KR20130069188A - Zinc finger nuclease for targeting myostatin and use thereof - Google Patents

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KR20130069188A KR1020110136799A KR20110136799A KR20130069188A KR 20130069188 A KR20130069188 A KR 20130069188A KR 1020110136799 A KR1020110136799 A KR 1020110136799A KR 20110136799 A KR20110136799 A KR 20110136799A KR 20130069188 A KR20130069188 A KR 20130069188A
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김진수
김철희
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Abstract

PURPOSE: A zinc finger nuclease which targets myostatin is provided to knock out a myostatin gene on a zebra fish genome, and to quickly growth an individual. CONSTITUTION: A zinc finger nuclease which targets myostatin is a fusion protein with a zinc finger domain and a nucleotide cleavage domain and has a cleavage activity by being bound to a myostatin(mstn) gene. The cleaved mstn cannot express C-terminal of myostatin. The zinc finger domain contains 2-10 zinc finger modules containing sequences selected from the group consisting in sequence numbers 1-9. A method for knocking out mstn comprises a step of step the zinc finger nuclease. A method for producing an animal, exclusive of human, with improved growth rate or increased individual size contains mstn-knocked out cells.

Description

마이오스타틴을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제 및 이의 용도 {Zinc finger nuclease for targeting myostatin and use thereof}Zinc finger nuclease for targeting myostatin and use according to myostatin

본 발명은 마이오스타틴을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제에 관한 것으로, 보다 구체적으로 상기 징크 핑거 뉴클레아제; 상기 징크 핑거 뉴클레아제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드; 상기 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터; 상기 징크 핑거 뉴클레아제를 사용하여 마이오스타틴을 녹아웃시키는 방법; 상기 방법에 의하여 마이오스타틴 유전자가 녹아웃된 세포 또는 동물; 상기 징크 핑거 뉴클레아제, 폴리뉴클레오티드, 또는 벡터를 포함하는 마이오스타틴 유전자의 녹아웃용 키트; 및 상기 녹아웃시키는 방법에 의하여 야생형보다 성장 속도 향상 또는 개체 크기가 증가한 인간을 제외한 동물을 제조하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to zinc finger nucleases targeting myostatin, and more particularly to the zinc finger nucleases; A polynucleotide encoding the zinc finger nuclease; A vector comprising said polynucleotide; Knocking out myostatin using the zinc finger nuclease; A cell or animal in which the myostatin gene is knocked out by the above method; A kit for knockout of a myostatin gene comprising the zinc finger nuclease, polynucleotide, or vector; And it relates to a method for producing animals other than humans by increasing the growth rate or increase in size than the wild type by the knocking out method.

2001년 인간게놈프로젝트가 완료되어 인간 유전체의 전체 염기서열이 밝혀지면서 그동안 연구되지 않았던 유전자들이 발견되었다. 이렇게 새롭게 알려진 유전자들의 기능 연구를 위해서는 세포 수준의 실험뿐만 아니라 동물 모델을 이용한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 유전자 기능 연구에 예쁜꼬마선충 (C. elegans), 초파리 (D. melanogaster), 개구리 (X. laevis), 제브라피쉬 (D. rerio), 생쥐 (M. musculus), 침팬지 (P. troglodytes)등이 동물 모델로 주로 사용되고 있다. 이 중에서 제브라피쉬는 척추동물문에 속해 있어서, 계통학적으로 인간에 가까워 유전자의 구조가 유사하고, 또 실험적으로 조절이 쉽고 꾸준히 많은 수의 배아 (embryo)를 얻을 수 있고, 발생이 빠르며, 배아가 투명하여 유전자 기능 연구에 좋은 이점들을 가지고 있다 (Graham J. L. and Peter D. C., Nature Rev Genet ., May; 8(5) 353-367, 2007). 제브라피쉬는 앞에서 언급한 실험 동물로써 이점 때문에 유전자 기능 연구와 발생 연구에서 필요에 의해 선발된 동물 모델이다.In 2001, the Human Genome Project was completed and the entire sequence of the human genome was revealed, revealing genes that have not been studied. In order to study the functions of these newly known genes, the necessity of research using animal models as well as cell-level experiments is emerging. In the study of gene function, C. elegans , Drosophila ( D. melanogaster ), Frog ( X. laevis ), Zebrafish ( D. rerio ), Mice ( M. musculus ) and Chimpanzee ( P. troglodytes ) It is mainly used as an animal model. Of these, zebrafish belong to the vertebrate gate, which is systematically close to humans, so that the structure of the gene is similar, and it is easy to control experimentally, and a large number of embryos can be obtained steadily, the development is fast, and the embryo is transparent. Have good benefits in gene function research (Graham JL and Peter DC, Nature) Rev Genet . , May; 8 (5) 353-367, 2007). Zebrafish are the experimental animals mentioned above, and because of their merits, they are animal models selected on demand in gene function studies and developmental studies.

징크 핑거 뉴클레아제 (Zinc-Finger Nuclease)는 아민기 말단 (N-terminal, N-말단)에 염기서열을 인식할 수 있는 징크 핑거 도메인과 카르복실기 말단 (C-terminal, C-말단)에 제한효소인 FokI의 절단 도메인 (cleavage domain)을 결합시킨 융합단백질 (chimeric protein)이다. 각각의 단량체 (monomer) 징크 핑거 뉴클레아제는 정방향 염기가닥 (forward strand)과 역방향 염기가닥 (reverse strand)에서 5~6개의 염기 간격을 두고 9~12개의 특정 염기서열을 인식하여 붙는다. 두 징크 핑거 뉴클레아제가 특정 염기서열에 붙으면 카르복실기 말단에 위치한 절단 도메인이 이량체 (dimer)를 형성하여 염기서열에 이중가닥손상 (double-strand break)를 일으키게 되고 (Smith J. et al., Nucleic Acids Res ., 27, 674-681, 1999), 다세포 동물의 세포는 이와 같은 이중가닥손상을 받았을 때, 신속하게 상동 재조합 (homologous recombination)과 비상동 말단 결합 (non-homologous end joining) 같은 염기서열 복구 기작 (DNA repair system)에 의해서 복구된다. 이 복구 기작 중에서 비상동 말단 결합이 주요 복구 기작으로 작용하는데, 상동성 (homology)이 없이 또는 미세상동성 (microhomology)만으로 단면을 이어 붙이기 때문에 종종 염기서열이 손실되거나 삽입되는 오류가 발생한다 (Kristoffer V. & Lawrence F P., Oncogene, 22, 5792-5812, 2003). 즉, 변이가 발생하게 된다. 이와 같은 방법으로 징크 핑거 뉴클레아제를 이용하여 유전자를 녹아웃시킬 수 있다.Zinc finger nuclease (Zinc-Finger Nuclease) is a restriction enzyme at the zinc finger domain and the carboxyl terminal (C-terminal, C-terminal) that can recognize the sequence at the amine terminal (N-terminal, N-terminal) It is a chimeric protein combining the cleavage domain of Fok I. Each monomer zinc finger nuclease recognizes and attaches 9-12 specific nucleotide sequences at 5-6 base intervals in the forward and reverse strands. When two zinc finger nucleases are attached to a specific nucleotide sequence, a cleavage domain at the end of the carboxyl group forms a dimer, causing a double-strand break in the nucleotide sequence (Smith J. et al., Nucleic Acids Res . , 27, 674-681, 1999) When cells of multicellular animals undergo such double-stranded damage, they rapidly undergo sequence repair mechanisms such as homologous recombination and non-homologous end joining. DNA repair system). Of these repair mechanisms, non-homologous end-bonds serve as the main repair mechanism, which often results in the loss of or insertion of sequences due to linking the cross-sections without homology or microhomology alone (Kristoffer). V. & Lawrence F P., Oncogene , 22, 5792-5812, 2003). That is, a mutation occurs. In this manner, zinc finger nucleases can be used to knock out genes.

마이오스타틴 (myostatin, mstn)유전자는 TGF-β 슈퍼패밀리 (Transforming growth factor-β superfamily)에 속하는 조절 리간드 (regulatory ligand)로 유전자 구조는 TGF-β 슈퍼패밀리에 속하는 다른 유전자들과 유사하다 (도 1A). 마이오스타틴은 근골격 구조의 발달과 성장의 음성 조절자로 작용한다. 또한, 발달과 성장 이외에도 체내의 근육의 항상성을 조절하는 음성 조절자로 작용한다. 마이오스타틴은 대부분의 포유류와 조류, 어류 등에서 상동유전자 (ortholog)가 존재하는 것이 확인되었으며, 인간과 소 (Ravi Kambadur et al., Genome Res ., 7: 910-915, 2007), 양, 개 (Dana S. Mosher et al., Plos genet ., 3: 779-786, 2007)에서 자연 상에 존재하는 변이가 확인되었으며, 이는 야생형 (wild-type)보다 근육이 비대해지는 표현형을 나타낸다 (도 1B). 생쥐에서 마이오스타틴 유전자 녹아웃이 이형접합체일 때, 근육이 소량 증가하였고 녹아웃이 동형접합체일 때 근육 이중화 (double-muscle)가 되어 크게 증가하였다 (Se-Jin Lee et al., Nature, 16; 98: 9306-9311, 1997). 따라서, 마이오스타틴 유전자를 효과적으로 녹아웃시킬 수 있다면, 성장이 빠르거나 근육이 증가하여 크게 성장한 개량된 어류 또는 가축을 생산할 수 있을 것이다.
The myostatin (mstn) gene is a regulatory ligand belonging to the transforming growth factor-β superfamily, whose gene structure is similar to other genes belonging to the TGF-β superfamily (Fig. 1A). Myostatin acts as a negative regulator of the development and growth of musculoskeletal structures. In addition to development and growth, it also acts as a negative regulator of muscle homeostasis. Myostatin has been shown to have orthologs in most mammals, birds, fish, etc., and humans and cattle (Ravi Kambadur et al., Genome) Res . , 7: 910-915, 2007), sheep, dogs (Dana S. Mosher et al., Plos genet . , 3: 779-786, 2007), a variation present in nature has been identified, indicating a phenotype in which muscle is overweight than wild-type (FIG. 1B). In mice, when myostatin gene knockouts were heterozygotes, muscles increased in small amounts, and when knockouts were homozygotes, muscle doubled (muscle doubled) increased significantly (Se-Jin Lee et al., Nature , 16; 98). : 9306-9311, 1997). Thus, if the myostatin gene can be knocked out effectively, it will be possible to produce improved fish or livestock that grow rapidly or grow muscles to grow significantly.

이러한 배경하에, 본 발명자들은 마이오스타틴을 효과적으로 녹아웃시킬 수 있는 방법을 찾기 위해 예의 노력한 결과, 징크 핑거 뉴클레아제 기술을 이용하여 제브라피쉬의 마이오스타틴 1 (myostatin 1, mstn1) 유전자를 표적으로 녹아웃시키는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하였다.
Against this background, the inventors have made diligent efforts to find ways to effectively knock out myostatin. As a result, we have targeted the zeofish myostatin 1 (mstn1) gene using zinc finger nuclease technology. It confirmed that it knocked out, and completed this invention.

본 발명의 하나의 목적은 징크 핑거 도메인 및 뉴클레오티드 절단 도메인을 포함하는 융합 단백질로서, 마이오스타틴 (myostatin, mstn) 유전자에 결합하여 절단시키는 활성을 가지는 마이오스타틴을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제를 제공하는 것이다.One object of the present invention is a fusion protein comprising a zinc finger domain and a nucleotide cleavage domain, a zinc finger nuclease targeting a myostatin having an activity of binding to and cleaving a myostatin (mstn) gene. To provide.

본 발명의 다른 목적은 상기 징크 핑거 뉴클레아제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a polynucleotide encoding the zinc finger nuclease.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a vector comprising the polynucleotide.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 징크 핑거 뉴클레아제를 사용하여 마이오스타틴 유전자를 녹아웃시키는 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a method of knocking out a myostatin gene using the zinc finger nuclease.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 마이오스타틴 유전자가 녹아웃된 세포 또는 인간을 제외한 동물을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an animal except a human or a cell in which the myostatin gene is knocked out.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 마이오스타틴 유전자를 녹아웃시키는 방법에 의해 마이오스타틴 유전자가 녹아웃된 세포를 포함하는, 야생형보다 성장 속도 향상 또는 개체 크기가 증가한 인간을 제외한 동물을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an animal except for a human, in which the growth rate or the size of an individual is increased than a wild type, including a cell knocked out of the myostatin gene by the method of knocking out the myostatin gene. It is.

상기 목적을 달성하기 위한 하나의 양태로서, 본 발명은 징크 핑거 도메인 및 뉴클레오티드 절단 도메인을 포함하는 융합 단백질로서, 마이오스타틴 (myostatin, mstn) 유전자에 결합하여 절단시키는 활성을 가지는 마이오스타틴을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제를 제공한다.As one aspect for achieving the above object, the present invention is a fusion protein comprising a zinc finger domain and a nucleotide cleavage domain, targets myostatin having the activity of binding to and cleaving myostatin (mstn) gene A zinc finger nuclease is provided.

본 발명에서 용어, "융합 단백질"은 상이한 2개 이상의 폴리펩타이드가 펩타이드 결합을 통하여 한 가닥의 폴리펩타이드로 연결된 단백질을 의미한다. 상기 폴리펩타이드는 징크 핑거 도메인 및 뉴클레오티드 절단 도메인을 포함하여, 마이오스타틴의 뉴클레오티드 서열 내의 목적하는 부위에 결합하여 임의적으로 절단시키는 활성을 가지고 있다. 본 명세서에서는 융합 단백질을 징크 핑거 뉴클레아제 또는 ZFN으로 혼용하여 사용할 수 있다.As used herein, the term “fusion protein” refers to a protein in which two or more different polypeptides are linked into one strand of polypeptide through a peptide bond. The polypeptide has an activity of binding to a desired site in the nucleotide sequence of myostatin and optionally cleaving it, including a zinc finger domain and a nucleotide cleavage domain. In the present specification, a fusion protein may be used interchangeably with zinc finger nuclease or ZFN.

상기 융합 단백질 (또는 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드)을 디자인하고 구축하는 방법은 당해 기술분야에 널리 알려져 있다. 본 발명의 일실시예에서는 징크 핑거 도메인과 뉴클레오티드 절단 도메인을 포함하는 융합 단백질을 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 구축하여 벡터 플라스미드에 클로닝하였다 (실시예 1). Methods of designing and building such fusion proteins (or polynucleotides encoding fusion proteins) are well known in the art. In one embodiment of the present invention, a polynucleotide encoding a fusion protein comprising a zinc finger domain and a nucleotide cleavage domain was constructed and cloned into a vector plasmid (Example 1).

일반적으로 융합 단백질의 징크 핑거 도메인은 융합 단백질의 아미노 말단 (N-말단) 근처에, 뉴클레오티드 절단 도메인 (또는 절단 하프 도메인)은 카르복시 말단 (C-말단) 근처에 위치하는데, 바람직하게 본 발명의 융합 단백질 역시 N-말단에 징크 핑거 도메인이 위치하며, C-말단에는 뉴클레오티드 절단 도메인 (또는 절단 하프 도메인)이 위치할 수 있다.Generally, the zinc finger domain of the fusion protein is located near the amino terminus (N-terminus) of the fusion protein, and the nucleotide cleavage domain (or cleavage half domain) is located near the carboxy terminus (C-terminus), preferably the fusion of the present invention. The protein also has a zinc finger domain located at the N-terminus and a nucleotide cleavage domain (or cleavage half domain) at the C-terminus.

본 발명에서 용어, "마이오스타틴 (myostatin, mstn)"은 "마이오스타틴 1"과 혼용될 수 있다. 구체적으로 상기 마이오스타틴은 제브라피쉬의 경우 마이오스타틴 1으로 지칭될 수 있다. 상기 마이오스타틴은 GDF8 (growth differentiation factor 8)으로도 알려져 있으며, 근육 분화 및 성장을 억제하는 유전자로 알려져 있으며, 보다 자세하게는 근골격 구조의 발달 및 성장, 체내의 근육 항상성을 조절하는 음성 조절자로 작용하는 유전자이다. 이의 유전자 서열 등은 공지된 데이터 베이스 (GenBank 등)에서 얻을 수 있다. 마이오스타틴은 TGF-β 슈퍼패밀리에 속하는 조절 리간드로 그 유전자 구조는 도 1A에 나타낸 바와 같이 TGF-β 슈퍼패밀리에 속하는 다른 유전자들과 유사하다. 이와 같은 마이오스타틴 유전자 녹아웃이 이형접합체일 때, 근육이 소량 증가하고, 동형접합체일 때 근육 이중화되어 근육이 크게 증가하는 등의 결과가 발표되어 상기 유전자를 효과적으로 녹아웃시키면 성장이 증가하거나, 개체 크기가 증가하는 개체를 생성할 수 있어서, 이를 효과적으로 녹아웃시키는 방법의 개발이 필요하나 아직 효과적인 방법이 미흡하다. 이에 본 발명의 징크 핑거 뉴클레아제는 마이오스타틴의 특정 핵산 서열을 표적으로 하여 절단시킬 수 있으며, 본 발명에 따른 징크 핑거 뉴클레아제를 개체 생성에 이용할 경우 세포 내 마이오스타틴 유전자를 녹아웃시킴으로써 성장 및 크기가 증가한 개체를 생산하여 생산량 증대를 할 수 있다.In the present invention, the term "myostatin (mstn)" may be used interchangeably with "myostatin 1". Specifically, the myostatin may be referred to as myostatin 1 in the case of zebrafish. The myostatin, also known as growth differentiation factor 8 (GDF8), is known as a gene that inhibits muscle differentiation and growth, and more specifically, acts as a negative regulator that regulates the development and growth of musculoskeletal structures and muscle homeostasis in the body. It is a gene. Gene sequences thereof and the like can be obtained from known databases (GenBank et al.). Myostatin is a regulatory ligand belonging to the TGF-β superfamily and its gene structure is similar to other genes belonging to the TGF-β superfamily as shown in FIG. 1A. When the myostatin gene knockout is heterozygous, a small amount of muscle is increased, and when the homozygote is homozygous, the result is that the muscle is doubled and the muscle is greatly increased. Since it is possible to create an increasing number of objects, it is necessary to develop a method of effectively knocking it out, but the effective method is still insufficient. Accordingly, the zinc finger nuclease of the present invention can be cleaved by targeting a specific nucleic acid sequence of myostatin, and when the zinc finger nuclease according to the present invention is used for individual production, by knocking out the intracellular myostatin gene Production can be increased by producing individuals of increased growth and size.

본 발명에서 용어, "마이오스타틴을 표적으로 하는"은 마이오스타틴의 특정 핵산 서열을 특이적으로 인식하여 절단하는 것을 의미하며, 본 발명에서는 징크 핑거 도메인이 마이오스타틴의 특정 핵산 서열을 특이적으로 인식하고, 상기 징크 핑거 도메인과 펩티드 결합으로 연결된 뉴클레오티드 절단 도메인에 의해 마이오스타틴에 절단이 발생 될 수 있다. 상기 "서열"이란 그 길이와 무관하게 뉴클레오티드 서열을 의미하며, 이는 직선형, 원형 또는 가지형의 DNA 또는 RNA가 될 수도 있고, 단일 나선형이거나 이중 나선형일 수 있다.As used herein, the term "targeting myostatin" refers to specifically recognizing and cleaving a specific nucleic acid sequence of myostatin. In the present invention, the zinc finger domain is specific for a specific nucleic acid sequence of myostatin. Recognized as a target, cleavage may be generated in myostatin by a nucleotide cleavage domain linked to the zinc finger domain by a peptide bond. The term “sequence” means a nucleotide sequence regardless of its length, which may be straight, circular or branched DNA or RNA, and may be single helical or double helical.

상기 징크 핑거 뉴클레아제 (zinc finger nuclease, ZFN)는 인공제한효소로서 마이오스타틴의 DNA 염기서열을 특이적으로 인식하는 징크 핑거 도메인과 마이오스타틴의 DNA를 절단하는 뉴클레오티드 절단 도메인으로 구성된 융합 단백질을 의미한다.The zinc finger nuclease (ZFN) is a fusion protein composed of a zinc finger domain that specifically recognizes a DNA sequence of myostatin and a nucleotide cleavage domain that cleaves DNA of myostatin as an artificial restriction enzyme. Means.

상기 징크 핑거 도메인 (zinc finger domain)은 하나 또는 수 개의 징크 핑거 모듈을 통하여 서열 특이성을 갖는 방식으로 마이오스타틴 유전자의 DNA 염기서열과 결합하는 단백질로서, 징크 핑거 도메인은 징크 핑거 모듈을 조합하여 마이오스타틴 유전자의 선택된 서열에 결합하도록 설계할 수 있다.The zinc finger domain is a protein that binds to the DNA sequence of the myostatin gene in a manner having sequence specificity through one or several zinc finger modules, and the zinc finger domain may be combined with zinc finger modules. It can be designed to bind to the selected sequence of the ostatin gene.

상기 징크 핑거 도메인은 DNA 3bp (염기쌍)를 인식하는 징크 핑거 모듈을 2개 이상 연결한 구조로 되어 있다. 바람직하게, 상기 징크 핑거 모듈은 아미노산 링커로 연결될 수 있으며, 이때 아미노산 링커는 3개 내지 20개의 아미노산으로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 3개 내지 9개의 아미노산으로 이루어질 수 있다.The zinc finger domain has a structure in which two or more zinc finger modules that recognize DNA 3bp (base pair) are connected. Preferably, the zinc finger module may be linked with an amino acid linker, wherein the amino acid linker may be composed of 3 to 20 amino acids, and preferably 3 to 9 amino acids.

마이오스타틴 유전자의 특정 염기서열에 결합하는 징크 핑거 도메인은 적절한 개수의 아미노산으로 이루어진 아미노산 링커를 사용하여 2개 이상의 징크 핑거 모듈을 연결하여 제작할 수 있다. 이때, 징크 핑거 모듈과 모듈 사이를 연결하는 아미노산 링커의 아미노산의 개수를 적절하게 조절하여 각 징크 핑거 모듈이 결합하는 마이오스타틴 유전자상의 염기서열, 염기서열 사이의 간격 등을 조절함으로써, 마이오스타틴 유전자 중 선택된 서열에 결합하는 활성을 갖는 징크 핑거 도메인을 제조할 수 있다.A zinc finger domain that binds to a specific nucleotide sequence of the myostatin gene can be prepared by linking two or more zinc finger modules using an amino acid linker consisting of an appropriate number of amino acids. At this time, by adjusting the number of amino acids of the amino acid linker linking between the zinc finger module and the module appropriately, by adjusting the nucleotide sequence on the myostatin gene, the interval between the nucleotide sequence, etc. that each zinc finger module is bound, Zinc finger domains having the activity of binding to selected sequences of genes can be prepared.

상기 징크 핑거 뉴클레아제에 의해 절단된 마이오스타틴 유전자는 C-말단의 단백질을 발현시키지 못하는 것일 수 있다.The myostatin gene cut by the zinc finger nuclease may not be able to express the C-terminal protein.

각각의 징크 핑거 모듈들은 독립적으로 마이오스타틴의 DNA 염기서열을 인식하기 때문에, 예를 들어 3 또는 4개의 모듈로 구성된 징크 핑거 도메인은 마이오스타틴의 9 또는 12bp 서열에 결합할 수 있다. 따라서, 이량체 (dimer)로 작용하는 징크 핑거 뉴클레아제의 경우, 각각 3 또는 4개의 징크 핑거 모듈로 구성된 징크 핑거 뉴클레아제 한 쌍은 18 내지 24bp를 특이적으로 인식할 수 있다.Since each zinc finger module independently recognizes the DNA sequence of myostatin, for example, a zinc finger domain consisting of three or four modules can bind to the 9 or 12bp sequence of myostatin. Thus, for zinc finger nucleases that act as dimers, a pair of zinc finger nucleases, each consisting of three or four zinc finger modules, may specifically recognize 18 to 24 bp.

상기 징크 핑거 도메인은 서열번호 1 내지 9의 징크 핑거 모듈 중에서 2개 이상 선택하여 제작할 수 있다. 즉, 특정 DNA 결합 특이성을 가지는 33개의 징크 핑거 모듈 (서열번호 1 내지 9) 중에서 2개 이상의 징크 핑거 모듈을 선택하여 징크 핑거 도메인을 제작하고, 제작된 징크 핑거 도메인 및 뉴클레오티드 절단 도메인을 포함하는 융합 단백질을 제작함으로써, 마이오스타틴 유전자에 결합하여 절단시키는 활성을 가지는 징크 핑거 뉴클레아제를 제작할 수 있는 것이다.The zinc finger domain may be prepared by selecting two or more of the zinc finger modules of SEQ ID NOs: 1 to 9. That is, two or more zinc finger modules are selected from 33 zinc finger modules (SEQ ID NOS: 1 to 9) having specific DNA binding specificities to prepare zinc finger domains, and a fusion comprising the produced zinc finger domain and nucleotide cleavage domain. By producing a protein, a zinc finger nuclease having an activity of binding to and cleaving a myostatin gene can be produced.

상기 징크 핑거 도메인은 서열번호 1 내지 9로 구성된 군으로부터 선택된 2개 이상의 징크 핑거 모듈 (zinc finger module)을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 2개 내지 10개의 징크 핑거 모듈을 포함할 수 있으며, 더 바람직하게는 2개 내지 4개의 징크 핑거 모듈을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 3개 또는 4개의 징크 핑거 모듈을 포함할 수 있다.The zinc finger domain may include two or more zinc finger modules selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1 to 9, preferably 2 to 10 zinc finger modules, and more Preferably, it may include two to four zinc finger modules, more preferably three or four zinc finger modules.

또한, 상기 징크 핑거 도메인은 표 1에 기재된 징크 핑거 모듈로 구성된 6개의 징크 핑거 도메인 군으로부터 선택되는 어느 하나의 징크 핑거 도메인일 수 있다.In addition, the zinc finger domain may be any one zinc finger domain selected from the group of six zinc finger domains composed of the zinc finger modules described in Table 1.

상기 징크 핑거 모듈이란 아연 이온과 배위결합을 하는 동안에 구조가 안정적인 도메인의 내부에 있는 아미노산 서열을 의미하며, 인간 등으로부터 유래한 서열번호 1 내지 9의 아미노산 서열로 표시되는 9개의 징크 핑거 모듈일 수 있다 (도 6).The zinc finger module refers to an amino acid sequence inside a domain whose structure is stable during coordination with zinc ions, and may be nine zinc finger modules represented by amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 to 9 derived from humans and the like. (FIG. 6).

상기 마이오스타틴을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제를 제작하기 위하여 도 6에 기재된 9개의 징크 핑거 모듈의 목적 부위를 고려하여 적절한 종류 및 개수의 징크 핑거 모듈을 선택하여, 마이오스타틴 유전자의 특정 염기서열에 결합하는 활성을 가지는 징크 핑거 도메인을 제작할 수 있다. In order to fabricate the zinc finger nuclease targeting the myostatin, a proper type and number of zinc finger modules are selected in consideration of the target sites of the nine zinc finger modules described in FIG. 6 to identify the myostatin gene. Zinc finger domains having the activity of binding to the nucleotide sequence can be prepared.

바람직하게, 상기 징크 핑거 도메인은 서열번호 3, 5 및 9로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 융합 단백질의 N-말단으로부터 서열번호 3, 5 및 9로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함할 수 있고, 보다 더 바람직하게는 서열번호 14의 아미노산 서열로 표시되는 것인 징크 핑거 도메인일 수 있다.Preferably, the zinc finger domain may comprise a zinc finger module represented by SEQ ID NOs: 3, 5, and 9, and more preferably, a zinc finger represented by SEQ ID NOs: 3, 5, and 9 from the N-terminus of the fusion protein. Module, and even more preferably, a zinc finger domain represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO.

또한, 바람직하게 상기 징크 핑거 도메인은 서열번호 1, 2, 4 및 6으로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 융합 단백질의 N-말단으로부터 서열번호 1, 2, 4 및 6으로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함할 수 있고, 보다 더 바람직하게는 서열번호 15의 아미노산 서열로 표시되는 것인 징크 핑거 도메인일 수 있다.In addition, preferably, the zinc finger domain may include a zinc finger module represented by SEQ ID NOs: 1, 2, 4, and 6, and more preferably, SEQ ID NOs: 1, 2, 4, and 6 from the N-terminus of the fusion protein. It may include a zinc finger module represented by, and even more preferably may be a zinc finger domain represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO: 15.

또한, 바람직하게 상기 징크 핑거 도메인은 서열번호 3, 5 및 7로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 도메인, 서열번호 3, 5, 8 및 9로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 도메인, 서열번호 3, 5, 7 및 8로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 도메인, 및 서열번호 2, 4 및 6으로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 도메인으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 징크 핑거 뉴클레아제일 수 있다.Further, preferably, the zinc finger domain includes a domain including a zinc finger module represented by SEQ ID NOs: 3, 5, and 7, a domain including a zinc finger module represented by SEQ ID NOs: 3, 5, 8, and 9, SEQ ID NO: 3 , And a zinc finger nuclease selected from the group consisting of a domain comprising a zinc finger module represented by 5, 7, and 8, and a domain comprising a zinc finger module represented by SEQ ID NOs: 2, 4, and 6.

본 발명의 일실시예에서는, 제작한 6개의 징크 핑거 도메인 (표 1) 중에서, 대표적으로 서열번호 3, 5 및 9로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 마이오스타틴 1을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제 (e1_219Ra) 및 서열번호 1, 2, 4 및 6으로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 마이오스타틴 1을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제 (e1_219F)인 ZFN e1_219a 쌍, 및 서열번호 3, 5 및 7로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 마이오스타틴 1을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제 (e1_219Rb) 및 서열번호 1, 2, 4 및 6으로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 마이오스타틴 1을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제 (e1_219F)인 ZFN e1_219b 쌍을 리포터 세포에 트랜스펙션하여 SSA (single strand annealing) 활성을 분석한 결과, 활성이 40% 이상 일어나서 (도 3B), 돌연변이 유도에 적절한 ZFN임을 확인하였다. 아울러, ZFN e1_219a 쌍을 제브라피쉬에 미세주입한 후, 게놈 DNA를 분리하여 T7E1 불일치 탐지(mismatch detection) 분석을 수행하였다. 그 결과, 상기 ZFN e1_219a 쌍이 처리된 세포로부터 증폭된 DNA의 작은 조각들은 T7E1에 의해 절단됨을 확인함으로써 ZFN e1_219a 쌍이 마이오스타틴 1을 표적으로 하고 있음을 확인하였다 (도 4).In one embodiment of the present invention, among the six zinc finger domains (Table 1) prepared, a zinc finger nu target that targets myostatin 1 including a zinc finger module represented by SEQ ID NOs: 3, 5 and 9 ZFN e1_219a pair, which is a zinc finger nuclease (e1_219F) that targets myostatin 1, including a clease (e1_219Ra) and a zinc finger module represented by SEQ ID NOs: 1, 2, 4, and 6, and SEQ ID NO: 3, Myostatin comprising a zinc finger nuclease (e1_219Rb) targeting myostatin 1 comprising a zinc finger module represented by 5 and 7 and a zinc finger module represented by SEQ ID NOs: 1, 2, 4 and 6 ZFN e1_219b pair, a zinc finger nuclease (e1_219F) targeting 1, was transfected into reporter cells and analyzed for SSA (single strand annealing) activity, resulting in at least 40% activity (FIG. 3B). Appropriate to It was confirmed that the ZFN. In addition, after ZFN e1_219a pair was microinjected into zebrafish, genomic DNA was isolated to perform T7E1 mismatch detection analysis. As a result, small fragments of DNA amplified from cells treated with the ZFN e1_219a pair were cleaved by T7E1, confirming that the ZFN e1_219a pair targets myostatin 1 (FIG. 4).

또한, ZFN e1_219a 쌍을 미세주입한 제브라피쉬에서 증폭시켰던 DNA의 염기서열을 분석한 결과, 마이오스타틴 1을 표적으로 하는 ZFN e1_219a 쌍에 의해 마이오스타틴 1 유전자상에 돌연변이가 유발되었음을 확인하였다 (도 5). 이러한 결과는 본 발명의 마이오스타틴 1을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제를 사용하여 마이오스타틴 1 유전자를 높은 효율로 녹아웃 시킬 수 있고, 이를 통하여 제조된 개체는 성장이 빠르거나 크게 성장한 개체임을 시사한다.In addition, analysis of the nucleotide sequence of the DNA amplified in the zebrafish injected with the ZFN e1_219a pair was confirmed that mutation was induced on the myostatin 1 gene by the ZFN e1_219a pair targeting the myostatin 1 ( 5). These results indicate that the zinc finger nuclease that targets myostatin 1 of the present invention can knock out the myostatin 1 gene with high efficiency. Suggest.

본 발명에서 용어, "절단"은 마이오스타틴 뉴클레오티드 분자의 공유결합된 백본의 연결을 해제하는 것을 의미하며, "뉴클레오티드 절단 도메인"은 이러한 마이오스타틴의 뉴클레오티드 절단을 위한 효소적 활성을 갖는 폴리펩티드 서열을 의미한다.As used herein, the term “cleavage” means to unlink the covalently bonded backbone of the myostatin nucleotide molecule, and the “nucleotide cleavage domain” refers to a polypeptide sequence having enzymatic activity for nucleotide cleavage of such myostatin. Means.

상기 뉴클레오티드 절단 도메인은 엔도뉴클레아제 또는 엑소뉴클레아제로부터 얻을 수 있다. 뉴클레오티드 절단 도메인을 얻어낼 수 있는 엔도뉴클레아제의 예로는 제한성 엔도뉴클레아제, 회귀성 엔도뉴클레아제 등이 있으나, 이제 제한되지는 않는다. 이러한 효소들은 뉴클레오티드 절단 도메인의 기원으로 사용할 수 있다. 또한, 상기 뉴클레오티드 절단 도메인은 단일의 뉴클레오티드 서열을 절단할 수 있을 뿐만 아니라, 그 절단 도메인의 기원에 따라 이중 결합의 뉴클레오티드 서열을 절단할 수 있다. 이러한 의미에서 이중 결합된 뉴클레오티드 서열을 모두 절단하는 절단 도메인을 절단 하프 도메인으로 사용하기도 한다. The nucleotide cleavage domain can be obtained from an endonuclease or exonuclease. Examples of endonucleases from which nucleotide cleavage domains can be obtained include, but are not limited to, restriction endonucleases, recurrent endonucleases, and the like. Such enzymes can be used as the origin of the nucleotide cleavage domain. In addition, the nucleotide cleavage domain can cleave a single nucleotide sequence, as well as cleave a nucleotide sequence of a double bond, depending on the origin of the cleavage domain. In this sense, a cleavage domain that cleaves all double-bonded nucleotide sequences is also used as a cleavage half domain.

상기 제한성 엔도뉴클레아제는 많은 부류의 종에 존재하고, DNA (인식 부위)와 서열 특이성 결합이 가능하며, 결합 부위의 근처에서 DNA를 절단할 수 있다. 어떤 제한성 엔도뉴클레아제, 예를 들어 타입 IIs는 인식 부위가 제거된 부위에서도 DNA를 절단하여 분리된 결합 도메인과 절단 도메인을 가진다. 예를 들어, 타입 IIs 효소인 FokI는 하나의 나선에서 인식 부위와 9 뉴클레오티드 떨어진 장소 및 다른 하나의 나선에서 인식 부위로부터 13 뉴클레오티드 떨어진 장소에서 DNA의 이중 나선 절단을 촉진한다.Such restriction endonucleases are present in many classes of species and are capable of sequence specific binding with DNA (recognition sites) and can cleave DNA in the vicinity of binding sites. Certain restriction endonucleases, such as type IIs, have a binding domain and a cleavage domain that are separated by cleaving DNA even at sites where the recognition site has been removed. For example, the type IIs enzyme FokI promotes double helix cleavage of DNA at 9 nucleotides from the recognition site in one helix and 13 nucleotides from the recognition site in the other helix.

상기 뉴클레오티드 절단 도메인은 타입 IIs 제한 엔도뉴클레아제 유래일 수 있으며, 상기 타입 IIs 제한 엔도뉴클레아제는 이에 제한되는 것은 아니나 FokI , AarI, AceIII , AciI , AloI , BaeI , Bbr7I , CdiI , CjePI , EciI , Esp3I , FinI , MboI , sapI 또는 SspD51 일 수 있고, 바람직하게는 FokI 일 수 있다.The nucleotide cleavage domain may be derived from a type IIs restriction endonuclease, and the type IIs restriction endonuclease is not limited thereto, but FokI , AarI, AceIII , AciI , AloI , BaeI , Bbr7I , CdiI , CjePI , EciI , Esp3I , FinI , MboI , sapI or SspD51 , preferably FokI .

또한, 본 발명의 징크 핑거 뉴클레아제는 핵 위치 신호 (nuclear localization signal) 서열을 추가로 포함할 수 있다. 상기 핵 위치 신호는 본 발명의 마이오스타틴을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제에 의하여 마이오스타틴 유전자를 녹아웃시키기 위하여 징크 핑거 뉴클레아제를 핵 내로 이동시키기 위한 수단으로 사용될 수 있다. 바람직하게, 상기 핵 위치 신호는 서열번호 18의 아미노산 서열 (PPKKKRKV)로 표시되는 핵 위치 신호일 수 있다.In addition, the zinc finger nucleases of the present invention may further comprise a nuclear localization signal sequence. The nuclear position signal can be used as a means for moving the zinc finger nuclease into the nucleus for knocking out the myostatin gene by the zinc finger nuclease targeting the myostatin of the present invention. Preferably, the nuclear position signal may be a nuclear position signal represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO: 18 (PPKKKRKV).

또한, 본 발명의 징크 핑거 뉴클레아제는 서열번호 16 또는 서열번호 17의 아미노산 서열로 표시되는 징크 핑거 뉴클레아제일 수 있다.
In addition, the zinc finger nuclease of the present invention may be a zinc finger nuclease represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16 or SEQ ID NO: 17.

다른 하나의 양태로서, 본 발명은 본 발명에 따른 징크 핑거 뉴클레아제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 제공한다.In another aspect, the present invention provides a polynucleotide encoding a zinc finger nuclease according to the present invention.

상기 폴리뉴클레오티드는 뉴클레오티드 단위체 (monomer)가 공유결합에 의해 길게 사슬모양으로 이어진 뉴클레오티드의 중합체 (polymer)로 일정한 길이 이상의 DNA (deoxyribonucleic acid) 또는 RNA (ribonucleic acid) 가닥으로서, 본 발명에 따른 징크 핑거 뉴클레아제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드이다.The polynucleotide is a polymer of nucleotides in which nucleotide monomers are long chained by covalent bonds, and are strands of DNA or ribonucleic acid (RNA) or RNA (ribonucleic acid) having a predetermined length or more. Polynucleotides encoding clease.

상기 폴리뉴클레오티드는 공지된 형태로 세포 내 전달될 수 있으며, 일 예로 종래의 유전자 운반체로 이용되어온 레트로바이러스 벡터 (retroviral vector), 아데노바이러스 벡터 (adenoviral vector), 아데노 연관바이러스 벡터 (adeno-associated viral vector)를 포함하는 바이러스성 벡터, 리포좀, 폴리리신 (polylysine), 폴리에틸렌이민 (polyethylenimine (PEI)), 프로타민 (protamine), 히스톤 (histone), 폴리에스테르아민 (Polyester amine) 및 이들 각각의 변형체를 포함하는 양이온성 고분자를 비롯하여, 미셀, 에멀젼, 나노입자 등의 비바이러스성 벡터를 사용할 수 있으며, 벡터 시스템 외에도 공지된 세포 내 물질전달 펩타이드 등을 활용하여 효율적으로 세포 내로 전달될 수 있다.
The polynucleotide may be delivered intracellularly in a known form, for example, a retroviral vector, an adenoviral vector, an adeno-associated viral vector, which has been used as a conventional gene carrier. Viral vectors, including liposomes, polylysine, polyethylenimine (PEI), protamine, histones, polyesteramines and their respective variants In addition to cationic polymers, non-viral vectors such as micelles, emulsions, nanoparticles, and the like can be used, and can be efficiently delivered into cells by utilizing known intracellular material transfer peptides in addition to vector systems.

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 본 발명에 따른 징크 핑거 뉴클레아제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 제공한다.As another aspect, the invention provides a vector comprising a polynucleotide encoding a zinc finger nuclease according to the invention.

상기 벡터는 세포 내에 도입하여 본 발명의 징크 핑거 뉴클레아제를 발현시키기 위한 수단으로서, 플라스미드 벡터, 코즈미드 벡터, 박테리오파아지 벡터 등 공지의 발현벡터를 사용할 수 있으며, 벡터는 DNA 재조합 기술을 이용한 임의의 공지된 방법에 따라 당업자가 용이하게 제조할 수 있다.The vector may be introduced into a cell to express the zinc finger nuclease of the present invention, and a known expression vector such as a plasmid vector, a cosmid vector, a bacteriophage vector, and the like may be used. According to known methods of the art can be easily prepared.

본 발명의 벡터는 본 발명에 따른 징크 핑거 뉴클레아제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드가 작동 가능하게 연결된 재조합 벡터일 수 있다. 상기 "작동 가능하게 연결된"은 발현 조절 서열이 징크 핑거 뉴클레아제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드 서열의 전사 및 해독을 조절하도록 연결된 것을 말하며, 발현 조절 서열 (프로모터 포함)의 조절하에 폴리뉴클레오티드 서열이 발현되어 폴리뉴클레오티드 서열에 의해 코딩되는 징크 핑거 뉴클레아제가 생성되도록 정확한 해독 프레임을 유지시키는 것을 포함한다.
The vector of the present invention may be a recombinant vector operably linked to a polynucleotide encoding a zinc finger nuclease according to the present invention. "Operably linked" refers to that expression control sequences are linked to regulate transcription and translation of the polynucleotide sequence encoding the zinc finger nuclease, wherein the polynucleotide sequence is expressed under the control of the expression control sequence (including the promoter) Maintaining an accurate reading frame such that zinc finger nucleases encoded by the polynucleotide sequence are produced.

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 본 발명에 따른 징크 핑거 뉴클레아제를 사용하여 마이오스타틴 (myostatin, mstn) 유전자를 녹아웃시키는 방법을 제공한다.As another aspect, the present invention provides a method for knocking out the myostatin (mstn) gene using the zinc finger nuclease according to the present invention.

또한, 또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 본 발명에 따른 마이오스타틴 유전자를 녹아웃 시키는 방법에 의하여 마이오스타틴 유전자가 녹아웃된 세포 또는 인간을 제외한 동물을 제공한다.In still another aspect, the present invention provides an animal except a human or a cell in which the myostatin gene is knocked out by a method of knocking out the myostatin gene according to the present invention.

상기 세포는 마이오스타틴 유전자 중 하나 또는 두 개의 대립유전자가 녹아웃된 세포 또는 동물로서, 바람직하게는 개체의 생산량을 증가시키고자 하는 인간을 제외한 동물 유래의 세포, 또는 동물일 수 있다.The cell may be a cell or an animal in which one or two alleles of the myostatin gene is knocked out, preferably a cell derived from an animal other than a human being, or an animal, to increase the yield of the individual.

본 발명에서 용어, "인간을 제외한 동물"은 개체의 생산량을 증가시키고자 하는 개체로서, 이에 제한되지는 않으나, 포유 동물, 어류, 조류 등일 수 있다. 바람직하게는 어류일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제브라피쉬를 이용하였다.In the present invention, the term "animal except human" is an individual who wants to increase the production of the individual, but is not limited thereto, and may be a mammal, a fish, a bird, and the like. Preferably may be fish. In one embodiment of the present invention used zebrafish.

본 발명에서, 용어 "녹아웃"은 마이오스타틴 유전자의 발현을 억제하는 것을 의미하며, 본 발명에서는 마이오스타틴을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제에 의하여 마이오스타틴 유전자에 돌연변이를 유발하여 녹아웃시키게 된다.In the present invention, the term "knockout" means inhibiting the expression of the myostatin gene, and in the present invention, mutations in the myostatin gene are knocked out by a zinc finger nuclease that targets myostatin. do.

징크 핑거 뉴클레아제는 동형이량체 (homodimer) 또는 이형이량체 (heterodimer) 형태인 이량체 (dimer) 형태로 작용할 수 있으며, 이중 가닥을 절단하여 본 발명의 원하는 목적을 이룰 수 있다. 이량체로서 기능을 하는 징크 핑거 뉴클레아제의 경우 목적으로 하는 하나의 DNA 부위 (single DNA site)를 인지하기 위하여 두 개의 ZFN 단량체 (monomer)로 구성된다. 또한, 하나의 징크 핑거 모듈은 DNA 3bp를 인식하여 결합하므로 징크 핑거 모듈 2개 내지 4개로 구성된 징크 핑거 도메인은 DNA 6 내지 12bp의 DNA 인지부위에 결합하여 ZFN 한 쌍(pair)을 구성할 수 있다.Zinc finger nucleases can function in the form of dimers, either in the form of a homodimer or a heterodimer, and the double strands can be cleaved to achieve the desired object of the present invention. Zinc finger nucleases that function as dimers consist of two ZFN monomers in order to recognize a single DNA site of interest. In addition, since one zinc finger module recognizes and binds DNA 3bp, a zinc finger domain consisting of two to four zinc finger modules may bind to a DNA recognition region of 6 to 12 bp to form a ZFN pair. .

바람직하게, 본 발명의 마이오스타틴 유전자를 녹-아웃 시키는 방법은 (a) 본 발명에 따른 징크 핑거 뉴클레아제를 세포 내에서 발현시키거나 세포 외에서 발현하여 상기 세포 내로 도입하는 단계 (b) 상기 세포 내에서 발현되거나 도입된 징크 핑거 뉴클레아제가 세포 내 마이오스타틴 유전자에 이중 가닥 손상을 일으키는 단계 및 (c) 상기 이중 가닥 손상에 의해 마이오스타틴 유전자에 돌연변이가 유발되는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the method for knocking out the myostatin gene of the present invention comprises the steps of (a) expressing the zinc finger nuclease according to the present invention intracellularly or extracellularly and introducing into the cell (b) the The zinc finger nuclease expressed or introduced in the cell may cause double strand damage to the myostatin gene in the cell, and (c) the mutation may be induced in the myostatin gene by the double stranded damage. .

상기 징크 핑거 뉴클레아제의 세포 내 도입은 마이오스타틴 유전자에 이중 가닥 손상을 일으키기 위하여, 바람직하게는 1쌍 이상의 징크 핑거 뉴클레아제를 세포 내로 도입할 수 있으며, 보다 바람직하게는 서열번호 14의 아미노산 서열로 표시되는 징크 핑거 도메인을 포함하는 징크 핑거 뉴클레아제 및 서열번호 15의 아미노산 서열로 표시되는 징크 핑거 도메인을 포함하는 징크 핑거 뉴클레아제 1쌍을 세포 내로 도입할 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 서열번호 16 및 서열번호 17의 아미노산 서열로 표시되는 징크 핑거 뉴클레아제 1쌍을 세포 내로 도입할 수 있다.Incorporation of the zinc finger nuclease into the cell may preferably introduce one or more pairs of zinc finger nucleases into the cell in order to cause double strand damage to the myostatin gene, and more preferably, SEQ ID NO: A pair of zinc finger nucleases comprising a zinc finger domain represented by an amino acid sequence and a zinc finger nuclease comprising a zinc finger domain represented by an amino acid sequence of SEQ ID NO: 15 may be introduced into a cell, and even more preferred. Preferably, a pair of zinc finger nucleases represented by the amino acid sequences of SEQ ID NO: 16 and SEQ ID NO: 17 can be introduced into the cell.

상기 징크 핑거 뉴클레아제는 폴리펩티드 또는 폴리뉴클레오티드 형태로 도입될 수 있으며, 이를 위한 방법은 당업계에 공지된 어떠한 방법도 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 징크 핑거 뉴클레아제를 세포 내로 도입하기 위하여 트랜스펙션 (transfection) 또는 형질도입 (transduction)에 의하여 외래 DNA를 세포로 유입시킬 수 있다. 트랜스펙션은 칼슘 포스페이트-DNA 공침전법, DEAE-덱스트란-매개 형질감염법, 폴리브렌-매개 형질감염법, 전기충격법, 미세주사법, 리포좀 융합법, 리포펙타민 및 원형질체 융합법 등의 당분야에 공지된 여러 방법에 의해 수행될 수 있다.The zinc finger nuclease may be introduced in the form of a polypeptide or polynucleotide, and the method for this may be any method known in the art. For example, foreign DNA may be introduced into a cell by transfection or transduction in order to introduce the zinc finger nuclease into the cell. Transfection includes calcium phosphate-DNA coprecipitation, DEAE-dextran-mediated transfection, polybrene-mediated transfection, electroshock, microinjection, liposome fusion, lipofectamine and protoplast fusion. It can be carried out by various methods known in the art.

또한, 징크 핑거 뉴클레아제의 세포 내에서 발현은 당업계에 알려진 어떠한 방법도 사용할 수 있으며, 그 예로는 벡터를 이용할 수 있다. 상기 벡터는 플라스미드 벡터, 코즈미드 벡터, 박테리오파아지 벡터 및 바이러스 벡터 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 적합한 발현벡터는 프로모터, 오퍼레이터, 개시코돈, 종결코돈, 폴리아데닐화 서열 및 인핸서 같은 발현 조절 인자 외에도 분비를 위한 시그널 서열 등을 포함할 수 있으며, 목적에 따라 다양하게 제조될 수 있다. In addition, the expression in the cells of the zinc finger nuclease can be any method known in the art, for example, a vector can be used. Such vectors include, but are not limited to, plasmid vectors, cosmid vectors, bacteriophage vectors, viral vectors, and the like. Suitable expression vectors may include signal sequences for secretion in addition to expression control factors such as promoters, operators, initiation codons, termination codons, polyadenylation sequences and enhancers, and can be prepared in various ways according to the purpose.

상기 세포는 본 발명의 징크 핑거 뉴클레아제에 의하여 마이오스타틴 유전자를 녹아웃시키고자 하는 세포로서, E. coli와 같은 원핵세포; 이스트, 진균, 원생동물, 고등 식물, 곤충과 같은 진핵 세포; 양서류 세포; 어류 세포; CHO, HeLa, COS-1, HEK, HCT116, K562, BJ fibroblast와 같은 포유류 세포, 예를 들어 배양된 세포(시험관 내), 이식편 및 1 차 배양물(시험관 내 및 생체 외) 및 생체 내 세포; 또는 인간 공여자 및 환자로부터 분리된 혈액 및 다양한 조직 유래의 세포일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 목적상 생산량 증가를 하고자 하는 개체일 수 있다.The cell is a cell to knock out the myostatin gene by the zinc finger nuclease of the present invention, prokaryotic cells such as E. coli; Eukaryotic cells such as yeast, fungi, protozoa, higher plants, insects; Amphibian cells; Fish cells; Mammalian cells such as CHO, HeLa, COS-1, HEK, HCT116, K562, BJ fibroblast, such as cultured cells (in vitro), grafts and primary cultures (in vitro and ex vivo) and cells in vivo; Or cells derived from blood and various tissues isolated from human donors and patients, but are not limited thereto. For the purposes of the present invention may be an individual to increase the production.

상기 징크 핑거 뉴클레아제는 세포 내로 도입되었을 때 마이오스타틴 유전자상의 원하는 부분에 이중 가닥 손상을 유도할 수 있으며, 마이오스타틴 유전자상에 이중 가닥 손상이 발생하면 세포는 자체적으로 가지고 있는 수리 기작을 이용하여 손상된 부위를 고치게 된다. 이때, 세포는 비상동 말단 결합 (non-homologous end joining, NHEJ) 방식으로 손상된 부위를 고치게 되고, 끊어진 DNA 가닥 말단에서 삽입 (insertion)이나 결실 (deletion)이 일어나는 오류가 발생하기 쉬운 (error-prone) 방향으로 수리가 진행된다. 따라서, 마이오스타틴 유전자에 돌연변이가 유발되고, 궁극적으로 마이오스타틴 유전자를 녹-아웃 시킬 수 있다.When the zinc finger nuclease is introduced into a cell, the zinc finger nuclease can induce a double stranded damage to a desired portion on the myostatin gene. To repair the damaged area. At this time, the cell repairs the damaged site by non-homologous end joining (NHEJ) method, and an error-prone that causes insertion or deletion at the broken DNA strand ends occurs. Repair is performed in the direction of). Thus, mutations in the myostatin gene can be induced, ultimately knocking out the myostatin gene.

바람직하게, 상기 돌연변이는 치환, 결실, 삽입 및 이들의 조합에 의한 돌연변이일 수 있다.Preferably, the mutation may be a mutation by substitution, deletion, insertion and combination thereof.

본 발명의 일실시예에서는, 마이오스타틴 1 유전자를 녹-아웃 시키기 위하여 본 발명의 징크 핑거 뉴클레아제 중에서 대표적으로 ZFN e1_219a 쌍을 사용한 결과, ZFN e1_219a 쌍을 미세주입한 제브라피쉬에서 마이오스타틴 1 유전자에 돌연변이가 유발되었고, 궁극적으로 마이오스타틴 1 유전자가 녹아웃됨을 확인할 수 있었다 (도 5). 이러한 결과는 본 발명의 징크 핑거 뉴클레아제가 마이오스타틴 1 유전자가 녹아웃된 세포를 만들기 위하여 유용하게 사용될 수 있음을 시사하며, 성장이 빠르며 개체 크기가 큰 개체를 제조할 수 있음을 시사한다.
In one embodiment of the present invention, as a result of using ZFN e1_219a pair typically among zinc finger nucleases of the present invention to knock out myostatin 1 gene, myostatin in zebrafish microinjected with ZFN e1_219a pair Mutation was induced in the 1 gene, it was confirmed that the myostatin 1 gene ultimately knocked out (Fig. 5). These results suggest that the zinc finger nuclease of the present invention can be usefully used to make cells in which myostatin 1 gene is knocked out, and that the growth of fast and large individuals can be made.

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 본 발명에 따른 징크 핑거 뉴클레아제, 상기 징크 핑거 뉴클레아제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드, 또는 상기 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 포함하는, 마이오스타틴 (myostatin, mstn) 유전자의 녹아웃용 키트를 제공한다.In another aspect, the invention provides a myostatin comprising a zinc finger nuclease according to the invention, a polynucleotide encoding said zinc finger nuclease, or a vector comprising said polynucleotide. mstn) provides a knockout kit for genes.

또한, 상기 마이오스타틴 유전자의 녹아웃용 키트는 최적의 반응 수행 조건을 기재한 사용설명서를 추가로 포함할 수 있다. 사용설명서는 팜플렛 또는 전단지 형태의 안내 책자, 키트에 부착된 라벨, 및 키트를 포함하는 패키지의 표면상에 설명을 포함한다. 또한, 안내서는 인터넷과 같이 전기 매체를 통해 공개되거나 제공되는 정보를 포함할 수 있다.In addition, the kit for knockout of the myostatin gene may further include an instruction manual describing an optimal reaction performance condition. Instructions for use include brochures in the form of pamphlets or leaflets, labels affixed to the kit, and instructions on the surface of the package containing the kit. In addition, the brochure may include information that is disclosed or provided through an electronic medium, such as the Internet.

상기 마이오스타틴 유전자의 녹아웃용 키트는 마이오스타틴 유전자의 녹아웃을 위하여 필요한 적절한 양의 마이오스타틴을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제, 상기 징크 핑거 뉴클레아제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드 또는 상기 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터를 포함할 수 있다.
The kit for knockout of the myostatin gene is a zinc finger nuclease that targets an appropriate amount of myostatin required for knockout of the myostatin gene, a polynucleotide encoding the zinc finger nuclease, or the polynucleotide It may include a vector comprising a.

또 다른 하나의 양태로서, 본 발명은 본 발명에 따른 징크 핑거 뉴클레아제를 사용하여 마이오스타틴 유전자가 녹아웃된 세포를 포함하는, 야생형보다 성장 속도 향상 또는 개체 크기가 증가한 인간을 제외한 동물을 제조하는 방법을 제공한다. 상기 동물은 바람직하게는 어류일 수 있다.In another embodiment, the present invention provides an animal except for a human having an improved growth rate or increased individual size than a wild type, including a cell knocked out of a myostatin gene using a zinc finger nuclease according to the present invention. Provide a way to. The animal may preferably be a fish.

이와 같은 동물의 제조는 공지된 방법에 의하여 발생배 상태의 수정란에 본 발명에 따른 징크 핑거 뉴클레아제를 도입하여 수행할 수 있다. 또는 공지된 체세포 핵이식 방법에 의해 체세포에 본 발명에 따른 징크 핑거 뉴클레아제를 도입하여 수행할 수 있다.The preparation of such animals can be carried out by introducing a zinc finger nuclease according to the present invention into a fertilized egg of a embryonic state by a known method. Or by introducing a zinc finger nuclease according to the present invention into somatic cells by a known somatic cell nuclear transfer method.

본 발명에서 용어, "핵이식 (nuclear transfer)"이란 세포의 핵을 이미 핵을 제거한 난자에 넣어 이식시키는 것을 의미하며, 이런 핵이식된 수정란을 착상시켜서 태어난 개체는 핵공여 세포의 유전적 물질이 핵수여 세포질로 그대로 전달되었기 때문에 유전적으로 완전히 동일한 복제 개체이다.As used herein, the term "nuclear transfer" refers to transplanting the nucleus of a cell into an egg from which the nucleus has already been removed, and an individual born by implanting such a nucleated fertilized egg has a genetic material of a donor cell. It is a genetically identical clone because it has been delivered to the nuclear donor cytoplasm.

난자의 유전 물질을 제거하는 방법에는, 물리적인 방법, 화학적인 방법, Cytochalasin B 를 사용한 원심분리법 등이 있다 (Tatham et al., Hum Reprod., 11(7);1499-1503, 1996). 마이오스타틴 유전자가 녹아웃된 체세포는 세포막융합법, 세포질내미세주입법 등을 이용하여 핵이 제거된 난자내로 도입된다. 세포막융합법은 간단하며 대규모 수정란 생산에 적합하다는 장점이 있으며, 세포질내 미세주입법은 핵과 난자내 물질들과의 접촉을 극대화시킨다는 장점이 있다. 체세포와 핵이 제거된 난자와의 융합은 전기자극을 통하여 세포막의 점도를 변화시켜 융합시키는 방법을 통하여 재조합한다. 이때, 미세전류ㆍ전압을 자유롭게 조정할 수 있는 전기융합기를 이용하면 편리하다.
Methods for removing genetic material of eggs include physical methods, chemical methods, centrifugation using Cytochalasin B, etc. (Tatham et al., Hum Reprod., 11 (7); 1499-1503, 1996). Somatic cells knocked out of the myostatin gene are introduced into the nucleus from which the nucleus has been removed by cell membrane fusion, intracellular microinjection, or the like. Cell membrane fusion has the advantage of being simple and suitable for large-scale fertilized egg production, and intracellular microinjection has the advantage of maximizing contact between the nucleus and egg material. Fusion of somatic cells and nuclei from which the nucleus has been removed is recombined by fusion by changing the viscosity of the cell membrane through electrical stimulation. At this time, it is convenient to use an electric fusion machine that can freely adjust the fine current and voltage.

본 발명의 마이오스타틴을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제를 이용하여 제브라피쉬 게놈 상의 마이오스타틴 유전자를 녹아웃 시킬 수 있으며, 이를 통하여 성장이 빠르거나 크게 성장한 개체를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 징크 핑거 뉴클레아제에 의한 세포 내 마이오스타틴의 녹아웃은 세포가 살아있는 한 계속하여 유지될 수 있을 뿐만 아니라, 세포분열시 딸세포로 그대로 전달되므로 개량된 개체 또는 가축을 제조하는 데 효과적으로 사용할 수 있다. The zinc finger nuclease targeting the myostatin of the present invention can be used to knock out the myostatin gene on the zebrafish genome, thereby making it possible to prepare an individual whose growth is fast or large. In addition, knockout of intracellular myostatin by the zinc finger nuclease of the present invention can be maintained as long as the cell is alive, and is delivered as it is to daughter cells during cell division. Can be used effectively.

도 1은 마이오스타틴 유전자의 구조와 마이오스타틴이 결여된 동물을 나타낸 도이다. (A)는 마이오스타틴 유전자의 구조를, (B)는 마이오스타틴 유전자가 결여된 동물들을 나타낸 도이다. a.개; b.소(belgian blue); c.생쥐; d.양.
도 2는 마이오스타틴 1 유전자를 표적할 수 있는 ZFN 쌍과 e1_219a ZFN 쌍의 아미노산 서열을 나타낸 도이다 (서열번호 16 및 17). (주) 툴젠의 ZF 모듈로 제브라피쉬 마이오스타틴 1 유전자를 표적할 수 있는 ZFN 쌍을 설계하였다. 그 중 e1_219a ZFN 쌍의 아미노산 서열을 나타낸 도이다. 굵은 글씨: ZF 모듈의 특정 염기를 인식하는 아미노산 서열을 나타낸다.
도 3은 루시퍼라제 (luciferase)-SSA 리포터 분석의 기작과 마이오스타틴 ZFN의 활성 시험 결과를 나타낸 도이다. (A)는 루시퍼라제의 중간 300bp가 겹쳐지게 설계된 불완전한 단편 사이에 마이오스타틴 ZFN의 표적의 염기 서열을 클로닝한 벡터에 표적하는 ZFN이 붙어서 이중가닥손상이 일어나게 되면 SSA DNA 복구 기작에 의해서 완전한 루시퍼라제가 되어서 발현되게 되어 활성을 측정할 수 있음을 나타낸 도이다. (B)는 제브라피쉬 마이오스타틴 유전자를 표적하는 ZFN을 처리했을 때 I-SceI에 대한 상대적인 활성값을 나타낸 도이다. Zif268은 자연계에 존재하는 징크 핑거 단백질을 나타낸다.
도 4는 Surveyor 뉴클레아제 mismatch assay의 원리와 e1_219a ZFN을 미세주입한 개체에서의 변이 확인을 나타낸 도이다. e1_219a ZFN의 표적의 변이를 확인하기 위해서 e1_219a ZFN의 표적 DNA를 증폭시켜서 산물을 재풀림 과정을 통해서 이종이중체를 형성시켜서 T7endonuclease1으로 절단하여 변이의 여부를 확인하였다. 젤 그림에서 e1_219a ZFN 쌍을 미세주입한 표본에서 예상된 크기의 잘린 밴드를 확인할 수 있다.
도 5는 e1_219a ZFN에 의한 변이 염기서열 확인과 단백질 아미노산 서열 변화를 나타낸 도이다. (A)는 e1_219a ZFN을 미세주입한 표본에서 시퀀싱 분석으로 확인된 변이의 염기 서열을 나타낸 도이다. (B)는 염기 서열 변이에 의한 아미노산 서열의 변화를 나타낸 도이다 (빨간 화살표 머리 : e1_219a ZFN의 표적 위치).
도 6은 징크 핑거 모듈 및 이의 표적 서열을 나타낸 도이다.
1 is a diagram showing the structure of the myostatin gene and animals lacking myostatin. (A) shows the structure of the myostatin gene, and (B) shows the animals lacking the myostatin gene. a. dog; b. belgian blue; c. mice; d.
Figure 2 is a diagram showing the amino acid sequence of the ZFN pair and e1_219a ZFN pair that can target myostatin 1 gene (SEQ ID NO: 16 and 17). A ZFN pair capable of targeting zebrafish myostatin 1 gene was designed with ZF module of Tulcene. It is a figure which shows the amino acid sequence of e1_219a ZFN pair. Bold: amino acid sequence that recognizes a specific base of the ZF module.
3 is a diagram showing the mechanism of luciferase-SSA reporter assay and the results of the activity test of myostatin ZFN. (A) is a complete lucifer by SSA DNA repair mechanism when double stranded damage occurs due to a ZFN attached to a vector cloning the base sequence of myostatin ZFN between incomplete fragments designed to overlap the intermediate 300bp of luciferase. It is a figure showing that the activity can be measured by being expressed as a laze. (B) is a diagram showing the relative activity value for I-SceI when ZFN targeting the zebrafish myostatin gene is treated. Zif268 represents zinc finger protein present in nature.
Figure 4 is a view showing the principle of the surveyor nuclease mismatch assay and confirmation of mutations in the subject microinjected with e1_219a ZFN. In order to confirm the target mutation of e1_219a ZFN, the target DNA of e1_219a ZFN was amplified, and the product was heterozygous formed by re-unfolding to confirm the mutation by cutting with T7endonuclease1. In the gel plot, we can see the cut band of the expected size in the sample microinjected with the e1_219a ZFN pair.
Figure 5 is a diagram showing the identification of the nucleotide sequence and protein amino acid sequence changes by e1_219a ZFN. (A) is a diagram showing the nucleotide sequence of the mutation confirmed by sequencing analysis in the sample microinjected with e1_219a ZFN. (B) is a figure which shows the change of the amino acid sequence by nucleotide sequence change (red arrowhead: target position of e1_219a ZFN).
6 shows a zinc finger module and its target sequence.

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

실시예Example 1:  One: 징크Zinc 핑거Finger 뉴클레아제 ( Nuclease ( ZFNZFN ) 설계 및 벡터 제작Design and vector production

<1-1> <1-1> 징크Zinc 핑거Finger 뉴클레아제 ( Nuclease ( ZFNZFN ) 설계) design

ZFN을 제조하기 위해서는 DNA의 정방향 (forward) 및 역방향 가닥 (reverse strand)에 5~6bp 간격을 두고 각각 9~12bp에 붙을 수 있는 ZF 모듈을 조합하여야 한다.In order to prepare ZFNs, ZF modules that can be attached to 9-12bp each have a 5-6bp spacing on the forward and reverse strands of DNA.

이에, (주) 툴젠 (ToolGen, Inc.)에서 보유하고 있는 ZF 모듈을 바탕으로 제브라피쉬의 마이오스타틴 1 (mstn1) 유전자의 각 엑손 DNA 염기서열에 대한 ZFN 조합 목록을 선택하여 하기 표 1에 나타냈다.Thus, ZFN combination list for each exon DNA sequence of zebrafish myostatin 1 (mstn1) gene was selected based on the ZF module possessed by ToolGen, Inc., and is shown in Table 1 below. Indicated.

ZFN nameZFN name 좌위(locus)Locus 징크 핑거 모듈(Zinc finger)Zinc finger module e1_219a
e1_219a
e1_219Rae1_219Ra RDHT (16)RDHT (16) HSSR (28)HSSR (28) ISNR (5)ISNR (5)
e1_219Fe1_219F rdnq (18)rdnq (18) DSAR2 (3)DSAR2 (3) RDER2 (15)RDER2 (15) DSNRa (1)DSNRa (1) e1_219b
e1_219b
e1_219Rbe1_219Rb RDHT (16)RDHT (16) VSSR (22)VSSR (22) ISNR (5)ISNR (5)
e1_219Fe1_219F rdnq (18)rdnq (18) DSAR2 (3)DSAR2 (3) RDER2 (15)RDER2 (15) DSNRa (1)DSNRa (1) e1_222a
e1_222a
e1_222Rae1_222Ra RDHT (16)RDHT (16) HSSR (28)HSSR (28) ISNR (5)ISNR (5) VSTR (23)VSTR (23)
e1_222Fe1_222F rdnq (18)rdnq (18) DSAR2 (3)DSAR2 (3) RDER2 (15)RDER2 (15) e1_222b
e1_222b
e1_222Rbe1_222Rb RDHT (16)RDHT (16) VSSR (22)VSSR (22) ISNR (5)ISNR (5) VSTR (23)VSTR (23)
e1_222Fe1_222F rdnq (18)rdnq (18) DSAR2 (3)DSAR2 (3) RDER2 (15)RDER2 (15)

멀티-핑거 징크 핑크 뉴클레아제의 개발을 위하여 툴젠에서 개발한 컴퓨터 알고리즘 프로그램인 ToolGen ZFNfinder 프로그램을 이용하여 입력된 DNA 염기서열에 대해 각 ZFN 모듈이 붙는 부분과 인식하는 염기서열, 및 조합된 모듈을 출력하였다.
Using the ToolGen ZFNfinder program, a computer algorithm program developed by Tulgen for the development of multi-finger zinc pink nucleases, the portions to which each ZFN module is attached, the recognized sequences, and the combined modules Output.

<1-2> <1-2> ZFNZFN 발현 벡터 제작 Production of expression vector

ZFNs의 각 1-핑거 모듈은 발현 벡터인 pcDNA3.1 (Invitrogen) 벡터에 삽입되어 있다. N-말단에 위치하는 ZF (Zinc-Finger)의 벡터는 제한효소 PstIAgeI (5'-A^CCGGT-3')로 절단하고, C-말단에 위치하는 ZF의 벡터는 PstIXmaI (5'-C^CCGGG-3')로 절단하여 Gel extraction kits (QIAquick Gel Extraction Kit, QIAGEN)로 분리하였다. 분리된 DNA 단편을 T4 ligase로 라이게이션하여 2-핑거 뉴클레아제 벡터를 제작하였다. 다시 위와 같은 방법으로 3-/4-핑거 뉴클레아제 벡터를 제작하였다 (Bae, K.H. et al., Nat Biotechnol., 21, 275-280, 2003). 각각의 ZFN은 3bp를 인식하는 한 개의 ZF 모듈 3~4개와 제한효소 FokI의 절단 도메인으로 구성되어 있으며, 제한효소 AgeIXmaI의 절단면의 상보성을 이용하여 ZF 모듈을 연속적으로 이어 붙여 클로닝하였다.
Each 1-finger module of ZFNs is inserted into the expression vector pcDNA3.1 (Invitrogen) vector. Vector of ZF (Zinc-Finger) which is located in the N- terminal restriction enzyme PstI and AgeI (5'-A ^ CCGGT- 3 ') vector of ZF for cutting, and the C- terminal position in the PstI and XmaI (5 '-C ^ CCGGG-3') was isolated by gel extraction kits (QIAquick Gel Extraction Kit, QIAGEN). The isolated DNA fragment was ligated with T4 ligase to construct a two-finger nuclease vector. Again, a 3- / 4-finger nuclease vector was constructed in the same manner as above (Bae, KH et al., Nat Biotechnol. , 21, 275-280, 2003). Each ZFN paste was cloned after a single ZF domains and consists of the cutting of the module 3-4 and one restriction enzyme FokI, the restriction enzyme AgeI and ZF module using the complementarity of the cut surface of the XmaI recognizing 3bp continuously.

<1-3> <1-3> ZFNZFN of FokIFok 변이체Mutant 교체 substitute

ZFN의 3-/4-핑거 뉴클레아제 벡터를 AgeIXhoI으로 절단하여 주형 DNA 조각을 Gel extraction kits (QIAquick Gel Extraction Kit, QIAGEN)로 분리하고, FokI sharkey variant도 AgeIXhoI으로 절단하여 주형 DNA 조각을 Gel extraction kits (QIAquick Gel Extraction Kit, QIAGEN)로 분리하였다. 상기 DNA 단편을 T4 ligase로 붙였다. 연결된 단편을 pcDNA3 (Invitrogen)에 클로닝하였다.
By cutting the 3/4-finger nucleases vector of ZFN with AgeI and XhoI to remove the template DNA fragment Gel extraction kits (QIAquick Gel Extraction Kit , QIAGEN) and, FokI sharkey variant also cleaved with XhoI and AgeI template DNA The pieces were separated by Gel extraction kits (QIAquick Gel Extraction Kit, QIAGEN). The DNA fragment was attached with T4 ligase. The linked fragments were cloned into pcDNA3 (Invitrogen).

실시예Example 2:  2: SSASSA ( ( SingleSingle strandstrand annealingannealing ) 리포터 시스템을 이용한 ) Reporter system ZFNZFN 활성 분석 Activity analysis

ZFN 활성도를 확인하는 방법으로 B2H (bacterial two-hybridization) 시스템 (J.K. Joung, et al., Proc . Natl . Acad . Sci ., 97, 7382-7387, 2000; J.A. Hurt, et al., Proc . Natl . Acad . Sci ., 100, 12271-12276, 2003)과 SSA (Single-strand annealing) 시스템 (Chames P, et al., Nucleic Acids Res ., 33: e178. doi: 10.1093/nar/gni175, 2005; Y. Doyon, et al., Nature biotech ., 26, 702-708, 2008) 등이 이용되고 있다. 본 발명자들은 독자적으로 포유동물 세포에서 SSA 리포터 시스템을 설계하고 제작하여 ZFN의 활성도를 평가하였다. SSA는 DSB (double-strand breakage)를 복구하는 경로 중 하나로써 DSB가 일어난 부위에 근접하여 동일 염기서열이 반복되어 있을 때 상보적으로 DNA를 연결하여 복구시킨다 (도 3A). 즉, 루시퍼라제의 중간 300bp가 겹쳐지게 설계된 불완전한 단편 사이에 마이오스타틴 1 ZFN의 표적 염기 서열을 클로닝한 벡터에 표적하는 ZFN이 붙어서 이중가닥손상이 일어나게 되면 SSA DNA 복구 기작에 의해서 완전한 루시퍼라제가 되어서 발현하므로 활성을 측정할 수 있는 원리이다. 이에 다음과 같은 방법으로 세포기반 루시퍼라제-SSA 시스템을 구축하고 ZFN 활성을 측정하였다.
As a method of determining ZFN activity, a bacterial two-hybridization (B2H) system (JK Joung, et al., Proc . Natl . Acad . Sci . , 97, 7382-7387, 2000; JA Hurt, et al., Proc . Natl . Acad. Sci., 100, 12271-12276, 2003) and SSA (Single-strand annealing) system (Chames P, et al., Nucleic Acids Res . , 33: e178. doi: 10.1093 / nar / gni 175, 2005; Y. Doyon, et al., Nature biotech . , 26, 702-708, 2008). We independently designed and constructed an SSA reporter system in mammalian cells to evaluate the activity of ZFN. SSA is one of the pathways for repairing double-strand breakage (DSB) and complementarily repairs DNAs when the same nucleotide sequence is repeated in close proximity to the site where the DSB occurred (FIG. 3A). That is, when double stranded damage occurs due to a ZFN attached to a vector cloning the target nucleotide sequence of myostatin 1 ZFN between incomplete fragments in which intermediate 300bp of luciferase is designed to overlap, complete luciferase is induced by SSA DNA repair mechanism. Since it is expressed, it is a principle that can measure the activity. The cell-based luciferase-SSA system was constructed in the following manner and ZFN activity was measured.

<2-1> 루시퍼라제 <2-1> Luciferase SSASSA 벡터 제작 Vector production

pcDNA5/FRT/TO-luciferase-SSA 벡터를 BamHI으로 절단하고 pGEM T-easy 벡터에 삽입되어 있는 mstn1 유전자를 BamHI으로 절단하여 Gel extraction kits (QIAquick Gel Extraction Kit, QIAGEN)로 분리한 후, T4 ligase로 라이게이션하여 pcDNA5/FRT/TO-luciferase-SSA-mstn1을 제작하였다.
The pcDNA5 / FRT / TO- luciferase- SSA vector was digested with BamHI , and the mstn1 gene inserted into the pGEM T-easy vector was digested with BamHI , isolated by Gel extraction kits (QIAquick Gel Extraction Kit, QIAGEN), and then T4 ligase. Ligation to prepare pcDNA5 / FRT / TO- luciferase -SSA-mstn1.

<2-2> 형질 도입 <2-2> Transduction stablestable cellcell lineline 제작 making

Flp-In T-REx 293 세포 (KDR biotech co., LTD)를 10% FBS (fetal bovine serum), 100 units/㎖의 페니실린, 100 ㎍/㎖의 스트렙토마이신 및 0.1 mM의 NEAA (nonessential amino acids)을 포함하는 DMEM (Dulbecco’s modified Eagle’s medium)에 넣어 배양하였다. Flp-In T-REx 293 세포를 8×105세포/㎖로 깔고 3 ㎍의 DNA (pcDNA5/FRT/TO-luciferase-SSA-mstn1과 pOG44(Flp recombinase expression vector)의 비율 1:9)를 리포펙타민 2000 (Invitrogen)으로 트랜스펙션한 후, 37℃ 5% CO2에서 이틀 동안 배양하였다. 배양한 세포에 최종 200 ㎍/㎖ 농도로 하이그로마이신 (hygromycin)을 처리하여 세포의 유전체에 벡터가 삽입된 것을 선별하여 stable 세포주를 제작하여 리포터 세포로 사용하였다.
Flp-In T-REx 293 cells (KDR biotech co., LTD) were treated with 10% FBS (fetal bovine serum), 100 units / ml penicillin, 100 μg / ml streptomycin and 0.1 mM nonessential amino acids (NEAA). Culture was put in DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) containing. The Flp-In T-REx 293 Cell 8 × 10 5 cells / ㎖ to spread (ratio 1 of pcDNA5 / FRT / TO- luciferase -SSA- mstn1 and pOG44 (Flp recombinase expression vector): 9) of the 3 DNA ㎍ the Lipoic After transfection with Pectamine 2000 (Invitrogen), the cells were incubated at 37 ° C. 5% CO 2 for 2 days. The cultured cells were treated with hygromycin at a final concentration of 200 μg / ml, and the vectors inserted into the genome of the cells were selected to produce stable cell lines, which were used as reporter cells.

<2-3> <2-3> SSASSA 시스템을 이용한  System-based ZFNZFN 활성 분석 Activity analysis

상기 실시예 <2-2>에서 제작한 pcDNA5/FRT/TO-luciferase-SSA-mstn1이 삽입된 리포터 세포를 96-웰 플레이트에서 배양한 후, ZFN 쌍 (pair) 각각의 ZFN을 발현하는 플라스미드를 100 ng씩을 리포펙타민 2000 (Invitrogen)을 이용하여 트랜스펙션하였다. 트랜스펙션 후 48시간 배양하였을 때, 1 ㎍/㎖의 독시사이클린 (doxycycline)을 처리하여 루시퍼라제 유전자 발현을 유도하였다. 다시 24시간을 배양한 후, 세포를 회수하여 1x lysis buffer (Promega) 20 ㎕에 용해시켰다. 10 ㎕의 luciferase assay reagent (Promega)에 2 ㎕의 세포 용해물을 첨가하여 루시퍼라제 활성을 측정하였다.
After culturing the reporter cells in which pcDNA5 / FRT / TO- luciferase- SSA-mstn1 was inserted in Example <2-2> in a 96-well plate, a plasmid expressing ZFN of each ZFN pair was prepared. 100 ng each was transfected using Lipofectamine 2000 (Invitrogen). When cultured 48 hours after transfection, 1 μg / ml of doxycycline was treated to induce luciferase gene expression. After 24 hours of incubation, the cells were recovered and lysed in 20 μl of 1 × lysis buffer (Promega). Luciferase activity was measured by adding 2 μl of cell lysate to 10 μl of luciferase assay reagent (Promega).

그 결과, 대조군 (control)인 I-SceI의 활성을 100%로 두었을 때 측정 결과 e1_219a, e1_219b 쌍의 활성이 약 40%이상으로 나타났으며 (도 3B), 이전에 세포에서 변이를 유도하는 실험에서 활성도가 약 15~57%의 ZFN 쌍을 이용한 결과 (Hye-Joo Kim, et al., Genome research, 19(7): 1279-1288, 2009)와 비교할 때 돌연변이 유도에 적절한 ZFN을 확인하였다.
As a result, when the activity of the control (control) I-SceI was set to 100%, the activity of the e1_219a and e1_219b pairs was found to be about 40% or more (FIG. 3B). Results using ZFN pairs with an activity of about 15-57% (Hye-Joo Kim, et al., Genome research , 19 (7): 1279-1288, 2009), confirmed the appropriate ZFN for inducing mutations.

실시예Example 3:  3: ZFNZFN 에 의한 돌연변이 탐지Mutation detection by

<3-1> <3-1> 제브라피쉬Zebra fish 발생 및  Occurrence and 발생배Generation 준비 Ready

상기 실시예 2의 리포터 시스템 분석으로 가장 활성이 좋은 ZFN 쌍인 e1_219a ZFN(오른쪽 : FokI sharkeyRR, 왼쪽 핑거 : FokI sharkeyDAS)의 돌연변이를 분석하고자 하였다.The reporter system analysis of Example 2 was to analyze the mutation of the most active ZFN pair e1_219a ZFN (right: FokI sharkeyRR, left finger: FokI sharkeyDAS).

소형 열대어인 제브라피쉬는 적정 생육온도인 28.5℃의 수온을 유지한 어항에서 사육하였으며, 먹이는 시판하고 있는 브라인슈림프 (brine shrimp)를 부화시켜 사용하였다. 제브라피쉬의 산란과 수정은 빛에 의해 유도되므로 낮 14시간, 밤 10시간의 명암을 유지하였다. 전날 오후에 암,수 한상 씩을 전용 산란용 케이지 (mating cage)에 함께 넣어준 후 10시간 암처리를 하면 다음 날 수정란을 낳는다. 수정란을 수집하여 Ringer's solution (116 mM NaCl, 2.9 mM KCl, 1.8 mM CaCl2, 5 mM HEPES, pH7.2)으로 세척하고, 페트리 디쉬에 옮겨서, 28.5℃의 배양기에서 발생시켰다. 발생과정은 해부현미경으로 시간별 형태학적 특징들을 관찰하였다.
The zebrafish, a small tropical fish, was bred in a fishbowl maintained at a water temperature of 28.5 ° C, and the food was used by hatching commercial brine shrimp. Since zebrafish scattering and fertilization are induced by light, they maintain a contrast of 14 hours during the day and 10 hours at night. In the afternoon of the previous day, each male and female is put together in a dedicated mating cage, and after 10 hours of cancer treatment, fertilized eggs are born the next day. The fertilized eggs were collected and washed with Ringer's solution (116 mM NaCl, 2.9 mM KCl, 1.8 mM CaCl 2 , 5 mM HEPES, pH7.2), transferred to Petri dishes and generated in an incubator at 28.5 ° C. The developmental process was observed by anatomical microscope over time.

<3-2> 생체 외 전사 (<3-2> in vitro transcription ( InIn vitrovitro transcriptiontranscription ))

SSA 시스템을 통해서 좋은 활성을 갖는 각각의 ZFN의 센스-mRNA를 합성하기 위해 ZFN 모듈이 코딩되어있는 부분과 poly(A) 시그널의 3' 뒤를 자르기 위해서 제한효소 PvuII로 절단하고, 에탄올 (EtOH)로 정제를 하였다. 선형화된 플라스미드에 mMESSAGE mMACHINE™ (Ambion)를 사용하여 센스-mRNA를 합성하였다.
To synthesize the sense-mRNA of each ZFN with good activity through the SSA system, it was digested with restriction enzyme PvuII to cut the 3 'back of the poly (A) signal and the portion where the ZFN module was encoded, and with ethanol (EtOH). Purification was made. Sense-mRNA was synthesized using mMESSAGE mMACHINE ™ (Ambion) in the linearized plasmid.

<3-3> <3-3> mRNAmRNA 미세주입 Micro injection

제브라피쉬 발생배의 제1세포기 수정란을 얻은 후, 제1세포기에서 제4세포기 수정란의 세포질이나 난황난 (yolk)에 상기 실시예 <3-2>에서 제조한 ZFN 쌍 mRNA를 Microinjector (World Precision Instruments)를 이용하여 미세주입 (microinjection)하였다. mRNA의 최종농도를 0.5% 페놀 레드와 1:1로 섞어서 최종농도가 200 ng/㎕가 되게 하여 하나의 수정란에 약 100 pg~1 ng을 주입하였다.
After obtaining the first cell-phase fertilized egg of a zebrafish-producing embryo, the ZFN pair mRNA prepared in Example <3-2> was applied to the cytoplasm or yolk of the fourth-cell fertilized egg at the first cell phase. Microinjection using World Precision Instruments). The final concentration of mRNA was mixed 1: 1 with 0.5% phenol red so that the final concentration was 200 ng / μl and about 100 pg ~ 1 ng was injected into one fertilized egg.

<3-4> 게놈 <3-4> genome DNADNA 분리 detach

게놈 DNA (유전체 DNA)를 분리하기 위해서 미세주입 후 2~3일 간 배양 후 발생배에 DNA extraction buffer (10 mM Tris, pH8.0, 200 mM NaCl, 10 mM EDTA, 0.5% SDS, 100 ㎍/㎖ Proteinase K)를 첨가하여 55℃에서 12시간 반응시켰다. 발생배 용해물을 페놀/클로로폼 추출 후, 에탄올로 정제하여 1xTE (10mM Tris, pH8.0, 1mM EDTA)에 녹여서, 게놈 DNA를 분리하였다.
In order to isolate genomic DNA (genome DNA), the cells were cultured for 2 ~ 3 days after microinjection, followed by DNA extraction buffer (10 mM Tris, pH8.0, 200 mM NaCl, 10 mM EDTA, 0.5% SDS, 100 ㎍ /). ㎖ Proteinase K) was added and reacted at 55 ° C for 12 hours. The embryonic lysate was extracted with phenol / chloroform, purified with ethanol, dissolved in 1 × TE (10 mM Tris, pH8.0, 1 mM EDTA), and genomic DNA was isolated.

<3-5> <3-5> ZFNZFN 표적 위치 증폭 및  Target position amplification and 재풀림Rewinding ( ( reannealingreannealing ))

mstn1 엑손1 ZFN 표적 부분을 증폭시키기 위해서 게놈 DNA를 주형으로 1차 올리고 프라이머 셋트 (서열번호 10 및 11)를 이용하여 1차 PCR을 수행하여 게놈 상의 ZFN 표적 부분을 증폭시켰다. 증폭된 PCR 산물을 5분의 1로 희석한 것을 주형으로 2차 올리고 프라이머 셋트 (서열번호 12 및 13)를 이용하여 2차 PCR을 수행하여 증폭시켰다. 2차 PCR로 증폭된 산물을 PCR 기계로 아래 재풀림 설정을 수행하였다. 본 증폭 및 재풀림에 사용된 프라이머 및 PCR 조건은 하기와 같다:
To amplify the mstn1 exon1 ZFN target moiety, a first PCR was performed using genomic DNA as a template with primary oligo primer sets (SEQ ID NOs: 10 and 11) to amplify the ZFN target moiety on the genome. Diluted amplified PCR product by a fifth was amplified by performing a secondary PCR using a secondary oligo primer set (SEQ ID NO: 12 and 13) as a template. The product amplified by the secondary PCR was subjected to the below rewinding setup with a PCR machine. Primers and PCR conditions used for this amplification and re-unfolding are as follows:

1차 올리고-Fp: 5'-ATAGAGTGGCCAAAGTTGC-3' (서열번호 10)Primary Oligo-Fp: 5'-ATAGAGTGGCCAAAGTTGC-3 '(SEQ ID NO: 10)

1차 올리고-Rp: 5'-TTATGGTCGACGCTTGTGC-3' (서열번호 11)Primary Oligo-Rp: 5'-TTATGGTCGACGCTTGTGC-3 '(SEQ ID NO: 11)

2차 올리고-Fp: 5'-CCTTTAGCACGCCTTGGAA-3' (서열번호 12)Secondary Oligo-Fp: 5'-CCTTTAGCACGCCTTGGAA-3 '(SEQ ID NO: 12)

2차 올리고-Rp: 5'-CTGCGTAAAGGGTCTCTCCA-3' (서열번호 13)
Secondary oligo-Rp: 5'-CTGCGTAAAGGGTCTCTCCA-3 '(SEQ ID NO: 13)

1차 PCR 조건은 95℃에서 5분 수행 후, 95℃ 30초, 55℃ 30초, 72℃ 30초의 25 사이클 수행 후, 72℃에서 10분 수행하였다.The first PCR conditions were performed at 95 ° C. for 5 minutes, followed by 25 cycles of 95 ° C. 30 seconds, 55 ° C. 30 seconds, and 72 ° C. 30 seconds, followed by 10 minutes at 72 ° C.

2차 PCR 조건은 95℃에서 5분 수행 후, 95℃ 30초, 60℃ 30초, 72℃ 30초의 35 사이클 수행 후, 72℃에서 10분 수행하였다.Secondary PCR conditions were performed at 95 ° C. for 5 minutes, followed by 35 cycles of 95 ° C. 30 seconds, 60 ° C. 30 seconds, and 72 ° C. 30 seconds, followed by 10 minutes at 72 ° C.

재풀림 조건은 95℃에서 2분 수행 후, -2℃/sec 속도로 95℃에서 85℃로 온도를 내린 후, -0.1℃/sec 속도로 85℃ to 25℃로 온도를 내렸다.
The re-unwinding conditions were performed at 95 ° C. for 2 minutes, and then the temperature was lowered from 95 ° C. to 85 ° C. at a rate of −2 ° C./sec and then to 85 ° C. to 25 ° C. at a rate of −0.1 ° C./sec.

<3-6><3-6> T7E1T7E1 (( T7endonuclease1T7endonuclease1 ) ) mismachmismach 분석 analysis

Surveyor 뉴클레아제는 이종이중체 (heteroduplex) DNA의 상보적 결합을 하지 못하는 부분 (nick)을 인식하여 자른다. 이에, T7E1 mismatch 분석을 하기 위해 상기 e1_219a ZFN을 미세주입한 개체로부터 분리한 게놈 DNA를 상기 실시예 <3-5> 방법에 의해 PCR로 증폭하고, DNA를 재풀림시켜서 이종이중체를 제조하였다. 이종이중체 DNA를 T7E1 효소 ((주)툴젠)로 처리하여 15분 반응 후, 아가로스 젤에 로딩하여 분석하였다.
Surveyor nucleases recognize and cut nicks that do not complement the binding of heteroduplex DNA. Thus, genomic DNA isolated from the individual microinjected with e1_219a ZFN in order to perform T7E1 mismatch analysis was amplified by PCR by the method described in Example 3, and the DNA was unfolded to prepare a heterodimer. The heterodimeric DNA was treated with T7E1 enzyme (Tulgen) for 15 minutes and then loaded onto an agarose gel for analysis.

그 결과, e1_219a ZFN을 미세주입하지 않는 야생형 (WT)의 표본에서는 잘린 밴드가 없고 e1_219a ZFN을 미세주입한 표본들에서는 예상된 크기인 약 240bp에서 잘린 밴드를 관찰하였다 (도 4). 이와 같은 결과는 본 발명의 ZFN이 mstn1을 특이적으로 인식하여 절단함을 뒷받침하는 결과이다.
As a result, no band was cut in the wild type (WT) sample without microinjection of e1_219a ZFN, and the band was cut at about 240 bp of the expected size in the sample microinjected with e1_219a ZFN (Fig. 4). These results support the ZFN of the present invention to specifically recognize and cleave mstn1.

실시예Example 4:  4: 제브라피쉬에서In zebrafish ZFNZFN 에 의해 유도된 변이 염기서열 확인Mutation sequence identification induced by

ZFN에 의한 변이를 확인하기 위해서, Surveyor nuclease mismatch assay로 변이가 확인된 표본의 ZFN 표적 부분을 PCR로 증폭한 후 T-blunt cloning kit(Solgent, Inc.)를 이용하여 PCR로 증폭된 산물을 T-blunt 벡터로 삽입시켰다. ZFN의 표적 부분의 염기 서열이 삽입된 플라스미드 안에 있는 T7 프라이머로 시퀀스분석업체 (Solgent, Inc.)에 의뢰하여 변이가 일어난 염기 서열 정보를 얻었다.
In order to confirm the ZFN mutations, ZFN target portions of the specimens identified by the surveyor nuclease mismatch assay were amplified by PCR, and the products amplified by PCR using the T-blunt cloning kit (Solgent, Inc.) were analyzed. Inserted as -blunt vector. T7 primers in the plasmid into which the base sequence of the target portion of ZFN was inserted were requested by a sequencing company (Solgent, Inc.) to obtain nucleotide sequence information with mutations.

염기 서열 분석 결과, e1_219a ZFNs의 표적 위치에서 변이가 일어난 것을 확인할 수 있었다 (도 5). 확인된 변이는 ZFN에서는 주로 발생하는 4bp가 삽입된 변이와 4bp가 삭제된 변이임을 확인하였다. 이 변이들은 마이오스타틴 유전자가 정상적인 단백질 분자를 발현하지 못하고 단백질의 N-말단에서 짧은 단백질을 만든다. 마이오스타틴 단백질이 세포 신호 전달 체계 (signal transduction system)에서 활성을 갖게 되면 C-말단의 아미노산 중합체 (polypeptide)가 N-말단으로부터 분리되어 리간드로 작용한다. 본 발명에서 확인된 변이는 마이오스타틴의 리간드로 역할을 하는 C-말단이 전혀 만들어지지 않으므로 마이오스타틴 유전자 기능이 상실된다.As a result of the sequencing analysis, it was confirmed that the mutation occurred at the target position of the e1_219a ZFNs (FIG. 5). The identified mutations were confirmed that the 4bp inserted mutations and 4bp deleted mutations that occur mainly in ZFN. These mutations cause the myostatin gene to fail to express normal protein molecules and make short proteins at the N-terminus of the protein. When myostatin proteins become active in cellular signal transduction systems, the C-terminal amino acid polymer (polypeptide) is separated from the N-terminus and acts as a ligand. The mutation identified in the present invention loses myostatin gene function since no C-terminal that serves as a ligand of myostatin is made at all.

이와 같은 결과들은 본 발명의 ZFN이 마이오스타틴 1을 특이적으로 넉아웃 시킬 수 있음을 시사하는 것으로, 이와 같이 제조된 개체는 성장이 빠르거나 크게 성장한 개체를 제조할 수 있음을 시사하는 것이다.
These results suggest that the ZFN of the present invention can specifically knock out myostatin 1, suggesting that the individuals thus prepared can produce fast or largely grown individuals.

<110> Toolgen Incorporation <120> Zinc finger nuclease for targeting myostatin and use thereof <130> PA110864/KR <160> 18 <170> KopatentIn 2.0 <210> 1 <211> 24 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> DSNRa <400> 1 Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe Ser Asp Ser Ser Asn Leu 1 5 10 15 Gln Arg His Val Arg Asn Ile His 20 <210> 2 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> DSAR2 <400> 2 Tyr Ser Cys Gly Ile Cys Gly Lys Ser Phe Ser Asp Ser Ser Ala Lys 1 5 10 15 Arg Arg His Cys Ile Leu His 20 <210> 3 <211> 24 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ISNR <400> 3 Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe Ser Ile Ser Ser Asn Leu 1 5 10 15 Gln Arg His Val Arg Asn Ile His 20 <210> 4 <211> 25 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RDER2 <400> 4 Tyr His Cys Asp Trp Asp Gly Cys Gly Trp Lys Phe Ala Arg Ser Asp 1 5 10 15 Glu Leu Thr Arg His Tyr Arg Lys His 20 25 <210> 5 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RDHT <400> 5 Phe Gln Cys Lys Thr Cys Gln Arg Lys Phe Ser Arg Ser Asp His Leu 1 5 10 15 Lys Thr His Thr Arg Thr His 20 <210> 6 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> rdnq <400> 6 Phe Ala Cys Pro Glu Cys Pro Lys Arg Phe Met Arg Ser Asp Asn Leu 1 5 10 15 Thr Gln His Ile Lys Thr His 20 <210> 7 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VSSR <400> 7 Tyr Thr Cys Lys Gln Cys Gly Lys Ala Phe Ser Val Ser Ser Ser Leu 1 5 10 15 Arg Arg His Glu Thr Thr His 20 <210> 8 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VSTR <400> 8 Tyr Glu Cys Asn Tyr Cys Gly Lys Thr Phe Ser Val Ser Ser Thr Leu 1 5 10 15 Ile Arg His Gln Arg Ile His 20 <210> 9 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HSSR <400> 9 Phe Lys Cys Pro Val Cys Gly Lys Ala Phe Arg His Ser Ser Ser Leu 1 5 10 15 Val Arg His Gln Arg Thr His 20 <210> 10 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1st-oligo-Fp primer <400> 10 atagagtggc caaagttgc 19 <210> 11 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1st-oligo-Rp primer <400> 11 ttatggtcga cgcttgtgc 19 <210> 12 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 2nd-oligo-Fp primer <400> 12 cctttagcac gccttggaa 19 <210> 13 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 2nd-oligo-Rp primer <400> 13 ctgcgtaaag ggtctctcca 20 <210> 14 <211> 114 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> e1_219Ra <400> 14 Met Val Tyr Pro Tyr Asp Val Pro Asp Tyr Ala Glu Leu Pro Pro Lys 1 5 10 15 Lys Lys Arg Lys Val Gly Ile Arg Ile Pro Gly Glu Lys Pro Phe Gln 20 25 30 Cys Lys Thr Cys Gln Arg Lys Phe Ser Arg Ser Asp His Leu Lys Thr 35 40 45 His Thr Arg Thr His Thr Gly Glu Lys Pro Phe Lys Cys Pro Val Cys 50 55 60 Gly Lys Ala Phe Arg His Ser Ser Ser Leu Val Arg His Gln Arg Thr 65 70 75 80 His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe 85 90 95 Ser Ile Ser Ser Asn Leu Gln Arg His Val Arg Asn Ile His Thr Gly 100 105 110 Glu Lys <210> 15 <211> 144 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> e1_219F <400> 15 Met Val Tyr Pro Tyr Asp Val Pro Asp Tyr Ala Glu Leu Pro Pro Lys 1 5 10 15 Lys Lys Arg Lys Val Gly Ile Arg Ile Pro Gly Glu Lys Pro Phe Ala 20 25 30 Cys Pro Glu Cys Pro Lys Arg Phe Met Arg Ser Asp Asn Leu Thr Gln 35 40 45 His Ile Lys Thr His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr Ser Cys Gly Ile Cys 50 55 60 Gly Lys Ser Phe Ser Asp Ser Ser Ala Lys Arg Arg His Cys Ile Leu 65 70 75 80 His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr His Cys Asp Trp Asp Gly Cys Gly Trp 85 90 95 Lys Phe Ala Arg Ser Asp Glu Leu Thr Arg His Tyr Arg Lys His Thr 100 105 110 Gly Glu Lys Pro Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe Ser Asp 115 120 125 Ser Ser Asn Leu Gln Arg His Val Arg Asn Ile His Thr Gly Glu Lys 130 135 140 <210> 16 <211> 312 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> e1_219Ra ZFN <400> 16 Met Val Tyr Pro Tyr Asp Val Pro Asp Tyr Ala Glu Leu Pro Pro Lys 1 5 10 15 Lys Lys Arg Lys Val Gly Ile Arg Ile Pro Gly Glu Lys Pro Phe Gln 20 25 30 Cys Lys Thr Cys Gln Arg Lys Phe Ser Arg Ser Asp His Leu Lys Thr 35 40 45 His Thr Arg Thr His Thr Gly Glu Lys Pro Phe Lys Cys Pro Val Cys 50 55 60 Gly Lys Ala Phe Arg His Ser Ser Ser Leu Val Arg His Gln Arg Thr 65 70 75 80 His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe 85 90 95 Ser Ile Ser Ser Asn Leu Gln Arg His Val Arg Asn Ile His Thr Gly 100 105 110 Glu Lys Gln Leu Val Lys Ser Glu Leu Glu Glu Lys Lys Ser Glu Leu 115 120 125 Arg His Lys Leu Lys Tyr Val Pro His Glu Tyr Ile Glu Leu Ile Glu 130 135 140 Ile Ala Arg Asn Ser Thr Gln Asp Arg Ile Leu Glu Met Lys Val Met 145 150 155 160 Glu Phe Phe Met Lys Val Tyr Gly Tyr Arg Gly Lys His Leu Gly Gly 165 170 175 Ser Arg Lys Pro Asp Gly Ala Ile Tyr Thr Val Gly Ser Pro Ile Asp 180 185 190 Tyr Gly Val Ile Val Asp Thr Lys Ala Tyr Ser Gly Gly Tyr Asn Leu 195 200 205 Pro Ile Gly Gln Ala Asp Glu Met Gln Arg Tyr Val Glu Glu Asn Gln 210 215 220 Thr Arg Asn Lys His Ile Asn Pro Asn Glu Trp Trp Lys Val Tyr Pro 225 230 235 240 Ser Ser Val Thr Glu Phe Lys Phe Leu Phe Val Ser Gly His Phe Lys 245 250 255 Gly Asn Tyr Lys Ala Gln Leu Thr Arg Leu Asn His Ile Thr Asn Cys 260 265 270 Asn Gly Ala Val Leu Ser Val Glu Glu Leu Leu Ile Gly Gly Glu Met 275 280 285 Ile Lys Ala Gly Thr Leu Thr Leu Glu Glu Val Arg Arg Lys Phe Asn 290 295 300 Asn Gly Glu Ile Asn Phe Leu Asp 305 310 <210> 17 <211> 342 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> e1_219F ZFN <400> 17 Met Val Tyr Pro Tyr Asp Val Pro Asp Tyr Ala Glu Leu Pro Pro Lys 1 5 10 15 Lys Lys Arg Lys Val Gly Ile Arg Ile Pro Gly Glu Lys Pro Phe Ala 20 25 30 Cys Pro Glu Cys Pro Lys Arg Phe Met Arg Ser Asp Asn Leu Thr Gln 35 40 45 His Ile Lys Thr His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr Ser Cys Gly Ile Cys 50 55 60 Gly Lys Ser Phe Ser Asp Ser Ser Ala Lys Arg Arg His Cys Ile Leu 65 70 75 80 His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr His Cys Asp Trp Asp Gly Cys Gly Trp 85 90 95 Lys Phe Ala Arg Ser Asp Glu Leu Thr Arg His Tyr Arg Lys His Thr 100 105 110 Gly Glu Lys Pro Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe Ser Asp 115 120 125 Ser Ser Asn Leu Gln Arg His Val Arg Asn Ile His Thr Gly Glu Lys 130 135 140 Gln Leu Val Lys Ser Glu Leu Glu Glu Lys Lys Ser Glu Leu Arg His 145 150 155 160 Lys Leu Lys Tyr Val Pro His Glu Tyr Ile Glu Leu Ile Glu Ile Ala 165 170 175 Arg Asn Ser Thr Gln Asp Arg Ile Leu Glu Met Lys Val Met Glu Phe 180 185 190 Phe Met Lys Val Tyr Gly Tyr Arg Gly Lys His Leu Gly Gly Ser Arg 195 200 205 Lys Pro Asp Gly Ala Ile Tyr Thr Val Gly Ser Pro Ile Asp Tyr Gly 210 215 220 Val Ile Val Asp Thr Lys Ala Tyr Ser Gly Gly Tyr Asn Leu Pro Ile 225 230 235 240 Gly Gln Ala Asp Glu Met Gln Arg Tyr Val Glu Glu Asn Gln Thr Arg 245 250 255 Asn Lys His Ile Asn Pro Asn Glu Trp Trp Lys Val Tyr Pro Ser Ser 260 265 270 Val Thr Glu Phe Lys Phe Leu Phe Val Ser Gly His Phe Lys Gly Asn 275 280 285 Tyr Lys Ala Gln Leu Thr Arg Leu Asn His Ile Thr Asn Cys Asn Gly 290 295 300 Ala Val Leu Ser Val Glu Glu Leu Leu Ile Gly Gly Glu Met Ile Lys 305 310 315 320 Ala Gly Thr Leu Thr Leu Glu Glu Val Arg Arg Lys Phe Asn Asn Gly 325 330 335 Glu Ile Asn Phe Leu Asp 340 <210> 18 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Nuclear localization signal <400> 18 Pro Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val 1 5 <110> Toolgen Incorporation <120> Zinc finger nuclease for targeting myostatin and use <130> PA110864 / KR <160> 18 <170> Kopatentin 2.0 <210> 1 <211> 24 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> DSNRa <400> 1 Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe Ser Asp Ser Ser Asn Leu   1 5 10 15 Gln Arg His Val Arg Asn Ile His              20 <210> 2 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> DSAR2 <400> 2 Tyr Ser Cys Gly Ile Cys Gly Lys Ser Phe Ser Asp Ser Ser Ala Lys   1 5 10 15 Arg Arg His Cys Ile Leu His              20 <210> 3 <211> 24 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> ISNR <400> 3 Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe Ser Ile Ser Ser Asn Leu   1 5 10 15 Gln Arg His Val Arg Asn Ile His              20 <210> 4 <211> 25 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RDER2 <400> 4 Tyr His Cys Asp Trp Asp Gly Cys Gly Trp Lys Phe Ala Arg Ser Asp   1 5 10 15 Glu Leu Thr Arg His Tyr Arg Lys His              20 25 <210> 5 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> RDHT <400> 5 Phe Gln Cys Lys Thr Cys Gln Arg Lys Phe Ser Arg Ser Asp His Leu   1 5 10 15 Lys Thr His Thr Arg Thr His              20 <210> 6 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> rdnq <400> 6 Phe Ala Cys Pro Glu Cys Pro Lys Arg Phe Met Arg Ser Asp Asn Leu   1 5 10 15 Thr Gln His Ile Lys Thr His              20 <210> 7 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VSSR <400> 7 Tyr Thr Cys Lys Gln Cys Gly Lys Ala Phe Ser Val Ser Ser Ser Leu   1 5 10 15 Arg Arg His Glu Thr Thr His              20 <210> 8 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> VSTR <400> 8 Tyr Glu Cys Asn Tyr Cys Gly Lys Thr Phe Ser Val Ser Ser Thr Leu   1 5 10 15 Ile Arg His Gln Arg Ile His              20 <210> 9 <211> 23 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> HSSR <400> 9 Phe Lys Cys Pro Val Cys Gly Lys Ala Phe Arg His Ser Ser Ser Leu   1 5 10 15 Val Arg His Gln Arg Thr His              20 <210> 10 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1st-oligo-Fp primer <400> 10 atagagtggc caaagttgc 19 <210> 11 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 1st-oligo-Rp primer <400> 11 ttatggtcga cgcttgtgc 19 <210> 12 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 2nd-oligo-Fp primer <400> 12 cctttagcac gccttggaa 19 <210> 13 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 2nd-oligo-Rp primer <400> 13 ctgcgtaaag ggtctctcca 20 <210> 14 <211> 114 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> e1_219Ra <400> 14 Met Val Tyr Pro Tyr Asp Val Pro Asp Tyr Ala Glu Leu Pro Pro Lys   1 5 10 15 Lys Lys Arg Lys Val Gly Ile Arg Ile Pro Gly Glu Lys Pro Phe Gln              20 25 30 Cys Lys Thr Cys Gln Arg Lys Phe Ser Arg Ser Asp His Leu Lys Thr          35 40 45 His Thr Arg Thr His Thr Gly Glu Lys Pro Phe Lys Cys Pro Val Cys      50 55 60 Gly Lys Ala Phe Arg His Ser Ser Ser Leu Val Arg His Gln Arg Thr  65 70 75 80 His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe                  85 90 95 Ser Ile Ser Ser Asn Leu Gln Arg His Val Arg Asn Ile His Thr Gly             100 105 110 Glu Lys         <210> 15 <211> 144 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> e1_219F <400> 15 Met Val Tyr Pro Tyr Asp Val Pro Asp Tyr Ala Glu Leu Pro Pro Lys   1 5 10 15 Lys Lys Arg Lys Val Gly Ile Arg Ile Pro Gly Glu Lys Pro Phe Ala              20 25 30 Cys Pro Glu Cys Pro Lys Arg Phe Met Arg Ser Asp Asn Leu Thr Gln          35 40 45 His Ile Lys Thr His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr Ser Cys Gly Ile Cys      50 55 60 Gly Lys Ser Phe Ser Asp Ser Ser Ala Lys Arg Arg His Cys Ile Leu  65 70 75 80 His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr His Cys Asp Trp Asp Gly Cys Gly Trp                  85 90 95 Lys Phe Ala Arg Ser Asp Glu Leu Thr Arg His Tyr Arg Lys His Thr             100 105 110 Gly Glu Lys Pro Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe Ser Asp         115 120 125 Ser Ser Asn Leu Gln Arg His Val Arg Asn Ile His Thr Gly Glu Lys     130 135 140 <210> 16 <211> 312 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> e1_219Ra ZFN <400> 16 Met Val Tyr Pro Tyr Asp Val Pro Asp Tyr Ala Glu Leu Pro Pro Lys   1 5 10 15 Lys Lys Arg Lys Val Gly Ile Arg Ile Pro Gly Glu Lys Pro Phe Gln              20 25 30 Cys Lys Thr Cys Gln Arg Lys Phe Ser Arg Ser Asp His Leu Lys Thr          35 40 45 His Thr Arg Thr His Thr Gly Glu Lys Pro Phe Lys Cys Pro Val Cys      50 55 60 Gly Lys Ala Phe Arg His Ser Ser Ser Leu Val Arg His Gln Arg Thr  65 70 75 80 His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe                  85 90 95 Ser Ile Ser Ser Asn Leu Gln Arg His Val Arg Asn Ile His Thr Gly             100 105 110 Glu Lys Gln Leu Val Lys Ser Glu Leu Glu Glu Lys Lys Ser Glu Leu         115 120 125 Arg His Lys Leu Lys Tyr Val Pro His Glu Tyr Ile Glu Leu Ile Glu     130 135 140 Ile Ala Arg Asn Ser Thr Gln Asp Arg Ile Leu Glu Met Lys Val Met 145 150 155 160 Glu Phe Phe Met Lys Val Tyr Gly Tyr Arg Gly Lys His Leu Gly Gly                 165 170 175 Ser Arg Lys Pro Asp Gly Ala Ile Tyr Thr Val Gly Ser Pro Ile Asp             180 185 190 Tyr Gly Val Ile Val Asp Thr Lys Ala Tyr Ser Gly Gly Tyr Asn Leu         195 200 205 Pro Ile Gly Gln Ala Asp Glu Met Gln Arg Tyr Val Glu Glu Asn Gln     210 215 220 Thr Arg Asn Lys His Ile Asn Pro Asn Glu Trp Trp Lys Val Tyr Pro 225 230 235 240 Ser Ser Val Thr Glu Phe Lys Phe Leu Phe Val Ser Gly His Phe Lys                 245 250 255 Gly Asn Tyr Lys Ala Gln Leu Thr Arg Leu Asn His Ile Thr Asn Cys             260 265 270 Asn Gly Ala Val Leu Ser Val Glu Glu Leu Leu Ile Gly Gly Glu Met         275 280 285 Ile Lys Ala Gly Thr Leu Thr Leu Glu Glu Val Arg Arg Lys Phe Asn     290 295 300 Asn Gly Glu Ile Asn Phe Leu Asp 305 310 <210> 17 <211> 342 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> e1_219F ZFN <400> 17 Met Val Tyr Pro Tyr Asp Val Pro Asp Tyr Ala Glu Leu Pro Pro Lys   1 5 10 15 Lys Lys Arg Lys Val Gly Ile Arg Ile Pro Gly Glu Lys Pro Phe Ala              20 25 30 Cys Pro Glu Cys Pro Lys Arg Phe Met Arg Ser Asp Asn Leu Thr Gln          35 40 45 His Ile Lys Thr His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr Ser Cys Gly Ile Cys      50 55 60 Gly Lys Ser Phe Ser Asp Ser Ser Ala Lys Arg Arg His Cys Ile Leu  65 70 75 80 His Thr Gly Glu Lys Pro Tyr His Cys Asp Trp Asp Gly Cys Gly Trp                  85 90 95 Lys Phe Ala Arg Ser Asp Glu Leu Thr Arg His Tyr Arg Lys His Thr             100 105 110 Gly Glu Lys Pro Tyr Arg Cys Lys Tyr Cys Asp Arg Ser Phe Ser Asp         115 120 125 Ser Ser Asn Leu Gln Arg His Val Arg Asn Ile His Thr Gly Glu Lys     130 135 140 Gln Leu Val Lys Ser Glu Leu Glu Glu Lys Lys Ser Glu Leu Arg His 145 150 155 160 Lys Leu Lys Tyr Val Pro His Glu Tyr Ile Glu Leu Ile Glu Ile Ala                 165 170 175 Arg Asn Ser Thr Gln Asp Arg Ile Leu Glu Met Lys Val Met Glu Phe             180 185 190 Phe Met Lys Val Tyr Gly Tyr Arg Gly Lys His Leu Gly Gly Ser Arg         195 200 205 Lys Pro Asp Gly Ala Ile Tyr Thr Val Gly Ser Pro Ile Asp Tyr Gly     210 215 220 Val Ile Val Asp Thr Lys Ala Tyr Ser Gly Gly Tyr Asn Leu Pro Ile 225 230 235 240 Gly Gln Ala Asp Glu Met Gln Arg Tyr Val Glu Glu Asn Gln Thr Arg                 245 250 255 Asn Lys His Ile Asn Pro Asn Glu Trp Trp Lys Val Tyr Pro Ser Ser             260 265 270 Val Thr Glu Phe Lys Phe Leu Phe Val Ser Gly His Phe Lys Gly Asn         275 280 285 Tyr Lys Ala Gln Leu Thr Arg Leu Asn His Ile Thr Asn Cys Asn Gly     290 295 300 Ala Val Leu Ser Val Glu Glu Leu Leu Ile Gly Gly Glu Met Ile Lys 305 310 315 320 Ala Gly Thr Leu Thr Leu Glu Glu Val Arg Arg Lys Phe Asn Asn Gly                 325 330 335 Glu Ile Asn Phe Leu Asp             340 <210> 18 <211> 8 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Nuclear localization signal <400> 18 Pro Pro Lys Lys Lys Arg Lys Val   1 5

Claims (23)

징크 핑거 도메인 및 뉴클레오티드 절단 도메인을 포함하는 융합 단백질로서, 마이오스타틴 (myostatin, mstn) 유전자에 결합하여 절단시키는 활성을 가지는 마이오스타틴을 표적으로 하는 징크 핑거 뉴클레아제.
A fusion protein comprising a zinc finger domain and a nucleotide cleavage domain, a zinc finger nuclease that targets a myostatin having an activity of binding to and cleaving a myostatin (mstn) gene.
제1항에 있어서, 상기 절단된 마이오스타틴 유전자는 마이오스타틴의 C-말단을 발현시키지 못하는 것인 징크 핑거 뉴클레아제.
The zinc finger nuclease of claim 1, wherein the truncated myostatin gene does not express the C-terminus of myostatin.
제1항에 있어서, 상기 징크 핑거 도메인은 서열번호 1 내지 9로 구성된 군으로부터 선택된 2개 내지 10개의 징크 핑거 모듈을 포함하는 것인 징크 핑거 뉴클레아제.
The zinc finger nuclease of claim 1, wherein the zinc finger domain comprises two to ten zinc finger modules selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1-9.
제1항에 있어서, 핵 위치 신호 (nuclear localization signal) 서열을 추가로 포함하는 것인 징크 핑거 뉴클레아제.
The zinc finger nuclease of claim 1, further comprising a nuclear localization signal sequence.
제1항에 있어서, 상기 징크 핑거 도메인은 표 1의 징크 핑거 모듈로 구성된 징크 핑거 도메인 군으로부터 선택된 것인 징크 핑거 뉴클레아제.
The zinc finger nuclease of claim 1, wherein the zinc finger domain is selected from the group of zinc finger domains composed of the zinc finger modules of Table 1. 8.
제1항에 있어서, 상기 징크 핑거 도메인은 서열번호 3, 5 및 9로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 것인 징크 핑거 뉴클레아제.
The zinc finger nuclease according to claim 1, wherein the zinc finger domain comprises a zinc finger module represented by SEQ ID NOs: 3, 5, and 9.
제6항에 있어서, 상기 징크 핑거 뉴클레아제는 서열번호 16의 아미노산 서열로 표시되는 것인 징크 핑거 뉴클레아제.
The zinc finger nuclease according to claim 6, wherein the zinc finger nuclease is represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO.
제1항에 있어서, 상기 징크 핑거 도메인은 서열번호 1, 2, 4 및 6으로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 것인 징크 핑거 뉴클레아제.
The zinc finger nuclease of claim 1, wherein the zinc finger domain comprises a zinc finger module represented by SEQ ID NOs: 1, 2, 4, and 6. 6.
제8항에 있어서, 상기 징크 핑거 뉴클레아제는 서열번호 17의 아미노산 서열로 표시되는 것인 징크 핑거 뉴클레아제.
The zinc finger nuclease according to claim 8, wherein the zinc finger nuclease is represented by the amino acid sequence of SEQ ID NO.
제1항에 있어서, 상기 징크 핑거 도메인은 서열번호 3, 5 및 7로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 도메인, 서열번호 3, 5, 8 및 9로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 도메인, 서열번호 3, 5, 7 및 8로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 도메인, 및 서열번호 2, 4 및 6으로 표시되는 징크 핑거 모듈을 포함하는 도메인으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 징크 핑거 뉴클레아제.
According to claim 1, wherein the zinc finger domain is a domain comprising a zinc finger module represented by SEQ ID NO: 3, 5 and 7, a domain comprising a zinc finger module represented by SEQ ID NO: 3, 5, 8 and 9, sequence A zinc finger nuclease selected from the group consisting of a domain comprising a zinc finger module represented by numbers 3, 5, 7 and 8, and a domain comprising a zinc finger module represented by SEQ ID NOs: 2, 4 and 6.
제1항에 있어서, 상기 뉴클레오티드 절단 도메인은 타입 IIs 제한 엔도뉴클레아제 유래인 것인 징크 핑거 뉴클레아제.
The zinc finger nuclease of claim 1, wherein the nucleotide cleavage domain is derived from a Type IIs restriction endonuclease.
제11항에 있어서, 상기 타입 IIs 제한 엔도뉴클레아제는 FokI인 것인 징크 핑거 뉴클레아제.
The zinc finger nuclease of claim 11, wherein the type IIs restriction endonuclease is FokI .
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 징크 핑거 뉴클레아제를 코딩하는 폴리뉴클레오티드.
A polynucleotide encoding the zinc finger nuclease of any one of claims 1 to 12.
제13항의 폴리뉴클레오티드를 포함하는 벡터.
A vector comprising the polynucleotide of claim 13.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 징크 핑거 뉴클레아제를 사용하여 마이오스타틴 유전자를 녹아웃시키는 방법.
A method of knocking out a myostatin gene using the zinc finger nuclease of claim 1.
제15항에 있어서, 상기 방법은
(a) 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 징크 핑거 뉴클레아제를 세포 내에서 발현시키거나 세포 외에서 발현하여 세포 내로 도입하는 단계;
(b) 상기 세포 내에서 발현되거나 도입된 징크 핑거 뉴클레아제가 세포 내 마이오스타틴 유전자에 이중가닥손상을 일으키는 단계; 및
(c) 상기 이중가닥손상에 의해 마이오스타틴에 돌연변이가 유발되는 단계를 포함하는 것인 방법.
The method of claim 15, wherein the method is
(a) expressing or intracellularly expressing the zinc finger nuclease of any one of claims 1 to 12 into a cell;
(b) the zinc finger nuclease expressed or introduced in the cell causes double strand damage to the myostatin gene in the cell; And
(c) causing the mutation in myostatin by the double stranded damage.
제16항에 있어서, 상기 돌연변이는 치환, 결실 및 삽입으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상에 의한 돌연변이인 것인 방법.
The method of claim 16, wherein the mutation is a mutation by any one or more selected from the group consisting of substitutions, deletions, and insertions.
제15항의 방법에 의하여 마이오스타틴 유전자가 녹아웃된 세포.
A cell whose myostatin gene has been knocked out by the method of claim 15.
제15항의 방법에 의하여 마이오스타틴 유전자가 녹아웃된 인간을 제외한 동물.
Animals other than humans whose myostatin gene is knocked out by the method of claim 15.
제19항에 있어서, 상기 동물은 어류인 동물.
20. The animal of claim 19, wherein said animal is a fish.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 징크 핑거 뉴클레아제, 제12항의 폴리뉴클레오티드 또는 제14항의 벡터를 포함하는, 마이오스타틴 유전자의 녹아웃용 키트.
A kit for knockout of the myostatin gene comprising the zinc finger nuclease of claim 1, a polynucleotide of claim 12, or a vector of claim 14.
제15항의 방법에 의하여 마이오스타틴 유전자가 녹아웃된 세포를 포함하는, 야생형보다 성장 속도 향상 또는 개체 크기가 증가한 인간을 제외한 동물을 제조하는 방법.
A method for producing an animal other than a human, including a cell knocked out of the myostatin gene by the method of claim 15, wherein the growth rate is increased or the size of the individual is increased than that of the wild type.
제22항에 있어서, 상기 동물은 어류인 방법.The method of claim 22, wherein the animal is fish.
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