JPH0795880A - Cotransformed eukaryotic cells - Google Patents

Cotransformed eukaryotic cells

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JPH0795880A
JPH0795880A JP5306019A JP30601993A JPH0795880A JP H0795880 A JPH0795880 A JP H0795880A JP 5306019 A JP5306019 A JP 5306019A JP 30601993 A JP30601993 A JP 30601993A JP H0795880 A JPH0795880 A JP H0795880A
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eukaryotic cell
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エイチ.ウィグラー マイケル
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  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、インターフェロン、インシュ
リン、成長ホルモン、凝固因子、ウイルス抗原・抗体、
酵素等の主として蛋白質様製品を効率よく生産すること
にある。 【構成】インターフェロン、インシュリン、成長ホルモ
ン、凝固因子、ウイルス抗原・抗体、酵素等の目的の蛋
白質様製品に関する遺伝情報をコードしているDNA
A分子と、メトトレキセイト耐性を獲得する遺伝情報を
コードしているDNA B分子とによって共形質転換さ
れた真核細胞を提供する。
(57) [Summary] [Objective] The object of the present invention is to interferon, insulin, growth hormone, coagulation factor, viral antigen / antibody,
It mainly consists in efficiently producing proteinaceous products such as enzymes. [Structure] DNA encoding genetic information on target protein-like products such as interferon, insulin, growth hormone, coagulation factor, viral antigen / antibody, enzyme, etc.
Provided is a eukaryotic cell co-transformed with an A molecule and a DNA B molecule encoding genetic information that confers methotrexate resistance.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、遺伝情報物質、即ち蛋
白質様物質に関するコードを行う遺伝子および/または
該蛋白質様物質の製造を調節するかさもなければそれに
影響する遺伝子を含むDNA を導入された植物界および動
物界の生物を含む超動植物真核生物として分類された生
物の細胞に関するものである。かゝる遺伝的干渉は一般
に遺伝子工学と呼ばれ、そしてある面では組換え体DNA
技術の用途を含むものである。開示される本発明は特に
DNA を導入されたバクテリアを含む超動植物原核生物の
細胞とは区別されるべきである。この区別は真核細胞と
原核細胞との基本的な相違による面に基づくもので、前
者は外被および減数分裂によって形成された真核によっ
て特徴づけられ、後者は輪郭の明瞭な核の不在および減
数分裂の不在によって特徴づけられる。更に遺伝レベル
では真核生物の多くの遺伝子は連続した同一線状でない
コードしていない連鎖によって分裂せられ、一方原核生
物においては遺伝子は連続した同一線状である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention introduces a DNA containing a genetic information substance, that is, a gene encoding a protein-like substance and / or a gene that regulates or otherwise affects the production of the protein-like substance. Cells of organisms classified as superfauna and eukaryotes, including those of the plant and animal kingdoms. Such genetic interference is commonly referred to as genetic engineering, and in some respect recombinant DNA.
It includes the use of technology. The disclosed invention is particularly
It should be distinguished from the cells of prokaryotic plants and animals that contain DNA-transferred bacteria. This distinction is based in terms of fundamental differences between eukaryotic and prokaryotic cells, the former characterized by the eukaryote formed by the envelope and meiosis and the latter by the absence of well-defined nuclei and Characterized by the absence of meiosis. Furthermore, at the genetic level, many genes in eukaryotes are disrupted by contiguous, non-collinear, non-coding linkages, whereas in prokaryotes, genes are contiguous and co-linear.

【0002】[0002]

【従来の技術】殆どの部分に関連する原核生物、特にバ
クテリアについての理解は真核生物の理解における進歩
とは独立して進歩したけれども、原核生物を含むある種
の発展を述べることは本発明の評価にとって助けになる
ことであろう。1944年に、Avery は細胞遺伝子のDN
A 仲介転移を用いた原核細胞の形質転換を報告した(Av
ery, O.T. 等、J. Exp. Med. 79: 137〜158 (1944))。
その後、文献において形質転換された原核細胞の報告が
現れた。1975年に、Cohen等は原核生物エシェリチ
ア コリの第1形質転換、次いで共形質転換を含む結果
を報告した(Kretschmer, P. J. 等、J. Bacteriology
124:225 〜231(1955) )。その中に報告された実験にお
いて、著者等は腸内バクテリアの多くの種類のものにお
いて自然に生じるプラスミドDNA 、即ち染色体外DNA を
用いた原核細胞の共形質転換を開示した。これらの実験
においては、CaCl2 −処理のバクテリア集団における特
殊な細胞は優先的に形質転換を起こすことが見出され
た。
BACKGROUND OF THE INVENTION Although the understanding of prokaryotes, in particular bacteria, relevant to most part has progressed independently of advances in the understanding of eukaryotes, it is the present invention to describe certain developments involving prokaryotes. Will be helpful to the evaluation of. In 1944, Avery was the DN of the cellular gene
We reported transformation of prokaryotic cells using A-mediated transfer (Av
ery, OT et al., J. Exp. Med. 79: 137-158 (1944)).
Subsequently, reports of transformed prokaryotic cells appeared in the literature. In 1975, Cohen et al. Reported results involving a first transformation and then cotransformation of the prokaryotic Escherichia coli (Kretschmer, PJ et al., J. Bacteriology.
124: 225-231 (1955)). In the experiments reported therein, the authors disclosed co-transformation of prokaryotic cells with naturally occurring plasmid DNA, extrachromosomal DNA, in many types of enterobacteria. In these experiments, CaCl 2 - special cells in the bacterial population of the treatment was found to cause preferential transformed.

【0003】またその間に原核細胞による実験とは実質
的に独立して真核細胞による実験が進められた。196
2年に(Szybalska, E. H.とSzybalski, W. PNAS 48:20
26 (1962)) は形質転換された哺乳動物細胞の、しかし
ながら自然的な隔世遺伝を単に受けただけの細胞と形質
転換とを区別することが不可能な程度の低い頻度で形質
転換された細胞を報告した。再び原核細胞によるのであ
るが、真核形質転換の報告が更に文献に現れた。
In the meantime, an experiment using a eukaryotic cell was carried out substantially independently of an experiment using a prokaryotic cell. 196
In 2 years (Szybalska, EH and Szybalski, W. PNAS 48:20
26 (1962)) is a transformed mammalian cell, but one that has been transformed at such a low frequency that it is not possible to distinguish the transformed cell from the cell that has just inherited the natural diachronic inheritance. Was reported. Again, though by prokaryotic cells, further reports of eukaryotic transformation appeared in the literature.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原核細
胞に付いての形質転換では、プラスミドは染色体DNA の
中に取り入れられない公算が大きいために形質転換の頻
度および得られた形質転換の安定性は低い。結果とし
て、数世代の後には共形質転換体は獲得した形質を失っ
た。加うるに、バクテリアによるこれら実験は表現を得
るためには形質転換DNA に対する遺伝子プロモーターの
添加を必要とする。
However, in the transformation of prokaryotic cells, the frequency of transformation and the stability of the obtained transformation are high because the plasmid is unlikely to be incorporated into the chromosomal DNA. Low. As a result, the co-transformants lost the acquired trait after several generations. In addition, these bacterial experiments require the addition of a gene promoter to the transforming DNA to obtain expression.

【0005】また形質転換された真核細胞に付いての報
告の結果は、屡々他の人々によって再現せられ得なかっ
た。加うるに、形質転換の低頻度、遺伝表現に対する分
子的基礎の理解の不足、そして分子雑種形成プローブの
不足はこの領域における進歩の不足の因をなすものであ
る。結果として形質転換された真核細胞についての研究
は本質的にウイルス遺伝子に限られていた(Graham, F.
L.等、Cold Spring Harbor Symp.Quant. Biol. 39:637
〜650(1975) および McCutchen, J. H. およびPagano,
J. S., Jounal National Cancer Institute, 41:351〜3
57(1968) )。
Also, the reported results for transformed eukaryotic cells often could not be reproduced by others. In addition, the low frequency of transformation, lack of understanding of the molecular basis for genetic expression, and lack of molecular hybridisation probes account for the lack of progress in this area. Studies on the resulting transformed eukaryotic cells were essentially limited to viral genes (Graham, F.
L. et al., Cold Spring Harbor Symp.Quant. Biol. 39: 637.
~ 650 (1975) and McCutchen, JH and Pagano,
JS, Jounal National Cancer Institute, 41: 351 ~ 3
57 (1968)).

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記従来の問題
点を解決するための手段として、外来DNA(A)分子と、真
核細胞に対してメトトレキセイト耐性を与えるジハイド
ロフォレイト リダクターゼをコードしている増幅可能
な遺伝子であるDNA(B)分子との結合によって形成された
一つの分子によって共形質転換された真核細胞を提供す
るものであり、該外来DNA(A)は主として選択可能な表現
型に関連しない蛋白質物質例えばインターフェロン蛋白
質、インシュリン、成長ホルモン、凝固因子、ウイルス
抗原または抗体、一つの酵素等をコードしている。
Means for Solving the Problems The present invention encodes a foreign DNA (A) molecule and a dihydrofolate reductase that imparts methotrexate resistance to eukaryotic cells, as a means for solving the above conventional problems. To provide a eukaryotic cell co-transformed by one molecule formed by binding to a DNA (B) molecule, which is an amplifiable gene, which foreign DNA (A) is mainly selectable. It encodes protein substances not related to various phenotypes such as interferon protein, insulin, growth hormone, coagulation factor, viral antigen or antibody, and one enzyme.

【0007】[術語の説明]本発明を説明するに先立
ち、以後に用いられるべき幾つかの術語の定義を述べる
ことは本発明の理解を助けるものであろう。形質転換と
は精製されたDNA の導入によって仲介される受理細胞の
遺伝型の変換のための方法を意味する。形質転換は典型
的には該受理細胞の生化学的または形態学的性質のいず
れかにおける変更が結果として起こる受理細胞の表現型
における安定な遺伝性の変化によって検知される。共形
質転換とは一つ以上の異なった遺伝子によって受理細胞
の形質転換を行うための方法を意味する。共形質転換は
化学的に結合されていない遺伝子かまたは化学的に結合
されている遺伝子のいずれかに相当するDNA の導入によ
って仲介される受理細胞の遺伝型における同時的な変化
および連続的な変化の双方を含む。蛋白質様物質はアミ
ノ酸から形成される如何なる生体高分子をも意味する。
遺伝型とはその物理的外観から区別されるようなある生
物の遺伝的構成を意味する。表現型とは環境と同時に遺
伝型によって造られるようなある生物の観察し得る性質
を意味する。選択可能な表現型とは該表現型を所有しな
いすべての生物を絶滅させる条件下で生物に生存する能
力を与える耐性を獲得する表現型である。例としては医
薬品耐性、または与えられた成長培地において細胞代謝
に必要ないくつかの分子を合成する能力を含む。ここに
用いられるように、選択可能な表現型はまた、例えば細
胞を通過するかまたは細胞によって分泌せられる、そし
て官能性の検定免疫学的な検定または生化学的な検定の
いずれかによって新しい表現型として検知されることが
出来る物質の製造のような識別し得る表現型を含む。イ
ンターフェロン蛋白質とはグリコプロティンインターフ
ェロンの蛋白質様部分、即ち糖部分の除去の後に残った
部分を意味する。それは人間の白血球、フィブロブラス
ト、またはリンパ胞胚細胞から誘導されるインターフェ
ロンの蛋白質部分を含む。染色体DNA とは真核細胞の核
の中に存する染色体の形状において正常にヒストンと結
合されたDNA を意味する。転写とはDNA の中に含まれる
遺伝情報によるRNA 鎖の形成を意味する。翻訳とはm-RN
A 分子のなかの遺伝情報がそれによって蛋白質合成の間
に特定のアミノ酸の順序を指示する過程を意味する。
[Explanation of terminology] Before explaining the present invention, it will be helpful for understanding the present invention to set forth definitions of some terms to be used thereafter. Transformation refers to a method for the genotyping of recipient cells mediated by the introduction of purified DNA. Transformation is typically detected by a stable heritable change in the phenotype of the recipient cell that results in an alteration in either the biochemical or morphological properties of the recipient cell. Cotransformation means a method for transforming a recipient cell with one or more different genes. Cotransformation is mediated by the introduction of DNA corresponding to either a chemically uncoupled gene or a chemically coupled gene, with simultaneous and sequential changes in the genotype of the recipient cell. Including both. A proteinaceous substance means any biopolymer formed from amino acids.
Genotype refers to the genetic makeup of an organism as distinguished from its physical appearance. Phenotype refers to the observable properties of an organism as created by the genotype as well as the environment. A selectable phenotype is a phenotype that confers resistance that confers on an organism the ability to survive under conditions that extinguish all organisms that do not possess the phenotype. Examples include drug resistance, or the ability to synthesize some molecules required for cell metabolism in a given growth medium. As used herein, a selectable phenotype also refers to a new phenotype, eg, by passing through or being secreted by a cell, and by a functional assay, immunological assay or biochemical assay. Includes identifiable phenotypes such as the manufacture of substances that can be detected as type. Interferon protein means the protein-like portion of glycoprotein interferon, ie the portion that remains after removal of the sugar moiety. It contains the protein portion of interferon derived from human leukocytes, fibroblasts, or lymphoid germ cells. Chromosomal DNA means DNA that is normally associated with histones in the form of chromosomes that reside in the nucleus of eukaryotic cells. Transcription means the formation of RNA chains by the genetic information contained in DNA. What is translation m-RN
It refers to the process by which genetic information in the A molecule dictates the order of specific amino acids during protein synthesis.

【0008】[真核細胞の共形質転換]より最近、しか
しながら、特に哺乳動物細胞で選択可能な表現型をコー
ドしている外来DNA により形質転換された真核細胞が報
告された(Wigler, M.等、Cell 11: 223 〜232 (197
7))。この仕事は拡張され真核細胞が共形質転換される
ことが出来、真核細胞の核の染色体DNA の中に集積され
る外来DNA を得るインターアリアが表現されるという本
発明の真核細胞が結果として生じた。更に予期せざるこ
とであるがこのような外来DNA は共形質転換体によって
表現されることが出来、官能性の蛋白質を生ずることが
発見された。加うるに原核生物と対照してみると、外来
DNA は数百の世代にわたって着実に表現せられ、その結
果は外来DNAを染色体DNA の中に集積することによるも
のと考えることが出来る。
More recently, however, eukaryotic cells transformed with foreign DNA encoding a selectable phenotype, particularly in mammalian cells, have been reported (Wigler, M). Et al., Cell 11: 223-232 (197
7)). This work can be extended to allow eukaryotic cells to be cotransformed, expressing the interalia that obtains foreign DNA accumulated in the chromosomal DNA of the nucleus of the eukaryotic cell. Resulting. More unexpectedly, it has been discovered that such foreign DNA can be expressed by cotransformants, resulting in a functional protein. In addition to prokaryotes, foreign
DNA has been steadily expressed for hundreds of generations, and the result can be attributed to the accumulation of foreign DNA in chromosomal DNA.

【0009】[原核細胞における真核遺伝子による蛋白
質様物質の生合成]本発明の真核細胞は蛋白質様物質、
特に例えばインターフェロン蛋白質、抗体、インシュリ
ンのような真核原質の蛋白質の商業的調製におけるバク
テリアシステムを包括する大いなる進歩を提供する。こ
のような利点はこのような蛋白質様物質の前駆物質をコ
ードしている不変遺伝子を使用する能力を含む。細胞の
合成の後、該前駆物質は真核細胞の中において処理せら
れ、または転換せられて生物学的有効体の所望の分子を
生成する。この現象は細胞の中において適当なペプタイ
ド開裂によって活性インシュリンに転換するプレピロイ
ンシュリンとして真核細胞において最初に造られるイン
シュリンに対してよく知られている。原核細胞はプレプ
ロインシュリンをインシュリンに転換するための必須細
胞機構が不足しているので、インシュリンに取り込まれ
た真核遺伝子の原核細胞中への挿入は結果としてインシ
ュリンではなくプレプロインシュリンの製造をきたすで
あろう。比較的小さくそしてよく特徴づけられた蛋白質
であるインシュリンの場合、この困難性は適当な遺伝子
の化学的合成によって打ち勝つことが出来るけれども、
このようなアプローチは所望の蛋白質のアミノ酸連鎖の
理解の水準によって本質的に制限される。かくして正確
なアミノ酸連鎖がまだ知られていないインターフェロン
蛋白質、凝固因子、抗体およびよく特徴づけられていな
い蛋白質に対しては、原核システムは多分満足に証明さ
れてはいないであろう。
[Biosynthesis of proteinaceous substance by eukaryotic gene in prokaryotic cell] The eukaryotic cell of the present invention comprises a proteinaceous substance,
In particular, it offers great advances in the inclusion of bacterial systems in the commercial preparation of eukaryotic proteins such as interferon proteins, antibodies and insulin. Such advantages include the ability to use invariant genes encoding precursors for such proteinaceous materials. Following cell synthesis, the precursors are processed or transformed in eukaryotic cells to produce the desired molecule of biologically effective form. This phenomenon is well known for insulin, which is first produced in eukaryotic cells as prepiroinsulin which is converted into active insulin by appropriate peptide cleavage in the cell. Since prokaryotic cells lack the essential cellular machinery to convert preproinsulin to insulin, insertion of an eukaryotic gene taken up into insulin into prokaryotic cells results in the production of preproinsulin rather than insulin. Ah In the case of insulin, a relatively small and well characterized protein, this difficulty can be overcome by chemical synthesis of the appropriate gene,
Such approaches are essentially limited by the level of understanding of the amino acid sequence of the desired protein. Thus, for interferon proteins, coagulation factors, antibodies and uncharacterized proteins whose precise amino acid linkages are not yet known, the prokaryotic system probably is not well documented.

【0010】[真核細胞における真核遺伝子による蛋白
質様物質の生合成]対比すれば、真核システムは真核細
胞が必要な処理機構を有しているので、このような障害
は伴わない。かくして本発明はアミノ酸系列の詳細な分
子の理解を必要とせずに、例えばインターフェロン蛋白
質、インシュリン、抗体等のような所望の蛋白質様物質
を製造する共形質転換された真核細胞を提供する。
[Biosynthesis of proteinaceous substances by eukaryotic genes in eukaryotic cells] In contrast, since the eukaryotic system has a processing mechanism required by eukaryotic cells, such a disorder does not occur. Thus, the present invention provides co-transformed eukaryotic cells that produce desired proteinaceous substances such as interferon proteins, insulin, antibodies and the like without requiring a detailed molecular understanding of the amino acid sequence.

【0011】活性蛋白質を製造するためには取り除かれ
ねばならない余分のアミノ酸を有する前駆物質の問題に
加えて、重要な生物学的物質が合成および開裂の後の化
学的付加によって変性されるであろう。かくして例えば
人間において造られるインターフェロンは蛋白質に加え
て糖分子を含むグリコプロティンである。もしバクテリ
ア細胞において製造されるならば、インターフェロンは
人間細胞においてインターフェロンが造られる場合に付
加される糖分子は欠如している。更にバクテリアの中に
おいて造られる蛋白質様物質はもし該蛋白質様物質が有
意な精製なくして哺乳動物に与えられるならば炎症を起
こし得るであろう内毒素を含む。対比すれば、真核細胞
において造られるインターフェロンは内毒素を含んでい
ないであろう。それ故に本発明はまたバクテリア細胞で
は造られることの出来ない、例えばグリコプロティンの
ような非蛋白質様物質および蛋白質様物質を含む化合物
を製造する共形質転換された真核細胞を提供する。
In addition to the problem of precursors having extra amino acids that must be removed to produce active proteins, important biological materials are denatured by chemical addition after synthesis and cleavage. Let's do it. Thus, for example, the interferons produced in humans are glycoproteins that contain sugar molecules in addition to proteins. If produced in bacterial cells, interferon lacks the sugar molecule that is added when interferon is made in human cells. In addition, proteinaceous materials made in bacteria include endotoxins that could be inflamed if the proteinaceous material was given to a mammal without significant purification. In contrast, interferons made in eukaryotic cells would be free of endotoxin. The invention therefore also provides cotransformed eukaryotic cells which produce compounds which cannot be produced in bacterial cells, including non-proteinaceous substances such as glycoproteins and proteinaceous substances.

【0012】[0012]

【作用】本発明の真核細胞は該真核細胞に由来しない優
性の選択可能な表現型に対する増幅可能な遺伝子に関連
しているDNA(B)分子と目的とする蛋白質様物質をコード
している外来DNA(A)分子とによって共形質転換される。
そしてこのように形質転換された真核細胞は、該増幅可
能な遺伝子が増幅された真核細胞の生存または識別を可
能ならしめる試薬であるメトトレキセイト( 以下mtx と
略称する)の連続的に高められる濃度の存在下において
培養される。該DNA(A)分子は予じめ該DNA(B)分子と化学
的に結合されてから該真核細胞に挿入されるか、あるい
は該DNA(A)分子は該真核細胞内で該DNA(B)分子と化学的
に結合し、該真核細胞において、増幅可能なDNA(B)分子
の増幅に伴って、外来DNA(A)分子が増幅される。本発明
の該真核細胞中に挿入されるDNA(A)としては特に例えば
インターフェロン蛋白質、インシュリン、成長ホルモ
ン、凝固因子、ウイルス抗原、抗体および幾つかの酵素
のような選択可能な表現型とは関連を持たない蛋白質様
物質をコードしているDNA が適している。本発明の真核
細胞は、従来の手法によって得ることの出来ない量の所
望の蛋白質様および他の物質を合成することが可能であ
る。
The eukaryotic cell of the present invention encodes a DNA (B) molecule associated with an amplifiable gene for a dominant selectable phenotype not derived from the eukaryotic cell and a proteinaceous substance of interest. Co-transformed with a foreign DNA (A) molecule present.
The thus transformed eukaryotic cells are continuously enriched with methotrexate (hereinafter abbreviated as mtx), which is a reagent that enables survival or discrimination of eukaryotic cells in which the amplifiable gene is amplified. Cultivated in the presence of concentration. The DNA (A) molecule is preliminarily chemically bound to the DNA (B) molecule and then inserted into the eukaryotic cell, or the DNA (A) molecule is the DNA in the eukaryotic cell. The foreign DNA (A) molecule is amplified in association with the amplification of the amplifiable DNA (B) molecule by chemically binding to the (B) molecule and in the eukaryotic cell. As the DNA (A) to be inserted into the eukaryotic cell of the present invention, particularly selectable phenotypes such as interferon protein, insulin, growth hormone, coagulation factor, viral antigen, antibody and some enzymes DNA encoding unrelated proteinaceous material is suitable. The eukaryotic cells of the invention are capable of synthesizing quantities of the desired proteinaceous and other substances that cannot be obtained by conventional techniques.

【0013】[詳細な説明]本発明によれば、外来DNA
(A)は形質転換によって獲得されることなくして細胞に
よって表現せられない選択可能な表現型を遺伝的にコー
ドしていることを含むDNA(A)で、そして化学的に結合さ
れていない外来DNA(B)で細胞を共形質転換することによ
っていかなる真核細胞の中へも外来DNA(A)が挿入され得
る。該共形質転換は適当な成長培地において、そして生
き残るかさもなければ改変される細胞のみが選択可能な
表現型を獲得した細胞であるような選択された条件の存
在において行われる(図1参照)。
[Detailed Description] According to the present invention, foreign DNA
(A) is a DNA (A) containing a genetically encoded selectable phenotype that is not expressed by the cell without being acquired by transformation, and is not chemically bound to the foreign Foreign DNA (A) can be inserted into any eukaryotic cell by cotransforming the cell with DNA (B). The co-transformation is performed in a suitable growth medium and in the presence of selected conditions such that the only cells that survive or are otherwise modified are those that have acquired a selectable phenotype (see Figure 1). .

【0014】以後に検討される実施は例えば人間血液細
胞、マウス フィブロブラスト、チャイニズハムスター
卵巣細胞、およびマウス奇形がん腫細胞のような哺乳動
物系統の培養された真核細胞に関するものであるけれど
も、一般に例えば鶏のような鳥類からの細胞、イースト
および菌の細胞、穀物や花を含む植物からの細胞のよう
なすべての真核細胞に対して適用できることが明らかで
ある。それ故に本発明の真核細胞は終局的には哺乳動物
の細胞がもっとも適しているが、本発明の真核細胞はす
べての真核生物の細胞で適用が可能であると理解される
べきである。
Although the practices discussed below relate to cultured eukaryotic cells of mammalian line, such as human blood cells, mouse fibroblasts, Chinese hamster ovary cells, and mouse teratocarcinoma cells. It is clear that it is generally applicable to all eukaryotic cells such as cells from birds such as chickens, yeast and fungal cells, cells from plants including cereals and flowers. Therefore, although the eukaryotic cells of the present invention are ultimately most suitable as mammalian cells, it should be understood that the eukaryotic cells of the present invention are applicable to all eukaryotic cells. is there.

【0015】本発明の真核細胞は選択可能な表現型に結
合していない蛋白質様物質をコードしている遺伝子を含
む外来DNA を該真核細胞の中への挿入にされている場合
に特に有用である。このような蛋白質様物質はこれらが
選択可能な表現型と結合されていないという事実によっ
て特徴づけられているので、コードしているDNA を含む
細胞はそれ故に形質転換された細胞の破壊とその含有量
の測定による以外には識別されることは出来ない。
The eukaryotic cell of the present invention is particularly suitable when a foreign DNA containing a gene encoding a proteinaceous substance which is not linked to a selectable phenotype is inserted into the eukaryotic cell. It is useful. Since such proteinaceous substances are characterized by the fact that they are not associated with a selectable phenotype, cells containing the encoding DNA are therefore associated with the destruction of transformed cells and their inclusion. It cannot be identified except by measuring quantity.

【0016】蛋白質様物質の例としては共形質転換方法
を用いて真核細胞の中へ挿入せられそして表現せられる
遺伝子はインターフェロン蛋白質、インシュリン、成長
ホルモン、凝固因子、ウイルス抗原、酵素および抗体を
含む。
As examples of proteinaceous substances, the genes that are inserted and expressed in eukaryotic cells using the cotransformation method include interferon protein, insulin, growth hormone, coagulation factors, viral antigens, enzymes and antibodies. Including.

【0017】ある場合にはDNA(A)とDNA(B)は集積と表現
とを得るために精製せられる必要はないけれども、該DN
A が共形質転換細胞において用いられるに先立って精製
せられることは屡々好ましい。このような精製は不純物
の存在のために不正の結果の可能性を制限し、そして共
形質転換細胞が識別されそして安定に培養され得る確率
を増加する。また本質的ではないけれども、DNA(A)およ
び/またはDNA(B)が例えば真核染色体DNA のエンドヌク
レアーゼ切断の制限のように染色体供与DNA のエンドヌ
クレアーゼ切断によって得られていることは時には望ま
しいことである。加うるに、共形質転換真核細胞におい
て用いられるに先立ってDNA(A)とDNA(B)が燐酸カルシウ
ムで処理されることは望ましい。DNA を燐酸カルシウム
でこのように処理するための方法は以下により完全に記
述される。最後に、外来DNA(A)はDNA(A)の超過量を構成
する選択可能な表現型をコードしているDNA(B)と比例し
た量、例えば約1:1から約100,000 :1の範囲の量で
存在することが望ましい。
In some cases the DNA (A) and DNA (B) need not be purified to obtain accumulation and expression, but the DN
It is often preferred that A be purified prior to use in cotransformed cells. Such purification limits the potential for false results due to the presence of impurities and increases the probability that co-transformed cells can be identified and stably cultured. Also, although not essential, it is sometimes desirable that DNA (A) and / or DNA (B) be obtained by endonuclease cleavage of chromosomal donor DNA, eg, restriction of endonuclease cleavage of eukaryotic chromosomal DNA. Is. In addition, it is desirable that DNA (A) and DNA (B) be treated with calcium phosphate prior to being used in cotransformed eukaryotic cells. The method for treating DNA in this way with calcium phosphate is more fully described below. Finally, foreign DNA (A) is proportional to DNA (B) encoding a selectable phenotype that constitutes an excess of DNA (A), eg in the range of about 1: 1 to about 100,000: 1. Is preferably present in an amount of.

【0018】本発明の好ましい実施例において、外来DN
A(A)および/または外来DNA(B)は共形質転換真核細胞に
おいて使用するに先立ちバクテリアのプラスミドまたは
ファージDNA と接触させられる。特に前途有望な実施例
においては、外来DNA(A)および/またはDNA(B)はファー
ジDNA と接触せられ、そしてそれから共形質転換に先立
ってファージ粒子の中へ包含される。
In a preferred embodiment of the invention, the foreign DN
A (A) and / or foreign DNA (B) is contacted with bacterial plasmid or phage DNA prior to use in cotransformed eukaryotic cells. In a particularly promising embodiment, foreign DNA (A) and / or DNA (B) is contacted with phage DNA and then incorporated into phage particles prior to cotransformation.

【0019】選択可能な表現型をコードしているいかな
るDNA(B)も本発明の形質転換された真核細胞においては
有用であろうけれども、記述される実験の詳細は特にヘ
ルペス単純ウイルスから得られたチミジン キナーゼ
(以下tkと略称する)に対する遺伝子の使用とアデニン
ホスホリボシル トランスフェラーゼ(以下aprtと略
称する)に対する遺伝子の使用とに関する。加うるに医
薬品耐性に結合された選択可能な表現型をコードしてい
る遺伝子、例えば細胞にメトトレキセイトに対する耐性
を与える突然変異種のジハイドロフォレイト リダクタ
ーゼ(以下dhfrと略称する)遺伝子を含むDNA(B)は該形
質転換された真核細胞の適用可能性を拡張する。
Although any DNA (B) encoding a selectable phenotype will be useful in the transformed eukaryotic cells of the invention, the experimental details described are particularly derived from herpes simplex virus. To a thymidine kinase (abbreviated as tk hereinafter) and a gene for adenine phosphoribosyl transferase (abbreviated as apt). In addition, a gene encoding a selectable phenotype linked to drug resistance, for example, a DNA containing a mutant dihydrofolate reductase (hereinafter abbreviated as dhfr) gene that confers resistance to methotrexate on cells ( B) extends the applicability of the transformed eukaryotic cells.

【0020】好ましい実施例によれば、共形質転換は物
理的にそして化学的にDNA(B)に結合されていないDNA(A)
を含み、そして該DNA(A)は共形質転換された真核細胞の
核の中において染色体DNA の中へ安定に集積される。
According to a preferred embodiment, the cotransformation is DNA (A) which is not physically and chemically bound to DNA (B).
And the DNA (A) is stably integrated into the chromosomal DNA in the nucleus of the cotransformed eukaryotic cell.

【0021】本発明の真核細胞は培地において共形質転
換された該真核細胞が生き残ることが出来、そして/ま
たは識別され得ることが出来ることにおいてのみ制限さ
れるいかなる適当な培地においても獲得される。単に例
のためだけによれば、tk遺伝子を獲得したマウス フィ
ブロブラストに対する適用な培地は以後により完全に記
述されるHAT である。また、共形質転換は選択可能な表
現型を獲得したこれら細胞の生き残ることの出来る、そ
して/または識別され得る選択された条件の存在下にお
いて行われる。このような条件は養分、医薬、または他
の化学的拮抗剤、温度等の存在を含むであろう。
The eukaryotic cells of the present invention are obtained in any suitable medium which is limited only in the ability of the eukaryotic cells co-transformed in the medium to survive and / or be distinguishable. It By way of example only, the applicable medium for mouse fibroblasts that have acquired the tk gene is the HAT described more fully below. Also, co-transformation is carried out in the presence of selected conditions capable of surviving and / or distinguishing these cells that have acquired a selectable phenotype. Such conditions would include the presence of nutrients, drugs, or other chemical antagonists, temperature, etc.

【0022】本発明の真核細胞は該技術においてよく知
られた手法を用いて該細胞から回収せられることが出来
る所望の物質をコードしている外来DNA(A)を含む。加う
るに、該細胞はDNA(A)を転写して再びよく知られた手法
を用いて回収せられる蛋白質または他の所望の物質を形
成することを可能にし得る。最後に、該細胞は培地にお
いて成長せられ、そしてそれから蛋白質や他の所望の物
質を回収して得ることが出来る。
The eukaryotic cell of the present invention comprises a foreign DNA (A) encoding a desired substance that can be recovered from the cell using techniques well known in the art. In addition, the cells may be capable of transcribing DNA (A) to form proteins or other desired substances that can be recovered again using well known techniques. Finally, the cells can be grown in culture and then harvested of proteins and other desired substances.

【0023】以上に識別された所望の蛋白質様物質は天
然物質であるけれども、合成遺伝子が組み立てられる合
成生体高分子の製造においても共形質転換された該真核
細胞は等しく有用であり得る。かくして本発明の真核細
胞はまだ存在していない新規な蛋白質を製造する。加う
るに、本発明の真核細胞はそれらが現在存在しているけ
れどもそれらの単離および/または識別が特別に成就さ
れることが出来ないかのような極めて僅かの量または不
純な形状において行なう蛋白質の製造を可能にする。最
後に本発明の真核細胞は例えばグリコプロティンおよび
他の産物のような部分的に蛋白質様の物質の製造を可能
とし、この物質の合成は遺伝的に指示される。
Although the desired proteinaceous substance identified above is a natural substance, the cotransformed eukaryotic cell may be equally useful in the production of synthetic biopolymers into which synthetic genes are assembled. Thus, the eukaryotic cell of the present invention produces a novel protein that does not yet exist. In addition, the eukaryotic cells of the invention are present in very small amounts or in impure form as if they were presently present but their isolation and / or identification could not be specifically fulfilled. It enables the production of proteins to be carried out. Finally, the eukaryotic cells of the invention allow the production of partially proteinaceous substances such as glycoproteins and other products, the synthesis of which is genetically directed.

【0024】細胞の中において形成される遺伝子産物の
量を増加するために、真核細胞に転移遺伝子の増幅の挿
入が行われる。外来DNA(A)分子の増幅を真核細胞の中へ
挿入するため、増幅DNA(A)分子でおよび別段細胞によっ
て表現せられない優性の選択可能な表現型に対して増幅
可能な遺伝子の増幅に相当する化学的に結合していない
増幅外来DNA(B)分子で細胞を共形質転換する。この共形
質転換過程は適当な培地において、そして優性の選択可
能な表現型を獲得する細胞が生き残ること、そして/ま
たは該細胞を識別することが出来るmtx の存在において
行われる。望ましくは、増幅し得る優性遺伝子(DNA
(B))の最高の数を獲得したこれら細胞がただ生き残り
そして/または識別されるが故に、これはこのようなmt
x の連続してより高濃度の存在下になされる。これら細
胞はそれからまたDNA(A)の増幅を含む。このアプローチ
は例えばmtx に対する耐性を細胞に与える突然変異種dh
fr遺伝子のように細胞に医薬品耐性を与える増幅し得る
遺伝子の増幅挿入に対して特に適している。DNA(A)が増
幅され形質転換された真核細胞はそれからDNA(A)がコー
ドしている遺伝子産物の増大された量の製造に用いられ
る。
In order to increase the amount of gene product formed in the cell, an insertion of a transgene amplification is carried out in eukaryotic cells. Amplification of a gene that is amplifiable by an amplified DNA (A) molecule and to a dominant selectable phenotype not otherwise expressed by the cell to insert an amplification of the foreign DNA (A) molecule into the eukaryotic cell The cells are cotransformed with a chemically unbound amplified foreign DNA (B) molecule corresponding to. This co-transformation process is carried out in a suitable medium and in the presence of cells that acquire a dominant selectable phenotype and / or in the presence of mtx capable of distinguishing the cells. Desirably, a dominant gene (DNA
This is because such cells that have acquired the highest number of (B)) only survive and / or are identified.
In the presence of successively higher concentrations of x. These cells then also contain an amplification of DNA (A). This approach can be used, for example, in the mutant dh that confers resistance to mtx on cells.
It is particularly suitable for the amplified insertion of an amplifiable gene that confers drug resistance to cells, such as the fr gene. The eukaryotic cells in which DNA (A) has been amplified and transformed are then used to produce increased amounts of the gene product encoded by DNA (A).

【0025】これに代えて、外来遺伝子が増幅せられ
得、そして終局的にはDNA 分子で真核細胞を形質転換す
ることによって真核細胞によって表現され、そして各々
のDNA分子は外来DNA(A)を真核細胞によって普通は表現
せられない優性の選択可能な表現型に対する増幅し得る
遺伝子に相当する外来DNA(B)に化学的に結合することに
よって形成せられている。DNA(A)とDNA(B)との化学的な
結合は、特にリガーゼによる酵素処理の結果として形成
せられる結合の形状である。このように形成される雑種
DNA 分子による形質転換はそれから適当な成長培地にお
いて、そして例えば増幅し得る遺伝子のコピーが充分大
きく増幅されこれら真核細胞が生き残ることの出来る、
そして/または該細胞を識別することが出来るmtk のモ
ルを基準として1:1から10,000:1の範囲の量の連続
的に上昇する濃度の存在において行われる。このアプロ
ーチを用いて、別段細胞によって表現せられない優性の
選択可能な表現型に対して増幅可能な遺伝子が増幅され
真核細胞はそうでもなければ細胞を識別するために死亡
または無能が結果として生じる増幅可能な遺伝子を補足
し得るmtx の上昇せられた濃度の存在下において生存し
そして/または識別することが出来る。優性の選択可能
な表現型に対する種々の増幅可能な遺伝子は本発明の真
核細胞において有用であるけれども、例えばmtx に対す
る耐性を細胞に与えるdhfrに対する遺伝子のような医薬
品耐性を有する遺伝子は特に適している。
Alternatively, the foreign gene may be amplified and ultimately expressed by the eukaryotic cell by transforming the eukaryotic cell with the DNA molecule, and each DNA molecule containing a foreign DNA (A ) Is chemically linked to foreign DNA (B) corresponding to an amplifiable gene for a dominant selectable phenotype not normally expressed by eukaryotic cells. The chemical bond between DNA (A) and DNA (B) is in particular the form of the bond formed as a result of enzymatic treatment with ligase. Hybrids formed in this way
Transformation with DNA molecules is then possible, in suitable growth media, and for example, in which the copy of the amplifiable gene is amplified sufficiently large to allow these eukaryotic cells to survive.
And / or in the presence of continuously increasing concentrations in the range of 1: 1 to 10,000: 1, based on the moles of mtk capable of distinguishing the cells. Using this approach, amplifiable genes are amplified for a dominant selectable phenotype not otherwise expressed by cells and eukaryotic cells would otherwise die or be incapable of discriminating between cells. It is able to survive and / or discriminate in the presence of elevated concentrations of mtx that can complement the resulting amplifiable gene. Although various amplifiable genes for a dominant selectable phenotype are useful in the eukaryotic cells of the invention, genes with drug resistance, such as the gene for dhfr, which confers resistance to mtx on cells, are particularly suitable. There is.

【0026】[0026]

【発明の効果】共形質転換された真核細胞を用いること
によって蛋白質様または他の所望の分子の増幅が真核細
胞の中において造られることが出来る。例えばインター
フェロン蛋白質、インシュリン、成長ホルモン、凝固因
子、ウイルス抗原、または抗体、またはインターフェロ
ンそれ自体の増幅分子が雑種DNA を用いて共形質転換さ
れた真核細胞の中において造られることが出来る。かく
して、または以下に述べる方法で燐酸カルシウムで処理
されている精製されたDNA を用いて共形質転換せられて
いる真核細胞、特に哺乳動物の細胞によって上記所望の
物質が製造せられ得る。かくして本発明の真核細胞は従
来の手法を用いては得られないような濃度において高度
に望まれている、稀な、そして高価な蛋白質様および他
の生物学的物質を製造することが可能である。
By using co-transformed eukaryotic cells, amplification of proteinaceous or other desired molecules can be created in eukaryotic cells. For example, an interferon protein, insulin, growth hormone, coagulation factor, viral antigen, or antibody, or an amplification molecule of interferon itself can be produced in a eukaryotic cell cotransformed with hybrid DNA. Thus, or in the manner described below, the desired substance may be produced by eukaryotic cells, especially mammalian cells, which have been co-transformed with purified DNA treated with calcium phosphate. Thus, the eukaryotic cells of the present invention are capable of producing highly desired, rare and expensive proteinaceous and other biological materials at concentrations that would not be obtainable using conventional techniques. Is.

【0027】本発明の真核細胞は更に例えば部分的に蛋
白質で、しかし糖、リボ核酸、ヒストン等のような他の
化学種を更に含んでいるインターフェロンを含むグリコ
プロティンのような正常に真核細胞の中においてごく僅
かな量製造せられている物質の製造が可能である。例え
ばグリコプロティンのような細胞質物質によって細胞内
で合成が複雑に行われている生物学的物質の製造方につ
いては、僅かしか理解されていないけれども、本発明の
真核細胞を用いることによって、商業的に有用な量でこ
のような物質を合成することが可能になるであろうこと
は予期されることである。特に、例えばグリコプロティ
ンのような非蛋白質部分を含む細胞質物質の蛋白質部分
をコードしている一つの遺伝子または複数個の遺伝子
を、正常にこのような物質を造る真核細胞の中へ挿入す
れば、該真核細胞は相当する蛋白質様物質を製造するだ
けでなく、もし必要性が拡がったら既に存在する細胞機
構を有用化して蛋白質様物質を処理するであろうし、ま
た適した非蛋白質様物質を添加して完全に生物学的に活
性の物質を形成するであろう。同様にして該真核細胞は
インターフェロン、インシュリン等の非蛋白質部分を含
む生物学的物質を生物学的に完全に活性を有する構造で
製造することが出来る。
The eukaryotic cells of the present invention are also normally eukaryotic, such as glycoproteins, including interferons, which are partially proteinaceous, but which also contain other chemical species such as sugars, ribonucleic acids, histones and the like. It is possible to produce substances that are produced in very small amounts in cells. Although there is little understanding of how to produce biological substances whose intracellular synthesis is complicated by cytoplasmic substances such as glycoprotein, the use of the eukaryotic cells of the present invention allows commercialization. It is expected that it will be possible to synthesize such materials in commercially useful amounts. In particular, if one or more genes encoding the protein part of a cytoplasmic substance containing a non-protein part such as glycoprotein is inserted into a eukaryotic cell that normally produces such a substance, , The eukaryotic cell will not only produce the corresponding proteinaceous substance, but will also utilize existing cellular machinery to process the proteinaceous substance if the need expands, and it will also be suitable non-proteinaceous substances. Would be added to form the fully biologically active substance. Similarly, the eukaryotic cell can produce a biological substance containing a non-protein portion such as interferon and insulin in a structure having a biologically complete activity.

【0028】[0028]

【実施例】本発明における、そして以下により完全に記
述されるが、真核細胞は選択基準が存在しない正確に定
義された原核遺伝子および真核遺伝子によって安定に形
質転換されている。精製されたウイルスのtk遺伝子をこ
の遺伝子が欠如しているマウスの細胞へ添加すること
は、HAT 培地において成長するそれらの能力によって選
ばれることが出来る安定な形質転換されたマウスの細胞
の出現を結果として生ずる。これら生化学的形質転換は
一般的な集団よりも高い頻度で他の結合されていない遺
伝子を多分集積するであろう十分な能力を有する細胞の
従属集団に相当するので、共形質転換実験はウイルスtk
遺伝子、およびバクテリオファージΦX174、プラスミド
pBR322 、または人間またはラビットのβーグロビン遺
伝子連鎖をもったクローニングされた染色体によって行
われた。
EXAMPLES In the present invention, and as more fully described below, eukaryotic cells have been stably transformed with precisely defined prokaryotic and eukaryotic genes for which there are no selection criteria. Addition of the purified viral tk gene to mouse cells lacking this gene resulted in the appearance of stable transformed mouse cells that could be selected for their ability to grow in HAT medium. As a result. Since these biochemical transformations represent a subpopulation of cells with sufficient capacity that they will likely accumulate other unlinked genes at a higher frequency than the general population, cotransformation experiments will tk
Gene, bacteriophage ΦX174, plasmid
pBR322, or cloned chromosomes with human or rabbit β-globin gene linkage.

【0029】Tk形質転換は汚染雑種交配によって更なる
DNA 連鎖の共形質転換に対してクローニングされそして
分析される。マウス細胞系統はΦX 、pBR322、または人
間およびラビットβーグロビン連鎖の増幅とを含んでい
るものとして識別された。1回から50回以上共形質転換
された連鎖は独立なクローンから単離された高分子量DN
A の中へ集積される。従属クローンの分析は共形質転換
されたDNA が培地における多くの世代にわたって安定で
あることを実証する。この共形質転換システムは事実上
いかなる定義された遺伝子をも培養された真核細胞の中
へ導入しそして安定に集積することを可能ならしめる。
ウイルスベクターまたは選択可能な生化学的マーカーの
いずれかに対する結紮も必要とされない。優性に働くマ
ーカーによる共形質転換は原則として事実上いかなるク
ローニングされた遺伝的要素を野生型の培養された真核
細胞に導入することを可能ならしめる。
Tk transformation is further enhanced by contaminating hybrids
It is cloned and analyzed for DNA chain cotransformation. Mouse cell lines were identified as containing Φ X, pBR322, or human and rabbit β-globin linkage amplification. Chains cotransformed 1 to 50 times or more are high molecular weight DNs isolated from independent clones
Collected in A. Analysis of subordinate clones demonstrates that the cotransformed DNA is stable for many generations in culture. This cotransformation system makes it possible to introduce and stably integrate virtually any defined gene into cultured eukaryotic cells.
No ligation to either viral vectors or selectable biochemical markers is required either. Cotransformation with a dominant marker makes it possible in principle to introduce virtually any cloned genetic element into wild-type cultured eukaryotic cells.

【0030】この終わりに、CHO A29 細胞からの優性に
働く、mtx 耐性の、dhfr遺伝子が野生型の培養されたマ
ウス細胞に形質転換された。形質転換体においてCHO dh
fr連鎖の存在を実証することにより、遺伝子形質転換に
対する決定的な証拠が証明せられた。mtx の上昇せられ
たレベルに対してこれら細胞を曝露することは結果とし
てこの医薬品に対する高められた耐性を新規に形質転換
された遺伝子の増幅を伴って生ずる。突然変異種dhfr遺
伝子は、それ故に、形質転換に先立つてCHO A29 細胞DN
A をpBR322連鎖へ結紮することによって、真核ベクター
として用いられている。該dhfr連鎖の増幅は該pBR322連
鎖の増幅を結果として生ずる。真核細胞における優性に
働くベクターとしてのこの遺伝子の使用はもはや研究に
利用できる突然変異種に対するこれら種族を制限するこ
となしに、潜在的に形質転換可能な細胞のレパートリー
を拡大するであろう。
At the end of this, dominant-acting, mtx-resistant, dhfr gene from CHO A29 cells was transformed into wild-type cultured mouse cells. CHO dh in transformants
Demonstrating the presence of fr linkage provided conclusive evidence for gene transformation. Exposure of these cells to elevated levels of mtx results in increased resistance to the drug, with amplification of the newly transformed gene. The mutant dhfr gene is therefore CHO A29 cell DN prior to transformation.
It has been used as a eukaryotic vector by ligating A into the pBR322 linkage. Amplification of the dhfr linkage results in amplification of the pBR322 linkage. The use of this gene as a dominant-working vector in eukaryotic cells would expand the repertoire of potentially transformable cells without limiting these families to mutants available for research anymore.

【0031】記述された手法を用いて、クローニングさ
れた染色体のラビットのβーグロビン遺伝子はDNA −仲
介遺伝子形質転換によってマウス フィブロブラストの
中へ導入されている。この遺伝子を含む共形質転換され
たマウス フィブロブラストは異種構造の宿主において
表現と、これら連鎖の後処理を研究するための特有な機
会を提供する。RNA 汚染( 感染)手法に協調する溶液雑
種交配実験は少なくとも1回形質転換された細胞系統に
おいてラビットグロビン連鎖がポリアデニン化された9
S種としてチトプラズム中に表現されることを示す。こ
れら9S連鎖は結果として完全な継ぎ合わせおよび該二
個の移転から生じる。しかしながらこれらの結果は異種
構造の種族からのフィブロブラストはそれらの表現がエ
リストブラストに限定せられているラビット遺伝子の間
に入っている連鎖を正確に処理するために必要な酵素を
含んでいるということを暗示する。驚くべきことには、
しかしながら、成熟したラビットのm-RNA の5’末端に
存在する45のヌクレオチドは該形質転換試験のチトプ
ラズム中に検出される該グロビンm-RNA 連鎖には存在し
ない。これらの研究は真核遺伝子の表現の分析において
共形質転換システムのポテンシャル値を示す。野生型遺
伝子を固有の、そして試験管内で組み立てられた突然変
異種遺伝子と一緒に培養された細胞中に導入することは
連鎖組織の官能的有意性のための一つの検定を提供す
る。
Using the procedure described, the cloned chromosomal rabbit β-globin gene has been introduced into mouse fibroblasts by DNA-mediated gene transformation. Co-transformed mouse fibroblasts containing this gene provide a unique opportunity to study expression in heterologous hosts and the post-processing of these linkages. Solution hybridisation experiments coordinated with RNA contamination (infection) techniques demonstrated that rabbit globin linkage was polyadenylated in cell lines transformed at least once.
It is shown to be expressed in cytoplasm as S species. These 9S chains result from perfect splicing and transfer of the two. However, these results indicate that fibroblasts from heterologous races contain the enzymes necessary for the precise processing of linkages between rabbit genes whose expression is restricted to Eristoblast. Imply that. Amazingly,
However, the 45 nucleotides present at the 5'end of the mature rabbit m-RNA are absent from the globin m-RNA linkage detected during the cytoplasm of the transformation assay. These studies show the potential value of the cotransformation system in the analysis of eukaryotic gene expression. Introducing a wild-type gene into cells cultured with native and in vitro assembled mutant gene provides one assay for the organoleptic significance of connective tissue.

【0032】[遺伝子の増幅]組換え体DNA 手法は雑種
交配プローブが用いられ得る幾つかのより高度な真核細
胞の単離を容易にする。例えば基礎代謝機能をコードし
ているような細胞のこれらの遺伝子に対して1個から20
個のコピーとして存在するm-RNA 転写によって異常に低
いレベルで表現せられる遺伝子はcDNA クローンの組み
立てを含む従来の手法および組換えライブラリーの終局
的なスクリーニングによっては単純には、単離されるこ
とができない。このようなまれにしか表現されない遺伝
子の単離に対する改良されたアプローチはそれ故にプラ
スミド救出として知られている処置と協調して形質転換
を利用することを開発した。研究室において現在進行中
であるこの概要は以下にあらまし述べられる。
Gene Amplification Recombinant DNA technology facilitates the isolation of some higher eukaryotic cells for which hybridisation probes can be used. For example, from 1 to 20 for these genes in cells that code for basal metabolic function
Genes that are expressed at abnormally low levels by mRNA transcription present as individual copies are simply isolated by conventional techniques involving the assembly of cDNA clones and the final screening of recombinant libraries. I can't. An improved approach to the isolation of such rarely expressed genes has therefore been developed to utilize transformation in concert with a procedure known as plasmid rescue. This overview of what is currently underway in the laboratory is outlined below.

【0033】鶏のaprt遺伝子は酵素、Hin III またはXb
a によっては開裂されず、そしてこれら酵素で消化され
る細胞質DNA でaprt- マウス細胞を形質転換することは
鶏のaprt遺伝子を表現するaprt+ クローンを結果として
発生させる。Hin III で開裂された鶏のDNA をHin III
で開裂されたプラスミドpBR322に結紮することはaprt遺
伝子が今やプラスミド連鎖に隣接している雑種DNA 分子
の形成を結果として生じる。arpt- 細胞の形質転換は今
やこのDNA によって行われる。形質転換はマウス細胞に
おいて高分子量のDNA の中に集積されているこの完全な
複合体とともにpBR322に共有的に結合している該aprt遺
伝子を含むべきである。この最初の細胞形質転換は他の
雛の連鎖の非常に多数のものから鶏aprt遺伝子を除去す
る役目をする。この形質転換せられた細胞DNA は今やpB
R322または該aprt遺伝子のいずれをも開裂しない酵素、
Xba 1DNA で処理される。結果として得られた断片はそ
れから結紮によって回送される。このような断片の一つ
は模写の原型およびアンピシリン耐性マーカーをコード
しているpBR322連鎖と共有的に結合された該aprt遺伝子
を含むべきである。
The chicken aprt gene is an enzyme, Hin III or Xb.
Transforming aprt - mouse cells with cytoplasmic DNA that is not cleaved by a and is digested with these enzymes results in an aprt + clone expressing the chicken aprt gene. The chicken DNA cleaved with Hin III was replaced with Hin III
Ligation into the plasmid cleaved at pBR322 results in the formation of a hybrid DNA molecule in which the aprt gene is now flanked by plasmid chains. Transformation of arpt - cells is now done with this DNA. The transformation should contain the aprt gene covalently linked to pBR322 with this complete complex integrated in high molecular weight DNA in mouse cells. This first cell transformation serves to remove the chicken aprt gene from the vast majority of other chick linkages. This transformed cellular DNA is now pB
An enzyme that does not cleave either R322 or the aprt gene,
Treated with Xba 1 DNA. The resulting fragment is then circulated by ligation. One such fragment should include the aprot gene covalently linked to the pBR322 linkage encoding the prototype and ampicillin resistance markers.

【0034】例えばエシェリチア コリのようなバクテ
リアをこれら回送マーカーで形質転換することは今や鶏
のaprt連鎖に結合されている真核DNA からプラスミド連
鎖を選択する。この二重選択手法は雑種交配プローブが
容易に得られない真核細胞において低いレベルで表現す
る遺伝子の単離を可能ならしめる。
Transforming bacteria such as Escherichia coli with these transfer markers now selects for plasmid linkage from eukaryotic DNA linked to chicken aprt linkage. This double-selection technique allows the isolation of genes that express at low levels in eukaryotic cells where hybrid hybridization probes are not readily available.

【0035】[実験]本発明の真核細胞のよりよい理解
を助けるために、種々の実験の結果がここに記載され
る。培養された細胞の中へ精製された遺伝子を転移する
能力は形質転換された宿主における外来遺伝子の官能性
および物理的状態を研究するための独特な機会を提供す
る。
EXPERIMENTAL The results of various experiments are described herein to aid in better understanding of the eukaryotic cells of the present invention. The ability to transfer the purified gene into cultured cells provides a unique opportunity to study the functionality and physical status of foreign genes in transformed hosts.

【0036】[tk 遺伝子をマーカーとした形質転換]
HSV tk突然変異種マウス細胞へ転移するためのシステム
の開発は(Wigler, M.等、Cell 11: 223〜232 (197
7))、これらの研究が独特な細胞遺伝子に拡張されるこ
とを可能にした(Wigler, M.等、Cell 14:725 〜731 (1
979))。tk+ 組織から得られそして真核組織の変種から
の細胞によって培養された高分子量DNA はこの酵素にお
いて欠けている突然変異種マウス細胞にtk活性を転移す
るために用いられることが出来る。形質転換過程の一般
化は細胞aprt遺伝子とヒポキサンチンホスホリボシル
トランスフェラーゼ( 以下hprtと略称する)遺伝子の連
続的な転移によって実証された(Wigler, M.等、Proc.
Nat. Acad. Sci USA 76:1373〜1376 (1979);Willicke,
K.等、Molec. Gen. Genet. 170:179〜185 (1979); Gra
f, L.Y.等、Somatic Cell Genetics,印刷中 (1979)
)。より最近、選択可能な生化学的マーカーをコード
している遺伝子で形質転換された細胞はまた高頻度で他
の物理的に結合されていないDNA 断片を集積することが
実証された。ここではtk遺伝子は定義された原核および
真核遺伝子によって、培養された哺乳動物細胞の中へ共
形質転換せられ、該哺乳動物細胞を識別するためのマー
カーとして用いられた(Wigler, M.等、Cell 16:777 〜
785 (1979))。
[Transformation using tk gene as a marker]
Development of a system for transfer to HSV tk mutant mouse cells has been described (Wigler, M. et al., Cell 11: 223-232 (197
7)), allowing these studies to be extended to unique cellular genes (Wigler, M. et al., Cell 14: 725-731 (1
979)). High molecular weight DNA obtained from tk + tissue and cultured by cells from a variant of eukaryotic tissue can be used to transfer tk activity to mutant mouse cells lacking this enzyme. The generalization of the transformation process is the cellular aprt gene and hypoxanthine phosphoribosyl.
Demonstrated by the continuous transfer of the transferase (abbreviated as hprt hereinafter) gene (Wigler, M. et al., Proc.
Nat. Acad. Sci USA 76: 1373-1376 (1979); Willicke,
K. et al., Molec. Gen. Genet. 170: 179-185 (1979); Gra
Somatic Cell Genetics, f, LY, etc., printing (1979)
). More recently, it has been demonstrated that cells transformed with genes encoding selectable biochemical markers also frequently accumulate other non-physically linked DNA fragments. Here, the tk gene was co-transformed with defined prokaryotic and eukaryotic genes into cultured mammalian cells and used as a marker to identify the mammalian cells (Wigler, M. et al. , Cell 16: 777 ~
785 (1979)).

【0037】[dhfr遺伝子をマーカーとした形質転換]
遺伝子転換の検出は過去には広範囲にわたって適当な突
然変異種細胞系統の供用にたよっていた。ある場合には
代謝阻害物に対する細胞耐性が優性に作用する突然変異
種遺伝子を含む。優性に作用するマーカーによる共形質
転換は原則としていかなるクローニングされた遺伝的要
素をも野生型培養された細胞の中へ導入することを実質
的に可能ならしめる。この研究においては、細胞は細胞
耐性にmtx の高濃度を与える突然変異種dhfr遺伝子をコ
ードしている遺伝子によって形質転換される(Flintof
f, W.F.等、Cell 2:245〜262 (1976))。
[Transformation with dhfr gene as marker]
The detection of gene conversion has in the past relied extensively on the availability of suitable mutant cell lines. In some cases, the mutant gene contains a dominant acting cell resistance to the metabolic inhibitor. Co-transformation with a dominant-acting marker makes it possible in principle to introduce any cloned genetic element into wild-type cultured cells. In this study, cells were transformed with a gene encoding a mutant dhfr gene that confers high levels of mtx on cell resistance (Flintof
f, WF, etc., Cell 2: 245-262 (1976)).

【0038】培養された哺乳動物細胞はフォレイト拮抗
体であるmtx に対して非常に鋭敏である。mtx 耐性細胞
系統は識別せられ三つのカテゴリーに入れられた:(1)
この医薬品の減少された移送を伴う細胞(Fischer, G.
A., Biochem. Pharmacol. 11:1233〜1237 (1962); Siro
tuak, F. M.等、Cancer Res. 28:75 〜80 (1968) ):
(2) mtx に対するdhfrの親和性を低下せしめる構造的突
然変異を伴う細胞(Flintoff, W. F. 等、Cell 2:245〜
262 (1976)):および(3) 異常に高いレベルのdhfrを生
産する細胞(Biedler, J. L.等、Cancer Res. 32:153〜
161 (1972); Cha
Cultured mammalian cells are very sensitive to the folate antagonist mtx. mtx-resistant cell lines have been identified and placed in three categories: (1)
Cells with reduced transport of this drug (Fischer, G.
A., Biochem. Pharmacol. 11: 1233-1237 (1962); Siro
Tuak, FM, etc. Cancer Res. 28: 75-80 (1968)):
(2) Cells with structural mutations that reduce the affinity of dhfr for mtx (Flintoff, WF et al., Cell 2: 245-
262 (1976)) and (3) cells that produce abnormally high levels of dhfr (Biedler, JL et al., Cancer Res. 32: 153-
161 (1972); Cha

【0039】興味あるmtx 耐性変種細胞系統A29 はmtx
に対する減少させられた親和力により突然変異種dhfrの
上昇されたレベルを合成することを確認された(Wigle
r, M.等、Cell 16:777 〜785 (1979))。この細胞系統
からのゲノムDNA は実験においては突然変異種dhfr遺伝
子をmtx 感受性細胞に転移するための供与体として用い
られた。mtx 耐性形質転換細胞をmtx の増大せられたレ
ベルに曝露することは転移された遺伝子を増幅した細胞
を選択する。この方法で転移せられた真核細胞では、実
質的に培養された哺乳動物細胞中のいかなる遺伝的要素
をも転換しそして増幅することを可能ならしめる。
Mtx resistant variant cell line A29 of interest is mtx
It was confirmed to synthesize elevated levels of the mutant dhfr with a reduced affinity for (Wigle
r, M. et al., Cell 16: 777-785 (1979)). Genomic DNA from this cell line was used in experiments as a donor to transfer the mutant dhfr gene to mtx-sensitive cells. Exposing mtx-resistant transformants to increased levels of mtx selects for cells that have amplified the transferred gene. Eukaryotic cells transferred in this manner allow for the conversion and amplification of virtually any genetic element in cultured mammalian cells.

【0040】[マウス細胞への突然変異種ハムスター
dhfr遺伝子の転移]高分子量細胞DNA は野生型mtx 感受
性CHO 細胞およびA29 細胞、突然変異種dhfrの増大され
たレベルを合成するmtx 耐性CHO 誘導体から調製された
(Flintoff, W. F. 等、Cell 2:245〜262 (1976))。dh
fr遺伝子またはtk遺伝子のいづれかをtk- マウスL細胞
(Ltk- aprt- ) に転移することに対するこれらDNA 調製
物の能力が燐酸カルシウム共沈澱法の変型を用いてテス
トされた(Wigler, M.等、Proc. Nat. Acad. Sci. USA
76:1373 〜1376 (1979) )。突然変異種A29 および野生
型CHO 細胞の双方からのDNA はtk遺伝子を Ltk- aprt-
細胞に転移することにおいて有能であった。mtx 耐性集
団はA29 からのDNA による細胞の以下に示す処理のみに
よって観察された。得られたデーターはA29 でのmtx 感
受性細胞の処理は突然変異種dhfr遺伝子の転移と表現を
結果として起こす。
[Mouse cell mutant hamster
Transfer of dhfr gene] High molecular weight cellular DNA was prepared from wild-type mtx-sensitive CHO cells and A29 cells, an mtx-resistant CHO derivative that synthesizes increased levels of mutant dhfr (Flintoff, WF et al., Cell 2: 245. ~ 262 (1976)). dh
tk - mouse L cells with either fr gene or tk gene
(Ltk - aprt -).. .. The ability of these DNA preparations with respect to transition to were tested using a modified calcium phosphate co-precipitation method (Wigler, M. etc., Proc Nat Acad Sci USA
76: 1373-1376 (1979)). Mutants A29 and DNA from both wild-type CHO cells Ltk the tk gene - aprt -
It was effective in transferring to cells. The mtx resistant population was observed only by the following treatment of cells with DNA from A29. The data obtained show that treatment of mtx-sensitive cells with A29 results in the transfer and expression of the mutant dhfr gene.

【0041】この仮説を直接的にテストするために、分
子異種交配研究が行われ、推定せられた形質転換からの
DNA 中にハムスターdhfr遺伝子の存在することが実証さ
れた。ハムスターdhfr遺伝子の構造的遺伝子連鎖と相同
性を有するマウスdhfr cDNAクローン(pdfr-21) (Chan
g, A. C. Y. 等、Nature275:617 〜624 (1978))は我々
の形質転換においてこの遺伝子の存在を検知するために
用いられた。
To test this hypothesis directly, a molecular crossbreeding study was conducted to deduce from the putative transformations.
It was demonstrated that the hamster dhfr gene was present in the DNA. Mouse dhfr cDNA clone (pdfr-21) with homology to the structural genetic linkage of the hamster dhfr gene (Chan
g, ACY et al., Nature 275: 617-624 (1978)) was used to detect the presence of this gene in our transformation.

【0042】A29 からの、推定せられた形質転換から
の、そして増幅されたマウス細胞からのdhfr遺伝子の限
定分析は汚染異種交配によって行われた(Southern, E.
M., J. Mol. Biol. 98:503 〜517 (1975))。DNA は制
限エンドヌクレアーゼHindIIIによって開裂せられ、ア
ガローズ ゲルによって電気泳動せられ、そしてニトロ
セルロース フィルターに移転せられた。これらのフィ
ルターはそれから32Pーラベルされたニックー転換され
たpdhfr-21の高い特定活性によって異種交配せしめら
れ、そして自動放射線写真術によって現像せられる:こ
の方法はdhfrプローブに相同するゲノムDNA の限定断片
を視覚化せしめる。顕著なバンドはマウスDNA に対して
15kb、3.5kb、および3kb 、ハムスターDNA に対して7.9
kb、3.7kbおよび1.4kb に観察される。これら二つの種
の間の限定プロフィールは充分大きく相違しており内生
マウス遺伝子の存在下でハムスター遺伝子を区別するこ
とを可能ならしめる。mtx に対する5つのL細胞形質転
換体耐性はそれ故に汚染異種交配によって試験される。
各々の形質転換された細胞系列において、内生マウスdh
fr遺伝子の開裂から得られるバンドと分子量がハムスタ
ーDNA の開裂に基づいて観察せられるそれらと同一であ
る更なるバンドの一連との予期されるプロフィールが観
察された。ハムスターDNA において観察された17.9kb、
7.9kb および1.4kb バンドはハムスターdhfr遺伝子の存
在の診断に役立ち、そしてすべての形質転換に存在す
る。
Limited analysis of the dhfr gene from A29, from putative transformations and from amplified mouse cells was performed by contaminating outcrosses (Southern, E.
M., J. Mol. Biol. 98: 503-517 (1975)). The DNA was cleaved by the restriction endonuclease HindIII, electrophoresed on an agarose gel and transferred to a nitrocellulose filter. These filters are then crossed by the high specific activity of 32 P-labelled nick-converted pdhfr-21 and developed by automated radiography: this method is a limited fragment of genomic DNA homologous to the dhfr probe. To visualize. Prominent band for mouse DNA
15 kb, 3.5 kb, and 3 kb, 7.9 for hamster DNA
Observed at kb, 3.7kb and 1.4kb. The limiting profiles between these two species differ greatly enough, making it possible to distinguish hamster genes in the presence of the endogenous mouse gene. The resistance of five L cell transformants to mtx is therefore tested by contaminating outcrosses.
In each transformed cell line, the endogenous mouse dh
An expected profile was observed with a band resulting from cleavage of the fr gene and a series of additional bands whose molecular weights were identical to those observed based on cleavage of hamster DNA. 17.9 kb observed in hamster DNA,
The 7.9 kb and 1.4 kb bands are diagnostic of the presence of the hamster dhfr gene and are present in all transformations.

【0043】最初の実験において、mtx の最低濃度(0.1
μg/ml) が選ばれ、それはLtk - aprt- 細胞の生存を10
-7以下に減少する。先の研究(Flintoff, W. F. 等、Ce
ll 2:245〜262 (1976))は単一突然変異種dhfr遺伝子の
存在はmtx のこの濃度に対する細胞耐性を与えることが
出来ることを暗示した。形質転換された細胞DNA のハム
スターdhfr遺伝子断片の強度と野生型ハムスターDNA の
強度との比較は我々の形質転換がmtx 耐性ハムスター遺
伝子の一つかせいぜい数個を含むことを示唆する。比較
により、突然変異種dhfrの上昇されたレベルを生ずるこ
とが示された供与A29 細胞(Flintoff, W.F.等、Cell
2:245〜262 (1976))はこの遺伝子の増幅を含んでいる
ように思われる。
In the first experiment, the lowest concentration of mtx (0.1
μg / ml) was chosen, which gives Ltk - aprt - cell survival of 10
-7 or less. Previous research (Flintoff, WF, Ce
II 2: 245-262 (1976)) implied that the presence of a single mutant dhfr gene could confer cell resistance to this concentration of mtx. Comparison of the intensity of the hamster dhfr gene fragment of transformed cell DNA with that of wild-type hamster DNA suggests that our transformation contains at most one mtx-resistant hamster gene. By comparison, donor A29 cells (Flintoff, WF, et al. Cell Cell) were shown to produce elevated levels of the mutant dhfr.
2: 245-262 (1976)) appear to contain amplification of this gene.

【0044】[転移せられたdhfr遺伝子の増幅]最初の
形質転換は比較的低いレベルのmtx(0.1 μg/ml) に対す
る耐性に対して選択された。すべてのクローンに対し
て、しかしながらこの医薬品の連続的に増加せられてい
る濃度に対してマス培地を曝露することによってmtx の
上昇せられたレベルに対して細胞耐性を選択することは
可能である。この方法において、我々は最初0.1 μg/ml
に対する耐性体であったクローンからスタートしてmtx
の40μg/mlまでに対する培養耐性体を単離した。我々は
次いで、これら形質転換体におけるmtx に対する増加さ
れた耐性体がdhfr遺伝子の増幅に関係しているかどう
か、そしてもしそうであれば、内生マウスまたは新しく
転移されたハムスター遺伝子が増幅されたかどうかを調
べた。4つの独立した単離からのDNA およびそれらの耐
性誘導体が汚染異種交配によって試された。各々の例の
おいて、mtx に対する高められた耐性はハムスター遺伝
子のコピー数における増加によって伴われた。これは1.
5kb バンドの強度を比較することによってもっとも容易
に見られる。いずれの例においても、我々は内生マウス
dhfr遺伝子の増幅を検出しなかった。最後に、mtx 当量
濃度で選択されたすべての系統が同じdhfr遺伝子コピー
数を持つとはいえないことに注意するべきである。
Amplification of the transferred dhfr gene The first transformation was selected for resistance to relatively low levels of mtx (0.1 μg / ml). For all clones, however, it is possible to select for cell resistance to elevated levels of mtx by exposing the mass medium to successively increasing concentrations of this drug . In this method, we first use 0.1 μg / ml
Starting from clones that were resistant to mtx
Culture-resistant strains up to 40 μg / ml were isolated. We then asked whether the increased resistance to mtx in these transformants was associated with amplification of the dhfr gene, and if so, whether the endogenous mouse or newly transferred hamster genes were amplified. I checked. DNA from four independent isolates and their resistant derivatives were tested by contaminating outcrosses. In each case, increased resistance to mtx was accompanied by an increase in hamster gene copy number. This is 1.
It is most easily seen by comparing the intensities of the 5 kb band. In each case, we have an endogenous mouse
No amplification of the dhfr gene was detected. Finally, it should be noted that not all lines selected at mtx equivalent concentration have the same dhfr gene copy number.

【0045】「一般化形質転換ベクターとしてのdhfr遺
伝子」選択可能な遺伝子は他の遺伝的要素を培養された
細胞の中へ導入するためのベクターとして用いることが
出来る。以前の研究において、tk遺伝子で形質転換され
た細胞が恐らく他の化学結合されていない遺伝子と併合
するであろうことが実証された(Wigler, M.等、Cell 1
6:777 〜785 (1979))。このアプローチの一般化は選択
可能なマーカー、突然変異種dhfr遺伝子に対してテスト
された。A29 からの全細胞DNA の20μg がHindIII で線
状化せられたpBR322DNA の1μg と混合された。受入れ
細胞はこのDNA 混合物に曝露され、そして二週間後にmt
x 耐性体集団が摘出された。形質転換体からのゲノムDN
A が単離せられ、HindIII で開裂せられ、pBR322連鎖の
存在に対して分析せられた。2つの独立した単離体はこ
の方法で試験され、そして両方共の場合において、pBR3
22連鎖の増幅はこれらmtx形質転換体の中に存在した。
“Dhfr Gene as a Generalized Transformation Vector” The selectable gene can be used as a vector to introduce other genetic elements into cultured cells. Previous studies have demonstrated that cells transformed with the tk gene are likely to combine with other non-chemically linked genes (Wigler, M. et al. Cell 1
6: 777-785 (1979)). A generalization of this approach was tested against the selectable marker, mutant dhfr gene. 20 μg of total cellular DNA from A29 was mixed with 1 μg of HindIII linearized pBR322 DNA. Recipient cells were exposed to this DNA mixture and, after two weeks, mt
x Resistant population was removed. Genome DN from transformants
A was isolated, cleaved with HindIII and analyzed for the presence of pBR322 linkage. Two independent isolates were tested in this way, and in both cases pBR3
A 22-link amplification was present in these mtx transformants.

【0046】一般化された形質転換に対する改良したア
プローチは選択可能でないDNA 連鎖の結紮を含む。突然
変異種dhfr遺伝子は医薬品耐性因子に作用する優性であ
るから、この遺伝子は一つの理想的なベクターである。
更に、上昇せられたレベルのmtx に対して細胞耐性を選
択することによってこのベクターを結紮されたいかなる
遺伝要素をも増幅することは可能である。この可能性を
調べるために、A29 のdhfr遺伝子を破壊しない制限エン
ドヌクレアーゼが形質転換検定によって識別された。一
つのこのような制限エンドヌクレアーゼ、Sal IはA29
DNA の形質転換能力を破壊しない。Sal Iで開裂された
A29 DNA はそれ故にSal Iで線状化されたpBR322の等し
い量と結紮された。この結紮生成物は次いで形質転換実
験に用いられた。mtx 耐性集団は摘出され、そして0.1
μg mtx /mlでマス培地の中で成長された。マス培養物
は次いで増加された濃度のmtx に曝露された。DNA は0.
1 、2 、10および40μg/mlmtx に対するマス培養物耐性
体から得られ、pBR322およびdhfr連鎖のコピー数が汚染
異種交配によって測定された。6つの独立した形質転換
された系統がこのやり方で試験された。5つのこれら系
統はpBR322連鎖と相同な増幅バンドを現した。これら形
質転換されたクローンの4つにおいて、少なくとも一つ
のpBR322の特定バンドがdhfrの増幅において強度を増大
した。SS-1において、二つのpBR322の特定バンドが0.1
μg/mlmtx に対して細胞耐性体からのDNA において観察
された。これらのバンドは2 μg/mlに対する細胞耐性に
おける強度において数倍増加する。しかしながら40μg/
mlに対する耐性に対して選ばれた細胞においてはいかな
る強度の増加も観察されなかった。第2の系統では0.1
μg/mlに存在するSS-6、すべてのpBR322のバンドは細胞
がまずmtxの2 μg/ml で選択され、次いで40μg/mlで
選択されるにつれて強度を増加し続ける。奇妙なことに
は、新しいpBR322の特定バンドは高いmtx 濃度での選択
の後に現れる。この細胞の系統ではpBR322連鎖に対する
コピー数においては少なくとも50倍の増加があることが
評価せられた。第3の細胞系統においては、HH-1、二つ
のpBR322の特定バンドが増幅にもとづいて強度を増加
し、その他は一定に残るかまたは強度を減少する。かく
してこれらの細胞において観察されるpBR322連鎖の増幅
のパターンは全く変化することが出来る。けれども、突
然変異種dhfr遺伝子は培養された動物細胞の中へ限定さ
れたDNA 連鎖を導入しそして増幅するためのベクターと
して用いることが出来る。
An improved approach to generalized transformation involves ligation of nonselectable DNA chains. Since the mutant dhfr gene is dominant in acting on drug resistance factors, this gene is an ideal vector.
Furthermore, it is possible to amplify any genetic element ligated to this vector by selecting for cell resistance to elevated levels of mtx. To test this possibility, restriction endonucleases that do not disrupt the A29 dhfr gene were identified by transformation assays. One such restriction endonuclease, Sal I, is A29
Does not destroy the transforming power of DNA. Cleaved with Sal I
A29 DNA was therefore ligated with an equal amount of Sal I linearized pBR322. This ligation product was then used in transformation experiments. The mtx resistant population was isolated and 0.1
Grown in trout medium at μg mtx / ml. The trout culture was then exposed to increasing concentrations of mtx. DNA is 0.
Obtained from mass culture resistant to 1, 2, 10 and 40 μg / ml mtx, pBR322 and dhfr linkage copy numbers were determined by contaminating intercrosses. Six independent transformed lines were tested in this way. Five of these lines displayed amplified bands homologous to the pBR322 linkage. In four of these transformed clones, at least one specific band of pBR322 increased in intensity in the amplification of dhfr. In SS-1, the two specific bands of pBR322 were 0.1
It was observed in DNA from cell resistant to μg / ml mtx. These bands increase several-fold in intensity in cell resistance to 2 μg / ml. However, 40 μg /
No increase in strength was observed in cells selected for resistance to ml. 0.1 for the second line
The SS-6, all pBR322 bands present at μg / ml continue to increase in intensity as cells were first selected at 2 μg / ml of mtx and then at 40 μg / ml. Curiously, a particular band of new pBR322 appears after selection at high mtx concentrations. It was assessed that there was at least a 50-fold increase in copy number for pBR322 linkage in this cell line. In the third cell line, HH-1, two specific bands of pBR322 increase in intensity upon amplification and the others remain constant or decrease in intensity. Thus, the pattern of amplification of pBR322 linkage observed in these cells can be completely altered. However, the mutant dhfr gene can be used as a vector to introduce and amplify limited DNA linkages into cultured animal cells.

【0047】[考察]真核遺伝子表現の研究におけるDN
A に仲介された形質転換の可能性のある有用性はその一
般化にもとづく大きな広がりに依存する。選択可能な生
化学的官能性をコードしている細胞遺伝子は予め突然変
異種の培養された細胞の中へ導入せられる(Wigler,
M., 等、Cell 14:725 〜731 (1979); Wigler, M., 等、
Proc. Nat. Acad. Sci. USA 76:1373 〜1376 (1979); W
illecke, K.,等、Molec. Gen. Genet. 170:179〜185 (1
979); Graf. L.H., 等、Somatic Cell. Genetics, 印刷
中(1979) )。最近の研究では、優性に作用するmtx 耐
性dhfr遺伝子は野生型の培養された細胞に転移された。
共形質転換システムにおけるベクターとしてのこの遺伝
子の使用は今やいかなる遺伝的要素を新しい細胞環境の
宿主の中へ実質的に導入することを可能ならしめるであ
ろう。
[Discussion] DN in the study of eukaryotic gene expression
The potential utility of A-mediated transformation depends on its large extent due to its generalization. Cellular genes encoding selectable biochemical functionalities have been introduced into previously mutated cultured cells (Wigler,
M., et al., Cell 14: 725 ~ 731 (1979); Wigler, M., et al.,
Proc. Nat. Acad. Sci. USA 76: 1373 ~ 1376 (1979); W
illecke, K., et al., Molec. Gen. Genet. 170: 179-185 (1
979); Graf. LH, et al., Somatic Cell. Genetics, printing (1979)). In a recent study, a dominant-acting mtx-resistant dhfr gene was transferred to wild-type cultured cells.
The use of this gene as a vector in a cotransformation system will now allow virtually any genetic element to be introduced into the host in a new cellular environment.

【0048】最初の実験では、A29 細胞からのDNA 、突
然変異種dhfrを合成するmtx 耐性CHO 誘導体がマウスL
細胞の培養物に対して添加せられた。mtx 耐性集団は1
から10集団/5 ×105 細胞/20μg 細胞DNA の頻度で現
れた。いかなる集団も野生型mtx 感受性細胞から得られ
たDNA による形質転換にもとづいて観察されないけれど
も、このDNA はtk遺伝子の有能な供与体であった。我々
が突然変異種ハムスタのdhfr遺伝子の転移をもたらした
決定的な証拠はマウス形質転換体の中のハムスター遺伝
子の存在を実証したことによって得られた。マウスとハ
ムスターのdhfr遺伝子の限定地図は顕著に相違しそして
汚染異種交配実験においてこれら遺伝子を区別すること
を可能ならしめる。試験されたすべての形質転換におい
て、マウスdhfr cDNA クローンと相同な限定断片の二つ
の組、内生マウス遺伝子の特徴を有する一連のバンド、
および供与体ハムスター遺伝子の特徴を有する第二の一
連のバンドが観察される。
In the first experiment, DNA from A29 cells, an mtx-resistant CHO derivative that synthesizes the mutant dhfr, was transformed into mouse L
Added to the culture of cells. 1 for mtx resistant population
From 10 populations / 5 × 10 5 cells / 20 μg cell DNA. This DNA was a potent donor of the tk gene, although no population was observed upon transformation with DNA obtained from wild-type mtx-sensitive cells. The definitive evidence that we resulted in the transfer of the mutant hamster dhfr gene was obtained by demonstrating the presence of the hamster gene in mouse transformants. The limited maps of the mouse and hamster dhfr genes differ markedly and make it possible to distinguish these genes in contaminated outcross experiments. In all the transformations tested, two sets of restriction fragments homologous to the mouse dhfr cDNA clone, a series of bands characteristic of the endogenous mouse gene,
And a second series of bands characteristic of the donor hamster gene is observed.

【0049】dhfrの所在する場所の形質転換の有用性は
形質転換の、およびmtx に対する自然の耐性の双方の相
対頻度の関数である。摘出されたすべてのmtx 耐性L細
胞は内生遺伝子の増幅よりもむしろ形質転換から結果と
して生じることの実証はdhfrの増幅がこの細胞系におい
ては稀な出来事であることを示唆する。マウス テラト
ーマとラット肝臓細胞を含む他の細胞系統を形質転換さ
せるための試みがなされ、そしてこの例においては異種
交配研究がmtx 耐性の獲得は内生dhfr遺伝子の増幅から
結果として生じることが明らかとなる。精製せられたdh
fr遺伝子の使用は多分形質転換の頻度を著しく増大する
ことによるこれら困難性に打ち克つことにある。
The utility of dhfr locus transformation is a function of the relative frequency of both transformation and natural resistance to mtx. Demonstration that all isolated mtx-resistant L cells result from transformation rather than amplification of endogenous genes suggests that amplification of dhfr is a rare event in this cell line. Attempts have been made to transform other cell lines, including mouse teratoma and rat liver cells, and in this example cross-bred studies revealed that acquisition of mtx resistance resulted from amplification of the endogenous dhfr gene. Become. Purified dh
The use of the fr gene is probably to overcome these difficulties by significantly increasing the frequency of transformation.

【0050】最初の形質転換体において観察せられるdh
frのコピー数は低い。この観察は単一突然変異dhfr遺伝
子が選択された基準(0.1μg /ml mtx)の下で細胞mtx 耐
性の与えることが出来ることを示唆する以前の研究(Fl
intoff, W. F.,等、Cell 2:245〜262 (1976))と一致す
る。これら最初の耐性形質転換体の医薬品濃度を段階的
に増すことに対して曝露することは、新しく転移された
突然変異種ハムスターdhfr遺伝子の増幅から生ずる高め
られたmtx 耐性による細胞の選択を結果として起こす。
いかなる形質転換体においても、内生マウス遺伝子の増
幅は選択された圧力に応じて観察されなかった。単一の
突然変異種遺伝子は多分単一野生型遺伝子よりも与えら
れた濃度のmtx に対する顕著に大きな耐性を与える。も
し増幅の頻度が低ければ単に増幅という出来事の最少数
を有する耐性変種を選択することになる。新しく転移さ
れた遺伝子は内生遺伝子よりも容易に増幅されるであろ
う。
Dh observed in the first transformant
The copy number of fr is low. This observation suggests that a single mutant dhfr gene can confer cellular mtx resistance under selected criteria (0.1 μg / ml mtx) in previous studies (Fl
intoff, WF, etc., Cell 2: 245-262 (1976)). Exposure of these initial resistant transformants to escalating drug concentrations resulted in selection of cells by increased mtx resistance resulting from amplification of the newly transposed mutant hamster dhfr gene. Wake up.
No amplification of the endogenous mouse gene was observed in any of the transformants depending on the pressure selected. A single mutant gene probably confers significantly greater resistance to a given concentration of mtx than a single wild-type gene. If the frequency of amplification is low, then one will select a resistant variant that has the fewest number of events of simply amplification. The newly transferred gene will be more easily amplified than the endogenous gene.

【0051】突然変異種dhfr遺伝子は選択可能でない遺
伝的要素を、培養された細胞へ導入するための優性転移
ベクターとして用いられた。一つの実験的アプローチは
有能な細胞が高頻度で他の物理的に結合されていない遺
伝子を集積するという以前になされた観察(Wigler, M.
等、Cell 16:777 〜785 (1979))を開発する。pBR322DN
A に曝露された培養物は突然変異種dhfr遺伝子を含む遺
伝性DNA と共にバクテリアのプラスミドの複合コピーを
含むmtx 耐性細胞系統の因となる。
The mutant dhfr gene was used as a dominant transfer vector to introduce non-selectable genetic elements into cultured cells. One experimental approach was the previous observation that competent cells frequently accumulate other, physically uncoupled genes (Wigler, M.
Et al., Cell 16: 777-785 (1979)). pBR322DN
Cultures exposed to A cause an mtx-resistant cell line containing a complex copy of the bacterial plasmid with heritable DNA containing the mutant dhfr gene.

【0052】遺伝的ベクター付けに対する改変されたア
プローチはpBR322連鎖を形質転換に先だって選択可能な
dhfr遺伝子に結紮することを含む。この産物はまた複合
pBR322連鎖を含む形質転換を生ずる。dhfrの増幅はpBR3
22連鎖の増幅を結果として生ずるが、しかし増幅のパタ
ーンは細胞系統によって異なる。一つの例においてはす
べてのpBR322連鎖はmtx 濃度の増加によって増幅する。
他の系統では、連鎖のサブセットが増幅する。また他の
系統では連鎖は失われたかもしくは再配列されたように
思われる。いくらかの系統では、増幅は40μg/mlまでの
mtx 濃度を増加することにともなって進行するが、一方
他のものでは、増幅は2 μg/mlで中止する。現在、増幅
過程は理解されてもいないし、また増幅単位が定義され
てもいない。これら複雑な出来事に対する原因となるい
かなる機構も、それらが培養された細胞の中へ導かれる
いかなる遺伝子の投与を実質的に調節するために開発さ
れ得ることは明らかである。
A modified approach to genetic vectoring allows selection of pBR322 linkages prior to transformation
Including ligation to the dhfr gene. This product is also complex
Results in a transformation containing the pBR322 linkage. dhfr amplification is pBR3
The result is 22-linked amplification, but the pattern of amplification varies by cell line. In one example, all pBR322 linkages amplify with increasing mtx concentration.
In other strains, a subset of linkages is amplified. In other lines, linkage appears to have been lost or rearranged. Amplification up to 40 μg / ml in some strains
It progresses with increasing mtx concentration, while in others the amplification is stopped at 2 μg / ml. Currently, the amplification process is not understood and the amplification units are not defined. It is clear that any mechanism responsible for these complex events can be developed to substantially regulate the administration of any gene that leads them into cultured cells.

【0053】[材料及び方法]当該実験を行うための材
料及び方法は以下のとおりである。 細胞培養 Ltk クローンDの誘導体(Ltk aprt, Kit, S. 等., Es
p. Cell Res. 31:291〜312(1963) )は10%仔牛血清
(フローラボラトリーズ,ロックビル,メリーランド)
と50μg/mlのジアミノブリン(DAP) を含むズルベッコの
変性イーグルの培地(DME) の中に養われた。形質転換に
先立って、細胞は洗浄され、DAP の存在しない状態で3
世代にわたって成長せられた。形質転換されたdhfr(mt
x に対する耐性を与えられた)A29mtxRiiiを含むチャイ
ニーズハムスター細胞系(Flintoff,W.F., 等., Somati
c Cell Genetics 2:245〜261(1976) )は3Xー非選択
性アミノ酸,10%仔牛血清、および1μg/mlアミトブテ
リンを補充されたDME で繁殖せられた。増幅実験のため
に、培地は更に20μg/mlのメトトレキセイトを補充され
た。ねずみ類 Ltk- aprt細胞は Ltk- クローンD細胞の
aprt陰性誘導体である。細胞は成長培地中で養われ、Wi
gler, M., 等、PNAS76:1373 〜1376(1979)に記述された
ように形質転換に対して準備された。Hep-2 (人間),
HeLa(人間),CHO (チャイニーズ ハムスター卵
巣),および Ltk- 細胞は成長培地の中で成長された。
LH2b,ヘルペス単純ウイルス tkDNA で形質転換された
Ltk- の誘導体は15μg/mlでヒポキサンチン、0.2 μg/m
lでアミノブテリン,そして5.0 μg/mlでチミジンを含
む成長培地(HAT) (Wigler, M., 等、 Cell 1:223 〜23
2(1977) )中にて養われた。すべての培地皿はヌンクロ
ン(バンガード インターナショナル,ネプチューン,
N.J.)プラスチックであった。OTT 6050移植系統の腫瘍
から得られた供給体独立マウス テトラトカルシーノー
マ細胞培養物系統6050P (Watanabe, T., 等、 PNAS 7
5:5113 〜5117(1978))は野生型,またはtk+ 親として
用いられ、そしてここにTCC wt. と命名される。この系
統はX/O性染色体型の、Watanabe, T., 等、(1978)に
記述される特性を有する39染色体の様式番号を持つ。該
細胞は10%の胎児仔牛血清の入ったズルベッコの変性イ
ーグルの培地中で成長せられた。 3μg/mlの突然変異を
起こすNーメチルーN’ーニトローNーニトロソグアニ
ジンに対して3時間の曝露の後、細胞は2週間回復せら
れそしてそれから80μg/mlのBrdUrdの入った培地に移さ
れた、一連の耐性クローンが単離され、本形質転換実験
において用いられるクローン系統(TCC tk- )が供給さ
れた。この系統は10-8以下の野生型への隔世遺伝頻度を
有する。形質転換に先立って、細胞はBrdUrdの30μg/ml
の入った培地中で養われ、洗浄せられ、そして該医薬の
存在しない状態において三世代にわたって成長せられ
た。形質転換効率はマウスLー細胞(Ltk- ) のtk- 欠如
系統のそれ(Kit,S.,等、Exp. Cell.Res. 331:297〜312
(1963) )と比較された。
[Materials and Methods] Materials and methods for carrying out the experiment are as follows. Cell culture Derivatives of Ltk clone D (Ltk aprt, Kit, S. et al., Es
p. Cell Res. 31: 291 ~ 312 (1963)) is 10% calf serum (Flow Laboratories, Rockville, MD).
And in Zlubeco's modified Eagle's medium (DME) containing 50 μg / ml diaminobulin (DAP). Prior to transformation, cells were washed and in the absence of DAP 3
It has been grown for generations. Transformed dhfr (mt
Chinese hamster cell line (Flintoff, WF, et al., Somati) containing A29mtx Riii (conferred to x)
c Cell Genetics 2: 245-261 (1976)) were propagated in DME supplemented with 3X-nonselective amino acids, 10% calf serum, and 1 μg / ml amitobuterin. For amplification experiments, the medium was supplemented with an additional 20 μg / ml methotrexate. Rodent Ltk - aprt cells are Ltk - clone D cells
It is an aprt negative derivative. Cells are nourished in growth medium and Wi
Prepared for transformation as described by gler, M., et al., PNAS 76: 1373-1376 (1979). Hep-2 (human),
HeLa (human), CHO (Chinese hamster ovary), and Ltk - cells were grown in growth medium.
LH2b, transformed with herpes simplex virus tkDNA
Ltk - derivatives hypoxanthine at 15μg / ml, 0.2 μg / m
Growth medium (HAT) containing aminobuterin at 1 and thymidine at 5.0 μg / ml (Wigler, M., et al. Cell 1: 223-23
2 (1977)). All medium dishes are Nunclon (Vanguard International, Neptune,
NJ) It was plastic. Donor-independent mouse tetratocalcinoma cell culture line 6050P (Watanabe, T., et al., PNAS 7 obtained from tumor of OTT 6050 transplant line)
5: 5113-5117 (1978)) was used as the wild type, or tk + parent, and is herein named TCC wt. This strain has an X / O sex chromosome type, a 39-chromosome pattern number with the characteristics described in Watanabe, T., et al. (1978). The cells were grown in Zulbecco's modified Eagle's medium containing 10% fetal calf serum. After 3 hours of exposure to 3 μg / ml mutagenizing N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine, cells were allowed to recover for 2 weeks and then transferred to medium containing 80 μg / ml BrdUrd, a series of resistant clones were isolated, clonal lines used in this transformation experiments (TCC tk -) is supplied. This line has a biennial inheritance frequency to wild type of 10 -8 or less. Prior to transformation, cells should be BrdUrd 30 μg / ml
They were nourished in culture medium, washed and grown for three generations in the absence of the drug. Tk of - transformation efficiency mouse L over cells (Ltk) - It (Kit lack lineage, S, etc., Exp Cell.Res 331:... 297~312
(1963)).

【0054】[ゲノムDNA の抽出と制限エンドヌクレア
ーゼ切断]高分子量のDNA は培養された細胞(CHO, LH2
b,およびHeLa)から、または先に述べたように(Wigle
r, M., 等、 Cell 14:725〜731(1978) )、凍結された
ラビット肝臓から得られた。高分子量鮭精子DNA はウォ
ーシントンから得られた。制限エンドヌクレアーゼ切断
(BamI,HindIII ,Kpn I,および XbaI) は50mM Nac
l, 10mM トリス・Hcl,5mM MgCl2, 7mMメルカプトエタノ
ール,および牛の血清アルブミンを100 μg/mlで含むバ
ッファー(pH7.9) において行われた。酵素対DNA 比率は
少なくともDNA の2単位/μg であり、反応混合物は37
℃で少なくとも2時間熟成せられた。消化の完了をモニ
ターするために、1μl のニック・形質転換されたアデ
ノウイルスー2〔32P〕DNA が反応体積の5μl で少な
くとも2時間熟成され、切断生成物は1%アガローズゲ
ル中での電気泳動によって分離され、そして消化はクロ
ネックス2DCX 線フィルムに乾燥ゲルを感光されること
によってモニターされた。CVー1ー感染された細胞か
ら、先に述べたように損傷していないヘルペス シンプ
レックス ウイルス(HSV )DNA が単離された(Pellic
er, A., 等、 Cell14:133〜141(1978) )。DNA は6mM
トリス(pH7.9), 6mM MgCl2, 6mM 2ーメルカプトエタノ
ール、6mMNaClおよび200 μg/ml牛の血清アルブミンを
含むバッファーにおいて KpnI(ニューイングランド、
バイオラボ)によって消化された。限定されたDNA は0.
5 %アガローズゲル(17 ×20×0.5cm)を介して24時間、
70Vで電気泳動によって分別され、そして5.1kb のtk-
含有断片が Maxam, A. M. およびGilbert,M. PNAS 74:5
60〜564(1977), およびWigler, M., 等、 Cell 14:725
〜731(1978) )によって述べられているようにゲルから
抽出された。φX 174am3RFIDNAはベテスダ リサー
チ ラボラトリーズから購入された。プラスミド pBR32
2 DNA はE. Coli HB 101中で成長せられ、Clewell, D.
B., J.Bacteriol. 110:667 〜676(1972) の方法によっ
て精製せられた。λシャロン4A誘導体(RβG)中のクロ
ーニングされたラビットβ巨大グロビン遺伝子は識別さ
れ、先に述べたようにして単離された(Maniatis, T.,
等、Cell 15:687 〜701(1978) )。増幅実験において、
高分子量DNA の寸法はヘルペス シンプレックス ウイ
ルスDNA とマーカーとしてその XbaI断片を用いて0.3
%アガロースゲル中で電気泳動によって測定された。平
均寸法が75kbよりも大きなDNA のみが増幅実験において
形質転換能力を持っていることが見出された。この実験
において、プラスミドDNA は300 μg/mlエチジウム プ
ロマイドを含むCsClこう配において同比重的遠心分離に
よってクロラムフェニコール増幅された培養物から単離
された。
[Extraction of Genomic DNA and Cleavage of Restriction Endonuclease] High molecular weight DNA was used for culturing cells (CHO, LH2
b, and HeLa) or as mentioned earlier (Wigle
r, M., et al., Cell 14: 725-731 (1978)), obtained from frozen rabbit liver. High molecular weight salmon sperm DNA was obtained from Worthington. Restriction endonuclease cleavage
(BamI, HindIII, KpnI, and XbaI) is 50 mM Nac
l, 10 mM Tris-Hcl, 5 mM MgCl 2 , 7 mM mercaptoethanol, and bovine serum albumin at 100 μg / ml in buffer (pH 7.9). The enzyme to DNA ratio is at least 2 units / μg of DNA and the reaction mixture is 37
Aged at 0 ° C. for at least 2 hours. To monitor the completion of the digestion, 1 μl of nick-transformed adenovirus 2 [ 32 P] DNA was aged in a reaction volume of 5 μl for at least 2 hours and the cleavage product electrophoresed in a 1% agarose gel. , And digestion was monitored by exposing the dried gel to Kronex 2DC X-ray film. As described above, intact herpes simplex virus (HSV) DNA was isolated from CV-1-infected cells (Pellic
er, A., et al., Cell 14: 133-141 (1978)). 6 mM DNA
KpnI (New England, in a buffer containing Tris (pH 7.9), 6 mM MgCl 2 , 6 mM 2-mercaptoethanol, 6 mM NaCl and 200 μg / ml bovine serum albumin.
Biolab). Limited DNA is 0.
24 hours via 5% agarose gel (17 x 20 x 0.5 cm)
Fractionated by electrophoresis 70V, and 5.1kb of tk -
Fragments containing Maxam, AM and Gilbert, M. PNAS 74: 5
60-564 (1977), and Wigler, M., et al., Cell 14: 725.
~ 731 (1978)) and extracted from the gel. The φX 174am3R FIDNA was purchased from Bethesda Research Laboratories. Plasmid pBR32
2 DNA was grown in E. Coli HB 101, Clewell, D.
B., J. Bacteriol. 110: 667-676 (1972). The cloned rabbit β giant globin gene in the λ Sharon 4A derivative (RβG) was identified and isolated as described previously (Maniatis, T.,
Et al., Cell 15: 687-701 (1978)). In the amplification experiment,
The size of the high molecular weight DNA is 0.3 using herpes simplex virus DNA and its XbaI fragment as a marker.
Measured by electrophoresis in a% agarose gel. Only DNA with an average size greater than 75 kb was found to be transforming in amplification experiments. In this experiment, plasmid DNA was isolated from chloramphenicol-amplified cultures by isobaric centrifugation in a CsCl gradient containing 300 μg / ml ethidium bromide.

【0055】[形質転換および選択]形質転換調書はGr
aham, F. L. およびVander Eb, A. J., Virology, 52:4
56〜457(1973) において述べられたように、以下の改変
をともなう。形質転換の1日前に、細胞は皿あたり0.7
×106 細胞で植え付けられた。形質転換の4時間前に培
地は変更された。1mMトリス(pH7.9)/0.1mM EDTAにおい
て溶解された無菌の、エタノール沈澱された高分子量ま
たは制限エンドヌクレアーゼー切断された真核DNA は40
μg/mlでDNA 、および250mM CaCl2 を含むDNA /CaCl2
(マリンクロト)を調整するために用いられた。2倍に
濃縮されたヘペス緩衝化された含塩物(2XHBS) が調整さ
れた。それは280mM NaCl, 50mMヘペス,および1.5mM 燐
酸ソーダ、を含むpH7.10±0.05に調節された。DNA / C
aCl2溶液は無菌2XHBS の同量に滴加された。綿栓のつい
た1ーmlの無菌プラスチック ピペットが2XHBS を含む
混合管の中へ挿入され、DNA が添加されている間吹込み
によって気泡が導入された。燐酸カルシウム/DNA 沈澱
物は室温で30〜45分で攪拌なしで形成せしめられる。沈
澱物はそれからプラスチック ピペットにそっととられ
ることによって混合され、そして皿あたり1mlの沈澱物
が直接に受入細胞を覆っている成長培地の10mlに添加さ
れた。37℃で4時間熟成の後、培地は置き換えられ、そ
して該細胞は更に20時間、熟成される。その時、選択性
圧力が及ぼされる。tk+ 選択に対しては、培地はHAT を
含む成長培地に変えられる。aprt+ 選択に対しては、細
胞はトリプシン化され、低密度で(10ーcm皿あたり約0.
5 ×106 細胞)0.05mMアザセリンと0.1mM アデニンを含
む培地中に置換せられた。tk+ およびaprt+ 選択の両方
に対しては、選択性培地はその次の日,2日後、そして
次いで形質転換体クローンが生じている2〜3週間にわ
たって3日毎に変えられた。集団はクローニングシリン
ダーを用いて摘出され、そして集団の残りはホルムアル
デハイド固定とジエムサでの染色の後記録された。特徴
づけに対しては、クローンは続いて選択性圧力下にマス
培地の中で成長させられた。記録は単離された各々のク
ローンに対して2倍になった細胞のみかけの数について
保持された。
[Transformation and selection] The transformation record is Gr
aham, FL and Vander Eb, AJ, Virology, 52: 4
56-457 (1973) with the following modifications. One day before transformation, cells were 0.7 per dish.
Seed at × 10 6 cells. The medium was changed 4 hours before transformation. Sterile, ethanol-precipitated high molecular weight or restriction endonuclease-cleaved eukaryotic DNA lysed in 1 mM Tris (pH 7.9) /0.1 mM EDTA
DNA in [mu] g / ml, and a 250mM CaCl 2 DNA / CaCl 2
It was used to adjust (Marine croto). A two-fold concentrated Hepes buffered salt (2XHBS) was prepared. It was adjusted to pH 7.10 ± 0.05 with 280 mM NaCl, 50 mM Hepes, and 1.5 mM sodium phosphate. DNA / C
The aCl 2 solution was added dropwise to the same volume of sterile 2X HBS. A 1-ml sterile plastic pipette with a cotton plug was inserted into a mixing tube containing 2X HBS and air bubbles were introduced by bubbling while DNA was added. The calcium phosphate / DNA precipitate is allowed to form at room temperature for 30-45 minutes without stirring. The precipitate was then mixed by gently picking it up in a plastic pipette and 1 ml of precipitate per dish was added directly to 10 ml of growth medium covering the recipient cells. After aging at 37 ° C for 4 hours, the medium is replaced and the cells are aged for an additional 20 hours. The selective pressure is then exerted. For tk + selection, the medium is changed to growth medium containing HAT. For aprt + selection, cells were trypsinized and at low density (approximately 0.
5 × 10 6 cells) were replaced with a medium containing 0.05 mM azaserine and 0.1 mM adenine. For both tk + and aprt + selection, the selective medium was changed the following day, after 2 days, and then every 3 days for a few weeks during which the transformant clones were occurring. Populations were excised using cloning cylinders, and the rest of the population was recorded after formaldehyde fixation and staining with Diemsa. For characterization, clones were subsequently grown in mass medium under selective pressure. Records were kept for the apparent number of cells doubled for each clone isolated.

【0056】Ltk- aprt+ 細胞のmtx 耐性形質転換体はA
29mtxRiii細胞からの高分子量DNAによる形質転換および
10%仔牛血清と0.2 μg/mlアメトプテリンを含むDME に
おける選択の後に得られた。tk+ 選択に対しては、細胞
はメトトレキセイトに対する耐性のために、HAT 培地中
で成長せられ、細胞はメトトレキセイトの0.1 μg/mlを
補充された培地中で選択された。集団は各々形質転換体
が独立の出来事から起こることを確信するため個別の皿
からクローニングされた。A29 DNA と線状化pBR322DNA
との結紮体は供給者によって推められた条件の下にSal
Iー切断されたDNA とT4 リガーゼ(ベセスダ リサー
チ ラボラトリーズ)との1:1比( WW )を熟成す
ることによって調整された。燐酸カルシウム沈澱は 2μ
g の結紮体と18μg の担体/mlを用いて調整せられ、そ
して受入体細胞に添加された(結紮体の量はプラスミド
が形質転換を阻害するという観察のために限定され
る)。該DNA は該細胞と4 〜12時間接続を保たれ、そし
て培地はそれから吸入せられそして新しいDME に置き換
えられた。選択性圧力は24時間及ぼされ、次いでDNAに
対して曝露された。2 〜3 週間後に、集団はクローニン
グシリンダーを用いて単離された。
Mtx-resistant transformants of Ltk - aprt + cells are A
Transformation with high molecular weight DNA from 29 mtx Riii cells and
Obtained after selection in DME containing 10% fetal calf serum and 0.2 μg / ml amethopterin. For tk + selection, cells were grown in HAT medium due to resistance to methotrexate and cells were selected in medium supplemented with 0.1 μg / ml methotrexate. Each population was cloned from an individual dish to ensure that each transformant resulted from an independent event. A29 DNA and linearized pBR322 DNA
The ligature with Sal under the conditions recommended by the supplier.
It was prepared by aging a 1: 1 ratio ( W / W ) of I-cleaved DNA to T 4 ligase (Bethesda Research Laboratories). Calcium phosphate precipitation is 2μ
Prepared with g ligature and 18 μg carrier / ml and added to recipient cells (the amount of ligation is limited due to the observation that the plasmid inhibits transformation). The DNA was kept in contact with the cells for 4-12 hours, and the medium was then aspirated and replaced with fresh DME. Selective pressure was applied for 24 hours and then exposed to DNA. After 2-3 weeks the population was isolated using cloning cylinders.

【0057】マウステトラトカルシノーマ細胞実験にお
いて、形質転換はTCC tk- 細胞が形質転換1日前に 3×
105 細胞/皿で接種されたことを除いては前に述べたと
同様に形質転換が行われた。付着細胞の各々の皿に対し
て、4 μg の組換えプラスミドで調整せられた燐酸カル
シウム/DNA 沈殿物,Ltk - aprt- 細胞から得られた高
分子量DNA の20μg の存在下Bam H1で消化されたPtk-1
が添加された。加うるに、いくらかの細胞はサンペンシ
ョンで処理された(Willecke, K., 等、 Molec. Genet.
170:179 〜185(1979) )7 ×106 の新しくトリプシン化
されたTCC tk- 細胞はBam H1ー開裂されたプラスミドPt
k-1 からのDNA10 μg および鮭精子からの高分子量DNA
の150 μg で調整された燐酸カルシウム/DNA 沈澱物と
混合された。Willecke, K., 等(1977)において述べられ
たように遠心分離、再懸濁、そして振盪の後に細胞は成
長培地中に再び薄く覆われた。3日後に、培地はHAT 培
地に置き換えられ、形質転換体の集団は2週間後に単離
された。
[0057] In mice tetra solved Resid Norma cell experiments, transformation TCC tk - cells 3 × 1 day prior to transformation
The transformation was performed as described above except that the cells were seeded at 10 5 cells / dish. For each dish of adherent cells, 4 μg of calcium phosphate / DNA precipitate conditioned with recombinant plasmid, digested with Bam H1 in the presence of 20 μg of high molecular weight DNA obtained from Ltk - aprt - cells. Ptk-1
Was added. In addition, some cells were treated with Sunpension (Willecke, K., et al., Molec. Genet.
170: 179 ~185 (1979)) 7 × 10 6 freshly trypsinized been TCC tk - plasmids Pt cells that are Bam H1 over cleaved
10 μg DNA from k-1 and high molecular weight DNA from salmon sperm
Of 150 μg of calcium phosphate / DNA precipitate prepared. After centrifugation, resuspension, and shaking, cells were re-thinned in growth medium as described in Willecke, K., et al. (1977). After 3 days, the medium was replaced with HAT medium and the transformant population was isolated after 2 weeks.

【0058】共形質転換実験は染色体成人βーグロビン
遺伝子を含むHindIII ー開裂されたプラスミドpHβ-8の
4 μg と共にBam H1ー消化されたPtk-1 DNA の4 μg で
行われた(Lawn,R.M.,等、 Cell 15:1157 〜1174(197
8))。Tk+ 形質転換体は0.1mMヒポキサンチン/o.4 μM
アミノブテリン/16μM チミジン(HAT) を含む成長培
地の中で選択された。集団はクローニングシリンダーで
摘出され、マス培地の中で成長された。
Cotransformation experiments were performed on the HindIII-cleaved plasmid pHβ-8 containing the chromosomal adult β-globin gene.
Performed with 4 μg of Bam H1-digested Ptk-1 DNA together with 4 μg (Lawn, RM, et al., Cell 15: 1157-1174 (197).
8)). Tk + transformant is 0.1 mM hypoxanthine / o.4 μM
Selected in growth medium containing aminobuterin / 16 μM thymidine (HAT). Populations were excised with cloning cylinders and grown in trout medium.

【0059】[定義されたDNA 連鎖とHSVtk 遺伝子の共
形質転換]Ltk- aprt- マウス細胞は1 〜10μg のΦ17
4,1 μg pBR322または1 μg の RβG ー1DNA のいずれ
かによって1 μg のHSV ー1遺伝子と10〜20μg の鮭精
子担体DNA との存在下で先に述べたように(Wigler,
M., 等、PNAS 76:1373〜1376(1979))形質転換された。
Tk+ 形質転換はヒポキサンチン、アミノブテリン、およ
びチミジン(HAT) と10%の仔牛血清を含むDME において
選択された。単離された集団はクローニングシリンダー
を用いて摘出されそしてマス培地の中で成長された。
[Cotransformation of HSVtk gene with defined DNA linkage] Ltk - aprt - mouse cells were expressed as 1-10 μg of Φ17.
As described above in the presence of 1 μg of HSV-1 gene and 10-20 μg of salmon sperm carrier DNA with either 4,1 μg pBR322 or 1 μg of RβG-1 DNA (Wigler,
M., et al., PNAS 76: 1373-1376 (1979)).
Tk + transformation was selected in DME containing hypoxanthine, aminobuterin, and thymidine (HAT) and 10% calf serum. Isolated populations were excised using cloning cylinders and grown in mass medium.

【0060】[酵素検定]抽出物は0.5 %トライトンX
ー100 を含む0.1ml の0.02M 燐酸カリウム,pH7,の中に
洗滌した細胞粒(約107 細胞)を再懸濁することによっ
て得られた。700Xg遠心分離の25分後に得られた上澄液
(チトプラズム)は酵素活性の定量と電気泳動のために
用いられた。aprtおよび蛋白質は先に述べられたように
検定された(Chasin, L. A., Cell 2:37〜41(1974))。
該反応混合物中における3mM チミジン トリホスフェイ
ト,5'ーヌクレオチダーゼの阻害物質(Murray, A. W.
およびFriedrichs, B., Biochem, J. 111:83〜89(196
9))の含有はAMP 回復を増加せず、そしてそれはヌクレ
オチダーゼがaprt活性の測定を妨害していないことを示
す。aprtの導電収束は本質的にhprtに対して述べられた
(Chasin, L. A. およびUrlaub, G. Somat. Cell Gene
t. 2:453 〜467(1976) )ように次の例外とともに行わ
れた。アムホリン(LKB) 混合液の0.8% pH2.5〜4, 0.8%
pH4 〜6, および0.4% pH5〜7 を含むポリアクリルアマ
イドゲル酵素活性を検定するために、[2-3H]アデニン
[0.04mM, 1Ci/mmd, ニューイングランド核(1Ci=3.7×10
10ベクレム)]がヒポキサンチンに対して置換された。
[Enzyme Assay] Extract is 0.5% Triton X
It was obtained by resuspending washed cell granules (about 10 7 cells) in 0.1 ml of 0.02 M potassium phosphate, pH 7, containing -100. The supernatant (cytoplasm) obtained 25 minutes after 700 × g centrifugation was used for quantification of enzyme activity and electrophoresis. Aprts and proteins were assayed as previously described (Chasin, LA, Cell 2: 37-41 (1974)).
Inhibitor of 3 mM thymidine triphosphate, 5'-nucleotidase in the reaction mixture (Murray, AW
And Friedrichs, B., Biochem, J. 111: 83-89 (196
The inclusion of 9)) did not increase AMP recovery, which indicates that nucleotidase does not interfere with the measurement of aprt activity. The conductivity focusing of aprt was essentially described for hprt (Chasin, LA and Urlaub, G. Somat. Cell Gene
t. 2: 453-467 (1976)) with the following exceptions. Amphorin (LKB) 0.8% of mixed solution pH2.5〜4, 0.8%
To assay the enzyme activity of polyacrylic amide gel containing pH 4-6, and 0.4% pH 5-7, [2- 3 H] adenine was used.
[0.04mM, 1Ci / mmd, New England Nuclear (1Ci = 3.7 × 10
10 Beklem)] was substituted for hypoxanthine.

【0061】[th活性の検定]特定活性測定のために、
単層培養物からの細胞は燐酸バッファー血清の中へ削落
され洗浄せられた。細胞粒は5容量の抽出バッファー
(0.01M トリス・HCl, pH7.5, 0.01M KCl, 1mM MgCl2,
1mM 2 ・メルカプトエタノール、および50μM チミジ
ン) の中へ懸濁された。該細胞サスペンションは3回凍
結および溶解せられそしてKCl 濃度はそれから0.15M に
調節された。音波をかけた後、チトプラズム抽出物は3
0,000Xg 30 分の遠心分離によって得られ、そして上澄
液はWigler, M.等、Cell16:777〜785(1979) において述
べられたようにtk検定のために用いられた。腫瘍からの
チトプラズム抽出物はポッター−エルベジェーム ホモ
ジナイザー中で細胞の崩壊の後に得られた。それらはそ
れから培養された細胞に対して上に述べたように処理さ
れた。tkの一単位は分あたり1ナノモルのチミジンをチ
ミジンモノホスフェイトに転換する酵素の量として定義
される。 酵素無効化研究において、抗ーHSV ー1tk抗
ー血清または前免疫血清がチトプラズム抽出物の等量と
混合され、そしてATP とマグネシウムが6.7mM に添加さ
れた。該酵素抗体混合物は室温で30分熟成され、2000X
g、10分遠心分離され、その上澄液はtk活性のために検
定せられた。更なる生化学的検定において、細胞培養物
から、および固形腫瘍からの相同体の30,000Xg上澄液が
1.6mm 薄に裁断した5%ポリアクリルアマイド ゲル上で
電気泳動され、そしてLee, L. S. およびCheng, Y.
C., J. Biol. Chem., 251:2600〜2604(1976)に述べられ
たようにしてtk活性に対して検定された。
[Th activity assay] To measure specific activity,
Cells from monolayer cultures were scraped into phosphate buffered serum and washed. Cell granules have 5 volumes of extraction buffer (0.01M Tris-HCl, pH7.5, 0.01M KCl, 1mM MgCl 2 ,
1 mM 2 mercaptoethanol and 50 μM thymidine). The cell suspension was frozen and thawed 3 times and the KCl concentration was then adjusted to 0.15M. After sonication, the cytoplasm extract is 3
Obtained by centrifugation at 0,000 Xg for 30 minutes, and the supernatant was used for the tk assay as described in Wigler, M. et al., Cell 16: 777-785 (1979). Cytoplasmic extracts from tumors were obtained after cell disruption in a Potter-Elve Jame homogenizer. They were then treated as described above for cells cultured. One unit of tk is defined as the amount of enzyme that converts 1 nmole of thymidine to thymidine monophosphate per minute. In the enzyme nulling study, anti-HSV-1tk anti-serum or preimmune serum was mixed with an equal volume of cytoplasm extract and ATP and magnesium were added to 6.7 mM. The enzyme-antibody mixture was aged at room temperature for 30 minutes, 2000X
Centrifuged for 10 minutes, and the supernatant was assayed for tk activity. In a further biochemical assay, 30,000 Xg supernatants of homologues from cell culture and from solid tumors were obtained.
Electrophoresed on a 1.6 mm thin 5% polyacryl amide gel and cut by Lee, LS and Cheng, Y.
Assayed for tk activity as described in C., J. Biol. Chem., 251: 2600-2604 (1976).

【0062】[RNA 単離]全RNA はpH5.1 のフェノー
ル, フェノール/クロロホルム/イソアミルアルコール
(25:24:1, vol/vol), およびクロロホルム/イソアミ
ルアルコール(24:1, vol/vol)によって連続的に抽出を
行なうことによって形質転換されたL細胞の対数的な相
培養物から単離された。エタノール沈澱の後、該RNA は
DNアーゼで消化された(Maxwell, I. H.,等、Nucleic
Acids Res. 4:241〜246(1977) )そしてエタノールで沈
澱された。核とチトプラズムブラクションはWigler,
M., 等、PNAS 76:1373〜1376(1979)に述べられたと同様
に単離され、そしてRNA が上記のようにして抽出され
た。チトプラズム ポリアデニル化RNA がオリゴ(dT)ー
セルローズ クロマトグラフィーによって単離された
(Axel, R., 等、Cell 7:247〜254(1976) )。
[RNA isolation] Total RNA was treated with phenol at pH 5.1, phenol / chloroform / isoamyl alcohol (25: 24: 1, vol / vol), and chloroform / isoamyl alcohol (24: 1, vol / vol). Isolated from logarithmic phase cultures of L cells transformed by successive extractions. After ethanol precipitation, the RNA
Digested with DNase (Maxwell, IH, etc., Nucleic
Acids Res. 4: 241-246 (1977)) and ethanol precipitated. Nuclear and cytoplasmic blasts are Wigler,
M., et al., PNAS 76: 1373-1376 (1979), was isolated as described and RNA was extracted as described above. Cytoplasm polyadenylated RNA was isolated by oligo (dT) -cellulose chromatography (Axel, R., et al., Cell 7: 247-254 (1976)).

【0063】[ cDNA 合成]ラビットとマウスの cDNA
がMyers, J. C. およびSpiegelman, S., PNAS 75:5329
〜5333(1978)に記載のようにしてアビアン ミエロブラ
ストシス ウイルスリバース トランスプリプターセ(R
NAー依存 DNA ポリメラーゼ) を用いて得られた。
[CDNA synthesis] Rabbit and mouse cDNA
By Myers, JC and Spiegelman, S., PNAS 75: 5329
~ 5333 (1978) as described in Avian Myeloblastosis Virus Reverse Transcriptase (R
NA-dependent DNA polymerase).

【0064】[形質転換細胞DNA の単離]細胞はPBS 中
に剥脱されて収穫せられそして1000Xg10分間遠心分離す
る。粒子はTNE[10mMトリス-HCl(pH8.0), 150mM NaCl, 1
0mM EDTA],の40容量に再懸濁され、そしてSDS およびプ
ロティナーゼKが夫々0.2%および100 μg/ml添加され
た。該リセイトは37℃, 5 〜10時間熟成され、そしてそ
れからバッファー飽和フェノールとCHCl3 で連続的に抽
出される。高分子量DNA が該水性相と2 容量の冷エタノ
ールとを混合し、そして直ちに形成された沈澱を取出す
ことによって単離された。該DNA は70% エタノールで洗
浄されそして1mM トリス, 0.1 EDTAに溶解せられた。ク
ローンΦX4とΦX5からの該チトプラズムが Rigold, G.
M.,等、Cell 10:19〜26(1977)に述べられていると同様
に得られた。該フラクションは更にHirt, B., J. Mol.
Biol. 25:365〜369(1967) に述べられたと同様に高分子
量と低分子量のDNA に分別された。
[Isolation of Transformed Cell DNA] Cells are exfoliated and harvested in PBS and centrifuged at 1000 × g for 10 minutes. Particles are TNE [10mM Tris-HCl (pH8.0), 150mM NaCl, 1
Resuspended in 40 volumes of 0 mM EDTA] and added SDS and proteinase K at 0.2% and 100 μg / ml, respectively. The lysate is aged at 37 ° C. for 5-10 hours and then extracted sequentially with buffer saturated phenol and CHCl 3 . High molecular weight DNA was isolated by mixing the aqueous phase with 2 volumes of cold ethanol and immediately removing the formed precipitate. The DNA was washed with 70% ethanol and dissolved in 1 mM Tris, 0.1 EDTA. The cytoplasm from clones ΦX4 and ΦX5 is Rigold, G.
M., et al., Cell 10: 19-26 (1977). The fraction is further Hirt, B., J. Mol.
As described in Biol. 25: 365-369 (1967), it was fractionated into high-molecular weight and low-molecular weight DNA.

【0065】[DNA フィルター異種交配]細胞DNA は制
限エンドヌクレアーゼで処理せられ、アガローズ スラ
ブゲルで電気泳動せられ、ニトロセルロース フィルタ
ーシート上に移され、そしてWigler, M., 等、 PNAS 7
6:1373 〜1376にに述べられたと同様に32PーラベルDNA
プローブで異種交配せられた。形質転換細胞からのDNA
は供給者( ニューイングランド バイオラボ または
ベセスダ リサーチ ラボラトリーズ) によって特定せ
られた条件を用いて種々な制限エンドヌクレアーゼによ
って分解せられた。分解は1.5U/μg の酵素対DNA 比で
37℃2 時間行われた。反応はEDTAの添加によって終結せ
られ、そして生成物は36mMトリス,30mM NaHPO4, 1mM E
DTA(pH7.7)中で水平アガロース スラブゲル上で電気泳
動された。DNA 断片はニトロセルロース シートに移さ
れ、異種交配せられそして前に述べた方法と二つの改変
された方法によって洗浄された(Weinstock, R.,等、PN
AS 75:1299〜1303(1978))。二つのニトロセルロース
フィルターが転移の間用いられた(Jeffreys,A.J. およ
びFlavell, R.A., Cell 12:1097 〜1108(1977))。低位
フィルターは捨てられ、次いで異種交配され、該フィル
ターは2XSSC, 25mM 燐酸ソーダ、1.5mM Na4P2O7, 0.05%
SDSにおいて4 回20分間洗浄せられ、そしてそれから1:
1 および1:5 に希釈したこのバッファーにおいて連続的
に洗浄せられた(Jeffreys, A. J. およびFlavell,R.
A., Cell 12:429〜439(1977) )。増幅実験において、
プローブは32Pーニック転換されたpBR322またはpdhfr-
21, マウスdhfr m-RNAの cDNA コピーのいずれかであっ
た(Chang, A. C. Y., 等、Nature 275:617〜624(197
8) )。
DNA Filter Interbreeding Cellular DNA was treated with restriction endonucleases, electrophoresed on agarose slab gels, transferred onto nitrocellulose filter sheets, and Wigler, M., et al., PNAS 7
32 P-labeled DNA as described in 6: 1373-1376.
Intercrossed with the probe. DNA from transformed cells
Was digested with various restriction endonucleases using conditions specified by the supplier (New England Biolab or Bethesda Research Laboratories). Degradation at an enzyme-to-DNA ratio of 1.5 U / μg
It was performed at 37 ℃ for 2 hours. The reaction was terminated by the addition of EDTA, and the product was 36 mM Tris, 30 mM NaHPO 4 , 1 mM E.
Electrophoresed on a horizontal agarose slab gel in DTA (pH 7.7). The DNA fragments were transferred to nitrocellulose sheets, cross-bred and washed by the method previously described and two modified methods (Weinstock, R., et al., PN.
AS 75: 1299 to 1303 (1978)). Two nitrocellulose
Filters were used during the transition (Jeffreys, AJ and Flavell, RA, Cell 12: 1097-1108 (1977)). The lower filter was discarded and then crossbred, the filter was 2XSSC, 25 mM sodium phosphate, 1.5 mM Na 4 P 2 O 7 , 0.05%.
Washed 4 times for 20 minutes in SDS, and then 1:
Sequential washes in this buffer diluted 1 and 1: 5 (Jeffreys, AJ and Flavell, R.
A., Cell 12: 429-439 (1977)). In the amplification experiment,
The probe is pBR322 or pdhfr- with 32 P-nick conversion.
21, any of the cDNA copies of mouse dhfr m-RNA (Chang, ACY, et al., Nature 275: 617-624 (197
8)).

【0066】[溶液異種交配]32Pーラベルされたグロ
ビン cDNA(2.9 ×108 cpm/μg の特定活性) が0.4M NaC
l/25mM 1.4ーピペラジンジェタンスルホニックアシド(P
ipes), pH6.5/5mM EDTA 中で75℃において過剰のRNA と
異種交配された。熟成時間は70時間を超えない。Rotsが
RNA ヌクレオチドのモル/リッター/時間。時間は秒,
として計算された。異種交配において単一糸状ヌクレア
ーゼS1に対する耐性が与えられた。 cDNA のフラクシ
ョンは記載されたと同様に測定された(Axell, R. 等、
Cell 7:247〜254(1976) )。
[Solution cross-breeding] 32 P-labeled globin cDNA (2.9 × 10 8 cpm / μg specific activity) was 0.4 M NaC.
l / 25mM 1.4-Piperazine Jetane Sulfonic Acid (P
ipes), pH 6.5 / 5mM EDTA, at 75 ° C crossed with excess RNA. Aging time does not exceed 70 hours. Rots
RNA nucleotide moles / liter / hour. Time is seconds,
Was calculated as Resistance to the single filamentous nuclease S1 was conferred in the outcross. The fraction of cDNA was measured as described (Axell, R. et al.,
Cell 7: 247-254 (1976)).

【0067】[RNA フィルター異種交配]RNAは(Baile
y, J. およびDabidson, N., Anal. Biochem 70:75 〜8
5(1976)によって記載されたと同様に5mM メチル水銀
ハイドロオキサイドを含む1%アガローズ ゲル(17 ×20
×0.4cm)を通して電気泳動された。各々の溝におけるRN
A の濃度は0.5 μg/μl であった。電気泳動は室温で11
0V, 12時間であった。Alwine., J.C.等、PNAS 74:5350
〜5354(1979)に述べられたと同様にしてRNA はpH4.0 ク
エン酸塩転移バッファーを用いてジアゾ化セルロース
ペーパーに該ゲルから移された。転移の後、該RNA フィ
ルターは担体RNA を500 μg/ml含む転移バッファーで1
時間熟成された。フィルター上のRNA は32Pーニックー
転換によって特定活性の 2ー8 ×108cpm/ μg にラベル
されたクローニングDNA プローブの50μg /ml 異種交配
され(Weinstock, R.,等、PNAS 75:1299〜1303(197
8))、反応容量はフィルターの25μl/cm2 であった。異
種交配は4X標準血清クエン酸塩(0.15M Nacl/0.015M ク
エン酸ソーダ) /50%ホルムアミド中で57℃, 36〜46時間
であった。異種交配の後、フィルターは2 種類の2X標準
血清クエン酸塩/25mM 燐酸ソーダ/1.5mMピロ燐酸ソーダ
/0.1% ドデシルスルホン酸ソーダ/5mM EDTA 中に37℃30
分間振盪しつつ浸漬してフォルムアミドを除去した。連
続的な洗浄は1Xと5mM EDTAと0.1 % ドデシルスルホン酸
ソーダを含む0.1X標準血清クエン酸塩にて68℃, 各々30
分間であった。
[RNA filter interbreeding] RNA (Baile
y, J. and Dabidson, N., Anal. Biochem 70: 75-8
5 (1976) ) and a 1% agarose gel (17 × 20) containing 5 mM methylmercury hydroxide.
X 0.4 cm). RN in each groove
The concentration of A was 0.5 μg / μl. Electrophoresis at room temperature 11
It was 0V for 12 hours. Alwine., JC, PNAS 74: 5350
~ 5354 (1979), RNA was prepared by diazotized cellulose using pH 4.0 citrate transfer buffer.
Transferred from the gel to paper. After transfer, the RNA filter is washed with transfer buffer containing carrier RNA at 500 μg / ml.
Aged for hours. The RNA on the filter was cross-crossed with 50 μg / ml of a cloning DNA probe labeled with a specific activity of 2-8 × 10 8 cpm / μg by 32 P-nicko conversion (Weinstock, R., et al., PNAS 75: 1299-1303). (197
8)), the reaction volume was 25 μl / cm 2 of the filter. Outcrosses were at 57 ℃ for 36-46 hours in 4X standard serum citrate (0.15M Nacl / 0.015M sodium citrate) / 50% formamide. After crossbreeding, the filters were two 2X standard serum citrate / 25 mM sodium phosphate / 1.5 mM sodium pyrophosphate.
/0.1% sodium dodecyl sulfonate / 5mM EDTA at 37 ℃ in 30 mM
Formamide was removed by dipping while shaking for minutes. Sequential washes were performed with 0.1X standard serum citrate containing 1X and 5mM EDTA and 0.1% sodium dodecyl sulfonate at 68 ° C, 30 each.
It was a minute.

【0068】[形質転換されたマウスL細胞におけるラ
ビットβーグロビンのバーク シャープ分析]異種交配
は80%(vol/vol)ホルムアミド( イーストマン) /0.4MPip
es, pH6.5/0.1mM EDTA/0.4M Nacl中で(Casey, J. およ
びDavidson, N., Nucleic AcidRes 、4:1539〜1552(197
7)); (Berk, A. J. およびSharp, P. A 、Cell 12:72
1 〜732(1977) )、18時間, 1.8Kbp Hha I断片に対して
は51℃、Psi 1 断片に対しては49℃で行われた。該異種
交配はS1ヌクレアーゼで処理され、そして本質的に
(Berk, A. J. 及びSharp, P. A.(1977))に述べられた
方法によって分析された。
[Birk Sharp Analysis of Rabbit β-Globin in Transformed Mouse L Cells] Crossbreeding was 80% (vol / vol) formamide (Eastman) /0.4MPip
es, pH 6.5 / 0.1 mM EDTA / 0.4 M Nacl (Casey, J. and Davidson, N., Nucleic AcidRes, 4: 1539-1552 (197
7)); (Berk, AJ and Sharp, P. A, Cell 12:72.
1-732 (1977)), 18 hours, 51 ° C. for 1.8 Kbp Hha I fragment and 49 ° C. for Psi 1 fragment. The outcrosses were treated with S1 nuclease and analyzed essentially by the method described in (Berk, AJ and Sharp, PA (1977)).

【0069】本開示は本発明に関してすべての本質的な
情報話を記載するものではあるけれども、ここに引用さ
れる多くの刊行物は本発明および技術の様相の背景を理
解することにおいて助けとなるであろう。したがって引
用された刊行物のすべてはここに本開示の中に参照とし
て編入される。
Although this disclosure describes all essential informational material relating to the present invention, many of the publications cited herein are helpful in understanding the context of the invention and aspects of the technology. Will. Accordingly, all cited publications are incorporated herein by reference in the present disclosure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明における共形質転換過程を説明する略式
過程図である。
FIG. 1 is a schematic process diagram illustrating a cotransformation process in the present invention.

【図2】二重選択技法を用いて共形質転換され培養され
ている細胞から外来DNAを回収する方法を説明する略
式過程図である。
FIG. 2 is a schematic process diagram illustrating a method for recovering foreign DNA from co-transformed and cultured cells using the double selection technique.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A61K 38/27 38/43 38/21 39/00 A 39/395 A 45/02 B 8415−4C C12N 15/09 C12P 21/00 F 9282−4B E 9282−4B H 9282−4B C 9282−4B (C12P 21/00 C12R 1:91) A61K 37/26 37/36 37/465 37/48 37/66 B 9050−4B C12N 15/00 A (71)出願人 593220742 マイケル エイチ.ウィグラー MICHAEL H.WIGLER アメリカ合衆国 11724 ニューヨーク, コールド スプリングハーバー ピーオー ボックス100 コールド スプリング ハ ーバー ラボラトリー内 (71)出願人 593220753 ソール ジェイ.シルバスタイン SAUL J.SILVERSTEIN アメリカ合衆国 10533 ニューヨーク, アービントン,バーチ レイン 260 (72)発明者 リチャード アクセル アメリカ合衆国 10025 ニューヨーク, ニューヨーク,リバーサイド ドライブ 410 (72)発明者 マイケル エイチ.ウィグラー アメリカ合衆国 11724 ニューヨーク, コールド スプリング ハーバー 私書箱 100 コールド スプリング ハーバー ラボラトリー内 (72)発明者 ソール ジェイ.シルバスタイン アメリカ合衆国 10533 ニューヨーク, アービントン,バーチ レイン 260─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication location A61K 38/27 38/43 38/21 39/00 A 39/395 A 45/02 B 8415-4C C12N 15/09 C12P 21/00 F 9282-4B E 9282-4B H 9282-4B C 9282-4B (C12P 21/00 C12R 1:91) A61K 37/26 37/36 37/465 37/48 37/66 B 9050-4B C12N 15/00 A (71) Applicant 593220742 Michael H. Wiggler MICHAEL H. WIGLER USA 11724 New York, Cold Spring Harbor Pea Box 100 Cold Spring Harbor Laboratories (71) Applicant 593220753 Sole Jay. Silbastine SAUL J. SILVERSTEIN United States 10533 New York, Irvine, Birch Lane 260 (72) Inventor Richard Axel United States 10025 New York, New York, Riverside Drive 410 (72) Inventor Michael H.C. Wiggler United States 11724 New York, Cold Spring Harbor PO Box 100 Cold Spring Harbor Inside Laboratory (72) Inventor Saul Jay. Sylvastine United States 10533 New York, Irving, Birch Lane 260

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外来DNA(A)分子と、真核細胞に対してメ
トトレキセイト耐性を与えるジハイドロフォレイト リ
ダクターゼをコードしている増幅可能な遺伝子であるDN
A(B)分子とによって共形質転換された真核細胞
1. A DN, which is an amplifiable gene encoding a foreign DNA (A) molecule and a dihydrofolate reductase that confers methotrexate resistance to eukaryotic cells.
Eukaryotic cells cotransformed with the A (B) molecule
【請求項2】 該外来DNA(A)は該外来DNA(B)と予じめ結
合された状態で該真核細胞に挿入される請求項1に記載
の真核細胞
2. The eukaryotic cell according to claim 1, wherein the foreign DNA (A) is inserted into the eukaryotic cell in a state of being preliminarily bound to the foreign DNA (B).
【請求項3】 該外来DNA(A)と該外来DNA(B)とは別個に
該真核細胞に挿入される請求項1に記載の真核細胞
3. The eukaryotic cell according to claim 1, wherein the foreign DNA (A) and the foreign DNA (B) are separately inserted into the eukaryotic cell.
【請求項4】 該外来DNA(A)は選択可能な表現型に関連
しない蛋白質物質をコードしている請求項1に記載の真
核細胞
4. The eukaryotic cell according to claim 1, wherein the foreign DNA (A) encodes a protein substance that is not associated with a selectable phenotype.
【請求項5】 該外来DNA(A)はインターフェロン蛋白質
をコードしている請求項4に記載の真核細胞
5. The eukaryotic cell according to claim 4, wherein the foreign DNA (A) encodes an interferon protein.
【請求項6】 該外来DNA(A)はインシュリンをコードし
ているDNA である請求項4に記載の真核細胞
6. The eukaryotic cell according to claim 4, wherein the foreign DNA (A) is a DNA encoding insulin.
【請求項7】 該外来DNA(A)は成長ホルモンをコードし
ているDNA である請求項4に記載の真核細胞
7. The eukaryotic cell according to claim 4, wherein the foreign DNA (A) is a DNA encoding growth hormone.
【請求項8】 該外来DNA(A)が凝固因子をコードしてい
るDNA である請求項4に記載の真核細胞
8. The eukaryotic cell according to claim 4, wherein the foreign DNA (A) is a DNA encoding a coagulation factor.
【請求項9】 該外来DNA(A)はウイルス抗原または抗体
をコードしているDNAである請求項4に記載の真核細胞
9. The eukaryotic cell according to claim 4, wherein the foreign DNA (A) is a DNA encoding a viral antigen or antibody.
【請求項10】 該外来DNA(A)は一つの酵素をコードし
ているDNA である請求項4に記載の真核細胞
10. The eukaryotic cell according to claim 4, wherein the foreign DNA (A) is a DNA encoding one enzyme.
【請求項11】 該外来DNA(A)は実質的に精製されてい
るDNA である請求項1に記載の真核細胞
11. The eukaryotic cell according to claim 1, wherein the foreign DNA (A) is substantially purified DNA.
【請求項12】 該外来DNA(A)は真核染色体DNA の制限
エンドヌクレアーゼ分解から得られたDNA である請求項
1に記載の真核細胞
12. The eukaryotic cell according to claim 1, wherein the foreign DNA (A) is DNA obtained by restriction endonuclease degradation of eukaryotic chromosomal DNA.
【請求項13】 該外来DNA(A)および/または該DNA(B)
はバクテリアまたはファージDNA に結合している請求項
1に記載の真核細胞
13. The foreign DNA (A) and / or the DNA (B)
The eukaryotic cell according to claim 1, which is bound to bacterial or phage DNA.
【請求項14】 該外来DNA(A)および/または該DNA(B)
はファージ粒子中に内包されるファージDNA に結合して
いる請求項1に記載の真核細胞
14. The foreign DNA (A) and / or the DNA (B)
The eukaryotic cell according to claim 1, wherein the eukaryotic cell is bound to the phage DNA encapsulated in the phage particle.
【請求項15】 該外来DNA(A)および/または該DNA(B)
は燐酸カルシウムで処理されている請求項1に記載の真
核細胞
15. The foreign DNA (A) and / or the DNA (B)
The eukaryotic cell according to claim 1, wherein the cell is treated with calcium phosphate.
【請求項16】 該真核細胞は哺乳動物細胞である請求
項1に記載の真核細胞
16. The eukaryotic cell according to claim 1, wherein the eukaryotic cell is a mammalian cell.
【請求項17】 該哺乳動物細胞はエリスロブラストで
ある請求項16に記載の真核細胞
17. The eukaryotic cell according to claim 16, wherein the mammalian cell is erythroblast.
【請求項18】 該哺乳動物細胞はフィブロブラストで
ある請求項16に記載の真核細胞
18. The eukaryotic cell according to claim 16, wherein the mammalian cell is fibroblast.
【請求項19】 該外来DNA(A)は選択可能な表現型と関
連する蛋白質様物質をコードするDNA(B)に対して1:1
からおよそ 100,000:1の範囲の量で存在する請求項1
に記載の真核細胞
19. The foreign DNA (A) is 1: 1 with respect to the DNA (B) encoding a proteinaceous substance associated with a selectable phenotype.
To about 100,000: 1.
Eukaryotic cell described in
【請求項20】 該外来DNA(B)は医薬品または化学的拮
抗剤に対する耐性に関連する遺伝子からなる選択可能な
表現型と関連する蛋白質様物質をコードする請求項1に
記載の真核細胞
20. The eukaryotic cell according to claim 1, wherein the foreign DNA (B) encodes a proteinaceous substance associated with a selectable phenotype consisting of a gene associated with resistance to a drug or a chemical antagonist.
【請求項21】 医薬品または化学的拮抗剤に対する耐
性に関連する該遺伝子はメトトレキセイト耐性に細胞を
変化させる突然変異ジヒドロフォレイト リダクターゼ
をコードする遺伝子である請求項20に記載の真核細胞
21. The eukaryotic cell according to claim 20, wherein the gene associated with resistance to a drug or a chemical antagonist is a gene encoding a mutant dihydrofolate reductase that changes cells to methotrexate resistance.
【請求項22】 該外来DNA(A)は該真核細胞の染色体DN
A の中へ取り入れられる請求項1に記載の真核細胞
22. The foreign DNA (A) is a chromosome DN of the eukaryotic cell.
The eukaryotic cell according to claim 1, which is incorporated into A.
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ICN-UCLA SYMPOSIA ON MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY=1979 *
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