JPH06507308A - トランス−スプライシングリボザイムを用いる細胞除去 - Google Patents

トランス−スプライシングリボザイムを用いる細胞除去

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JPH06507308A
JPH06507308A JP4505337A JP50533792A JPH06507308A JP H06507308 A JPH06507308 A JP H06507308A JP 4505337 A JP4505337 A JP 4505337A JP 50533792 A JP50533792 A JP 50533792A JP H06507308 A JPH06507308 A JP H06507308A
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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】 発明の名称 トランスースプラインングリボザイムを用いる細胞除去発明の分野 本発明は、新規なトランスースブマイシングリボザイムおよびこれらリボザイム を用いる細胞除去法に関する。
触媒活性を有するRNA分子をリボザイムまたはRNA酵素と称する[Cech 、 T。
R,、Ann、Rev、Biochem、 59: 543−568 (199 0)]。テトラヒメナ・サーモフイラ(Tetrahymena therso phila)の前駆体rRNAはそれ自身の切除を触媒し得るイントロン(リボ ザイム)を含有する。このリポザイムは一部の構造的に関連したグループIイン トロンのうちの1つである。
修飾されたテトラヒメナ・サーモフィラのイントロンのスプライシング活性は、 グアノ7ン補助因子および二価の陽イオンMg”またはM n ” ”のどちら かの存在を必要とし、2つの連続したトランスエステル化反応を経て起こる(図 1)。第一に、遊離のグアノシンがリボザイムに結合し、その3′水酸基が5゛ スプライス位のリン原子を攻撃するように配置される。グアノシンがイントロン 配列に共有結合し、5°エクソンが遊離する。第二に、3°スプライス部位に位 置するホスホジエステル結合が新たに遊離した5°エクソンの3°水酸基から攻 撃を受け、連結されたエクソン配列が生成する。切り出されたイントロンは続い て、3°水酸基および内部配列が関与する一連のトランスエステル化反応を受け 、短縮された環状形が形成される。
これらの連続した反応は化学的に類似しており、単一の活性部位で起こるように 見られる。自己−スプライシング反応は別のRNA構造の形成を特徴とするが、 これは、異なるRNA鎖のそれぞれが保存性の高いイントロンの回りに同様の立 体配座を形成することになるためである。スプライシングには、「内部ガイド配 列」またはIGSと称する相補的な配列を横切るイントロン−エクソン連結点の 整列が必要である。
5°スプライス部位での最初の切断には、IGSおよびスプライス部位に隣接す る配列の間に塩基対合したヘリックス(Pl)の形成か必要である。このへlル 。
クス内のU・G「ゆらぎ」塩基対の存在が、リボザイムの触媒反応において壊さ れるであろうホスホジエステル結合を規定する。この結合の切断後に、Plへワ ックスの一部が置換され、新しいヘリックスPLOがIGSと3゛スプライス位 に隣接する配列の間の相補性のために形成される。不変のグアノシン残基は、そ れが置換しているP1配列の部分と同様、3′スプライス部位のホスホジエステ ルの前にある。従って、エクソンの連結は最初の切断反応の逆に起こるが、そこ では新しいエクソン配列がイントロンの配列に代わって置換される。さらにエク ソンの連結に続いて起こるイントロンの環化反応には、IGSを横切る5′配列 の塩基対合、およびイントロンの末端グアニン残基の3′水酸基により媒介され る攻撃が関係する[Been、 M、 D、ら、「グループI IVS RNA の環化部位の選択は内部鋳型様配列の複数の整列を必要とするJ 、 Ce1l  50: 951 (1987)]。
++、触媒活性 グループIイントロンの構造および触媒の性質をさらに詳しく規定するために、 エクソン配列がテトラヒメナ・サーモフイラのイントロンの「コア」から除去さ れた。Cech、T、R,ら(W○ 88104300)は、テトラヒメナのイ ントロンリボザイムにより保持されている少なくとも3つの触媒活性 (1)R NAの3′末端ホスフエートを配列−特異的な方法で除去し得る脱リン酸化活性 、(2)オリゴリボヌクレオチドのポリリボヌクレオチドへの変換を触媒し得る RNAポリメラーゼ活性(ヌクレオチジルトランスフエラーゼ)、および(3) 配列−特異的エンドリボヌクレアーゼ活性について記載している。
単離されたりボザイム活性は基質RNAとトランスで相互作用することができ、 そしてこれら相互作用の特徴が調べられている。例えば、イントロンの末端切除 された形態を5゛スプライス連結に対応する配列とインキュベートすると、その 部位はスプライシングの第一段階とよく似たグアノノン−依存性切断を受ける。
基質およびエンドリボヌクレオライティック・イントロンRNAが塩基対合して P1ヘリックスを形成し、切断か4番目〜6番目の位置にあるU二〇塩基対の後 で起こる。系統発生論的な比較および突然変異の分析により、5°スプライス部 位の保存性ウランル残基にす(隣接している配列の性質は、P1ヘリックスの塩 基対合が維持されているときには、触媒作用にとって重要ではないことが示され ている[Doudna、 J、 A、ら、 Proc、Natl、Acad、S ci、USA 86: 7402−7406 (1989)n。
3′スプライス部位の選択のための配列の必要条件は主としてイントロンそれ自 体の構造内にあるようであり、これにはへワックスP9.0およびそれに続(3 ′イントロン境界を示すグアノシン残基が含まれる。しかし、3゛エクソン内の 側面に位置する配列は、突然変異の分析により示される様にPIOへワックスの 形成および効率的なスプライシングのために必要である[5uch、 E、 R ,ら、 Mo1.CeLl。
Biol、 10: 2980−2965 (1990)]。さらにオリゴヌク レオチドが、末端切除された形態のイントロンおよび「外部の」ガイド配列およ び5°グア/シン残基により伸長されたオリコヌクレオチドを用いてトランスで 連結されている。3°工クソン配列に対応する基質オリゴヌクレオチドは、連結 前に、外部鋳型上のPIO様へIルックスの形成により単独で整列された[Do udna、 J、 A、ら、 Nature 339: 519−522 (1 989)i。
所望のRNAと特異的にハイブリクイズしうる別個の「ノ翫イブリダイゼーショ ン」領域をリボザイム中に工作することにより、リボザイムの切断活性が該特定 のRNAを標的とするようにされている。例えば、G erlach、 W、  L 、ら(EP321.201)は標的RNAに相補的な配列を有するリホザイ ムを構築した。この相補配列の長さを長くすることにより、標的に対するこの配 列の親和性が上昇した。しかし、このリボザイムのハイブリクイズする領域およ び切断領域は、互いに絶対必要な部分であった。相補領域を介して標的RNAに ハイブリダイズすると、このリボザイムの触媒領域が標的を切断した。リボザイ ムがインビボでの標的RNAの不活性化または切断に、例えば外来宿主RNAの 生成を特徴とするヒト疾病の治療なとに有用であろうことが示唆された。しかし 、リボザイムー指向性のトランス−スプライ7ング(トランス−切断とは対照的 に)は記載されておらずまた示唆されていない。
天然に存在する様々なりボザイムのエンドリボヌクレアーゼ活性(切断活性)が 徹底的に研究されている。これらのりポザイムの構造および配列の分析により、 切断部位の回りのある種のヌクレオチドは保存性が高いが側面に位置する配列は さほど保存性が高くないことが示された。この情報により天然に見られない新規 なエンドリボヌクレアーゼ活性の設計が導かれた。例えば、Cechおよび他の 者は改変された基質配列特異性を有する新規なりボザイムを構築した[Cech 、 T、 R,ら。
108g104300; Koizumi、−ら、FEBS Lett、228 : 228−230 (198g); Koizu+*i、l、ら。
FEBS Lett、239: 285−288 (198g); Hasel off、 J、ら、Nature 334: 585−59P (198 7):およびHeus、 H,A、ら、 Nucl、Ac1ds Res、 1 8: 1103−1108 (1990)]。自自己−切断植物ライロイおよび サテライトRNAの初期の研究[Buzayan、 J、 Mら、 Proc、 Nat 1. Acad、 Sc i、 USA83: 8859−8862  (1986)]から、他のRNA分子をトランスで非常に配列特異的に切断し得 るリボザイムの設計のための指針が開発された[Haseloff、Jら、 N a5ture 334: 585−591 (1988)]。しかし、これらの 構築物は効率的な標的化トランスースプライシング反応を触媒することができな かった。
異なるRNA上に含まれるエクソンの結合、即ち、トランス−スプライシングは 、天然において5nRNP−介在性および自己−触媒性グループIおよびグルー プIIイントロンの両方に対して発生する。トリパノゾーマ類およびCaeno rhabditis elegansのmRNAにおいて、共通の5′リーダー 配列が異なる遺伝子から転写されてa+RNAの3′部分にスプライスされる[ ^gabian、N、、 Ce1l 61: 1157−1160 (1990 ); Hirsh、D、ら、 Mo1.Biol、Rep、14: 115 ( 1990)]。これらの小さな「スプライスされたリーダーj RNA(slR NA)は、哺乳動物の5nRNP−スプライシング抽出物においてUlsnRN Aの代わりに機能的に置換することができる配列に融合された5°エクソンから なる。
さらに、グループIおよびグループ11の自己−スプライシンゲイントロンの両 方は、人工的な系においてトランスでエクソン連結することができる[Been 、 VDら、 Ce1l 47: 207−216 (1986); Ga1l ovay−3alvo、J、L、ら、J、Mo1.Biol、21P: 5 37−549 (1990); Jacquier、Aら、 5cience  234: 1099−1194 (1986);およびJa窒窒■ l 1、 K、 A、ら、 Mo1.Ce1l Biol、 8: 2361− 2366 (1988)]。]トランスースプライシンはインビボにおいて葉緑 体のスプリット遺伝子中のグループ11イントロンに対して起こり[Kohch  i、 ■、ら、 Nucl、Ac1ds Res、16: 10025−10 036 (198g)]、大腸菌の人工的スプリット遺伝子中のグループIイン トロンに対して示されている[Ga1l。
way−3alvo、 J、 L、ら、 J、Mo1.Biol、 211:  537−549 (1990)]。後者の場合には、グループIイントロンを含 有するバタテリオファージT4チミジル酸シンターゼ遺伝子(td)がイントロ ンへリノクスP6aを結合しているループにおいて分割される。
td遺伝子セグメントの転写がインビトロでトランス−スプライシングを受け、 機能障害性の大腸菌宿主細胞を救うことが示された。既知の塩基対合(P3、P 6、およびP6a)およびイントロンセグメント間の可能な3次相互作用が、遺 伝子の半分の正しい組立ておよびプロセシングを可能にした。
インビトロで、テトラヒメナのりボザイムは一本鎖のモデルのオリゴリボヌクレ オチド基質のトランス−スプライシングを触媒することができる。4つの成分が 必要である リボザイム、3°−末鎖RNA、5°エクソンおよびGTP0内部 ガイド配列で開始してU 408で終了するテトラヒメナのりボザイムの短縮さ れた形態(L−215car r VS RNA)がそのような反応において用 いられたCFIanegan、 J、 B、ら、J、Ce11.Biochem 、(Supp、) 12 part D: 2B (198g)]。5′スvラ イ ス部位のGTPによる攻撃によって5°エクソンが遊離し、それが次いでリポザ イムにより3′スプライス部位のトランスエステル化反応において3°エクソン に連結された。
特定のRNAを標的化および破壊するためのアンチセンスRNAの使用に代わる ものとして、ワホザイムのインビボでの使用が提案されている[Cer 1ac h、 L L。
ら、EP321,201; Cotten、M、、Trends Biotec hnol、8: 174−178 (1990); Cot狽■氏AM。
特表十6−507308 (4) ら、EMBOJ、8: 3861−3866 (1989): 5arver、 N、ら、5cience 247: 1222−1225 i19 90)]。例えば、HI\r 1感染中に発現されるRNAに向けられた触媒性 エンドヌクレオライティック活性を有するリボザイムの発現が、ヒト免疫不全ウ ィルス1型(HIV−1)感染に対する可能性ある治療として示唆された[5a rver、 N、ら。
5cience 247: 1222−1225 (1990); Coope r、)1.、 CDCAIDS Weekly、^pril@3.1989゜ 2頁: Progress File 265中のDialog’s Fede ral Re5earch中のRossi、 J、 J、 A^bs tract of Grant No、IR01AI29329]。しかし、そ のような試みも依然として成功していない。
ヒト免疫不全ウィルス1型(HTV−1)感染の治療における治療薬としてリボ ザイムを使用することの可能性を調査するために計画された研究において、ハン マーヘッド・モチーフのりボザイム[Hutchins、 C,J、ら+ Nu cl、Ac1ds Res、 14: 3627 (1986); Keese 、P、ら、 [ウィロイドおよびウィロイド様病原体J 、 J、S、Sema ncik編、 CRCPress、 Boca Raton、 PL、 198 7. pp、 1−47]がHIv−1gag転写物を標的とするようにされた 。ヒト細胞培養物中のgag標的標的化リポニイム現により、HIV−1gag RNAおよび抗原p24レベルの減少(しかし完全な消失ではない)がもたらさ れた[5arver、 Nら、 5cience 247: 1222−122 5 (1990月。即ち、逃避するあらゆる病原体RNAが宿主に対して問題を 残すので、5arverのりボザイムの医学的な有効性はその低効率により限定 された。
インビボでのりボザイムの応用についての別の問題は、核抽出物中のりボザイム の阻害機能のために基質に対して高い比率のりボザイムが必要とされるが、その ような比率を達成することは困難であることである。Cottonらは基質に対 するワボザイムの高い比率を、カエル卵母細胞中の強力なtRNAプロモーター (ポリメラーゼII+プロモーター)に機能的に結合されたりボザイムー産生遺 伝子を温存する発現カセyhを、リポザイムのための切断配列を温存する基質R NAと共にマイクロインジェクションすることにより達成した[Cotton、  M、ら、 EMBOJ、 8:3861−3866 (1989)]。しかし 、マイクロインジェクションは多細胞生物における適当な供給方法ではない。
大腸菌β−ガラクト/ダーセをコードするmRNAに対して設計されたりホザイ ムのインビボでの活性が報告されている[Chuat、 J、−C,ら、 Bi ochem、Biophys、Res、commun、162: 1025−1 029 (1989)コ。しかしこの活性は、リホザイムおよび標的が細菌細胞 中に同じ分子上でトランスフェクションされた場合にのみ観察された。
β−ガラクト/ダーゼ遺伝子の標的部分を有する細菌のFエビソームから転写さ れたmRNAを標的とした場合にはりホザイム活性は効果がなかった。
このように、リボザイム活性の現在の技術的な応用は、標的RNAの活性を壊す ためにリホザイムの切断活性を利用することを計画するものに限られている。
残念ながらそのような応用には、有効性を確保するために全ての標的RNA分子 の完全な破壊および/または比較的高いリホザイム 基質の比率が必要とされる ことが多く、これを達成するのは困難であった。もっとも重要なことには、修飾 された当分野のりホザイムは有効な指向性のトランス−スプライシングをするこ とができない。
従って、非常に有効なりホザイムおよびリボザイム発現系の開発に対する必要性 が存在する。特に、宿主RNA中への新しいRNA配列のトランス−スプライシ ングにより、存在するRNA配列を破壊するかまたは存在するRNAの暗号配列 を変化させるための有効な方法は当分野において開示されていない。
発明の要旨 新規なりポザイムの設計のための潜在性を認識し、そしてインビボにおける高等 真核生物の遺伝子の性質を変化させる有効性の高い方法に対する必要性を認識し た上で、本発明者らはりボザイムを利用してインビボで天然RNAの遺伝情報を 変化させる研究を行なった。これらの試みにより、極めて有効なトランスースプ ラインングリボザイム、およびその工作のための指針が開発された。
本発明に従い、第一にRNAまたはDNA分子が提供されるが、該分子はインビ トロまたはインビボで非常に正確な方法で任意の選択された標的RNA配列中に 新しい3′工クソン配列を有効にスプライシングすることができるトランスース ブマイシングリポザイムをコードしており、そして該分子は任意の選択された標 的RNAまたは3°工クンン配列を適応させる能力において、および該リボザイ ムの特異性を増強する相補配列の付加において新規である。
本発明に従い、さらにリボザイムをコードしているRNAまたはDNA分子が提 供されるが、該リボザイムのための配列は、該リボザイムを標的RNAにハイブ リダイズするように標的化するに十分な第一のRNA配列、および標的RNA中 に転移させることができ、標的化RNA配列にとって外来のRNA配列をコード している第二のRNA配列を提供する融合RNAである。
本発明に従い、さらにリボザイムをコードしているRNAまたはDNA分子が提 供されるが、該リポザイムのための配列は上記のような融合RNAであって、該 融合RNAによって提供される第一のRNA配列が該RNA分子をGAL4RN Aにハイブリダイズするように標的化するための配列であり、そして該融合RN Aの第二のRNA配列がジフテリア毒素のA鎖(D T A)の暗号配列を提供 する融合RNAである。
本発明に従い、さらに立体配座が破壊された本発明のりボザイム、即ちブローリ ボザイムをコードしているRNAまたはDNA分子が提供されるが、該ブローリ ボザイムは基質−活性化されるもの、即ち該ブローリボザイムは標的RNAとの 特異的な相互作用により再活性化されるまで無視されるか、または自己−切断も しくはトランスースプラインング活性を有さないものである。
本発明に従い、さらにリボザイムまたはブローリボザイム発現カセ、トを含有す るRNAまたはDNA分子が提供されるが、該カセットは宿主において安定に維 持されるか、または宿主のゲノム中に挿入することができ、モして該カセ、)は 、本発明のりボザイムまたはブローリポザイムの配列に機能的に結合された該宿 主において機能し得るプロモーター配列を提供するものである。
本発明に従い、さらにリボザイムまたはブローリボザイム発現カセットを含有す るRNAまたはDNA分子が提供されるが、該カセットは宿主ゲノム中に安定に 挿入することができ、そして該カセットは、本発明のりボザイムまたはブローリ ボザイムの配列に機能的に結合されたGAL4応答性プロモーター配列を提供す るものである。
本発明に従い、さらにインビトロでのトランス−スプライシングのための方法が 提供されるが、該方法は以下の段階からなる:(1)インビトロで本発明のりポ ザイムまたはブローリボザイムおよび該リボザイムのための適当な基質を供給し 、(2)さらに該リボザイムまたはブローリボザイムの所望の触媒活性を促進さ せるインビトロの反応条件を提供し:そして(3)該条件下で該リボザイムまた はブローリボザイムを該基質と反応させる。
本発明に従い、さらにインビボでのトランス−スプライシングのための方法が提 供されるが、該方法は以下の段階からなる:(1)本発明のRNAまたはDNA 分子を宿主細胞に供給し、(2)該宿主細胞において該分子によりコードされる リボザイムまたはブローリボザイムを発現させ、(3)該宿主細胞において該リ ボザイムまたはブローリボザイムの基質を発現させ、そして(4)該宿主細胞中 で該リボザイムまたはブローリポザイムを該基質と反応させる。
本発明に従い、さらに標的RNAの活性を不活性化するための方法が提供される が、該方法は、(1)該標的RNAに対して触媒的に活性な本発明のりボザイム またはブローリボザイムを提供し、(2)該標的RNAを供給し、モして(3) 該リポザイムまたはブローリポザイムが該標的RNAに対してその触媒活性を発 現する条件を提供することからなる。
本発明に従い、さらに所望の遺伝子配列をインビボで宿主細胞に供給するための 方法が提供されるが、該方法は、(1)所望の宿主細胞中の標的RNAに対して 触媒的に活性な本発明のりボザイムまたはブローリボザイムを該所望の宿主細胞 に供給し、(2)該所望の遺伝子配列をフードしている該リポザイムまたはブロ ーリボザイムを供給し、そして(3)該リボザイムまたはブローリボザイムが該 所望の遺伝子配列を標的RNAの配列中にトランス−スプライスし得る条件を提 供することからなる。
本発明に従い、さらに多細胞性の植物および動物における細胞除去のための方法 が提供されるが、該方法は、任意の宿主細胞、特に受精した胚宿主細胞中に、該 宿主細胞に毒性である遺伝子配列をコードしている本発明のりボザイムまたはブ ローリボザイムであって、該宿主細胞中の所望の標的とトランス−スプライスし うる本発明のりボザイムまたはブローリボザイムを供給することからなる。
本発明に従い、さらに農業経済学的に重要な植物種において雄性または雌性不稔 を工学処理するための方法が提供されるが、該方法は、本発明のりボザイムまた はブローリボザイムを用いて生殖能力のために必要な任意の細胞を除去すること からなる。
本発明に従い、さらに植物の病原体に対して植物を免疫する方法が提供されるが 、該方法は、該病原体に感染した任意の宿主細胞を除去しうる本発明の植物病原 体−特異的な融合リボザイムまたはブローリボザイムを発現しうるトランスジェ ニック植物を構築することからなる。
本発明に従い、さらに所望の病原体に対して耐性である形質転換された病原体− 耐性の微生物が提供されるが、該微生物は、該病原体により発現される核酸分子 を標的とする触媒活性をもたらす本発明のりボザイムまたはブローリボザイムで 形質転換されている。
本発明に従い、さらに本発明のりボザイムまたはブローリボザイムにより供給さ れる所望のりボザイムまたはブローリボザイム活性を所望の宿主に供給しうるウ ィルス病原体が提供される。
図面の説明 図1はグループ■イントロンのりボザイムのスプライシング機序の概略図である 。
図2は(A)テトラヒメナ・サーモフィラのrRNAイントロン;(B)I的m RNAおよび本発明のトランスースプライシングリボザイムまたはブローリボザ イムの構造を示す概略図である。
図3(A)はCAT−LacZ α−ペプチドのトランスースブマイシングリボ ザイムの設計の概略図であり:(B)はCAT−LacZリボザイムの完全なり NA暗号配列である。
図4はキュウリモザイク病ウィルス(CMV)RNA4 )ランスースブマイシ ングリボザイムの配列を表す。A ウィルスRNA標的配列;B:オリコヌクレ オチド標的配列;C:CMV RNA4−ジフテリア毒素A鎖トランスースブマ イシングリポザイム。
図5はキュウリモザイク病つィルス3/4配列の比較である。
図6(A)はGa14−ジフテリア毒素A(DTA)トランスースブマイシング リボザイムの設計の概略図であり;(B)はインロイシン置換を伴うGa14− DTAリボザイムの完全な暗号配列である。
図7はGa14タンパク質の発現のためのP要素介在「エンハンサーー捕捉」法 の概略図である。
図8は野生型DTAおよびDTAの3′工クソン突然変異体の部分配列を示すも のである。
図9はpGaTBおよびpGaTNの地図である。
図10はpUASTの地図である。
図11はGa14−DTAトランスースプライシングリボザイムを発現するドロ ソフィラ(Drosophila)胚の表皮調製物である。
図12は「ブローリボザイム」設計のための原理を表す。矢印はりボザイムの切 断部位を示し、「アンチセンス」領域は黒で示し、触媒ドメインは放射状の陰で 示し、そして3゛「エクソン」配列は明るい陰で示す。標的1RNAが存在しな い場合、トランスースブマイシングリボザイムは一時的に塩基対合し、異種の配 列(それら自身を含む)と反応することがある。さらに、「3′エクソン」連結 点での切断が起こるであろう。不活性な「ブローリボザイム」を構築し、リポザ イムの触媒中心に誤った折り畳みを引き起こす余分の自己相補的配列を含むよう にする。活性なりボザイムは、意図した標的vARNAとの塩基対合およびその 結果としての干渉2次構造の置換の後にのみ形成される。
図13はCAT−LacZ)ランスースブマイシングリボザイムの配列およびそ の予想2次構造を示す。リホザイム「コア」配列には陰をつけている(Cech 、 Gene 73・259−271 (1988)に従った)。ヘリックスP 8は、未修飾のりボザイムおよびブローリボザイムlおよび2について、各々1 3および18ヌクレオチドの「アンチセンス」領域に相補的な配列(強調されて いる)と共に示されている。
図14は、(1)「アンチセンス」、ヘリックスP8を有するリボザイムドメイ ンおよび3°「エクソン」配列と共に概略的に示された活性なCAT−LacZ リボザイム:(20a)修飾されたヘリックスP8および「アンチセンス」領域 における配列間の塩基対合と共に示された不活性なCAT−LacZブローリボ ザイム2:および(b)CAT mRNAとの塩基対合、ヘリックスP8−rア ンチセンス」対合の置換およびヘリックスP8の再形成の後の活性なブローリボ ザイムを示す。
図15はCAT−LacZブローリボザイム転写体の安定性を示す。CAT−L acZリボザイムおよびブローリボザイム配列を含むプラスミドをEcoRIで 切断し、T7またはSF3 RNAポリメラーゼおよび[32−P]UTPを用 いて転写させた。放射ラベルされた転写体を7M尿素および25%ホルムアミド 中の5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分画し、オートラジオグラフィ ーを行った。このリボザイム転写体を、主として「3′エクソン」連結点のとこ ろで徹底的に加水分解した。ブローリボザイム形態は著しく反応性が低かった。
図16はCAT−LacZブローリボザイムのエンドリボヌクレアーゼ活性を示 す。CAT−LacZリボザイムおよびブローリボザイム配列を含有するプラス ミドを5calで切断し、T7またはSF3 RNAポリメラーゼを用いて転写 させた。転写体を、T7 RNAポリメラーゼを用いてPuvll切断プラスミ ドから転写させた放射ラベル化CAT RNAと共に、40mMトリス−HCI (pH7,5)、5 mM M g Cl t、2mMスペルミジン、lomM Nacl、2mM GTP中、37℃、45°Cおよび50°Cで30分間イン キュベートした。生成物を7M尿素および25%ホルムアミド中の5%ポリアク リルアミドゲル電気泳動により分画し、オートラジオグラフィーを行った。17 3nt(ヌクレオチド)CAT RNAのRNA媒介切断により、76ntおよ び97ntの5°および3°フラグメントが各々生成する。
図17はブローリボザイムの設計に使用される「野生型」および修飾型ヘリ。
クスP8を、図式的に示した可能な塩基対合と共に示すものである。対応するブ ローリボサイムの「アンチセンス」部分に相補的な塩基を太文字で示す。相補的 な塩基の数は各ヘリックスの隣に掲げている。これらへリノクスは、インビトロ 転写中の「3°エクソン」の加水分解の程度により測定される、対応するプo  −リボザイム転写体の安定性により順序づけられている。
図18はGAL4−DTAブローリポザイムの安定性を示す。リボザイムおよび ブローリポザイムの配列を含むプラスミドをXholで直線化し、T7 RNA ポリメラーゼを使用して転写させた。転写体を4011IMトリスーHCI(p H7,5)、6 mM M g Cl t、2mMスペルミジン、10mMNa C1、l mM G T P中、50℃で60分間インキュベートし、7M尿素 および25%ホルムアミド中の5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分画 し、そしてオートラジオグラフィーを行った。リボザイム転写体はこれらの条件 下で著しく加水分解されるが、一方、ブローリボザイム1は加水分解が少なく、 ブローリボザイム2は安定である。
以下の説明においては、組換えDNA(rDNA)技術において用いられる多く の用語を広く使用する。本明細書および請求の範囲(用語び範囲を含む)の明確 で矛盾がない理解を与えるために、以下に定義を行う。
リボザイム 触媒活性を本質的に有するRNA分子。
トランス−スプライス 第一のポリヌクレオチドの核酸配列が第二のポリヌクレ オチドの配列中に該ポリヌクレオチド間の3゛→5°ホスホンエステル結合を保 持するように共直線的に結合または挿入される遺伝子操作の形態である。「指向 性の」トランスースプラインングまたは「基質特異的な」トランス−スプライシ ングは、トランスースプライシング反応のための基質として特定のRNA種(即 ち、転移される配列をスプライスするための特定のRNA種)を必要とするトラ ンスースプラインング反応を意味する。指向性のトランス−スプライシングは、 リボザイムまたはブローリボザイムが関連の一組のRNA中に存在する標的配列 に対して指向性であるように設計されるならば1を越えるRNA種を標的として よい。
標的RNA 本発明のりボザイムまたはブローリボザイムの触媒活性のための基 質であるRNA分子。
発現カセット 本発明のりボザイムまたはブローリボザイムの発現に必要な配列 を提供する遺伝子配列。
家主S 配列をゲノムに「安定に」挿入するとは、該ゲノムのコピー中に該配列 が継承される結果になるように挿入することを意図している。
機能的な結合 「機能的な結合」とは、配列(または配列群)の機能を改変しう る方法で配列を他の配列(または配列群)に結合させるような結合をいう。例え ば、リホザイムまたはブローリボザイムのコード化配列をプロモーターに機能的 に結合させることにより、リボザイムまたはブローリボザイムのコード化配列の 発現は該プロモーターの影響下または支配下に置かれる。2つの核酸配列(例え ば、リボザイムまたはブローリホザイムのコード化配列および該コード化配列の 5゛末端のブロモ−クー領域の配列)は、プロモーター機能の導入の結果として リボザイムまたはブローリボザイムのコード化配列の転写が得られるならば、そ して2つの配列の間の結合の性質が(1)フレームシフト突然変異の導入を生じ ず、(2)リボザイムの発現を指令する発現調節配列の能力に干渉しないならば 、機能的に結合されているという。従って、プロモーター領域は、該プロモータ ーが核酸配列の合成を与えることができるならば、該核酸配列に機能的に結合さ れているで本発明のトランス−スプライ7ングリボザイム、ブローリボザイムお よび方法は、任意のRNA配列、特に成熟(イントロンを含まない)mRNA中 への指向性のトランス−スプライシングが可能なりボザイムを初めて提供するも のである。
本明細書中に記載されるトランスースブマイシングリポザイムは、標的に対して 広範囲な相補性を有し、当技術分野で開示されているテトラヒメナ・サーモフィ ラ由来のエンドリボヌクレアーゼ活性とは大きく異なる。本発明のりホザイムの 追加的な相補性により標的に対する親和性および特異性の上昇がもたらされるが 、その相補性は触媒活性の絶対必要な部分ではない。さらに、変性剤の非存在下 および高濃度のMg++のときに切断が効率良くそして正確に起こる。
本明細書中で開示されるトランスースブマイシングリホザイムの設計のための指 針は伝統的なものであり、良く特徴付けられたグループI自己−スプライシンゲ イントロンの性質に基づいており、任意の指向性のトランス−スプライ7ングリ ボザイムの設計のための一般的方式の提供を意味している。従って、本明細書中 で提示される指針はテトラヒメナ・サーモフィラのブレーmRNAのグループ■ イントロンに限られず、当業者なら他のグループIイントロンと共に該指針およ び当分野での知識を使用して本発明のりボザイムを設計することができる。
天然のテトラヒメナ・サーモフィラ リボザイム(イントロン配列)は、以下に 示すテトラヒメナ・サーモフィラの染色体外rDNAの配列中の塩基53から塩 基465に位置している TGACtl;CAATT CAACCAAGCG CGGGTAAACG G CGGGAGT入^ CTATGACTCTCTAAATAGCA ATATT TACCT TTGGAGGGAA AAGTTATCAG GCATGCAC CTCCTAGCTAGT CTTTAAACCA ATAGATTGCA T CGGTTTAAA AGGCAAGACCGTCAAATTGCGGGAAA GGGG TCAACAGCCG TTCAGTACCA AGTCTCA(、 CGGAAACTTTGA CATGGCCTTG CAAAGGGTAT G GTAATAAGCTGACGGACATGGTCCTAACCACGCAGC CAA GTCCTAAGTCAACAGATCTT CTGTTGATATG GATGCAGTT CACAGACTAA ATGTCGGTCG GGGA AGATGT ATTCTTCTC人TAAGATATAG TCGGACCT CT CCTTAATGGG AGGTAGCGGA TGAATGGATGC AACACTGGA GCCGCTGGGA ACTAATTTGT ATGC GAAAGT ATATTGATTAGTTTT(、GAGT ACTCGTA AGG TAGCCAAATG CCTCGTCATCTAATTAGTGAC GCGCATGAA TGGATTA (配列番号1)SKan、 N、 C, ら、Nucl、Ac1ds Res、10: 2809−2822 (1982 )]。
本明細書中に記載されているように、本発明の指向性トランスースブマイシング リボザイムはこのイントロンの触媒性コアを用いて工学処理する。このイントロ ン、およびその触媒性コアは当技術分野で既知の方法により単離することができ る。イントロンの触媒性コア、即ち末端切除されたイントロンは5ca1部位で 末端切除されていること、即ちイントロンの最後の5ヌクレオチドが除去されて いることにおいてのみ完全長のイントロンと異なっている。末端切除されたイン トロンRNAは当技術分野で既知の方法により製造することができ、また、例え ばUS BiochemicalECleveland、 OH(の製品# 7 2000(RNAzymeT″Tet1.0Kit)等の商業的供給源からキッ トの形で市販品として購入することができる。このU S B iochemi calキットによりリポザイムおよび該リボザイムの使用のためのプロトコール が提供される。転写されたTet、1 cDNAを以下に記述するようにポリメ ラーゼ連鎖反応(PCR)突然変異誘発のための基質として用いて合成トランス −スプライシング酵素を製造することができる。
本発明のりボザイムの基質特異性、すなわち基質として特異的なRNAを「標的 」にするためのりポザイムの能力は、標的(基質)RNAに特異的な相補配列を リホザイムの5゛末端に融合させることにより得られる。
本発明のりボザイムの指向性トランスースプライシングの特異性、すなわち所望 の興味ある外来配列を標的RNAの配列にトランス−スプライスする際の特異性 は、新しい3′エクソンをリボザイムの3′末端に供給することにより得られる 。
設計の詳細についてはさらに以下に記載する。
(以下、余白) グループIイントロンの構造的および触媒的な性質を変化させるため、イントロ ンの触媒性コア、即ちリボザイムのみが残るようにエクソン配列がそのようなイ ントロンの側面配列に取って代わる。得られた修飾されたりボザイムは基質RN Aとトランスで相互作用することができる。イントロンの末端切除された形態( 即ち、触媒性「コア」、即ちSca[部位で末端切除され、イントロンの最後の 5ヌクレオチドを除去したもの)を天然リボザイムの5°スプライス連結点に対 応する配列とインキュベートすると、その部位はスプライシングにおける第一段 階とよく似たグア/シン−依存性の切断を受ける。
本発明のりボザイムの工学には、以下の4つの指針の考慮が必要である。
第一に、スプライス部位を標的RNA内に選択しなければならない。最終のトラ ンス−スプライシング複合体において、Pに末鎖の5′部分のみが標的RNAに より供される。1個の保存性残基であるウラシルのみが意図したスプライス部位 のす<5゛側に必要とされる。これは標的RNAにおいて唯一必要な配列である 。標的RNAに必要とされるイネイト(inate)な構造は存在しない。成熟 llRNAを標的としてよく、トランスースプライシング反応は核中よりも細胞 質中で行われる(プレーmRNAに対して)。これにより細胞核中の高濃度のり ボザイムに対する必要性が回避される。
第二に、特定の標的配列を選択したなら、標的およびリボザイムRNAの間に適 当なヘリックスP1を形成させるために、補完配列変化をリボザイムの5′部分 に加えなければならない。ヘリ、クスPiが意図した5′スプライス部位にU、 G塩基対を含み、このヘリックスのベースから4番目、5番目(好ましい)また は6番目に位置していることが非常に望ましい[本明細書の一部を構成するDo udna、 J、 A、 、ら、「配列ではなくRNA構造が、グループIイン トロンの5°スプライス一部位特異性を決定するJ Proc、 Natl、  Acad、 Sci、 USA 86:7402−7406 (1989)]。
天然のテトラヒメナ・サーモライライントロンについては、Plは意図した5° スプライス部位を過ぎてさらに3塩基対まで伸びているが、好ましい態様におい て、これは本発明のトランスースプライシングリボザイムにおいて維持される。
トランス−スプライシングが有効なものとなるためには、基質およびエンドリボ ヌクレオライティック イントロンRNAは塩基対を形成し、その結果としてゆ らぎU:G塩基対を有するヘリックスP1を形成しなければならない。
標的RNAの切断は、U:G塩基対のすぐ3′側(その塩基対の後)のホスホジ エステル結合のところで起こる。系統発生論的な比較および突然変異の分析によ り、5°スプライス部位の保存性ウラシル残基のすぐ隣の配列の性質は、へり、 クスP1の塩基対合が維持されているならば、触媒反応には重要ではないことが 示されている。
第三に、3°スプライス部位の側面に位置するエクソン配列を選択しなければな らず、必要ならリボザイムの5′部分に調節を行なって安定なヘリックスP10 を形成させる。必要ならヘリックスPIOを除外してもよいが、その存在はスプ ライシングを増強し、本発明のりポザイムの好ましい態様では、ヘリックスP1 0が保持される[Suh、 E、 R,ら、 「テトラヒメナの自己−スプライ シングrRNAイントロンにおいて3゛エクソンおよび内部ガイド配列の間の塩 基対合が3°スプライス部位の特異性を上昇させるJ 、 Mo1.Ce11. Biol、 10: 2960−2965 (1990)]。
ヘヘリックス1とヘリックスPIOはテトラヒメナ・サーモフィラのイントロン IGSに沿って重なり合っており、5′および3°スプライス部位の両方の後ろ の2番目および3番目の残基は、IGSにおける同じ残基に対して相補的である (図2)。これに従うことにある種の利点が存在するかもしれないが、一方、多 くの天然のグループIイントロンはこの制約を共有していないので、3′工クソ ン配列の選択は主として実験上の考察により決定してよい。そのような考察は、 スプライス部位の選択における広い融通性を反映する。例えば、ある点で2つの 配列を結合させることが所望であるときには、そのような点の配列は突然変異さ せることができないか、さもなくばトランス−スプライシング現象により変化さ せることができない。重なり合っている配列が他の方法では所望のスプライス部 位を適応させないときには、PlまたはPIOのどちらかをさらに短くすること ができる。
3°スプライス部位の選択のための配列の必要条件は、ヘリックスP9.Oおよ び隣接3゛グア/シン残基(3°イントロン境界を示す)を含むイントロン(リ ボザイム)それ自体の構造内に主に存在しているようである。P9.Oはイント ロン配列内に全体として含まれ、隣接3′スプライス部位の明確化を助ける。ト ランスースプライシングの設計のためにP9.0へリノクスおよびイントロン内 の機能的RNA要素の残りが改変されることはない。P9.Oへリノクスの構造 上の特徴は知られている[Michel、 Fら、 「テトラヒメナ リポザイ ムのグアノシン結合部位J Nature 342: 391−395 (19 89)]。しかし、突然変異分析により示される様に、3′エクソン内の側面配 列がP10ヘリックスの形成および効率的なスプライシングのために必要である 。
第四に、相補性配列の領域が、標的RNAに対する親和性および特異性を増強す るためにトランス−スプライ/ングリポザイムの5′末端に設置される。本明細 書中に示す様に、約40の任意の長さの残基を使用した。所望の効果に有害でな いことを条件として他の長さを使用してもよい。
例えば、テトラヒメナ・サーモフイラの自己−スプライシンゲイントロン(以下 の略図に示す): ]Plo [上の略図中(および本出願の他のりボザイムの略図中)「1」および「2」は 第一および第二のスプライス部位を各々示している]から出発して、次の操作を 行なう: (1)選択した標的RNA内のウラノル残基に隣接したr5’J:部位を選択す る。相補性に関与している配列はP1ヘワ!クス形成に関与している配列に直ち に隣接していることはなく、例えばPIO形成にも関与している5個のヌクレオ チドによって隔てられている。
(2)選択したRNAに対して相補的な配列を自己−スブマイシンググループI イントロンの5′部分に融合させる。リボザイムと標的RNAの間の塩基対合に より、ヘリックスP1を形成させる: (3)選択した「3゛エクソン」配列を、保存性へリノクスPIOを維持してい るリポザイムの3′部分に融合させる;そして(4)標的RNAに対する親和性 を増強するために、所望ならば延長された相補性配列の切片をリボザイムの5′ 部分に融合させて30〜40の塩基対を形成させる。
得られたトランスースプライシングリボザイムとその標的RNAとの整列はすぐ 下に示すように略図化することができる。標的RNA配列は一番上のラインに表 す。リボザイム配列がその下に整列しており、連続配列が下の2つのラインのま わりを覆い、ここにリポザイムの5′および3′末端でのヌクレオチドのハイブ リダイゼーションおよびPlおよびPIOが見られる。
” 0 =nnnnnGnnnnnnnnnnnnnn−nnn1 11111 1 5’ リボザイムコア・・・・・ψ・GNNNNIINN・・・・・・3”I PIO 本発明に従い、実質的にあらゆるRNA配列をあらゆるRNA標的にトランス− スプライスするトランスースプライノングリボザイムを設計することができる。
この標的がイントロン配列を含んでいること、あるいはこのリボザイムが標的配 列中のイントロンであることを必要としない。例えば、このような設計のための 方法は、以下の操作を含んでいるであろう、(1)所望の標的RNAの同定:( 2)所望の標的RNAまたはその一部のクローニングおよび/または配列決定: (3)標的RNA中にトランス−スプライスするための所望の暗号配列の選択: (4)本明細書中の指針を用いる該標的にハイブリダイズしうる本発明のりボザ イムの構築。
および(5)本発明のりボザイムがこの標的を所望の特異的トランスースプライ ンング反応の基質として利用することの確認、および(6)所望の宿主細胞中へ のりボザイムの挿入。
標的RNAの選択はトランス−スプライソング反応の所望の目的を反映するであ ろう。この反応の目的が特定のRNAを不活性化することであるときには、該R NAは、該RNAがフードしている全ての機能的なペプチドドメインを破壊する 位置で、そして所望ではない遺伝子配列の発現が継続する結果を与えない位置で トランス−スプライスされなければならない。このようなRNAをフードしてい る遺伝子の1を越えるアレルが存在するときには、全ての発現される形態に共通 の部位で標的RNAを不活性化するようにリボザイムを設計するのが望ましいで あろう。別法によれば、標的RNAの特定のアレル形を不活性化するようにそれ ぞれが設計された1を越えるリボザイムを細胞に供給してもよい。
標的RNAの不活性化だけが所望であり、新規な所望のRNA配列の発現が所望 でないときには、このリボザイムによって付与される外来RNAは宿主細胞によ って翻訳されうる配列を提供する必要はなく、翻訳停止コドンを含有する配列を 末端切除化イントロンとして、例えば5ea1部位のところで末端切除されたイ ントロンリボザイムとして用いることができる。
トランス−スプライソング反応の目的がある宿主細胞に対して遺伝的特徴を与え ることである場合には、標的RNAの選択はこの遺伝的特徴の所望の発現パター ンを反映するであろう。この遺伝的特徴が宿主によって継続的に発現されること が所望である場合には、標的RNAも継続的に発現されるべきである。この遺伝 的特徴が所望の増殖、ホルモンまたは環境条件のもとてのみ選択的に発現される ことが所望である場合には、この標的RNAもそのような条件のもとて選択的に 発現されるはずである。
リボザイムそれ自体が宿主によって翻訳されないが故に、リボザイムの基質が他 の方法では宿主中に存在しない場合には、リホザイムそれ自体の発現を所望の増 殖、ホルモンまたは環境条件に選択的に制限する必要はない。即ち、トランスー スプラインング現象が起こるまで本発明のりボザイムによって付与されるRNA がコードしている配列は宿主中で翻訳されず、該現象は宿主中のりボザイム基質 の発現によって制御されるであろう。
所望なら、リボザイムの発現を工作して、調節化標的の発現を誘導する同一因子 に応答してリボザイムの発現が起こるようにすることができるし、また、リボザ イムの発現を工作して、リボザイムと標的の両方が細胞中で選択的に誘導される がしかし別の因子(これら因子の組合せは望ましい現象ではない)によって誘導 される条件に、トランス−スプライ7ング現象の発生を制限するように別レベル の調節を付与することができる。このような調節は、リボザイム自体が同時発現 されない条件のもとて宿主細胞がリボザイムの標的を発現するのを可能にするで あろう。
標的RNAにハイブリダイズするりポザイムドメインの配列は、標的RNAの配 列によって決定する。標的RNAの配列は、該RNAをコードしている配列をク ローニングした後に、または該標的によってフードされているペプチドの配列決 定を行ない、該ペプチドをコートしているRNA配列を推定した後に決定する。
当分野で既知のクローニング法を、標的RNAをコードしている配列のクローニ ングに用いることができる。
標的RNA中にトランス−スプライスされる所望の配列(以下においては、「ト ランス−スプライスされる配列」と呼ぶ)の選択は、トランス−スプライシング の目的を反映するであろう。新規な遺伝子配列が発現する結果にはならないトラ ンス−スプライ/フグ現象が所望である場合には、トランス−スプライスされる 配列は翻訳可能なタンパク質配列をコードしている必要はない。新規な遺伝子配 列、特に新規なペプチドまたはタンパク質配列が発現する結果になるトランスー スプラインング現象が所望である場合には、トランス−スプライスされる配列は 翻訳停止コドンおよび宿主細胞中でのRNAの正しい翻訳プロセシングに必要な 他の情報をさらに提供するであろう。特定のタンパク質産物がトランス−スプラ イシング現象の結果として所望である場合には、得られる融合体においてアミノ 酸の読み枠が維持されることが必要であろう。
本発明のりポサイムの特異性の同定および確認は、所望の標的配列の存在下での み所望のトランスースプライシング反応を触媒する推定のりホザイムの能力を試 験することによって行なう。存在している唯一のRN A配列が、リホザイムが 反応性ではない(または、反応性が小さい)非標的配列であるときには、トラン スースプラインング反応は起こらないはずである。このような特徴付けは、正し い(または、正しくない)リポザイム活性かより容易にモニターされうるように マーカーの助けを借りて行なうことができる。はとんどの場合、インビトロでリ ポザイムをその意図している標的に対して試験し、次いでそのインビボでの作用 を調へるためにリボザイムで宿主細胞を形質転換することで十分である。
宿主のRN Aを排除することが所望である場合には、この排除はできるだけ完 全なものであるべきである。宿主細胞に新規な遺伝子配列を提供することが所望 である場合には、本発明のトランス−スプライシング反応は完全である必要はな い。このような遺伝子配列から翻訳されるペプチドの生物学的活性に依存して、 十分なトランス−スプライ/フグか起こって所望の目的に対して宿主に十分なm RNAおよびそれにコートされているポリペプチドが提供される限り、トランス −スプライシング現象か実際のところ全く非効率的であってよいことは本発明の 利点である。
宿主細胞における本発明のりボザイムの転写は、この宿主細胞にリボザイム遺伝 子を導入した後に起こる。宿主細胞によるリボザイムの安定な保持が所望でない 場合には、このリボザイムを化学的または酵素的に合成し、マイクロインジェク ション、リポソーム媒介のトランスフェクション、電気穿孔またはリン酸カルシ ウム沈澱などの機械的方法によって宿主細胞に供してよい。また、リボザイムを フードしている遺伝子の安定な保持が所望である場合には、このような保持を、 このリポザイムの少なくとも1個のDNAコピーを宿主染色体中に安定に挿入す ることによって、または宿主細胞によって安定に保持されるプラスミド上にこの リポザイムのDNAコピーを供することによって達成することができる。
本発明のりボザイムは、宿主細胞においてリボザイムの転写を制御する転写調節 要素を提供する発現カセットの一部として宿主染色体中に挿入されるのが好まし い。この要素は、プロモーター要素、エンハンサ−またはUAS要素、および転 写終止シグナルが含まれるが、必ずしもこれらに限定はされない。リポザイムが 翻訳されないのでポリアデニル化は必要ではない。しがし、このポリアデニル化 シグナルは、トランス−スプライスされる要素をコードしている配列と結合して 提供されることがある。
暗号配列が宿主染色体中に安定に挿入されたりボザイムの発現を、リボザイム暗 号化配列に機能的に連結されたプロモーター配列によって制御する。リポザイム の発現を指令するプロモーターは宿主細胞中で機能的な任意のプロモーターであ ってよいが、原核細胞においては原核性プロモーターが望ましく、真核細胞にお いては真核性プロモーターが望ましい。プロモーターは、宿主細胞において転写 の活性化および/またはプロモーターの抑制を指令する独立したモジュールから なる。このモジュールを、宿主においてリボザイムの適切な発現を付与するよう に、リボザイムのプロモーターにおいて混合および調和させてもよい。真核性プ ロモーターは真核細胞において機能的な任意のプロモーターであってよく、特に 、RNAポリメラーゼ1.11またはI11特異性のいずれかであってよい。多 種多様の真核宿主細胞におけるリボザイムの発現が所望である場合には、はとん どの真核宿主細胞において機能するプロモーター、例えば、rRNAもしくはt RNAプロモーター、または広く発現されているmRNAのためのプロモーター 、例えば、アクチン遺伝子もしくはグルコース分解遺伝子のためのプロモーター を選択すべきである。ある種の細胞種または細胞種のみにおけるリボザイムの発 現が所望である場合には、該細胞種または組織種においてのみ機能的な細胞特異 的(または、組織特異的)なプロモーター要素を選択すべきである。
トランス−スプライシング反応は、それがインビトロまたはインビボで行われる ことを問わず化学的に同一である。しかし、インビボでは、補助因子が既に宿主 細胞中に存在しているのが普通であるので、標的およびリボザイムの存在がトラ ンス−スプライシングの結果を得るのに十分であろう。
本発明のトランスースブマイシングリボザイムおよび方法は、標的細胞の遺伝修 飾および/または細胞死に有用な遺伝子活性を産生させるのに有用である。例え ば、本発明のトランス−スプライシング反応は、所望の細胞に毒性を有するタン パク質を導入するのに有用である。細胞の感受性は、標的RNAおよびリボザイ ムの発現を指令する調節コントロールの選択によって決まるであろう。例えば、 毒性タンパク質をコードしているRNA配列を転置するりボザイムを工作して、 リボザイムの発現が機能的に結合されたプロモーターの性質に依存するようにす る。非常に好ましい態様においては、ジフテリア毒素ペプチドAが宿主中の所望 の標的中に転置されるリボザイムの該部分によってコードされている。リボザイ ムとジフテリア毒素ペプチド毒素の条件付きの発現によって宿主細胞が死ぬ結果 になる。他の有用なペプチド毒素には、リンノ、外毒素A1およびヘルペスのチ ミジンキナーゼが含まれる[Evans、G、A、、 Genes & Dev 、 3: 259−263 (1989)]。さらに、種々の溶解酵素が細胞代 謝を破壊する可能性を有している。例えば、菌類のりポヌクレアーゼを用いて植 物の雄性不稔を引き起こすことができるCMariani。
C0ら、 Nature 347: 737−741 (1990)]。特定の 組織が標的RNAの制限された発現によって破壊されることがある。さらに、ウ ィルスRNAを標的として用いる場合には、新規な形態のウィルス耐性または治 療法を工作することができる。
組織特異的な遺伝子発現の制御のためおよび/または異所性除去のためのバイナ リ−系を、本発明のりボザイムを用いて設計することができる。例えば、P要素 エンハンサーー捕捉ベクターを用いて組織および空間特異的なパターンで酵母の 転写活性化因子GAL4を発現するドロソライラ系統を用いることができる。
GAL4の代わりに任意の転写活性化因子を用いることができ、本発明はGAL 4に限定されるものではない。DTA配列をトランス−スプライスしうる融合リ ボザイムをコードしている遺伝子をGAL4−UASプロモーターの支配下に置 くことができ、遺伝的に安定な方法でドロソライラ中に挿入することができる。
このようなりポザイムはGAL4の存在しないドロソライラ中では発現しないで あろう。従って、このリボザイム構築物を遺伝的に担持するドロソライラ宿主と 組織特異的な方法でGAL4を発現するドロソライラ宿主を交配することによっ て子孫ハツトが得られる結果になり、GAL4発現が誘導されたときにGAL4 発現パターンと同様の細胞死パターンが示される。
さらに、リボザイムをGAL4 mRNAにトランス−スプライスするように標 的化することによって、このリポザイムのスプライシング活性がGAL4の発現 を不活性化し、リボザイムの発現を自己調節することができる。
ブローリボザイム 上記のトランスースブマイシングリボザイムは、次の3つの融合した配列要素か らなる:即ち、標的RNAに相補性である5′「アンチセンス」領域、占己スプ マイシンググループIイントロンに基づく触媒領域、および3°「エクソン」配 列からなる。この5′領域は選択した標的RNAと塩基対合することができ、こ れをグループIイントロンの触媒配列の近くに持ってくることができる。グルー プIイントロンの構造は、3′「エクソン」配列と標的RNAの正確なスプライ シングを触媒するに適した化学的環境を提供する。しかし、適切な標的RNAが 存在しないと、リボザイム配列は3゛「エクソン」連結点の切断をなお触媒し[ 同様の加水分解がグループIの自己スプライソングイントロンに対して認められ る: Zaugら、 5cience 231: 470−475 (1986 )]、リボザイムと異種RNA配列(それら自身を含むことがある)の一時的な 塩基対合を経て異常なスプライシング現象を触媒することができるであろう。こ のような副反応および異常なスプライシング現象は望ましくなく、そして存寄で あろう。例えば、インビボにおける条件付きの毒素放出に対してトランスースプ ラインングを用いようとする場合、異常なトランス−スプライシングが前活性の 予想外の発現の結果を与えることがある。
3°「エクソン」連結点での自発的な切断はトランス−スプライシングの有効性 を低下させるであろう。
これら問題の回避を助けるため、例えばヘリックスP8が破壊された「ブローリ ボザイム」型のトランス−スプライシングRNAを構築した。誤って折り畳まれ るリポザイムの触媒中心を引き起こす余分の自己相補性配列を含むようにブロー リボザイムを構築した。このブローリボザイムは意図している標的RNAの非存 在下では不活性である(活性型はこのリボザイムと標的RNAが塩基対合し、そ の結果、このリボザイム内の障害2次構造が置換された後にのみ生成する)。ブ ローリボザイムは標的RNAの非存在下では触媒的に不活性な種であって、イン ビトロおよびインビボにおいて望ましくない自己切断、自己スプライシングおよ び異常なトランス−スプライソング反応が排除されることが意図されている(図 12)。
ここに記載したブローリボザイムは立体配座的に破壊されており、従って不活性 型のトランスースプラインング活性である。即ち、このブローリボザイムはごく わずかの自己切断活性しか持っていない。これらは標的RNAとの特異的な相互 作用によってのみ再活性化され、従って、意図されていない標的RNAに対する トランス−スプライシングを触媒する可能性の小さい基質−活性化型のりボザイ ムである。トランスースプライソングリボザイムは、インビボにおいて新規な遺 伝子活性を供給するのに用いることが意図されており、望ましくない副反応また は異常なスプライシングの程度のあらゆる減少か望ましく、また必要であろう。
トランスースブマイシングプローリボザイムのために本明細書ではヘリックスP 8の破壊を例に挙げたが、触媒活性に必要な他のへワックスも使用することがで きるであろう。
意図した基質RNAとの塩基対合だけが活性リボザイムの生成を可能するような 方法で触媒的に重要な構造の立体配座を破壊するこの同一のアプローチを、他の リボザイムの設計に適用することができよう。例えば、「ハンマーへノド」型エ ンドリボヌクレアーゼのループ配列[Haseloffら、 Nature 3 34: 585−591’(1988)]を延長し、リボザイムの「アンチセン ス」アームの1つに相補性にすることができるであろう(上記のへワックスP8 の修飾と同様にして)。エンドリボヌクレアーゼ活性は、選択した標的RN A との塩基対合、破壊性2次構造の置換、および触媒のために必要なステム−ルー プ構造の再形成の後にのみ示されるであろう。
これにより、リボザイムのその標的の特異性が効率的に増加するであろう。
さらに、ブローリホザイムの活性化は基質それ自体との塩基対合に基つく必要は ない。その代わりに、選択した第3のRNAまたは5sDNAあるいはタンパク 質でさえも活性のために必要とされることがある。別の塩基対合またはRNA− タンパク質の相互作用が活性なりボザイム複合体の形成に必要となろう。このよ うな別の成分の利用可能性がリボザイム活性を決定し、これらを用いてリボザイ ムの選択性を変えることができよう。
本発明のりボザイムまたはブローリボザイムは、原核性もしくは真核性のあらゆ る宿主細胞に、特に植物もしくは哺乳動物宿主細胞、とりわけヒト細胞に、この ような宿主に適切な当分野で既知の方法を用いて、培養物もしくはインビボのい ずれかにおいて導入することができる。また、本発明のりボザイムをウィルスを 破壊するように工作することもできる。ある態様においては、本発明のりボザイ ムまたはブローリボザイムを、ウィルスの攻撃前に宿主細胞に遺伝的に安定な様 式で供する。このような宿主細胞における適当なウィルスによる感染または潜在 性ウィルスの発現(この宿主細胞においてリポザイムまたはブローリボザイムの 標的RNAが現れる結果になる)は、リボザイムの触媒活性およびウィルスRN A標的の破壊および/またはトランス−スプライシングによる毒素の産生を刺激 し、ウィルス感染した細胞が死ぬ結果を与えるであろう。別の態様においては、 リボザイムまたはブローリポザイムを工作してウィルスそれ自体にパッケージす ることができる。このような態様は、研究目的のためのウィルスの設計において 特に有用であろう(この態様では、特定のウィルスRNAの機能を破壊し、従つ て該RNAの非存在下でのウィルス機能の研究を可能にするように、リボザイム またはブローリボザイムを設計してよい)。また、リボザイムを担持するウィル スを担体として用いて、宿主細胞を所望のりポザイムまたはブローリボザイム活 性でトランスフェクトすることもできる。
本発明のりボザイムまたはブローリボザイムを用いて農学的に重要な種において 雄性または雌性不稔を工作することができる。例えば、タバコにおける雄性不稔 を、TA29またはT A 13 mRN A [tobacco anthe r−特異的遺伝子: 5eurinck、 J、ら、 1uc1.^aids  Res、18: 3403 (1990)]を襟的として、これら標的中にDT A3°エクソンをトランス−スプライスする本発明のりボザイムまたはブローリ ボザイムを用いることによって工作することができる。
本発明のりボザイムまたはブローリボザイムを用いる組織の選択的な破壊または 修飾によって収穫植物の形態を操作することができる。例えば、標的中にDTA  3’エクソンをトランス−スプライスする本発明のりボザイムまたはブローリ ボザイムを用いて種子貯蔵タンパク質mRNAを標的とすることによって種なし 果物を作成することができる。
ウィルス特異的なりボザイムまたはブローリボザイムを発現させて感染細胞を死 滅させることによってトランスジエニ、り植物を感染から保護することができる 。これは「過敏反応」の人工的な形態であろう。例えば、標的中にDTA 3゜ エクソンをトランス−スプライスする本発明のりボザイムまたはブローリボザイ ムを用いてキュウリモザイクウィルスのコートタンパク質+nRNAを標的とす ることができる。
トランス−スプライ/ングリポザイムまたはブローリホザイムの導入によって、 微生物の集団を特定の病原に対して耐性にすることができる。例えば、チーズを 作る細菌をファージ感染に対して耐性にすることができるが、これは本発明のり ボザイムまたはブローリホザイムによって提供される3゛エクソンがコードして いる溶解酵素または細菌毒素遺伝子を用いてファージRNAを標的とすることに よる(例えば、ファージ感染の後に未成熟溶菌を引き起こすことによってファー ジの複製を妨げるであろう)。
トランス−スプライシングにより毒性活性を放出するようにウィルス病原体を構 築することもできる。このようにして、特定の細胞種の除去のために、例えば癌 またはウィルス療法のために標的化することができる。例えば、HIV園RNA を、ウィルスまたはリポソーム放出のために、DTA 3°エクソンを担持する 本発明のりボザイムまたはブローリポザイムの標的とすることができる。
以下に挙げる実施例はもっばら説明のためのものであって、本発明の範囲を限定 するものではない。
特徴付け ■1本発明のりボザイムのPCR増幅およびクローニング上で説明した指針に従 って、大腸菌β−ガラクトシダーゼ(LacZ)mRNAのアミノ末端暗号配列 の部分をクロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)+RNA 中の部位にスプライスするトランス−スプライシング融合リボザイムを設計した (図3)。テトラヒメナ・サーモライラ リボザイムコアおよび3°エクソンと 境界を接する新規配列の接合断片はオリゴヌクレオチドとして合成した。
次いで、無傷のりボザイム配列を、リボザイムおよびβ−ガラクトシダーゼDN A鋳型とともにプライマーとして合成アダプターオリゴヌクレオチドを用いて、 連続ポリメラーゼ連鎖反応によって組立てた(使用可能な他の方法も存在するが 、本方法が最も好都合である)。
β−ガラクトシダーゼ(LacZ)のα−ペプチド暗号配列をクロラムフェニコ ールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)の5°暗号配列中の部位にスプライ スすることができるリボザイムを構築するために、以下の3つのオリゴヌクレオ チドを合成した。
オリゴヌクレオチド1 5“−GGCCA AGCTT CTTTA CGATG CCATT GGG AT ATATCAACGGTGGTA TAAACCCGTG GTTTT  TAAAA GTTAT CAGGCATGCA CC−3°(配列番号2)オ リゴヌクレオチド2 5−GATTA GTTTT GGAGT ACTCG TACGG ATTC A CGGCCGTCGTTTTACAA−3’ (配列番号3)オリゴヌクレ オチド3 5−GGCCG AATTCTTACA ATTTCCATTCAGGCT G CGCA 人CTGTTGG−3’ (配列番号4) オリゴヌクレオチド2および3(それぞれ200pモル)をPvull切断した pGEM4 DNA[LacZ α−ペプチド配列を含有する](01!g)と 混合し、以下の成分: 50mM KCI、 10mM トリス−HCI(pH8,3)、1 5mM MgC1!、 0.4 巾M dNTP。
0.1% ゼラチン、および 5U Taql DNAポリメラーゼ を含む100μm容量中でPCR増幅に付し、3oサイクルのインキュベートを 行なった(94°Cて1分間、50’Cで2分間、72°Cで2分間)。
プラスミドpGEM4は、Promega CorporationCMadi son Wl、 USAiから市販品として入手可能である。
210塩基対の増幅生成物を低ゲル化温度アガロース電気泳動によって精製し、 第2ラウンドのPCR増幅におけるプライマーとして用いた。
第2ラウンドのPCR増幅に続いて、210塩基対の増幅生成物(2,0!g) 、オリゴヌクレオチド1 (200pモル)およびテトラヒメナ・サーモライラ IVSを含有する450塩基対のフラグメント(0,1!g)を混合し、上に示 した条件を用いてPCR増幅を行なった。得られた660塩基対の生成物を制限 エンドヌクレアーゼEcoRIおよびHindlllで消化し、プラスミドベク ターpGEM4中にクローンした。CAT−LacZ α−ペプチド リボザイ ムDNA配列の全配列を、配列番号5および図3Bとして示す。
クローンした配列を含有するクローニングベクターを、当分野で既知の方法[M aniatis、 Mo1ecular Cloning、 A Labora tory Guide、第2版、 1989. Co1d rpring l(arbor Laboratory出版]を用いて、細菌宿主X L 1/  B luelstrategene、 La J。
11a、 Ca1ifornia]中に導入し、増殖させた。しかし、このベク ターを安定に維持することができるあらゆる細菌宿主、例えばJM109を用い ることができる。
当分野で広く知られている方法[Maniatis、 Mo1ecular C loning、^LaboratoryGuide、第2版、 1989. C o1d Spring Harbor Laboratory出版]を用いて、 さらに分析を行なうためにプラスミドを宿主細胞から抽出することができる。
II クローンしたりボザイムと標的RNAのインビトロ転写常法を用いて、ク ローンした配列を細菌宿主から精製し、リボザイム配列を切断しない制限エンド ヌクレアーゼ(例えば、EcoRI)を用いてプラスミドを直線化し、そして以 下の成分5 5μg 直線化したプラスミドDNA。
40mM トリス−HC(pH7,5)、6mM MgCL、 2mM スペルミジン、 10mM NaC1, 10mM DTT。
1!M NTP(標識化RN A転写体が所望であるときには、20μCi[α −”P]UTPを含有する)、 IQQU RNasin、および 50U T7 RNAポリメラーゼ を含む100μl容量中でT7 RNAポリメラーゼを用いて転写させ、この反 応液を37℃で2時間インキュベートした。
RNA転写体を、使用前に5%ポリアクリルアミドゲル電気泳動によって精製し た(T B E、7M尿素ゲル)。活性なテトラヒメナ・サーモライラ■vS配 列を含有するRNAは、転写中に3°イントロン一エキソン連結点において一部 の自発的な切断を受ける。後に行なうトランス−スプライシング検定中の分析を 明瞭にするため、電気泳動による精製によってフラグメントを除去する。
Ill、インビトロのトランス−スプライシング反応の条件標的および/または トランスースプライシングリボザイムを次の条件下でインキュベートする: 01〜0.5μg RNA成分(量は実験の種類に依存する;通常は標的の5倍 過剰のりボザイム)、 30μlM トリス−HCI(PH7,5)、100mM NaC1゜ 2mM GTP。
5mM MgC1*、 5μm容置中、42°Cで60分間。
反応液を95μlの0.1mM Na、EDTA、200ffiM NaC1で 希釈し、エタノール沈澱させる。次いで、このRNAをTBE緩衝液、7M尿素 および25%ホルムアミドを含有する5%ポリアクリルアミドゲルで分析し、オ ートラジオグリボザイムと標的の塩基対合の後のトランス−スプライシングの第 1の工程は、標的RNAの意図された5°スプライス部位におけるグアノシン媒 介の切断である。アニーリングおよびトランス−スプライシングは、緩衝液、例 えば30mMトリス−HCI(pH7,5)、100mM NaC1,5mM  MgCIt、2mM GTP中において42℃で行なうことができる。3′スプ ライス部位はこの反応に必要ではないので、末端切除したトランスースブマイシ ングリボザイムは特異性の高いエンドリボヌクレアーゼとして働くはずである。
この活性を試験するために、上記のCAT−LacZ α−ペプチド トランス ースプライシングリボザイムの短縮されたインビトロ転写体く配列番号5および 図3)を、CAT mRNA配列とともにインキュベートした。このCAT−L acZリボザイムカセノトはHindlll−EcoR■フラグメント上にある 。5cal切断部位は3°スプライス部位の上流の5塩基の位置に示される。こ のリホザイムは、標的RNAを予測した単一部位のところで特異的に切断して予 測した大きさのフラグメントを生成した。
■、トランスースプライシング反応 5”スプライス部位において3′工クソン配列の連結を触媒するCAT−Lac Zα−ベブチドリボザイムの能力を確かめるために、種々の形態を放射標識した CAT RNAとインキュベートした。リボザイム転写体は、リボザイムコアの 末端からエクソン配列までの範囲のいくつかの位置の1つにおいて3゛切除され たDNA鋳型から合成した。標識したCATとのインキュベートにより予測した スプライス化産物の生成が導かれたが、これらは3°工クソン配列の長さに依存 して長さが異なっていた。
さらに、一定比率のCAT−LacZ α−ペプチドリボザイム分子は、無傷の テトラヒメナ・サーモライライントロンと同様、インビトロの転写中に3°スプ ライス部位において自発的な切断を受けた。3°スプライス部位に隣接するグア ノシン残基のところで終わるこれらの切断された形態もCAT RNAとともに インキュベートした。この場合には、このリボザイムそれ自体がCAT RNA の3′部分に連結されて、大きさが約550ヌクレオチド産物が得られた。この 反応は無傷イントロンの自己環化に類似しており、同一の連結産物が他のトラン ス−スプライシング反応において見い出される。
Vl、)ランス−スプライシングの精度CAT−LacZ α−ペプチド トラ ンス−スプライシング反応からの生成物を逆転写し、予測スプライス部位の両側 の配列に相補性である2つのオリゴヌクレオチドを用いてポリメラーゼ連鎖反応 により増幅した。増幅した配列をクローニングし、配列決定した。個々の組換え 体は、スプライスされた生成物の予測配列からの変化を示さなかった。無傷イン トロンを用いた研究において見い出されるように、スプライシングは極めて正確 のようである。
即ち、上記の研究は、本発明の指針に従って設計したトランスースブマイシング リボザイムがインビトロで正確かつ効率的にトランス−スプライスしうろことを 示すものである。
(以下、余白) 実施例2 植物ウィルス耐性を与えるトランスースプライシングリボザイムの設 計 キュウリモザイクウィルス(CMV)は、多数の既知の変種を有する汎流行ウィ ルスである。9つの配列変種が、RNA3およびサブゲノム1lRNA4中にコ ードされているそれらのコートタンパク質シストロンの最初の領域に示されてい る〔配列番号7〜25;図4(A)および図51゜このコートタンパク質のAU G開始コドンから下流であって配列中に保存されている2つの部位を選択した。
1le−突然変異体型のDTAをCMVコートタンパク質mRNA中にトランス −スプライスすることができるリボザイムの構築のためのオリゴヌクレオチドを 図4Bに示し、以下に説明する。
図40およびDに示したトランスースプライシングリボザイムを図4Bに示した CMVウィルス配列に対して標的化すると、このリポザイムは感染細胞において CMV RNA分子の切断だけでなくジフテリア毒素A鎖の発現の結果を与える であろう。図4に示したトランスースプライシングカセットを当分野で既知の方 法を用いて任意のCMV感受性の植物種中に導入することができ、トランスジェ ニック子孫をCMV!@染によってチャレンジすることができる。このリボザイ ムの設計は次のように行なう。即ち、リボザイムそれ自体は翻訳されないので、 ウィルス感染がRNA トランス−スプライシングにより毒素の産生を開始する ために必要であるようにする。毒素の発現に起因する感染細胞の局所的な死は、 植物内のウィルスの複製と伝播を制限し、人工的な過敏反応を与えることができ るでムの構築および特徴付は 本発明および実施例1記載の方法に従って、Ga14−ジフテリア毒素A鎖トラ ンスースプマイシングリボザイムである融合リボザイムを設計した(図6)。
このリボザイムの配列は配列番号6に示されている。このGAL4−DTAリボ ザイムカセノトは5ail−XhoLフラグメントである。5ail部位は3゛ スブライス部位の5塩基上流の位置に示される。このリボザイムは、ジフテリア 毒素A鎖の暗号配列をGAL4mRNAの5′領域中の部位にスプライスするこ とができる。このトランス−スプライシング活性は、インビトロ(上記)および インビボ(下記)の両方において活性である。このGAL4−DTAリボザイム ならびに毒性産物をコードしている配列をトランス−スプライスする任意のトラ ンスースプラインングリボザイムの設計に成功するための重要な基準は、トラン スースプライシングの効率的かつ正確な触媒作用だけでなく、毒性産物(例えば 、DTA)の発現がトランスースプライシングのないときに起こらないことであ る。
リボザイムの触媒性部分は上記した設計に徒って構築し、5°および3″スプラ イス位をそれぞれGAL4およびDTAの5“暗号領域内に選択した。3°工ク ソン配列は、最初のAUGコドンおよび数個の基部アミノ酸の除去を除いて、真 核生物中での発現に既に使用したDTA遺伝子の配列に対応している。また、元 のC,diphtheriae型のDTAはこの5“領域において異なっており 、翻訳開始にCUGコドンを利用している。さらに、元のDTA配列は、欠失し たシグナルペプチドリーダー配列を含有している。
これらのりボザイム分子は3°スプライス部位において自発的な切断を受けるこ とができる。DTAの極度の毒性が付与されるものとすると、あらゆる遊離した 3″工クソン配列が毒性の翻訳産物を生成しないことが重要である。この3゛エ クソンは13位にフレーム内メチオニンを含宵しており、これが恐らくは末端切 除されているが毒性であるポリペプチドを生成することができるであろう。この 可能性を排除するために、野生型配列(Rz−DTA、、、)を、この位置のメ チオニンからイソロイ/パRz−D T A r 1 、)またはロイシン(R z−DTA+−u)に、2つの独立したりホザイムの構築において変化させた( 図6)。
本明細書中に記載した指針に従って設計したりボザイムのインビボ活性ならびに 宿主細胞に新規な遺伝子活性を供給する該リポザイムの能力を、記載したGa1 4−ジフテリア毒素A鎖トランスースブマイシングリボザイム(実施例3および 図6)を用いて宿主細胞に極めて毒性の高いジフテリア毒素A産物を供給するこ とにより証明した。この系においては、ドロソライラ(Drosophila  ;ショウジヨウバエ)が選択された宿主であり、このドロソライラ宿主内におい て組織特異的な方法で本発明のりボザイムの発現を制御するのを目的とした。
ジフテリア毒素は、Bファージに対して溶原性であるフリネバクテリウム・ジフ テリアエ(Corynebacteriu+m diphtheriae)によ って分泌される。この毒素は単一のポリペプチドとして産生され、これがタンパ ク質加水分解を受けてAおよびB鎖を生成する。この人鎖(DTA)は、真核生 物の翻訳伸長因子EF−2に特異的である強力なADPリボシラーゼ活性を含ん でいる。数分子のこの酵素の存在でさえ、種々の真核細胞において翻訳の停止お よび最終的な死を引き起こすに十分である。B鎖は、マンノース残基に結合する ことによって細胞表面受容体にこの毒素を付着させることにより細胞内供給を可 能にし、エンドサイト−7ス(飲細胞)され、小胞融合によって細胞質に入る。
B鎖が存在しないと、A鎖は細胞外供給されたときに毒性が非常に低い。この性 質およびその極めて強い毒性は、これを異所性除去実験に使用することを示唆し た。例えば、DTAをフードしている配列をトランスジェニックマウス中で発現 させた(オプシンプロモーターを用いて発生中の目において発現させた)。得ら れたマウスは盲目であり、奇形した目を有している[Breitman、 l1 1. L、 、 5cience238: 1583−1565 (1987) ]。他の研究においては、マウス膵臓の除去が行われ[Pa1m1ter、 R ,D、ら、 Ce1l 50: 435−443 (1987)]、そしてYe rt、 S、 E、ら[八m、 Rev、@Re5pir、 Dis、 141 (No、2、バート2): A395 (1990)]は、 ヒト表面活性物質プロティンC遺伝子(II型肺胞細胞において発現される)の プロモーターおよび5′境界配列ならびにDTA遺伝子からなるキメラ遺伝子の 使用による肺胞細胞の除去を記載している。
しかし、この種のアプローチを用いて、さらに重度または致死性の表現型を有す ることもある形質転換生物を維持または増殖させることはできない。さらに、一 部の種(例えば、ドロソライラ)の無傷DTA配列による形質転換はこれまで報 告されていない。このような形質転換中のDTA遺伝子の漏発現により直ちに死 か導かれる。
It ドロソライラ系 ドロソライラ(ショウジヨウバエ)において遺伝子を発現させる一般法を開発し た。第一に、この系は、異なる組織または細胞種に異所性の遺伝子発現を指令す ることかできる個々の株の迅速な生成を可能にする。エンハンサー検出法を利用 してCo’ Kane、 C,JおよびGehring、W、J、、 Proc 、Natl^cad、 Sc i、 us^: 9123−X127 (1 987); Be1lenら、Genes and Development  3: 12gg−1300(1989): Bierら、G■獅■■ and Development 3: 1273−1287 (1989)3 、胚、幼虫および成虫において多種多様のパターンで転写活性化因子タンパク質 を発現させる。第二に、この方法は別系統において活性化因子をその標的遺伝子 から隔てることにより、個々の親系統か生存性であることを確保する(ある系統 においては活性化因子タンパク質が存在しているが活性化するための標的遺伝子 を有しておらず、第二の系統においては標的遺伝子がサイレントである)。これ ら2つの系統を交配させると、標的遺伝子は交配子孫においてのみ作動し、優性 表現型(致死性を含む)を好都合に研究することが可能になる。
所望の遺伝子だけを異所発現させるためには、ノ\工中に内生の標的を持たない 転写活性化因子か必要である。酵母由来の活性化因子であるGa14はノ\工に おいて転写を活性化することができるが、それはGaL4結合部位を有するプロ モーターからたけであるJFischerら、 Nature 332: 85 3−865 (1988)コ。遺伝子発現を標的とするため、2つの方法てGa 14を特定細胞に制限する;特徴付けられたノλエプロモーターによってGa1 4を転写させるか、またはエンノーンサーのないGa14遺伝子をドロソライラ のゲノム中にランダムに組込んでそれを様々な配置のケ/ムエンハンサーの支配 下に置いた。Ga14によるトランス活性化を検定するため、Ga14を発現す るハエを、1acZ遺伝子(その転写はGa14結合部位によって作動する)を 持つハエと交配させる[Fischerら、Nature 332: 853− 865 (1988)コ。Ga14が初めに発現される細胞においてのみβ−ガ ラクトシダーゼが発現される。1acZの組織および細胞特異的なトランス活性 化は、Ga14が発現され、種々のパターンがもたらされる菌株において示され た。
この系を用いて、現在では次のことが可能である:l)任意の暗号配列の上流に Ga14結合部位を設置すること:2)Ga14が発現されている細胞内におい てのみ該遺伝子を活性化すること、および3)発生におけるこの異常な発現の効 果を観察すること。異所性の発現か致死性である場合には、この方法は2つの親 系統(一方はGa14を発現し、他方はそのプロモーター中にGa14結合部位 を保持するサイレント遺伝子を担持する)が安定に増殖することを可能にする。
次いで、交配子孫において表現型を研究することができる。
II+、ベクター これらの研究において出発材料として使用されるベクターには次のものが含まれ る・ 1)pGATBおよびpG A T N (図9)これらのベクターは、プロモ ーターのないGa14遺伝子の上流にプロモーターおよびエンハンサ−をクロー ニングするために用いる。
唯一のNotlまたはBamH1部位のいずれかをGa14暗号領域の上流に挿 入したベクターを構築した。プロモーターをGa14暗号配列に連結した後に、 遺伝子をpH3REMベクター骨格[KnippleおよびMarsella− Herrick、 Nucl、Ac1ds Res。
16・7748 (198!1)]から切り出すことができ、P要素ベクター中 に移動させることができる。Rh2プロモーターをこのベクター中にクローニン グし[MisIIlerら。
Genetics 12(1: 173−180 (XQR&)コ、Ga14が 単眼においてのみ発現されるノ\工を創製した。
2)が達上旦 これはエンハンサ−検出において使用するためのGa14ベクターである。
エンハンサ−のないGa14遺伝子をベクターp 1m B [W i LSO I’lら、 Genes and Development 3: 1301− 1313 (1989)]中にサブクローニングしてpGawBを創製した。
初めに、plwBをHindlllで消化して、lac Z遺伝子とP−トラン スポザーゼ遺伝子のN−末端を除去した。これらを、P−)ランスボザーゼ遺伝 子のTATAボ。
クスの後ろで、全Ga14暗号領域によって置換した。
3)pUAST(図10) このプラスミドは、Gal UASの下流に暗号配列をクローニングするために 使用した。
Ga14 UAS(上流活性化配列)の後ろに遺伝子をサブクローニングするこ とができるベクターを、P要素ベクターpCaS peR3[C,Thumme l、 Utah大学Mediaal Center、 5alt Lake C 1ty、 Utah、私信]において構築した。5つのGa14結合部位を挿入 し、これらにhsp70 TATAボ、クスおよび転写開始、ポリリンカー、お よび5V4Qイントロンおよびポリアデニル化部位を続けた。遺伝子またはcD NAを挿入することができる唯一の部位には、EcoRI、Bglll、 No tI、Xhol、KpnlおよびXbalが含まれる。
■v Lロソフィラ株 これの研究において利用したドロソライラ株を特徴付けるために用いた本明細書 中に記載した遺伝子技術は当分野で周知である[[叶osophila mel anogasterの遺伝子変異J + D、LtndsleyおよびE、 I ’1. Grel1編]。
高レベルの構成的に活性なトランスポザーゼを発現する第三染色体上の欠損性P 要素であるΔ2−3を担持する「ジャンプスターター」株を用いて、P要素トラ ンスポゾンを移動させる[Robertsonら、 Genetics 118 : 451−470 (1988)]。挿入系統を創製およびマツピングするた めに現在用いられている3種の保存物は、Drosophila 5tock  Center [Indiana大学Department or Biolo gy、 Jordan@Hall A 503. Bloomington、Indiana 47405]に寄託 されている。
1 : y w; +/+; sb P[ry”、 Δ2−3]/TM6. U  b x2 : W; +/+; 7M3.Sb/CxD (寄託番号3665 )3 : w: CyO/Sco+ +/+ (寄託番号3666)ここで3つ の染色体の遺伝的特徴はセミコロンで分けられている。即ち、例えば株1におい ては、第一の染色体(X染色体)は黄色および白色に対してホモ接合性であり( rywJ)、第二の染色体は野生型であり(r+/+J)、そして第三の染色体 はスタブル(stubble)遺伝子(rS bJ ’)、およびP要素トラン スポゾンロージ−(rosy)遺伝子(rry”J)およびΔ2−3を担持して いるが、第二の第三染色体はバランサー逆位(r/TM6. U b xJ ) を担持している。
構築物を次の保存物から導いた胚に注入する:♀♀y v/y w ;Δ2−3 .Sb/TM6.Ubx X ♂♂yv/Y;Δ2−3. Sb/7M6. U bxFO:単一系統を樹立 ♀ y v/y 璽;Δ2−3. Sb/7M6. Ubx X / y w/ Y : ”/”または ♂yv/Y;Δ2−3.Sb/TM6.Ubx X ♀y v/y * ; + /+Fl:[w±]およびsb士 孫を選択および保存物を樹立♀ y v/y  v; +/TM6.Ubx X / y w/Y: +/+または ♂ y w/Y ; +/TM6.Ubx X ♀ y w/y W : 十/ +[W°]および[B]子孫を選択し、保存物を樹立する。
2、Δ2−3−染色体からのジャンプ ♀♀y W/Y * X ♂♂y w/Y ; P[Ga14. v”]、Δ2 −3. Sb/+[W゛]および[S b”]子孫を選択し、保存物を樹立する 。
C染色体の分離 挿入の分離を分析するために、次の2つの保存物を用いる・W : 1−7+  ; 7M3. Sb/CxDおよびw ; CyO/Sco ; 4/+。
方法 細胞または組織特異的な様式でGa14を発現する多数の菌株を創製するために 、別バージョンのGa14遺伝子を担持するエンハンサ−検出ベクターを構築し た。
完全長タンパク質または末端切除タンパク質のいずれかをコードしている2つの 遺伝子を、ロージー(ry”)および白色(w”)P要素ベクター[plArB およびplwBの改変バージミンH1lilsonら、 Genes and  Development 3: 1301−1313 (1989)]中にクロ ーンした。スクリーンとしてry”またはWoを用いて、これらのベクターをΔ 2−3遺伝子の導入によって移動させた[Robertsonら、 Genet ics 118: 461−470 (1988)]。Ga14の発現パターン を可視化するために、Ga14挿入系統を、Ga14UASの支配下に1acZ 遺伝子を担持する菌株と交配する[Fischerら、 Nature 332 : 853−865 (198+1)]。これらの交配によって導かれる胚、幼 虫および成虫を、基質としてX−ガルを用いる酵素検定またはβ−ガラクトシダ ーゼに対するモノクローナル抗体を用いる染色のいずれかによって、β−ガラク トシダーゼの発現についてスクリーンした。U A S−1acZ構築物がコー ドしているβ−ガラクトシダーゼは細胞質中に局在化される。
約500のGa14−挿入株をスクリーンし、特定の組織(例えば、表皮の縞、 中胚葉、中枢神経系および末梢神経系など)において遺伝子を活性化するのに用 いることができる多数の株を同定した。多数の系統が、唾液腺ならびに他の組織 においてβ−ガラクトシダーゼを発現する。エンハンサ−のないGa14)ラン スボゾンを構築する際に、位置依存性の唾液腺エンハンサ−が偶発的に生成した 可能性がある。
vl、試料スクリーン 特定パターンにおける遺伝子(遺伝子X)を活性化するために、Ga14挿入系 統を選択し、GAL UASの後ろにクローンされた遺伝子Xを担持する菌株と 交Ga14/UAS系は、遺伝子活性化を制御するための2部分系である。この 方法は融通性があり、組織特異的であることができ、そして恐らくは本明細書中 に記載したようにUAS−DTA構築物を除いて基礎レベルの発現を示さないと 考えられる。これを用いることにより、特徴のわかった遺伝子を異所発現させ、 他の方法では生物に対して致死性である改変された遺伝子を発現させ、そして他 の種に由来する遺伝子を発現させてドロソライラの発生に及ぼす作用を調べるこ とができる。この方法は優性な機能増加−突然変異の生成を可能にするので、可 視性または致死性表現型のエンハンサ−またはサプレッサーのスクリーンおよび エビスタシス試験を実施することができる。また、このGa14系は、細胞およ び組織特異的な除去の結果を研究するための毒性産物の発現を可能にする。
Vll+、本発明のDTAリボザイムとGa14を発現するドロソライラの使用 DTAタンパク質をコードしている配列を担持する融合リボザイムの発現を、p u A S T中のGa14 UAS(上流活性化因子配列)の支配下に置いた (図10)。
上記のように、改変型P要素エンハンサーー捕捉ベクターを用いて、ドロソライ ラの多数の安定な系統を作成した(それぞれが、発生中のハエにおいて特定の空 間約および時間的パターンで酵母の転写活性化因子GAL4を発現する)。この GAL4上流活性化因子配列(U A S )の支配下にある任意の遺伝子を、 GAL4を発現する系統と遺伝交配させることによって、特定のドロンプィラ組 織において形質転換および単独で維持し、次いで誘導することができる(図7) 。しかし、DTAの漏発現によるUAS−DTA形質転換体を調製する際の困難 性の故に、さらに改変することなくDTAそれ自体を発現させるためにGa14 系を利用することはできなかった。
トランスースブマイシングリボザイム(図6)を介してDTAを条件付きで発現 させる手段としてこの2要素系を用いると上記の問題が克服されることがわかっ た。GAL4を発現する細胞において、GAL4タンパク質はりボザイム転写に 必要な活性を与え、GAL4 mRNAはDTA産生に必要なトランス−スプラ イシングのための標的を与える。
当分野で既知の方法を用いて、上記のようにUASプロモーターの支配下に設置 されたりボザイム配列を、ドロソライラの胚に注入することができる。Rz−D TA、、、構築物を注入された胚は生存することができないが、Rz−DTAi +*およびRz−DTAi*uを注入された胚からは正常な形質転換されたハエ が得られた。
この結果は、内部AUGコドンが注入後の毒性産物の翻訳のための開始コドンと して実際に作用していることを示唆した。このフドンは、DTA配列中の計画さ れたN A D + 結合部位に隣接しており、ンコードモナス・アエルギノサ (Pseudomonas aeruginosa)由来の別のEF−2特異的 ADP−リボンラーゼである遠縁の外毒素A中に保存されている配列に隣接して いる。
GAL4 UASの支配下にRZ−DTAII@およびRZ −D T A t  e u配列を含有しているトランスジェニックハエを、特定の発現パターンで GAL4を産生ずるハエと交配した。例えば、特徴のわかった系統の1つである IJ3系統において、GAL4遺伝子をヘアリ−(hairy)遺伝子の近くに 挿入し、その発現パターンを反映させた。0のへアリ−遺伝子産物は胚形成中に 均等分割された腹部体部の表皮縞において産生される。GAL4がヘアリー遺伝 子産物と同じパターンで発現されるIJS中に、UAS誘導されるLacZ遺伝 子を導入すると、β−ガラクトシターゼか均等分割された編向に局在化されて見 い出された。Rz−D T A l−8遺伝子を含有するハエをこのGAL4を 発現する系統と交配させると、正常な子孫が得られた。しかし、Rz−D T  A t Isを含有するハエをGAL4を発現する系統と交配させると、子孫の 成長が胚形成中に抑制された。比較的暗い色のバンドが胚の表皮上に明らかであ り、そこに存在する細胞の死と一致していた。表皮調製物を検査すると、均等分 割された小歯状突起バンドが破壊されるかまたは失われていたく特に、4.6お よび8番目の縞のバンド)(図11)。他の特異的な細胞死パターンが、Rz− DTAtt*含有ハエを別のGAL4発現遺伝子と交配させたと実施例5 ブロ ーリボザイムの設計 ブローリボザイムの設計のための試験として、先に説明したCAT−LacZ  トランスースブマイシングリボザイムに修飾を加えた(図2)。系統発生学によ る比較および突然変異分析[概説については、Cech、 Ann Rev、B iochet 59: 543−568 (1990)を参照]により、グルー プI自己スプライシングイントロンのコア領域の保存性が高(、これが活性にと って重要であることが示された(図8)。トランスースプライシングブローリボ ザイムの構築のために、この領域にすぐ隣接するヘリックスP8を破壊した。最 初の実験において、13または18ヌクレオチドの新規な配列をヘリックスP8 のループおよび5°鎖に導入して、ブローリポザイム1および2をそれぞれ得た 。この余分のヌクレオチドはりボザイムの5゛「アンチセンス」部分に相補性で あり、一方、これと境界を接する配列は、(1) P 8基部の実際の配列、お よび(2) P 8内で可能な塩基対合の長さ、を保存するように調節した(図 13)。ヘリックスP8中に挿入した配列とブローリポザイムの5′「アンチセ ンス」領域の間の自己−相補性の程度は、この新しいヘリックスがヘリックスP 8より優先して形成期転写体において形成されることが期待されるようにする。
また、この別へリノクスの形成により、リボザイムの触媒性コア内の境界2次、 および恐ら(は3次相互作用を破壊することが期待されるであろう。即ち、この プローリポザイムの誤った折り畳みはそれを触媒として不活性にするであろう( 図14)。しかし、意図した標的RNAとブローリボザイムの塩基対合は、P8 −rアンチセンス」塩基対合を置換し、この「アンチセンス」配列を隔離し、モ してP8ヘリックスと活性な触媒性ドメインの再形成を可能にするであろう。
p8−rアンチセンス」ヘリ、クスの置換は、さらに大きな量の塩基対を与える ことになり、触媒性ドメインの適切な折り畳みを可能にし、従ってエネルギー的 に有利なはずである。
CAT−LacZ ブローリポザイム 2種類のCAT−LacZ ブローリボザイムに対応するクローン化配列を上記 のPCR−突然変異誘発を用いて構築し、インビトロ転写によってRNAを産生 させた。CAT−LacZ トランスースプライシングリボザイムは、イントロ ン配列によって触媒される加水分解の結果として、転写中に3゛スプライス連結 において切断を受けることが観察された。同様の加水分解が、未修飾のテトラヒ メナ・サーモライライントロンのインビトロ転写において観察される。対照的に 、別種のCAT−LacZ ブローリボザイムの転写体はさらに安定であり、同 じ条件下で明瞭な切断をわずかしか有していない(図15)。このことはブロー リボザイムが不活性であることを示すものであり、これは触媒性配列が誤って折 り畳まれているときに期待されるものである。末端切除された形態のブローリボ ザイムを、CAT RNAに指向性の特異的エンドリボヌクレアーゼ活性(二つ いて試験した。
CAT〜LacZブローリホザイムRNAは、3′スプライス連結点およびLa cZ配列を除去するように、5caI部位のところで末端切除された鋳型から転 写された。
3°スプライス部位を除去した後に、リホザイムおよびブローリボザイムRNA の両方か安定である。末端切除したブローリポザイムとCAT RNAのインキ ュベートにより、標的RNAの特異的な切断が導かれ、予想された大きさのフラ グメントが得られた(図16)。特異的な切断活性は37.45および50度で 観察された。
また、ブローリホザイム型のGAL4−DTAI−ランスースブマイシングリボ ザイムも構築した(図17)。20ヌクレオチドの領域(「アンチセンス」領域 に相補性)をヘリックスP8のループおよび5′鎖中に挿入した。この2種類の プローリボザイムは、修飾されたヘリックスP8において可能な塩基対合の程度 が異なっており、GAL4−DTA ブローリホザイム1はループ中により長い ステムとより少ない(3)接近性塩基を有している。GAL4−DTAブローリ ホザイム2のへリノクスP8はCAT−LacZ ブローリボザイム2のものに さらに密接に類似しており、「アンチセンス」領域に相補性の配列を含むさらに 大きいループ(14塩基)を有している。GAL4−DTA ブローリポザイム の転写体は、未修飾リボザイムの転写体よりもさらに安定である。特に、ブロー リボザイム2は、リボザイム型の実質的に完全な自己切断の結果を与える条件で のインキュベート(50°Cで30分間、10 mM MgC1,,2mMGT PH図18を参照)の後に大部分か無傷である。
以上に本発明の詳細な説明したが、本発明の思想もしくは範囲または本発明のい ずれかの態様に障ることなく、本発明を広くかつ等価な条件またはパラメーター などの範囲内で実施しうろことは当業者の理解するところであろう。
(以下、余白) 配列表 (1) 一般的情報 (])特許出願人: ハセロフ、ジェームズ(ii) 発明の名称: トランス ースプライシングリホザイムを用いる細胞除去1i) 配列の数 56 (iv)連絡先: (A)名宛人・スターン、ケスシー。コールドシュタイン・アンド・フォックス (B) 通り スィート300、エヌ・ダブリュー、コ不チカノト・アベニュー (E) 国:アメリカ合衆国 (F)ZIP・20036 (v) コンピー−ター解読書式。
(A) 媒体型、フロッピーディスク (B) コンピューター:IBMPC適合(C) オペレーティング・システム : PC−DO3/MS−DO3(D) ソフトウェア: Patentln  Re1ease # 1. O、バージョン#1.25(vi)本出願のデータ ・ (A) 出願番号: PCT (B) 出願臼・本 日 (C) 分類:未 定 (vii) 優先権主張出願のデータ。
(A) 出願番号:USO7/642330(B) 出願臼:1991年1月1 7日(vii) 弁理士/代理人情報。
(A)氏名 コールドンニタイン、ンヨーノ・ニー(B) 登録番号・29,0 21 (C) 参照/整理番号:0609.3496604(ix) ii話連絡先情 報: (A)11話番号:(202)833−7533(B) ファックス番号:(2 02)833−8716(2) 配列番号lの情報 (1) 配列の特徴 (A) 長さ:517塩基対 (B) 型・核酸 (C) 鎖の数:両形態 (D) トポロジー:直鎖状 (i i) 配列の種類: DNA (xi) 配列・配列番号I TGACGCAATT CAACCAAGCG CGGGTAAACG GCG GGAGTAA CTATGACTCT 50CTAAATAGCA ATAT TTACCT TTGGAGGGAA AAGTTATCAG GCATGCA CCT 100CCTAGCTAGT CTTTAAACCA ATAGATT GCA TCGGTTTAAA AGGCAAGACC150GTCAAATT GCGGGAAAGGGG TCAACAGCCG TTCAGTACCA A GTCTCAGGG 200GAAACTTTGA CATGGCCTTG C AAAGGGTAT GGTAATAAGCTGACGGACAT 250GG TCCTAACCACGCAGCCAA GTCCTAAGTCAACAGAT CTT CTGTTGATAT 300GGATGCAGTT CACAGAC TAA ATGTCGGTCG GGGAAGATGT ATTCTTCTCA  350TAAGATATAG TCGGACCTCT CCTTAATGGG  AGGTAGCGGA TGAATGGATG 400CAACACTGGA  GCCGCTGGGA ACTAATTTGT ATGCGAAAGT AT ATTGATTA 450GTTTTGGAGT ACTCGTAAGG TA GCCAAATG CCTCGTCATCTAATTAGTGA 500CGC GCATGAA TGGATTA 517(2) 配列番号2の情報 (1) 配列の特徴。
(A) 長さ・82塩基 (B) 型 核酸 (C) 鎖の数・両形態 (D) トポロジー 直鎖状 (ii) 配列の種類:DNA (xi) 配列:配列番号2・ GGCCAAGCTT CTTTACGATG CCATTGGGAT ATA TCAACCG TGQTATAAAC50CCGTGGTTTT TAAAA GTTAT CAGGCATGCA CC82(2) 配列番号3の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:47塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数二両形聾 (D)トポロジー・直鎖状 (ii) 配列の種類: DNA (xi) 配列:配列番号3 GATTAGTTTT GGAGTACTCG TACGGATTCA CGG CCGTCGT TTTACAA 47(2) 配列番号4の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:43塩基 (B) 型・核酸 (C) 鎖の数8両形態 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類: DNA (xi) 配列 配列番号4: GGCCGAATTCTTACAATTTCCATTCAGGCT GCGCA ACTGT TGG 43(2) 配列番号5の情報 (i) 配列の特徴 (A) 長さ二623塩基 (B) 型・核酸 (C) 鎖の数:両形態 (D) トポロジー6直鎖状 (ii) 配列の種類: DNA (xi) 配列:配列番号5: GGGAGACCGG AAGCTTCTTT ACGATGCCAT TGG GATATAT CAACGGTGGT 50ATAAAGCCGT GGTT TTTAAA AGTTATCAGG CATGCACCTG GTAGCTA GTC100TTTAAACCAA TAGATTGCAT CGGTTTAA AA GGCAAGACCG TCAAATrGCG 150GGAAAGGG GT CAACAGCCGT TCAGTACCAA GTCTCAGGGG  AAACTTTGAG 200ATGGCCTTGCAAAGGGTATG G TAATAAGCT GACGGACATG GTCCTAACCA 250C GCAGCCAAG TCCTAAGTCA ACAGATCTTCTGTTG ATATG GATGCAGTTC300ACAGACTAAA TGTCGG TCGG GGAAGATGTA TTCTTCTCAT AAGATATAG T 350CGGACCTCTCCTTAATGGGA GCTAGCGGAT  G^^GTGATGCAACACTGGAG 400CCGCTGGGAA  CTAATTTGTA TGCGAAAGTA TATTGATTAG TTT TGGAGT^ 450CTCGTACGGA TTCACTGGCCGTCG nTTACAACGTCGTGA CTGGGAAAAC500CCTGGCG TTA CCCAACTT^^ TCGCCTTGCA GCACATCCCC CTTTCGCCAG 550CTGGCGT^人T AGCGA^GAGG  CCCGCACCGA TCGCCCTTCCCAACAGTTGC600GC AGCCTG入人 TGGAAATTGT AへG 623(2) 配列番号6 の情報 (1) 配列の特徴。
(A) 長さ: 1038塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数9両形態 (D) トボロノー:直鎖状 (ii) 配列の種類:DNA (xl) 配列:配列番号6: GTCGACCTTT TT^^GTCGGCAAATATCGCA TGTT TGTTCG ATAGACATCG AGTGGCTTC` 60 ^AAGTTATCA GGCATGCACCTGGTAGCTAG TCTT TAAACCAATAGATTGCATCGGTTTAA P20 AAGGC入^GACCGTCAAATTG CGGGAAAGGG GTC八 ^へAGCCGTTCAGTACCAAGTCTCAGG P80 GGAAACTTTG AGATGGCCTT GCAAAGGGTA TGG TAATAAG CTGACGGACA TGGTCCTA`C240 CACGCAGCCA AGTCCTAAGT CAACAGATCT TCT GTTGATA TGGATGCAGT TCACAGACsA 300 AATGTCGGTCGGGGAAGATG TATTCTTCTCATAAG ATATA GTCGGACCTCTCCTTAATGG R60 GAGCTAGCGG ATGAAGTGAT GCAACACTGG AGC CGCTGGG AACTAATTTG TATGCGAA`G 420 TATATTGATT AGTTTTGGAG TACTCGTCTCGATG ATGTTG TTGATTCTTCTAAATCTTTT@480 GTGATTGA^^ ACTTTTCTTCGTACCACGGG ACTA AACCTG GTTATGTAGA TTCCATTCA` 540 AAAGGTATACAAAAGCCAAA ATCTGGTACA CAAG GAAATT ATGACGATGA TTGGAAAGGf 600 TTTTATAGTA CCGACAATAA ATACGACGCT GCG GGATACT CTGTAGATAA TGAA^^CCbG 660 CTCTCTGGAA AAGCTGGAGG CGTGGTCAAA GTG ACGTATCCAGGACTGACGAAGGTTCTCV20 GCACTAAAAG TGGATAATGCCGAAACTATT ^^GA AAGAGT TAGGTTTAAG TCTCACTGA` 780 CCGTTGATGG AGCAAGTCGG AACGGAAGAG TTr ATCAAAA GGTTCGGTGA TGGTGCTTbG 840 CGTGTAGTGCTCAGCCTTCCCTTCGCTGAG GGGAG TTCTA GCGTTGAATA TATTAATAACX00 TGGGAACAGG CGAAAGCGTT AAGCGTAGAA CTT GAGATTA ATTTTGAAACCCGTGGAAA` 960 CGTGGCCAAG ATGCGATGTA TGAGTATATG GCT CAAGCCT GTII:CAGGAAA TCGTGTbAGG 1020 CGATCTTTGT GACTCGAG 1038(2) 配列番号7の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:134塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数4両形態 (D) トポロジー 直鎖状 (11) 配列の種類・DNA (xi) 配列・配列番号7 GTTTAGTTGT TCACCTGAGT CGTGTGTTTT GTA TTTTGCG TCTTAGTGTG 50CCTATGGACA AATC TGGATCTCCCAATGCT AGTAGAACCT CCCGGCGT CG 100TCGCCCGCGT AGAGGTTCTCGGTCCGCTT CTGGT 134(2) 配列番号8の情報 (i) 配列の特徴 (A) 長さ 134塩基 (B) 型 核酸 (C) 鎖の数1両形態 (D) トポロジー 直鎖状 (11) 配列の種類:DNA (xi) 配列 配列番号8 GTTTAGTTGT TCACCTGAGT CGTGTTTTCT TTG TTTTGCG TCTCAGTGTG 50CCTATGGACA AATC TGGATCTCCCAATGCT AGTAGAACCT CCCGGCGT CG 100TCGCCCGCGT、へGAGGTTCTCGGTCCGCTT CTGGT134(2) 配列番号9の情報 (i) 配列の特徴。
(A) 長さ 152塩基 (B) 型 核酸 (Cン 鎖の数 両形態 (D) トポロジー、直鎖状 (11) 配列の種類: DNA (Xi) 配列:配列番号9: GTTATTGTCT ACTGACTATA TAGAGAGTGT TTG TGCTGTG TTTTCTCTTT 50TGTGTCGTAG AATT GAGTCG AGTCATGGACAAATCTGAAT CAACCAGT GC100TGGTCGTAACCGTCGACGTCGTCCGCGTCG  TGGTTCCCGCTCCGCCCCCT 150CC152 (2) 配列番号10の情報 (1) 配列の特徴・ (A) 長さ:152塩基 (B) 型 核酸 (C) 鎖の数・両形態 (D) トポロン−三直鎖状 (11) 配列の種類: DNA (xl) 配列・配列番号10 GTTATTGTCT ACTGACTATA TAGAGAGTGT GTG TGCTGTG TTTTCTCTTT 50TGTGTCGTAG AATT GAGTCG AGTCATGGAT AAATCTGAAT CAACCAG TGC100TGGTCGTAACC[l、TCGACGTCGTCCGCGT CG TGGTTCCCGCTCCGCCTCCT 1.50CC152 (2) 配列番号11の情報 (1) 配列の特徴 (A) 長さ=131塩基 (B) 型・核酸 (C) 鎖の数:両形態 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類: DNA (xi) 配列・配列番号11・ AGAGAGTGTG TGTGCTGTGT TTTCTCTTTr GTG TCGTAGA ATTGAGTCGA 50GTCATGGACA AATC TGAATCAACCAGTGCT GGTCGTAACCGTCGACGTC G 100TCCGCGTCGT GGnCCCGCT CCGCCCCCTC C131(2) 配列番号12の情報 (1) 配列の特徴・ (A) 長さ:154塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数二両形態 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類: DNA (xl) 配列:配列番号12゜ GTTATTGTCT ACTGATTGTA TAAAGAGTGT GTG TGTGCTG TGTTTTCTCT 50TTTACGTCGT AGAA TTGAGT CGAGTCATGG ACAAATCTGA ATCAACC AGT 100GCTGGTCGCA ACCGTCGACG TCGTCCG CGT CGTGGTTCCCGCTCCGCCCC150CTCC154 (2) 配列番号13の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:154塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数、両形態 (D) トポロジー 直鎖状 (11) 配列の種類: DNA (xi) 配列・配列番号13: GTTATTGTCT ACTGACTATA TAGAGAGTGT GTG TGTGCTG TGTTTTCTCT 50TTTGTGTCGT AGAA TTGAGT CGAGTCATGG ACAAATCTGA ATCAACC AGT 100GCTGGTCGTA ACCGTCGACG TCGmGCG T CGTGGTTCCCGCTCCGCCTC150CTCC154 (2) 配列番号14の情報 (i) 配列の特徴・ (A) 長さ=130塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数:両形態 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類: DNA (Xi) 配列・配列番号14・ GAGTGTGTAT GTGCTGTGTT TTCTCTTTTG TGT CGTAGAA TTGAGTCGAG 50TCATGGACAA ATCT GAATCA ACCAGTGCTG GTCGTAACCG TCGACGT CGT 100CCGCGTCGTG GTTCCCGCTCCGCCCCCT CC130(2) 配列番号15の情報 (i) 配列の特徴・ (A) 長さ 152塩基 (B) 型、核酸 (C) 鎖の数−両形態 (D) トポロジー、直鎖状 (ii) 配列の種類:DNA (xi) 配列・配列番号15 GTTATTGTCT ACTGACTATA TAGAGAGTGT GTG TGCTGTG TTTTCTCTTT 50TGTGTCGTAG AATT GAGTCG AGTCATGGACAAATCTGAAT CAACCAGT GC100TGGTCGTAACCATCGACGTCGTCCGCGTCG  TGGTTCCCGCTCCGCCCCCT 150CC152 (2) 配列番号16の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ=78塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数9両形態 (D) トポロジー 直鎖状 (ii) 配列の種類・DNA (Xi) 配列 配列番号16゜ GGAGGGGGCG GAGCGGGAACCACGACGCGG ACGA CGTCGA CGGTTACGAC50CAGCCCTGGT AGATTC AGAT TTGTCCAT 78(2) 配列番号17の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:49塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数・両形態 (D) トポロジー、直鎖状 (ii) 配列の種類: DNA (Xi) 配列:配列番号17゜ TTTGCGTCTT AGTGTGCCTA TGGACAAATCTGGA TCTCCCAATGCTAGT 49(2) 配列番号18の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:49塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数二両形態 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類: DNA (Xl) 配列:配列番号18: TTTGCGTCTCAGTGTGCCTA TGGACAAATCTGGAT CTCCCAATGCT入GT 49(2) 配列番号19の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:56塩基 (B) 型、核酸 (C) 鎖の数:両形態 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類:DNA (xi) 配列:配列番号19: mGTGTCGT AGAATTGAGT CGAGTCATGG ACAAA TCTGA ATCAACCAGT 50GCTGGT 56 (2) 配列番号20の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ・56塩基 (B) 型・核酸 (C) 鎖の数:両形態 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類:DNA (xi) 配列:配列番号20: mGTGTCGT AGAATTGAGT CGAGTCATGG ATAAA TCTGA ATCAACCAGT 50GCTGGT 56 (2) 配列番号21の情報 (i) 配列の特徴・ (A) 長さ 56塩基 (B) 型、核酸 (C) 鎖の数:両形態 (D) トポロジー 直鎖状 (11) 配列の種類:核酸 (xl) 配列、配列番号21゜ TTTGTGTCGT AGAATTGAGT CGAGTCATGG ACA AATCTGA ATCAACCAGT 50GCTGGT 56 (2) 配列番号22の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ・56塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数1両形態 (D) トポロジー、直鎖状 (ii) 配列の種類:DNA (xi) 配列:配列番号22 TTTACGTCGT AGAATTGAGT CGAGTCATGG ACA AATCTGA ATCAACCAGT 50GCTGGT 56 (2) 配列番号23の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:56塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー水路 (D) トポロジー、直鎖状 (ii) 配列の種類:核酸 (xi) 配列:配列番号23゜ TTTGTGTCGT AGAATTGAGT CGAGTCATGG ACA AATCTGA ATCAACCAGT 50GCTGGT 56 (2) 配列番号24の情報 (i) 配列の特徴。
(A) 長さ:56塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数、一本鎖 (D) トポロジー 直鎖状 (11) 配列の種類:核酸 (xl) 配列 配列番号24 TTTGTGTCGT AGAATTGAGT CGAGTCATGG ACA AATCTGA ATCAACCAGT 50GCTGGT 56 (2) 配列番号25の情報 (i) 配列の特徴・ (A) 長さ:56塩基 (B) 型・核酸 (C) 鎖の数二両形聾 (D) トポロジー 直鎖状 (11) 配列の種類 DNA (Xl) 配列・配列番号25・ TTTGTGTCGT AGAATTGAGT CGAGTCATGG ACA AATCTGA ATCAACCAGT 50GCTGGT 56 (2) 配列番号26の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ゛59塩基 (B) 型、核酸 (C) 鎖の数ニー水路 (D) トポロジー・直鎖状 (i i) 配列の種類:核酸 (xl) 配列・配列番号26゜ AATTnGTGT CGTAGAATTG AGTCGAGTCA TGGA CAAA、TCTGAATCAACC50AGTGCTGCA 59 (2) 配列番号27の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:51塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数、一本鎖 (D) トポロジー、直鎖状 (ii) 配列の種類:核酸 (xi) 配列:配列番号27: GCACTGGTTG ATTCAGATTT GTCCATGACT CGA CTCAATT CTACGACACA 50A 51 (2) 配列番号28の情報 (1) 配列の特徴: (A) 長さ=59塩基 (B) 型、核酸 (C) 鎖の数ニー水路 (D) トポロジー・直鎖状 (11) 配列の種類・核酸 (xi) 配列:配列番号28: AATTTTGTGT CGTAGAATTG AGTCGAGTCA TGG ACAAATCTGAATCAACC50AGTGCTGCA 59 (2) 配列番号29の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ=23塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D) トポロジー 直鎖状 (11) 配列の種類:核酸 (xl) 配列:配列番号29: AGCATTGGTA TCATCAGGTT TGT 23(2) 配列番号 30の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ=21塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D) トポロジー:直鎖状 (11) 配列の種類8核酸 (xi) 配列:配列番号30゜ GTTGATGATG TTGTTGATTCT 21(2) 配列番号31の 情報 (1) 配列の特徴 (A) 長さ:10アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D) トポロジー 直鎖状 (ii) 配列の種類:ペプチド (xi) 配列 配列番号31 MET ASP LYS PIIIE ASP ASP VAL MAL AS P SER(2) 配列番号32の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:30塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D) トポロジー、直鎖状 (ii) 配列の種類:核酸 (xi) 配列:配列番号32: ATGGACAAAT TTGATGATGT TGTrGATTCT 30( 2) 配列番号33の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:59塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数、−重鎖 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類:核酸 (xl) 配列:配列番号33: AATTrTGTGT CGTAGAATTG AGTCGAGTCA TGG ACAAATCTGAATCAACC50AGTGCTGCA 59 (2) 配列番号34の情報 (1) 配列の特徴: (A) 長さ二17塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D) トボロノー、直鎖状 (11) 配列の種類、核酸 (xi) 配列 配列番号34 AGCCATCCTT GGTTCAG 17(2) 配列番号35の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:15塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類:核酸 (xi) 配列:配列番号35: GTAAGGGTGG ATGTT 15(2) 配列番号36の情報 (1) 配列の特徴・ (A) 長さ 10アミノ酸 (B) 型・アミノ酸 (D) トポロジー 直鎖状 (ii) 配列の種類・ペプチド (Xl) 配列:配列番号36 MET ASP LYS SERGLU LEU ARG VAL ASP M AL51O (2) 配列番号37の情報 (i) 配列の特徴・ (A) 長さ:30塩基 (B) 型、核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類:核酸 (xi) 配列、配列番号37゜ ATGGACAAAT CTGAATTAAG GGTGGATGTT 30( 2) 配列番号38の情報 (i) 配列の特徴・ (A) 長さ、70塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類、核酸 (xi) 配列:配列番号38・ TCTCGATGAT GTTGTTGATT CTTCTAAATCTTTT GTGATG GAAAACTTTT 50CTTCGTACCA CGGGA CTAAA 70(2) 配列番号39の情報 (i) 配列の特徴二 (A) 長さ、11アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (D) トポロジー、直鎖状 (ii) 配列の種類:ペプチド (xi) 配列:配列番号39: MET GLtl ASN PIE SERSERTYR)IIs GLY T HRLYS51O (2) 配列番号40の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さニア0塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー水路 (D) トポロジー・直鎖状 (ii) 配列の種類:核酸 (xi) 配列:配列番号40: TCTCGATGAT GnGTTGATT CTTCTAAATCTTTTG TGATT GAAAACTTTT 50CTTCGTACCA CGGGAC TAA^ 70(2) 配列番号41の情報 (i) 配列の特徴・ (A) 長さ=70塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数、−重鎖 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類・核酸 (xi) 配列、配列番号41・ TCTCGATGAT GTTGTTGATT CTTCTAAATCTTTT GTGTTG GAAAACTTTr 50CTTCGTACCA CGGGA CT^^A 70(2) 配列番号42の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さニア8塩基 (B) 型・核酸 (C) 鎖の数ニー水路 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類:核酸 (xi) 配列:配列番号42: ^TGAAGCTTCTCGATGATGT TGTTGATTCT TCTA AATCTT TTGTGATGGA 50A^^CTTTTCT TCGTA CCACG GGACTAA^ 78(2) 配列番号43の情報 (1) 配列の特徴・ (A) 長さ:26アミノ酸 (B) 型、アミノ酸 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類:ペプチド (xi) 配列:配列番号43゜ MET LYS LEU LEU ASP ASP VAL VAL ASP  SERSERLYS SERPIE VALl 5 10 15 MET GLU ASN PIE SERSERTYRHIS GLY THR LYS(2) 配列番号44の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ=41塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー水路 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類、核酸 (xl) 配列:配列番号44: ATGGAGAAAA AAATCACTGG ATATACCACCGTTG ATATAT C41(2) 配列番号45の情報 (i) 配列の特徴、 (A) 長さ=17アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (D) トポロジー:直鎖状 (i i) 配列の種類:ペプチド (xi) 配列・配列番号45゜ MET GLU LYS LYS ILE THRASP SERLEU AL A MAL VAL LED GLN ARGl 5 10 15 ARG ASP (2) 配列番号46の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ=51塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー水路 (D) トポロジー 直鎖状 (ii) 配列の種類、核酸 (xi) 配列:配列番号46゜ ATGGAGAAAA AAATTACGGA TTCACTGGCCGTCG TTTTACAACGTCGTGA 50(2) 配列番号47の情報 (i) 配列の特徴。
(A) 長さ=40塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー水路 (D) トポロジー・直鎖状 (ii) 配列の種類:核酸 (xi) 配列:配列番号47: ATGAAGCTACTGTCTrCTAT CGAACAAGCA TGCG ATATTT 40(2) 配列番号48の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:20アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (D) トポロジー・直鎖状 (11) 配列の種類、ベブチド (xi) 配列:配列番号48: MET LYS LEU LEU ASP ASP VAL VAL ASP  SERSERLYS SERPRE VALl 5 10 15 NET GLI] ASM PHE SER(2) 配列番号49の情報 (i) 配列の特徴・ (A) 長さ二6o塩基 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類、核酸 (xi) 配列:配列番号49: ^TGAAGCTTCTCGATGATGT TGTTGATTCT TCTA AATCTT TTGTGATGGA 50AAACTTTTCT 60 (2) 配列番号50の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さニア2塩基対 (B) 型。核酸 (C) 鎖の数二両形態 (D) トポロジー、直鎖状 (ii) 配列の種類: DNA (xi) 配列 配列番号50: AUGGAGAAAA AAAUCACUGG AUAUACCACCGUUG AUAUAU CCCAAUGGCA IJCGIIAA、`GAA 60 CAUUUUGAGG C入 72 (2) 配列番号51の情報 (i) 配列の特徴・ (A) 長さ:479塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数二両形憶 (D) トポロジー:直鎖状 (ii) 配列の種類: DNA (xi) 配列:配列番号51: AAGCUUCUUU ACGAUGCCAU UGGGAUAUAU CAA CGGUGGU AUAAAGCCGU GGUUUUUA`A 60 AGUUAUCAGG CAUGCACCUG GUAGCUAGUCUUUA AACCAA UAGAUUGCAU CGGUUUAAA` 120 GGCAAGACCG UCAAAUUGCG GGAAAGGGGU CAA CAGCCGU UCAGUACCAA GUCUCAGGfG 180 AAACUUUGAG AUGGCCUUGCAAAGGGUAUG GUAA UAAGCU GACGGACAUG GUCCUAACC` 240 CGCAGCCAAG UCCUAAGUCA ACAGAUCUUCUGUI JGA[IAUG GAUGCAGLIACAGACUAA`UG 300 UCGGUCGGGG^^GAUGUAUU CUUCUCAUAA CAUA UAGUCG GACCUCUCCU UAAUGGGAGb360 UAGCGGAUGA AGUGAUGCAA CACUGGAGCCGCUG GGAACU AAUUUGUAUG CGAAAGUAU` 420 UUGAUUAGUU UUGGAGUACU CGUACGGAUU CAC UGGCCGU CCUGUUACAA CGUCGUGAb479 (2) 配列番号52の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:479塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数二両形態 (D) トポロジー:直鎖状 (11) 配列の種類:DNA (xi) 配列・配列番号52゜ AAGCUUCUUU ACGAIjGCCAU UGGGAUAUAU CA ACGGUGGU AUAAAGCCGU GGUUtlUtAAA 60 ^GUUAUCAGG CAUGCACCUG GUAGCUAGUCUUUA AACCAA UAGAUUGCAU CGGUUUAAA` 120 GGCAAGACCG UCAAAUUGCG GGAAAGGGGU CAA CAGCCGU UCAGUACCAA GUCUCAGGfG 180 AAACUUUGAG AUGGCCUUGCAAAGGGtlAUG GUA AUAAGCU GACGGACAUG GUCCUAACbA 240 CGCAGCCAAG UCCUAAGUCA ACAGAUCUUC[;GU UGAUAUG GAUGCAGUACAGACUAAAUf 300 UCGGUCGGGG AAGAtlGUAUU CUUCUCAUAA CA UAUAGUCG GACCUCUCCU UAAUGGG`GC360 UAGCGGAUGA AGUGAUGCAA CACUGGAGCCGCUG GGAACU^^UUUGUAUG CGAAAGUAUA@420 じUGAUU、〜GUU UUGGAGUACU CGUACGGAUU CA CUGGCCGU CCUGUUACAA CGUCGUG`C479 (2) 配列番号53の情報 (1) 配列の特徴。
(A) 長さ:480塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数 両形態 (D) トポロジー・直鎖状 (ii) 配列の種類: RNA (xi) 配列:配列番号53: AAGCUUCUUU ACGAUGCCAU UGGGAUAUAU CAA CGGUGGU AUAAAGCCGU GGUUUUUA`A 60 AGUUAUCAGG CAUGCACCUG GUAGCUAGUCUUUA AACCAA UAGAUUGCAU CGGUUUAAA` 120 GGCAAGACCG UCAAAUUGCG GGAAAGGGG[l CA ACAGCCGU UCAGUACCAA GUCUCAGfGG 180 AAACUUUGAG At1GGCCUUGCAAAGGGUAUG GUA AUAAGCU GACGGACAUG GUCCUAACbA 240 CGCAGCCAAG UCCUAAGUCA ACAGAUCUUCUGUU GAUAUG GAUGCAGUACAGACLIAAAUf 300 UCGGUCGGGA CCGUUGAUAU AUGGUUCAUA ACA UAUAGUCGGACCUCUCCUUAAUGGGAG@360 CUAGCGGAUG AAGUGAUGCA ACACUGGAGCCGCU GGGAACUAAUUUGUAU GCGAAAGUAU@420 AUUGAUUAGU UUUGGAGUACUCGUACGGAU LICA CUGGCCG UCCUGUUACA ACGUCGUG`C480 (2) 配列番号54の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ 487塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数:両形態 (D) トポロジー・直鎖状 (ii) 配列の種類: D N A (xi) 配列:配列番号54: AAGCIJUCUUU ACGAUGCCAU UGGGAUAUAU CA ACGGUGGU AUAAAGCCGU GGUUUUU`AA 60 ^GUIIAUCAGG CAUGCACCUG GUAGCUAGUCUUU AAACCAA UAGAUUGCAU CGGUUUAA`A 120 GGCAAGACCG UCAAAUUGCG GGAAAGGGGU CAA CAGCCGU tlcAGUAccAA GUCUCAGfGG 180 CGCAGCCAAG UCCLIAAGUCA ACAGAUCIJUCUG UUGAUAUG GAUGCAGUACAGACUAAAtG 300 UCGGIjCGGGA CCGUUGAUAtl AIJCCCAAACG  GUUCAUAACA UAtlAGUCGGA CCUCtCCIJtlA  360 UCGUGAC487 (2) 配列番号55の情報 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:1044塩基対 (B) 型、核酸 (C) 鎖の数二両形態 (D) トボロノー:直鎖状 (ii) 配列の種類:DNA (xi) 配列、配列番号55: GGAAACTTTG AGATGGCCTT GCAAAGGGTA TGG TAATAAG CTGACGGACA TGGTCCTA`C240 CACGCAGCCA AGTCCTAAGT C^^CAGATCT TCT GTTGATA TGGATGCAGT TCACAGACsA 300 AATGTCGGTCGGGGAACAACATGCGATATT GTrCT CATAA GATATAGTCG GACCTCTCCT@360 TAATGGGAGCTAGCGGATGA AGTGATGCAA CACT GGAGCCGCTGGGAACT AATTTGTATG@420 GGAAAACGTG GCCAAGATGCGATGTATGAG TATA TGGCTCAAGCCTGTGCAGGAAATCGT P020 GTCAGGCGAT CTTTGTGACT CGAG 1044(2) 配 列番号56の情報 (1) 配列の特徴: (A) 長さ: 1047塩基対 (B) 型・核酸 (C) 鎖の数・両形態 (D) トポロジー・直鎖状 (ii) 配列の種類: DNA (xi) 配列、配列番号56・ GTC[1iACCTTT TTAAGTCGGCAAATATCGCA TG TTTGTTCG ATAGACATCG AGTGGCTsCA 60 AAAGTTATCA GGCATGCACCTGGTAGCTAG TCTT TAAACCAATAGATTGCATCGGTTTAA P20 AAGGCAAGACeGTcAAATTG CGGGAAAGGG GTCA ACAGCCGTTCAGTACCAAGTCTCAGG P80 GGAAACTTTG AGATGGCCTT GCAAAGGGTA TGG TAATAAG CTGACGGACA TGGTCCTA`C240 CCTrAATGGG AGCTAGCGGA TGAAGTGATG CAA CACTGGA GCCGCTGGGA ACTAATTTfT 420 ATGCGAAAGT ATATTGATTA GTTTTGGAGT ACT CGTCTCG ATGATGTTGT TGATTCTTbT 480 AAATCTTTTG TGATTGAAAA CTTTTCTTCG TAC CACGGGA CTAAACCTGG TTATGTAG`T 540 TCCATTCAAA AAGGTATACA AAAGCCAA^^TCTG GTACACAAGGAAATTA TGACGATGAT@800 T部^AAGGGT TTTATAGTACCGACAATAAA TACGA CGCTG CGGGATACTCTGTAGATAAT U60 GAAAACCCGCTCTCTGGAAA AGCTGGAGGCGTGGT CAAAG TGACGTATCCAGGACTGACG V20 、AAGGTTCTCG CACT^^^^GT GGATAATGCCGAA ACTATTA AGAAAGAGTT AGGTTTAAfT 780 CGTGGAAAACGTGGCCAAGA TGCGATGTAT GAGT ATATGG CTCAAGCCTG TGCAGGAAAs 1020 CGTGTCAGGCGATCmGTG ACTCGAG 10471.5′ス プライス部位のグアノシン介在の切断3.エクソンセグメントの連結 C) ― − FIG、 13A 皮=「アンチセンス」に相補性 FIG、 138 R2プローR2−1プローR2−2 3°エクソン−−−180市 FIG、 15 N= リポザオム「アンチセンス」に相補性GAL4−DT−A FIG、18 国際調査報告 フロントページの続き (51) fat、 C1,5識別記号 庁内整理番号C12N 7101 9/10 9359−4B //C07K 7106 Z 8318−4HCO7K 99:00 8412−4B (72)発明者 ハセロフ、ジェームズアメリカ合衆国マサチューセッツ021 39、ケンブリッジ、メイプル・アベニュー26番(72)発明者 ブランド、 アンドレアアメリカ合衆国マサチューセッツ02139、ケンブリッジ、メイプ ル・アベニュー26番I C12N 5100 B (72)発明者 ペリモン、ノーバートアメリカ合衆国マサチューセッツ021 46、プルツクリン、リージェント・サークル76番 (72)発明者 グツドマン、ハワード・エムアメリカ合衆国マサチューセッツ 02159、ニュートン、ザ・レッジズ・ロード10番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.トランス−スプライシングリボザイムをコードしているポリヌクレオチド分 子であって、該リボザイムの配列が融合RNAであり、その融合RNAの配列が 、 (1)リボザイムを標的RNAにハイプリダイズするように標的化するに十分な 第1のRNA配列、および (2)該リボザイムのトランス−スプライシング活性の結果として標的RNA中 に共直線的に転移させることができる第2のRNA配列、を含有し、該ポリヌク レオチド分子の発現が転写活性化因子タンパク質の発現に機能的に結合しており 、該第1のRNA配列が該転写活性化因子タンパク質をコードしているRNAに ハイブリダイズする配列であるポリヌクレオチド分子。 2.転写活性化因子がGAL4である請求項1に記載のポリヌクレオチド分子。 3.第2のRNA配列が宿主細胞に毒性であるペプチドをコードしている配列を 含有する請求項1に記載のポリヌクレオチド分子。 4.ペプチドがDTAペプチドである請求項3に記載のポリヌクレオチド分子。 5.DTAペプチドが突然変異ペプチド配列である請求項4に記載のポリヌクレ オチド分子。 6.突然変異ペプチド配列が配列番号40によってコードされているアミノ酸を 含有する請求項5に記載のポリヌクレオチド分子。 7.突然変異ペプチド配列が配列番号41によってコードされているアミノ酸を 含有する請求項5に記載のポリヌクレオチド分子。 8.第1のRNA配列がGAL4RNAにハイプリダイズする配列であり、第2 のRNA配列がDTAペプチドをコードしている配列である請求項1に記載のポ リヌクレオチド分子。 9.分子がRNAである請求項1〜8のいずれかに記載のポリヌクレオチド分子 。 10.分子がDNAである請求項1〜8のいずれかに記載のポリヌクレオチド分 子。 11.宿主ゲノム中に安定に挿入することができるリボザイム発現カセットであ って、請求項1〜9のいずれかに記載のポリヌクレオチドの暗号配列に機能的に 結合した該宿主中で機能することができるプロモーター配列を含有するリボザイ ム発現カセットを含有するポリヌクレオチド分子。 12.請求項11のポリヌクレオチド分子を含有する宿主細胞。 13.宿主細胞がウイルス細胞である請求項12に記載の宿主細胞。 14.宿主細胞が原核細胞である請求項12に記載の宿主細胞。 15.宿主細胞が真核細胞である請求項12に記載の宿主細胞。 16.真核細胞が植物細胞である請求項15に記載の宿主細胞。 17.真核細胞が動物細胞である請求項15に記載の宿主細胞。 18.動物がドロソフィラである請求項17に記載の宿主細胞。 19.動物が哺乳動物である請求項17に記載の宿主細胞。 20.動物がヒトである請求項19に記載の宿主細胞。 21.インビトロのトランス−スプライシングのための方法であって、以下の工 程からなる方法: (1)第2のポリヌクレオチドとハイプリダイズしうる配列を含有する請求項9 に記載のポリヌクレオチド分子をトランス−スプライシング反応混合物に供し; (2)該第2のポリヌクレオチドを該反応混合物に供し;そして(4)該条件の もとで該第2のポリヌクレオチドのトランス−スプライシングを触媒させる。 22.インビボのトランス−スプライシングのための方法であって、以下の工程 からなる方法: (1)請求項9に記載のポリヌクレオチドを宿主細胞に供し;(2)該分子によ ってコードされているリボザイムを該宿主細胞中で発現させ;(3)該リボザイ ムの基質を該宿主細胞中で発現させ;そして(4)該宿主細胞中で該基質と該リ ボザイムのトランス−スプライシングを触媒させる。 23.標的RNAの活性を不活性化するための方法であって、以下の工程からな る方法: (1)リボザイムが標的RNAに対して該標的RNAの機能の不活性化の結果を 与える触媒活性を保持するものである請求項9に記載のポリヌクレオチドをトラ ンスースプライシング反応混合物に供し;(2)該標的RNAを該混合物に供し ;そして(3)該ポリヌクレオチドに該触媒活性を発現させる条件を供する。 24.インビボで宿主細胞に所望の遺伝子配列を供するための方法であって、以 下の工程からなる方法: (1)宿主細胞中の標的RNAに対して触媒活性を保持するポリヌクレオチドで あって、リボザイムが所望の遺伝子配列をトランス−スプライスすることができ るものである請求項9に記載のポリヌクレオチドを該宿主細胞に供し;(2)該 宿主細胞において該標的RNAを供し;そして(3)該リボザイムが該所望の遺 伝子配列を該標的RNAの配列中にトランス−スプライスしうる条件を供する。 25.多細胞植物および動物における細胞除去のための方法であって、リボザイ ムが該宿主細胞に毒性であるペプチド配列をコードしており、そして該配列を該 宿主細胞中の標的にトランス−スプライスすることができるものである請求項9 に記載のポリヌクレオチドを受精胚宿主細胞に供することからなる方法。 26.植物において雄性または雌性不稔を工作するための方法であって、リボザ イムが、タンパク質として発現したときに該植物の受精能力に必要なRNAであ って該タンパク質を発現する細胞の除去の結果を与えるRNAを標的とするもの である請求項9に記載のポリヌクレオチドを該種の生殖細胞に供することからな る方法。 27.植物病原体に対して植物を免疫するための方法であって、該植物病原体に 対して免疫を与えうるトランス−スプライシング配列をコードしているポリヌク レオチドであって該病原体による該植物由来の細胞の感染が該細胞の除去の結果 を与える請求項9に記載のポリヌクレオチドで植物細胞を形質転換することから なる方法。 28.リボザイムがブローリボザイムである請求項1〜7のいずれかに記載のポ リヌクレオチド分子。 29.リボザイムがブローリボザイムである請求項8のいずれかに記載のポリヌ クレオチド分子。 30.リボザイムがブローリボザイムである請求項9のいずれかに記載のポリヌ クレオチド分子。 31.リボザイムがブローリボザイムである請求項10のいずれかに記載のポリ ヌクレオチド分子。 32.リボザイムがブローリボザイムである請求項11に記載のポリヌクレオチ ド分子。 33.リボザイムがブローリボザイムである請求項12に記載の宿主細胞。 34.リボザイムがブローリボザイムである請求項21に記載の方法。 35.リボザイムがブローリボザイムである請求項22に記載の方法。 36.リボザイムがブローリボザイムである請求項23に記載の方法。 37.リボザイムがブローリボザイムである請求項24に記載の方法。 38.リボザイムがブローリボザイムである請求項25に記載の方法。 39.リボザイムがブローリボザイムである請求項26に記載の方法。 40.リボザイムがブローリボザイムである請求項27に記載の方法。
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