagagtcatt caagttcaaa aagttctttt agaaactact cttaaagcca 240 agataccagc ccaggtgtgt gtctgaggtc cacactcctc tctggaggtc cctagagttc 300 agatttctgg tttctgcctg gacagttgct tccctccgcc ccagtattta ttcacttcta 360 tttgggacct gagagaagcc ggagggccta atgagaccca catgctgagg atc 413 <210> 5 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gDNA-F <400> 5 gggccagata tacgcggatc 20 <210> 6 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> gDNA-R <400> 6 ataatcaatg tcaacggatc 20

Claims (4)

서열번호 1, 서열번호 2, 서열번호 3 및 서열번호 4로 구성되는 군 중 어느 하나로 표시되는 염기서열로 이루어진 유전자 절편을 포함하는 목적유전자의 발현 증가용 재조합 벡터로서,
상기 목적유전자의 발현이 증가되는 세포는 햄스터 및 마우스로 이루어진 군에서 선택된 설치류의 세포인 것을 특징으로 하는 재조합 벡터.
1. A recombinant vector for increasing expression of a target gene comprising a gene fragment comprising a nucleotide sequence represented by any one of SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4,
Wherein the cell whose expression of the target gene is increased is a rodent cell selected from the group consisting of a hamster and a mouse.
제 1항에 있어서, 상기 유전자 절편은 상기 목적유전자의 앞에 삽입되는 것을 특징으로 하는 목적유전자의 발현 증가용 재조합 벡터.
2. The recombinant vector according to claim 1, wherein the gene fragment is inserted before the target gene.
1) 상기 제 1항의 발현 증가용 재조합 벡터를 제작하는 단계;
2) 상기 단계 1)의 발현 증가용 재조합 벡터를 동물세포에 형질전환하는 단계; 및
3) 상기 단계 2)의 형질전환된 동물세포를 배양하여 목적단백질을 수득하는 단계를 포함하는 목적단백질의 제조방법으로서,
상기 동물세포는 햄스터 및 마우스로 이루어진 군에서 선택된 설치류의 세포인 것을 특징으로 하는 목적단백질의 제조방법.
1) preparing a recombinant vector for increasing expression according to the first aspect;
2) transforming an animal cell with a recombinant vector for increasing the expression of step 1); And
3) culturing the transformed animal cell of step 2) to obtain a target protein,
Wherein the animal cell is a rodent cell selected from the group consisting of a hamster and a mouse.
제 3항에 있어서, 상기 동물세포는 CHO(Chinese Hamster Ovary) 세포인 것을 특징으로 하는 목적단백질의 제조방법.[4] The method of claim 3, wherein the animal cell is a CHO (Chinese Hamster Ovary) cell.
KR1020140130852A 2014-09-30 2014-09-30 Recombinant vector for enhancing target gene-expression and use thereof KR101629564B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140130852A KR101629564B1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Recombinant vector for enhancing target gene-expression and use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140130852A KR101629564B1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Recombinant vector for enhancing target gene-expression and use thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160038280A KR20160038280A (en) 2016-04-07
KR101629564B1 true KR101629564B1 (en) 2016-06-13

Family

ID=55789491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140130852A KR101629564B1 (en) 2014-09-30 2014-09-30 Recombinant vector for enhancing target gene-expression and use thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101629564B1 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100783491B1 (en) 2006-07-27 2007-12-07 고려대학교 산학협력단 Vector for evaluating the activity of promoter evaluating method using the same and promoter isolated by the method
KR20140015999A (en) * 2012-07-27 2014-02-07 한화케미칼 주식회사 Novel mars and method for producing target protein using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160038280A (en) 2016-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9783801B2 (en) Methods for creating and identifying functional RNA interference elements
KR102271292B1 (en) Using rna-guided foki nucleases (rfns) to increase specificity for rna-guided genome editing
AU2008335723C1 (en) Compositions and methods related to mRNA translational enhancer elements
Mattijssen et al. LARP4 mRNA codon-tRNA match contributes to LARP4 activity for ribosomal protein mRNA poly (A) tail length protection
US20170233762A1 (en) Scaffold rnas
CA2913869A1 (en) New compact scaffold of cas9 in the type ii crispr system
JP2022548062A (en) Modified bacterial retroelements with enhanced DNA production
CN113840920A (en) Combined knock-in screens and heterologous polypeptides co-expressed under control of endogenous loci
WO2019046636A1 (en) Double selection hdr crispr-based editing
CN112899237A (en) CDKN1A gene reporter cell line and construction method and application thereof
CN106636154B (en) sgRNA screening system and method
WO2020034097A1 (en) Transcriptional regulatory element and its use in enhancing the expression of exogenous protein
TWI812596B (en) PROMOTER OF Hspa5 GENE
KR101629564B1 (en) Recombinant vector for enhancing target gene-expression and use thereof
KR101599138B1 (en) Gene element enhancing expression of recombinant proteins in mammalian cells and uses thereof
JP4568378B2 (en) Gene expression stabilizing element
Qiu et al. Clean-PIE: a novel strategy for efficiently constructing precise circRNA with thoroughly minimized immunogenicity to direct potent and durable protein expression
CN105695509B (en) Method for obtaining high-purity myocardial cells
Kozhevnikova et al. An inducible DamID system for profiling interactions of nuclear lamina protein component Lamin B1 with chromosomes in mouse cells
US20200216842A9 (en) Conditional protein translation switches, conditional gene expression systems and uses thereof
CN115698301A (en) Active DNA transposable systems and methods of use thereof
Trepotec Minimalistic 5’-UTRs and segmented poly (A) tails: a step towards increased potency of transcript therapies
KR20230124978A (en) Method for causing large-scale deletion in genomic DNA and method for analyzing genomic DNA
US9890392B2 (en) Method for preparing specific cells of human-derived cells
WO2024089629A1 (en) Cas12 protein, crispr-cas system and uses thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant