JPH04108390A - 動物細胞へ外来遺伝子の導入方法 - Google Patents
動物細胞へ外来遺伝子の導入方法Info
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は遺伝子組換技術において必須操作の一つである
動物細胞内に外来遺伝子を導入する方法に関する。
動物細胞内に外来遺伝子を導入する方法に関する。
動物細胞の遺伝子組換技術では、対象とする細胞に、い
かにして外来遺伝子を導入するかが課題である。外来の
遺伝子導入方法としては以下の方法が採用されている。
かにして外来遺伝子を導入するかが課題である。外来の
遺伝子導入方法としては以下の方法が採用されている。
■ リン酸カルシウムゲル沈澱法
■ DEAE−デキストラン法
■ DNA封入赤血球ゴースト法
■ DNAマイクロインジェクション法、プリツキフグ
法 ■ 電気パルス穿孔法 ■ 遺伝子銃法 これらの外来遺伝子導入方法は遺伝子を導入する宿主細
胞に傷害を与えることが指摘される。特Sこ接着性の細
胞の場合二二は困難な場合もある。ま1こ条件乙こよっ
ては、導入効率が悪いなどの欠点も有している。
法 ■ 電気パルス穿孔法 ■ 遺伝子銃法 これらの外来遺伝子導入方法は遺伝子を導入する宿主細
胞に傷害を与えることが指摘される。特Sこ接着性の細
胞の場合二二は困難な場合もある。ま1こ条件乙こよっ
ては、導入効率が悪いなどの欠点も有している。
一方Birnstielらは、血清中の鉄結合蛋白質で
あるトランスフェリンにDNA結合性を有するボリンン
やプロタミンをコンジュゲートさせ、このコンジュゲー
トを外来遺伝子のキャリアーとして使用し、トランスフ
ェリンレセプターを介し、鳥由来HD3細胞や、ヒト白
血病細胞株に一562細胞へ外来遺伝子を導入できるこ
とを報告している(Birnstiel他Proc、
Natl、 Acad、 Sci、 lJ、s、A。
あるトランスフェリンにDNA結合性を有するボリンン
やプロタミンをコンジュゲートさせ、このコンジュゲー
トを外来遺伝子のキャリアーとして使用し、トランスフ
ェリンレセプターを介し、鳥由来HD3細胞や、ヒト白
血病細胞株に一562細胞へ外来遺伝子を導入できるこ
とを報告している(Birnstiel他Proc、
Natl、 Acad、 Sci、 lJ、s、A。
Vol、87.3410〜3414.同3655〜36
59 、同4033〜4037頁、 1990)。この
方法によれば細胞に特に大きなストレスも与えずに外来
遺伝子を導入することが可能となる。しかし、トランス
フェリンレセプターを介しての細胞内への遺伝子導入で
あり、トランスフェリンレセプターの発現していない細
胞には採用できない。またトランスフェリンをキャリア
ーとして使用するために、DNAに親和性を有するポリ
リシンやプロタミンなとのコン7・ユケトとすることが
必要である。また重工細胞への遺伝子導入の効率は、細
胞表面Qこ発現′、−ているトランスフェリンレセプタ
ーの数により左右され、トランスフェリンレセプターの
数を増すため銖キレート剤による処理が必要である(B
irnstiel他Proc、 Natl、Acad、
Sci、 Vol、 87 4033〜403719
90)。
59 、同4033〜4037頁、 1990)。この
方法によれば細胞に特に大きなストレスも与えずに外来
遺伝子を導入することが可能となる。しかし、トランス
フェリンレセプターを介しての細胞内への遺伝子導入で
あり、トランスフェリンレセプターの発現していない細
胞には採用できない。またトランスフェリンをキャリア
ーとして使用するために、DNAに親和性を有するポリ
リシンやプロタミンなとのコン7・ユケトとすることが
必要である。また重工細胞への遺伝子導入の効率は、細
胞表面Qこ発現′、−ているトランスフェリンレセプタ
ーの数により左右され、トランスフェリンレセプターの
数を増すため銖キレート剤による処理が必要である(B
irnstiel他Proc、 Natl、Acad、
Sci、 Vol、 87 4033〜403719
90)。
〔発明が解決しようとする課題]
本発明者らは、トランスフェリンと同様鉄結合性を有す
る外分泌性蛋白質ラクトフェリンについて研究を進めた
結果ラクトフェリンは、トランスフェリンと異った特性
を有しており外来遺伝子の細胞への導入用キャリアーと
して使用可能であることを見出し本発明を完成するにい
たった。
る外分泌性蛋白質ラクトフェリンについて研究を進めた
結果ラクトフェリンは、トランスフェリンと異った特性
を有しており外来遺伝子の細胞への導入用キャリアーと
して使用可能であることを見出し本発明を完成するにい
たった。
従って本発明は、ラクトフェリンをキャリアーとして外
来性DNAを動物細胞に導入する方法に関する。
来性DNAを動物細胞に導入する方法に関する。
[課題を解決するための手段]
本発明者らは、これまでラクトフェリンの特性について
検討を進めた結果、ラクトフェリンは、トランスフェリ
ンレセプターの発現していない細胞にも強い親和性を有
し、さらにこの親和性はラクトフェリンのアミノ基をグ
アニジル化やアミジン化のような化学修飾を行うことに
より増強されることを確認し、特許出願を行っている(
特願平1−29367号)。又、ラクトフェリンは、D
NAに対し親和性を有することが知られている(R,M
、Bennet、を他J、 Lab、 C1n、 Me
d、 Vol、99127〜138.1982)。
検討を進めた結果、ラクトフェリンは、トランスフェリ
ンレセプターの発現していない細胞にも強い親和性を有
し、さらにこの親和性はラクトフェリンのアミノ基をグ
アニジル化やアミジン化のような化学修飾を行うことに
より増強されることを確認し、特許出願を行っている(
特願平1−29367号)。又、ラクトフェリンは、D
NAに対し親和性を有することが知られている(R,M
、Bennet、を他J、 Lab、 C1n、 Me
d、 Vol、99127〜138.1982)。
本発明においてはラクトフェリンのこのような細胞親和
性およびDNA親和性を最大限利用し、細胞内へ外来遺
伝子を導入する方法を提供するものである。
性およびDNA親和性を最大限利用し、細胞内へ外来遺
伝子を導入する方法を提供するものである。
本発明において用いるラクトフェリンは、哺乳動物の乳
由来あるいは唾液等の体液さらには、遺伝子組換により
生産された人工のラクトフェリン、アミノ酸配列の一部
を改変したもの等も使用可能である。またラクトフェリ
ンの天然型は糖鎖を有しているが糖鎖のないものも使用
可能である。
由来あるいは唾液等の体液さらには、遺伝子組換により
生産された人工のラクトフェリン、アミノ酸配列の一部
を改変したもの等も使用可能である。またラクトフェリ
ンの天然型は糖鎖を有しているが糖鎖のないものも使用
可能である。
般的には、ヒト、牛などの乳由来のラクトフェリンを使
用することが入手しやすさの面から推奨できる。
用することが入手しやすさの面から推奨できる。
ラクトフェリンは入手したままの構造のものでも良いが
細胞親和性を向上させるために、化学修飾をすることが
好ましい。化学修飾はラクトフェリンの立体構造や活性
に大きな影響を与えず、かつ、ラクトフェリン蛋白質の
塩基性を高める方法であればどのような修飾方法でも良
い。一般的にはラクトフェリンの遊離アミノ基に対し、
グアニジル化、アセチミジル化などの化学修飾を行う方
法、或いはアルギニンオリゴマー、リジンオリゴマー、
オルニチンオリゴマーなど塩基性アミノ酸を含有するペ
プチド、またはスペルミン、スペルミジンなどのポリア
ミン、ヒストン、プロタミンなど塩基性蛋白質の酵素分
解ペプチドを共有結合させる方法などが挙げられる。
細胞親和性を向上させるために、化学修飾をすることが
好ましい。化学修飾はラクトフェリンの立体構造や活性
に大きな影響を与えず、かつ、ラクトフェリン蛋白質の
塩基性を高める方法であればどのような修飾方法でも良
い。一般的にはラクトフェリンの遊離アミノ基に対し、
グアニジル化、アセチミジル化などの化学修飾を行う方
法、或いはアルギニンオリゴマー、リジンオリゴマー、
オルニチンオリゴマーなど塩基性アミノ酸を含有するペ
プチド、またはスペルミン、スペルミジンなどのポリア
ミン、ヒストン、プロタミンなど塩基性蛋白質の酵素分
解ペプチドを共有結合させる方法などが挙げられる。
アミン基の化学修飾と共有結合による塩基性ペプチドな
どの導入を比較した場合、DNAとの親和性は、共有結
合による塩基性ペプチドなどの導入が好ましい。塩基性
ペプチドやポリアミンなどを共有結合させるためにはカ
ルボジイミド類の縮合剤を用いる方法、酸クロライド法
、活性エステル法など公知の方法で、結合させる分子の
カルボキシル基やラクトフェリンのカルボキシル基を活
性化させて結合させる方法、あるいはゲルタールアルデ
ヒドなどのような公知の架橋試薬を用いてラクトフェリ
ンと塩基性ペプチド、ポリアミンなどとを結合させる方
法などが例示できる。これらの方法を用いる場合には、
ラクトフェリン蛋白質の変性や重合をひきおこさないよ
うな条件を選択することが必要である。特にラクトフェ
リンの変性や重合をおこさない修飾方法として活性エス
テル法が推奨される。活性エステル法では修飾分子中に
カルボキシル基が必要であるが下記(1)に示す反応式
の様に無水コハク酸など無水ジカルボン酸を用いアミ、
ノ基にカルボキシル基を導入L、このカルボキシル基と
反応させることもできる。
どの導入を比較した場合、DNAとの親和性は、共有結
合による塩基性ペプチドなどの導入が好ましい。塩基性
ペプチドやポリアミンなどを共有結合させるためにはカ
ルボジイミド類の縮合剤を用いる方法、酸クロライド法
、活性エステル法など公知の方法で、結合させる分子の
カルボキシル基やラクトフェリンのカルボキシル基を活
性化させて結合させる方法、あるいはゲルタールアルデ
ヒドなどのような公知の架橋試薬を用いてラクトフェリ
ンと塩基性ペプチド、ポリアミンなどとを結合させる方
法などが例示できる。これらの方法を用いる場合には、
ラクトフェリン蛋白質の変性や重合をひきおこさないよ
うな条件を選択することが必要である。特にラクトフェ
リンの変性や重合をおこさない修飾方法として活性エス
テル法が推奨される。活性エステル法では修飾分子中に
カルボキシル基が必要であるが下記(1)に示す反応式
の様に無水コハク酸など無水ジカルボン酸を用いアミ、
ノ基にカルボキシル基を導入L、このカルボキシル基と
反応させることもできる。
一−−→ R−NH−C−CH2CH2・C−01((
1)またラクトフェリンに導入するペプチドやポリアミ
ン、分子中の反応に関与しないアミノ基はあらかしめ、
保護基をつけておき、修飾後除去することが必要である
。アミノ保護基としては、ヘンシルオキシカルボニル基
(Z基)、第三ブチルオキシカルボニル基(Boc基)
、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基(Fmo
ci) 、メチルスルホニルエチルオキシカルボニル基
(Msoc基)などを例示できる。
1)またラクトフェリンに導入するペプチドやポリアミ
ン、分子中の反応に関与しないアミノ基はあらかしめ、
保護基をつけておき、修飾後除去することが必要である
。アミノ保護基としては、ヘンシルオキシカルボニル基
(Z基)、第三ブチルオキシカルボニル基(Boc基)
、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基(Fmo
ci) 、メチルスルホニルエチルオキシカルボニル基
(Msoc基)などを例示できる。
活性エステルによるラクトフェリンの修飾反応は下記式
(II)の反応により行なわれる。
(II)の反応により行なわれる。
サクシミル−カーボネート
一一−ブ HOOC−R,−(−Ni1M5oc)+I
(O3u Nヒドロキシコハク酸イミド 一□ 5uOOC−R++ NH−Msoc) + R
z−NHzラクトフェリン ー−−→R2−NHOC−R+−(−NH−Msoc)
−−一→HII R2−NHCO〜R+−Nl(z (II )修飾
ラクトフェリン このようにして得た修飾ラクトフェリン、もしくはラク
トフェリンはあらかじめ調製した緩衝液に溶解し、さら
に導入する遺伝子をラクトフェリン量の0.1〜10重
量%を加え、ゆるやかに撹拌混合し、次いで37°Cで
1時間〜24時間静置し、DNAラクトフェリン複合体
を生成させる。このようにして得られたDNAラクトフ
ェリン複合体を含む緩衝液を導入しようとする細胞をあ
らかじめ培養した培養液中に、培養液に対し0.1〜1
0容量%を添加し、1〜3日間培養を継続する。DNA
は、細胞表面にラクトフェリンを介して付着し、細胞内
へとりこまれる。細胞内へのとりこみは、ファゴサイト
ーシスやビノサイトーンスなどのエンドサイト−シスに
よるものと推定される。導入する遺伝子には、選択可能
なマーカーを付与しておくことにより、培養終了後の遺
伝子導入細胞を容易に選択し得る。−船釣には、G41
8耐性遺伝子(neo)、ミコフェノール酸耐性遺伝子
(gpt) 、ヒドロキシフオレートレダクターゼ遺伝
子(DHPR)などを例示できる。
(O3u Nヒドロキシコハク酸イミド 一□ 5uOOC−R++ NH−Msoc) + R
z−NHzラクトフェリン ー−−→R2−NHOC−R+−(−NH−Msoc)
−−一→HII R2−NHCO〜R+−Nl(z (II )修飾
ラクトフェリン このようにして得た修飾ラクトフェリン、もしくはラク
トフェリンはあらかじめ調製した緩衝液に溶解し、さら
に導入する遺伝子をラクトフェリン量の0.1〜10重
量%を加え、ゆるやかに撹拌混合し、次いで37°Cで
1時間〜24時間静置し、DNAラクトフェリン複合体
を生成させる。このようにして得られたDNAラクトフ
ェリン複合体を含む緩衝液を導入しようとする細胞をあ
らかじめ培養した培養液中に、培養液に対し0.1〜1
0容量%を添加し、1〜3日間培養を継続する。DNA
は、細胞表面にラクトフェリンを介して付着し、細胞内
へとりこまれる。細胞内へのとりこみは、ファゴサイト
ーシスやビノサイトーンスなどのエンドサイト−シスに
よるものと推定される。導入する遺伝子には、選択可能
なマーカーを付与しておくことにより、培養終了後の遺
伝子導入細胞を容易に選択し得る。−船釣には、G41
8耐性遺伝子(neo)、ミコフェノール酸耐性遺伝子
(gpt) 、ヒドロキシフオレートレダクターゼ遺伝
子(DHPR)などを例示できる。
DNAを導入後は、選択用の薬剤を添加した培地に交換
して3〜8週間培養し、生残細胞を遺伝子が導入された
細胞として得ることができる。
して3〜8週間培養し、生残細胞を遺伝子が導入された
細胞として得ることができる。
以下に実施例を示し本発明をさらに詳細に説明する。
実施例1
本実施例においてはラクトフェリンの修飾について説明
する。
する。
<1−1>グアニジル化ラクトフェリンの調整人乳より
ジャーナル・オプ・デイリーサイエンス70巻、752
〜759頁(1987年)に開示された抗ヒトラクトフ
エリンモノクローナル抗体アフィニティーカラムを用い
、ヒトラクトフェリンを調製し1こ。脱脂した人乳を抗
ヒトラクトフエリンモノクロルナル抗体アフィニティー
カラムに負荷し、その後p H7,3のリン酸緩衝佳理
食塩水(PBS)で洗浄した。さらにo、lshの食塩
を含むp H3,7の0.2釘酢酸ナトリウム緩衝液で
ヒトラクトフェリンを溶出し、pHを中性付近に調整し
た後脱イオン水に対し3日間透析し、さらに凍結乾燥に
よりヒトラクトフェリンを得た。このヒトラクトフェリ
ン5+ngを、0.5Mo−メチルイソ尿素Na01(
−14zsOaからなるpH10の緩衝液1雌中に加え
、O〜4 ”Cで19時間ゆっくり撹拌した。その後、
0.5N塩酸を数g加えpHを5〜7として反応を停止
させた。さらに、PBSに対し0°Cないし室温で3日
間透析した。得られたグアニジル化ヒトラクトフェリン
をアミノ酸分析した結果ヒトラクトフェリンのアミン基
の87%がグアニジル化されていることが確認された。
ジャーナル・オプ・デイリーサイエンス70巻、752
〜759頁(1987年)に開示された抗ヒトラクトフ
エリンモノクローナル抗体アフィニティーカラムを用い
、ヒトラクトフェリンを調製し1こ。脱脂した人乳を抗
ヒトラクトフエリンモノクロルナル抗体アフィニティー
カラムに負荷し、その後p H7,3のリン酸緩衝佳理
食塩水(PBS)で洗浄した。さらにo、lshの食塩
を含むp H3,7の0.2釘酢酸ナトリウム緩衝液で
ヒトラクトフェリンを溶出し、pHを中性付近に調整し
た後脱イオン水に対し3日間透析し、さらに凍結乾燥に
よりヒトラクトフェリンを得た。このヒトラクトフェリ
ン5+ngを、0.5Mo−メチルイソ尿素Na01(
−14zsOaからなるpH10の緩衝液1雌中に加え
、O〜4 ”Cで19時間ゆっくり撹拌した。その後、
0.5N塩酸を数g加えpHを5〜7として反応を停止
させた。さらに、PBSに対し0°Cないし室温で3日
間透析した。得られたグアニジル化ヒトラクトフェリン
をアミノ酸分析した結果ヒトラクトフェリンのアミン基
の87%がグアニジル化されていることが確認された。
d−2>アセチミシJし化ヒトラクトフェリンの5周製
実施例1−1で調製したhLf 6■を0.25M +
(:1BO1lKCff NaOH1N衝1f(pH
9,0) 0.5mf2’、二?容かし、これにメチル
アセトイミデート塩酸塩46.8mg、4N NaOH
0,06mNを加え、室温で2時間反応させた。反応後
0.5N H(#で反応液のpHを7.0に調製し4°
CてPBS (pH7,3)に対し3日間透析し目的の
アセナミジル化ヒトラクトフェリンPBS 溶液を得た
。
実施例1−1で調製したhLf 6■を0.25M +
(:1BO1lKCff NaOH1N衝1f(pH
9,0) 0.5mf2’、二?容かし、これにメチル
アセトイミデート塩酸塩46.8mg、4N NaOH
0,06mNを加え、室温で2時間反応させた。反応後
0.5N H(#で反応液のpHを7.0に調製し4°
CてPBS (pH7,3)に対し3日間透析し目的の
アセナミジル化ヒトラクトフェリンPBS 溶液を得た
。
<1−3>スペルミン化ヒトラクトフェリンの調製スペ
ルミン4塩酸塩348■(1mmof)をジメチルホル
ムアミド頁DMF)3mlに溶かし、水冷下トリエチル
アミン(Et、N) 0.14−を加えた。これに2−
(メチルスルホニル)・エチル−N−サクシミジル・カ
ーボネー) (Msoc 0Su) 133M(0,5
m mof)を加え、室温で8時間撹拌した。これにさ
らに無水コハク酸50■(0,5当量)を加え室温で8
時間撹拌した。これに1−エチル−3−(3−ジメチル
アミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC−1(
Cffi )95■(0,5m mof)を加え室温で
8時間撹拌後反応液を減圧濃縮し、残渣として目的の化
学修飾試薬を得た。この残渣を適当量の水に熔かし、こ
のスペルミン誘導体溶液を0.1Mリン酸緩衝液(p)
17.8>中、実施例1−1で得たヒトラクトフェリン
1分子に対し200当量又は1000当量となるよう加
え0〜10°Cで12時間撹拌し反応させた。反応終了
後、0.ト水酸化ナトリウムでpHを12に調製し、そ
の後ただちに0,1M塩酸でpHを5〜7にすることで
Msoc基を除去した。さらにpH7,3のPBS !
こ対し3日間透析し遊離の修飾剤を除去し、スペルミン
化ヒトラクトフェリンのPBS ig液を得た。
ルミン4塩酸塩348■(1mmof)をジメチルホル
ムアミド頁DMF)3mlに溶かし、水冷下トリエチル
アミン(Et、N) 0.14−を加えた。これに2−
(メチルスルホニル)・エチル−N−サクシミジル・カ
ーボネー) (Msoc 0Su) 133M(0,5
m mof)を加え、室温で8時間撹拌した。これにさ
らに無水コハク酸50■(0,5当量)を加え室温で8
時間撹拌した。これに1−エチル−3−(3−ジメチル
アミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC−1(
Cffi )95■(0,5m mof)を加え室温で
8時間撹拌後反応液を減圧濃縮し、残渣として目的の化
学修飾試薬を得た。この残渣を適当量の水に熔かし、こ
のスペルミン誘導体溶液を0.1Mリン酸緩衝液(p)
17.8>中、実施例1−1で得たヒトラクトフェリン
1分子に対し200当量又は1000当量となるよう加
え0〜10°Cで12時間撹拌し反応させた。反応終了
後、0.ト水酸化ナトリウムでpHを12に調製し、そ
の後ただちに0,1M塩酸でpHを5〜7にすることで
Msoc基を除去した。さらにpH7,3のPBS !
こ対し3日間透析し遊離の修飾剤を除去し、スペルミン
化ヒトラクトフェリンのPBS ig液を得た。
<1−4>スペルミジン化ヒトラクトフェリンの調製ス
ペルミジン3塩酸塩155■(1mmoj2)を用い、
実施例1−3の場合と同様にしてスペルミジン化ヒトラ
クトフェリンのPBS溶液を得た。
ペルミジン3塩酸塩155■(1mmoj2)を用い、
実施例1−3の場合と同様にしてスペルミジン化ヒトラ
クトフェリンのPBS溶液を得た。
<1−5>アルギニン含有ペプチド導入ラクトフェリン
の調製 通常の化学合成法にて、次の一般式で表わされるペプチ
ドを合成した。
の調製 通常の化学合成法にて、次の一般式で表わされるペプチ
ドを合成した。
Msoc−Gly +Arg +、1Gly−O5u実
施例1−1で調製したヒトラクトフェリンを0.1M
IJン酸緩衝液(pH7,8)に熔解し、これに上記ペ
プチ)”n=2.4.6についてそれぞれヒトラクトフ
ェリン1分子に対し200当量又は1000当量となる
よう加え、0−10’Cで12時間撹拌し、反応させた
。反応終了後、0.1M水酸化ナトリウムでpHを12
に調製し、その後ただちに0,1M塩酸でpHを5〜7
にすることでMsoc基を除去した。さらにp H7,
3のPBSに対し3日間透析し遊離の修飾剤を除去しア
ルギニン含有ペプチド導入ラクトフェリンのPBS溶液
を得た。修飾率はアミノ酸分析により決定した。またウ
シラクトフェリンについても同様な方法で、アルギニン
含有ペプチドを導入した。調製した化学修飾ラクトフェ
リンの修飾率を第1表に示した。
施例1−1で調製したヒトラクトフェリンを0.1M
IJン酸緩衝液(pH7,8)に熔解し、これに上記ペ
プチ)”n=2.4.6についてそれぞれヒトラクトフ
ェリン1分子に対し200当量又は1000当量となる
よう加え、0−10’Cで12時間撹拌し、反応させた
。反応終了後、0.1M水酸化ナトリウムでpHを12
に調製し、その後ただちに0,1M塩酸でpHを5〜7
にすることでMsoc基を除去した。さらにp H7,
3のPBSに対し3日間透析し遊離の修飾剤を除去しア
ルギニン含有ペプチド導入ラクトフェリンのPBS溶液
を得た。修飾率はアミノ酸分析により決定した。またウ
シラクトフェリンについても同様な方法で、アルギニン
含有ペプチドを導入した。調製した化学修飾ラクトフェ
リンの修飾率を第1表に示した。
*ILf1分子あたりの当量数
*2 t、rt分子あたりに導入されたペプチドの数<
1−6> リジン含有ペプチド導入ラクトフェリンの調
製 通常の化学合成法にて次の一般式で表わされるペプチド
を合成した。
1−6> リジン含有ペプチド導入ラクトフェリンの調
製 通常の化学合成法にて次の一般式で表わされるペプチド
を合成した。
Msoc−Gly +Lys(Msoc) +a Gl
y ・OSuこのペプチドn=2.4.6について実施
例1−5と同様にしてリジン含有ペプチドを導入したラ
クトフェリンを調製した。調製した化学修飾ラクト様に
してヒスチジン含有ペプチドを導入したラクトフェリン
を調製した。調製した化学修飾ラクトフェリンの修飾率
を第3表に示す。
y ・OSuこのペプチドn=2.4.6について実施
例1−5と同様にしてリジン含有ペプチドを導入したラ
クトフェリンを調製した。調製した化学修飾ラクト様に
してヒスチジン含有ペプチドを導入したラクトフェリン
を調製した。調製した化学修飾ラクトフェリンの修飾率
を第3表に示す。
ウシ 1000 9.3
*1 ラクトフェリン1分子あたりの当量数*2 ラク
トフェリン1分子あたりに導入されたペプチドの数 <1−8>リジン・アルギニンをともに含有するペプチ
ドを導入したラクトフェリンの調製 通常の化学合成法にて次の一般式で表わされるペプチド
を合成した。
トフェリン1分子あたりに導入されたペプチドの数 <1−8>リジン・アルギニンをともに含有するペプチ
ドを導入したラクトフェリンの調製 通常の化学合成法にて次の一般式で表わされるペプチド
を合成した。
Msoc+Lys(Msoc) Arg+、 HOSu
このペプチドn=1.2.3について実施例1−5と同
様にしてこのリジン・アルギニン含有ペプチフェリンの
修飾率を第2表に示した。
このペプチドn=1.2.3について実施例1−5と同
様にしてこのリジン・アルギニン含有ペプチフェリンの
修飾率を第2表に示した。
ペプチド
当量°1
ペプチドの量り
ウシ
10.6
ウシ 1000 9.8ウシ 1
000 13.2*l ラクトフェリン1分子あ
たりの当量数*2 ラクトフェリン1分子あたりに導入
されたペプチドの数 d−7>ヒスチジン含有ペプチド導入ラクトフェリンの
調製 通常の化学合成法にて次の一般式で表わされるペプチド
を合成した。
000 13.2*l ラクトフェリン1分子あ
たりの当量数*2 ラクトフェリン1分子あたりに導入
されたペプチドの数 d−7>ヒスチジン含有ペプチド導入ラクトフェリンの
調製 通常の化学合成法にて次の一般式で表わされるペプチド
を合成した。
Msoc−Gly−H(is+1lGly ・OSuこ
のペプチドのn=4について実施例1−5と同ドを導入
したラクトフェリンを調製した。調製した化学修飾ラク
トフェリンの修飾率を第4表に示した。
のペプチドのn=4について実施例1−5と同ドを導入
したラクトフェリンを調製した。調製した化学修飾ラク
トフェリンの修飾率を第4表に示した。
ウシ
22.2
ウシ
12.6
ウシ 1000 11.9*l ラク
トフェリン1分子あたりの当量数*2 ラクトフェリン
1分子あたりに導入されたペプチドの数 実施例2 本実施例においては、実施例1で得た修飾ラクトフェリ
ンおよびヒト、牛ラクトフェリンを用い1こ外来遺伝子
の動物細胞への導入例を示す。
トフェリン1分子あたりの当量数*2 ラクトフェリン
1分子あたりに導入されたペプチドの数 実施例2 本実施例においては、実施例1で得た修飾ラクトフェリ
ンおよびヒト、牛ラクトフェリンを用い1こ外来遺伝子
の動物細胞への導入例を示す。
<2−1>
ヒト−ヒトハイブリドーマ9P−13−2へのラクトフ
ェリンを用いたpSV2neoあるいはpsV2gl)
を遺伝子の導入 (1)細胞 10%FC5を含むERDF培地(極東)て継代培養し
たヒト−ヒトハイブリトーマ9P−13−2をホストに
用いた。
ェリンを用いたpSV2neoあるいはpsV2gl)
を遺伝子の導入 (1)細胞 10%FC5を含むERDF培地(極東)て継代培養し
たヒト−ヒトハイブリトーマ9P−13−2をホストに
用いた。
(ii)遺伝子
導入する遺伝子はジエネティシン(G41B)耐性遺伝
子(neo)を持つpSV2neo [5onthe
rn、 BergJ、 Mo1.^pp1. Gene
tics、土、 327〜341 (19B2):1あ
るいは、ミコフェノール酸耐性遺伝子軸pt)を持つp
SV2gpt (Mulligan、 Berg、 P
roc、 Natl、 Acad。
子(neo)を持つpSV2neo [5onthe
rn、 BergJ、 Mo1.^pp1. Gene
tics、土、 327〜341 (19B2):1あ
るいは、ミコフェノール酸耐性遺伝子軸pt)を持つp
SV2gpt (Mulligan、 Berg、 P
roc、 Natl、 Acad。
Sci、 USA、 78 、2072〜2076 (
1981) )を用いた。
1981) )を用いた。
それぞれのプラスミドは大腸菌に導入し、アンピシリン
耐性クローンを取得後、これを増殖させた。
耐性クローンを取得後、これを増殖させた。
常法にしたがって大腸菌からDNAを抽出し、セシウム
クロライド密度勾配遠心法によってプラスミドDNAを
精製した。
クロライド密度勾配遠心法によってプラスミドDNAを
精製した。
(iii) DNA−ラクトフェリン複合体の調製プラ
スミドDNAを、最終的に0.25Mマンニトール、1
0m1エチレンジアミン4酢酸を含む2mM)リス塩酸
緩衝液(p)17.4)に、50μgem1の濃度で溶
解した。
スミドDNAを、最終的に0.25Mマンニトール、1
0m1エチレンジアミン4酢酸を含む2mM)リス塩酸
緩衝液(p)17.4)に、50μgem1の濃度で溶
解した。
この溶液に、ラクトフェリンあるいは実施例】−1から
1〜6で調製した修飾ラクトフェリンを1 mg/−の
濃度になるように加え、37℃で1時間静置後、これを
DN^−ラクトフェリン複合体として、使用まで一80
゛Cに保存した。
1〜6で調製した修飾ラクトフェリンを1 mg/−の
濃度になるように加え、37℃で1時間静置後、これを
DN^−ラクトフェリン複合体として、使用まで一80
゛Cに保存した。
(iv)遺伝子導入
I X 107の9P−13−2を、10%FC5含有
ERDF培地40dに浮遊させ、ここにpSV2neo
50μgとラクトフェリン1■の複合体、あるいはp
sV2gpt 50μgとラクトフェリン1■の複合体
を加えてよく混合し、96穴マイクロカルチヤープレー
ト(フアシヨン3072)に100u1.づつまき込ん
だ。37°Cで2日間培養後、pSV2neoは2mg
/dのG418 (ジx’Aティシフ) 、pSV2g
ptは2t1g/m1のミコフェノール酸および250
μgodのキサンチンを含む培地を添加して、選択培
養を開始した。
ERDF培地40dに浮遊させ、ここにpSV2neo
50μgとラクトフェリン1■の複合体、あるいはp
sV2gpt 50μgとラクトフェリン1■の複合体
を加えてよく混合し、96穴マイクロカルチヤープレー
ト(フアシヨン3072)に100u1.づつまき込ん
だ。37°Cで2日間培養後、pSV2neoは2mg
/dのG418 (ジx’Aティシフ) 、pSV2g
ptは2t1g/m1のミコフェノール酸および250
μgodのキサンチンを含む培地を添加して、選択培
養を開始した。
培養3〜8週の間に増殖した形質転換細胞が出現したウ
ェル(穴)数を算出した。
ェル(穴)数を算出した。
この結果を第5表に示す。pSV2neo 、 pSV
2gp tともに、ラクトフェリンによって効率的に細
胞(9p13−2)に導入された。
2gp tともに、ラクトフェリンによって効率的に細
胞(9p13−2)に導入された。
特に修飾ラクトフェリンでは、形質転換ウェルの出現数
が未修飾のラクトフェリンの最高3倍にも達した。
が未修飾のラクトフェリンの最高3倍にも達した。
第 5 表
<2−2>
ヒト正常線維芽細胞−I−38へのラクトフェリンを用
いたpSV2neo遺伝子の導入 (i)細胞 Wl−38は大日本製薬■より入手し、10%FC3を
含むER叶で培養した。細胞の継代はトリプシン処理し
た細胞を、ファルコン3003シャーレに1:4の希釈
でまき込むことによって行なった。
いたpSV2neo遺伝子の導入 (i)細胞 Wl−38は大日本製薬■より入手し、10%FC3を
含むER叶で培養した。細胞の継代はトリプシン処理し
た細胞を、ファルコン3003シャーレに1:4の希釈
でまき込むことによって行なった。
(11)遺伝子
実施例3−1 と同しpSV2neoを用いた。
(11)遺伝子導入
継代、2日目のン+−レにpSV2neo 10μg
とラクトフェリンの複合体を加えて2日間培養した後、
2■/dの6418を含む培地に変換して選択培養を行
なった。同一試料につき、シャーレ2枚を用い、4週間
後に増殖したコロニー数を計測した。
とラクトフェリンの複合体を加えて2日間培養した後、
2■/dの6418を含む培地に変換して選択培養を行
なった。同一試料につき、シャーレ2枚を用い、4週間
後に増殖したコロニー数を計測した。
第6表に示すように、pSV2neoは、ラクトフェリ
ンによって効率的に罰−38に導入された。
ンによって効率的に罰−38に導入された。
第6表
:参考例〕
本考案例においては実施例1で得た修飾ラクトフェリン
の細胞親和性増強効果のi!認試験の結果を示す。細胞
親和性の増強により、DNAの導入効率が上昇すると考
えられる。
の細胞親和性増強効果のi!認試験の結果を示す。細胞
親和性の増強により、DNAの導入効率が上昇すると考
えられる。
(1) リバースプラークアッセイ法による修飾ヒト
ラクトフェリン細胞親和性の測定 健康な成人男子未稍血より採取したリンパ球に対する修
飾ヒトラクトフェリンの親和性を測定した。
ラクトフェリン細胞親和性の測定 健康な成人男子未稍血より採取したリンパ球に対する修
飾ヒトラクトフェリンの親和性を測定した。
リンパ球を常法に従ってlXl0’個/dとなるように
10%FC5を含むRPM11640培地に浮遊させ、
50μgのヒトラクトフェリン又は実施例1で得られた
ヒトラクトフェリンを添加して37°C15%C0□9
5%空気、湿度90%以上の雰囲気下で4日間培養した
。ペプチド修飾ラクトフェリンについては、いずれもラ
クトフェリン1当量当り100当量のペプチドを反応さ
せたものである。
10%FC5を含むRPM11640培地に浮遊させ、
50μgのヒトラクトフェリン又は実施例1で得られた
ヒトラクトフェリンを添加して37°C15%C0□9
5%空気、湿度90%以上の雰囲気下で4日間培養した
。ペプチド修飾ラクトフェリンについては、いずれもラ
クトフェリン1当量当り100当量のペプチドを反応さ
せたものである。
次いで
ハンクス平衡塩類溶液(HBSS)で2回リンパ球を洗
浄後、さらにHBSSに所定細胞数になるように分散さ
せた。次いで0.05%(W/V) DEAE−デキス
トランを含む0.5%(W/V)寒天溶液300μl、
30%(V/V)−スタフィロコッカス−プロティンA
結合ヒツジ赤血球200μ!、リンパ球分散液100μ
l、モルモット補体20μ!および希釈した抗ヒトラク
トフエリン抗血清(ダコ社製)20μ!を混合してプラ
スチックシャーレ(15X100m、ファルコン100
1)に注いだ。
浄後、さらにHBSSに所定細胞数になるように分散さ
せた。次いで0.05%(W/V) DEAE−デキス
トランを含む0.5%(W/V)寒天溶液300μl、
30%(V/V)−スタフィロコッカス−プロティンA
結合ヒツジ赤血球200μ!、リンパ球分散液100μ
l、モルモット補体20μ!および希釈した抗ヒトラク
トフエリン抗血清(ダコ社製)20μ!を混合してプラ
スチックシャーレ(15X100m、ファルコン100
1)に注いだ。
ゲル化後、37°C13〜4時間インキュベートした後
、形成したプラーク数をカウントした。
、形成したプラーク数をカウントした。
この結果を、第7表に示す。第7表にみられるように、
ヒトラクトフェリンに導入したアルギニン含有ペプチド
が長鎖になるほどプラーク数は増加した。未修飾のヒト
ラクトフェリンに対し、Gly+Arg+aGlyを導
入したヒトラクトフェリンのプラーク数は約3倍高いも
のであり、グアニジル化、アセチミジル化は、プラーク
数を5割程度増加させた。
ヒトラクトフェリンに導入したアルギニン含有ペプチド
が長鎖になるほどプラーク数は増加した。未修飾のヒト
ラクトフェリンに対し、Gly+Arg+aGlyを導
入したヒトラクトフェリンのプラーク数は約3倍高いも
のであり、グアニジル化、アセチミジル化は、プラーク
数を5割程度増加させた。
これに対してスペルミン化、スペルミジン化ラクトフェ
リンはGly +Arg 46Glyと同等の、未修飾
ラクトフェリンの3倍以上のプラーク数を与え、細胞と
の親和性が高まっていた。
リンはGly +Arg 46Glyと同等の、未修飾
ラクトフェリンの3倍以上のプラーク数を与え、細胞と
の親和性が高まっていた。
(2) リバースプラークアッセイ法による修飾ウシ
ラクトフェリンの細胞親和性の測定 本参考例においてヒト−ヒトバイプリドーマ9P−13
−2に対する修飾ウシラクトフェリンの親和性を測定し
た。まず9P−13〜2に細胞をlXl0’個/dとな
るように調製し、50μgのウシラクトフェリンまたは
修飾ウシラクトフェリン実施例1−5を添加して4日間
培養した。抗ウシラクトフェリン血清を用いたリバース
プラークアッセイは実施例2−1 と同様にしてプラス
チックシャーレに注ぎゲル化させた。37°C13〜4
時間インキュベートした後、形成したプラーク数をカウ
ントした。
ラクトフェリンの細胞親和性の測定 本参考例においてヒト−ヒトバイプリドーマ9P−13
−2に対する修飾ウシラクトフェリンの親和性を測定し
た。まず9P−13〜2に細胞をlXl0’個/dとな
るように調製し、50μgのウシラクトフェリンまたは
修飾ウシラクトフェリン実施例1−5を添加して4日間
培養した。抗ウシラクトフェリン血清を用いたリバース
プラークアッセイは実施例2−1 と同様にしてプラス
チックシャーレに注ぎゲル化させた。37°C13〜4
時間インキュベートした後、形成したプラーク数をカウ
ントした。
えず外来遺伝子を導入することができる。また遺伝子操
作を容易に行うことができる。
作を容易に行うことができる。
Claims (4)
- (1)動物細胞へ外来遺伝子を導入するに当り、導入し
ようとする目的遺伝子とラクトフェリンとの複合体を動
物細胞の培養液中に加えて静置し、細胞内に取りこませ
ることを特徴とする動物細胞に外来遺伝子を導入する方
法。 - (2)ラクトフェリンが天然型である請求項(1)記載
の外来遺伝子を動物細胞に導入する方法。 - (3)ラクトフェリンが修飾されたラクトフェリンであ
る請求項(1)記載の外来遺伝子を動物細胞に導入する
方法。 - (4)目的遺伝子とラクトフェリンとの複合体が緩衝液
中に目的遺伝子とラクトフェリンを溶解し、静置後遺伝
子−ラクトフェリン結合体としたものである請求項(1
)〜(3)のいずれかに記載の外来遺伝子を動物細胞に
導入する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2227619A JPH04108390A (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 動物細胞へ外来遺伝子の導入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2227619A JPH04108390A (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 動物細胞へ外来遺伝子の導入方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04108390A true JPH04108390A (ja) | 1992-04-09 |
Family
ID=16863772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2227619A Pending JPH04108390A (ja) | 1990-08-29 | 1990-08-29 | 動物細胞へ外来遺伝子の導入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04108390A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994025608A1 (en) * | 1993-04-27 | 1994-11-10 | Baylor College Of Medicine | Natural or recombinant dna binding proteins as carriers for gene transfer or gene therapy |
-
1990
- 1990-08-29 JP JP2227619A patent/JPH04108390A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994025608A1 (en) * | 1993-04-27 | 1994-11-10 | Baylor College Of Medicine | Natural or recombinant dna binding proteins as carriers for gene transfer or gene therapy |
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