KR20090090924A - Development of optimal eukaryotic expression vector - Google Patents

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Abstract

An expression vector of eukaryote which has optimal condition in gene therapy and DNA vaccine is provided to highly induce the expression by inserting the interleukin-12 mutant gene. A recombinant vector pGX27 for expressing foreign gene comprises a CMV promoter (pCMV), intron (gIVS) of beta gloving gene of rabbit, nucleic acid cloning area (MCS) which encodes a target protein, polyadenylation signal(SV40 poly(A)) of SV40 virus, SV40 virus enhancer and antibiotics-resistant gene. The antibiotics-resistant gene is a kanamycin resistant gene (Kan). A composition for vaccine immunization or gene therapy comprises a recombinant vector pGX27 of expressing a foreign gene.

Description

최적의 진핵 세포 발현 벡터의 개발 {Development of Optimal Eukaryotic Expression Vector}Development of Optimal Eukaryotic Expression Vectors {Development of Optimal Eukaryotic Expression Vector}

본 발명은 유전자 치료 및 DNA 백신에 있어서 최적의 조건을 가지는 벡터 (vector)의 개발에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다양한 구성요소들을 조합함으로써 개발된 진핵세포 발현 벡터들에 관한 것이다. 또한, 본 발명의 개발된 다양한 진핵 세포 발현 벡터들에 인터루킨-12 변형체 유전자를 삽입하였을 경우, 인터루킨-12 변형체 유전자의 발현을 높게 유도할 수 있는 pGX27 벡터 및 pGX28 벡터에 관한 것이다. The present invention relates to the development of vectors with optimal conditions for gene therapy and DNA vaccines, and more particularly to eukaryotic expression vectors developed by combining various components. The present invention also relates to a pGX27 vector and a pGX28 vector capable of inducing high expression of an interleukin-12 variant gene when an interleukin-12 variant gene is inserted into various eukaryotic expression vectors.

기존의 면역 치료제로 개발되어 사용되고 있는 여러 종류의 화학 약품들은 그 효과가 한시적이고 또한 여러 부작용이 수반되는 한계를 가지고 있으며, 주로 사이토카인(cytokine) 또는 항체들이 대부분인 단백질 제재들은 생체 외(in vitro)에서 대량 생산하는데 막대한 비용이 들 뿐 아니라, 오랜 기간 동안 인체에 대한 안전성 실험을 해야 한다는 점들이 개발의 큰 걸림돌이 되고 있다. 현재 다수의 난 치성 및 감염성 질환들의 치료에는 화학 요법 및 단백질 제재 등이 주로 사용되고 있으나 완치가 어려운 실정이다. 예를 들면 최근 완치가 가능하다고 여겨졌던 결핵이 급증하고 있는 이유도 어떤 종류의 화학 치료제에도 저항성을 가지는 새로운 종류의 결핵균이 발생하고 있기 때문이다.Many chemicals that have been developed and used as existing immunotherapeutics have limitations with their limited effects and many side effects, and protein preparations that are mostly cytokines or antibodies are in vitro. In addition to the enormous cost of mass production in China, the long-term safety testing of humans has been a major obstacle to development. Currently, chemotherapy and protein preparation are mainly used for the treatment of many refractory and infectious diseases, but it is difficult to cure them. For example, the recent surge in tuberculosis, which has been considered curable, is due to the development of new types of tuberculosis bacteria that are resistant to any type of chemotherapeutic agent.

이러한 화학 약품 및 단백질 제재 등의 단점을 극복할 수 있는 새로운 치료 방법이 DNA, 즉 유전자를 이용한 치료 및 예방법으로 이러한 방법은 내성이 생기지 않을 뿐 아니라, 저렴하면서도 효과적으로 감염성 질환 치료, 유전자 결손에 의한 질병 치료 및 예방 백신 등에 이용될 수 있는 가능성을 보여주고 있다. 특히 DNA를 이용하여 면역 치료에 사용하는 DNA 백신은 항원 특이적인 체액성 면역 반응 및 세포성 면역반응을 모두 유도할 수 있으며, 특히 강력한 Th1 및 CTL 반응을 일으킬 수 있어 치료를 위해서 세포성 면역 반응이 필수적으로 요구되는 여러 가지 만성 질환의 치료 및 예방에 응용될 수 있다.New treatment methods that can overcome the disadvantages such as chemicals and protein preparations are DNA and gene therapy and prophylactic methods. These methods are not resistant, but also inexpensively and effectively treat infectious diseases, diseases caused by genetic defects. It shows potential for use in therapeutic and prophylactic vaccines. In particular, DNA vaccines used for immunotherapy using DNA can induce both antigen-specific humoral and cellular immune responses, and in particular, can produce strong Th1 and CTL responses, which can result in cellular immune responses for treatment. It can be applied to the treatment and prevention of various chronic diseases that are essential.

일반적으로, DNA를 이용한 면역화 방법에 있어서 가장 중요한 요건은 발현시키고자 하는 목적 유전자(target gene)를 세포 내로 얼마나 효율적으로 전달할 수 있느냐이다. DNA 면역화 방법은 생체 내로의 전달 효율이 낮아 바이러스를 이용한 벡터 시스템이 각광받고 있으나, 현재 그 안전성 문제로 사용이 제한되고 있는 실정이다. 반면 네이키드(naked) DNA와 같은 비 바이러스성 벡터를 이용하는 시도는 안전하지만, 생체 내로의 전달 효율이 비교적 낮다. 따라서 이러한 비 바이러스성 벡터를 이용한 DNA 면역화 방법에 있어서 관건이 될 수 있는 것이 최적의 벡터의 개발을 통한 목적 유전자의 발현 증진과 그 안정성의 극대화 여부이다.In general, the most important requirement in the immunization method using DNA is how efficiently the target gene to be expressed can be delivered into the cell. The DNA immunization method has received a spotlight in vector systems using viruses due to its low efficiency of in vivo delivery, but its use is currently limited due to its safety. On the other hand, attempts to use non-viral vectors, such as naked DNA, are safe, but their delivery efficiency in vivo is relatively low. Therefore, the key to DNA immunization method using such a non-viral vector is whether to enhance the expression of the target gene and maximize its stability through the development of the optimal vector.

DNA 면역화 방법에 사용되는 비 바이러스성 플라스미드(plasmid) 벡터의 효율에 영향을 주는 여러 가지 요인들이 보고 되어 왔다. 가장 중요한 요인은 벡터가 얼마나 안정적으로 많은 양의 목적 단백질을 생체 내에서 발현시킬 수 있느냐에 있다. 이러한 목적 유전자 발현 및 안정화에 영향을 줄 수 있는 요인들은 첫째, 바이러스 프로모터 (promoter)와 인핸서 (Enhancer)로서, 벡터 내 각각 목적 유전자의 전사 개시(transcription initiation) 조절 및 전사 효율 증진을 통해 그 발현을 향상시킬 수 있다. 둘째, 인트론 (intron) 및 poly(A) (poly adenylation) 서열은 mRNA의 안정화를 유도함으로써 목적 유전자의 발현을 증진시킬 수 있다. 높은 수준의 목적 유전자 발현은 강력한 면역 반응을 유도할 수 있다고 알려져 있으며 (Barry et al., Vaccine 15:788-91, 1997; Leitner et al., J. Immunol. 159:6112-9, 1997), 유전자 결손 질병 치료에 있어서도 필수적인 요소이다. 셋째, 번역 (translation) 효율이나 DNA 자체의 안정성을 증진시킴으로써 목적 유전자의 발현을 증진시킬 수 있는 서열이 벡터의 구성 요소가 될 수 있다. 이 외에도, 벡터 백본(backbone) 내에 존재하는 비메틸화 (unmethylated) CpG 디뉴클레오티드 (dinucleotide)로 구성된 DNA 모티프 (motif)가 면역 시스템을 자극할 수 있음이 알려져 있다 (Krieg et al., Nature, 374:546-9, 1995). 이러한 면역자극 서열 (immunostimulatory sequence: ISS)은 Th1 면역 반응을 유도함으로써 DNA 면역 치료 등의 효율을 높일 수 있다 (Roman et al., Nat. Med. 3:849-54, 1997; Chu et al., J. Exp. Med. 186:1623-31, 1997). 따라서, 이러한 여러 가지 요소들의 가장 적절한 조합이 이루어졌을 때 최적의 유전자 발현 효율 및 면역 치료 효율이 얻어 질 수 있을 것이다.Several factors have been reported to influence the efficiency of non-viral plasmid vectors used in DNA immunization methods. The most important factor is how stable the vector can express a large amount of the target protein in vivo. Factors that may affect the expression and stabilization of the target genes are, firstly, viral promoters and enhancers, which regulate their expression by controlling transcription initiation and enhancing transcriptional efficiency of the target genes in the vector, respectively. Can be improved. Second, intron and poly (A) (poly adenylation) sequences can enhance the expression of the gene of interest by inducing the stabilization of mRNA. High levels of target gene expression are known to induce potent immune responses (Barry et al., Vaccine 15: 788-91, 1997; Leitner et al., J. Immunol. 159: 6112-9, 1997), Genetic deficiencies are also essential in the treatment of diseases. Third, sequences that can enhance the expression of the target gene by enhancing the translation efficiency or the stability of the DNA itself can be a component of the vector. In addition, it is known that DNA motifs composed of unmethylated CpG dinucleotides present in the vector backbone can stimulate the immune system (Krieg et al., Nature, 374: 546-9, 1995). Such immunostimulatory sequence (ISS) can enhance the efficiency of DNA immunotherapy and the like by inducing a Th1 immune response (Roman et al., Nat. Med. 3: 849-54, 1997; Chu et al., J. Exp. Med. 186: 1623-31, 1997). Thus, optimal gene expression efficiency and immunotherapeutic efficiency will be obtained when the most appropriate combination of these various factors is achieved.

이러한 배경 하에, 본 발명자들은 현재까지 알려진 다양한 프로모터/인핸서 서열, poly(A) 서열 및 인트론 서열 등을 조합하여 목적 유전자의 발현 수준을 증가시키고 생체 내에서 면역반응 유도에 적합한 벡터들을 개발하고자 예의 노력한 결과, pCMV, gIVS, MCS, SV40 poly(A), SV40 인핸서 및 항생제 저항성 유전자로 구성된 pGX27 벡터 및 pCMV, TPL, MCS, bGH40 poly(A) 및 항생제 저항성 유전자로 구성된 pGX28 벡터가 최적의 플라스미드 벡터로서 유용하게 사용될 수 있음을 확인함으로써 본 발명을 완성하였다. Against this background, the present inventors have diligently tried to develop vectors suitable for inducing an immune response in vivo by increasing the expression level of the gene of interest by combining various promoter / enhancer sequences, poly (A) sequences, intron sequences, and the like, known to date. Results: pGX27 vector consisting of pCMV, gIVS, MCS, SV40 poly (A), SV40 enhancer and antibiotic resistance genes and pGX28 vector consisting of pCMV, TPL, MCS, bGH40 poly (A) and antibiotic resistance genes were the optimal plasmid vectors. The present invention has been completed by confirming that it can be usefully used.

따라서, 본 발명의 목적은, 다양한 플라스미드 벡터 구성 요소들의 목적 유전자 발현 증진에 있어서의 효과를 비교하여 선별된 최적의 벡터 구성 요소를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide optimal vector components selected by comparing the effects of various plasmid vector components on enhancing the desired gene expression.

구체적으로, 본 발명의 목적은, pCMV, gIVS, MCS, SV40 poly(A), SV40 인핸서 및 항생제 저항성 유전자로 구성된 pGX27 벡터 및 pCMV, TPL, MCS, bGH40 poly(A) 및 항생제 저항성 유전자로 구성된 pGX28 벡터를 제공하는 것이다.Specifically, an object of the present invention is pGX27 vector consisting of pCMV, gIVS, MCS, SV40 poly (A), SV40 enhancer and antibiotic resistance genes and pGX28 consisting of pCMV, TPL, MCS, bGH40 poly (A) and antibiotic resistance genes To provide a vector.

본 발명의 다른 목적은, 상기 재조합 벡터로 형질전환된 숙주세포를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a host cell transformed with the recombinant vector.

본 발명의 또다른 목적은, 상기 재조합 벡터를 포함하는 백신 면역화 또는 유전자 치료용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for vaccine immunization or gene therapy comprising the recombinant vector.

상기 목적을 달성하기 위하여, 하나의 양태로서, 본 발명은 pCMV, gIVS, MCS, SV40 poly(A), SV40 인핸서 및 항생제 저항성 유전자로 구성된 pGX27 벡터 및 pCMV, TPL, MCS, bGH40 poly(A) 및 항생제 저항성 유전자로 구성된 pGX28 벡터에 관한 것이다. To achieve the above object, in one aspect, the present invention provides a pGX27 vector consisting of pCMV, gIVS, MCS, SV40 poly (A), SV40 enhancer and antibiotic resistance genes and pCMV, TPL, MCS, bGH40 poly (A) and It relates to a pGX28 vector consisting of antibiotic resistance genes.

본 발명에서 용어, "pCMV" 란 사이토메갈로 바이러스 (Cytomegalovirus; CMV) 초기(early) 프로모터를 말한다. pCMV 는 가장 강력한 조절 요소로 알려져 왔고, 다양한 세포에서 활성을 지닌다 (Schmidt et al., Mol. Cell. Biol. 10:4406-11, 1990). 따라서, pCMV는 대부분의 포유동물 세포 발현 벡터에 사용되어 왔다.As used herein, the term "pCMV" refers to a Cytomegalovirus (CMV) early promoter. pCMV has been known to be the most potent regulatory element and has activity in a variety of cells (Schmidt et al., Mol. Cell. Biol. 10: 4406-11, 1990). Thus, pCMV has been used in most mammalian cell expression vectors.

본 발명에서 용어, "gIVS" 란 일종의 인트론 서열(intron sequence) 중의 하나로, 토끼의 베터 글로빈 유전자의 인트론을 말한다. 일반적으로 인트론 서열은 유전자 발현에 있어서 긍정적 효과를 가지고 있다고 시험관내(in vitro)에서 뿐만 아니라 (Buchman and Berg , 1988, Mol . Cell . Bilol . 8, 4395-4405; Huang and Gorman , 1990, Nucleic Acid Res . 18, 937-947)) 형질전환(transgenic) 생쥐내(in vivo)에서도 보고되었다 (Brinster et al .. 1988, Proc Natl . Acad . Sci . USA 85, 836-840). As used herein, the term "gIVS" is one of a kind of intron sequence, and refers to an intron of a rabbit Better globin gene. Intron sequences generally have a positive effect on gene expression, as well as in vitro ( Buchman and Berg , 1988, Mol . Cell . Bilol . 8, 4395-4405; Huang and Gorman , 1990, Nucleic Acid Res . 18, 937-947) have also been reported in transgenic mice ( Brinster et al .. 1988, Proc Natl . Acad . Sci . USA 85, 836-840 .

본 발명에서 용어, "TPL" 은 아데노바이러스의 삼부 리더(tripartite leader, TPL) 서열을 말한다. 아데노바이러스의 TPL은 번역(translation) 효율을 증가시키는 것으로 알려져 있다 (Logan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 81:3655-9, 1984).As used herein, the term "TPL" refers to a tripartite leader (TPL) sequence of adenovirus. TPL of adenoviruses is known to increase translation efficiency (Logan et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 81: 3655-9, 1984).

본 발명에서 용어, "SV40 poly(A)" 란 시미안 바이러스 (Simian virus 40; SV40)의 후기(late) 폴리 아데닐 신호를 말한다. SV40 후기 poly(A) 는 SV40 초기(early) poly(A) 서열보다 RNA를 5배 더 안정화시킬 수 있다고 알려져 있다(Carswell et al ., Mol . Cell . Biol . 9:4248-58, 1989). As used herein, the term "SV40 poly (A)" refers to a late polyadenyl signal of Simian virus 40 (SV40). SV40 late poly (A) is known to stabilize RNA five times more than the SV40 early poly (A) sequence ( Carswell et al ., Mol . Cell . Biol . 9: 4248-58, 1989 ).

본 발명에서 용어, "bGH40 poly(A)" 란 소 성장인자 (bovine growth hormone; bGH) 폴리 아데닐 신호를 말한다. bGH40 poly(A) 서열은 SV40 초기 poly(A)나 인간 콜라겐(human collagen) poly(A) 보다 3배 더 높은 목적 유전자 발현을 나타내었다 (Pfarr et al ., DNA 5:115-22, 1986).As used herein, the term "bGH40 poly (A)" refers to a bovine growth hormone (bGH) poly adenyl signal. The bGH40 poly (A) sequence showed three times higher target gene expression than SV40 initial poly (A) or human collagen poly (A) ( Pfarr et al ., DNA 5: 115-22, 1986 ).

본 발명에서 용어, "SV40 인핸서" 는 시미안 바이러스 (Simian virus 40 ; SV40)의 인핸서를 말하며, DNA에 결합하는 RNA 중합효소 II (RNA polymerase II)의 수를 증가시킴으로써 전사효율을 높이는 것으로 알려져 있다 (Treisman et al., Nature , 315:73-5, 1985).As used herein, the term "SV40 enhancer" refers to an enhancer of Simian virus 40 (SV40), and is known to increase transcription efficiency by increasing the number of RNA polymerase II binding to DNA. ( Treisman et al., Nature , 315: 73-5, 1985 ).

본 발명에서 용어, "항생제 저항성 유전자" 항생제에 대하여 저항성을 가지는 유전자로서, 이것을 가지고 있는 세포는 해당 항생제를 처리한 환경에서도 생존하므로, 대장균에서 대량으로 플라스미드를 얻는 과정에 선별 마커로서 유용하게 사용된다. 본 발명에서 항생제 저항성 유전자는 본 발명의 핵심적 기술인 벡터의 최적의 조합에 따른 발현 효율에 크게 영향을 미치는 요소가 아니므로, 선별 마커로서 일반적으로 사용되는 항생제 저항성 유전자를 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적인 예로는, 앰피실린(ampicilin), 테트라사이클린(tetracyclin), 카나마이신(kanamycin), 클로람페니콜(chloroamphenicol), 스트렙토마이신(streptomycin), 또는 네오마이신(neomycin)에 대한 저항 유전자 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 카나마이신(kanamycin) 저항성 유전자(Kan)를 사용할 수 있다. 인간의 난치성 질환을 치료하는데 쓰일 네이키드 DNA 벡터 개발을 위하여는 인간 임상에서 사용될 수 있는 카나마이신 유전자가 널리 사용되어 왔다. As used herein, the term "antibiotic resistance gene" is a gene having resistance to antibiotics, and since the cells having the same survive in the environment treated with the antibiotic, it is useful as a selection marker in the process of obtaining a large amount of plasmid from E. coli. . In the present invention, since the antibiotic resistance gene is not a factor that greatly affects the expression efficiency according to the optimal combination of vectors, which is the core technology of the present invention, antibiotic resistance genes generally used as selection markers can be used without limitation. As specific examples, resistance genes for ampicillin, tetracyclin, kanamycin, kanamycin, chloroamphenicol, streptomycin, or neomycin may be used. Can use kanamycin resistance gene (Kan). The kanamycin gene, which can be used in human clinic, has been widely used for the development of naked DNA vectors for treating human refractory diseases.

본 발명에서 용어, "MCS" 란 목적 단백질을 코딩하는 핵산 클로닝 부 위(Multiple cloning site)를 말한다. MCS는 특정 제한효소로 인지되어 절단되는 부위로, 절단된 부위에 목적 단백질을 코딩하는 핵산 서열을 간편하게 삽입될 수 있다. As used herein, the term "MCS" refers to a multiple cloning site encoding a protein of interest. The MCS is a site that is recognized and cleaved by a specific restriction enzyme, and the nucleic acid sequence encoding the protein of interest can be easily inserted into the site of cleavage.

상기 벡터의 클로닝 부위로 삽입 가능한 의학적으로 유용한 목적 단백질의 예에는 호르몬, 사이토카인, 효소, 응고인자, 수송 단백질, 수용체, 조절 단백질, 구조 단백질, 전사 인자, 항원, 항체 등이 있다. Examples of medically useful target proteins that can be inserted into the cloning site of the vector include hormones, cytokines, enzymes, coagulation factors, transport proteins, receptors, regulatory proteins, structural proteins, transcription factors, antigens, antibodies, and the like.

목적 단백질은, 바람직하게는, 인간 인터루킨-12 변형체 유전자 (hp35/IRES/hp40-N222L; hIL-12m)이다. 인간 인터루킨-12 변형체 유전자(hIL-12m)는 인간 IL-12p40 소 단위체의 당쇄화 부분인 Asn-222 아미노산이 돌연변이화된 유전자로 이 유전자의 발현은 활성형의 IL-12p70의 발현을 증가시키면서 IL-12p40의 분비는 감소시키는 것으로 알려져 있으며, 국내등록특허 제10-0399728호에 개시되어 있다.The protein of interest is preferably a human interleukin-12 variant gene (hp35 / IRES / hp40-N222L; hIL-12m). The human interleukin-12 variant gene (hIL-12m) is a mutated Asn-222 amino acid that is a glycosylation portion of the human IL-12p40 subunit, and its expression increases the expression of the active IL-12p70 while increasing its expression. Secretion of -12p40 is known to reduce and is disclosed in Korean Patent No. 10-0399728.

본 발명의 구체적인 실시예에서는 인간 인터루킨-12 변형체 유전자(hIL-12m)에 상응하는 생쥐 인터루킨-12 변형체 유전자(mp35/IRES/mp40-N220Q; mIL-12m)를 사용하였다. mIL-12m 은 쥐 IL-12p40 소단위체의 당쇄화 부분인 Asn-220 아미노산이 돌연변이화된 유전자로 이 유전자의 발현은 활성형의 IL-12p70의 발현을 증가시키면서 IL-12p40의 분비는 감소시키는 것으로 알려져 있으며 소동물(small animal) 모델인 생쥐에 HCV E2 유전자와 함께 면역화 하였을 경우 최적의 세포 매개성 면역 반응 특히 오랜 기간이 지난 뒤에도 이러한 면역반응이 지속적으로 유도되는 사실이 보고되었다 (Ha et al ., Nat . Biotechnol . 20:381-6, 2002). In a specific embodiment of the present invention, a mouse interleukin-12 variant gene (mp35 / IRES / mp40-N220Q; mIL-12m) corresponding to the human interleukin-12 variant gene (hIL-12m) was used. mIL-12m is a mutated Asn-220 amino acid, a glycosylated moiety of the murine IL-12p40 subunit. The expression of this gene increases the expression of active IL-12p70 while decreasing the secretion of IL-12p40. Immunization with HCV E2 gene in mice, a known and small animal model, has been reported to induce an optimal cell-mediated immune response, especially after a long period of time ( Ha. et al ., Nat . Biotechnol . 20: 381-6, 2002 ).

본 발명에서, 상기 요소들은 인위적으로 합성 또는 유전적 재조합 방법을 통하여 제조할 수 있으며, 이를 발현할 수 있는 벡터에 작동적으로 연결시켜 제공된다. In the present invention, the elements may be prepared by artificially synthetic or genetic recombination methods, and are provided by operatively connecting to a vector capable of expressing the same.

본 발명에서 용어, "벡터"란 적당한 숙주세포에서 목적 단백질을 발현할 수 있는 재조합 벡터로서, 유전자 삽입물이 발현되도록 작동가능하게 연결된 필수적인 조절 요소를 포함하는 유전자 작제물을 말한다. 본 발명에서 용어, "작동가능하게 연결된(operably linked)"는 일반적 기능을 수행하도록 핵산 발현 조절 서열과 목적하는 단백질을 코딩하는 핵산서열이 기능적으로 연결(functional linkage)되어 있는 것을 말한다. 예를 들어 프로모터와 단백질을 코딩하는 핵산서열이 작동가능하게 연결되어 코딩하는 핵산서열의 발현에 영향을 미칠 수 있다. 재조합 벡터와의 작동적 연결은 당해 기술분야에서 잘 알려진 유전자 재조합 기술을 이용하여 제조할 수 있으며, 부위-특이적 DNA 절단 및 연결은 당해 기술 분야에서 일반적으로 알려진 효소 등을 사용한다.As used herein, the term "vector" refers to a gene construct that is capable of expressing a protein of interest in a suitable host cell, and includes a genetic construct comprising essential regulatory elements operably linked to express the gene insert. As used herein, the term "operably linked" refers to a functional linkage of a nucleic acid expression control sequence and a nucleic acid sequence encoding a protein of interest to perform a general function. For example, a promoter and a nucleic acid sequence encoding a protein may be operably linked to affect expression of the nucleic acid sequence encoding. Operational linkage with recombinant vectors can be prepared using genetic recombination techniques well known in the art, and site-specific DNA cleavage and ligation uses enzymes commonly known in the art and the like.

본 발명에서는 현재까지 알려진 다양한 프로모터/인핸서 서열, poly(A) 서열 및 인트론 서열 등을 조합하여 목적 유전자의 발현 수준을 증가시키고 생체 내에서 면역반응 유도에 적합한 벡터들을 개발하고자, 기존의 여러 보고들을 토대로 하여 pCMV, gIVS, SV40 poly(A), SV40 인핸서, RSV 인핸서, bGH poly(A), Kan과 같은 플라스미드 벡터의 구성 요소들을 선별하고, 여러 가지 제한 효소를 이용하여 다음과 같이 다양한 조합의 플라스미드 벡터를 제조하였다 (도 1). 제작된 플라스미드 벡터는 구성 요소의 순서대로 배열되어 있다.In the present invention, a combination of various promoters / enhancer sequences, poly (A) sequences, intron sequences, and the like, to increase the expression level of a gene of interest and develop vectors suitable for inducing an immune response in vivo, Based on this, the components of the plasmid vectors such as pCMV, gIVS, SV40 poly (A), SV40 enhancer, RSV enhancer, bGH poly (A), and Kan are selected, and various restriction enzymes are used as follows. Vectors were prepared (FIG. 1). The produced plasmid vectors are arranged in the order of the components.

pVAX1-mIL-12m : pCMV, mIL-12m, bGH poly(A), KanpVAX1-mIL-12m: pCMV, mIL-12m, bGH poly (A), Kan

pGX23-mIL-12m : pCMV, mIL-12m, SV40 poly(A), KanpGX23-mIL-12m: pCMV, mIL-12m, SV40 poly (A), Kan

pGX24-mIL-12m : pCMV, gIVS, mIL-12m, SV40 poly(A), KanpGX24-mIL-12m: pCMV, gIVS, mIL-12m, SV40 poly (A), Kan

pGX25-mIL-12m : pCMV, gIVS, mIL-12m, SV40 poly(A), RSV 인핸서, KanpGX25-mIL-12m: pCMV, gIVS, mIL-12m, SV40 poly (A), RSV Enhancer, Kan

pGX26-mIL-12m : pCMV, gIVS, mIL-12m, bGH poly(A), KanpGX26-mIL-12m: pCMV, gIVS, mIL-12m, bGH poly (A), Kan

pGX27-mIL-12m : pCMV, gIVS, mIL-12m, SV40 poly(A), SV40 인핸서, KanpGX27-mIL-12m: pCMV, gIVS, mIL-12m, SV40 poly (A), SV40 enhancer, Kan

pGX10-mIL-12m : pCMV, TPL, mIL-12m, SV40 poly(A), SV40 인핸서, KanpGX10-mIL-12m: pCMV, TPL, mIL-12m, SV40 poly (A), SV40 Enhancer, Kan

pGX28-mIL-12m : pCMV, TPL, mIL-12m, bGH40 poly(A), KanpGX28-mIL-12m: pCMV, TPL, mIL-12m, bGH40 poly (A), Kan

또한, 이러한 플라스미드 벡터들 중 최적의 조합을 통해 높은 수준의 목적 유전자 발현을 나타내는 플라스미드 벡터를 선별하기 위하여, 본 발명에서는 쥐 인터루킨 12 변형체 유전자를 개발된 각 플라스미드 벡터에 삽입하고 각 벡터를 포유동물 세포인 COS-7 세포 및 Hela 세포에 형질전환 시킨 후, 이로부터 얻은 세포 상층액을 이용하여 쥐 인터루킨 12 p70에 대한 ELISA 분석을 수행하였다 (도 11). In addition, in order to select plasmid vectors exhibiting high levels of target gene expression through an optimal combination of these plasmid vectors, the present invention inserts a mouse interleukin 12 variant gene into each of the developed plasmid vectors and inserts each vector into a mammalian cell. Phosphorus COS-7 cells and Hela cells were transformed and then ELISA assays for murine interleukin 12 p70 were performed using the cell supernatant obtained therefrom (FIG. 11).

SV40 poly(A)를 가지는 발현 플라스미드 벡터들의 형질 전환 후 세포 상층액에서 얻어지는 인터루킨 12 발현을 비교해 보면, pGX23-mIL-12m은 가장 낮은 인터루킨 12 발현 수준을 나타내었다. 이 발현 플라스미드 벡터에 gIVS가 더 첨가된 pGX24-mIL-12m은 pGX23-mIL-12m에 비해 높은 발현 수준을 보여주었으며 이는 gIVS의 영향임을 예상할 수 있다. 또한 pGX24-mIL-12m에서 RSV 인핸서를 첨가한 pGX25-mIL-12m은 pGX24-mIL-12m과 유사한 발현 수준을 보여주었으며 이는 RSV40 인핸서가 이 조합의 구성에서는 발현수준 향상에 영향을 미치지 않음을 예상할 수 있다. 하지만 pGX25-mIL-12m에서 RSV 인핸서 대신 SV40 인핸서로 치환한 pGX27-mIL-12m은 pGX24-mIL-12m와 pGX25-mIL-12m에 비해 더 증가된 발현 수준을 보여주었으며 이 조합의 구성이 가장 높은 발현 수준을 보여줌을 알 수 있다. pGX27 벡터의 조합이 최적의 구성임을 증명하는 또 다른 예로 pGX27-mIL-12m에서 gIVS대신 TPL로 치환된 pGX10-mIL-12m의 경우 pGX27-mIL-12m보다 상당히 낮은 발현 수준을 보여주었다. Comparing the expression of interleukin 12 obtained in cell supernatants after transformation of expression plasmid vectors with SV40 poly (A), pGX23-mIL-12m exhibited the lowest level of interleukin 12 expression. PGX24-mIL-12m with more gIVS added to this expression plasmid vector showed higher expression levels than pGX23-mIL-12m, which can be expected to be an effect of gIVS. In addition, pGX25-mIL-12m with RSV enhancer at pGX24-mIL-12m showed similar expression levels as pGX24-mIL-12m, which would be expected that RSV40 enhancer did not affect expression level improvement in the composition of this combination. Can be. However, pGX27-mIL-12m substituted with SV40 enhancer instead of RSV enhancer in pGX25-mIL-12m showed higher expression levels compared to pGX24-mIL-12m and pGX25-mIL-12m, with the highest expression of the combination You can see the level. As another example demonstrating that the combination of pGX27 vector is optimal, pGX10-mIL-12m with TPL instead of gIVS in pGX27-mIL-12m showed significantly lower expression levels than pGX27-mIL-12m.

bGH poly(A)를 가지는 발현 플라스미드 벡터들의 형질 전환 후 세포 상층액에서 얻어지는 인터루킨 12 발현을 비교해 보면, 현재 판매되고 있는 pVAX1 (invitrogen사) 벡터에 삽입된 pVAX1-mIL-12m이 가장 낮은 인터루킨 12 발현 수준을 나타내었다. 이 발현 플라스미드 벡터에 gIVS가 더 첨가된 pGX26-mIL-12m은 pVAX1-mIL-12m에 비해 높은 발현 수준을 보여주었으며 이는 gIVS의 영향임을 예상할 수 있다. 또한 pGX26-mIL-12m에서 gIVS를 TPL로 치환한 pGX28-mIL-12m은 pGX26-mIL-12m보다 높은 발현 수준을 보여주었으며 이는 bGH poly(A)의 경우 gIVS가 아닌 TPL이 더 최적의 조합임을 알 수 있다.Comparing the expression of interleukin 12 obtained in cell supernatants after transformation of expression plasmid vectors with bGH poly (A), the expression of interleukin 12 with the lowest pVAX1-mIL-12m inserted into the currently available pVAX1 (invitrogen) vector Levels were indicated. PGX26-mIL-12m with more gIVS added to this expression plasmid vector showed higher expression levels than pVAX1-mIL-12m, which can be expected to be an effect of gIVS. Also, pGX28-mIL-12m, which substituted gIVS with TPL in pGX26-mIL-12m, showed higher expression levels than pGX26-mIL-12m, indicating that TPL, not gIVS, is the optimal combination for bGH poly (A). Can be.

Hela 세포 상층액을 이용한 ELISA에서도 유사한 결과를 얻을 수 있는데, 이러한 결과들을 통해 SV40 poly(A)를 포함한 벡터들 중에서 pGX27 벡터가, bGH poly(A)를 포함한 벡터들 중에서는 pGX28 벡터가 쥐 인터루킨 12 변형체 유전자의 발현에 최적의 플라스미드 벡터라는 사실을 알 수 있다. Similar results can be obtained in ELISA using Hela cell supernatant. These results indicate that pGX27 vector among SV40 poly (A) vector and pGX28 vector among bGH poly (A) mice were interleukin 12. It can be seen that it is an optimal plasmid vector for expression of variant genes.

따라서, pGX27 및 pGX28 벡터는 이것에 제한되는 것은 아니지만, AIDS, C형 및 B형 간염, 암, 독감, 결핵, 말라리아 등 인체 내 면역력 증가에 의해 치유될 수 있는 질병의 예방 및 치료에 있어 항원 유전자나 면역 조절 인자 유전자 등을 삽입할 수 있는 벡터로 유용하게 사용될 수 있다.Thus, pGX27 and pGX28 vectors are not limited to, but are not limited to, antigenic genes in the prevention and treatment of diseases that can be cured by increased immunity in the human body, such as AIDS, hepatitis C and B, cancer, flu, tuberculosis, and malaria. It can be usefully used as a vector into which the immune regulatory factor gene can be inserted.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 재조합 벡터로 형질전환된 숙주세포에 관한 것이다.As another aspect, the present invention relates to a host cell transformed with the recombinant vector.

본 발명의 벡터로 형질전환되는 세포는, 바람직하게는 동물세포 또는 동물 유래의 세포이다.The cell transformed with the vector of the present invention is preferably an animal cell or a cell derived from an animal.

상기 세포 내로 본 발명의 벡터를 도입 방법은 핵산을 세포 내로 도입하는 어떤 방법도 포함되며, 당 분야에서 공지된 바와 같이 적합한 표준 기술을 선택하여 수행할 수 있다. 일렉트로포레이션 (electroporation), 칼슘 포스페이트 공동-침전 (calcium phosphate co-precipitation), 레트로바이러스 감염 (retroviral infection), 미세주입법 (microinjection), DEAE-덱스트란 (DEAE-dextran), 양이온 리포좀 (cationic liposome) 법 등이 있고, 이로 제한되지 않는다. The method of introducing the vector of the present invention into the cell includes any method of introducing nucleic acid into the cell, and may be performed by selecting a suitable standard technique as known in the art. Electroporation, calcium phosphate co-precipitation, retroviral infection, microinjection, DEAE-dextran, cationic liposome Law, and the like.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 재조합 벡터를 포함하는 백신 면역화 또는 유전자 치료용 조성물에 관한 것이다.As another aspect, the present invention relates to a vaccine immunization or gene therapy composition comprising the recombinant vector.

본 발명의 벡터를 DNA 백신으로 사용하는 경우, 치료학적 유효량의 외래 유 전자를 함유하는 본 발명의 DNA 백신 벡터 성분과 함께, 바람직하게는, 약제학적으로 허용되는 담체, 예를 들면, 인산염 완충용액(PBS), 염수, 포도당, 물, 글리세롤, 에탄올 또는 이들의 혼합물이 포함될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 벡터는 인산염 완충용액과 함께 사용할 수 있다. 그외에 당해 분야에 공지된 보조제 성분들을 추가로 사용할 수 있다.When the vector of the present invention is used as a DNA vaccine, a pharmaceutically acceptable carrier, for example, a phosphate buffer, is preferably used together with the DNA vaccine vector component of the present invention containing a therapeutically effective amount of a foreign gene. (PBS), saline, glucose, water, glycerol, ethanol or mixtures thereof. Preferably, the vector of the present invention can be used with phosphate buffer solution. In addition, adjuvant components known in the art may be further used.

DNA 백신 벡터 및 이를 포함하는 백신 조성물은 다양한 방식 예를 들어, 경구, 비내, 폐, 근육내, 피하내 또는 피내 경로를 포함하지만 이에 제한되지 않는 경로로 투여될 수 있다. 이들은 주입가능한 조성물로서, 예를 들어, 멸균 수성 현탁액, 바람직하게는 등장액으로서 개체에 투여될 수 있다.DNA vaccine vectors and vaccine compositions comprising the same can be administered in a variety of ways including, but not limited to, oral, nasal, pulmonary, intramuscular, subcutaneous or intradermal routes. They may be administered to the subject as an injectable composition, for example as a sterile aqueous suspension, preferably isotonic solution.

본 발명의 벡터를 함유하는 백신 조성물의 적용 방식은 처리되는 동물의 크기 및 종, 투여되는 DNA 백신 벡터의 구성물 또는 조성물의 양, 투여 경로, 사용된 보조제 화합물의 효능과 용량, 및 당해 분야의 숙련자에게 자명한 기타 요인에 따라 변화될 수 있다는 것을 이해할 것이다.The mode of application of the vaccine composition containing the vector of the present invention includes the size and species of the animal to be treated, the amount of the composition or composition of the DNA vaccine vector to be administered, the route of administration, the efficacy and dose of the adjuvant compound used, and the person skilled in the art. It will be appreciated that this may vary depending on other factors that are apparent to the person.

본 발명은 유전자 치료 또는 DNA 백신에 있어서 최적의 조건을 가지는 벡터를 제공한다. 또한, 본 발명의 개발된 다양한 진핵 세포 발현 벡터들에 인터루킨-12 변형체 유전자를 삽입하는 경우, 여러 진핵 세포 발현 벡터들 중 인터루킨-12 변형체 유전자의 발현을 높게 유도할 수 있다. 또한, 본 발명의 최적의 벡터는 목적 유전자를 삽입하여 유전자 치료 또는 DNA 백신에 유용하게 사용될 수 있다.The present invention provides vectors with optimal conditions for gene therapy or DNA vaccines. In addition, when the interleukin-12 variant gene is inserted into the various eukaryotic cell expression vectors of the present invention, it is possible to induce high expression of the interleukin-12 variant gene among various eukaryotic cell expression vectors. In addition, the optimal vector of the present invention can be usefully used for gene therapy or DNA vaccine by inserting the gene of interest.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 좀더 상세히 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail in the following examples. However, these examples are only illustrative of the present invention and do not limit the scope of the present invention.

실시예Example 1. 일반 분자생물학적 기술 General Molecular Biology

제한효소의 처리 (모든 제한효소는 New England Biolab (브니엘)사의 제품을 사용하였다.), 아가로즈 겔 전기영동, 겔 적출 키트 (Solgent상의 gel extraction kit), 페놀/클로로포름을 이용한 단백질 적출, 에탄올 침전, DNA 절편의 접합 및 대장균의 형질전환, 플라스미드 DNA 순수 정제, 중합연쇄반응 (모든 프라이머는 제노마인 사로부터 합성함.) 등과 같은 분자생물학에서 일반적으로 사용되어지는 방법들은 Sambrook 등의 Molecular Cloning (2판)에 소개된 방법들에 최소한의 변형을 가하여 실시하였다. Treatment of restriction enzymes (all restriction enzymes were from New England Biolab, Inc.), agarose gel electrophoresis, gel extraction kit (Solgent gel extraction kit), protein extraction with phenol / chloroform, ethanol precipitation Methods commonly used in molecular biology, such as DNA fragmentation and E. coli transformation, pure plasmid DNA purification, and polymerase chain reaction (all primers are synthesized from Genome), are described by Molecular Cloning of Sambrook et al. The method described in) was applied with minimal modification.

실시예Example 2. 2. 다양한 플라스미드 벡터의 제조Preparation of Various Plasmid Vectors

A. A. pGX26pGX26 의 제조Manufacture

벡터 pcDNA6/TR (Invitrogen사)를 주형으로 하여 프라이머로 PCR 증폭방법으로 PCR하고 그 증폭된 산물을 NheI 및 HindⅢ로 자른 후 얻어진 DNA 단편 (0.58kb)을, 벡터 pVAX1 (Invitrogen사)를 같은 제한효소로 절단한 부위에 삽입함으로써 pGX26 (3.56kb)를 제조하였다 (도 2).PCR was carried out by PCR amplification method with primers using vector pcDNA6 / TR (Invitrogen) as a template, and the amplified product was cut with NheI and HindIII, and the DNA fragment (0.58kb) was obtained, and the vector pVAX1 (Invitrogen) was used as a restriction enzyme. PGX26 (3.56 kb) was prepared by insertion into the site cut with (Fig. 2).

5'-gIVS (NheI): 5'-gctggctagcgtgagtttggggacccttgat-3' (서열번호 1, 센스)5'-gIVS (NheI): 5'-gctggctagcgtgagtttggggacccttgat-3 '(SEQ ID NO: 1, sense)

3'-gIVS (HindⅢ) : 5'-taccaagcttcaattcgccctatagtgagtc-3' (서열번호 2, 안티센스)3'-gIVS (HindIII): 5'-taccaagcttcaattcgccctatagtgagtc-3 '(SEQ ID NO: 2, antisense)

B. B. pGX28pGX28 의 제조Manufacture

벡터 pGX10 (Ha et al., Nat.Biotechnol. 20:381-6, 2002)을 제한효소 NdeI 및 Asp718으로 자른 후 두 개의 절편 중 적은 크기 (0.86kb)의 DNA 절편을 같은 제한효소로 처리한 벡터 pGX26의 두 개의 절편 중 큰 크기 (2.56kb)의 DNA 절편과 결합하여 벡터 pGX28 (3.42kb) 를 얻었다 (도 3 및 도 4).Vector pGX10 ( Ha et al., Nat. Biotechnol. 20: 381-6, 2002 ) was cut with restriction enzymes NdeI and Asp718, and the one of the two fragments (0.86 kb) DNA fragment treated with the same restriction enzyme The vector pGX28 (3.42 kb) was obtained by binding to a large size (2.56 kb) DNA fragment among two fragments of pGX26 (FIGS. 3 and 4).

C. C. pGX27pGX27 의 제조Manufacture

벡터 pGX26를 제한효소 NdeI과 Asp718로 절단하여 생성된 DNA 절편 (1kb)을, 벡터 pGX10를 같은 제한효소로 처리하여 생기는 DNA 절편 (2.78kb)과 결합시킴으로써 벡터 pGX27 (3.77kb) 를 얻었다(도 5 및 도 6).The vector pGX27 (3.77 kb) was obtained by combining the DNA fragment (1 kb) generated by cleaving the vector pGX26 with restriction enzymes NdeI and Asp718 with the DNA fragment (2.78 kb) generated by treating the vector pGX10 with the same restriction enzyme (Fig. 5). And FIG. 6).

D. D. pGX25pGX25 의 제조Manufacture

벡터 pRc/RSV (Invitrogen사)를 주형으로 하여 프라이머로 PCR 증폭방법으로 PCR하고 그 증폭된 산물을 ClaI 및 SalI으로 자른 후 얻어진 DNA 단편 (0.32kb)을, 같은 제한효소로 벡터 pGX27를 처리한 후 얻은 DNA 절편 (3.53kb)과 결합하여 벡터 pGX25 (3.85kb)를 얻었다 (도 7).After PCR using PCR amplification method with primers using vector pRc / RSV (Invitrogen) as a template, the amplified product was cut with ClaI and SalI, and the obtained DNA fragment (0.32kb) was treated with vector pGX27 with the same restriction enzyme. The resulting DNA fragment (3.53 kb) was combined to obtain a vector pGX25 (3.85 kb) (FIG. 7).

5'-RSV 인핸서 (ClaI): 5'-atctatcgatacgatgtacgggccagatata-3' (서열번호 3, 센스)5'-RSV Enhancer (ClaI): 5'-atctatcgatacgatgtacgggccagatata-3 '(SEQ ID NO: 3, sense)

3'-RSV 인핸서 (SalI) : 5'-atctgtcgaccaattatctctgcaatgcgg-3' (서열번호 4, 안티센스)3'-RSV Enhancer (SalI): 5'-atctgtcgaccaattatctctgcaatgcgg-3 '(SEQ ID NO: 4, antisense)

E. E. pGX24pGX24 의 제조Manufacture

벡터 pGX27을 ClaI 및 SalI으로 자르고 Klenow 단편 처리하여 평활 말단을 만든 뒤 결합하여 벡터 pGX24 (3.5kb)를 얻었다 (도 8).The vector pGX27 was cut with ClaI and SalI and treated with Klenow fragments to make blunt ends, followed by binding to obtain vector pGX24 (3.5kb) (FIG. 8).

F. F. pGX23pGX23 의 제조Manufacture

벡터 pGX24를 제한효소 NheI 및 HindⅢ로 자르고 Klenow 단편 처리하여 평활 말단을 만든 뒤 결합시킴으로써 벡터 pGX23 (2.9kb)을 얻었다 (도 9).Vector pGX24 was cut with restriction enzymes NheI and HindIII, treated with Klenow fragments to make blunt ends, and bound to obtain vector pGX23 (2.9kb) (FIG. 9).

실시예Example 3. 쥐 인터루킨 12  3. Rat Interleukin 12 변형체Variant ( ( mILmIL -12m) 유전자 삽입된 벡터의 제조-12m) Preparation of Gene Inserted Vector

벡터 pGX10-mIL-12m을 XhoI으로 절단하여 생기는 mIL-12m 유전자 단편 (2.3kb)을, 각 벡터 (pGX23, pGX24, pGX25, pGX26, pGX27 and pVAX1)를 같은 제한 효소로 절단하여 생기는 DNA 절편과 결합시킴으로써 쥐 인터루킨 12 변형체 (mIL-12m) 유전자 삽입된 벡터를 얻었다 (도 10).The mIL-12m gene fragment (2.3 kb) resulting from cleavage of the vector pGX10-mIL-12m with XhoI was combined with the DNA fragment resulting from cleavage of each vector (pGX23, pGX24, pGX25, pGX26, pGX27 and pVAX1) with the same restriction enzyme. By this, a mouse interleukin 12 variant (mIL-12m) gene-inserted vector was obtained (FIG. 10).

실시예Example 4. 플라스미드 벡터의 시험관 내 ( 4. In vitro of plasmid vectors ( inin vitroin vitro ) 효능 분석Efficacy analysis

제작된 벡터들에는 쥐 인터루킨 12 변형체 유전자가 삽입되어 이 유전자의 발현수준을 in vitro cell culture system에서 조사하기 위하여 포유 동물 세포에 형질 전환한 뒤 ELISA를 통해 쥐 인터루킨 12의 발현 수준을 조사하였다.In the constructed vectors, murine interleukin 12 mutant genes were inserted and transformed into mammalian cells to examine the expression level of this gene in an in vitro cell culture system, and the expression level of murine interleukin 12 was examined by ELISA.

열로 비 활성화된 FBS (fetal bovine serum, GIBCO-BRL사) 10%를 함유하고 있는 DMEM 배지 (Dulbecco's modified Eagle's medium, GIBCO-BRL사)로 배양된 COS-7 세포 (ATTC) 및 Hela 세포 (ATCC)로의 형질전환은 리포펙타민(lipofectamine, Invitrogen사)을 이용해 이루어졌다. 형질전환 하루 전 5 ×105개의 COS-7 세포 및 1x1010 개의 Hela 세포 (ATCC)를 60mm dish (SARSTED사)에 배양한 후 다음날 쥐 인터루킨 12 변형체 유전자가 삽입된 다양한 플라스미드 벡터 각 2 ㎍, 그리고 대조구의 역할을 할 수 있는 pNEB-EGFP (pNEB-Enhanced Green Fluorescence Protein) 0.5 ㎍을 FBS가 함유되지 않은 DMEM 배지 100㎕에 넣은 후 리포펙타민(lipofectamine) 10 ㎍을 FBS가 함유되지 않은 DMEM 배지 100㎕에 넣고 두 용액을 혼합 한 후 30분간 실온에 두었다. 그 사이 어제 배양해둔 세포를 FBS가 함유되지 않은 DMEM 배지로 2번 세척하고 다시 배지를 채운 후 배양기에 두었다. 30분 후 세포의 배지를 모두 흡입한 후에 FBS가 함유되지 않은 DMEM 배지 2.8㎖을 plasmid DNA와 리포펙타민(lipofectamine)이 혼합된 용액에 넣은 후 세포에 넣고 4-6시간 배양기에서 배양하였다. 그 후 FBS 10%가 함유된 DMEM 배지로 교체하고 24-48시간 배양하고 세포를 수확하여 원심분리한 후 상층액은 그대로 회수하였고 펠렛 (pellet)은 FACS 분석을 통해 EGFP 발현 정도를 비교하여 형질전환 효율 비교 를 위해 측정하였다. 상층액에 존재하는 쥐 인터루킨 12 변형체의 수준은 쥐 인터루킨 12를 측정할 수 있는 ELISA로 측정하였다 (Phamingen사). 도 11의 수치는 ELISA를 통해 측정된 pVAX1-mIL-12m로 형질 전환된 COS-7 세포 배양액에서의 쥐 인터루킨 12의 발현 정도를 100%로 보았을 때 상대적인 발현 양을 나타낸 것이다.COS-7 cells (ATTC) and Hela cells (ATCC) incubated with DMEM medium (Dulbecco's modified Eagle's medium, GIBCO-BRL) containing 10% heat-inactivated FBS (fetal bovine serum, GIBCO-BRL) Transformation was performed using lipofectamine (Invitrogen). Two micrograms of each of the various plasmid vectors containing the mouse interleukin 12 variant gene the next day after incubating 5 × 10 5 COS-7 cells and 1 × 10 10 Hela cells (ATCC) in a 60 mm dish (SARSTED) the day before transformation, and 0.5 μg of pNEB-Enhanced Green Fluorescence Protein (pNEB-EGFP), which can serve as a control, was placed in 100 μl of DMEM medium without FBS, and then 10 μg of lipofectamine was added to DMEM medium without FBS. Put into the μl and mix the two solutions and left at room temperature for 30 minutes. The cells cultured yesterday were washed twice with DMEM medium containing no FBS, filled with medium, and placed in the incubator. After 30 minutes, the cell medium was aspirated, and then 2.8 ml of DMEM medium containing no FBS was added to a mixture of plasmid DNA and lipofectamine. The cells were added to the cells and incubated in the incubator for 4-6 hours. Subsequently, the cells were replaced with DMEM medium containing 10% of FBS, incubated for 24 to 48 hours, cells were harvested, centrifuged, and the supernatants were recovered. The pellets were transformed by comparing the degree of EGFP expression through FACS analysis. Measured for efficiency comparison. The level of murine interleukin 12 variant present in the supernatant was measured by ELISA capable of measuring murine interleukin 12 (Phamingen). Figure 11 shows the relative amount of expression when looking at the expression level of the mouse interleukin 12 in COS-7 cell culture transformed with pVAX1-mIL-12m measured by ELISA at 100%.

도 1은 본 발명에서 사용된 다양한 진핵 세포 발현 벡터들의 모식도이다.1 is a schematic of various eukaryotic cell expression vectors used in the present invention.

도 2는 본 발명의 진핵 세포 발현 벡터로 사용된 벡터 pGX26의 제작과정을 나타낸 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing the manufacturing process of the vector pGX26 used as eukaryotic cell expression vector of the present invention.

도 3은 본 발명의 진핵 세포 발현 벡터로 사용된 벡터 pGX28의 제작과정을 나타낸 모식도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the manufacturing process of the vector pGX28 used as eukaryotic cell expression vector of the present invention.

도 4는 본 발명의 진핵 세포 발현 벡터로 사용된 벡터 pGX28의 개열지도를 나타낸 것이다.Figure 4 shows a cleavage map of the vector pGX28 used as eukaryotic cell expression vector of the present invention.

도 5는 본 발명의 진핵 세포 발현 벡터로 사용된 벡터 pGX27의 제작과정을 나타낸 모식도이다.Figure 5 is a schematic diagram showing the manufacturing process of the vector pGX27 used as eukaryotic cell expression vector of the present invention.

도 6은 본 발명의 진핵 세포 발현 벡터로 사용된 벡터 pGX27의 개열지도를 나타낸 것이다.Figure 6 shows a cleavage map of the vector pGX27 used as eukaryotic cell expression vector of the present invention.

도 7은 본 발명의 진핵 세포 발현 벡터로 사용된 벡터 pGX25의 제작과정을 나타낸 모식도이다.Figure 7 is a schematic diagram showing the manufacturing process of the vector pGX25 used as eukaryotic cell expression vector of the present invention.

도 8은 본 발명의 진핵 세포 발현 벡터로 사용된 벡터 pGX24의 제작과정을 나타낸 모식도이다.Figure 8 is a schematic diagram showing the manufacturing process of the vector pGX24 used as eukaryotic cell expression vector of the present invention.

도 9는 본 발명의 진핵 세포 발현 벡터로 사용된 벡터 pGX23의 제작과정을 나타낸 모식도이다.Figure 9 is a schematic diagram showing the manufacturing process of the vector pGX23 used as eukaryotic cell expression vector of the present invention.

도 10은 본 발명에서 목적 유전자로 사용한 쥐 인터루킨-12 변형체 유전자(mp35/IRES/mp40-N220Q; mIL-12m)가 삽입된 벡터의 모식도이다.FIG. 10 is a schematic diagram of a vector inserted with a mouse interleukin-12 modified gene (mp35 / IRES / mp40-N220Q; mIL-12m) used as a target gene in the present invention. FIG.

도 11은 본 발명에서 쥐 인터루킨-12 변형체(mIL-12m) 유전자를 포함한 발현 벡터들의 세포 내 형질전환 후 얻어진 세포 배양 상층액(supernatant)에서 수행한 인터루킨-12에 대한 ELISA 결과를 상대적으로 도시한 것이다. X 축은 세포 배양 상층액에서의 쥐 인터루킨-12의 상대적 발현도(%)를, Y 축은 다양한 진핵 세포 발현 벡터를 나타낸다.FIG. 11 shows relatively ELISA results for interleukin-12 performed in a cell culture supernatant obtained after intracellular transformation of expression vectors containing murine interleukin-12 variant (mIL-12m) genes in the present invention. will be. The X axis represents the relative expression of murine interleukin-12 in cell culture supernatants (%) and the Y axis represents the various eukaryotic cell expression vectors.

<110> POSTECH FOUNDATION <120> Development of Optimal Eukaryotic Expression Vector <160> 4 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sense primer for amplification of gIVS <400> 1 gctggctagc gtgagtttgg ggacccttga t 31 <210> 2 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> antisense primer for amplification of gIVS <400> 2 taccaagctt caattcgccc tatagtgagt c 31 <210> 3 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sense primer for amplification of RSV enhancer <400> 3 atctatcgat acgatgtacg ggccagatat a 31 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> antisense primer for amplification of RSV enhancer <400> 4 atctgtcgac caattatctc tgcaatgcgg 30 <110> POSTECH FOUNDATION <120> Development of Optimal Eukaryotic Expression Vector <160> 4 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sense primer for amplification of gIVS <400> 1 gctggctagc gtgagtttgg ggacccttga t 31 <210> 2 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> antisense primer for amplification of gIVS <400> 2 taccaagctt caattcgccc tatagtgagt c 31 <210> 3 <211> 31 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sense primer for amplification of RSV enhancer <400> 3 atctatcgat acgatgtacg ggccagatat a 31 <210> 4 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> antisense primer for amplification of RSV enhancer <400> 4 atctgtcgac caattatctc tgcaatgcgg 30  

Claims (11)

CMV 프로모터 (pCMV), 토끼의 베터 글로빈 유전자의 인트론 (gIVS), 목적 단백질을 코딩하는 핵산 클로닝 영역(MCS), SV40 바이러스의 후기 폴리 아데닐 신호 (SV40 poly(A)), SV40 바이러스의 인핸서 (SV40 enhancer) 및 항생제 저항성 유전자를 5'말단에서부터 순서대로 포함하는, 외래 유전자 발현용 재조합 벡터.       CMV promoter (pCMV), intron of rabbit Better globin gene (gIVS), nucleic acid cloning region (MCS) encoding target protein, late polyadenylic signal of SV40 virus (SV40 poly (A)), enhancer of SV40 virus ( SV40 enhancer) and antibiotic resistance gene comprising a recombinant vector for foreign gene expression, in order from the 5 'end. 제1항에 있어서, 상기 항생제 저항성 유전자는 카나마이신 저항 유전자(Kan)인 벡터.The vector of claim 1, wherein the antibiotic resistance gene is Kanamycin resistance gene (Kan). 제1항에 있어서, 상기 벡터는 도 6에 개시된 pGX27 인 벡터.The vector of claim 1, wherein the vector is pGX27 disclosed in FIG. 6. 인터루킨-12 변형체 유전자가 제1항에 따른 벡터의 MCS에 작동 가능하게 삽입된 재조합 벡터.A recombinant vector in which an interleukin-12 variant gene is operably inserted into the MCS of the vector according to claim 1. pCMV, 아데노바이러스의 삼부 리더(tripartite leader, TPL), 목적 단백질을 코딩하는 핵산 클로닝 영역(MCS), bGH (bovine growth hormone) poly(A) 및 항생제 저항성 유전자를 5'말단에서부터 순서대로 포함하는, 외래 유전자 발현용 재조합 벡터.pCMV, tripartite leader (TPL) of adenovirus, nucleic acid cloning region (MCS) encoding target protein, bovine growth hormone (bGH) poly (A) and antibiotic resistance genes in order from 5 'end, Recombinant vector for foreign gene expression. 제5항에 있어서, 상기 항생제 저항성 유전자는 카나마이신 저항 유전자(Kan)인 벡터.The vector of claim 5, wherein the antibiotic resistance gene is Kanamycin resistance gene (Kan). 제5항에 있어서, 상기 벡터는 도 4에 개시된 pGX28 인 벡터.The vector of claim 5, wherein the vector is pGX28 disclosed in FIG. 4. 인터루킨-12 변형체 유전자가 제5항에 따른 벡터의 MCS에 작동 가능하게 삽입된 재조합 벡터.A recombinant vector in which an interleukin-12 variant gene is operably inserted into the MCS of the vector according to claim 5. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 재조합 벡터로 형질전환된 숙주세포.A host cell transformed with the recombinant vector of any one of claims 1 to 8. 제9항에 있어서, 상기 세포는 동물세포 또는 동물 유래의 세포인 숙주세포.The host cell of claim 9, wherein the cell is an animal cell or a cell derived from an animal. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 재조합 벡터를 포함하는 백신 면역화 또는 유전자 치료용 조성물.A composition for vaccine immunization or gene therapy comprising the recombinant vector of any one of claims 1 to 8.
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