WO2024147331A1 - タンパク質発現増強用核酸 - Google Patents

タンパク質発現増強用核酸 Download PDF

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    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione

Definitions

  • the present invention relates to nucleic acids, vectors, compositions, and cells for enhancing protein expression, and uses thereof, as well as methods for producing proteins and methods for enhancing protein expression.
  • adeno-associated virus (AAV) vector-producing cells that contain and express any one of the miRNAs hsa-miR-324, hsa-miR-196a1, and hsa-miR-342 and further contain a nucleic acid that expresses an element essential for the formation of virus particles of an adeno-associated virus (AAV) vector increase the productivity of the adeno-associated virus (AAV) vector, but there is no known method for increasing the productivity of vectors other than the adeno-associated virus (AAV) vector (see Patent Document 1).
  • AAV adeno-associated virus
  • a nucleic acid for enhancing protein expression comprising an RNA having the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 or a DNA corresponding to the RNA.
  • a vector comprising the nucleic acid for enhancing protein expression according to ⁇ 1>.
  • a composition comprising the nucleic acid for enhancing protein expression according to ⁇ 1>.
  • ⁇ 4> A cell into which the nucleic acid for enhancing protein expression according to ⁇ 1> has been introduced.
  • a method for producing a protein comprising the step of culturing a cell into which a nucleic acid for enhancing protein expression, which comprises RNA having a base sequence set forth in SEQ ID NO:1 or DNA corresponding to the RNA, has been introduced.
  • a method for enhancing protein expression comprising the step of introducing into a cell a nucleic acid for enhancing protein expression, the nucleic acid comprising RNA having the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 or DNA corresponding to the RNA.
  • FIG. 1 shows the results of evaluating AAV productivity of miRNA1185, miRNA3148, miRNA4657, and miRNA6823.
  • FIG. 2 shows the evaluation results of the pRC2-miRNA1185 expression plasmid using 293F cells.
  • FIG. 3 shows the evaluation results of the pRC2-miRNA1185 expression plasmid using VPCs2.0 cells.
  • FIG. 4 shows the evaluation results of the pRC2-miRNA1185 expression plasmid using HEK293T cells.
  • the RNA is a ribonucleic acid and can contain the bases adenine (A), guanine (G), cytosine (C), and uracil (U).
  • the DNA is a deoxyribonucleic acid and can contain the bases adenine (A), guanine (G), cytosine (C), and thymine (T).
  • the DNA corresponding to the RNA means a DNA having a base sequence in which uracil (U) in the base sequence of the RNA is replaced with thymine (T).
  • RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 and the DNA corresponding to the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 (i.e., the DNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:21) are as follows: [RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1] auauacagggggagacucuuau (SEQ ID NO: 1) [DNA corresponding to RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1] atatacagggggagactcttat (SEQ ID NO: 21)
  • the protein also referred to as a desired protein or target protein, is a protein whose expression is enhanced in a host (cell).
  • the expression of the protein can be enhanced by introducing the protein expression enhancing nucleic acid into the host (cell).
  • the expression enhancement of the protein is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but when the nucleic acid for enhancing protein expression is introduced into the host (cell), the expression level of the protein in the host (cell) is preferably increased by 1.1-fold or more, more preferably by 1.2-fold or more, even more preferably by 1.5-fold or more, and particularly preferably by 2-fold or more, compared to when the nucleic acid for enhancing protein expression is not introduced into the host (cell).
  • the method for confirming the expression level of the protein is not particularly limited and may be appropriately selected from known methods depending on the type of the protein, and examples of such methods include Western blotting and ELISA.
  • the protein is an enzyme
  • the enzyme activity when the nucleic acid for enhancing protein expression is introduced into the host (cell) and when the nucleic acid for enhancing protein expression is not introduced into the host (cell) may be compared by a known method using a substrate according to the type of enzyme, and the expression level of the protein may be determined to have increased if the enzyme activity is higher when the nucleic acid for enhancing protein expression is introduced into the host (cell).
  • the titer of the virus or the titer of the virus vector when the nucleic acid for enhancing protein expression is introduced into the host (cell) and when the nucleic acid for enhancing protein expression is not introduced into the host (cell) may be measured and compared by a known virus titer measurement method such as quantitative PCR, and the expression level of the protein may be determined to have increased if the titer of the virus or the titer of the virus vector when the nucleic acid for enhancing protein expression is introduced into the host (cell) is higher.
  • the protein is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose.
  • the protein may be a virus such as adeno-associated virus (AAV), adenovirus, parvovirus, coronavirus, retrovirus, lentivirus, herpes virus, poliovirus, papilloma virus, vaccinia virus, or poxvirus; a whole antibody, a single-chain antibody, a heavy-chain antibody, a multivalent antibody, Fab, F(ab'), F(ab') 2 , Fc, an Fc fusion protein, a bispecific antibody, a heavy chain (H chain), a light chain (L chain), a single-chain Fv (scFv), or sc(Fv) 2 .
  • AAV adeno-associated virus
  • adenovirus parvovirus
  • coronavirus retrovirus
  • lentivirus lentivirus
  • herpes virus poliovirus
  • papilloma virus vaccinia virus
  • Antibodies such as disulfide-linked Fv (sdFv), diabodies, and antibody-like molecular targeting peptides (microantibodies); enzymes such as phytase, amylase, glucosidase, cellulase, lipase, protease, glutaminase, peptidase, nuclease, oxidase, lactase, xylanase, trypsin, pectinase, isomerase, tissue plasminogen activator (TPA), and urokinase; antibody-binding proteins such as protein A, protein G, and protein L; and human serum albumin.
  • sdFv disulfide-linked Fv
  • microantibodies enzymes such as phytase, amylase, glucosidase, cellulase, lipase, protease, glutaminase, peptidase, nucle
  • proteins include serum albumin; epidermal growth factors such as human epidermal growth factor; hormones such as insulin, growth hormone, leptin, etc.; cytokines or growth factors such as erythropoietin, interferon, granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF), granulocyte-macrophage colony-stimulating factor (GM-CSF), thrombopoietin, IL-1, IL-6, stem cell growth factor (SCF), etc.; blood coagulation and fibrinolysis system factors such as blood coagulation factor VIII; fibroin; fluorescent proteins; hepatitis B virus surface antigen; hirudin, etc.
  • the protein is preferably a virus or an antibody, more preferably a virus, and even more preferably an adeno-associated virus (AAV).
  • the virus may be a viral vector.
  • Adeno-associated virus is a virus belonging to the Parvoviridae family, which contains linear single-stranded DNA in capsid.
  • the serotype of the adeno-associated virus is not particularly limited and can be appropriately selected according to purpose, and can include, for example, AAV type 1 (AAV1), AAV type 2 (AAV2), AAV type 3 (AAV3), AAV type 4 (AAV4), AAV type 5 (AAV5), AAV type 6 (AAV6), AAV type 7 (AAV7), AAV type 8 (AAV8), AAV type 9 (AAV9), and AAV type 10 (AAV10).
  • the virus may be a part of a polypeptide constituting the virus.
  • the polypeptides constituting the adeno-associated virus include VP1 derived from adeno-associated virus, VP2 derived from adeno-associated virus, VP3 derived from adeno-associated virus, Rep derived from adeno-associated virus, Cap derived from adeno-associated virus, AAP derived from adeno-associated virus, and MAAP derived from adeno-associated virus.
  • the host (cell) is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include bacteria such as E. coli, fungi such as yeast, animal cells, insect cells, and plant cells. Bacteria such as E. coli or animal cells are preferred, and animal cells are more preferred.
  • the animal cells are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples include 293F cells, VPCs2.0 cells, HEK293 cells, HEK293T cells, HeLa cells, CHO cells, iPS cells, mesenchymal stem cells, etc.
  • RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 The RNA consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 1 is a miRNA (micro-RNA). The RNA consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 1 is hsa-miR-1185-1-3p, as described in Analysis 3 of the Examples below.
  • the DNA corresponding to the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 is a DNA having a base sequence in which uracil (U) in the base sequence of the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 is replaced with thymine (T).
  • the DNA corresponding to the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 is a DNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:21.
  • the DNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:21 can be synthesized, for example, from the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 by a known complementary DNA (cDNA) synthesis method using reverse transcriptase.
  • RNA having 90% or more sequence identity with RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and having a protein expression enhancing effect The RNA having 90% or more sequence identity to the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, and is an RNA in which one or more bases in the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 have been substituted, added, and/or deleted within a range that results in 90% or more sequence identity to the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1. However, from the viewpoint of enhancing protein expression with high efficiency, an RNA having 95% or more sequence identity to the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 is preferred.
  • the DNA corresponding to the RNA having 90% or more sequence identity with the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 and having the effect of enhancing protein expression is a DNA having 90% or more sequence identity with the DNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:21.
  • the DNA having 90% or more sequence identity with the DNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:21 can be synthesized from the RNA having 90% or more sequence identity with the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 and having the effect of enhancing protein expression by a known complementary DNA (cDNA) synthesis method using reverse transcriptase.
  • RNA having the effect of enhancing protein expression refers to RNA that, when the RNA and the protein are expressed in a host (cell), can increase the expression level of the protein compared to when the RNA is not expressed.
  • the increase in the expression level of the protein is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but it is preferable that the expression of the protein in the host (cell) is increased by 1.1-fold or more, more preferably by 1.2-fold or more, even more preferably by 1.5-fold or more, and particularly preferably by 2-fold or more, compared to the case where the RNA is not introduced into the host (cell).
  • the increase in the expression level of the protein by the RNA having the protein expression enhancing effect can be confirmed by a method similar to the method described in the description of the enhancement of protein expression.
  • RNA having substitution, addition, and/or deletion of 2 or less bases with respect to the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and having an effect of enhancing protein expression
  • the RNA having a substitution, addition, and/or deletion of up to 2 bases relative to the RNA having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 is RNA in which up to 2 bases have been substituted, added, and/or deleted relative to the RNA having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1.
  • RNA having a substitution, addition, and/or deletion of up to two bases with respect to the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but from the viewpoint of enhancing protein expression with high efficiency, an RNA having a substitution, addition, and/or deletion of one base with respect to the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO:1 is preferred.
  • substitution, addition, and/or deletion of 2 or less bases in the DNA having a substitution, addition, and/or deletion of 2 or less bases relative to the DNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 21 is the substitution, addition, and/or deletion of bases corresponding to the substitution, addition, and/or deletion of 2 or less bases in the RNA having a substitution, addition, and/or deletion of 2 or less bases relative to the RNA consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and having a protein expression enhancing effect.
  • the DNA having a substitution, addition, and/or deletion of up to 2 bases from the DNA having the base sequence described in SEQ ID NO:21 can be synthesized from the RNA having a substitution, addition, and/or deletion of up to 2 bases from the RNA having the base sequence described in SEQ ID NO:1, which has a protein expression enhancing effect, by a known complementary DNA (cDNA) synthesis method using reverse transcriptase.
  • cDNA complementary DNA
  • the increase in the expression level of the protein is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but it is preferable that the expression of the protein in the host (cell) is increased by 1.1-fold or more, more preferably by 1.2-fold or more, even more preferably by 1.5-fold or more, and particularly preferably by 2-fold or more, compared to the case where the RNA is not introduced into the host (cell).
  • the vector is not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose, and examples include the pRC2 vector.
  • the other elements include a nucleic acid encoding the protein (a target protein), a nucleic acid having a promoter sequence, and a nucleic acid having a poly A addition signal sequence.
  • the protein is as described above in the section (Nucleic acid for enhancing protein expression).
  • the protein preferably contains a nucleic acid encoding a virus or an antibody, more preferably contains a nucleic acid encoding a virus, and even more preferably contains a nucleic acid encoding an adeno-associated virus (AAV).
  • AAV adeno-associated virus
  • the method for producing the protein includes a step of culturing a cell into which a nucleic acid for enhancing protein expression, which includes any one of RNAs (i) to (iii) below or DNA corresponding to the RNA, has been introduced, and may further include other steps.
  • Example 2-2 Plasmid introduction (transfection) into VPCs2.0 cells>>>
  • the pRC2-miRNA1185 expression plasmid (1 ⁇ g/ ⁇ L, 5 ⁇ L), pAAV-Venus (1 ⁇ g/ ⁇ L, 1.25 ⁇ L), pHelper (1 ⁇ g/ ⁇ L, 1.25 ⁇ L), and PEI MAX (1 ⁇ g/ ⁇ L, 15 ⁇ L) prepared in Test Example 1-1 were mixed in Opti-MEM and allowed to stand.
  • the plasmid DNA-PEI mixture was added to the VPCs2.0 cell culture medium prepared in Example 2-1 to introduce the plasmid into the cells.
  • Example 3 Evaluation of pRC2-miRNA1185 expression plasmid using HEK293T cells The improvement of AAV productivity by miRNA1185 was verified using adherent cells, HEK293T cells (ATCC).
  • pRC2-mi342 was digested with SnaBI (New England) and SmaI (New England) to prepare the plasmid pRC2, which does not contain a miRNA expression cassette. Transfection and culture were also performed.

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Abstract

配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むタンパク質発現増強用核酸である。

Description

タンパク質発現増強用核酸
 本発明は、タンパク質発現増強用核酸、ベクター、組成物、細胞、及びこれらの使用、並びに、タンパク質の製造方法、及びタンパク質の発現増強方法に関する。
 近年、抗体医薬などのタンパク質医薬や、ウイルスベクターなどを用いた遺伝子治療薬が、多く開発されている。
 上記の医薬品に使用される、抗体や、ウイルスベクターなどのタンパク質は、細胞などに当該タンパク質を発現させることにより製造されるが、これらの生産性が低いことを一因として、上記の医薬品の薬価が極めて高額となっている。
 例えば、hsa-miR-324、hsa-miR-196a1、及びhsa-miR-342のいずれかのmiRNAを含み、かつ、発現しており、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターのウイルス粒子形成に必須な要素を発現する核酸をさらに含む、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター産生細胞は、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターの生産性を増加させることが知られているが、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター以外の生産性を増加させる方法は知られていない(特許文献1参照)。
 したがって、高効率にタンパク質の発現を増強できる、タンパク質発現増強用核酸が求められていた。
特許第6093358号公報
 本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高効率にタンパク質の発現を増強できる、タンパク質発現増強用核酸、前記タンパク質発現増強用核酸を含むベクター及び組成物、前記タンパク質発現増強用核酸が導入された細胞、及びこれらの使用、並びに、前記タンパク質発現増強用核酸を用いたタンパク質の製造方法及びタンパク質の発現増強方法を提供する。
 本発明者らが、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むタンパク質発現増強用核酸により、高効率にタンパク質の発現を増強できる、タンパク質発現増強用核酸、前記タンパク質発現増強用核酸を含むベクター及び組成物、前記タンパク質発現増強用核酸が導入された細胞、及びこれらの使用、並びに、前記タンパク質発現増強用核酸を用いたタンパク質の製造方法及びタンパク質の発現増強方法が提供できることを知見した。
 本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下のとおりである。即ち、
 <1> 配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むことを特徴とするタンパク質発現増強用核酸である。
 <2> 前記<1>に記載のタンパク質発現増強用核酸を含むベクターである。
 <3> 前記<1>に記載のタンパク質発現増強用核酸を含む組成物である。
 <4> 前記<1>に記載のタンパク質発現増強用核酸が導入された細胞である。
 <5> 配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むタンパク質発現増強用核酸が導入された細胞を培養する工程を含むことを特徴とするタンパク質の製造方法である。
 <6> 配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むタンパク質発現増強用核酸を細胞に導入する工程を含むことを特徴とするタンパク質の発現増強方法である。
 <7> (a)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸、
 (b)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸を含むベクター、
 (c)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸を含む組成物、及び
 (d)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸が導入された細胞、
のいずれかのタンパク質発現増強のための使用である。
 本発明によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、高効率にタンパク質の発現を増強できる、タンパク質発現増強用核酸、前記タンパク質発現増強用核酸を含むベクター及び組成物、前記タンパク質発現増強用核酸が導入された細胞、これらの使用、並びに、前記タンパク質発現増強用核酸を用いたタンパク質の製造方法及びタンパク質の発現増強方法を提供することができる。
図1は、miRNA1185、miRNA3148、miRNA4657、及びmiRNA6823のAAV生産性評価結果を示す図である。 図2は、293F細胞を用いたpRC2-miRNA1185発現用プラスミドの評価結果を示す図である。 図3は、VPCs2.0細胞を用いたpRC2-miRNA1185発現用プラスミドの評価結果を示す図である。 図4は、HEK293T細胞を用いたpRC2-miRNA1185発現用プラスミドの評価結果を示す図である。
 (タンパク質発現増強用核酸)
 前記タンパク質発現増強用核酸は、以下の(i)から(iii)のいずれかのRNA又は前記RNAに対応するDNAを含み、さらにその他の配列を含むことができる。
(i)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA
(ii)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAと90%以上の配列同一性を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNA
(iii)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNA
 これらの中でも、前記タンパク質発現増強用核酸は、前記(i)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むことが好ましい。
 前記RNAはリボ核酸であり、塩基として、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、及びウラシル(U)を含むことができる。
 前記DNAはデオキシリボ核酸であり、塩基として、アデニン(A)、グアニン(G)、シトシン(C)、及びチミン(T)を含むことができる。
 前記RNAに対応するDNAとは、前記RNAの塩基配列中のウラシル(U)をチミン(T)に置き換えた塩基配列を有するDNAを意味する。
 配列表の配列番号1において、記号「t」はウラシルを示す。また、配列表の配列番号21において、記号「t」はチミンを示す。したがって、前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA及び前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対応するDNA(即ち、配列番号21に記載の塩基配列からなるDNA)は、以下の通りである。
[配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA]
 auauacagggggagacucuuau(配列番号1)
[配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対応するDNA]
 atatacagggggagactcttat(配列番号21)
 前記タンパク質は、目的タンパク質又は標的タンパク質とも言い、宿主(細胞)において、発現を増強させるタンパク質である。
 前記タンパク質は、前記タンパク質発現増強用核酸を前記宿主(細胞)に導入することで、発現を増強することができる。
 前記タンパク質の発現増強としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、宿主(細胞)における前記タンパク質の発現量が、前記タンパク質発現増強用核酸を前記宿主(細胞)に導入しない場合と比較して、前記タンパク質発現増強用核酸を前記宿主(細胞)に導入した場合に、1.1倍以上増加することが好ましく、1.2倍以上増加することがより好ましく、1.5倍以上増加することがさらに好ましく、2倍以上増加することが特に好ましい。
 前記タンパク質の発現量を確認する方法としては、特に制限はなく、前記タンパク質の種類に応じて、公知の方法の中から適宜選択することができ、ウエスタンブロット法、ELISA法などが挙げられる。前記タンパク質が酵素である場合は、前記タンパク質発現増強用核酸を前記宿主(細胞)に導入した場合と、前記タンパク質発現増強用核酸を前記宿主(細胞)に導入しない場合との酵素活性を、該酵素の種類に応じた基質を使用して公知の方法で比較し、前記タンパク質発現増強用核酸を前記宿主(細胞)に導入した場合の酵素活性の方が高い場合に、前記タンパク質の発現量が増加したと判断してもよい。また、前記タンパク質がウイルスである場合は、前記タンパク質発現増強用核酸を前記宿主(細胞)に導入した場合と、前記タンパク質発現増強用核酸を前記宿主(細胞)に導入しない場合とのウイルスの力価又はウイルスベクターの力価を、定量PCR法等の公知のウイルス力価測定方法で測定して比較し、前記タンパク質発現増強用核酸を前記宿主(細胞)に導入した場合のウイルスの力価又はウイルスベクターの力価が高い場合に、前記タンパク質の発現量が増加したと判断してもよい。
 前記タンパク質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アデノ随伴ウイルス(AAV)、アデノウイルス、パルボウイルス、コロナウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオウイルス、パピローマウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス等のウイルス;全抗体、一本鎖抗体、重鎖抗体、多価抗体、Fab、F(ab’)、F(ab’)、Fc、Fc融合タンパク質、バイスペシフィック抗体、重鎖(H鎖)、軽鎖(L鎖)、単鎖Fv(scFv)、sc(Fv)、ジスルフィド結合Fv(sdFv)、Diabody、抗体様分子標的ペプチド(マイクロ抗体)等の抗体;フィターゼ、アミラーゼ、グルコシダーゼ、セルラーゼ、リパーゼ、プロテアーゼ、グルタミナーゼ、ペプチダーゼ、ヌクレアーゼ、オキシダーゼ、ラクターゼ、キシラナーゼ、トリプシン、ペクチナーゼ、イソメラーゼ、組織プラスミノーゲン活性化因子(TPA)、ウロキナーゼ等の酵素;プロテインA、プロテインG、プロテインL等の抗体結合性タンパク質;ヒト血清アルブミン等の血清アルブミン;ヒト上皮成長因子等の上皮成長因子;インシュリン、成長ホルモン、レプチン等のホルモン類;エリスロポエチン、インターフェロン、顆粒球コロニー刺激因子(G-CSF)、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM-CSF)、トロンボポエチン、IL-1、IL-6、幹細胞成長因子(SCF)等のサイトカイン又は増殖因子類;血液凝固第VIII因子等の血液凝固線溶系因子;フィブロイン;蛍光タンパク質;B型肝炎ウイルス表面抗原;ヒルジンなどが挙げられる。
 これらの中でも、前記タンパク質は、ウイルス又は抗体が好ましく、ウイルスがより好ましく、アデノ随伴ウイルス(AAV)がさらに好ましい。
 前記ウイルスは、ウイルスベクターであってもよい。
 -アデノ随伴ウイルス(AAV)-
 前記アデノ随伴ウイルスは、カプシド中に直鎖状一本鎖DNAを含むパルボウイルス科に属するウイルスである。前記アデノ随伴ウイルスの血清型としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、1型AAV(AAV1)、2型AAV(AAV2)、3型AAV(AAV3)、4型AAV(AAV4)、5型AAV(AAV5)、6型AAV(AAV6)、7型AAV(AAV7)、8型AAV(AAV8)、9型AAV(AAV9)、及び10型AAV(AAV10)などが挙げられる。
 前記ウイルスは、ウイルスを構成する一部のポリペプチドであってもよい。
 前記アデノ随伴ウイルス(AAV)を構成する一部のポリペプチドとしては、例えば、アデノ随伴ウイルス由来のVP1、アデノ随伴ウイルス由来のVP2、アデノ随伴ウイルス由来のVP3、アデノ随伴ウイルス由来のRep、アデノ随伴ウイルス由来のCap、アデノ随伴ウイルス由来のAAP、アデノ随伴ウイルス由来のMAAPなどが挙げられる。
 前記宿主(細胞)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、大腸菌等の細菌、酵母等の真菌、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞などが挙げられるが、大腸菌等の細菌、又は動物細胞が好ましく、動物細胞がより好ましい。
 前記動物細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、293F細胞、VPCs2.0細胞、HEK293細胞、HEK293T細胞、Hela細胞、CHO細胞、iPS細胞、間葉系幹細胞などが挙げられる。
 これらの中でも、前記宿主(細胞)は、前記動物細胞が好ましく、293F細胞、VPCs2.0細胞、又はHEK293T細胞がより好ましく、293F細胞がさらに好ましい。
 <(i)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA>
 前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAは、miRNA(micro-RNA)である。前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAは、後述する実施例の解析3に記載の通り、hsa-miR-1185-1-3pである。
 前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対応するDNAは、上述の通り、前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAの塩基配列中のウラシル(U)をチミン(T)に置き換えた塩基配列を有するDNAである。具体的には、前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対応するDNAは、配列番号21に記載の塩基配列からなるDNAである。配列番号21に記載の塩基配列からなるDNAは、例えば、前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAから、逆転写酵素を用いた公知の相補的DNA(cDNA)合成法により合成することができる。
 <(ii)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAと90%以上の配列同一性を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNA>
 前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAと90%以上の配列同一性を有するRNAとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、配列同一性が90%以上となる範囲で、前記配列番号1に記載の塩基配列中の1以上の塩基が、置換、付加、及び/又は欠失したRNAであるが、高効率にタンパク質の発現を増強する点から、配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAと95%以上の配列同一性を有するRNAが好ましい。
 前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAと90%以上の配列同一性を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNAに対応するDNAは、前記配列番号21に記載の塩基配列からなるDNAと90%以上の配列同一性を有するDNAである。前記配列番号21に記載の塩基配列からなるDNAと90%以上の配列同一性を有するDNAは、前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAと90%以上の配列同一性を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNAから、逆転写酵素を用いた公知の相補的DNA(cDNA)合成法により合成することができる。
 前記タンパク質発現増強作用を有するRNAとは、前記RNA及び前記タンパク質を宿主(細胞)に発現させたときに、前記RNAを発現させない場合と比較して、前記タンパク質の発現量を増加させることのできるRNAを言う。
 前記タンパク質の発現量の増加としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、宿主(細胞)における前記タンパク質の発現が、前記RNAを前記宿主(細胞)に導入しない場合と比較して、1.1倍以上増加することが好ましく、1.2倍以上増加することがより好ましく、1.5倍以上増加することがさらに好ましく、2倍以上増加することが特に好ましい。
 前記タンパク質発現増強作用を有するRNAによる前記タンパク質の発現量の増加は、前記タンパク質の発現増強の説明に記載の方法と同様の方法で確認することができる。
 <(iii)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNA>
 前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有するRNAは、配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、2塩基以内の塩基が、置換、付加、及び/又は欠失したRNAである。
 前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有するRNAとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高効率にタンパク質の発現を増強する点から、前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、1塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有するRNAが好ましい。
 前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNAに対応するDNAは、前記配列番号21に記載の塩基配列からなるDNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有するDNAである。なお、前記配列番号21に記載の塩基配列からなるDNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有するDNAにおける、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失は、前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNAにおける、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失に対応した塩基の置換、付加、及び/又は欠失である。前記配列番号21に記載の塩基配列からなるDNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有するDNAは、前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNAから、逆転写酵素を用いた公知の相補的DNA(cDNA)合成法により合成することができる。
 前記タンパク質発現増強作用を有するRNAとは、前記RNA及び前記タンパク質を宿主(細胞)に発現させたときに、前記RNAを発現させない場合と比較して、前記タンパク質の発現量を増加させることのできるRNAを言う。
 前記タンパク質の発現量の増加としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、宿主(細胞)における前記タンパク質の発現が、前記RNAを前記宿主(細胞)に導入しない場合と比較して、1.1倍以上増加することが好ましく、1.2倍以上増加することがより好ましく、1.5倍以上増加することがさらに好ましく、2倍以上増加することが特に好ましい。
 前記タンパク質発現増強作用を有するRNAによる前記タンパク質の発現量の増加は、前記タンパク質の発現増強の説明に記載の方法と同様の方法で確認することができる。
 <その他の配列>
 前記その他の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 (ベクター)
 前記ベクターは、前記タンパク質発現増強用核酸を含み、さらにその他の要素を含むことができる。
 前記タンパク質発現増強用核酸は、前述の(タンパク質発現増強用核酸)の項目に記載のとおりである。
 前記ベクターとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、pRC2ベクターなどが挙げられる。
 <その他の要素>
 前記その他の要素としては、前記タンパク質(目的タンパク質又は標的タンパク質)をコードする核酸、プロモーター配列を有する核酸、ポリA付加シグナル配列を有する核酸などが挙げられる。
 前記タンパク質は、前述の(タンパク質発現増強用核酸)の項目に記載のとおりである。
 これらの中でも、前記タンパク質は、ウイルス又は抗体をコードする核酸を含むものが好ましく、ウイルスをコードする核酸を含むものがより好ましく、アデノ随伴ウイルス(AAV)をコードする核酸を含むものがさらに好ましい。
 (組成物)
 前記組成物は、前記タンパク質発現増強用核酸を含み、さらにその他の要素を含むことができる。
 前記タンパク質発現増強用核酸は、前述の(タンパク質発現増強用核酸)の項目に記載のとおりである。
 前記その他の要素としては、前述の(ベクター)に記載のとおりである。また、前記組成物をトランスフェクションに用いるために、トランスフェクション試薬、エンハンサーなどを含んでいてもよい。
 (細胞)
 前記細胞は、前記タンパク質発現増強用核酸が導入された細胞である。
 前記タンパク質発現増強用核酸は、前述の(タンパク質発現増強用核酸)の項目に記載のとおりである。
 前記導入としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カチオン性脂質による導入、リン酸カルシウム共沈殿法による導入、DEAEデキストランによる導入、カチオン性ポリマーによる導入、ウイルスによる導入、エレクトロポレーション法による導入、ナノ粒子による導入、マイクロインジェクション法による導入、レーザーによる導入などが挙げられる。
 前記細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、大腸菌等の細菌、酵母等の真菌、動物細胞、昆虫細胞、植物細胞などが挙げられるが、大腸菌等の細菌、又は動物細胞が好ましく、動物細胞がより好ましい。
 前記動物細胞としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、293F細胞、VPCs2.0細胞、HEK293細胞、HEK293T細胞、Hela細胞、CHO細胞、iPS細胞、間葉系幹細胞などが挙げられる。
 これらの中でも、前記細胞は、293F細胞、VPCs2.0細胞、又はHEK293T細胞が好ましく、293F細胞がより好ましい。
 (タンパク質の製造方法)
 前記タンパク質の製造方法は、以下の(i)から(iii)のいずれかのRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むタンパク質発現増強用核酸が導入された細胞を培養する工程を含み、さらにその他の工程を含むことができる。
(i)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA
(ii)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAと90%以上の配列同一性を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNA
(iii)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNA
 前記タンパク質発現増強用核酸は、前述の(タンパク質発現増強用核酸)の項目に記載のとおりである。
 前記細胞は、前述の(細胞)の項目に記載のとおりである。
 前記培養としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記細胞を培養培地に播種し、静置、撹拌又は振盪する方法などが挙げられる。
 前記培養培地に、細胞増殖阻害剤を加えることができる。
 <その他の工程>
 前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記タンパク質発現増強用核酸を前記細胞に導入する工程、前記培養する工程の後に前記タンパクを精製する工程などが挙げられる。
 前記(i)から(iii)のいずれかのRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むタンパク質発現増強用核酸が導入された細胞は、前記タンパク質発現増強用核酸を前記細胞に導入する工程により好適に得ることができる。前記導入は、前述の(細胞)の項目に記載のとおりである。
 (タンパク質の発現増強方法)
 前記タンパク質の発現増強方法は、以下の(i)から(iii)のいずれかのRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むタンパク質発現増強用核酸を細胞に導入する工程を含み、さらにその他の工程を含むことができる。
 前記タンパク質発現増強用核酸は、前述の(タンパク質発現増強用核酸)の項目に記載のとおりである。
 前記細胞及び導入は、前述の(細胞)の項目に記載のとおりである。
 前記その他の工程は、例えば、前記細胞を培養する工程、前記培養する工程の後に前記タンパクを精製する工程などが挙げられる。これらのその他の工程は、前述の(タンパク質の製造方法)の項目に記載のとおりである。
 (タンパク質発現増強のための使用)
 前記タンパク質発現増強のための使用は、(a)以下の(i)から(iii)のいずれかのRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸、(b)以下の(i)から(iii)のいずれかのRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸を含むベクター、(c)以下の(i)から(iii)のいずれかのRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸を含む組成物、及び(d)以下の(i)から(iii)のいずれかのRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸が導入された細胞、のいずれかのタンパク質発現増強のための使用である。
(i)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA
(ii)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAと90%以上の配列同一性を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNA
(iii)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対して、2塩基以内の塩基の、置換、付加、及び/又は欠失を有し、タンパク質発現増強作用を有するRNA
 これらの中でも、前記タンパク質発現増強のための使用は、(a)前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸、(b)前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸を含むベクター、(c)前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸を含む組成物、及び(d)前記配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸が導入された細胞、のいずれかのタンパク質発現増強のための使用であることが好ましい。
 前記(a)核酸は、前述の(タンパク質発現増強用核酸)の項目に記載のとおりである。
 前記(b)ベクターは、前述の(ベクター)の項目に記載のとおりである。
 前記(c)組成物は、前述の(組成物)の項目に記載のとおりである。
 前記(d)細胞は、前述の(細胞)の項目に記載のとおりである。
 以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
<製造例1 抗体発現CHO細胞の調製>
 CHO細胞(CHO-K1株由来)に対して、ヒト化モノクローナル抗体発現遺伝子を導入し、IgG1抗体を安定発現するCHO細胞株を構築した。具体的には以下のようにして行った。
 IgG1の軽鎖及び重鎖配列を含むプラスミドDNAを鋳型にしてPCR増幅を行い、軽鎖配列(0.7kb断片)及び重鎖配列(1.4kb断片)を得た。得られた断片をMammalian PowerExpress System発現ベクター(東洋紡株式会社)に挿入し、IgG1抗体発現プラスミドを構築した。
 前記IgG1抗体発現プラスミドを制限酵素SspIで処理し直鎖化したDNAを、遺伝子導入試薬Lipofectamine(Thermo Fisher Scientific社)を用いてCHO細胞(CHO-K1株由来)に遺伝子導入し、125-mL Erlenmeyer flask(コーニング社)で培養した。抗生物質ピューロマイシン(ナカライテスク株式会社)を終濃度20μg/mLで添加し、細胞増殖が安定するまで繰り返し継代培養を実施した。得られたプール細胞の中から、ClonePix2システム(Molecular Devices社)を用いて、シングルコロニーを単離し、96-ウェルマルチプレートに播種した。Clone Select Imager(Molecular Devices社)を用いて、良好な細胞増殖性を示すクローン細胞を選別し、拡大培養した。
 複数のクローン細胞の培養上清の分泌生産抗体濃度をOctetQKe(Sartorius社)によるバイオレイヤー干渉法により測定した。標準IgG1サンプルにはCHO細胞で発現させたIgG1抗体(アフィニティークロマトグラフィー・サイズ排除クロマトグラフィー精製済、SDS-PAGEによる純度99%以上)を使用した。
 以上により、良好な細胞増殖性、抗体生産性を示すIgG1抗体を安定発現するCHO細胞株を樹立した。
 IgG1抗体を安定発現するCHO細胞株を親細胞とし、細胞クローニングを実施した。親細胞をBalanCD CHO GrowthA(富士フィルム和光純薬株式会社)を主成分とする半固形培地に播種し、2週間程度培養することでクローン細胞コロニーを形成させた。その後、動物細胞コロニーピッキングシステムClonePix2システム(Molecular Devices社)を用いて、シングルコロニーを単離した。単離した複数のクローン細胞コロニーを96-ウェルプレートに播種した。プレートへの播種後、静置培養しながら細胞増殖プレートイメージャーClone Select Imager(Molecular Devices社)を利用して細胞増殖性の優れたクローン細胞を24-ウェルプレートに拡大培養した。以降、同様に6-ウェルプレートに拡大培養した。最終的に125-mL Erlenmeyer flask(コーニング社)を用いて5%CO、37℃条件下で振盪培養を行い、良好な細胞増殖性を示すCHO細胞株を複数株樹立した。樹立した細胞のうち、IgG1-A細胞及びIgG1-B細胞について、以下のとおり、細胞増殖及び抗体生産量を解析した。
<<解析1 IgG1-A細胞及びIgG1-B細胞における細胞増殖解析>>
 IgG1-A細胞及びIgG1-B細胞を125-mL Erlenmeyer flask(コーニング社)を用いて振盪培養を実施した。Climoshaker ISF1-X (Kuhner社)を用いて温度37℃、湿度80%、炭酸ガス濃度5%、回転数80rpmの条件下で振盪培養を行った。CHO細胞用無血清培地としてBalanCD CHO GrowthA(富士フィルム和光純薬株式会社、4mM L-グルタミン含有)を用いてバッチ培養を実施した。細胞密度0.3×10cells/mLで播種し、播種後から214時間後まで、適宜、セルカウンターCountessII(Thermo Fisher Scientific社)を用いて細胞数測定を実施した。培養は各細胞3フラスコ(n=3)で実施した。
 その結果、IgG1-A細胞及びIgG1-B細胞における細胞増殖率は同等であった。
<<解析2 IgG1-A細胞及びIgG1-B細胞における抗体生産量解析>>
 培養4日目以降、培養液をサンプリングし除細胞した上清液を用いて培養液中の抗体濃度をバイオレイヤー干渉法により実施した。測定にはOctetQKe(Sartorius社)を使用した。標準IgG1サンプルにはCHO細胞で発現させたIgG1抗体(アフィニティークロマトグラフィー・サイズ排除クロマトグラフィー精製済、SDS-PAGEによる純度99%以上)を使用した。
 その結果、IgG1-B細胞は、IgG1-A細胞と比較して、214時間後のIgG1の生産量が約1.4倍であった。
<<解析3 IgG1-A細胞及びIgG1-B細胞におけるmiRNA発現解析>>
 培養6日目のサンプルを一部採取し、セルカウンターCountessII(Thermo Fisher Scientific社)による細胞数測定後、1×10cells程度の細胞を遠心分離により調製し細胞ペレットを-80℃で凍結保存した。
 フィルジェン株式会社に委託し、次の解析を行った。RNA抽出キットmiRNeasy Mini kit(QIAGEN社)を用いて、前記凍結保存したIgG1-A細胞及びIgG1-B細胞からsmall RNAを含むtotal RNAを抽出した。次に、FlashTag Biotin HSR RNA Labeling Kit(Thermo Fisher Scientific社)を用いて前記total RNAをビオチン標識した。その後、GeneChip(登録商標) Hybridization Oven(Thermo Fisher Scientific社)を用いてビオチン標識RNAとGeneChip(登録商標) miRNA 4.0 Array(Thermo Fisher Scientific社)をハイブリダイゼーションさせ、GeneChip(登録商標) Fluidics station(Thermo Fisher Scientific社)を用いてアレイの洗浄を行った。アレイ調製後、GeneChip(登録商標) Scanner3000 7G(Thermo Fisher Scientific社)を用いてスキャニングを実施し、IgG1-A細胞-IgG1-B細胞間の発現比較を行った。
 IgG1-A細胞及びIgG1-B細胞におけるmiRNA発現解析結果の一部を表1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1の結果より、IgG1-B細胞におけるhsa-miR-1185-1-3p(以下、「miRNA1185」と称することがある)の発現は、IgG1-A細胞の約8.0倍であり、IgG1-B細胞におけるhsa-miR-3148(以下、「miRNA3148」と称することがある)の発現は、IgG1-A細胞の約3.2倍であり、IgG1-B細胞におけるhsa-miR-4657(以下、「miRNA4657」と称することがある)の発現は、IgG1-A細胞の約2.9倍であり、IgG1-B細胞におけるhsa-miR-6823-3p(以下、「miRNA6823」と称することがある)の発現は、IgG1-A細胞の約4.5倍であった。
<製造例2 miRNA発現用プラスミドの構築>
 以下のとおり、pRC2-mi342(タカラバイオ株式会社)を改変して、各miRNA発現用プラスミド(pRC2-miRNA1185発現用プラスミド、pRC2-miRNA3148発現用プラスミド、pRC2-miRNA4657発現用プラスミド、及びpRC2-miRNA6823発現用プラスミド)を構築した。
<<製造例2-1 バックボーンプラスミドDNA断片の調製>>
 pRC2-mi342をSnaBI(New England社)とSmaI(New England社)で消化し、hsa-miR-342発現カセットを含む約0.6kbの配列(配列番号2)が欠落したバックボーンプラスミドDNA断片を得た。
 前記約0.6kbの配列(配列番号2)は、SnaBIサイト、CMVプロモーター配列、hsa-miR-342の配列を含むhsa-miR-342発現カセット、ポリAシグナル、及びSmaIサイトを含む。
<<製造例2-2 CMVプロモーター領域、及びポリA付加シグナル領域の調製>>
 pRC2-mi342を鋳型として、CMVプロモーター領域とポリA付加シグナル領域をPCRによりそれぞれ増幅した。CMVプロモーター領域の増幅にはプライマーとして、配列番号3に記載の塩基配列からなるCMVプロモーター用フォワードプライマー及び配列番号4に記載の塩基配列からなるCMVプロモーター用リバースプライマーを用い、ポリA付加シグナル領域の増幅にはプライマーとして、配列番号5に記載の塩基配列からなるポリAシグナル用フォワードプライマー及び配列番号6に記載の塩基配列からなるポリAシグナル用リバースプライマーを用いた。これらのプライマーには、PCR断片及びバックボーンプラスミドDNA断片を連結するための、バックボーンプラスミドDNA及び各miRNA発現カセットに対する相同領域を約20bp程度付加した。
 配列番号4及び配列番号5において、3’末端の17塩基が、バックボーンプラスミドDNAに対する相同領域であり、5’末端の23塩基が各miRNAに対する相同領域である。
 PCRは、Prime STAR MAX DNA Polymerase(タカラバイオ株式会社)を用い、反応条件は添付のマニュアルに記載の方法で行った。以下、プラスミド作製のための全てのPCRに同様の酵素を用いた。
<<製造例2-3 各miRNAの調製>>
 各miRNA(miRNA1185、miRNA3148、miRNA4657、及びmiRNA6823)の配列は、miRNAのデータベースであるmiRBase(https://mirbase.org/)から取得した。miRNA1185のmiRBaseにおけるAccessionはMIMAT0022838であり、miRNA3148のmiRBaseにおけるAccessionはMIMAT0015021であり、miRNA4657のmiRBaseにおけるAccessionはMIMAT0019724であり、miRNA6823のmiRBaseにおけるAccessionはMIMAT0027547である。ヒトゲノム情報を参照して、各miRNAの上流及び下流の約50bpから100bp付近にプライマーを設計した。miRNA1185はプライマーとして、配列番号7に記載の塩基配列からなるhsa-miR-1185用フォワードプライマー及び配列番号8に記載の塩基配列からなるhsa-miR-1185用リバースプライマーを用いた。miRNA3148はプライマーとして、配列番号9に記載の塩基配列からなるhsa-miR-3148用フォワードプライマー及び配列番号10に記載の塩基配列からなるhsa-miR-3148用リバースプライマーを用いた。miRNA4657はプライマーとして、配列番号11に記載の塩基配列からなるhsa-miR-4657用フォワードプライマー及び配列番号12に記載の塩基配列からなるhsa-miR-4657用リバースプライマーを用いた。miRNA6823はプライマーとして、配列番号13に記載の塩基配列からなるhsa-miR-6823用フォワードプライマー及び配列番号14に記載の塩基配列からなるhsa-miR-6823用リバースプライマーを用いた。これらのプライマーには、PCR断片やバックボーンプラスミドDNA断片と連結するための、バックボーンプラスミドDNAに対する相同領域を約20bp程度挿入した。
 配列番号7、配列番号9、配列番号11、及び配列番号13において、5’末端の17塩基が、バックボーンプラスミドDNAに対する相同領域であり、配列番号8、配列番号10、配列番号12、及び配列番号14において、5’末端の18塩基が、バックボーンプラスミドDNAに対する相同領域である。
 鋳型には、HEK293細胞(ATCC)から抽出したゲノムを用いた。ゲノム抽出にはDNeasy Blood & Tissue Kit(QIAGEN社)を用いた。反応条件は添付のマニュアルに記載の方法で行った。
 前記各プライマーと前記HEK293細胞から抽出したゲノムを用いて、各miRNA(miRNA1185、miRNA3148、miRNA4657、及びmiRNA6823)の発現カセットを含むDNA断片をPCR増幅した。
<<製造例2-4 pRC2-miRNA1185発現用プラスミド、pRC2-miRNA3148発現用プラスミド、pRC2-miRNA4657発現用プラスミド、及びpRC2-miRNA6823発現用プラスミドの構築>>
 製造例2-1で調製したバックボーンプラスミドDNA断片と、製造例2-2及び製造例2-3で調製した3種類のPCR増幅断片(CMVプロモーター領域、ポリA付加シグナル領域、及び各miRNAの発現カセットを含むDNA断片)と、をNEB Builder(New England社)を用いて連結し、E.coli NEB Stable competent cells(New England社)を形質転換し、pRC2-miRNA1185発現用プラスミド、pRC2-miRNA3148発現用プラスミド、pRC2-miRNA4657発現用プラスミド、及びpRC2-miRNA6823発現用プラスミド(以下、これらの4種をまとめて「pRC2-miRNA発現用プラスミド」と略記することがある)を得た。得られた形質転換体から抽出したpRC2-miRNA発現用プラスミドのDNAのシーケンス配列を確認して、想定通りの配列であることを確認した。
<試験例1 miRNAの定量>
<<試験例1-1 miRNA発現用プラスミドの調製>>
 製造例2で構築したpRC2-miRNA発現用プラスミドを1種類ずつ用いて、E.coli NEB Stable competent cellsを形質転換してから培養して、各プラスミドを大量調製した。各プラスミドの精製にはNucleobond Xtra Midi EF(マッハライナーゲル社)を用いた。
<<試験例1-2 293F細胞の調製>>
 浮遊HEK293細胞(Thermo Fisher Scientific社;FreeStyle(商標)293F細胞)を、4mM GlutaMAX(Thermo Fisher Scientific社)を含むF17培地(Thermo Fisher Scientific社)に1×10cells/mLとなるように懸濁した。この懸濁液5mLを50mLフィルターキャップ付遠沈管に播種した。8%CO雰囲気下、37℃のインキュベーター内に入れて、200rpmで1時間振盪培養してトランスフェクションに供した。
<<試験例1-3 293F細胞へのプラスミド導入(トランスフェクション)>>
 試験例1-1で調製した各pRC2-miRNA発現用プラスミド(1μg/μL、4μL)をOpti-MEM(Thermo Fisher Scientific社)中でPEI MAX(1μg/μL、12μL、PolySciences社)と混合し、試験例1-2で調製した293F細胞に前記プラスミドを導入した。8%CO雰囲気下、37℃のインキュベーター内に入れて、200rpmで3日間培養した。
 陰性対照として、pRC2-mi342をSnaBI(New England社)とSmaI(New England社)で消化して調製した、miRNA発現カセットを有さないプラスミドpRC2も同様にプラスミドを調製して、トランスフェクション及び培養を実施した。
<<試験例1-4 RNAの抽出と定量>>
 トランスフェクションした293F細胞を回収して、miRNeasy Minikit(QIAGEN社)を用いてtotal RNAを抽出し、Mir-X(商標) miRNA qRT-PCR TB Green(登録商標)Kit(タカラバイオ株式会社)を用いて、miRNAを定量した。操作は、キットに記載の方法に従った。抽出したtotal RNAに、mRQ Enzymeを用いてポリAを付加してから、逆転写した後に、mRQ 3’ Primer及び各miRNAに特異的なプライマーを用いて定量PCR法で測定した。miRNA1185はプライマー(各miRNAに特異的なプライマー)として、配列番号15に記載の塩基配列からなるmiRNA1185定量用プライマーを用いた。miRNA3148はプライマー(各miRNAに特異的なプライマー)として、配列番号16に記載の塩基配列からなるmiRNA3148定量用プライマーを用いた。miRNA4657はプライマー(各miRNAに特異的なプライマー)として、配列番号17に記載の塩基配列からなるmiRNA4657定量用プライマーを用いた。miRNA6823はプライマー(各miRNAに特異的なプライマー)として、配列番号18に記載の塩基配列からなるmiRNA6823定量用プライマーを用いた。結果を表2に示した。
 表2の、「control」は陰性対照(プラスミドpRC2)をトランスフェクションした293F細胞のCt値を示しており、「sample」は各miRNAを発現するプラスミド(pRC2-miRNA発現用プラスミド)をトランスフェクションした293F細胞のCt値を示している。ΔΔCtは閾値に達したサイクル数であるCt値のcontrolとsampleの差分を示している。全てのsampleにおいて閾値に達するCt値が早くなっており、miRNAが増加していることが分かった。「倍率」はcontrolに対するsampleの増加率を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 表2の結果より、全てのmiRNAが増加していることが確認できた。
<試験例2 miRNAのAAV生産性評価>
<<試験例2-1 293F細胞の調製>>
 試験例1-2と同様に293F細胞を調製した。
<<試験例2-2 293F細胞へのプラスミド導入(トランスフェクション)>>
 試験例1-1で調製した各pRC2-miRNA発現用プラスミド(1μg/μL、4μL)及びpAAV-Venus(1μg/μL、1μL)、pHelper(1μg/μL、1μL)、及びPEI MAX(1μg/μL、12μL)をOpti-MEM中で混合して静置した。プラスミドDNA-PEI混合液を試験例2-1で調製した293F細胞培養液に添加することにより細胞内にプラスミドを導入した。8%CO雰囲気下、37℃のインキュベーター内に入れて、200rpmで4時間培養した後に、DMSOを用いて50μMに調製したノコダゾール(Cayman Chemical社)を50μL添加し、同様の条件で更に3日間培養した。
<<試験例2-3 AAVの回収>>
 得られた培養液を遠心し、上清と細胞ペレットを分離し、上清に対して、終濃度が10%となるように培養液に対して1/4容量の40%PEG8000(Sigma-Aldrich社)溶液を加えてAAVを沈殿させた。残渣に1mLの0.1%Triton X-100(Sigma-Aldrich社)溶液を加えて細胞破砕処理した後、1μLのカネカエンドヌクレアーゼ(株式会社カネカ)を加えてDNAを分解した。15μLのEDTA(株式会社ニッポンジーン)を加えて遠心分離し、上清を回収した(上清由来サンプル)。
 細胞ペレットに対しては、1mLの0.1%Triton X-100溶液を加えて細胞破砕処理した後、1μLのカネカエンドヌクレアーゼを加えてDNAを分解した。15μLのEDTA(株式会社ニッポンジーン)を加えて遠心分離し、上清を回収した(細胞由来サンプル)。定量PCRに供するまで4℃又は-20℃にて保存した。
<<試験例2-4 AAVのゲノム力価測定>>
 試験例2-3で調製したサンプルに含まれるAAVベクターの力価を、プライマー(配列番号19に記載の塩基配列からなるAAVタイター測定用フォワードプライマー及び配列番号20に記載の塩基配列からなるAAVタイター測定用リバースプライマー)を用いた定量PCR法(QuantStudio3、SYBR-Green法)で測定した。
 前記定量PCRには、12.5μLのPowerUp(商標) SYBR(登録商標) Green Master Mix(Thermo Fisher Scientific社)、各0.125μLのプライマー(50μM、配列番号19及び配列番号20)、11.25μLの滅菌水、及び1μLの標準品又は5000倍希釈したサンプルからなる試料(合計25μL)を用い、上記試料に対してQuantStudio3(Thermo Fisher Scientific社)を用いて、94℃/15秒(熱変性)、60℃/30秒(アニーリング)、72℃/30秒(伸長反応)を30サイクル繰り返すことによりPCR反応を行った。
 上記標準品は、pAAV-MCS Expression Vector(0.67μg/μL、TE溶液、Cell Biolabs社)をPvuII(タカラバイオ株式会社)で37℃、2時間消化して直鎖化することにより作製した。定量PCRの結果(AAV生産量)を図1に示す。
 図1の、vg/Lは培養液量当たりのVector Genome量を示している。図1のbarは標準偏差を示している。
 この中で最もAAVを生産していたのが、pRC2-miRNA1185発現用プラスミドを用いたときであり、hsa-miR-1185の効果でAAV生産量が増加したと考えられた。
<実施例1 293F細胞を用いたpRC2-miRNA1185発現用プラスミドの評価>
 293F細胞を用いてmiRNA1185によるAAV生産性の向上を検証した。
<<実施例1-1 293F細胞の調製>>
 試験例1-2と同様に293F細胞を調製した。
<<実施例1-2 293F細胞へのプラスミド導入(トランスフェクション)>>
 試験例1-1で調製したpRC2-miRNA1185発現用プラスミド(1μg/μL、3μL)、pAAV-Venus(1μg/μL、1μL)、pHelper(1μg/μL、2μL)、及びPEI MAX(1μg/μL、12μL)をOpti-MEM中で混合して静置した。プラスミドDNA-PEI混合液を実施例1-1で調製した293F細胞培養液に添加することにより細胞内にプラスミドを導入した。8%CO雰囲気下、37℃のインキュベーター内に入れて、200rpmで4時間培養した後に、DMSOを用いて50μMに調製したノコダゾールを50μL添加し、同様の条件で更に3日間培養した。
 陰性対照として、pRC2-mi342をSnaBI(New England社)とSmaI(New England社)で消化して調製した、miRNA発現カセットを有さないプラスミドpRC2も同様にプラスミドを調製して、トランスフェクション及び培養を実施した。
<<実施例1-3 AAVの回収>>
 試験例2-3と同様の方法で回収した。
<<実施例1-4 AAVのゲノム力価測定>>
 試験例2-4と同様の方法で測定した。
 定量PCRの結果を図2に示す。
 図2の、vg/Lは培養液量当たりのVector Genome量を示しており、「control」は陰性対照(プラスミドpRC2)の結果を示している。
 pRC2-miRNA1185発現用プラスミドを用いたときに、陰性対照と比較して、生産性が増加した。
<実施例2 VPCs2.0細胞を用いたpRC2-miRNA1185発現用プラスミドの評価>
 より生産性が高いとされる、VPCs2.0細胞(Thermo Fisher Scientific社)を用いてmiRNA1185によるAAV生産性の向上を検証した。
<<実施例2-1 VPCs2.0細胞の調製>>
 VPCs2.0細胞を4mM GlutaMAX(Thermo Fisher Scientific社)を含むViral Production培地(Thermo Fisher Scientific社)に3×10cells/mLとなるように懸濁した。この懸濁液5mLを50mLフィルターキャップ付遠沈管に播種した。8%CO雰囲気下、37℃のインキュベーター内に入れて、200rpmで1時間振盪培養してトランスフェクションに供した。
<<実施例2-2 VPCs2.0細胞へのプラスミド導入(トランスフェクション)>>
 試験例1-1で調製したpRC2-miRNA1185発現用プラスミド(1μg/μL、5μL)、pAAV-Venus(1μg/μL、1.25μL)、pHelper(1μg/μL、1.25μL)、及びPEI MAX(1μg/μL、15μL)をOpti-MEM中で混合して静置した。プラスミドDNA-PEI混合液を実施例2-1で調製したVPCs2.0細胞培養液に添加することにより細胞内にプラスミドを導入した。8%CO雰囲気下、37℃のインキュベーター内に入れて、200rpmで4時間培養した後に、DMSOを用いて50μMに調製したノコダゾールを50μL添加し、同様の条件で更に3日間培養した。
 陰性対照として、pRC2-mi342をSnaBI(New England社)とSmaI(New England社)で消化して調製した、miRNA発現カセットを有さないプラスミドpRC2も同様にプラスミドを調製して、トランスフェクション及び培養を実施した。
<<実施例2-3 AAVの回収>>
 試験例2-3と同様の方法で回収した。
<<実施例2-4 AAVのゲノム力価測定>>
 試験例2-4と同様の方法で測定した。
 定量PCRの結果を図3に示す。
 図3の、vg/Lは培養液量当たりのVector Genome量を示しており、「control」は陰性対照(プラスミドpRC2)の結果を示している。
 VPCs2.0細胞を用いたときも293F細胞を用いた時と同様に、陰性対照と比較して、pRC2-miRNA1185発現用プラスミドの効果で生産性が増加した。
<実施例3 HEK293T細胞を用いたpRC2-miRNA1185発現用プラスミドの評価>
 接着細胞である、HEK293T細胞(ATCC)を用いてmiRNA1185によるAAV生産性の向上を検証した。
<<実施例3-1 HEK293T細胞の調製>>
 HEK293T細胞を、5%ウシ胎児血清(Thermo Fisher Scientific社)、4mM GlutaMAX、及び0.5%ペニシリンストレプトマイシン混合液(ナカライテスク株式会社)を含むAdvanced D-MEM培地(Thermo Fisher Scientific社)に5.3×10cells/mLとなるように懸濁した。この懸濁液12mLを細胞培養用9cmディッシュ(住友ベークライト株式会社、57cm)に播種し、5%CO雰囲気下、37℃インキュベーターで3日間培養した。
<<実施例3-2 HEK293T細胞へのプラスミド導入(トランスフェクション)>>
 トランスフェクション当日に培養液を除去し、4mM GlutaMAX、及び0.5%ペニシリンストレプトマイシン混合液を含むAdvanced D-MEM培地(Thermo Fisher Scientific社)19mLに交換した。
 試験例1-1で調製したpRC2-miRNA1185発現用プラスミド(1μg/μL、16μL)、pAAV-Venus(1μg/μL、4μL)、pHelper(1μg/μL、4μL)、及びPEI MAX(1μg/μL、48μL)をOpti-MEM中で混合して静置した。プラスミドDNA-PEI混合液を実施例3-1で調製したHEK293T細胞培養液に添加することにより細胞内にプラスミドを導入した。
 陰性対照として、pRC2-mi342をSnaBI(New England社)とSmaI(New England社)で消化して調製した、miRNA発現カセットを有さないプラスミドpRC2も同様にプラスミドを調製して、トランスフェクション及び培養を実施した。
<<実施例3-3 AAVの回収>>
 培養したHEK293T細胞をアキュターゼ(Innovative Cell Technologies社)を用いてディッシュから剥離後、遠心し上清と細胞ペレットを分離し、試験例2-3と同様の方法で回収した。
<<実施例3-4 AAVのゲノム力価測定>>
 試験例2-4と同様の方法で測定した。
 定量PCRの結果を図4に示す。
 図4の、vg/dish(9cm)は9cmディッシュ当たりのVector Genome量を示しており、「control」は陰性対照(プラスミドpRC2)の結果を示している。
 接着細胞であるHEK293T細胞を用いたときも浮遊細胞である、293F細胞やVPCs2.0細胞を用いた時と同様に、陰性対照と比較して、pRC2-miRNA1185の効果で生産性が増加した。
 本発明の態様としては、例えば、以下のものなどが挙げられる。
 <1> 配列番号1に記載の塩基配列からなるRNAに対応するDNAを含むことを特徴とするタンパク質発現増強用核酸である。
 <2> 前記<1>に記載のタンパク質発現増強用核酸を含むベクターである。
 <3> ウイルスをコードする核酸を含む、前記<2>に記載のベクターである。
 <4> 前記ウイルスがアデノ随伴ウイルスである、前記<3>に記載のベクターである。
 <5> 前記<1>に記載のタンパク質発現増強用核酸を含む組成物である。
 <6> ウイルスをコードする核酸を含む、前記<5>に記載の組成物である。
 <7> 前記ウイルスがアデノ随伴ウイルスである、前記<6>に記載の組成物である。
 <8> 前記<1>に記載のタンパク質発現増強用核酸が導入された細胞である。
 <9> 配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むタンパク質発現増強用核酸が導入された細胞を培養する工程を含むことを特徴とするタンパク質の製造方法である。
 <10> 配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むタンパク質発現増強用核酸を細胞に導入する工程を含むことを特徴とするタンパク質の発現増強方法である。
 <11> (a)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸、
 (b)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸を含むベクター、
 (c)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸を含む組成物、及び
 (d)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸が導入された細胞、
のいずれかのタンパク質発現増強のための使用である。
 <12> 前記ベクターが、ウイルスをコードする核酸を含む、前記<11>に記載のベクターのタンパク質発現増強のための使用である。
 <13> 前記ウイルスがアデノ随伴ウイルスである、前記<12>に記載のベクターのタンパク質発現増強のための使用である。
 <14> 前記組成物が、ウイルスをコードする核酸を含む、前記<11>に記載の組成物のタンパク質発現増強のための使用である。
 <15> 前記ウイルスがアデノ随伴ウイルスである、前記<14>に記載の組成物のタンパク質発現増強のための使用である。
 本国際出願は、2023年1月6日に出願した日本国特許出願第2023-001001号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2023-001001号の全内容を参照することにより本国際出願に援用する。

Claims (11)

  1.  配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むことを特徴とするタンパク質発現増強用核酸。
  2.  請求項1に記載のタンパク質発現増強用核酸を含むベクター。
  3.  ウイルスをコードする核酸を含む、請求項2に記載のベクター。
  4.  前記ウイルスがアデノ随伴ウイルスである、請求項3に記載のベクター。
  5.  請求項1に記載のタンパク質発現増強用核酸を含む組成物。
  6.  ウイルスをコードする核酸を含む、請求項5に記載の組成物。
  7.  前記ウイルスがアデノ随伴ウイルスである、請求項6に記載の組成物。
  8.  請求項1に記載のタンパク質発現増強用核酸が導入された細胞。
  9.  配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むタンパク質発現増強用核酸が導入された細胞を培養する工程を含むことを特徴とするタンパク質の製造方法。
  10.  配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含むタンパク質発現増強用核酸を細胞に導入する工程を含むことを特徴とするタンパク質の発現増強方法。
  11.  (a)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸、
     (b)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸を含むベクター、
     (c)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸を含む組成物、及び
     (d)配列番号1に記載の塩基配列からなるRNA又は前記RNAに対応するDNAを含む核酸が導入された細胞、
    のいずれかのタンパク質発現増強のための使用。
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