JPH0213384A - 組換え型欠損レトロウイルス、相応する野生型レトロウイルスによる感染可能な細胞培養ゲノム内への一定のたん白質に対する暗号付け配列の組込みに対するその応用、ならびにかかる組換え型レトロウイルスの製造用の組換え型dna - Google Patents

組換え型欠損レトロウイルス、相応する野生型レトロウイルスによる感染可能な細胞培養ゲノム内への一定のたん白質に対する暗号付け配列の組込みに対するその応用、ならびにかかる組換え型レトロウイルスの製造用の組換え型dna

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JPH0213384A
JPH0213384A JP1076892A JP7689289A JPH0213384A JP H0213384 A JPH0213384 A JP H0213384A JP 1076892 A JP1076892 A JP 1076892A JP 7689289 A JP7689289 A JP 7689289A JP H0213384 A JPH0213384 A JP H0213384A
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retrovirus
recombinant
sequence
promoter
gene
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JP1076892A
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Thierry Heidmann
チェリー・エドマン
Jean-Francois Nicolas
ジャン―フランソワ・ニコラス
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Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Institut Pasteur
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Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Institut Pasteur
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    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2740/00Reverse transcribing RNA viruses
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    • C12N2740/10011Retroviridae
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に哺乳動物の真正種類の細胞系列特に野生
型レトロウィルスによる感染が可能な細胞系列の細胞ゲ
ノム内に一定のたん白質に対する暗号づけ配列を組込む
手段に関する。
さらに限定的に言うと、本発明は感染を受けたこれらの
細胞自体の中でこれらの暗号づけ配列が表現されうるよ
うな条件の下でのこれらの配列の組込みに関する。
本発明に基づ(手段はその最終的態様において、関係す
る細胞宿主を感染させることのできる野生型又は自生型
のレトロウィルスから誘導された組換え型欠損レトロウ
ィルスで、かかるレトロウィルスは、その中で野生型ウ
ィルスの「シスにて」作用し通常レトロウィルスの詰込
み、そのDNA分子への逆転写およびその宿主細胞ゲノ
ム内への組込みを行なう部分ならびにこのRNAのポリ
アデニル化部位を含んでおり、さらに上述の自生型レト
ロウィルスによる感染が可能な細胞宿主のポリメラーゼ
により認識できるこのレトロ転位雑種配列の内部のプロ
モータの直接的制御の下で一定のポリペプチドに対して
暗号づけするDNA配列を含むレトロ転位雑種配列での
欠失部分における置換(なおこのレトロ転位雑種配列は
それ自体その外部にあり欠損レトロウィルスのゲノム内
に含まれているプロモータの制御下におかれている)、
ならびにレトロ転位雑種配列の外部の暗号づけ配列及び
外部プロモータの相対的位置は、前記組換え型レトロウ
ィルスに感染した細胞宿主内の内部プロモータの制御の
下で前記暗号づけ配列の転写及び表現が前記外部プロモ
ータの制御下での転位雑種配列の転写方向とは逆の方向
に行なわれうるようなものであること、を特徴とする組
換え型欠損レトロウィルスで構成されている。
このように定義づけられた組換え型欠損レトロウィルス
は上述の目的のため、相応する自生型レトロウィルスに
より感染可能な哺乳動物の細胞をこの組換え型レトロウ
ィルスに感染させる段階及び場合によってはその中で暗
号付は配列が表現された細胞の回収段階を含む方法によ
って使用される。
その欠損性のため本発明に基づく組換え型レトロウィル
スは、これらの細胞内においてそれに対するその感染性
を保ちながら自ら複製することができない、同様にこの
ウィルスは宿主細胞のゲノム内にプロウィルスの形で組
込まれつる。このときレトロ転位雑種配列内に含まれて
いる暗号づけ配列は、レトロ転位雑種配列の「内部プロ
モータ」の制御の下で表現されうる。
内部プロモータは、例えばヒト又はハムスタのような高
等哨乳動物の細胞系列(例えばCH○細胞)に属する細
胞の場合、SV40又はチミジンキナーゼのプロモータ
のように感染宿主のポリメラーゼにより認識されるあら
ゆるプロモータで構成されていてよい。
本発明の好ましい実施態様に従った組換え型欠損レトロ
ウィルスは、別の外部プロモータが相応するレトロウィ
ルスのLTR6′領域のものであることを特徴とする。
さらに限定的に言うと、このタイプの組換え型欠損レト
ロウィルスのゲノムは、連続的に次のものを含んでいる
ニ ー 詰込み領域が後に続いている、相応する野生型レト
ロウィルスのLTR”領域; −通常gag、pol及びenv遺伝子により暗号づけ
されるウィルス性たん白質に相応するRNAの開始部位
; − これらのgag、pol及びenv遺伝子を含むレ
トロウィルス領域の全て又は一部分に代わる、上に規定
されている方向性の再転位雑種配列。なお、このレトロ
転位雑種配列はレトロウィルスのゲノム内に含まれてい
る適当な外部プロモータ又場合によってはLTR”領域
自体の制御下におかれている; −相応する野生型レトロウィルスのポリアデニル化部位
に一致するLTR”領域。
本発明はさらに限定的に言うと、前記組換え型欠損レト
ロウィルスの生成を可能にする組換え型DNA (及び
組換え型DNAの一部分)ならびに上述の組換支架レト
ロウィルスの製造方法に関するものである。
前記組換え型欠損レトロウィルスの生成のために用いる
ことのできる野生型又は自生型のレトロウィルスからそ
れ自体誘導されている組換え型DNA (以下「組換え
型欠損レトロウィルスDNAJと呼ぶ)としては、特に
、野生型ウィルスの「シス」として作用し通常このレト
ロウィルスの詰込み、そのDNA分子への逆転写及びそ
の宿主細胞ゲノム内への組込みを行なう部分に相応する
部分ならびにこのRNAのポリアデニル化部位を含むD
NAを挙げることができる。なおこの組換え型レトロウ
ィルスのDNAは特に、野生型又は自生型ウィルスのウ
ィルス性たん白質に対する暗号配列の全てとは言わない
までも少なくともその一部分に相応する領域の欠失を特
徴とし、欠失した部分はこの組換え型欠損レトロウィル
スのDNAで形質転換された相応する有能な宿主細胞内
で生成されうる欠損レトロウィルスの複製を禁止できる
ほど充分大きいものである。又、この組換λ型欠損レト
ロウィルスは、以下□に規定されている構造をもち組換
え型レトロウィルスのDNA内に含まれてはいるがこの
組換え型遺伝子に対しては外側にある別のプロモータの
制御の下で転写されうるような組換え型遺伝子による欠
失部分における置換をその特徴としている。
この組換え型遺伝子はさらに、求められている一定のペ
プチドに対する暗号づけ配列を含んでいること(なおこ
の配列はこの組換え型遺伝子の内部において前記プロモ
ータにより課せられる転写方向内の内部プロモータより
下流に置かれている)、そして、前記プロモータと前記
暗号づけ配列の間には、それ自体前記転写を遮断するこ
とのできる配列を含む雑種フラグメントが介在している
こと、(なおかかる遮断配列自体には、この雑種フラグ
メントの中でその相反する2つの端部にて一方では暗号
づけ配列の側面に継ぎ合せ供与部位が又他方では前記プ
ロモータの継ぎ合せ受容部位が添えられている。従って
前記部間要素は前述の内部プロモータの制御の下で暗号
配列の転写を禁止している6反対に、この組換え型遺伝
子が全体的に前述のものとは別の外部プロモータの制御
下におかれている場合、この組換え型遺伝子が(中断コ
ドンが無い状態で)内部プロモータにより刻み込まれる
方向とは反対方向(逆方向)で転写されうるような条件
の下で、能力細胞宿主内において、組換え型遺伝子全体
が外部プロモータの制御下で内部プロモータと暗号づけ
配列の間の部間領域すなわちその相反する2つの端部で
前記継ぎ合せ供与部位と受容部位が添えられている遮断
配列を含む領域を切除する伝令RNAに転写されること
になる。得られた伝令RNAにおいては、一定のポリペ
プチドに対する暗号付は配列に相当するRNA配列は、
このとき内部ブロモーク領域に相応する領域の直接的制
御下に置かれている。
かかる組換え型遺伝子は、一方ではレトロウィルスDN
A内のこの遺伝子の方向性又他方ではこの組換え型遺伝
子と外部プロモータの相対的位置が、この外部プロモー
タの制御下でのかかる遺伝子の転写が宿主細胞内で行な
われ、前述の部間配列により妨げられていない場合に求
められているペプチドに対する暗号づけ配列の転写が行
なわれる方向とは反対の方向にこうして構成された組換
え型欠損レトロウィルスを生成することになるようなも
のであるように、組換え型欠損レトロウィルスのDNA
の中に挿入される。
このときかかる組換え型欠損レトロウィルスのDNAか
ら出発して、以下のような段階を含む方法により前記組
換え型欠損レトロウィルスを生成することができるニ ー 感染させる可能性のある細胞内でのその増殖を許容
するウィルス性たん白質に対する暗号づけ配列の組換え
型欠損ベクター内での欠如に対し補足することのできる
核配列(以下「相補性配ダ自と呼ぶ)をその独自のゲノ
ムDNAに組込まれた形で含んでいる補助細胞系列のト
ランスフェクション; −前記「相補性配列」により暗号づけされたウィルス性
たん白質の「トランスでの」相補による持ち込みのおか
げで、この組換え型レトロウィルスを原位置で複製でき
るようにする条件の下で、このようにトランスフェクシ
ョンされた補助細胞系列を培養する段階ニ ー 前記補助細胞系列の培養の浮遊物内の生成された組
換え型欠損レトロウィルスの回収段階。
特に相補性配列には、ウィルス性たん白質に対して特に
暗号づけする相応する野生型レトロウィルスのゲノムD
NAの一部分、すなわち組換え型欠損レトロウィルス自
身には備わっていない相応する野生型レトロウィルスの
遺伝子gag、pol及びenvが含まれている。
前述の条件下での能力細胞宿主のトランスフェクション
の後のように、欠損レトロウィルスDNA内に含まれて
いる外部プロモータの作用の下で上述の組換え型遺伝子
を転写すると、このとき一定のポリペプチドに対する暗
号づけ配列が上記内部プロモータの直接的制御の下に置
かれているような相応する組換え型欠損レトロウィルス
を製造することができる。
上に定義されているような組換え型遺伝子内に含まれて
いる「遮断配列」は有利なことにポリアデニル化部位で
構成されている。当然のことながら、その他のあらゆる
遮断配列を用いることが可能である。これは内部プロモ
ータにより課せられた転写方向に複数の開始コドン及び
停止コドンを含む配列で構成されていてもよい。又当然
のことながら、上述の説明の中で、前記組換え型遺伝子
を形成するヌクレオチドの連鎖は場合によっては、組換
え型遺伝子の全てが上述の逆方向゛にて外部プロモータ
から転写されうるように選択される。
有利なことに、上に定義づけされているような組換え型
遺伝子は、野生型レトロウィルスのLTR”領域に相応
するプロモータ領域の制御の下で、欠損レトロウィルス
DNAの内部で前記条件下に置かれる。本発明に基づく
好ましい組換え型欠損レトロウィルスDNAは従って連
続的に以下のものを含んでいるニ ー 詰込み領域が後に続く、相応する野生型レトロウィ
ルスのLTR”領域; −gag、pol及びenv遺伝子により通常暗号づけ
されるウィルス性たん白質に相応するRNAの開始部位
ニ ー これらのgag、pol及び6nv遺伝子を含むレ
トロウィルス領域の全て又は一部分に代る、上に規定さ
れている方向性の上に規定されている組換え型遺伝子、
なおかかる組換え型遺伝子は適当な外部ブロモーク場合
によってはLTR’°領域自体の制御下に置かれている
;そして −相応する野生型レトロウィルスRNAのポリアデニル
化部位と一致するLTR”°領域。
本発明の好ましい応用の1つにおいては、上記組換え型
遺伝子内で内部プロモータの制御下に置かれている暗号
づけ配列は、レトロウィルスに感染しつる細胞に対して
有毒なたん白質に対し暗号づけする。又前記補助細胞系
列内の組換え型欠損レトロウィルスの生成にあたって、
かかる細胞系列は実際、遮断配列の介在のため、この組
換え型遺伝子の内部のプロモータの作用下でこの暗号づ
け配列の転写が遮断されるために、有毒たん白質に対し
て保護されることになるということがわかる。これに対
して、自生型レトロウィルスそして当然同様に本発明に
基づく組換え型欠損レトロウィルスに感染しつる細胞は
、それらが組換え型レトロウィルスに感染したためにそ
の結果得られるプロウィルスをこの細胞のゲノム内に組
込ませ内部プロモータの制御の下での暗号づけ配列の表
現を得た場合、きわめて感受性が高くなりひいては破壊
される。
その他の暗号づけ配列も当然のことながら、上述の組換
え型欠損レトロウィルス内に組込まれつる。例えばマー
カーがそれである。本発明はこの場合、一定の野生型レ
トロウィルスに相当するレトロウィルスに感染しつる細
胞のマーキング技術を提供しており、このとき暗号づけ
配列は、これらの細胞が感染する可能性の「指標」とし
て挙動する。
本発明のもう1つの応用分野は、特にガン細胞がそれに
特異的な抗原を有する場合の健康な組織内でのガン細胞
の選択的破壊である。この選択的破壊は、一方ではこれ
らのガン細胞の特異的抗原を又他方では組換え型レトロ
ウィルスのウィルス性たん白質を認識する抗体が利用で
きるようになった場合、ならびにこれらの抗体が問題の
抗原及びウィルス性たん白質に固定された後、2つの最
初のタイプの抗体を含む第2のカテゴリーの抗体を介し
て、ガン細胞内に欠損ウィルスが介在する可能性のある
状態でこれらを密に接触させた場合に直ちに可能となる
本発明のその他の特徴は、本発明に従った組換え型欠損
レトロウィルスの操作上の性質を実証することを目的と
した試験についての、図面を参考にした以下の記述の中
でさらによく理解できることだろう。
〈実施例〉 以下に説明されている実験は、高等哨乳動物の細胞を感
染させることのできるレトロウィルスの大部分を代表す
る構造を持つマウスのモロ;−白血病ウィルスから誘導
された欠損プロウィルスを使用して行なわれた。当業者
ならば、以下に説明する試験が同様にして他のタイプの
レトロウィルスにも拡大できるものであることがわかる
であろう。
図面のより詳しい説明により、以下の試験についての次
に続く記述をより容易に理解できることと思われる。
第1図ニレトロ転位の検出のための基本的要素。
(A)レトロ転位の指示遺伝子である (n ;= o )RTの構造がここに表わされている
。この指示遺伝子は、自生型レトロウィルスのゲノム内
でその構造的たん白質特にENV (ウィルス粒子膜構
造たん白質)遺伝子に対して暗号づけする領域の1つの
代りに組込まれるための組込み「組換え型遺伝子」に相
当する。各々の遺伝的要素は、帯域内で矢印により示さ
れている:tkは、H3V(ヘルペスウィルス)のチミ
ジンキナーゼの遺伝子のプロモータを表わす;po 1
 yAは、前述の遺伝子のポリアデニル化配列を表わす
; n80は、ネオマイシンに対する抵抗性に対して暗号づ
けする遺伝子の配列を表わす。
S、D、及びS、Aはそれぞれ、継ぎ合せ供与部位と継
ぎ合せ受容部位を表わす。
(B)には、上述の組換え型遺伝子が中に組込まれてい
る組換え型レトロウィルスのpMo−MLV −(n 
e o)”構造が示されている。この構造のレトロウィ
ルス性部分はクローニングされたプロウィルスpMov
3から来る。この図は又、neoフラグメント(上述の
組換え型遺伝子が中に組込まれている組換え型レトロウ
ィルスの「指示」フラグメント)及びpo lyAフラ
グメント(遮断配列)をも示している。
(A)及び(B)において、プラスミドの構成のために
用いられた制限部位は、それらが削除されている場合、
星印がついている。
第2図は、組換え型欠損レトロウィルスに感染した細胞
のゲノム内に組込まれるプロウィルスに到達するようR
NA (継合せRNAg)へと組換え型レトロウィルス
DNAを転写によって移行させる作業が関与している、
本発明に従った欠損レトロウィルスの製造の連続的段階
を表わしている。
1旦3: pMo−MLV (neo)”でトランスフ
ェクションされた細胞から得られたウィルスに感染した
抵抗性G418細胞のゲノムのDNAの「サザンプロッ
ト」法による分析。
クローン3T3gptMo (neo)” −A(pS
V2gptとpMo−MLV (neolR7のトラン
スフェクションによって得られたクローン3T3)から
の細胞をM o −M L Vウィルスに感染させた;
78後浮遊物を回収しその100ψ1を用いてテスト用
細胞3T3を104個感染させた;2日後、これらの細
胞を6418の存在する中で選択に付した。抵抗性64
18細胞を混合クローン(母集団3T3Mo fneo
)” )の形又は個々のクローン(3T3Mo  (n
eo)”c / 1− c / 7 )の形で分析した
使用された制限酵素は、XbaI  (X)又はXba
I+5acl (X+S)である、これらにより、継ぎ
合せが正しく行なわれたことを確認することができた。
10μg又は25μgのDNAが用いられた(2つの最
初の帯)。フィルターはneoゾンデ(フラグメントB
 g I II−SmaI、A)又はpolyAゾンデ
(フラグメントSma 1−Nco 1.B)と交雑さ
せた。
1土遍: 3T3gptMo (neo)”でトランス
フェクションされたクローンから単離された6418に
対する抵抗性細胞のゲノムのDNAのサザンプロット法
による分析;継ぎ合せ接合物の配列 (A及びB)クローン3 T 3 g p t M o
 −(neo)”A及びBからの細胞をG(418)の
存在する中で選択に付した(プレート10cmあたり1
06個の細胞)、プレート1枚あたり6418に対する
抵抗性クローンが0−2個得られた(例えば3T3gp
tMo (neo)*TクローンA−1〜A−5、及び
クローンc/IB−1を参照のこと);継ぎ合せが適切
に行なわれることをテストするためXbaI及びXba
 I +Sac Iを用いて制限した後、第2図につい
て説明されているようにDNAを分析した。クローンB
−1内及びクローンA−5内の新しいコピーは、それぞ
れ第3図のクローンMo(neol”c/3(”)及び
c/2 (”)の2.6kb及び2.7kbのフラグメ
ントXbaIと共遊走する。フィルターは、ゾンデn、
eo(A)又はゾンデpo l yA (B)と交雑さ
せた。
(C−)pMo−MLV (neol”の転位されたプ
ロウィルスコピー内の継ぎ合せ接合部3T3gptMo
  [neo)” −A−5のDNAからの2.7kb
のフラグメントXba Iをλgtlo内でクローニン
グし、暗号づけ領域neo内にあるP v u II部
位及びプロモータtk内にあるEcoRI部位により限
定されている662の塩基対のフラグメントはM13内
にてサブクローニングし配列決定した。継ぎ合せ接合部
に現われた新しい部位5aCIが示されている。
1)社主レー包珠 a)ズ乏ノ一二し21或 レトロ転位指標 (neon”を構築するために、単純
性庖疹ウィルスのチミジンキナーゼの遺伝子のポリアデ
ニル化のための暗号づけ配列を、長さが310塩基対の
フラグメントSma I −NcoIの形でプラスミド
pAGoから単離させ(COLBERE−GARAPI
N、 F他著、J、 Mo1. Biol、。
150、1−14  (1981年))、2つのフラグ
メントのKlenow酵素による処理の後モロ;−の供
与及び受容継ぎ合せ部位の間に、プラスミドpZipの
単独部位BamHIのレベルに挿入した(CEPKO,
C,L、、他著、Ce11.37.1053−1062
(1984年))。次に、ポリアデニル化配列及び継ぎ
合せ部位を含むフラグメントをフラグメントKpn I
−Kpn Iから単離させ、2つのフラグメントのKl
enow酵素による処理の後pSVtk−neobet
aの部位B g I IIのレベルで遺伝子(neo)
に対する暗号づけ領域とプロモータ5Vtkの間に挿入
した[NIC0LAS、 J。
S、及びBERG、 P、、細胞増殖に関するCold
Spring Harbor会議報告書、編集: 5i
lver、 L。
M、 MARTIN、 G、 R,& 5trickl
and、 S、 S、、 10゜469−485 (1
983年)]:指示遺伝子neo”(第1A図)は、フ
ラグメントHi ndll[−Sma Iから単離させ
た。
プラスミドpMov3内のenv遺伝子を削除するよう
な形で[HARBER,K、、他、米国国立科学アカデ
ミ−会報、78.7609−7613 f1981年)
]、プラスミドpMVO3のフラグメントEcoRIを
まず最初にpSVtk−neobetaの3.4kbの
フラグメントEcoRI内で再クローニングした;この
とき、たん白質gp70の一部分及びたん白質p15E
全体に対して暗号づけするフラグメントBamHI−C
1a工 (それぞれrRNA腫瘍ウィルス、編集:■E
ISS、 R。
TEICH,N、、 VARMUS、 H& C0FF
IN、 J、、 2.766−767  (1985年
)」内に記されている塩基対6537及び7674に相
当する)は、C1aIを用いた完全消化及びBamHI
を用いた部分消化によって除去された。
最終的な構成(pMo−MLV (neol” )は、
Klenow酵素による処理の後の指示遺伝子(neo
)”で上述の方法でenv遺伝子が除去されたベクター
p M o v 3の大葉によって得られた(第1B図
)。
b)WLlaU立 、トランスフェクション び爪歯 これらの方法はJACOB、 H及びNIC0LAS、
 J、 S、著の「酵素科学における諸方法J 151
.66−81 (1987年)の中に記述されている。
使用する細胞はNIH3T3及びF G I O(FI
NS)IINGER他、「ウィルス学J 59.217
−229 (1974年))であり、用いるウィルス系
列は、モロニについては3T3M。
−MLV、Mo−MLVneoについてはE40psi
Bである(RUBINSTEIN、 J、 L、 R,
他、米国国立科学アカデミ−会報、81.7137−7
140  (1984年)。抵抗性細胞G418の選択
は、ゲネチシン(G418)600μg/mf7が存在
する中で行ない、pSV2gptを含む細胞(MULL
IGAN、 R,C他、米国国立科学アカデミ−会報、
78.2072−2076  (1981年)を、25
μg/−のマイコフェノール酸と250μg/mlのキ
サンチンが存在する中で選択した。
感染は、5μg/−のポリプレンが存在する中で、前述
のJACOB、、 H及びNIC0LAS、 J、 F
(1987)中に記されているとおりに行なった。
C)綴虱旦旦五A豆逝 サザン分析のためには、適切な制限酵素で処理されたゲ
ノムDNAを電気泳動に付し、ナイロン膜Hybond
−N (AMERSHAM)上に転移させ、放射能で9
32を用いて(AMERSHAM社が市販しているMU
LTIPMIMEキット)マーキングされたゾンデに交
雑させた。
クローン3T3gptMo (neo)” −A−5か
らのD N A 50 μgをXbaIで消化させ、0
.7%のアガロースゲル内で電気泳動に付した。2.5
〜2.9kbのフラグメントを含むアガロース帯を切断
し、電気溶離により抽出されたDNAを用いて、アダプ
タ(リンカ−)EcoRIの助けを借りて標準的手順に
徒ってベクターλgt10内に部分的ゲノムバンクを構
築した( HUYNH他著、DNAクローニング、編集
:Glover、 D、 M、 N、 Y、、 IRL
 Press、 1.49−78(1985年))。ク
ローンは、支持フィルター上のP 32でマーキングさ
れたneoゾンデとの交雑により選択した。正のクロー
ンからのフラグメントP v u II −E c o
 RIをベクターM13mp10内でサブクローニング
し、5ANGER,F、他著の(米国国立科学アカデミ
−会報、74.5463−5467(1977年))内
に記載の方法によって配列決定した。
2)■ a)ニム土二皿l テストの原則は、RNAを媒体とした転位により活化さ
れうる選択遺伝子の使用にある(第1図)。遺伝子(t
kneo)は、遺伝子の構造的部分とプロモータ(tk
)の間にポリアデニル化のための部位(polyA)及
び信号を挿入することにより不活性化される;ポリアデ
ニル化のための配列は、供与及び受容継ぎ合せ部位(n
eo”、第1A図)により、暗号づけしないDNAの錆
止において、とり囲まれている。polyA配列が、レ
トロトランスポゾン(pMo−MLV (neo)” 
、第1B図)内で反対方向に挿入されると、暗号づけし
ない継ぎ合わされたRNAneo”の逆転写の結果、n
e。
遺伝子がプロモータtkの制御下に置かれる構造的DN
Aが形成されることになる。従って、レトロ転位された
コピーを含む細胞は6418に対し抵抗性のものとなる
(第1C図)。
n e o ”遺伝子内では、(1)選択された遺伝子
の表現はpolyA領域が介在配列内に存在するかぎり
存在しな(ではならず、(2)polyA領域の削除は
、宿主細胞に0418に対する抵抗性を与える構造を作
り上げるはずである。
これら2つの点そしてレトロウィルスの非ウィルス性レ
トロ転位を、ウィルス外膜の主な構成要素に対して暗号
づけするその遺伝子が削除されているクローニングされ
たプロウィルスMo−MLV内にn e o ”遺伝子
を挿入することによってテストした。
b)  Mo−MLV  neo ”は6418に・ 
る     えない。
(neo)”が前述の2つの点を満たすことを立証する
ため、pMo−MLV (neo)”のトランスフェク
ションにより細胞NIF(3T3内にこれを導入した。
pMo−MLV (neol”が選択的に導入されなか
ったクローン(クローン3T3gptMo (neo)
” )を分離させ、トランスフェクション効率を測定す
るような形でpSV2gstを同時トランスフェクショ
ンした。
neo”内でのneo遺伝子の第1の不活性化テストに
おいては、トランスフェクションされた細胞の母集団を
直接抗生物質G418を含む媒質の中での選択に付し、
抵抗性クローンの数を、neo遺伝子がその中で活性で
あるようなプラスミド(pMo−MLVneo、前述の
RUBENSTEIN、 J、 L、 R他(1984
年))のトランスフェクションにより得られたものと比
較した。pMo−MLV (neo)”によるとトラン
スフェクションにより6418に対する抵抗性のあるク
ローンが0〜3個しか得られず(3回の実験)、一方、
プラスミドpMo−MLVneoでは6418に対する
抵抗性のあるクローンが75個以上得られる(マイコフ
ェノール酸を含む媒質内での並行選択は、トランスフェ
クション効率が同様であることを示している(表1))
0418に対する抵抗性のある個々のクローン5個の構
造なサザン法で分析したところ、(おそらくトランスフ
ェクションを原因とする)指示遺伝子(第1a図に示さ
れている)を含む3.5kbのフラグメントXbaIの
再配列が存在していた。
第2のテストでは、gbtの表現によりクローンを選択
し、そのうち再配列されていない(neo)”遺伝子を
含む7つく例として第3図のクローン3T3gptMo
 (neol” −A及び−Bを参照)を6418に付
した。そのうちのいずれも6418に対する抵抗性をも
たなかった(以下の節も参照のこと)。
これらの実験は、(neo)”遺伝子が、再配列されな
いかぎり6418に対する抵抗性を与えるものでないと
いうことを示している。
える。
トランスフェクションを受けた細胞内にpM。
−MLV (neol”によって生成されたRNAの分
画は継ぎ合せされなくてはならず、従ってポリアデニル
化配列を含まない、このRNAは、ウィルス性ゲノムの
RNAの特性を保っており、これはウィルス性生成物の
トランス−相補性メカニズムによりウィルス粒子の内部
に詰込まれなくてはならない、逆転写により得られたコ
ピー(第1C図)が6418に対する抵抗性を与えつる
か否かをテストするために、Mo−MLVウィルスに感
染した細胞3T3gptMo−(neo)”の浮遊物を
テスト細胞NIH3T3に転移させた。。
上述のトランスフェクションされた7つのクローン3T
3gpt  (neo)”の浮遊物から、6418に対
する抵抗性のコロ;−が得られた。浮遊物の滴定量は0
.5〜2X10”neo’fu/−である、新しいプロ
ウィルスの構造をサザン法(サザンプロット法)により
分析した。
第2a図に記されているように、neoゾンデと共にク
ローン3T3pgtMo (neo)”内に観察された
 [neol”を含むフラグメントXba工は、感染し
た細胞の母集団(母集団Mo  (n e ol” )
内又はサブクローン(M。
(neo)訂c/1〜c/7)内で縮小したサイズをも
つ。母集団の中には、濃度の異なる帯が最高4つまで見
られ、そのうち2つ(2,7kbと2.6kbのもの)
は、サブクローン内に大部分が表わされている。感染を
受は分析された25のクローンのうち8つは2.7kb
の帯を含み、12が2.6kbの帯を含んでいる。観察
されたその他2つの帯はさらに小さく (2,5kb及
び2.0kb)、もとの帯3.5kbは、全くみられな
かった。これらの4つの帯のうちいずれも、イントロン
(介在配列)領域のゾンデpo 1 yAと交雑しない
(第2b図)。
2.7kbの帯は、それが継ぎ合せ接合部位に現われる
はずのSac I部位を含んでいるかどうかを見極める
目的でさらに限定的に研究された(MANN、 R他著
、 J、 Virol、、 54.401−407 f
1985年):第1c図)、実際2.7kbのフラグメ
ントは、ゲノムDNAが制限酵素XbaI及び5acI
により先導されneoゾンデを用いて交雑テストに付さ
れる場合、1.9kbのフラグメントに縮小される。反
対に、2.6kbの帯はSac I部位を含んでおらず
、潜在部位D−Aが関与する継ぎ合せ事象又は、逆転写
中の再配列に相当しな(ではならない。
結論として、pMo−MLV (neo)”は、中間R
NAを介した、neo遺伝子が活性である構造への移行
を可能にする。
d)モロ;−プロウィルスenv−のレトロ−位 独立した4つのクローン3T3gpt (neo)”からの108の細胞を6418選択に付し
た。各ケースにおいて、10’の細胞について1〜10
個の抵抗性クローンが得られ、そのDNAを分析した(
第3図)。これらは2つのカテゴリに再分類することが
できる。
第1のカテゴリー(G418に対する抵抗性クローン3
7個のうち13個)では、3.5kbのXbaIフラグ
メント(第1A図のトランスフェクションされたプラス
ミドに相当する)は、イントロンゾンデpolyA(第
3B図)と交雑しない新しいフラグメント(第3図、c
 / 1及びc/2)で置換されている;従ってこれら
のクローンは、少なくともpolyA配列が削除されて
いる最初のコピーの再配列としてみなすことができる。
第2のカテゴリー(分析された37のクローンのうちの
24個)では、トランスフェクションされたクローン(
第3A図、クローンA−3〜A−5、及びB−1)の3
.5kbの最初の帯の他に、neoゾンデと交雑する1
つ又は場合によっては2つの帯がみられる。これらの付
加的な帯はゾンデpolyA(第3B図)と交雑しない
。複数の場合において(それぞれ5つと2つのクローン
)、これらの帯は、感染したクローン(第3A図、クロ
ーンA−5及びB−1)の2.6kbの継ぎ合せコピー
或は2.6kbの継ぎ合せコピーと共遊走する。2.7
kbの帯がトランスフェクションされたプロウィルスの
正しく継ぎ合された転写配列の逆転写からきているとい
う事実は、1.9kbの帯を生成するSac I及びX
ba IのDNA (第3A図、クローンA−5)の消
化により実証された。この結論は、64.8での641
8抵抗性クローンの1つ(クローン八−5)からの2.
7kbのフラグメントXba Iのクローニングによっ
て、ならびに継ぎ合せ接合部位の配列決定(第3C図)
によって確認されている。
従って前述の試験の結果、neo”の内部プロモータの
制御の下で、neoマーカーの転写の通常の方向とは反
対の方向でレトロウィルスの外部プロモータから転写さ
れた核配列内に継ぎ合せ部位が含まれるような方向性で
(レトロトランスボゾンとして働く)欠損レトロウィル
ス内のneo”遺伝子から、そのときそれに結びつけら
れている内部プロモータの制御の下でそれ自体翻訳され
うるneo配列に相応するRNA配列を含む伝令RNA
を提供することのできる組換え型DNAを逆転写の後に
生成するような組換え型RNAを得ることができるとい
うことになる。
本発明に基づく組換え型欠損レトロウィルスが生成され
うるトランス相補性系列は、ψ2という呼称でAmer
ican Type Cu1ture Co11ect
ion(ATCC)で入手可能であるということにも留
意されたい。
【図面の簡単な説明】
第1A図及び18図は、本発明に基づく組換え型遺伝子
の組織化及び欠損レトロウィルスベクター内へのその挿
入を概略的に示している。 第2図は、第1図の組換え型DNAから得られた組換え
型欠損レトロウィルスをプロウィルスの形で感染した細
胞内に組込む連続的段階、ならびに伝令RNAへのその
転写及びその逆転写そしてゲノム内への感染した細胞の
組込みの段階を概略的に示している。 第3図及び第4図は、感染した細胞から抽出したDNA
の、さまざまな制限酵素による消化後の、テストされた
DNAの異なるフラグメントのゲル上での分画な、概略
的に示している。 G、l。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)特に哺乳動物の有能な真正核類細胞宿主内で内部
    プロモータにより課せられた転写方向でかかる内部プロ
    モータの下流に置かれ一定のポリペプチドに対して暗号
    付けする配列を含む組換え型遺伝子において、前記プロ
    モータと前記暗号付け配列の間にかかる転写を遮断でき
    る1つの配列を含む雑種フラグメントが介在すること、
    かかる遮断配列自体には、この雑種フラグメントの中で
    その相対する2つの端部にて一方では暗号づけ配列の側
    面の継ぎ合せ供与部位が又他方では前記プロモータの継
    ぎ合せ受容部位が、能力細胞宿主内のこの雑種フラグメ
    ントの切除を可能にする条件の下で添えられていること
    、しかもこのとき、前記組換え型遺伝子は前記能力細胞
    宿主のポリメラーゼにより同様に認識可能な先行するも
    のとは異なる外部プロモータの制御の下に置かれており
    、又、前記内部プロモータにより刻みつけられたものと
    は反対の方向(逆方向)に上述の要素全体を転写できる
    ようにする条件が存在することを特徴とする、組換え型
    遺伝子。
  2. (2)上述の第1の転写を遮断することのできる配列は
    ポリアデニル化部位により構成されていることを特徴と
    する、請求項(1)に記載の組換え型遺伝子。
  3. (3)特に哺乳動物の、真正核類能力細胞宿主を感染さ
    せることのできる野生又は自生のレトロウイルスから誘
    導された組換え型欠損レトロウイルスのDNAにおいて
    、このDNAには、このレトロウイルス内で野生型ウィ
    ルスの「シスにて」作用し通常レトロウイルスの詰込み
    、そのDNA分子への逆転写ならびにその宿主細胞ゲノ
    ム内への組込みを行なう部分に相応する部分ならびにこ
    のRNAのポリアデニル化部位が含まれていること、(
    なおこの組換え型レトロウイルスDNAは、特に、野生
    型又は自生型ウィルスのウィルスたん白質に対する暗号
    づけ配列の全てとは言わないまでも少なくともその一部
    分に相当する領域が欠失していること、そして欠失部分
    は、この組換え型欠損レトロウイルスのDNAで形質転
    換された相応する能力宿主細胞内に生成されうる欠損レ
    トロウイルスの複製が禁じられるように充分な大きさを
    もっていることを特徴としている)、さらに組換え型レ
    トロウイルスのDNAの中に含まれている別の外部プロ
    モータの制御の下での請求項(1)又は(2)の組換え
    型遺伝子による欠質部分における置換、この別の外部プ
    ロモータと組換え型遺伝子の相対的位置ならびに、こう
    して構成されている組換え型欠損レトロウイルスによる
    感染可能な宿主細胞において前記逆方向でこの外部プロ
    モータの制御下での前記組換え型遺伝子の転写が行なわ
    れうるようなこの組換え型遺伝子の方向性、を特徴とす
    る、組換え型欠損レトロウイルスのDNA。
  4. (4)別の外部プロモータがレトロウイルスのLTR^
    5^′領域のものであることを特徴とする、請求項(3
    )に記載の組換え型レトロウイルスのDNA。
  5. (5)そのゲノムには以下のものが連続的に含まれてい
    ることを特徴とする組換え型欠損レトロウイルスのDN
    A; −詰込み領域が後に続いている、相応する野生型レトロ
    ウイルスのLTR^5^′領域:−通常gag(ウィル
    ス内部構造たん白質遺伝子)、pol(同義遺伝子)及
    びenv(ウィルス粒子膜構造たん白質遺伝子)遺伝子
    により暗号づけされるウィルス性たん白質に相応するD
    NAの開始部位; −これらのgag、pol及びenv遺伝子を含むレト
    ロウイルス領域の全て又は一部分の代わりに上に規定さ
    れている方向性をもつ請求項(3)又は(4)の組換え
    型遺伝子、なお、この組換え型遺伝子は適切な外部プロ
    モータ、場合によってLTR^5^′領域自体の制御下
    におかれている、そして −相応する野生型レトロウイルスのRNAのボロアデニ
    ル化部位に一致するLTR^3^′部位。
  6. (6)特に哺乳動物の真正核類能力細胞宿主を感染させ
    ることのできる野生型又は自生型のレトロウイルスから
    誘導された組換え型欠損レトロウイルスにおいて、かか
    るレトロウイルスは、その中で野生型ウィルスの「シス
    にて」作用し通常レトロウイルスの詰込み、そのDNA
    分子への逆転写およびその宿主細胞ゲノム内への組込み
    を行なう部分ならびにこのRNAのポリアデニル化部位
    を含んでおり、さらに、上述の自生型レトロウイルスに
    よる感染が可能な細胞宿主のポリメラーゼにより認識で
    きるこのレトロ転位雑種配列の内部のプロモータの直接
    的制御の下で一定のポリペプチドに対して暗号づけする
    DNA配列を含むレトロ転位雑種配列での、欠失部分に
    おける置換(なおこのレトロ転位雑種配列はそれ自体そ
    の外部にあり欠損レトロウイルスのゲノム内に含まれて
    いるプロモータの制御下におかれている)、ならびにレ
    トロ転位雑種配列の外部の暗号づけ配列及び外部プロモ
    ータの相対的位置は、前記組換え型レトロウイルスに感
    染した細胞宿主内の内部プロモータの制御の下で前記暗
    号づけ配列の転写及び表現が前記外部プロモータの制御
    下でのレトロ転位雑種配列の転写方向とは逆の方向に行
    なわれうるようなものであること、を特徴とする、組換
    え型、欠損レトロウイルス。
  7. (7)別の外部プロモータは相応するレトロウイルスの
    LTR^5^′領域のものであることを特徴とする、請
    求項(6)に記載の組換え型欠損レトロウイルス。
  8. (8)そのゲノムが連続的に以下のものを含んでいるこ
    とを特徴とする、請求項(6)又は(7)に記載の組換
    え型欠損レトロウイルス: −詰込み領域が後に続いている、相応する野生型レトロ
    ウイルスのLTR^5^′領域。−通常gag、po1
    及びenv遺伝子により暗号づけされているウィルス性
    たん白質に相応するRNAの開始部位。 −これらのgag、pol及びenv、遺伝子を含むレ
    トロウイルス領域の全て又は一部分の代わりの上に規定
    されている方向性でのレトロ転位雑種配列。なおこのレ
    トロ転位雑種配列は、レトロウイルスのゲノム内に含ま
    れている適当な外部プロモータ、場合によってはLTR
    ^5^′領域自体の制御下に置かれている。 −相応する野生型レトロウイルスのポリアデニル化部位
    と一致するLTR^3領域。
  9. (9)請求項(6)乃至(8)のいずれかに記載の組換
    え型欠損レトロウイルスに相応する自生型レトロウイル
    スによる感染が可能な細胞培養の細胞ゲノム内への一定
    のポリペプチドに対し暗号づけするヌクレオチド配列の
    組込み方法において、前記細胞培養と、前記暗号づけ配
    列が一定のポリペプチドに対する前記暗号づけ配列に相
    当しているようなこの組換え型欠損レトロウイルスとの
    接触が、組換え型欠損レトロウイルスによるこれらの細
    胞の感染を許容する条件の下で行なわれること、そして
    場合によっては暗号づけ配列が表現されている細胞の分
    離を特徴とする、組込み方法。
  10. (10)以下の段階を含む、請求項(4)乃至(6)の
    いずれかに記載の組換え型欠損レトロウイルスの製造方
    法: −感染させる可能性のある細胞内でのその増殖を許容す
    るウィルス性たん白質に対する暗号づけ配列の組換え型
    欠損ベクター内での欠如に対し補足することのできる核
    配列(以下「相補性配列」と呼ぶ)をその独自のゲノム
    DNAに組込まれた形で含んでいる補助細胞系列のトラ
    ンスフェクション; −前記「相補性配列」により暗号づけされたウィルス性
    たん白質の「トランスでの」相補による持ち込みのおか
    げで、この組換え型レトロウイルスを原位置で複製でき
    るようにする条件の下で、このようにトランスフェクシ
    ョンされた補助細胞系列を培養する段階; −前記補助細胞系列の培養の浮遊物内の生成された組換
    え型欠損レトロウイルスの回収段階。
  11. (11)相補性配列にはさらに限定的に言うと、特にウ
    ィルス性たん白質に対して暗号づけする相応する野生型
    レトロウイルスのゲノムDNAの一部分すなわち、組換
    え型欠損レトロウイルス自体には備わっていない相応す
    る野生型レトロウイルスの遺伝子gag、pol及びe
    nvが含まれていることを特徴とする、請求項(10)
    に記載の方法。
JP1076892A 1988-03-31 1989-03-30 組換え型欠損レトロウイルス、相応する野生型レトロウイルスによる感染可能な細胞培養ゲノム内への一定のたん白質に対する暗号付け配列の組込みに対するその応用、ならびにかかる組換え型レトロウイルスの製造用の組換え型dna Pending JPH0213384A (ja)

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