KR20030032443A - Tetracyclin inducible hiv-1 packaging cell line and a method for producing hiv-1 defective interfering particle using same - Google Patents

Tetracyclin inducible hiv-1 packaging cell line and a method for producing hiv-1 defective interfering particle using same Download PDF

Info

Publication number
KR20030032443A
KR20030032443A KR1020010064223A KR20010064223A KR20030032443A KR 20030032443 A KR20030032443 A KR 20030032443A KR 1020010064223 A KR1020010064223 A KR 1020010064223A KR 20010064223 A KR20010064223 A KR 20010064223A KR 20030032443 A KR20030032443 A KR 20030032443A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hiv
packaging
tetracycline
construct
cell line
Prior art date
Application number
KR1020010064223A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
백순영
박승원
Original Assignee
백순영
박승원
(주)디스진
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 백순영, 박승원, (주)디스진 filed Critical 백순영
Priority to KR1020010064223A priority Critical patent/KR20030032443A/en
Publication of KR20030032443A publication Critical patent/KR20030032443A/en

Links

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
    • C12N15/86Viral vectors
    • C12N15/867Retroviral vectors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • 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
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues
    • C12N5/0602Vertebrate cells
    • C12N5/0693Tumour cells; Cancer 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
    • C12N2740/00Reverse transcribing RNA viruses
    • C12N2740/00011Details
    • C12N2740/10011Retroviridae
    • C12N2740/16011Human Immunodeficiency Virus, HIV
    • C12N2740/16051Methods of production or purification of viral material
    • C12N2740/16052Methods of production or purification of viral material relating to complementing cells and packaging systems for producing virus or viral particles

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE: A tetracycline inducible HIV-1 packaging cell line and a method for producing an HIV-1 defective interfering(DI) particle using the same are provided. The HIV-1 packaging cell line can regulate expression of subsidiary proteins requisite for the expression of an HIV-1 DI particle to inhibit its cell toxicity, and is thus useful for the production of the HIV-1 DI particle. CONSTITUTION: A gene construct functioning as a helper virus is prepared by removing the packaging signal, Env, Nef and 3'-LTR from the full-length HIV-1 genome. A tetracycline reactive packaging construct is prepared by inserting the gene construct into a vector expressing tetracycline(Tet) response unit, wherein the vector is selected from the group consisting of pTRE, pTet-ON, pTet-OFF, pRetro-ON and pRetro-OFF. The tetracycline inducible HIV-1 packaging cell line is prepared by transformation with the tetracycline reactive packaging construct.

Description

테트라사이클린 유도성 HIV-1 패키징 세포주 및 이를 이용한 HIV-1 DI 입자의 생산방법{TETRACYCLIN INDUCIBLE HIV-1 PACKAGING CELL LINE AND A METHOD FOR PRODUCING HIV-1 DEFECTIVE INTERFERING PARTICLE USING SAME}TETRACYCLIN INDUCIBLE HIV-1 PACKAGING CELL LINE AND A METHOD FOR PRODUCING HIV-1 DEFECTIVE INTERFERING PARTICLE USING SAME}

본 발명은 테트라사이클린 유도성 패키징 세포주에 관한 것으로, 구체적으로 HIV-1 게놈에서 패키징 신호 (packaging signal), Env, Nef 및 3' LTR의 일부가 제거되어 헬퍼 바이러스로 작용할 수 있는 유전자 컨스트럭트; 상기 유전자 컨스트럭트를 포함하는 테트라사이클린 반응성 패키징 컨스트럭트; 상기 패키징 컨스트럭트가 형질감염되어 테트라사이클린 존재시에만 목적 유전자를 발현하여 HIV-1 DI (defective interfering) 입자를 패키징하는 패키징 세포주; 및 이를 이용하여 HIV-1 DI 입자를 생산하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tetracycline inducible packaging cell line, specifically a gene construct in which a portion of the packaging signal, Env, Nef and 3 'LTR in the HIV-1 genome is removed to act as a helper virus; A tetracycline reactive packaging construct comprising the gene construct; A packaging cell line transfected with the packaging construct to express a gene of interest only in the presence of tetracycline to package HIV-1 DI (defective interfering) particles; And to a method of producing HIV-1 DI particles using the same.

레트로바이러스 벡터 및 패키징 세포들은 진핵세포 내로 이종 유전자를 전달하는 가장 중요한 도구로 사용되고 있다. 복제 결여 (replication defective) 레트로바이러스 벡터들은 효율적인 바이러스 복제를 위한 cis-작용 서열들을 포함하는 반면, 패키징 세포주들은 바이러스 복제를 위하여 trans 상에서 요구되는 바이러스 단백질을 제공한다. 적당한 패키징 세포주 내로의 레트로바이러스 벡터의 도입은 복제-가능 바이러스 (replication-competent virus, RCV)가 존재하지 않는 상태에서 벡터 바이러스의 증식을 가능케 한다. 현재까지 많은 패키징 세포주들이 다양한 유전자 전달 방법들에서 구축되었으며, 이종 유전자의 전달을 위해 이용되고 있다.Retroviral vectors and packaging cells are used as the most important tool for transferring heterologous genes into eukaryotic cells. Replication defective retroviral vectors contain cis-acting sequences for efficient viral replication, while packaging cell lines provide the viral protein required on trans for viral replication. The introduction of a retroviral vector into a suitable packaging cell line allows the propagation of the vector virus in the absence of a replication-competent virus (RCV). To date, many packaging cell lines have been established in a variety of gene delivery methods and used for delivery of heterologous genes.

인간 면역 결핍 바이러스 타입-1 (human immunodeficiency virus type-1, HIV-1)은 매우 복잡한 레트로바이러스이다. HIV-1의 게놈은 gag, env 및 pol 뿐만 아니라 vif, vpr, vpu, tat, rev 및 nef와 같은 부속 단백질 (accessory protein)들도 암호화한다. HIV-1은 감염시 만성적이고 느린 병원성을 나타내어 질병을 치료하기 위한 유전자 요법 (gene therapy)의 전달체로서 그 이용가치가 증대되고 있다. HIV-1-기본 벡터 (HIV-1-based vector)는 질병치료를 위한 목적 유전자의 도입을 위해 사용될 수 있으며, 이러한 유전자의 발현은 오직 HIV-1 감염 이후에만 유도된다. HIV-1-기본 벡터는 또한 비분열성 세포 내로 유전자를 도입할 수 있는 가능성을 갖는다. HIV-1-기본 패키징 세포 시스템의 개발은 HIV-1 벡터들의 폭넓은 적용과 CD4+ 세포들 내로 이종 유전자의 특이적인 전달을 가능하게 하였다. 더욱이, HIV-1 복제의 단일 사이클 (single cycle)은 HIV-1 감염 비율, HIV-1 잠복기 및 HIV-1 복제 동안 부속 단백질의 역할 등에 대한 연구를 용이하게 하는 HIV-1 벡터 및 패키징 세포 시스템의 구축에 사용되었다. 또한, 복제 가능 HIV-1이 없는 상태에서 벡터 바이러스의 생산에 의해 HIV-1 복제 연구를 위한 보다 안전한 시스템을 제공해준다.Human immunodeficiency virus type-1 (HIV-1) is a very complex retrovirus. The genome of HIV-1 encodes gag, env and pol as well as accessory proteins such as vif, vpr, vpu, tat, rev and nef. HIV-1 has a chronic and slow pathogenicity when infected, and its value is increasing as a carrier of gene therapy for treating diseases. HIV-1-based vectors can be used for the introduction of genes of interest for the treatment of diseases, and expression of these genes is induced only after HIV-1 infection. HIV-1-base vectors also have the potential to introduce genes into non-dividing cells. The development of the HIV-1-basic packaging cell system has enabled the widespread application of HIV-1 vectors and the specific delivery of heterologous genes into CD4 + cells. Moreover, a single cycle of HIV-1 replication can be used in HIV-1 vectors and packaging cell systems to facilitate the study of HIV-1 infection rates, HIV-1 latency and the role of accessory proteins during HIV-1 replication. Used to build. In addition, the production of vector viruses in the absence of replicable HIV-1 provides a safer system for HIV-1 replication studies.

HIV-1은 감염 후 증상을 나타내지 않는 8 내지 10년 동안의 무증상기에도 그 복제가 활발히 일어나는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 바이러스에 대항하기 위한 항바이러스제로 작용할 수 있는 요소를 모두 갖춘 새로운 개념의 DI 입자가 HIV-1 감염에 대하여 고안되었으며, 이들은 목적하는 곳에 치료 목적의 유전자를 전달하는 도구로서 유용하게 사용될 수 있고 특히 중추신경계 (CNS)의 비분열성 (nondividing) 세포에의 응용이 기대되고 있다.HIV-1 is known to actively reproduce its replication even in asymptomatic periods of 8 to 10 years without symptoms after infection. A new concept of DI particles has been devised for HIV-1 infection, with all the elements that can act as an antiviral agent against these viruses, and they can be useful as a tool to deliver genes for therapeutic purposes to the destination. In particular, the application of the central nervous system (CNS) to nondividing cells is expected.

이러한 DI 입자가 항바이러스제로 작용하기 위해서는 다음 3가지 조건을 만족시켜야 한다. 첫째, 환자 체내의 HIV에 감염된 세포들이 바이러스를 활발히 생산하므로 이들이 HIV-1 DI 입자를 위한 표적 세포 (target cell)와 헬퍼 세포 (helper cell)로서 동시에 작용할 수 있어야 하고, 둘째, 자연적으로 생성되는 DI 입자와는 다른 유전자 산물을 생산하여야 하며, 야생형 바이러스 입자 (wild-type virus particle)의 생산을 급격히 저해하지 않으면서 감염된 야생형 HIV-1의 생산을 억제해야할 뿐만 아니라, 셋째, HIV-1과 같이 효율적인 패키징을 위한 신호 (signal)를 모두 가지고 있어야 한다는 것이다.In order for these DI particles to act as antiviral agents, the following three conditions must be met. First, since HIV-infected cells in the patient's body actively produce viruses, they must be able to act simultaneously as target cells and helper cells for HIV-1 DI particles, and second, naturally occurring DI. Thirdly, it is necessary to produce a gene product different from the particle, and to suppress the production of infected wild type HIV-1 without drastically inhibiting the production of wild-type virus particles. You have to have all the signals for packaging.

HIV-1-기본 패키징 세포들은 이전에 여러 차례 보고된 바 있으나, 이들 패키징 세포들에 의해 생산된 벡터 바이러스의 역가가 매우 낮은 것이 문제점으로 지적되고 있다. HIV-1을 이용하여 패키징 세포주를 구축하는 데에는 뮤린 백혈병 바이러스 (murine leukemia virus) 및 비장 괴사 바이러스 (spleen necrosis virus)와 같은 다른 원암성 레트로바이러스 (oncoretrovirus)를 기초로 한 패키징 세포주에 비하여 적어도 두 가지의 부가적인 기술적 어려움이 존재한다. 하나는, HIV에 의해 발현되는 복제에 필요한 부가적인 조절 단백질들을 그들의 목적에 부합되도록 특별한 단계에서만 발현되도록 해야 한다는 것이고, 다른 하나는 Env, 프로테아제,Vpr 등을 포함하는 몇몇 HIV 단백질들의 구성적 발현 (constitutive expression)이 세포독성을 나타낸다는 것이다. 따라서, HIV 단백질들을 실질적으로 발현하는 패키징 세포주를 구축하는 것이 가능하다 할지라도 일반적인 세포주보다 HIV-1 단백질들의 구성성 발현에 대해 강한 내성을 갖는 상대적으로 특이적인 세포주의 사용이 요구되며, 이러한 점이 사용가능한 세포의 형태를 제한하게 된다. 즉, 패키징 세포주를 구성함에 있어서 이들 단백질을 안정하게 발현하기 위해서는 세포독성을 제거해야 한다는 것이 중요한 문제로 작용하고 있다.HIV-1-basic packaging cells have been reported several times before, but the problem is that the titer of the vector virus produced by these packaging cells is very low. There are at least two ways to build a packaging cell line using HIV-1 compared to other packaging cell lines based on other oncoretroviruses such as murine leukemia virus and spleen necrosis virus. Additional technical difficulties exist. One is that additional regulatory proteins required for replication expressed by HIV should be expressed only at specific stages to suit their purpose, and the other is the constitutive expression of several HIV proteins, including Env, protease, Vpr, etc. constitutive expression) is cytotoxic. Therefore, although it is possible to construct a packaging cell line that substantially expresses HIV proteins, the use of relatively specific cell lines with stronger resistance to the constitutive expression of HIV-1 proteins than in normal cell lines is required, which is why this is used. Limiting the possible cell types. In other words, in constructing a packaging cell line, it is important to remove cytotoxicity in order to stably express these proteins.

기존의 렌티 바이러스 (lenti-virus)를 바이러스 벡터 (viral vector)로 사용하는 방법은 전체 유전자 가운데 일정한 부위를 제거하여 준 후 제거된 부분에 목표하는 유전자를 삽입하는 것이다. 그러나, 이렇게 만들어진 DNA 컨스트럭트 (construct)를 통하여 바이러스 입자를 회수 (recovery)하는 것은 세포 내에서 단독적으로는 발현할 수 없다. 따라서, 제거된 부분을 발현시킬 수 있는 DNA를 동시에 형질감염 (cotransfection)시켜야만 원하는 바이러스를 얻을 수 있게 된다.The existing lenti-virus is used as a viral vector by removing a certain part of the entire gene and inserting the target gene into the removed part. However, the recovery of viral particles through this constructed DNA construct cannot be expressed alone in a cell. Therefore, cotransfection of the DNA capable of expressing the removed portion (cotransfection) to obtain the desired virus.

이에 본 발명자들은 기존의 바이러스 벡터를 이용하여 패키징 세포주를 구축하는 데 있어서의 기술적인 한계점을 극복하기 위하여, 세포 내에서 안정하게 부속 단백질을 발현하면서 세포독성을 나타내지 않도록 테트라사이클린 발현 유도 시스템을 이용하여 이들의 발현을 조절하는 HIV-1 패키징 세포주를 구축함으로써 본 발명을 완성하였다.In order to overcome the technical limitations in constructing a packaging cell line using an existing viral vector, the present inventors have used a tetracycline expression induction system to stably express an accessory protein in a cell and exhibit no cytotoxicity. The present invention has been completed by constructing an HIV-1 packaging cell line that regulates their expression.

본 발명의 목적은 세포 내에서 안정하게 부속 단백질을 발현하면서 세포독성을 나타내지 않는 패키징 세포주를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a packaging cell line which does not exhibit cytotoxicity while stably expressing an accessory protein in a cell.

도 1은 고센 (Gossen)과 버자드 (Bujard)에 의해 고안된 테트라사이클린 유도성 발현 시스템 (Tet inducible expression system)의 모식도를 나타내는 것이고,Figure 1 shows a schematic diagram of the Tetracycline inducible expression system devised by Gossen and Bujard,

도 2는 전장 (full-length)의 HIV-1에서 패키징 신호, Env, Nef 및 3' LTR의 일부분이 제거되어 헬퍼 바이러스 (helper virus)로 작용할 수 있는 본 발명의 유전자 컨스트럭트 pHyPC의 모식도를 나타낸 것이고,FIG. 2 is a schematic diagram of the gene construct pHyPC of the present invention in which a portion of the packaging signal, Env, Nef and 3 'LTR, in full-length HIV-1 may be removed to act as a helper virus. Shown,

도 3은 Tet 반응 요소 (response unit)를 가지는 pTRE 벡터에 헬퍼 바이러스컨스트럭트인 pHyPC 중 3' LTR을 제외한 나머지 부분이 삽입된 테트라사이클린 유도성 패키징 컨스트럭트 pTRE-Pg를 나타낸 것이고,FIG. 3 shows a tetracycline inducible packaging construct pTRE-Pg in which pTRE vector having a Tet response unit is inserted except for the 3 'LTR of the helper virus construct pHyPC,

도 4는 도 3의 테트라사이클린 유도성 패키징 컨스트럭트 pTRE-Pg가 형질감염된 패키징 세포주를 이용하여 목적하는 DI 입자를 생산하는 본 발명의 패키징 시스템을 나타낸 것이고,Figure 4 shows the packaging system of the invention to produce the desired DI particles using the packaging cell line transfected with the tetracycline inducible packaging construct pTRE-Pg of Figure 3,

도 5는 본 발명의 Tet 유도성 HIV-1 패키징 세포주가 테트라사이클린의 존재 유무에 따라 목적하는 유전자의 발현을 조절할 수 있음을 ELISA를 통해 확인한 결과이다.5 is a result confirmed by ELISA that the Tet-induced HIV-1 packaging cell line of the present invention can regulate the expression of the gene of interest depending on the presence of tetracycline.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 테트라사이클린 발현 유도 시스템을 이용하여 세포독성을 유발하지 않으면서 부속 단백질을 안정하게 발현시키는 HIV-1 패키징 세포주를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an HIV-1 packaging cell line that stably expresses an accessory protein without causing cytotoxicity using a tetracycline expression induction system.

또한, 본 발명은 상기 HIV-1 패키징 세포주를 이용하여 HIV-1 DI 입자 (defective interfering)를 생산하는 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing HIV-1 DI particles (defective interfering) using the HIV-1 packaging cell line.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 전장의 HIV-1 게놈에서 일부분이 제거되고 목적 유전자가 삽입되어 헬퍼 바이러스로 작용할 수 있는 유전자 컨스트럭트; 상기 유전자 컨스트럭트를 포함하는 테트라사이클린 반응성 패키징 컨스트럭트; 상기 패키징 컨스트럭트가 형질감염되어 테트라사이클린 존재시에만 목적 유전자를 발현하여 HIV-1 DI 입자를 패키징하는 패키징 세포주를 제공한다.The present invention provides a gene construct capable of removing a portion of the full-length HIV-1 genome and inserting a gene of interest to act as a helper virus; A tetracycline reactive packaging construct comprising the gene construct; The packaging construct is transfected to provide a packaging cell line that expresses a gene of interest only in the presence of tetracycline to package HIV-1 DI particles.

본 발명자들은 후천성 면역 결핍증 (AIDS, Acquired Immune Deficiency Syndrome)에 대한 유전자 치료를 위한 새로운 개념의 표적 (targeted) DI 입자를 개발하기 위하여 효율적으로 HIV-1 DI 입자를 패키징할 수 있는 패키징 세포주를 구축하였다.The inventors have established a packaging cell line that can efficiently package HIV-1 DI particles to develop a new concept of targeted DI particles for gene therapy for Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS). .

본 발명의 HIV-1 패키징 세포주는HIV-1 packaging cell line of the invention

1) 정밀 유전자 융합 (precise gene fusion)에 의해 헬퍼 바이러스 컨스트럭트를 구축하는 단계;1) constructing a helper virus construct by precision gene fusion;

2) 상기 헬퍼 바이러스 컨스트럭트가 삽입된 HIV-1 DI 패키징 컨스트럭트 (packaging construct)를 구축하는 단계;2) constructing an HIV-1 DI packaging construct with the helper virus construct inserted therein;

3) 테트라사이클린 조절 요소를 발현하는 세포주를 제조하는 단계;3) preparing a cell line expressing a tetracycline regulatory element;

4) 상기 세포주에 단계 2)의 HIV-1 DI 패키징 컨스트럭트를 형질감염시켜 HIV-1 DI 입자를 패키징하는 단계; 및4) packaging the HIV-1 DI particles by transfecting the cell line with the HIV-1 DI packaging construct of step 2); And

5) HIV-1에 감염된 세포들에 대한 HIV-1 DI 입자의 패키징 효과를 측정하는 단계를 포함하는 패키징 시스템에 의해 제조된다.5) prepared by a packaging system comprising measuring the packaging effect of HIV-1 DI particles on HIV-1 infected cells.

전술한 바와 같이, HIV-1은 매우 복잡한 형태의 레트로바이러스로 이들의 게놈은 gag, pol, env와 같은 레트로바이러스 특유의 유전자 뿐 아니라 vif, vpr, vpu, tat, rev, nef와 같은 부속 단백질 (accessory protein)들도 코딩하고 있다. 이러한 단백질들은 모두 세포 내에서 독성물질로 작용하여 세포의 생장에 큰 장해를 나타낸다. 이에 본 발명자들은 이러한 문제점을 해결하고 이들을 패키징할 수 있는 안정한 세포주를 확립하기 위하여 상기와 같은 테트라사이클린 발현 유도 시스템 (tetracyclin inducible expression system)을 고안하였다. 본 발명의 발현 유도 시스템은 테트라사이클린 (Tet)의 존재 유무에 따라 특정 유전자의 발현을 조절하는 스위치 (switch) ON/OFF 시스템을 사용한다.As mentioned above, HIV-1 is a highly complex retrovirus whose genomes include not only retrovirus-specific genes such as gag, pol, and env, but also accessory proteins such as vif, vpr, vpu, tat, rev, and nef. accessory proteins are also coded. All of these proteins act as toxic substances in the cells, causing a major obstacle to cell growth. In order to solve these problems and to establish a stable cell line capable of packaging them, the inventors devised such a tetratracyclin inducible expression system. The expression induction system of the present invention uses a switch ON / OFF system that regulates the expression of a specific gene in the presence or absence of tetracycline (Tet).

테트라사이클린 발현 유도 시스템은 1992년 고센 (Gossen)과 버자드 (Bujard)에 의하여 고안되었으며 (도 1 참조) (Gossen M and Bujard H,Proc.Natl. Acad. Sci. USA89(12):5547~5551, 1992), 현재까지 여러 유전자의 발현조절을 위한 연구에 사용되고 있다. 상기 시스템은 저항성-매개 유전자들의 전사가 테트라사이클린 억제인자 (tetR)에 의해 음성적으로 조절되는 대장균의 Tn10-특정화 테트라사이클린-저항성 오페론의 조절 요소들을 기초로 하고 있다. 테트라사이클린이 존재하는 경우, 테트라사이클린이 tetR에 결합하여 tetR의 형태적 변화 (conformational change)를 야기하게 되고 이로 인해 tetR이 오페론의 프로모터 부위 내에 위치한 작동인자 (tetO)에 결합하는 것을 방해함으로써 전사가 이루어진다. 즉시 초기 바이러스 유전자의 전사에 필수적으로 알려져 있는 HSV 유래 VP16의 C-말단 도메인과 tetR의 병합에 의해, 테트라사이클린 작동인자 서열과 융합된 최소 프로모터를 자극하는 혼성 전이활성인자 (tTA)를 형성하게 된다. 상기 프로모터는 테트라사이클린의 농도가 낮을 경우에는 실질적으로 활성이 없는데, 이는 tetR이 테트라사이클린에 의해 충분히 불활성화되지 않으므로 tetR이 tetO에 결합하여 테트라사이클린-조절성 전이활성인자가 tetO 서열에 결합하는 것이 억제되기 때문이다.The tetracycline expression induction system was devised by Gossen and Bujard in 1992 (see Fig. 1) (Gossen M and Bujard H, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89 (12): 5547 ~ 5551, 1992), to date it has been used in the study for the regulation of various genes. The system is based on regulatory elements of E. coli's Tn10-specific tetracycline-resistant operon in which transcription of resistance-mediated genes is negatively regulated by tetracycline inhibitor (tetR). In the presence of tetracycline, tetracycline binds to tetR, causing a conformational change of tetR, which prevents tetR from binding to an effector (tetO) located within the promoter region of the operon, thereby preventing transcription. Is done. By combining tetR with the C-terminal domain of HSV-derived VP16, which is essential for the transcription of early viral genes immediately, it forms a hybrid transactivator (tTA) that stimulates the minimum promoter fused with the tetracycline effector sequence. . The promoter is substantially inactive when the concentration of tetracycline is low, which means that tetR binds to tetO and the tetracycline-regulatory transactivator binds to the tetO sequence since tetR is not sufficiently inactivated by tetracycline. Because it is suppressed.

본 발명의 패키징 세포주는 테트라사이클린 발현 유도 시스템에서 Tet이 존재하는 경우에 Tet에 의하여 발현하는 조절 단위 (regulatory unit)가 반응 단위 (response unit)를 자극하게 되고, 자극된 반응 단위의 활성으로 프로모터가 작동하여 원하는 유전자의 발현을 유도하게 되는 Tet-ON 시스템을 사용한다.The packaging cell line of the present invention, when a Tet is present in the tetracycline expression induction system, the regulatory unit expressed by the Tet stimulates the response unit, and the promoter is activated by the activity of the stimulated response unit. It uses a Tet-ON system that works to induce the expression of the desired gene.

상기 단계 1)에서 헬퍼 바이러스 컨스트럭트를 구축하기 위하여, 정밀 유전자 융합에 의해 서열번호 1로 기재되는 (GenBank #; AF324493) 전장 (full-length)의 HIV-1 게놈에서 749번부터 787번까지의 패키징 신호, 6307번부터 7755번까지의 Env, 8651번부터 9709번까지의 Env, Nef 및 3' LTR의 일부를 제거하여 헬퍼 바이러스 (helper virus)로 작용할 수 있는 유전자 컨스트럭트 pHyPC를 제작하였다 (도 2 참조). 상기 유전자 컨스트럭트 pHyPC는 Tet 반응성 플라스미드에 삽입되어 세포 내에서 Tet의 존재시에만 목적하는 유전자의 발현을 유도하는 발현 유도성 패키징 세포주를 완성하게 된다.In order to construct the helper virus construct in step 1), 749 to 787 in the full-length HIV-1 genome of GenBank #; AF324493 described by SEQ ID NO: 1 by precision gene fusion. Gene construct pHyPC that can act as a helper virus was removed by removing some of the packaging signals, Env from 6307 to 7755, Env from 8651 to 9709, Nef and 3 'LTR. (See Figure 2). The gene construct pHyPC is inserted into a Tet reactive plasmid to complete an expression inducible packaging cell line that induces expression of the desired gene only in the presence of Tet in the cell.

단계 2)에서는 상기에서 구축된 헬퍼 바이러스 컨스트럭트 pHyPC를 Tet 반응 단위 (response unit)를 가지는 벡터에 삽입하여 패키징 컨스트럭트를 제조한다 (도 3 참조). Tet 반응 단위를 발현할 수 있는 벡터로는 pTRE, pTet-ON, pTet-OFF, pRetro-ON 또는 pRetro-OFF 등이 사용될 수 있고, 본 발명에서는 바람직한 실시예로서 헬퍼 바이러스를 발현할 수 있는 pHyPC 중 3' LTR을 제외한 나머지 부분을 Tet 반응 단위를 포함하는 pTRE 벡터에 삽입하여 pTRE-Pg를 제조한다. 상기 패키징 컨스트럭트에 삽입된 목적 유전자의 발현은 테트라사이클린 오퍼레이터 서열 (operator sequence)과 연결된 최소 사이토메갈로바이러스 (minimal cytomegalovirus, CMV) 포로모터로 구성된 유도성 프로모터에 의해 조절된다.In step 2), a packaging construct is prepared by inserting the helper virus construct pHyPC constructed above into a vector having a Tet response unit (see FIG. 3). As a vector capable of expressing a Tet reaction unit, pTRE, pTet-ON, pTet-OFF, pRetro-ON, or pRetro-OFF may be used, and in the present invention, in a pHyPC capable of expressing a helper virus as a preferred embodiment, PTRE-Pg is prepared by inserting the remaining portion excluding the 3 'LTR into the pTRE vector containing the Tet reaction unit. The expression of the gene of interest inserted in the packaging construct is regulated by an inducible promoter consisting of a minimal cytomegalovirus (CMV) promoter that is linked to a tetracycline operator sequence.

단계 3)에서 Tet 조절 요소로는 대장균의 Tn10-특이적인 테트라사이클린 저항성 오페론 (operon)의 조절 요소들을 사용한다. 상기 조절 요소는 테트라사이클린 억제인자 (repressor)와 단순 포진 바이러스 (herpes simplex virus) VP16 단백질의 활성 도메인으로 구성된 융합 단백질인 tTA 전이활성인자를 발현하여 유도성 프로모터 (inducible promotor)로부터 목적 유전자의 발현을 전이-활성화(transactivate)시킬 수 있다.In step 3), as the Tet regulatory element, regulatory elements of E. coli's Tn10-specific tetracycline resistant operon are used. The regulatory element expresses the tTA transactivator, a fusion protein composed of the tetracycline repressor and the active domain of the herpes simplex virus VP16 protein, thereby inhibiting the expression of the target gene from the inducible promotor. Can be transactivated.

단계 4)에서 Tet 조절 요소를 발현하는 세포주에 HIV-1 패키징 세포주를 형질감염시킬 때 테트라사이클린이 존재하면, Tet 조절 요소를 발현하는 세포주로부터 발현된 tTA 전이활성인자 단백질에 테트라사이클린이 결합하여 pHyPC가 삽입된 패키징 컨스트럭트 pTRE-Pg의 반응 단위를 자극하게 되고 pHyPC로부터 Gag, Pol 및 Env 단백질의 발현이 유도된다. 반면 테트라사이클린이 존재하지 않으면, Tet 조절 요소로부터 발현된 tTA 전이활성인자 단백질에 테트라사이클린이 결합하지 않으므로 pHyPC가 삽입된 패키징 컨스트럭트 pTRE-Pg의 반응 단위를 자극하지 않게 되어 Gag, Pol 및 Env 단백질의 발현이 유도되지 않는다 (도 4 참조).If tetracycline is present when transfecting the HIV-1 packaging cell line to the cell line expressing the Tet regulatory element in step 4), tetracycline binds to the tTA transactivator protein expressed from the cell line expressing the Tet regulatory element, resulting in pHyPC. Stimulates the reaction unit of the inserted packaging construct pTRE-Pg and induces the expression of Gag, Pol and Env proteins from pHyPC. On the other hand, if tetracycline is absent, tetracycline does not bind to the tTA transactivator protein expressed from the Tet regulatory element and thus does not stimulate the reaction unit of the packaging construct pTRE-Pg with pHyPC inserted, thereby preventing Gag, Pol and Env. Expression of the protein is not induced (see FIG. 4).

이와 같이 테트라사이클린 존재시에만 목적 유전자를 발현하여 HIV-1 DI 입자를 패키징할 수 있는 Tet 유도성 HIV-1 패키징 세포주를 pHyPC-HD라 명명하고, 이를 2001년 8월 24일자로 한국생명공학연구원 유전자은행에 기탁하였다 (수탁번호: KCTC 10054BP).As such, the Tet-induced HIV-1 packaging cell line capable of expressing the gene of interest only in the presence of tetracycline and packaging HIV-1 DI particles was named pHyPC-HD, and the Korea Biotechnology Research Institute on August 24, 2001 Deposited to the Gene Bank (Accession Number: KCTC 10054BP).

상기에서 구축된 HIV-1 패키징 세포주에 테트라사이클린을 처리하게 되면 Tet 조절 단위가 반응 단위를 자극하게 되고 이에 의해 활성화된 반응 단위가 헬퍼 바이러스 유전자인 pHyPC를 발현하게 하여 HIV-1 DI 입자를 생산하게 된다. 즉, 본 발명은 테트라사이클린 발현 유도 시스템을 이용한 패키징 시스템을 구축하여 HIV-1 DI 입자의 발현을 위하여 반드시 필요한 부속 단백질의 발현을 방해하는 세포독성을 제거함으로써 패키징을 가능케하는 장점을 가지고 있다. 따라서, 본 발명의 HIV-1 DI 입자를 생산하는 방법은 pHyPC가 발현된 안정한 세포주를 통하여 DI입자의 발현을 유도하므로, 표적하는 DI 입자의 생산에 중요한 도구로 사용될 수 있다.When tetracycline is treated in the HIV-1 packaging cell line constructed above, the Tet control unit stimulates the reaction unit, whereby the activated reaction unit expresses pHyPC, a helper virus gene, to produce HIV-1 DI particles. do. That is, the present invention has an advantage of enabling packaging by constructing a packaging system using a tetracycline expression induction system to remove cytotoxicity that interferes with the expression of accessory proteins essential for the expression of HIV-1 DI particles. Therefore, the method for producing HIV-1 DI particles of the present invention induces the expression of DI particles through a stable cell line expressing pHyPC, and thus can be used as an important tool for the production of targeted DI particles.

본 발명의 HIV-1 패키징 세포주를 이용한 HIV-1 DI 입자의 생산을 통해 얻어지는 정보는 HIV에 의한 여러 가지 장해뿐만 아니라 다른 세포성 기능장해 (cellular dysfunction)에 의한 질병의 치료에 유용하게 사용될 수 있다.The information obtained through the production of HIV-1 DI particles using the HIV-1 packaging cell line of the present invention can be usefully used for the treatment of diseases caused by other cellular dysfunction as well as various disorders caused by HIV. .

이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are merely to illustrate the invention, but the content of the present invention is not limited to the following examples.

<실시예 1> 패키징 컨스트럭트의 제작Example 1 Fabrication of Packaging Construct

우선 헬퍼 바이러스로 작용할 수 있는 유전자 컨스트럭트를 제작하기 위하여, 서열번호 1로 기재되는 전장 (full-length)의 HIV-1 게놈 염기서열로부터 749번부터 787번까지의 패키징 신호, 6307번부터 7755번까지의 Env, 8651번부터 9709번까지의 Env, Nef 및 3' LTR을 제거하여 유전자 컨스트럭트 pHyPC를 제작하였다. 구체적으로, HIV-1 pNL4-3 (U.S. DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES, USA)에 제한효소SnaBⅠ/SalⅠ를 처리하여 패키징 신호의 일부, 제한효소BamHⅠ/SacⅠ를 처리하여 Env의 일부, 제한효소SacⅠ/PvuⅠ를 처리하여 Env, Nef 및 3' LTR의 일부를 제거하였다 (도 2). 이와 같이 구축된 헬퍼 바이러스 컨스트럭트 pHyPC (7,399 bp)는 HIV gag, pol, tat 및 vif 유전자 ORF (open reading frame)를 포함하며 패키징 신호, vpr, vpu, rev, env, nef 및 3'LTR의 돌연변이, 결실 또는 파괴를 포함한다.First, in order to construct a gene construct capable of acting as a helper virus, packaging signals 749 to 787 from the full-length HIV-1 genome sequence described in SEQ ID NO: 1, 6307 to 7755 Gene construct pHyPC was constructed by removing Env from No. 8, Env from No. 8651 to 9709, and Nef and 3 'LTR. Specifically, HIV-1 pNL4-3 (US DEPARTMENT OF HEALTH AND HUMAN SERVICES, USA) is treated with the restriction enzyme Sna B I / Sal I to process part of the packaging signal, restriction enzyme Bam H I / Sac I to treat part of the Env, Restriction enzymes Sac I / Pvu I were treated to remove portions of Env, Nef and 3 ′ LTR (FIG. 2). The helper virus construct pHyPC (7,399 bp) thus constructed includes the HIV gag, pol, tat, and vif gene open reading frames (ORFs), and the packaging signals, vpr, vpu, rev, env, nef, and 3'LTR. Mutation, deletion or destruction.

상기와 같이 구축된 헬퍼 바이러스 컨스트럭트 pHyPC를 Tet 반응 단위를 포함하는 플라스미드에 삽입하여 Tet 반응성 벡터를 제조하기 위하여, pHyPC를 제한효소BssHⅡ (클레노우 효소 처리)/NheⅠ으로 처리하고 제한효소EcoRⅠ/XbaⅠ으로 절단된 pTRE 플라스미드 (3.1 kb, Clontech사)에 삽입하였다. pTRE 플라스미드와 pHyPC의EcoRⅠ/BssHⅡ 부분은 메우기 (fill in)로 연결 (ligation)하고XbaⅠ/NheⅠ 부분은 한쪽 점착 말단 (cohesive)·다른 한쪽 평활 말단 (blunt end) 접합을 통해 연결하여 패키징 컨스트럭트 pTRE-Pg를 구성하였다 (도 3). 이때, 6,688 bp 크기의 pHyPC 절편은 pTRE 플라스미드의 테트라사이클린-반응성 유도 프로모터 (tetracycline-responsive inducible promoter)의 조절 하에 놓이도록 pTRE 플라스미드의 다중 클로닝 부위에 삽입되었다.In order to prepare a Tet reactive vector by inserting the helper virus construct pHyPC constructed as described above into a plasmid containing a Tet reaction unit, pHyPC was treated with restriction enzyme Bss HII ( Clenow enzyme treatment) / Nhe I and restriction enzyme. PTRE plasmid digested with Eco RI / Xba I (3.1 kb, Clontech) was inserted. The pTRE plasmid and the Eco R I / Bss HII portion of pHyPC are filled in by ligation and the Xba I / Nhe I portion is connected through one cohesive and blunt end junction. The packaging construct pTRE-Pg was constructed (FIG. 3). At this time, a 6,688 bp sized pHyPC fragment was inserted into the multiple cloning site of the pTRE plasmid to be under the control of the tetracycline-responsive inducible promoter of the pTRE plasmid.

<실시예 2> HIV-1 패키징 세포주의 제조Example 2 Preparation of HIV-1 Packaging Cell Line

HIV-1 패키징 세포주를 제조하기 위하여, 먼저 테트라사이클린 조절 요소 (tetracycline regulatory element)를 발현할 수 있는 pUHD10-3 플라스미드 (Clontech사)를 리포펙틴 (Lipofectin, Bodytech사)에 의한 유전자 전이 (gene transfer) 방법을 통하여 헬라 세포주 (HeLa cell line, ATCC #CCL-2)에 형질감염을 수행하였다. 형질감염시 리포펙틴과 pUHD10-3 플라스미드 DNA의 비율은 10 : 1로 하였고 37℃에서 2시간 동안 반응을 수행하였다. 형질감염 후 상기 세포주를 10% 우 태아 혈청 (fetal bovine serum), 400 ㎍/㎖ G418을 함유하는 DMEM 배지에서 배양하여 pUHD10-3 플라스미드가 형질감염된 세포주만을 선별하였다.To prepare an HIV-1 packaging cell line, gene transfer by lipofectin (Lipofectin, Bodytech) was first carried out using a pUHD10-3 plasmid (Clontech) capable of expressing a tetracycline regulatory element. HeLa cell line (ATCC # CCL-2) was transfected through the method. At the time of transfection, the ratio of lipofectin and pUHD10-3 plasmid DNA was 10: 1 and the reaction was performed at 37 ° C. for 2 hours. After transfection, the cell lines were cultured in DMEM medium containing 10% fetal bovine serum, 400 μg / ml G418 to select only cell lines transfected with pUHD10-3 plasmid.

이렇게 선별된 테트라사이클린 조절 요소를 포함하는 세포주에 상기 실시예1에서 제작된 패키징 컨스트럭트 pTRE-Pg와 하이그로마이신 저항성 유전자 (hygromycin resistance gene)를 발현하는 플라스미드 pTK-Hygro를 상기와 동일한 방법으로 동시 형질감염 (cotransfection)시켰다. 이때, 플라스미드 pTK-Hygro는 pCR3 (Invitrogen사)를 기본 주형 (backbone)으로 사용하여NheⅠ/EcoRⅠ제한효소 부위에 허피스 심플렉스 바이러스 (Herpes simplex virus)의 TK (Thymidine Kinase) 유전자와 융합된 하이그로마이신 저항성 유전자를 삽입하여 제조하였다. 형질감염된 세포는 200 ㎍/㎖의 하이그로마이신을 함유한 DMEM 배지에서 배양하여 선별하였다.The plasmid pTK-Hygro expressing the packaging construct pTRE-Pg and the hygromycin resistance gene prepared in Example 1 to the cell line containing the selected tetracycline regulatory element in the same manner as described above Cotransfection. At this time, the plasmid pTK-Hygro was used as the backbone of pCR3 (Invitrogen), and the high fusion of TK (Thymidine Kinase) gene of Herpes simplex virus to Nhe I / Eco RI restriction enzyme site It was prepared by inserting the gromycin resistance gene. Transfected cells were selected by culturing in DMEM medium containing 200 μg / ml of hygromycin.

이로부터 선별된 각각의 클론들이 Tet 유도성 HIV-1 패키징 세포주임을 확인하기 위하여 하기와 같은 융합 분석방법 (fusion assay)에 의한 HIV-1 외피 (envelope) 단백질 발현의 스크리닝을 수행하였다. 구체적으로, 선별된 세포를 헬라 T4 세포와 1 : 1의 비율로 혼합한 후 24 웰 플레이트에 2 × 104총 세포/웰 농도로 첨가하여 테트라사이클린을 첨가 또는 첨가하지 않은 상태에서 4시간 동안 배양하였다. 그 후 세포를 현미경으로 관찰하여 다핵체 (synctia)의 형성 유무를 조사하였고, 이로부터 얻은 상등액은 역전사 전이효소 활성 분석방법 (reverse transcriptase activity assay)에 이용하였다.In order to confirm that each of the clones selected from the Tet-induced HIV-1 packaging cell line was screened for the expression of HIV-1 envelope protein by the following fusion assay (fusion assay). Specifically, the selected cells were mixed with HeLa T4 cells at a ratio of 1: 1, and then added to a 24 well plate at a concentration of 2 × 10 4 total cells / well to incubate for 4 hours with or without tetracycline. It was. After that, the cells were observed under a microscope to determine the formation of synctia, and the supernatants obtained therefrom were used for reverse transcriptase activity assay.

그 결과, 헬라 T4 세포와 다핵체를 형성하고 RT에 대해 양성반응을 나타내는 세포 클론을 Tet 유도성 HIV-1 패키징 세포주로 선별하여 pHyPC-HD라 명명하였으며, 이를 2001년 8월 24일자로 한국생명공학연구원 유전자은행에 기탁하였다 (수탁번호: KCTC 10054BP).As a result, cell clones forming multinucleated bodies with HeLa T4 cells and positive for RT were selected as Tet-induced HIV-1 packaging cell line and named pHyPC-HD. Deposited to the Engineering Research Institute Gene Bank (Accession Number: KCTC 10054BP).

<실시예 3> HIV-1 패키징 세포주로부터 Tet 유도성 HIV 단백질의 발현 조사Example 3 Expression of Tet Inducible HIV Protein from HIV-1 Packaging Cell Line

상기에서 선별된 Tet 유도성 HIV-1 패키징 세포주가 바이러스의 복제에 필요한 Gag 및 Env 단백질을 발현할 수 있는지 확인하기 위하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.In order to confirm whether the Tet-induced HIV-1 packaging cell line selected above can express Gag and Env proteins required for virus replication, the following experiment was performed.

구체적으로, 상기 패키징 세포주를 테트라사이클린 존재 하에서 배양한 후 세포에 1× 람니 완충용액 (Laemmli buffer; 125 mM Tris, 2% sodium dodecyl sulfate [SDS], 5% 2-mercaptoethanol, 10% glycerol, 0.001% bromophenol blue, pH 6.8)을 첨가하여 용혈시켰다. 이때, 대조군으로는 테트라사이클린이 첨가되지 않은 배양액에서 배양된 패키징 세포주를 사용하였다. 테트라사이클린 첨가 또는 첨가하지 않고 24 내지 48시간 동안 배양한 각각의 세포로부터 분리한 p24 단백질은 p24 ELISA 킷트 (Cellular Products Inc.사)를 사용하여 정량하였다. 구체적으로, 분리한 각각의 p24 단백질에 10 mM의 Tris-HCl 100㎎/㎖에 용해된 단백질-A-세파로오스 (Protein-A-Sepharose, pH 7.4, Sigma사) 50 ㎕를 첨가하여 30분 동안 상온에서 반응시켰고 이후 과정은 제조사의 지침에 따라 실시하였다.Specifically, the packaging cell line was cultured in the presence of tetracycline and then cells were treated with 1 × Lammmli buffer (125 mM Tris, 2% sodium dodecyl sulfate [SDS], 5% 2-mercaptoethanol, 10% glycerol, 0.001% Hemolysis was performed by adding bromophenol blue, pH 6.8). At this time, a packaging cell line cultured in a culture solution without tetracycline was used as a control. P24 protein isolated from each cell incubated for 24 to 48 hours with or without tetracycline was quantified using the p24 ELISA kit (Cellular Products Inc.). Specifically, 50 minutes of protein-A-Sepharose (Protein-A-Sepharose, pH 7.4, Sigma) dissolved in 100 mM / ml of 10 mM Tris-HCl was added to each isolated p24 protein for 30 minutes. The reaction was carried out at room temperature for a while and then the procedure was performed according to the manufacturer's instructions.

그 결과, 테트라사이클린이 첨가되지 않은 배양액에서 배양된 패키징 세포로부터는 p24 단백질이 거의 발현되지 않은 반면, 테트라사이클린이 첨가된 배양액에서 배양된 패키징 세포는 p24 단백질을 매우 높은 수준으로 발현하였다. 이로부터 본 발명의 Tet 유도성 HIV-1 패키징 세포주가 테트라사이클린의 존재 유무에 따라 목적하는 유전자의 발현을 조절할 수 있음을 확인하였다.As a result, little p24 protein was expressed from the packaging cells cultured in the tetracycline-free culture, whereas the packaging cells cultured in the tetracycline-added culture expressed very high levels of p24 protein. From this, it was confirmed that the Tet-inducible HIV-1 packaging cell line of the present invention can regulate the expression of a gene of interest depending on the presence or absence of tetracycline.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 Tet 유도성 HIV-1 패키징 세포주는 검출가능한 복제-가능 바이러스를 생산하지 않으면서 세포 내에서 안정하게 부속 단백질들을 발현할 수 있으며, 테트라사이클린 발현 유도 시스템을 이용하여 이들의 발현을 조절함으로써 부속 단백질들이 세포 내에서 세포독성을 나타내지 않게 하므로 HIV-1 DI 입자의 패키징에 유용하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 Tet 유도성 HIV-1 패키징 세포주는 특정한 목적 세포로 유전자를 전달하는 도구로서의 HIV-1 벡터를 개발하는 데에도 적용될 수 있다.As discussed above, the Tet-inducible HIV-1 packaging cell line of the present invention can stably express adjunct proteins in cells without producing detectable replication-capable viruses, using a tetracycline expression induction system. By regulating their expression, accessory proteins do not exhibit cytotoxicity in the cell, and thus can be usefully used for the packaging of HIV-1 DI particles. The Tet inducible HIV-1 packaging cell line of the present invention can also be applied to the development of HIV-1 vectors as a tool for delivering genes to specific cells of interest.

Claims (8)

전장 (full-length)의 HIV-1 게놈에서 패키징 신호 (packaging signal), Env, Nef 및 3' LTR의 일부가 제거되어 헬퍼 바이러스로 작용할 수 있는 유전자 컨스트럭트.Gene constructs capable of acting as a helper virus by removing some of the packaging signals, Env, Nef, and 3 'LTR from the full-length HIV-1 genome. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 서열번호 1로 기재되는 전장의 HIV-1 게놈에서 749번부터 787번까지의 패키징 신호 부분, 6307번부터 7755번까지의 Env 부분, 8651번부터 9709번까지의 Env, Nef 및 3' LTR 부분이 제거된 pHyPc 유전자 컨스트럭트임을 특징으로 하는 유전자 컨스트럭트.In the full length HIV-1 genome described in SEQ ID NO: 1, the packaging signal portions 749 through 787, the Env portions 6307 to 7755, and the Env, Nef and 3 'LTR portions 8651 to 9709 Gene construct characterized in that the pHyPc gene construct is removed. 제 1항의 유전자 컨스트럭트가 테트라사이클린 반응 단위 (Tet response unit)를 발현하는 벡터에 삽입된 테트라사이클린 반응성 패키징 컨스트럭트.A tetracycline reactive packaging construct in which the gene construct of claim 1 is inserted into a vector expressing a tetracycline response unit. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 테트라사이클린 반응 단위를 발현하는 벡터가 pTRE, pTet-ON, pTet-OFF, pRetro-ON 및 pRetro-OFF로 구성된 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 패키징 컨스트럭트.A packaging construct, wherein the vector expressing a tetracycline reaction unit is selected from the group consisting of pTRE, pTet-ON, pTet-OFF, pRetro-ON, and pRetro-OFF. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 헬퍼 바이러스로 작용할 수 있는 pHyPC 유전자 컨스트럭트 중 3' LTR을 제외한 나머지 부분이 Tet 반응 단위를 포함하는 pTRE 벡터에 삽입된 pTRE-Pg 패키징 컨스트럭트임을 특징으로 하는 패키징 컨스트럭트.A packaging construct characterized in that the remaining portion of the pHyPC gene construct that can act as a helper virus, except for the 3 'LTR, is a pTRE-Pg packaging construct inserted into a pTRE vector containing a Tet response unit. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, pTRE-Pg 패키징 컨스트럭트의 유전자 발현이 테트라사이클린 작동인자 서열 (operator sequence)과 연결된 최소 사이토메갈로바이러스 (minimal cytomegalovirus, CMV) 프로모터로 구성된 유도성 프로모터 (inducible promotor)에 의해 조절되는 것을 특징으로 하는 패키징 컨스트럭트.gene expression of the pTRE-Pg packaging construct is regulated by an inducible promotor consisting of a minimal cytomegalovirus (CMV) promoter linked to a tetracycline operator sequence Packaging Construct. 제 3항의 테트라사이클린 반응성 패키징 컨스트럭트가 형질감염되어 테트라사이클린 발현유도 시스템에 의해 HIV-1 부속 단백질 유전자의 발현을 조절하는 세포주.A cell line wherein the tetracycline reactive packaging construct of claim 3 is transfected to regulate expression of HIV-1 accessory protein genes by a tetracycline expression induction system. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein pTRE-Pg 패키징 컨스트럭트가 형질감염되어 테트라사이클린 존재시에만 부속 단백질 유전자를 발현하여 HIV-1 DI (defective interfering) 입자를 패키징하는 것을 특징으로 하는 HIV-1 패키징 세포주 pHyPC/HD (수탁번호: KCTC 10054BP).HIV-1 packaging cell line pHyPC / HD, characterized in that pTRE-Pg packaging constructs are transfected to express HIV-1 DI (defective interfering) particles by expressing an accessory protein gene only in the presence of tetracycline (Accession No .: KCTC 10054BP).
KR1020010064223A 2001-10-18 2001-10-18 Tetracyclin inducible hiv-1 packaging cell line and a method for producing hiv-1 defective interfering particle using same KR20030032443A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010064223A KR20030032443A (en) 2001-10-18 2001-10-18 Tetracyclin inducible hiv-1 packaging cell line and a method for producing hiv-1 defective interfering particle using same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010064223A KR20030032443A (en) 2001-10-18 2001-10-18 Tetracyclin inducible hiv-1 packaging cell line and a method for producing hiv-1 defective interfering particle using same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20030032443A true KR20030032443A (en) 2003-04-26

Family

ID=29565186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010064223A KR20030032443A (en) 2001-10-18 2001-10-18 Tetracyclin inducible hiv-1 packaging cell line and a method for producing hiv-1 defective interfering particle using same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20030032443A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030019282A (en) * 2002-11-27 2003-03-06 김상태 Development of alzhemier-inducible cell line by Tet-On with recombinant pCT105 vector in βAPP

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847096A (en) * 1991-08-30 1998-12-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services DNA constructs encoding CD4 fusion proteins
US5965440A (en) * 1995-12-07 1999-10-12 The General Hospital Corporation Controlled gene product delivery from a regulatable retroviral vector

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5847096A (en) * 1991-08-30 1998-12-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services DNA constructs encoding CD4 fusion proteins
US5965440A (en) * 1995-12-07 1999-10-12 The General Hospital Corporation Controlled gene product delivery from a regulatable retroviral vector

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Math Biosci. 1995 Feb;125(2):127-53, Nelson GW *
Proc Natl Acad Sci U S A. 1996 Oct 1;93(20):11103-8, Dropulic B *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030019282A (en) * 2002-11-27 2003-03-06 김상태 Development of alzhemier-inducible cell line by Tet-On with recombinant pCT105 vector in βAPP

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Saksela et al. Proline‐rich (PxxP) motifs in HIV‐1 Nef bind to SH3 domains of a subset of Src kinases and are required for the enhanced growth of Nef+ viruses but not for down‐regulation of CD4.
Wagner et al. Rev-independent expression of synthetic gag-pol genes of human immunodeficiency virus type 1 and simian immunodeficiency virus: implications for the safety of lentiviral vectors
Keller et al. Characterization of the transcriptional trans activator of human foamy retrovirus
de Ronde et al. Natural HIV-1 NEF accelerates virus replication in primary human lymphocytes
US6669936B2 (en) Retroviral vectors
Zolotukhin et al. Continuous propagation of RRE (-) and Rev (-) RRE (-) human immunodeficiency virus type 1 molecular clones containing a cis-acting element of simian retrovirus type 1 in human peripheral blood lymphocytes
JP4981231B2 (en) Codon optimization for expression in retroviral packaging cells
US6114141A (en) Methods to express genes from viral vectors
US7198784B2 (en) Retroviral vectors
JP2008507290A (en) Inducible gene expression
WO1993011230A1 (en) Modified mammalian stem cell blocking viral replication
CN101243184B (en) Nucleic acid for treatment or prevention of immunodeficiency virus infection
Sparacio et al. Generation of a flexible cell line with regulatable, high-level expression of HIV Gag/Pol particles capable of packaging HIV-derived vectors
US20140170709A1 (en) Vector for gene therapy
JP3264281B2 (en) Vector containing HIV packaging sequence, HIV-defective packaging vector and use thereof
Lainé et al. In vitro and in vivo cleavage of HIV-1 RNA by new SOFA-HDV ribozymes and their potential to inhibit viral replication
Sinclair et al. The nef gene products of both simian and human immunodeficiency viruses enhance virus infectivity and are functionally interchangeable
Kirchhoff et al. The human immunodeficiency virus type 1 nef gene can to a large extent replace simian immunodeficiency virus nef in vivo
LARSSON et al. A Novel Ribozyme Target Site Located in the HIV-1NefOpen Reading Frame
WO1994016060A1 (en) Mutants of hiv for supression of hiv infection
EP1380650B1 (en) Conditionally replicating viral vectors and their use
US7803582B2 (en) Recombinant vector and use in gene therapy
Saggioro et al. Transcriptional block of HTLV-I LTR by sequence-specific methylation
Hua et al. Functional consequences of natural sequence variation in the activation domain of HIV-1 Rev
KR20030032443A (en) Tetracyclin inducible hiv-1 packaging cell line and a method for producing hiv-1 defective interfering particle using same

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
NORF Unpaid initial registration fee