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JP4374454B2 - F9 embryonic tumor cells that can be used for protein production and use thereof - Google Patents

F9 embryonic tumor cells that can be used for protein production and use thereof Download PDF

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JP4374454B2 JP2005130194A JP2005130194A JP4374454B2 JP 4374454 B2 JP4374454 B2 JP 4374454B2 JP 2005130194 A JP2005130194 A JP 2005130194A JP 2005130194 A JP2005130194 A JP 2005130194A JP 4374454 B2 JP4374454 B2 JP 4374454B2
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Description

本発明は、少なくともタンパク質の生産に用いることが可能なF9胚性腫瘍細胞とその利用とに関するものであり、特に、ラミニンα1遺伝子を改変することにより、ラミニンをはじめとするさまざまなタンパク質や組み換えタンパク質を組み込んだ細胞外マトリックスや分泌タンパク質等を大量かつ安価に生産する用途に好適に用いることができるF9胚性腫瘍細胞とその代表的な利用技術とに関するものである。   The present invention relates to F9 embryonic tumor cells that can be used at least for protein production and use thereof, and in particular, various proteins including laminin and recombinant proteins by modifying laminin α1 gene. The present invention relates to an F9 embryonic tumor cell that can be suitably used for the purpose of producing an extracellular matrix, secreted protein, and the like that incorporate sucrose in a large amount and at low cost, and a typical application technique thereof.

基底膜は、ラミニン、IV型コラーゲン、ナイドジェンおよびパールカンを主成分として含む厚さ100nm程度の構造物である。近年、上皮細胞や実質細胞の極性の維持、増殖、生存および分化が、基底膜と細胞表面のレセプター分子との相互作用によって制御されていることを示す証拠が多く得られている。   The basement membrane is a structure having a thickness of about 100 nm containing laminin, type IV collagen, nidogen and perlecan as main components. In recent years, much evidence has been obtained that shows that the maintenance, proliferation, survival and differentiation of epithelial cells and parenchymal cells are controlled by the interaction between the basement membrane and cell surface receptor molecules.

基底膜の主要構成タンパク質の一つであるラミニンは、α鎖、β鎖、γ鎖の3本のサブユニットからなるヘテロ3量体タンパク質であって、それぞれのサブユニットには、5種類、3種類(または4種類)および3種類のアイソフォームの存在が知られている。それらの組み合わせによって、種々の機能を示すラミニンアイソフォームが構成される。   Laminin, one of the main constituent proteins of the basement membrane, is a heterotrimeric protein composed of three subunits of α chain, β chain, and γ chain. The existence of types (or four) and three types of isoforms is known. These combinations constitute laminin isoforms that exhibit various functions.

ラミニン−1は、α1β1γ1、ラミニン−2は、α2β1γ1、ラミニン−3は、α1β2γ1、ラミニン−4は、α2β2γ1、ラミニン−5は、α3β3γ2、ラミニン−6は、α3β1γ1、ラミニン−7は、α3β2γ1、ラミニン−8は、α4β1γ1、ラミニン−9は、α4β2γ1、ラミニン−10は、α5β1γ1、ラミニン−11は、α5β2γ1、ラミニン−12は、α2β1γ3、ラミニン−13は、α3β2γ3、ラミニン−14は、α4β2γ3、ラミニン−15は、α5β2γ3の各組み合わせである。   Laminin-1 is α1β1γ1, laminin-2 is α2β1γ1, laminin-3 is α1β2γ1, laminin-4 is α2β2γ1, laminin-5 is α3β3γ2, laminin-6 is α3β1γ1, laminin-7 is α3β2γ1, laminin -8 is α4β1γ1, laminin-9 is α4β2γ1, laminin-10 is α5β1γ1, laminin-11 is α5β2γ1, laminin-12 is α2β1γ3, laminin-13 is α3β2γ3, laminin-14 is α4β2γ3, laminin-14 15 is each combination of α5β2γ3.

以上のように、ラミニンは、多くのラミニンアイソフォームからなり、他の基底膜主要構成タンパク質と比較して多様性に富む。したがって、各ラミニンアイソフォームが基底膜の多様性を規定する重要な分子であることが示唆されている。実際、これらラミニンアイソフォームは、様々の組織において発生段階に応じた特異的な発現パターンを示す。またラミニンの各サブユニットのノックアウトマウスは特異的な表現型を示す。以上のことは、各ラミニンアイソフォームが細胞の増殖、生存および分化の制御において、特異的な働きを有することを示している。   As described above, laminin is composed of many laminin isoforms and is rich in diversity as compared with other basement membrane main constituent proteins. Thus, it has been suggested that each laminin isoform is an important molecule that defines basement membrane diversity. Indeed, these laminin isoforms show specific expression patterns depending on the stage of development in various tissues. In addition, knockout mice of each laminin subunit show a specific phenotype. The above indicates that each laminin isoform has a specific function in the control of cell proliferation, survival and differentiation.

ラミニンアイソフォームの中には、研究および産業分野において多く用いられているものもある。そのため、生理活性を有するラミニンアイソフォームを含む基底膜様基質を大量に安定的かつ安価に調整する技術が求められている。   Some laminin isoforms are widely used in research and industrial fields. Therefore, a technique for stably and inexpensively adjusting a large amount of a basement membrane-like substrate containing a laminin isoform having physiological activity is required.

従来から、上記ラミニンアイソフォームを調製する技術として、生体組織や細胞培養液から直接精製する技術が知られている(非特許文献1および非特許文献2参照)。   Conventionally, as a technique for preparing the laminin isoform, a technique for directly purifying from a biological tissue or a cell culture solution is known (see Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).

また、ラミニン−1を調製する技術として、マウスのEngelbreth−Holm−Swarm(EHS)腫瘍を用いる技術が知られている。上記EHS腫瘍を用いると、基底膜成分を高濃度で含む粗抽出物(例えば、ラミニン−1を3−10mg/ml程度で含む粗抽出物)が容易に得られる。この粗抽出物は、ラミニン−1の精製原料としてのみならず、基底膜様基質として様々な細胞の培養やアッセイに広く使用され、組織工学、発生工学および再生医学の分野において非常に重要な材料となっている(非特許文献3参照)。   As a technique for preparing laminin-1, a technique using a mouse Engelbreth-Holm-Swarm (EHS) tumor is known. When the EHS tumor is used, a crude extract containing a basement membrane component at a high concentration (for example, a crude extract containing laminin-1 at about 3-10 mg / ml) can be easily obtained. This crude extract is widely used not only as a purification raw material for laminin-1 but also as a basement membrane-like substrate in various cell cultures and assays, and is a very important material in the fields of tissue engineering, developmental engineering, and regenerative medicine. (See Non-Patent Document 3).

さらに、所望のラミニンアイソフォームを生産するために、培養細胞中で各種ラミニンサブユニットを組換え蛋白質として強制発現する技術も用いられている。この技術では、培養細胞として、ヒト腎由来293細胞などを用い、発現ベクターとしては、CMVプロモーター、EF−1プロモーターを有する発現ベクター等が用いられる(非特許文献4乃至7参照)。
Wewer UM et al, Methods Enzymol 1994;245:85-104 Kikkawa Y et al, J. Biol. Chem 1998,273,15854-9 Kleinman HK et al, Biochemistry, 1986, 25:312-8 Kortesmaa J, J. Biol Chem, 2000,275:14853-9 Doi M et al, J Biol Chem, 2002,277:12741-8 Hayashi Y et al , Biochem Biophys Res Commun 2002,299:498-504 Ido H et al, J. Biol. Chem, 2004, 279:10946-54
Furthermore, in order to produce a desired laminin isoform, a technique for forcibly expressing various laminin subunits as recombinant proteins in cultured cells is also used. In this technique, human kidney-derived 293 cells or the like are used as cultured cells, and expression vectors having a CMV promoter, EF-1 promoter, or the like are used as expression vectors (see Non-Patent Documents 4 to 7).
Wewer UM et al, Methods Enzymol 1994; 245: 85-104 Kikkawa Y et al, J. Biol. Chem 1998,273,15854-9 Kleinman HK et al, Biochemistry, 1986, 25: 312-8 Kortesmaa J, J. Biol Chem, 2000,275: 14853-9 Doi M et al, J Biol Chem, 2002,277: 12741-8 Hayashi Y et al, Biochem Biophys Res Commun 2002,299: 498-504 Ido H et al, J. Biol. Chem, 2004, 279: 10946-54

しかしながら、上記従来の技術は、生理活性を有する所望のラミニンアイソフォームを含む基底膜様基質を大量に安定的かつ安価に調製することが困難であるという課題を有する。   However, the above conventional technique has a problem that it is difficult to stably and inexpensively prepare a large amount of a basement membrane-like substrate containing a desired laminin isoform having physiological activity.

まず、非特許文献1に開示されているような、生体から直接精製する技術では、一般にラミニンをはじめとする基底膜の構成成分の精製は困難である。これは、生体での基底膜の厚さは、殆どの組織において100nm程度というサブマイクロメートルのレベルに保たれているため、基底膜様基質の量を十分に確保することが困難であることによる。   First, with the technique of directly purifying from a living body as disclosed in Non-Patent Document 1, it is generally difficult to purify the components of the basement membrane including laminin. This is because the basement membrane thickness in the living body is maintained at a submicrometer level of about 100 nm in most tissues, and it is difficult to secure a sufficient amount of basement membrane-like substrate. .

また、非特許文献3に開示されているような、EHS腫瘍を用いる技術では、EHS腫瘍は、ラミニン1を精製するために精製原料として用いられるが、他のラミニンアイソフォームは、ほとんど発現していないため、上記他のラミニンアイソフォームの精製原料としては適しているとはいえない。   Further, in the technique using an EHS tumor as disclosed in Non-Patent Document 3, the EHS tumor is used as a purification raw material to purify laminin 1, but other laminin isoforms are almost expressed. Therefore, it cannot be said that it is suitable as a raw material for purifying other laminin isoforms.

さらに、非特許文献4乃至7に開示されているような、組み換えタンパク質としてラミニンを発現させて精製する技術では、組み換えタンパク質の発現および精製の効率が悪いことが知られている。これは、ラミニンは複雑な糖鎖修飾をうける3本のサブユニットからなる3量体であることによる。しかも、この精製ラミニンは生理的に不活性なラミニンをも含んでいるので、上記精製ラミニン中に活性なラミニンが、どの程度含有されているかという点も実用上大きな問題となる。   Furthermore, it is known that the technology for expressing and purifying laminin as a recombinant protein as disclosed in Non-Patent Documents 4 to 7 has poor efficiency in expression and purification of the recombinant protein. This is because laminin is a trimer composed of three subunits that undergo complex glycosylation. Moreover, since this purified laminin also contains physiologically inactive laminin, the extent to which active laminin is contained in the purified laminin is also a big problem in practice.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、各種細胞外マトリックス分子を組み込んだ細胞外基質や分泌タンパク質を、効率よく大量調製する用途に好適に用いることのできるF9胚性腫瘍細胞と、その代表的な利用技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object thereof is F9 embryo that can be suitably used for the purpose of efficiently mass-producing extracellular matrix and secreted protein incorporating various extracellular matrix molecules. It is to provide sex tumor cells and typical utilization techniques thereof.

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、ラミニンα1遺伝子座に、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入することで、細胞外マトリックス分子を組み込んだ細胞外基質や分泌タンパク質を、効率的に生産することが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have incorporated an extracellular matrix molecule into the laminin α1 locus by inserting an exogenous gene so as to be expressed under the control of the laminin α1 gene promoter. The inventors have found that extracellular matrix and secreted protein can be efficiently produced, and have completed the present invention.

すなわち、本発明にかかるF9胚性腫瘍細胞は、上記の課題を解決するために、少なくともタンパク質の生産に用いることが可能なF9胚性腫瘍細胞であって、一対のラミニンα1遺伝子座のうち、一方の遺伝子座には、ラミニンα1遺伝子に代えて、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列が設けられていることを特徴としている。   That is, the F9 embryonic tumor cell according to the present invention is an F9 embryonic tumor cell that can be used at least for protein production in order to solve the above-described problems, and among the pair of laminin α1 loci, One gene locus is characterized in that, in place of the laminin α1 gene, an exogenous gene insertion sequence for inserting an exogenous gene so as to be expressed under the control of the laminin α1 gene promoter is provided. .

上記F9胚性腫瘍細胞においては、他方の遺伝子座では、ラミニンα1遺伝子が破壊されていることが好ましい。また、前記外来遺伝子挿入配列には、基底膜を構成するタンパク質または分泌タンパク質をコードする遺伝子を挿入することがより好ましい。ここで、前記基底膜を構成するタンパク質または分泌タンパク質をコードする遺伝子としては、ラミニンα1、α2、α3、α4またはα5遺伝子等を挙げることができる。   In the F9 embryonic tumor cell, the laminin α1 gene is preferably disrupted at the other locus. Further, it is more preferable to insert a gene encoding a protein constituting a basement membrane or a secreted protein into the foreign gene insertion sequence. Here, examples of a gene encoding a protein constituting the basement membrane or a secreted protein include laminin α1, α2, α3, α4, and α5 genes.

また、前記外来遺伝子挿入配列には、マーカー遺伝子が含まれることが好ましく、当該マーカー遺伝子としては、蛍光蛋白質をコードする遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子または分泌型アルカリフォスファターゼ遺伝子を用いることが好ましい。また、蛍光蛋白質をコードする遺伝子としては、EGFP遺伝子、AcGFP遺伝子、AmCyan遺伝子、AsRed遺伝子、DsRed遺伝子、EBFP遺伝子、ECFP遺伝子、EYFP遺伝子、HcRed遺伝子、ZsGreen遺伝子、ZsYellow遺伝子(クロンテック社)を挙げることができる。   Further, the foreign gene insertion sequence preferably includes a marker gene, and as the marker gene, a gene encoding a fluorescent protein, a luciferase gene, or a secreted alkaline phosphatase gene is preferably used. Examples of genes encoding fluorescent proteins include EGFP gene, AcGFP gene, AmCyan gene, AsRed gene, DsRed gene, EBFP gene, ECFP gene, EYFP gene, HcRed gene, ZsGreen gene, and ZsYellow gene (Clontech). Can do.

本発明には、上記F9胚性腫瘍細胞を用いる細胞外マトリックスの生産方法や、上記F9胚性腫瘍細胞を用いて、細胞分化誘導因子、分化阻害因子または抗癌剤をスクリーニングする方法も含まれる。   The present invention also includes a method for producing an extracellular matrix using the F9 embryonic tumor cells and a method for screening a cell differentiation inducing factor, differentiation inhibitory factor or anticancer agent using the F9 embryonic tumor cells.

さらに、本発明には、上記F9胚性腫瘍細胞の作製方法(生産方法)も含まれる。具体的には、少なくともタンパク質の生産に用いることが可能なF9胚性腫瘍細胞の作製方法であって、一対のラミニンα1遺伝子座のうち、一方の遺伝子座に、ラミニン遺伝子に代えて、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列を組み込む工程を含む方法を挙げることができる。   Furthermore, the present invention includes a method (production method) for producing the F9 embryonic tumor cell. Specifically, it is a method for producing an F9 embryonic tumor cell that can be used for at least protein production, in which one of the pair of laminin α1 loci is replaced with laminin α1 instead of the laminin gene. Examples thereof include a method including a step of incorporating a foreign gene insertion sequence for inserting a foreign gene so that the gene is expressed under the control of a gene promoter.

上記作製方法においては、さらに、上記外来遺伝子挿入配列に、基底膜を構成するタンパク質または分泌タンパク質をコードする遺伝子を挿入する工程を含むことが好ましく、さらに、一対のラミニンα1遺伝子座のうち、他方の遺伝子座のラミニンα1遺伝子を破壊する工程を含むことが好ましい。   In the production method, it is preferable that the method further comprises a step of inserting a gene encoding a protein constituting a basement membrane or a secreted protein into the foreign gene insertion sequence, and the other of the pair of laminin α1 loci. Preferably, the method comprises a step of disrupting the laminin α1 gene at the gene locus.

以上のように、本発明では、F9胚性腫瘍細胞において、ラミニンα1遺伝子座に、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入するか、挿入可能としている。これによって、所望の遺伝子の発現をラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御下にて行うことが可能となる。それゆえ、分化誘導剤などにより上記F9胚性腫瘍細胞を分化誘導すれば、所望の遺伝子の発現を誘導することが可能となる。その結果、各種細胞外マトリックス分子を組み込んだ細胞外基質や分泌タンパク質を、効率よく大量調製することが可能になるという効果を奏する。   As described above, in the present invention, in F9 embryonic tumor cells, an exogenous gene is inserted into or can be inserted into the laminin α1 gene locus under the control of the laminin α1 gene promoter. This makes it possible to express the desired gene under the control of the laminin α1 gene promoter. Therefore, expression of a desired gene can be induced by differentiation-inducing the F9 embryonic tumor cell with a differentiation-inducing agent or the like. As a result, there is an effect that it is possible to efficiently prepare a large amount of extracellular matrix and secreted protein incorporating various extracellular matrix molecules.

本発明の一実施形態につい具体的に説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。   An embodiment of the present invention will be specifically described as follows, but the present invention is not limited to this. Those skilled in the art can make various changes, modifications, and alterations without departing from the scope of the present invention.

(I)本発明にかかるF9胚性腫瘍細胞
本発明にかかるF9胚性腫瘍細胞(以下、単に「F9細胞」と称する場合もある)は、少なくともタンパク質の生産に用いることが可能なものであり、一対のラミニンα1遺伝子座のうち、一方の遺伝子座には、ラミニンα1遺伝子に代えて、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列が設けられているものである。
(I) F9 embryonic tumor cell according to the present invention The F9 embryonic tumor cell according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as "F9 cell") can be used at least for protein production. A foreign gene insertion sequence for inserting an exogenous gene so as to be expressed under the control of the laminin α1 gene promoter, instead of the laminin α1 gene, in one of the pair of laminin α1 gene loci Is provided.

〔ラミニン遺伝子座〕
上記ラミニンα1遺伝子座は、第17番染色体上に位置する。ラミニンα1遺伝子のプロモーターは、さまざまな刺激によって活性化することができる、例えば、F9胚性腫瘍細胞を分化誘導することによってラミニンα1遺伝子のプロモーターを活性化することができる。また、後述する実施例では、レチノイン酸及びcAMPを用いてF9胚性腫瘍細胞を分化誘導して、ラミニンα1遺伝子のプロモーターを活性化させている。
[Laminin locus]
The laminin α1 locus is located on chromosome 17. The laminin α1 gene promoter can be activated by various stimuli. For example, the laminin α1 gene promoter can be activated by inducing differentiation of F9 embryonic tumor cells. Moreover, in the Example mentioned later, F9 embryonic tumor cells are induced to differentiate using retinoic acid and cAMP to activate the promoter of laminin α1 gene.

本発明では、上記ラミニンα1遺伝子座において、少なくとも一方の遺伝子座には、上記外来遺伝子挿入配列が組み込まれているが、他方の遺伝子座では、ラミニンα1遺伝子が破壊されていることが好ましい。これによって、α1サブユニットの発現が完全に無くなっている。したがって、F9−/−細胞は、ラミニンα1ノックアウト細胞としてラミニンα1遺伝子の機能解析に利用することが可能となる。また、例えば、ラミニンα1サブユニットの生成を抑制でき、所望の構成(例えば、ラミニンα1サブユニット以外のα鎖を有する)のラミニンアイソフォームを効率的に生産することができる。より具体的には、例えば、F9胚性腫瘍細胞は、内在性にラミニン−1(α1β1γ1)を発現している。このF9胚性腫瘍細胞に、ラミニンα5サブユニットを発現さることによってラミニン−10(α5β1γ1)を生産しようとした場合、内在性のβ1サブユニットおよびγ1サブユニットは、外来性に発現するα5サブユニットよりも内在性に発現するα1サブユニットとヘテロ3量体タンパク質を形成する。その結果、ラミニン−10をはじめとする所望のラミニンアイソフォームの生産効率を上げることができなかった。しかし、上述のように、ラミニンα1サブユニットの遺伝子を破壊することにより、所望のラミニンα1サブユニット以外のα鎖を有するラミニンアイソフォームを効率的に生産することができる。   In the present invention, in the laminin α1 gene locus, the foreign gene insertion sequence is incorporated into at least one gene locus, but the laminin α1 gene is preferably disrupted in the other gene locus. This completely eliminates the expression of the α1 subunit. Therefore, F9 − / − cells can be used as a laminin α1 knockout cell for functional analysis of the laminin α1 gene. In addition, for example, the production of laminin α1 subunit can be suppressed, and a laminin isoform having a desired configuration (for example, having an α chain other than laminin α1 subunit) can be efficiently produced. More specifically, for example, F9 embryonic tumor cells endogenously express laminin-1 (α1β1γ1). When an attempt is made to produce laminin-10 (α5β1γ1) by expressing laminin α5 subunit in the F9 embryonic tumor cell, endogenous β1 subunit and γ1 subunit are exogenously expressed α5 subunit. It forms a heterotrimeric protein with the α1 subunit expressed more endogenously. As a result, the production efficiency of desired laminin isoforms including laminin-10 could not be increased. However, as described above, a laminin isoform having an α chain other than the desired laminin α1 subunit can be efficiently produced by disrupting the gene of the laminin α1 subunit.

ここで、上記「ラミニンα1遺伝子の破壊」とは、ラミニンα1サブユニットの生成が阻害される状態になっていること指すものとする。上記ラミニンα1遺伝子を破壊するための具体的な手法としては特に限定されるものではなく、従来公知の分子生物学的方法を用いることができる。具体的には、後述する実施例に示すように、相同組換えにより外来配列を挿入し、α1サブユニットのエクソンの一部を欠損することによって発現を抑制する技術を採用している。   Here, the above “disruption of laminin α1 gene” indicates that the production of laminin α1 subunit is inhibited. The specific method for destroying the laminin α1 gene is not particularly limited, and a conventionally known molecular biological method can be used. Specifically, as shown in the examples described later, a technique is adopted in which foreign sequences are inserted by homologous recombination and expression is suppressed by deleting a part of exons of the α1 subunit.

〔外来遺伝子挿入配列〕
上記外来遺伝子挿入配列としては、一対のラミニンα1遺伝子座のうち、一方の遺伝子座には、ラミニンα1遺伝子に代えて、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入するための遺伝子配列であれば特に限定されるものではない。具体的には、例えば、lox配列、Flp recombination target配列(インビトロジェン社)、att関連配列(インビトロジェン社)などを挙げることができる。このとき組換え酵素としては、それぞれCREリコンビナーゼ、Flpリコンビナーゼ、gatewayクロナーゼを用いることが可能であるが、組換えを生じさせることが可能な酵素であればよく、特に限定するものではない。
[Foreign gene insertion sequence]
As the foreign gene insertion sequence, a foreign gene is inserted into one of the pair of laminin α1 loci so that the gene is expressed under the control of the laminin α1 gene promoter instead of the laminin α1 gene. The gene sequence is not particularly limited as long as it is a gene sequence. Specific examples include lox sequences, Flp recombination target sequences (Invitrogen), and att related sequences (Invitrogen). At this time, CRE recombinase, Flp recombinase and gateway clonase can be used as the recombination enzyme, respectively, but any enzyme capable of causing recombination may be used, and it is not particularly limited.

上記外来遺伝子挿入配列に挿入される遺伝子としては、特に限定されるものではなく、多種多様な外来遺伝子を挿入することができる。例えば、基底膜を構成するタンパク質または分泌タンパク質をコードする遺伝子を挙げることができる。より具体的には、例えば、ラミニンα1、α2、α3、α4またはα5遺伝子を挙げることができる。   The gene inserted into the foreign gene insertion sequence is not particularly limited, and a wide variety of foreign genes can be inserted. For example, a gene encoding a protein constituting a basement membrane or a secreted protein can be mentioned. More specifically, for example, laminin α1, α2, α3, α4 or α5 gene can be mentioned.

また、上記外来遺伝子挿入配列には、さらに、マーカー遺伝子が含まれることが好ましい。このようなマーカー遺伝子としては、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの転写状態(転写が活性化しているか抑制しているか)を判定するための指標として使用可能なものであればよく、従来公知のマーカー遺伝子を用いることができる。具体的には、例えば、EGFP遺伝子、AcGFP遺伝子、AmCyan遺伝子、AsRed遺伝子、DsRed遺伝子、EBFP遺伝子、ECFP遺伝子、EYFP遺伝子、HcRed遺伝子、ZsGreen遺伝子、ZsYellow遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子または分泌型アルカリフォスファターゼ遺伝子などを挙げることができる。   The foreign gene insertion sequence preferably further includes a marker gene. As such a marker gene, any marker gene can be used as long as it can be used as an index for determining the transcription state of the promoter of laminin α1 gene (whether transcription is activated or repressed). Can be used. Specifically, for example, an EGFP gene, an AcGFP gene, an AmCyan gene, an AsRed gene, a DsRed gene, an EBFP gene, an ECFP gene, an EYFP gene, an HcRed gene, a ZsGreen gene, a Zs Yellow gene, a luciferase gene, or a secreted alkaline phosphatase gene. Can be mentioned.

上述のようにマーカー遺伝子を有することにより、後述するスクリーニング方法に利用することができる。   By having the marker gene as described above, it can be used in the screening method described later.

〔その他の構成〕
本発明に用いるF9胚性腫瘍細胞は、少なくともタンパク質の生産に用いることが可能なものであればよい。具体的には、例えば、後述の実施例に示すように、常法(例えば、市販されている細胞を購入すること)により取得できるF9細胞を好適に使用できる。
[Other configurations]
The F9 embryonic tumor cell used in the present invention may be any one that can be used at least for protein production. Specifically, for example, as shown in Examples described later, F9 cells that can be obtained by a conventional method (for example, purchasing commercially available cells) can be suitably used.

上記の構成によれば、ラミニンα1遺伝子のプロモーター制御を受けて発現するように外来性の遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列を有するため、所望の遺伝子をラミニンα1遺伝子のプロモーター制御下で発現させることが可能となる。また、上記外来遺伝子挿入配列に所望の遺伝子を挿入した本発明に係るF9胚性腫瘍細胞は、レチノイン酸およびcAMP処理などによって分化誘導することによって所望の遺伝子の発現タイミングを制御することが可能となる。さらに、レチノイン酸およびcAMP処理などによって分化誘導する前の上記F9胚性腫瘍細胞は、速やかに増殖する。このため、所望の遺伝子を発現する細胞を大量に得るためには、分化誘導する前に、上記外来遺伝子挿入配列に所望の遺伝子を挿入したF9胚性腫瘍細胞を大量培養し、その後分化誘導することによって所望の遺伝子を発現する細胞を大量に得ることが可能となる。つまり、本発明のF9胚性腫瘍細胞を用いれば、所望の遺伝子を大量に発現させるためのシステムを容易にスケールアップすることが可能である。   According to the above configuration, since the foreign gene insertion sequence for inserting the foreign gene is inserted so that the gene is expressed under the promoter control of the laminin α1 gene, the desired gene is expressed under the promoter control of the laminin α1 gene. It becomes possible to make it. In addition, F9 embryonic tumor cells according to the present invention in which a desired gene is inserted into the foreign gene insertion sequence can control the expression timing of the desired gene by inducing differentiation by retinoic acid and cAMP treatment or the like. Become. Furthermore, the F9 embryonic tumor cells before being induced to differentiate by treatment with retinoic acid and cAMP, etc. rapidly proliferate. For this reason, in order to obtain a large number of cells expressing the desired gene, F9 embryonic tumor cells in which the desired gene is inserted into the foreign gene insertion sequence are cultured in large quantities before differentiation induction, and then differentiation induction is performed. This makes it possible to obtain a large number of cells that express the desired gene. That is, if the F9 embryonic tumor cell of the present invention is used, a system for expressing a desired gene in a large amount can be easily scaled up.

(II)本発明にかかるF9胚性腫瘍細胞の作製方法
本発明にかかるF9胚性腫瘍細胞の作製方法(生産方法または製造方法)は特に限定されるものではなく、上記(I)の項で述べたF9胚性腫瘍細胞を作製(生産または製造)できる方法であればよい。例えば、具体的には、一対のラミニンα1遺伝子座のうち、一方の遺伝子座に、ラミニン遺伝子に代えて、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列を組み込む工程(外来遺伝子挿入配列組込み工程)を含んでいればよい。
(II) Method for Producing F9 Embryonic Tumor Cell According to the Present Invention The method (production method or production method) for producing F9 embryonic tumor cell according to the present invention is not particularly limited. Any method can be used as long as it can produce (produce or produce) the aforementioned F9 embryonic tumor cells. For example, specifically, in order to insert a foreign gene into one of the pair of laminin α1 loci so that the gene is expressed under the control of the laminin α1 gene promoter instead of the laminin gene. A step of incorporating a foreign gene insertion sequence (step of incorporating a foreign gene insertion sequence) may be included.

上記外来遺伝子挿入配列組込み工程では、前述した外来遺伝子挿入配列をラミニン遺伝子座に組み込めばよいが、その具体的な方法は特に限定されるものではなく、本発明において公知の遺伝子組換え技術を用いればよい。後述する実施例では、相同組換え法を利用している。さらに、上記外来遺伝子挿入配列に、基底膜を構成するタンパク質または分泌タンパク質をコードする遺伝子を挿入する工程を含むことが好ましい。   In the foreign gene insertion sequence integration step, the above-described foreign gene insertion sequence may be incorporated into the laminin locus, but the specific method is not particularly limited, and a known gene recombination technique can be used in the present invention. That's fine. In the examples described later, the homologous recombination method is used. Furthermore, it is preferable to include a step of inserting a gene constituting a basement membrane or a secretory protein into the foreign gene insertion sequence.

本発明にかかる作製方法においては、さらに、一対のラミニンα1遺伝子座のうち、他方の遺伝子座のラミニンα1遺伝子を破壊する工程(ラミニンα1遺伝子破壊工程)を含むことが好ましい。上記ラミニンα1遺伝子破壊工程では、従来公知の遺伝子破壊の常法を好適に使用でき、その具体的な方法は特に限定されるものではない。例えば、後述する実施例では、相同組換え法により、外来配列をラミニンα1遺伝子に挿入し、エクソンの一部を欠損することによって発現を抑制する方法を用いている。   The production method according to the present invention preferably further includes a step of destroying the laminin α1 gene at the other locus among the pair of laminin α1 loci (laminin α1 gene disruption step). In the laminin α1 gene disruption step, a conventionally known conventional gene disruption method can be suitably used, and the specific method is not particularly limited. For example, in the examples described below, a method is used in which exogenous sequences are inserted into the laminin α1 gene and a part of the exon is deleted by homologous recombination.

上記の方法によれば、簡便かつ効率的に本発明に係るF9胚性腫瘍細胞を作製することができる。   According to said method, the F9 embryonic tumor cell based on this invention can be produced simply and efficiently.

(III)本発明の利用
本発明の利用分野は特に限定されるものではないが、具体的には、上記F9胚性腫瘍細胞を用いる細胞外マトリックスの生産方法、上記F9胚性腫瘍細胞を用いて、細胞分化誘導因子、分化阻害因子または抗癌剤をスクリーニングする方法等を挙げることができる。
(III) Use of the present invention The field of use of the present invention is not particularly limited. Specifically, the method for producing an extracellular matrix using the F9 embryonic tumor cells, and the F9 embryonic tumor cells are used. Examples thereof include a method for screening a cell differentiation inducing factor, a differentiation inhibitory factor or an anticancer agent.

具体的には、本発明に係る細胞外マトリックスの生産方法は、上述のF9胚性腫瘍細胞を用いておればよく、その他の具体的な構成や材料等については特に限定されるものではない。上記方法によれば、上述のF9胚性腫瘍細胞を用いて所望の細胞外マトリックスを効率的に生産することができる。   Specifically, the extracellular matrix production method according to the present invention is not particularly limited as long as the above-described F9 embryonic tumor cells are used, and other specific configurations and materials are not particularly limited. According to the above method, a desired extracellular matrix can be efficiently produced using the above-mentioned F9 embryonic tumor cells.

また、本発明に係るスクリーニング方法は、上述のF9胚性腫瘍細胞を用いていればよく、その他の具体的な構成については特に限定されるものではない。なお、上述のF9胚性腫瘍細胞のなかでも、特に、上記外来遺伝子挿入配列にマーカー遺伝子が含まれるものが好ましい。   In addition, the screening method according to the present invention is not particularly limited as long as the above-described F9 embryonic tumor cells are used. Among the F9 embryonic tumor cells described above, those in which a marker gene is contained in the foreign gene insertion sequence are particularly preferable.

具体的には、上述のF9胚性腫瘍細胞において、マーカー遺伝子の発現は、ラミニンα1遺伝子と同じ発現制御を受ける。ラミニンα1遺伝子の発現は、細胞の分化マーカーとして用いられるので、ラミニンα1遺伝子と同じ発現制御を受けるマーカー遺伝子の発現は、細胞の分化マーカーとして用いることが可能となる。   Specifically, in the above-mentioned F9 embryonic tumor cells, the expression of the marker gene is subjected to the same expression control as that of the laminin α1 gene. Since the expression of the laminin α1 gene is used as a cell differentiation marker, the expression of a marker gene that undergoes the same expression control as the laminin α1 gene can be used as a cell differentiation marker.

例えば、後述する実施例に示すF9+/−EGFP細胞をレチノイン酸およびcAMP処理などによって分化誘導した場合、ラミニンα1遺伝子の発現は誘導されるとともに、EGFP遺伝子の発現も誘導される。このとき、分化阻害因子が存在した場合、ラミニンα1遺伝子の発現は誘導されず、かつEGFP遺伝子の発現も誘導されない。したがって、EGFP遺伝子が発現されないことを蛍光顕微鏡などによって確認することによって、分化阻害因子が存在することを確認することが可能となる。以上のように本発明の上記外来遺伝子挿入配列にEGFP等のマーカー遺伝子を挿入したF9胚性腫瘍細胞は、分化阻害因子のスクリーニングに用いられることが可能となる。   For example, when F9 +/− EGFP cells shown in Examples described later are induced to differentiate by treatment with retinoic acid and cAMP, the expression of laminin α1 gene is induced and the expression of EGFP gene is also induced. At this time, when a differentiation inhibiting factor is present, the expression of laminin α1 gene is not induced, and the expression of EGFP gene is not induced. Therefore, by confirming that the EGFP gene is not expressed by a fluorescence microscope or the like, it is possible to confirm the presence of a differentiation inhibiting factor. As described above, F9 embryonic tumor cells in which a marker gene such as EGFP is inserted into the foreign gene insertion sequence of the present invention can be used for screening for differentiation inhibitors.

一方、レチノイン酸およびcAMP処理などによって分化誘導をしない場合、ラミニンα1遺伝子の発現は誘導されず、かつEGFP遺伝子の発現も誘導されない。ここに、例えば分化誘導因子が存在した場合、ラミニンα1遺伝子の発現は誘導され、かつEGFP遺伝子の発現も誘導される。したがって、EGFP遺伝子が発現されることを蛍光顕微鏡などによって確認することによって、分化誘導因子が存在することを確認することが可能となる。公知の抗癌剤の中には、分化誘導作用を持つものが知られているので、このスクリーニング系は、分化誘導作用を指標とした抗癌剤のスクリーニングに用いることが可能である。   On the other hand, when differentiation is not induced by retinoic acid and cAMP treatment, the expression of laminin α1 gene is not induced, and the expression of EGFP gene is not induced. Here, for example, when a differentiation inducing factor is present, the expression of laminin α1 gene is induced and the expression of EGFP gene is also induced. Therefore, by confirming that the EGFP gene is expressed by a fluorescence microscope or the like, it is possible to confirm the presence of a differentiation inducing factor. Among known anticancer agents, those having a differentiation-inducing action are known, and therefore this screening system can be used for screening of anticancer agents using the differentiation-inducing action as an index.

また、上記分化阻害因子、分化誘導因子および抗癌剤は発現cDNAライブラリーであってもよい。例えば、発現cDNAライブラリーを本発明に係るF9胚性腫瘍細胞に導入し、蛍光強度が強くなった細胞をフローサイトメリーによって分離した後、発現cDNAライブラリーベクターを回収することによって分化誘導因子を同定することができる。また、同様に、発現cDNAライブラリーを上記F9胚性腫瘍細胞に導入した後、分化を誘導し、そのとき蛍光強度が強くならない細胞をフローサイトメトリーによって分離した後、発現cDNAライブラリーベクターを回収することによって分化阻害因子を同定することができる。   The differentiation inhibitor, differentiation inducer and anticancer agent may be an expression cDNA library. For example, the expression cDNA library is introduced into the F9 embryonic tumor cell according to the present invention, and the cells with enhanced fluorescence intensity are separated by flow cytomery, and then the expression cDNA library vector is recovered to obtain the differentiation-inducing factor. Can be identified. Similarly, after the expression cDNA library is introduced into the F9 embryonic tumor cells, differentiation is induced, and the cells whose fluorescence intensity does not increase are separated by flow cytometry, and then the expression cDNA library vector is recovered. By doing so, a differentiation inhibitory factor can be identified.

EGFP遺伝子の発現の確認は、蛍光顕微鏡などによって簡便かつ安価に行うことが可能となる。したがって、上記外来遺伝子挿入配列にEGFP遺伝子を挿入したF9胚性腫瘍細胞(例えば、F9−/−EGFP細胞またはF9+/−EGFP細胞)は、小規模から大規模にいたるまで、細胞分化誘導因子、分化阻害因子または抗癌剤のスクリーニングに好適に用いることが可能である。   Confirmation of the expression of the EGFP gene can be performed easily and inexpensively with a fluorescence microscope or the like. Therefore, F9 embryonic tumor cells (for example, F9 − / − EGFP cells or F9 +/− EGFP cells) in which the EGFP gene is inserted into the foreign gene insertion sequence are cell differentiation inducers from small to large scales, It can be suitably used for screening for differentiation inhibitors or anticancer agents.

なお、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。   In addition, all of the academic literatures and patent literatures described in this specification are incorporated herein by reference.

本発明について、実施例および比較例、並びに図1〜図12に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。   The present invention will be described more specifically based on Examples and Comparative Examples and FIGS. 1 to 12, but the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art can make various changes, modifications, and alterations without departing from the scope of the present invention.

なお、本明細書中、「F9−/−細胞」とは、一対のラミニンα1遺伝子のうち、一方が破壊されており、他方に外来遺伝子挿入配列が存在しており、ラミニンα1遺伝子の両方が欠損している細胞を示す。また「F9+/−細胞」とは、一対のラミニンα1遺伝子のうち、一方に外来遺伝子挿入配列が存在しているが、他方はそのまま残っており、ラミニンα1遺伝子の片方のみが欠損している細胞を示す。   In the present specification, “F9 − / − cell” means that one of a pair of laminin α1 genes is disrupted and a foreign gene insertion sequence is present on the other, and both laminin α1 genes are present. Shows missing cells. The “F9 +/− cell” is a cell in which a foreign gene insertion sequence is present in one of a pair of laminin α1 genes but the other remains as it is and only one of the laminin α1 genes is deleted. Indicates.

〔相同組み換えF9胚性腫瘍細胞を得るための遺伝子ターゲティングベクターの構造〕
図1に、本発明の相同組み換えF9胚性腫瘍細胞を得るためのloxPターゲティングベクターおよびlox2272-loxPターゲティングベクターの構造を示す。
[Structure of gene targeting vector for obtaining homologous recombination F9 embryonic tumor cells]
FIG. 1 shows the structures of loxP targeting vector and lox2272-loxP targeting vector for obtaining homologous recombinant F9 embryonic tumor cells of the present invention.

図1(a)に示すように、lox2272-loxPターゲティングベクターは、ジフテリアトキシン発現カセット(MC1-Diphteria toxin-PGK polyA)、lox2272配列(外来遺伝子挿入配列)、G418耐性カセット(G418r-PGK polyA)、loxp配列(外来遺伝子挿入配列)を有する。   As shown in FIG. 1 (a), the lox2272-loxP targeting vector comprises a diphtheria toxin expression cassette (MC1-Diphteria toxin-PGK polyA), a lox2272 sequence (foreign gene insertion sequence), a G418 resistance cassette (G418r-PGK polyA), It has a loxp sequence (foreign gene insertion sequence).

本発明のlox2272-loxPターゲティングベクターでは、マウスラミニンα1遺伝子の第1エクソンの転写開始起点の下流に、マウスラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けるように、G418耐性遺伝子にフォスフォグルセロキナーゼ由来ポリアデニレーション配列を付加したG418耐性カセット(G418r-PGK polyA)を組み込み、マウスラミニンα1遺伝子の第1エクソンの下流配列および第1イントロンの配列の一部を取り除いた。上記G418耐性カセットの上流端にはlox2272配列を、下流端にはloxP配列を挿入した(Araki K et al,Nucleic Acid Res(2002)30:e103)。またプロモーター上流側にジフテリアトキシン発現カセットを備えている。   In the lox2272-loxP targeting vector of the present invention, a phosphoglucerokinase-derived polyadenylase is added to the G418 resistance gene so that it is controlled by the promoter of the mouse laminin α1 gene downstream of the transcription start origin of the first exon of the mouse laminin α1 gene. A G418 resistance cassette (G418r-PGK polyA) to which a translation sequence was added was incorporated, and the downstream sequence of the first exon of the mouse laminin α1 gene and a part of the first intron sequence were removed. The lox2272 sequence was inserted at the upstream end of the G418 resistance cassette and the loxP sequence was inserted at the downstream end (Araki K et al, Nucleic Acid Res (2002) 30: e103). A diphtheria toxin expression cassette is provided upstream of the promoter.

上記lox2272-loxPターゲティングベクターでは、G418耐性遺伝子は、ラミニンα1遺伝子プロモーターの制御を受けて発現する。したがってG418耐性遺伝子は、lox2272-loxPターゲティングベクターが組み込まれた細胞を選択するためのマーカーとして機能する。また、ジフテリアトキシン発現カセットは、lox2272-loxPターゲティングベクターのゲノムへの非特異的な組み込みを抑制する。lox2272-loxPターゲティングベクターが、非特異的にゲノムに組み込まれた場合、細胞内においてジフテリアトキシンAフラグメントが発現し、その細胞を死滅させることが可能となる。また、本実施例において、G418耐性カセットの上流端にはlox2272配列を、下流端にはloxP配列を挿入した。このlox2272配列およびloxP配列によって挟まれた領域は、CREリコンビナーゼによって、他のDNA断片中のlox2272配列およびloxP配列によって挟まれた領域と組み換えを起こすことが可能となる。つまり本発明のlox2272-loxPターゲティングベクターによってラミニンα1遺伝子座を組み換えたF9胚性腫瘍細胞は、後述する遺伝子転換ベクターとCREリコンビナーゼの発現ベクターとを同時に導入することによって、lox2272配列およびloxP配列によって挟まれた領域間で組み換えを生じることが可能となる。したがって、遺伝子転換ベクターのlox2272配列およびloxP配列によって挟まれた領域に挿入される所望の遺伝子は、組み換えによって、ラミニンα1遺伝子プロモーターの下流に挿入されることとなる。その結果、所望の遺伝子をラミニンα1遺伝子プロモーターの制御下で発現させることが可能となる。本実施例においては、外来遺伝子挿入配列としてlox2272配列およびloxP配列を用い、組み換えを生じさせる酵素としてCREリコンビナーゼを用いたが、CREリコンビナーゼによって組み換えを起こす配列であればよく、上記配列に限定するものではない。また、組み換えを生じさせる酵素としてCREリコンビナーゼを用いたが、組み換えを生じさせ得るものであればよく、上記酵素に限定するものではない。このとき、上記外来遺伝子挿入配列は、組み換えを生じさせ得る酵素に合わせて選択することが可能である。   In the lox2272-loxP targeting vector, the G418 resistance gene is expressed under the control of the laminin α1 gene promoter. Therefore, the G418 resistance gene functions as a marker for selecting cells in which the lox2272-loxP targeting vector has been incorporated. The diphtheria toxin expression cassette also suppresses non-specific integration of the lox2272-loxP targeting vector into the genome. When the lox2272-loxP targeting vector is integrated non-specifically into the genome, the diphtheria toxin A fragment is expressed in the cell, and the cell can be killed. In this example, the lox2272 sequence was inserted at the upstream end of the G418 resistance cassette and the loxP sequence was inserted at the downstream end. The region sandwiched between the lox2272 sequence and loxP sequence can be recombined with the region sandwiched by the lox2272 sequence and loxP sequence in other DNA fragments by CRE recombinase. That is, F9 embryonic tumor cells recombined with the laminin α1 locus by the lox2272-loxP targeting vector of the present invention are sandwiched between the lox2272 sequence and the loxP sequence by simultaneously introducing a gene conversion vector and a CRE recombinase expression vector described later. Recombination can occur between the defined regions. Therefore, the desired gene inserted into the region sandwiched between the lox2272 sequence and loxP sequence of the gene conversion vector is inserted downstream of the laminin α1 gene promoter by recombination. As a result, the desired gene can be expressed under the control of the laminin α1 gene promoter. In this example, the lox2272 sequence and loxP sequence were used as the foreign gene insertion sequence, and CRE recombinase was used as the enzyme that causes recombination. However, any sequence that causes recombination by CRE recombinase may be used, and is limited to the above sequence. is not. In addition, although CRE recombinase is used as an enzyme that causes recombination, it may be any enzyme that can cause recombination, and is not limited to the above enzyme. At this time, the foreign gene insertion sequence can be selected according to an enzyme capable of causing recombination.

また、図1(b)に示すように、loxPターゲティングベクターは、ジフテリアトキシン発現カセット(MC1-Diphteria toxin-PGK polyA)、フォスフォグルセロキナーゼプロモーター、G418耐性カセット(G418r-PGK polyA)およびloxP配列を有する。   In addition, as shown in FIG. 1 (b), the loxP targeting vector comprises a diphtheria toxin expression cassette (MC1-Diphteria toxin-PGK polyA), a phosphoglucerokinase promoter, a G418 resistance cassette (G418r-PGK polyA) and a loxP sequence. Have.

マウスラミニンα1遺伝子の第1エクソンの転写開始起点の下流に、フォスフォグルセロキナーゼプロモーターの制御を受けるように、G418耐性遺伝子にフォスフォグルセロキナーゼ由来ポリアデニレーション配列を付加したG418耐性カセット(G418r-PGK polyA)を組み込み、マウスラミニンα1遺伝子の第1エクソンの下流配列および第1イントロンの配列の一部を取り除いた。上記G418耐性カセットの上流端および下流端には、loxP配列を挿入した。またプロモーター上流側にジフテリアトキシン発現カセットを備えている。   A G418 resistance cassette (G418r-), which is obtained by adding a phosphoglucerokinase-derived polyadenylation sequence to the G418 resistance gene downstream of the transcription start site of the first exon of the mouse laminin α1 gene so as to be controlled by the phosphoglucerokinase promoter. PGK polyA) was incorporated, and the downstream sequence of the first exon of the mouse laminin α1 gene and a part of the sequence of the first intron were removed. A loxP sequence was inserted into the upstream and downstream ends of the G418 resistance cassette. A diphtheria toxin expression cassette is provided upstream of the promoter.

上記loxPターゲティングベクターでは、G418耐性遺伝子は、フォスフォグルセロキナーゼプロモーターの制御を受けて発現する。したがってG418耐性遺伝子は、loxPターゲティングベクターが組み込まれた細胞を選択するためのマーカーとして機能する。また、ジフテリアトキシン発現カセットは、loxPターゲティングベクターのゲノムへの非特異的な組み込みを抑制する。loxPターゲティングベクターが、非特異的にゲノムに組み込まれた場合、細胞内においてジフテリアトキシンAフラグメントが発現し、その細胞を死滅させることが可能となる。   In the loxP targeting vector, the G418 resistance gene is expressed under the control of the phosphoglucerokinase promoter. Therefore, the G418 resistance gene functions as a marker for selecting cells in which the loxP targeting vector has been incorporated. The diphtheria toxin expression cassette also suppresses non-specific integration of the loxP targeting vector into the genome. When the loxP targeting vector is integrated non-specifically into the genome, the diphtheria toxin A fragment is expressed in the cell, and the cell can be killed.

〔破壊された一方のラミニンα1遺伝子座と、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列を有する他方のラミニンα1遺伝子座とを有するF9胚性腫瘍細胞(F9−/−細胞)の樹立〕
図2に、F9−/−細胞を樹立する方法を示す。
[F9 having one destroyed laminin α1 locus and the other laminin α1 locus having a foreign gene insertion sequence for inserting a foreign gene so as to be expressed under the control of the promoter of the laminin α1 gene Establishment of embryonic tumor cells (F9 − / − cells)]
FIG. 2 shows a method for establishing F9 − / − cells.

F9胚性腫瘍細胞は、核型39WOで、第8染色体のトリソミー、第14染色体のモノソミーを持つマウス由来胚性癌細胞である。上記F9胚性腫瘍細胞において、ラミニンα1遺伝子の遺伝子座であるLAMA1は、17番染色体上に存在する。   F9 embryonic tumor cells are karyotype 39WO, mouse-derived embryonic cancer cells having trisomy of chromosome 8 and monosomy of chromosome 14. In the F9 embryonic tumor cell, LAMA1, which is the locus of the laminin α1 gene, is present on chromosome 17.

まず、F9胚性腫瘍細胞に、制限酵素処理によって直線化したloxPターゲティングベクターを電気穿孔法により導入した後、loxPターゲティングベクターが組み込まれた細胞を選択した。細胞の選択は、G418耐性遺伝子の発現を指標として行った。つまり、geneticinに耐性であるクローンを選択した。更に、選択されたクローンをサザンブロット法によって解析することによって、相同組み換えによって一方のLAMA1遺伝子座の第1エクソンが改変された細胞(#54)を得た。   First, a loxP targeting vector linearized by restriction enzyme treatment was introduced into F9 embryonic tumor cells by electroporation, and cells into which the loxP targeting vector was incorporated were selected. Cells were selected using the expression of G418 resistance gene as an index. That is, clones that were resistant to geneticin were selected. Furthermore, by analyzing the selected clone by Southern blotting, a cell (# 54) in which the first exon of one LAMA1 locus was modified by homologous recombination was obtained.

図3(a)に、相同組み換えによってLAMA1遺伝子座の第1エクソンが改変されたF9胚性腫瘍細胞(#54)と相同組み換えを起こしていないF9胚性腫瘍細胞(wt)のサザンブロット法による解析結果を示す。また、図3(b)に、loxPターゲティングベクターが組み込まれたラミニンα1遺伝子近傍の制限酵素の配置を示す。   FIG. 3A shows a Southern blot of F9 embryonic tumor cells (wt) that have not undergone homologous recombination with F9 embryonic tumor cells (# 54) in which the first exon of the LAMA1 locus has been modified by homologous recombination. The analysis results are shown. FIG. 3B shows the arrangement of restriction enzymes near the laminin α1 gene in which the loxP targeting vector is incorporated.

F9胚性腫瘍細胞(#54)およびF9胚性腫瘍細胞(wt)から精製されたゲノムDNAを、それぞれSphI、NdeI、EcoRI+EcoRV、MluI+EcoRIまたはBamHIによって酵素消化した。酵素消化産物を、電気泳動後、サザンブロット法によって解析した。このとき、SphI、NdeI、EcoRI+EcoRVおよびMluI+EcoRIによる酵素消化産物のサザンブロット法による解析には、配列番号1で示されるLAMA1プローブを用い、BamHIによる酵素消化産物のサザンブロット法による解析には、配列番号2で示されるNeoプローブを用いた。   Genomic DNA purified from F9 embryonic tumor cells (# 54) and F9 embryonic tumor cells (wt) was enzymatically digested with SphI, NdeI, EcoRI + EcoRV, MluI + EcoRI or BamHI, respectively. The enzyme digestion product was analyzed by Southern blotting after electrophoresis. At this time, the LAMA1 probe represented by SEQ ID NO: 1 was used for the analysis of the enzyme digestion product by SphI, NdeI, EcoRI + EcoRV and MluI + EcoRI by the Southern blot method, and the analysis of the enzyme digestion product by BamHI was performed by the Southern blot method. The Neo probe indicated by 2 was used.

SphIによる酵素消化産物の解析では、F9胚性腫瘍細胞(#54)は、3382bpおよび8075bpのバンドを示し、F9胚性腫瘍細胞(wt)は、8075bpのバンドを示した。NdeIによる酵素消化産物の解析では、F9胚性腫瘍細胞(#54)は、7194bpおよび6772bpのバンドを示し、F9胚性腫瘍細胞(wt)は、6772bpのバンドを示した。EcoRI+EcoRVによる酵素消化産物の解析では、F9胚性腫瘍細胞(#54)は、2927bpおよび9550bpのバンドを示し、F9胚性腫瘍細胞(wt)は、9550bpのバンドを示した。MluI+EcoRIによる酵素消化産物の解析では、F9胚性腫瘍細胞(#54)は、5.2kbpおよび3.6kbpのバンドを示し、F9胚性腫瘍細胞(wt)は、3.6kbpのバンドを示した。BamHIによる酵素消化産物の解析では、#54は、7.8kbpのバンドを示した。以上のようにして、相同組み換えによって一方のLAMA1遺伝子座の第1エクソンが改変されたF9胚性腫瘍細胞(#54)を選択した。   In analysis of the enzyme digestion product by SphI, F9 embryonic tumor cells (# 54) showed bands of 3382 bp and 8075 bp, and F9 embryonic tumor cells (wt) showed a band of 8075 bp. In analysis of the enzyme digestion product by NdeI, F9 embryonic tumor cells (# 54) showed 7194 bp and 6772 bp bands, and F9 embryonic tumor cells (wt) showed 6772 bp bands. In the analysis of the enzyme digestion product by EcoRI + EcoRV, F9 embryonic tumor cells (# 54) showed 2927 bp and 9550 bp bands, and F9 embryonic tumor cells (wt) showed 9550 bp bands. In the analysis of the enzyme digestion product by MluI + EcoRI, F9 embryonic tumor cells (# 54) showed 5.2 kbp and 3.6 kbp bands, and F9 embryonic tumor cells (wt) showed a 3.6 kbp band. In the analysis of the enzyme digestion product by BamHI, # 54 showed a band of 7.8 kbp. As described above, F9 embryonic tumor cells (# 54) in which the first exon of one LAMA1 locus was modified by homologous recombination were selected.

次にLAMA1遺伝子座の第1エクソンが改変されたF9胚性腫瘍細胞(#54)にCREリコンビナーゼを一過性に導入したのち、限界希釈法によって単細胞クローンを得た。このときCREリコンビナーゼを発現することによってloxP配列間で組み換えが生じ、G418耐性カセットを欠損したF9胚性腫瘍細胞が得られる。したがって、G418耐性カセットを欠損したF9胚性腫瘍細胞を選択するために、上記単細胞クローンの中でG418感受性を示すものを選別した。このクローンでは、図2右上に示すように、2コピーのラミニンα1遺伝子座のうち、1コピーのラミニンα1遺伝子座が破壊されている。   Next, CRE recombinase was transiently introduced into F9 embryonic tumor cells (# 54) in which the first exon of the LAMA1 locus was modified, and single cell clones were obtained by the limiting dilution method. At this time, expression of CRE recombinase causes recombination between loxP sequences, and F9 embryonic tumor cells lacking the G418 resistance cassette are obtained. Therefore, in order to select F9 embryonic tumor cells lacking the G418 resistance cassette, those showing the G418 sensitivity among the single cell clones were selected. In this clone, as shown in the upper right of FIG. 2, one copy of the laminin α1 locus is destroyed among the two copies of the laminin α1 locus.

さらに、そのクローンに直線化したlox2272―loxPターゲティングベクターを電気穿孔法により導入した後、再びgeneticinによってクローンを選択した。このクローンでは、lox2272―loxPターゲティングベクターは、破壊されていない1コピーのラミニンα1遺伝子座と相同組み換えを起こす。その結果、ラミニンα1遺伝子座が2コピーとも破壊されたクローンが得られることになる。選択されたクローンはサザンブロット法によって解析され、内在性ラミニンα1遺伝子座の一方を破壊し、かつ他方のラミニンα1遺伝子座に、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列を有するF9胚性腫瘍細胞(F9−/−細胞)を得た。   Furthermore, after introducing the linearized lox2272-loxP targeting vector into the clone by electroporation, the clone was again selected by geneticin. In this clone, the lox2272-loxP targeting vector undergoes homologous recombination with an unbroken copy of the laminin α1 locus. As a result, a clone in which both copies of the laminin α1 locus are destroyed is obtained. The selected clone is analyzed by Southern blotting to destroy one of the endogenous laminin α1 gene loci and to express the exogenous gene at the other laminin α1 gene locus under the control of the laminin α1 gene promoter. F9 embryonic tumor cells (F9 − / − cells) having an exogenous gene insertion sequence for insertion of F9 were obtained.

本発明のF9−/−細胞は、ラミニンα1遺伝子のプロモーター制御を受けて発現するように外来性の遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列を有するため、所望の遺伝子をラミニンα1遺伝子のプロモーター制御下で発現させることが可能となる。ラミニンα1遺伝子のプロモーターは、F9胚性腫瘍細胞をレチノイン酸およびcAMP処理などすることによって分化誘導した場合、正に制御される。したがって、上記外来遺伝子挿入配列に所望の遺伝子を挿入した本発明のF9−/−細胞は、レチノイン酸およびcAMP処理などによって分化誘導する前、所望の遺伝子の発現は低く抑えられているが、分化誘導した後、所望の遺伝子の発現が高く誘導される。つまり所望の遺伝子の発現タイミングを制御することが可能となる。   Since the F9 − / − cell of the present invention has a foreign gene insertion sequence for inserting a foreign gene so as to be expressed under the promoter control of the laminin α1 gene, the desired gene can be controlled by the promoter of the laminin α1 gene. It can be expressed below. The promoter of laminin α1 gene is positively controlled when F9 embryonic tumor cells are induced to differentiate by treatment with retinoic acid and cAMP. Therefore, the F9 − / − cell of the present invention in which a desired gene is inserted into the foreign gene insertion sequence has low expression of the desired gene before differentiation induction by retinoic acid and cAMP treatment. After induction, the expression of the desired gene is highly induced. That is, the expression timing of a desired gene can be controlled.

また、レチノイン酸およびcAMP処理などによって分化誘導する前の上記F9−/−細胞は、速やかに増殖する。また、例えば、上記外来遺伝子挿入配列に挿入する遺伝子が細胞増殖抑制効果を有する遺伝子である場合、分化誘導しなければ、上記所望の遺伝子の発現は低く抑えられている。したがって、分化誘導する前の上記F9−/−細胞は、速やかに増殖する。したがって、所望の遺伝子を発現する細胞を大量に得るためには、分化誘導する前に、上記外来遺伝子挿入配列に所望の遺伝子を挿入したF9−/−細胞を大量培養し、その後分化誘導することによって所望の遺伝子を発現する細胞を大量に得ることが可能となる。つまり、本発明のF9−/−細胞を用いれば、所望の遺伝子を大量に発現させるためのシステムを容易にスケールアップすることが可能である。   Moreover, the F9 − / − cells before differentiation induction by treatment with retinoic acid and cAMP, etc. rapidly proliferate. For example, when the gene inserted into the foreign gene insertion sequence is a gene having a cell growth inhibitory effect, the expression of the desired gene is suppressed to a low level unless differentiation is induced. Therefore, the F9 − / − cells before inducing differentiation proliferate rapidly. Therefore, in order to obtain a large number of cells expressing the desired gene, F9 − / − cells in which the desired gene is inserted into the foreign gene insertion sequence are cultured in large quantities before induction of differentiation, and then differentiation induction is performed. This makes it possible to obtain a large number of cells that express a desired gene. That is, if the F9 − / − cell of the present invention is used, a system for expressing a desired gene in large quantities can be easily scaled up.

また、上記F9−/−細胞は、両方のラミニンα1遺伝子座が破壊されている。したがって、上記F9−/−細胞は、内在性のラミニンα1遺伝子を発現しないので、内在性に発現するラミニンβ1およびラミニンγ1は、内在性のラミニンα1とヘテロ3量体蛋白質を形成することがない。一方、外来性にαサブユニットを発現させた場合は、F9−/−細胞が内在性に発現するラミニンβ1およびラミニンγ1と共にヘテロ3量体蛋白質を形成する。その結果、外来性に発現するαサブユニットに由来する所望のラミニンアイソフォームを優先的に発現することが可能となる。このとき外来性に発現するαサブユニットは、F9−/−細胞の上記外来遺伝子挿入配列に挿入することによって発現されてもよく、別の発現ベクターによって発現されてもよく、特に限定されるものではない。   The F9 − / − cell has both laminin α1 loci disrupted. Therefore, since the F9 − / − cells do not express endogenous laminin α1 gene, endogenously expressed laminin β1 and laminin γ1 do not form a heterotrimeric protein with endogenous laminin α1. . On the other hand, when the α subunit is expressed exogenously, the F9 − / − cells form a heterotrimeric protein together with laminin β1 and laminin γ1 that are endogenously expressed. As a result, it becomes possible to preferentially express a desired laminin isoform derived from an α subunit that is expressed exogenously. The α subunit that is expressed exogenously at this time may be expressed by insertion into the foreign gene insertion sequence of F9 − / − cells, or may be expressed by another expression vector, and is particularly limited. is not.

また、上記F9−/−細胞は、両方のラミニンα1遺伝子座が破壊されているため、α1サブユニットの発現が完全に無くなっている。したがって、F9−/−細胞は、ラミニンα1ノックアウト細胞としてラミニンα1遺伝子の機能解析に利用することが可能となる。   In addition, since both laminin α1 loci are disrupted in the F9 − / − cells, the expression of the α1 subunit is completely lost. Therefore, F9 − / − cells can be used as a laminin α1 knockout cell for functional analysis of the laminin α1 gene.

〔ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列を有するラミニンα1遺伝子座を有するF9胚性腫瘍細胞(F9+/−細胞)の樹立〕
図4に、F9+/−細胞を樹立する方法を示す。
[Establishment of F9 embryonic tumor cells (F9 +/− cells) having a laminin α1 locus having a foreign gene insertion sequence for inserting a foreign gene so that the gene is expressed under the control of a laminin α1 promoter]
FIG. 4 shows a method for establishing F9 +/− cells.

まず、F9胚性腫瘍細胞に、制限酵素処理によって直線化したlox2272-loxPターゲティングベクターを電気穿孔法により導入した後、lox2272-loxPターゲティングベクターが組み込まれた細胞を選択した。細胞の選択は、G418耐性遺伝子の発現を指標として行った。つまり、geneticinに耐性であるクローンを選択した。更に、選択されたクローンをサザンブロット法によって解析することによって、相同組み換えによって一方のLAMA1遺伝子座の第1エクソンが改変されたF9+/−細胞を得た。   First, a lox2272-loxP targeting vector linearized by restriction enzyme treatment was introduced into F9 embryonic tumor cells by electroporation, and cells into which the lox2272-loxP targeting vector was incorporated were selected. Cells were selected using the expression of G418 resistance gene as an index. That is, clones that were resistant to geneticin were selected. Furthermore, the selected clone was analyzed by Southern blotting to obtain F9 +/− cells in which the first exon of one LAMA1 locus was modified by homologous recombination.

本発明のF9+/−細胞は、一方のラミニンα1遺伝子のプロモーター制御を受けて発現するように外来性の遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列を有するため、所望の遺伝子をラミニンα1遺伝子のプロモーター制御下で発現させることが可能となる。ラミニンα1遺伝子のプロモーターは、F9胚性腫瘍細胞をレチノイン酸およびcAMP処理などすることによって分化誘導した場合、正に制御される。したがって、上記外来遺伝子挿入配列に所望の遺伝子を挿入した本発明のF9+/−細胞は、レチノイン酸およびcAMP処理などによって分化誘導する前、所望の遺伝子の発現は低く抑えられているが、分化誘導した後、所望の遺伝子の発現が高く誘導される。つまり所望の遺伝子の発現タイミングを制御することが可能となる。   Since the F9 +/− cell of the present invention has a foreign gene insertion sequence for inserting a foreign gene so as to be expressed under the promoter control of one laminin α1 gene, the desired gene is the promoter of the laminin α1 gene. It can be expressed under control. The promoter of laminin α1 gene is positively controlled when F9 embryonic tumor cells are induced to differentiate by treatment with retinoic acid and cAMP. Therefore, the F9 +/− cell of the present invention in which the desired gene is inserted into the foreign gene insertion sequence has a low expression of the desired gene before differentiation induction by retinoic acid and cAMP treatment, etc. After that, the expression of the desired gene is highly induced. That is, the expression timing of a desired gene can be controlled.

また、レチノイン酸およびcAMP処理などによって分化誘導する前の上記F9+/−細胞は、速やかに増殖する。また、例えば、上記外来遺伝子挿入配列に挿入する遺伝子が細胞増殖抑制効果を有する遺伝子である場合、分化誘導しなければ、上記所望の遺伝子の発現は低く抑えられている。したがって、分化誘導する前の上記F9+/−細胞は、速やかに増殖する。したがって、所望の遺伝子を発現する細胞を大量に得るためには、分化誘導する前に、上記外来遺伝子挿入配列に所望の遺伝子を挿入したF9+/−細胞を大量培養し、その後分化誘導することによって所望の遺伝子を発現する細胞を大量に得ることが可能となる。つまり、本発明のF9+/−細胞を用いれば、所望の遺伝子を大量に発現させるためのシステムを容易にスケールアップすることが可能である。   In addition, the F9 +/− cells before differentiation induction by treatment with retinoic acid and cAMP, etc. proliferate rapidly. For example, when the gene inserted into the foreign gene insertion sequence is a gene having a cell growth inhibitory effect, the expression of the desired gene is suppressed to a low level unless differentiation is induced. Therefore, the F9 +/− cells before differentiation induction proliferate rapidly. Therefore, in order to obtain a large amount of cells expressing the desired gene, F9 +/− cells in which the desired gene is inserted into the foreign gene insertion sequence are cultured in large quantities before induction of differentiation, and then differentiation is induced. It becomes possible to obtain a large number of cells expressing a desired gene. That is, if the F9 +/− cell of the present invention is used, a system for expressing a desired gene in large quantities can be easily scaled up.

このとき、上記F9+/−細胞は、一方のラミニンα1遺伝子座から内在性のラミニンα1遺伝子を発現し、他方のラミニンα1遺伝子座から所望の遺伝子を発現する。したがって、上記F9+/−細胞の内在性に発現するラミニンβ1およびラミニンγ1は、内在性に発現するラミニンα1とヘテロ3量体蛋白質を形成するとともに、外来性に発現するαサブユニットともヘテロ3量体蛋白質を形成する。その結果、本発明のF9+/−細胞は、ラミニン−1と外来性に発現するαサブユニットに由来する所望のラミニンアイソフォームとを同時に発現することが可能となる。   At this time, the F9 +/− cell expresses an endogenous laminin α1 gene from one laminin α1 locus, and expresses a desired gene from the other laminin α1 locus. Therefore, laminin β1 and laminin γ1 that are endogenously expressed in the F9 +/− cell form a heterotrimeric protein with laminin α1 that is endogenously expressed, and heterotrimeric with the α subunit that is exogenously expressed. Form body proteins. As a result, the F9 +/− cell of the present invention can simultaneously express laminin-1 and a desired laminin isoform derived from an exogenously expressed α subunit.

〔遺伝子転換プラスミドの構造〕
図2および図4に示したように、F9−/−細胞およびF9+/−細胞は、一方のラミニンα1遺伝子座に、lox2272配列およびloxP配列によって挟まれたG418耐性カセットを有する。F9−/−細胞およびF9+/−細胞中に、上流にlox2272配列を有し、かつ下流にloxP配列を有する任意のDNA断片(遺伝子転換プラスミド)とCREリコンビナーゼ発現プラスミドとを同時に発現させることによって、細胞内のlox2272配列およびloxP配列によって挟まれたG418耐性カセットをlox2272配列およびloxP配列によって挟まれた任意のDNA断片に転換することが可能となる。
[Structure of gene conversion plasmid]
As shown in FIGS. 2 and 4, F9 − / − cells and F9 +/− cells have a G418 resistance cassette flanked by lox2272 and loxP sequences at one laminin α1 locus. By simultaneously expressing in the F9 − / − and F9 +/− cells any DNA fragment (gene conversion plasmid) having a lox2272 sequence upstream and a loxP sequence downstream and a CRE recombinase expression plasmid, It becomes possible to convert a G418 resistance cassette sandwiched between lox2272 sequence and loxP sequence in a cell into an arbitrary DNA fragment sandwiched between lox2272 sequence and loxP sequence.

図5に、遺伝子転換プラスミドの構造を示す。   FIG. 5 shows the structure of the gene conversion plasmid.

遺伝子転換プラスミドは、lox2272配列、pCINeoプラスミド(プロメガ社)由来イントロン配列、マルチクローニングサイト、牛成長ホルモンpolyA、ピューロマイシン耐性カセット(PGK promoter-Puromycin-resistance-PGK polyA)、loxP配列を有する。   The gene conversion plasmid has a lox2272 sequence, a pCINeo plasmid (Promega) derived intron sequence, a multicloning site, bovine growth hormone polyA, a puromycin resistance cassette (PGK promoter-Puromycin-resistance-PGK polyA), and a loxP sequence.

遺伝子転換プラスミド中のマルチクローニングサイトは、任意の遺伝子を挿入することが可能であるように1種類以上の制限酵素配列を含む配列であるが、任意の遺伝子を挿入することが可能であればよく、特に限定されるものではない。上記マルチクローニングサイトに任意の外来遺伝子のcDNAを挿入し、この遺伝子転換プラスミドとCREリコンビナーゼ発現プラスミドとを同時にF9−/−細胞またはF9+/−細胞中で発現させることによって、細胞内のlox2272配列およびloxP配列によって挟まれたG418耐性カセットを遺伝子転換プラスミド中のlox2272配列およびloxP配列によって挟まれたDNA断片に転換することが可能となる。その結果、F9−/−細胞またはF9+/−細胞中の一方のラミニンα1遺伝子座に外来遺伝子のcDNAが挿入される。上記外来遺伝子は、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの下流に挿入されるので、外来遺伝子はラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現する。したがって、外来遺伝子としてラミニンα1、α2、α3、α4またはα5遺伝子などを挿入した場合、外来性のαサブユニットに由来するラミニンは、他の内在性の基底膜構成蛋白遺伝子と協調的に発現される。その結果、内在性の基底膜構成蛋白質と共に協調的に基底膜様の細胞外基質を形成することが可能となる。   The multicloning site in the gene conversion plasmid is a sequence containing one or more kinds of restriction enzyme sequences so that any gene can be inserted, but any gene can be inserted as long as it can be inserted. There is no particular limitation. By inserting the cDNA of an arbitrary foreign gene into the multicloning site and expressing the gene conversion plasmid and the CRE recombinase expression plasmid simultaneously in F9 − / − cells or F9 +/− cells, the intracellular lox2272 sequence and It becomes possible to convert a G418 resistance cassette sandwiched between loxP sequences into a DNA fragment sandwiched between lox2272 and loxP sequences in a gene conversion plasmid. As a result, the cDNA of the foreign gene is inserted into one laminin α1 locus in the F9 − / − cell or the F9 +/− cell. Since the foreign gene is inserted downstream of the laminin α1 gene promoter, the foreign gene is expressed under the control of the laminin α1 gene promoter. Therefore, when a laminin α1, α2, α3, α4, α5 gene or the like is inserted as a foreign gene, laminin derived from the foreign α subunit is expressed in cooperation with other endogenous basement membrane constituent protein genes. The As a result, a basement membrane-like extracellular matrix can be formed cooperatively with the endogenous basement membrane constituent protein.

本実施例においては、外来遺伝子挿入配列としてlox2272配列およびloxP配列を用い、組み換えを生じさせる酵素としてCREリコンビナーゼを用いたが、CREリコンビナーゼによって組み換えを起こす配列であればよく、上記配列に限定するものではない。また、組み換えを生じさせる酵素としてCREリコンビナーゼを用いたが、組み換えを生じさせ得る酵素であればよく、上記酵素に限定するものではない。このとき、上記外来遺伝子挿入配列は、組み換えを生じさせ得る酵素に合わせて選択することが可能である。   In this example, the lox2272 sequence and loxP sequence were used as the foreign gene insertion sequence, and CRE recombinase was used as the enzyme that causes recombination. However, any sequence that causes recombination by CRE recombinase may be used, and is limited to the above sequence. is not. Further, although CRE recombinase is used as an enzyme that causes recombination, it may be any enzyme that can cause recombination, and is not limited to the above enzyme. At this time, the foreign gene insertion sequence can be selected according to an enzyme capable of causing recombination.

また、本発明の遺伝子転換プラスミドのピューロマイシン耐性カセットは、フォスフォグルセロキナーゼ由来ポリアデニレーション配列を付加したピューロマイシン耐性遺伝子の上流に、フォスフォグルセロキナーゼ由来プロモーター配列を付加した構造である。上記遺伝子転換ベクターによって遺伝子転換を受けたF9−/−細胞またはF9+/−細胞ではG418耐性カセットが取り除かれ、ピューロマイシン耐性カセットが挿入される。したがって、遺伝子転換された細胞はピューロマイシン耐性であると同時にG418感受性となるため、これら薬剤耐性を指標に高い効率で遺伝子転換された細胞を選択することができる。   Further, the puromycin resistance cassette of the gene conversion plasmid of the present invention has a structure in which a phosphoglucerokinase-derived promoter sequence is added upstream of a puromycin resistance gene to which a phosphoglucerokinase-derived polyadenylation sequence is added. In F9 − / − cells or F9 +/− cells that have undergone gene conversion with the gene conversion vector, the G418 resistance cassette is removed and the puromycin resistance cassette is inserted. Therefore, since the genetically transformed cells are puromycin resistant and at the same time G418 sensitive, cells transformed with high efficiency can be selected using these drug resistances as indicators.

〔相同組み換えF9胚性腫瘍細胞(F9+/−EGFP細胞)の樹立方法および同細胞の用途〕
図6にF9+/−EGFP細胞の樹立方法を示す。
[Method for Establishing Homologous Recombinant F9 Embryonic Tumor Cells (F9 +/− EGFP Cells) and Use of the Cells]
FIG. 6 shows a method for establishing F9 +/− EGFP cells.

ここで、F9+/−EGFP細胞とは、上記F9+/−細胞の外来遺伝子挿入配列に、EGFP遺伝子を挿入したF9胚性腫瘍細胞のことをいう。   Here, F9 +/− EGFP cells refer to F9 embryonic tumor cells in which the EGFP gene is inserted into the foreign gene insertion sequence of the F9 +/− cells.

上記遺伝子転換ベクターのマルチクローニングサイトにオワンクラゲ由来緑色蛍光蛋白質(EGFP:クロンテック社)cDNAを組み込んだ。この遺伝子転換ベクターをCREリコンビナーゼ発現プラスミドとともにF9+/−細胞に導入した。F9+/−細胞内のlox2272配列およびloxP配列によって挟まれたG418耐性カセットは、遺伝子転換プラスミド中のlox2272配列およびloxP配列によって挟まれたEGFP遺伝子およびピューロマイシン耐性カセットを含むDNA断片に転換される。したがって、部位特異的組み換えが起こったF9+/−EGFP細胞を選択するために、まずピューロマイシン耐性クローンを選択した後、得られたクローンからG418感受性を示すクローンを選択した。その後、選択した細胞をサザンブロット法によって解析し、部位特異的組み換えが起こっているF9+/−EGFP細胞を得た。   A green jellyfish-derived green fluorescent protein (EGFP: Clontech) cDNA was incorporated into the multicloning site of the gene conversion vector. This gene conversion vector was introduced into F9 +/− cells together with a CRE recombinase expression plasmid. The G418 resistance cassette flanked by lox2272 and loxP sequences in F9 +/− cells is converted into a DNA fragment containing the EGFP gene and puromycin resistance cassette flanked by lox2272 and loxP sequences in the gene conversion plasmid. Therefore, in order to select F9 +/− EGFP cells in which site-specific recombination occurred, first a puromycin resistant clone was selected, and then a clone showing G418 sensitivity was selected from the obtained clone. Thereafter, the selected cells were analyzed by Southern blotting to obtain F9 +/− EGFP cells in which site-specific recombination had occurred.

F9+/−EGFP細胞では、EGFPの発現はラミニンα1遺伝子のプロモーターによる発現制御を受けるので、EGFPは、LAMA1遺伝子と同じ様式で発現する事が期待される。ラミニンα1遺伝子は、未分化F9胚性腫瘍細胞においては非常に低いレベルでしか発現しないが、レチノイン酸およびcAMPによりF9胚性腫瘍細胞を壁側内胚葉類似細胞へと分化すると高いレベルで発現される。そこで、F9+/−EGFP細胞をレチノイン酸およびcAMPによって分化を誘導したあと、EGFP蛋白質の発現レベルを蛍光顕微鏡によって、またEGFPmRNAの発現レベルをリアルタイムPCR法によって確認した。   In F9 +/− EGFP cells, since EGFP expression is controlled by the laminin α1 gene promoter, EGFP is expected to be expressed in the same manner as the LAMA1 gene. The laminin α1 gene is expressed at a very low level in undifferentiated F9 embryonic tumor cells, but is expressed at a high level when F9 embryonic tumor cells are differentiated into wall-side endoderm-like cells by retinoic acid and cAMP. The Therefore, after inducing differentiation of F9 +/− EGFP cells with retinoic acid and cAMP, the expression level of EGFP protein was confirmed by a fluorescence microscope, and the expression level of EGFP mRNA was confirmed by a real-time PCR method.

図7(a)は、蛍光顕微鏡によって観察した、レチノイン酸およびcAMPで分化誘導して48時間後および分化誘導前の、F9+/−EGFP細胞の形態とEGFP蛋白質の発現レベルとを示した図である。   FIG. 7 (a) is a diagram showing the form of F9 +/− EGFP cells and the expression level of EGFP protein 48 hours after differentiation induction with retinoic acid and cAMP and before differentiation induction, as observed by a fluorescence microscope. is there.

F9+/−EGFP細胞を1cmあたり1×10個の細胞密度となるように、フィブロネクチンによってコートされたガラススライド上に蒔き、10%のFBSを含むDMEM培地中で96時間の培養をおこなった。このとき、上記DMEM培地には、レチノイン酸およびcAMPを、最終濃度が、それぞれ1μMおよび1mMとなるように加えた。96時間の培養の後、F9+/−EGFP細胞をPascal LSM5共焦点レーザー顕微鏡によって観察した。 F9 +/− EGFP cells were plated on a glass slide coated with fibronectin so that the cell density was 1 × 10 4 cells / cm 2 , and cultured for 96 hours in DMEM medium containing 10% FBS. . At this time, retinoic acid and cAMP were added to the DMEM medium so that the final concentrations were 1 μM and 1 mM, respectively. After 96 hours of culture, F9 +/− EGFP cells were observed with a Pascal LSM5 confocal laser microscope.

図7(a)に示すように、F9+/−EGFP細胞は、分化誘導する前、細胞は分化形態を示さないとともにEGFP蛋白質の発現レベルが非常に低い。一方、分化誘導処理して96時間後、細胞は分化形態を示すとともにEGFP蛋白質の発現レベルが上昇する。したがって、EGFP遺伝子の発現は、ラミニンα1遺伝子のプロモーターによる制御を受けており、EGFP遺伝子の発現様式を知ることによって、ラミニンα1遺伝子の発現様式を知ることが可能となることが確認された。   As shown in FIG. 7 (a), before F9 +/− EGFP cells are induced to differentiate, the cells do not show a differentiated form and the expression level of the EGFP protein is very low. On the other hand, 96 hours after the differentiation induction treatment, the cells show a differentiated form and the expression level of EGFP protein increases. Therefore, it was confirmed that the expression of the EGFP gene is controlled by the promoter of the laminin α1 gene, and that the expression pattern of the laminin α1 gene can be known by knowing the expression pattern of the EGFP gene.

図7(b)は、リアルタイムPCRによって定量した、レチノイン酸およびcAMPで分化誘導処理して96時間後のF9+/−EGFP細胞の内在性のラミニンα1mRNA(MLA)、内在性のラミニンγ1mRNA(MLC)およびEGFPmRNA(egfp)の発現量を示した図である。   FIG. 7 (b) shows the endogenous laminin α1 mRNA (MLA) and endogenous laminin γ1 mRNA (MLC) of F9 +/− EGFP cells 96 hours after differentiation induction treatment with retinoic acid and cAMP quantified by real-time PCR. It is the figure which showed the expression level of EGFP mRNA (egfp).

F9+/−EGFP細胞を1cmあたり1×10個の細胞密度となるように、ゼラチンによってコートされた培養皿上に蒔き、10%のFBSを含むDMEM培地中で96時間の培養をおこなった。このとき、上記DMEM培地には、レチノイン酸およびcAMPを、最終濃度が、それぞれ1μMおよび1mMとなるように加えた。96時間の培養の後、RNAeasy kit(キアゲン社)を用い、細胞からRNAを抽出した。SuperScriptII(インビトロジェン社)およびランダムプライマーを用い、1μgのtotal RNAからcDNAを合成した。合成したcDNAの50分の1量を用い、QuantiTect Cyber SYBR green PCR kit(キアゲン社)およびSmart cycler(Cepheid社)によってリアルタイムPCRを行った。このときPCRの反応条件は、95℃で900秒間の前変性処理の後、95℃で10秒間の変性反応、60℃で30秒間のアニーリング反応および72℃で60秒間の伸長反応からなる反応サイクルを45サイクル行うものであった。検出した各遺伝子の発現量は、GAPDH(Glyseraldehyde 3-phosphate dehydrogenase)遺伝子の発現量に基づき、補正を行った。 F9 +/− EGFP cells were seeded on a gelatin-coated culture dish at a density of 1 × 10 4 cells / cm 2 and cultured in DMEM medium containing 10% FBS for 96 hours. . At this time, retinoic acid and cAMP were added to the DMEM medium so that the final concentrations were 1 μM and 1 mM, respectively. After 96 hours of culture, RNA was extracted from the cells using RNAeasy kit (Qiagen). CDNA was synthesized from 1 μg of total RNA using SuperScript II (Invitrogen) and random primers. Real-time PCR was performed using a QuantTect Cyber SYBR green PCR kit (Qiagen) and a Smart cycler (Cepheid) using 1/50 of the synthesized cDNA. At this time, the PCR reaction conditions were a pre-denaturation treatment at 95 ° C. for 900 seconds, a denaturation reaction at 95 ° C. for 10 seconds, an annealing reaction at 60 ° C. for 30 seconds, and an extension reaction at 72 ° C. for 60 seconds. For 45 cycles. The detected expression level of each gene was corrected based on the expression level of GAPDH (Glyseraldehyde 3-phosphate dehydrogenase) gene.

また、リアルタイムPCRに用いたプライマーは、以下に示すものを用いた。   In addition, the following primers were used for real-time PCR.

ラミニンα1を検出するために、MLAフォワードプライマー:5’-CTACCACAGCCTGAACTGTG-3’(配列番号3)およびMLAリバースプライマー:5’-TGTATTCTGTCTTGACTGTGTG-3’(配列番号4)を用いた。ラミニンγ1を検出するために、MLCフォワードプライマー:5’-TGTACCATGCCTGGTCACGT-3’(配列番号5)およびMLCリバースプライマー:5’-TGGCAATCTCCGAGATGGAG-3’(配列番号6)を用いた。EGFPを検出するために、egfpフォワードプライマー:5’-GGCGATGCCACCTACGGCAAG-3’(配列番号7)およびegfpリバースプライマー:5’-GTTGCCGTCCTCCTTGAAGTCG-3’(配列番号8)を用いた。GAPDHを検出するために、gapdhフォワードプライマー:5’-GCAAAGTGGAGATTGTTGCCAT-3’(配列番号9)およびgapdhリバースプライマー:5’-GATGCAGGGATGATGTTCTGG-3’(配列番号10)を用いた。   To detect laminin α1, MLA forward primer: 5′-CTACCACAGCCTGAACTGTG-3 ′ (SEQ ID NO: 3) and MLA reverse primer: 5′-TGTATTCTGTCTTGACTGTGTG-3 ′ (SEQ ID NO: 4) were used. In order to detect laminin γ1, an MLC forward primer: 5′-TGTACCATGCCTGGTCACGT-3 ′ (SEQ ID NO: 5) and an MLC reverse primer: 5′-TGGCAATCTCCGAGATGGAG-3 ′ (SEQ ID NO: 6) were used. In order to detect EGFP, egfp forward primer: 5'-GGCGATGCCACCTACGGCAAG-3 '(SEQ ID NO: 7) and egfp reverse primer: 5'-GTTGCCGTCCTCCTTGAAGTCG-3' (SEQ ID NO: 8) were used. In order to detect GAPDH, a gapdh forward primer: 5'-GCAAAGTGGAGATTGTTGCCAT-3 '(SEQ ID NO: 9) and a gapdh reverse primer: 5'-GATGCAGGGATGATGTTCTGG-3' (SEQ ID NO: 10) were used.

図7(b)に示すように、F9+/−EGFP細胞を分化誘導する前、内在性に発現するラミニンα1およびラミニンγ1のmRNAの量は、低く抑えられている。同様に、外来性に発現させるEGFPのmRNAの量も、低く抑えられている。一方、F9+/−EGFP細胞を分化誘導すると、ラミニンα1、ラミニンγ1およびEGFPのmRNAの量は平行して増加することが確認された。したがって、EGFP遺伝子の発現は、ラミニンα1遺伝子のプロモーターによる制御を受けており、EGFP遺伝子の発現様式を知ることによって、ラミニンα1遺伝子の発現様式を知ることが可能となることが確認された。   As shown in FIG. 7 (b), the amount of mRNA of laminin α1 and laminin γ1 expressed endogenously before the differentiation induction of F9 +/− EGFP cells is kept low. Similarly, the amount of EGFP mRNA to be expressed exogenously is also kept low. On the other hand, when F9 +/− EGFP cells were induced to differentiate, it was confirmed that the amounts of laminin α1, laminin γ1 and EGFP mRNA increased in parallel. Therefore, it was confirmed that the expression of the EGFP gene is controlled by the promoter of the laminin α1 gene, and that the expression pattern of the laminin α1 gene can be known by knowing the expression pattern of the EGFP gene.

本発明のF9+/−EGFP細胞は、マーカー遺伝子としてEGFP遺伝子が用いられる。その結果、上記EGFP遺伝子の発現は、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けることになる。したがって、上記EGFP遺伝子は、ラミニンα1遺伝子と同じ様式で発現されることとなり、EGFP遺伝子の発現様式を知ることによって、ラミニンα1遺伝子の発現様式を知ることが可能となる。   In the F9 +/− EGFP cells of the present invention, the EGFP gene is used as a marker gene. As a result, the expression of the EGFP gene is controlled by the promoter of the laminin α1 gene. Therefore, the EGFP gene is expressed in the same manner as the laminin α1 gene, and the expression pattern of the laminin α1 gene can be known by knowing the expression pattern of the EGFP gene.

このとき、EGFP遺伝子の発現の確認は、蛍光顕微鏡などによって簡便かつ安価に行うことが可能となる。発現の確認を簡便かつ安価に行うことを可能とするがゆえに、大量の細胞サンプルにおいて、ラミニンα1遺伝子のプロモーターが活性化したか否かを知ることを可能とする。   At this time, the expression of the EGFP gene can be confirmed simply and inexpensively with a fluorescence microscope or the like. Since it is possible to confirm the expression simply and inexpensively, it is possible to know whether or not the laminin α1 gene promoter has been activated in a large number of cell samples.

〔相同組み換えF9胚性腫瘍細胞(F9+/−LAMA5細胞)の樹立法〕
図8に、F9+/−LAMA5細胞の樹立方法を示す。
[Method for establishing homologous recombinant F9 embryonic tumor cells (F9 +/− LAMA5 cells)]
FIG. 8 shows a method for establishing F9 +/− LAMA5 cells.

ここで、F9+/−LAMA5細胞とは、上記F9+/−細胞の外来遺伝子挿入配列に、ラミニンα5遺伝子を挿入したF9胚性腫瘍細胞のことをいう。   Here, the F9 +/− LAMA5 cell refers to an F9 embryonic tumor cell in which the laminin α5 gene is inserted into the foreign gene insertion sequence of the F9 +/− cell.

上記遺伝子転換ベクターのマルチクローニングサイトにラミニンα5cDNAを組み込んだ。この遺伝子転換ベクターをCREリコンビナーゼ発現プラスミドとともにF9+/−細胞に導入した。F9+/−細胞内のlox2272配列およびloxP配列によって挟まれたG418耐性カセットは、遺伝子転換プラスミド中のlox2272配列およびloxP配列によって挟まれたラミニンα5遺伝子およびピューロマイシン耐性カセットを含むDNA断片に転換される。したがって、部位特異的組み換えが起こったF9+/−LAMA5細胞を選択するために、まずピューロマイシン耐性クローンを選択した後、得られたクローンからG418感受性を示すクローンを選択した。その後、選択した細胞をサザンブロット法によって解析し、部位特異的組み換えが起こっているF9+/−LAMA5細胞を得た。   Laminin α5 cDNA was incorporated into the multiple cloning site of the gene conversion vector. This gene conversion vector was introduced into F9 +/− cells together with a CRE recombinase expression plasmid. The G418 resistance cassette flanked by lox2272 and loxP sequences in F9 +/− cells is converted into a DNA fragment containing the laminin α5 gene and the puromycin resistance cassette flanked by lox2272 and loxP sequences in the gene conversion plasmid. . Therefore, in order to select F9 +/− LAMA5 cells in which site-specific recombination occurred, a puromycin resistant clone was first selected, and then a clone showing G418 sensitivity was selected from the obtained clone. Thereafter, the selected cells were analyzed by Southern blotting to obtain F9 +/− LAMA5 cells in which site-specific recombination had occurred.

この細胞は分化誘導により、内在性に発現するα1サブユニットを含むラミニン−1(α1β1γ1)および外来性に発現するα5サブユニットを含むラミニン−10(α5β1γ1)を分泌する。
本発明のF9+/−細胞は、上記外来遺伝子挿入配列にラミニンα1、α2、α3、α4またはα5遺伝子が挿入されてもよい。その結果、上記F9+/−細胞をレチノイン酸およびcAMP処理などによって分化誘導することによって、ラミニンα1、α2、α3、α4またはα5遺伝子の発現を誘導することが可能となる。このとき、上記F9+/−細胞は、一方のラミニンα1遺伝子座から内在性のラミニンα1遺伝子を発現し、他方のラミニンα1遺伝子座から上記外来遺伝子挿入配列に挿入したラミニンα1、α2、α3、α4またはα5遺伝子を発現する。
The cells secrete laminin-1 (α1β1γ1) containing an α1 subunit expressed endogenously and laminin-10 (α5β1γ1) containing an α5 subunit expressed exogenously by differentiation induction.
In the F9 +/− cell of the present invention, the laminin α1, α2, α3, α4 or α5 gene may be inserted into the foreign gene insertion sequence. As a result, it becomes possible to induce the expression of the laminin α1, α2, α3, α4 or α5 gene by inducing differentiation of the F9 +/− cells by treatment with retinoic acid and cAMP. At this time, the F9 +/− cell expresses an endogenous laminin α1 gene from one laminin α1 locus, and laminin α1, α2, α3, α4 inserted into the foreign gene insertion sequence from the other laminin α1 locus. Alternatively, the α5 gene is expressed.

上記F9+/−細胞の内在性に発現するラミニンβ1およびラミニンγ1は、内在性に発現するラミニンα1とヘテロ3量体蛋白質を形成するとともに、外来性に発現するラミニンα1、α2、α3、α4またはα5ともヘテロ3量体蛋白質を形成する。その結果、所望のラミニンアイソフォームとラミニン−1とを同時に発現することが可能となる。つまり、ラミニンα1により遺伝子転換されたF9+/−細胞ではラミニン−1、ラミニンα2により遺伝子転換されたF9+/−細胞ではラミニン−2およびラミニン−1、ラミニンα3により遺伝子転換されたF9+/−細胞ではラミニン−6およびラミニン−1、ラミニンα4により遺伝子転換されたF9+/−細胞ではラミニン−8およびラミニン−1、ラミニンα5により遺伝子転換されたF9+/−細胞ではラミニン−10およびラミニン−1を発現することが可能となる。その結果、所望のラミニンアイソフォームおよびラミニン−1を含む基底膜様構造物を得ることが可能となる。   Laminin β1 and laminin γ1 expressed endogenously in the F9 +/− cell form a heterotrimeric protein with laminin α1 expressed endogenously, and laminin α1, α2, α3, α4 expressed exogenously, or Heterotrimeric protein is also formed with α5. As a result, the desired laminin isoform and laminin-1 can be expressed simultaneously. That is, in F9 +/− cells genetically transformed with laminin α1, laminin-1 in F9 +/− cells genetically transformed with laminin α2, in F9 +/− cells genetically transformed with laminin-2 and laminin-1, laminin α3. Laminin-6 and laminin-1, laminin-8 and laminin-1 in F9 +/− cells transformed with laminin α4, laminin-10 and laminin-1 in F9 +/− cells transformed with laminin α5 are expressed. It becomes possible. As a result, a basement membrane-like structure containing the desired laminin isoform and laminin-1 can be obtained.

また、本発明のF9+/−細胞が外来性に発現したラミニンアイソフォームは、分泌されて基底膜様構造物を形成するので、上記外来性に発現したラミニンアイソフォームは、容易に精製することが可能である。   In addition, since the laminin isoform exogenously expressed by the F9 +/− cell of the present invention is secreted to form a basement membrane-like structure, the exogenously expressed laminin isoform can be easily purified. Is possible.

〔相同組み換えF9胚性腫瘍細胞(F9−/−LAMA5細胞)の樹立法〕
図9に、F9−/−LAMA5細胞の樹立方法を示す。
[Method for establishing homologous recombinant F9 embryonic tumor cells (F9 − / − LAMA5 cells)]
FIG. 9 shows a method for establishing F9 − / − LAMA5 cells.

ここで、F9−/−LAMA5細胞とは、上記F9−/−細胞の外来遺伝子挿入配列に、ラミニンα5遺伝子を挿入したF9胚性腫瘍細胞のことをいう。   Here, the F9 − / − LAMA5 cell refers to an F9 embryonic tumor cell in which the laminin α5 gene is inserted into the foreign gene insertion sequence of the F9 − / − cell.

上記遺伝子転換ベクターのマルチクローニングサイトにラミニンα5cDNAを組み込んだ。この遺伝子転換ベクターをCREリコンビナーゼ発現プラスミドとともにF9−/−細胞に導入した。F9−/−細胞内のlox2272配列およびloxP配列によって挟まれたG418耐性カセットは、遺伝子転換プラスミド中のlox2272配列およびloxP配列によって挟まれたラミニンα5遺伝子およびピューロマイシン耐性カセットを含むDNA断片に転換される。したがって、部位特異的組み換えが起こったF9−/−LAMA5細胞を選択するために、まずピューロマイシン耐性クローンを選択した後、得られたクローンからG418感受性を示すクローンを選択した。その後、選択した細胞をサザンブロット法によって解析し、部位特異的組み換えが起こっているF9−/−LAMA5細胞を得た。   Laminin α5 cDNA was incorporated into the multiple cloning site of the gene conversion vector. This gene conversion vector was introduced into F9 − / − cells together with a CRE recombinase expression plasmid. The G418 resistance cassette flanked by lox2272 and loxP sequences in F9 − / − cells is converted into a DNA fragment containing the laminin α5 gene and the puromycin resistance cassette flanked by lox2272 and loxP sequences in the gene conversion plasmid. The Therefore, in order to select F9 − / − LAMA5 cells in which site-specific recombination occurred, first a puromycin resistant clone was selected, and then a clone showing G418 sensitivity was selected from the obtained clone. Thereafter, the selected cells were analyzed by Southern blotting to obtain F9 − / − LAMA5 cells in which site-specific recombination had occurred.

この細胞では内在性に発現するα1サブユニットが全く発現していないため、内在性に発現するβ1サブユニットおよびγ1サブユニットは、外来性に発現するα5サブユニットとヘテロ3量体蛋白質を形成する。その結果、分泌されるラミニンの殆どが外来性のα5サブユニットを含むラミニン−10となる。こうして得られた細胞を分化誘導した後、培養液を抗ラミニンα5抗体を用いたウエスタンブロッティングによって解析し、分泌されるラミニン−10の量を推定した。   Since no endogenously expressed α1 subunit is expressed in this cell, the endogenously expressed β1 subunit and γ1 subunit form a heterotrimeric protein with the exogenously expressed α5 subunit. . As a result, most of the secreted laminin is laminin-10 containing an exogenous α5 subunit. After differentiation induction of the cells thus obtained, the culture solution was analyzed by Western blotting using an anti-laminin α5 antibody, and the amount of laminin-10 secreted was estimated.

分泌されるラミニン−10のウエスタンブロッティング法による解析結果を図10に示す。   The analysis result of the secreted laminin-10 by Western blotting is shown in FIG.

F9細胞、F9−/−細胞およびF9−/−LAMA5細胞のそれぞれを1cmあたり1×10個の細胞密度となるように、ゼラチンによってコートされた培養皿上に蒔き、10%のFBSを含むDMEM培地中で96時間の培養をおこなった。このとき、上記DMEM培地には、レチノイン酸およびcAMPを、最終濃度が、それぞれ1μMおよび1mMとなるように加えた。96時間の培養の後、培養皿から培地を回収した。回収した培地10μlを非還元条件下で電気泳動した後、抗ラミニンα5抗体を用いてウエスタンブロッティング解析を行った。このとき、F9細胞、F9−/−細胞およびF9−/−LAMA5細胞は、それぞれ1種類、1種類および4種類の細胞系統に関して、抗ラミニンα5特異的モノクローナル抗体(非特許文献2参照)を用いてウエスタンブロッティング解析を行った。なお、培地中に分泌されたラミニンα5を定量するために、500ngの組み換えラミニン−10も電気泳動し、抗ラミニンα5抗体を用いて、ウエスタンブロッティング解析を行った
図10において、分子量の大きなバンドは、ラミニン−10、すなわちラミニンβ1およびラミニンγ1と3量体を形成したラミニンα5を示し、分子量の小さなバンドは、ラミニンα5の単量体を示す。図10に示すように、F9細胞およびF9−/−細胞では、分化誘導の前後ともに、ラミニン−10の発現が確認できない。一方、4系統のF9−/−LAMA5細胞は、分化誘導後、培地中にラミニン−10を分泌することが示された。このとき、ウエスタンブロッティング解析における、F9−/−LAMA5細胞のラミニン−10のバンド強度と500ngの組み換えラミニン−10のバンド強度とを比較することによって、培地中のラミニン−10の濃度は、少なくとも10ng/μlであると推定された。
本発明のF9−/−細胞は、上記外来遺伝子挿入配列にラミニンα1、α2、α3、α4またはα5遺伝子が挿入されてもよい。その結果、上記F9−/−細胞をレチノイン酸およびcAMP処理などによって分化誘導することによって、ラミニンα1、α2、α3、α4またはα5遺伝子の発現を誘導することが可能となる。このとき、上記F9−/−細胞は、両方のラミニンα1遺伝子座が破壊されている。したがって、上記F9−/−細胞は、内在性のラミニンα1遺伝子を発現しないので、上記F9−/−細胞の内在性に発現するラミニンβ1およびラミニンγ1は、内在性のラミニンα1とヘテロ3量体蛋白質を形成することがない。一方、外来性にラミニンα1、α2、α3、α4またはα5を発現させた場合、外来性に発現されたラミニンα鎖は、内在性に発現するラミニンβ1およびラミニンγ1と共にヘテロ3量体蛋白質を形成する。その結果、所望のラミニンアイソフォームを優先的に発現することが可能となる。つまり、ラミニンα1により遺伝子転換されたF9−/−細胞ではラミニン−1、ラミニンα2により遺伝子転換されたF9−/−細胞ではラミニン−2、ラミニンα3により遺伝子転換されたF9−/−細胞ではラミニン−6、ラミニンα4により遺伝子転換されたF9−/−細胞ではラミニン−8、ラミニンα5により遺伝子転換されたF9−/−細胞ではラミニン−10を優先的に発現することが可能となる。その結果、所望のラミニンアイソフォームを含む基底膜様構造物を得ることが可能となる。
F9 cells, F9 − / − cells and F9 − / − LAMA5 cells are plated on gelatin-coated culture dishes to a density of 1 × 10 4 cells / cm 2 and 10% FBS is added. The culture was performed for 96 hours in the DMEM medium. At this time, retinoic acid and cAMP were added to the DMEM medium so that the final concentrations were 1 μM and 1 mM, respectively. After 96 hours of culture, the medium was collected from the culture dish. After 10 μl of the collected medium was electrophoresed under non-reducing conditions, Western blotting analysis was performed using an anti-laminin α5 antibody. At this time, F9 cells, F9 − / − cells, and F9 − / − LAMA5 cells use anti-laminin α5-specific monoclonal antibodies (see Non-Patent Document 2) for one type, one type, and four types of cell lines, respectively. Western blotting analysis was performed. In addition, in order to quantify laminin α5 secreted into the medium, 500 ng of recombinant laminin-10 was also electrophoresed, and Western blotting analysis was performed using anti-laminin α5 antibody. In FIG. Laminin-10, ie laminin β5 and laminin γ1, which formed a trimer with laminin β1, and a low molecular weight band indicates a monomer of laminin α5. As shown in FIG. 10, the expression of laminin-10 cannot be confirmed in F9 cells and F9 − / − cells both before and after differentiation induction. On the other hand, four lines of F9 − / − LAMA5 cells were shown to secrete laminin-10 into the medium after differentiation induction. At this time, by comparing the band intensity of laminin-10 of F9 − / − LAMA5 cells with the band intensity of 500 ng recombinant laminin-10 in Western blotting analysis, the concentration of laminin-10 in the medium was at least 10 ng. / Μl.
In the F9 − / − cell of the present invention, the laminin α1, α2, α3, α4 or α5 gene may be inserted into the foreign gene insertion sequence. As a result, it becomes possible to induce the expression of laminin α1, α2, α3, α4 or α5 gene by inducing differentiation of the F9 − / − cells by treatment with retinoic acid and cAMP. At this time, both laminin α1 loci are disrupted in the F9 − / − cells. Therefore, since the F9 − / − cell does not express the endogenous laminin α1 gene, the endogenously expressed laminin β1 and laminin γ1 of the F9 − / − cell are endogenous laminin α1 and heterotrimer. There is no protein formation. On the other hand, when laminin α1, α2, α3, α4 or α5 is expressed exogenously, the exogenously expressed laminin α chain forms a heterotrimeric protein together with endogenously expressed laminin β1 and laminin γ1. To do. As a result, the desired laminin isoform can be preferentially expressed. That is, laminin-1 in F9 − / − cells genetically transformed with laminin α1, laminin-2 in F9 − / − cells genetically transformed with laminin α2, and laminin in F9 − / − cells genetically transformed with laminin α3. -6, Laminin-8 can be preferentially expressed in F9 − / − cells genetically transformed with laminin α4, and Laminin-10 can be preferentially expressed in F9 − / − cells genetically transformed with laminin α5. As a result, a basement membrane-like structure containing a desired laminin isoform can be obtained.

また、本発明のF9−/−細胞が外来性に発現したラミニンアイソフォームは、分泌されて基底膜様構造物を形成するので、上記外来性に発現したラミニンアイソフォームは、容易に精製することが可能である。   In addition, since the laminin isoform expressed exogenously in the F9 − / − cells of the present invention is secreted to form a basement membrane-like structure, the exogenously expressed laminin isoform can be easily purified. Is possible.

〔F9+/−LAMA5細胞およびF9−/−LAMA5細胞を用いたラミニン−1及びラミニン−10を含む基底膜様構造物あるいはラミニン−10を含みラミニン−1を含まない基底膜様構造物の作製法〕
F9細胞、F9+/−LAMA5細胞、F9−/−LAMA5細胞およびF9−/−細胞のそれぞれを1cmあたり1×10個の細胞密度となるように、フィブロネクチンによってコートされた2枚のスライドガラス上に蒔き、10%のFBSを含むDMEM培地中で96時間の培養をおこなった。このとき、上記DMEM培地には、レチノイン酸およびcAMPを、最終濃度が、それぞれ1μMおよび1mMとなるように加えた。96時間培養をして、壁側内胚葉類似細胞へ分化誘導した上記細胞を4%パラフォルムアルデヒドによって固定した。一枚のスライドガラス上に固定された細胞は、1% TritonX−100および20mM NHOHを含む溶液によって細胞を溶解し、除去した。その後、蛍光免疫組織化学法によって、細胞膜上または基底膜様構造物中に存在するラミニンα1蛋白質、ラミニンα5蛋白質およIV型コラーゲン蛋白質を可視化した。1次抗体として、ラット抗ラミニンα1モノクローナル抗体(Sanzen N et al. unpublished)、マウス抗ラミニンα5モノクローナル抗体(非特許文献2参照)またはウサギ抗IV型コラーゲンポリクローナル抗体(エル・エス・エル社)を反応させた後、それぞれに、FITC標識抗ラットIgG抗体(American Qualex社)、FITC標識抗マウスIgG抗体(American Qualex社)またはRhodamine標識抗ウサギIgG抗体(BIOSOURCE社)を二次抗体として反応させた。封入処理のあと、Pascal LSM5共焦点レーザー顕微鏡によって観察した。
[Method for producing basement membrane-like structure containing laminin-1 and laminin-10 or basement membrane-like structure containing laminin-10 and not laminin-1 using F9 +/− LAMA5 cells and F9 − / − LAMA5 cells ]
Two glass slides coated with fibronectin so that each of F9 cells, F9 +/− LAMA5 cells, F9 − / − LAMA5 cells and F9 − / − cells has a density of 1 × 10 4 cells / cm 2. The cells were plated on top and cultured in DMEM medium containing 10% FBS for 96 hours. At this time, retinoic acid and cAMP were added to the DMEM medium so that the final concentrations were 1 μM and 1 mM, respectively. After culturing for 96 hours, the cells induced to differentiate into mural endoderm-like cells were fixed with 4% paraformaldehyde. Cells fixed on one glass slide were removed by lysing the cells with a solution containing 1% Triton X-100 and 20 mM NH 4 OH. Thereafter, laminin α1 protein, laminin α5 protein and type IV collagen protein present on the cell membrane or in the basement membrane-like structure were visualized by fluorescent immunohistochemistry. As a primary antibody, rat anti-laminin α1 monoclonal antibody (Sanzen N et al. Unpublished), mouse anti-laminin α5 monoclonal antibody (see Non-Patent Document 2) or rabbit anti-type IV collagen polyclonal antibody (ELS) After the reaction, each was reacted with a FITC-labeled anti-rat IgG antibody (American Qualex), a FITC-labeled anti-mouse IgG antibody (American Qualex) or a Rhodamine-labeled anti-rabbit IgG antibody (BIOSOURCE) as a secondary antibody. . After the encapsulation treatment, the sample was observed with a Pascal LSM5 confocal laser microscope.

図11に、F9細胞、F9+/−LAMA5細胞、F9−/−LAMA5細胞およびF9−/−細胞よる基底膜構成成分の沈着を蛍光免疫組織化学法により解析した結果を示す。図11において、ラミニンα1およびラミニンα5は緑色に可視化されておりIV型コラーゲンは赤色に可視化されている。   FIG. 11 shows the results of analyzing the deposition of basement membrane constituents by F9 cells, F9 +/− LAMA5 cells, F9 − / − LAMA5 cells, and F9 − / − cells by a fluorescent immunohistochemical method. In FIG. 11, laminin α1 and laminin α5 are visualized in green, and type IV collagen is visualized in red.

図11(a)に示すように、内在性のラミニンα1を発現するF9細胞およびF9+/−LAMA5細胞は、ラミニン−1(α1β1γ1)を含む基底膜様構造物を沈着する。一方、ラミニンα1を発現しないF9−/−LAMA5細胞およびF9−/−細胞は、ラミニン−1(α1β1γ1)を含む基底膜様構造物を沈着しない。また、図11(b)に示すように、ラミニンα5遺伝子が導入されていないF9細胞およびF9−/−細胞は、ラミニン−10(α5β1γ1)を含む構造物を沈着しない。一方、ラミニンα5遺伝子が導入されているF9+/−LAMA5細胞およびF9−/−LAMA5細胞は、ラミニン−10(α5β1γ1)を含む構造物を沈着する。   As shown in FIG. 11 (a), F9 cells and F9 +/− LAMA5 cells expressing endogenous laminin α1 deposit a basement membrane-like structure containing laminin-1 (α1β1γ1). On the other hand, F9 − / − LAMA5 cells and F9 − / − cells that do not express laminin α1 do not deposit a basement membrane-like structure containing laminin-1 (α1β1γ1). In addition, as shown in FIG. 11 (b), F9 cells and F9 − / − cells into which the laminin α5 gene has not been introduced do not deposit a structure containing laminin-10 (α5β1γ1). On the other hand, F9 +/− LAMA5 cells and F9 − / − LAMA5 cells into which a laminin α5 gene has been introduced deposit a structure containing laminin-10 (α5β1γ1).

上記のように、本発明のF9+/−LAMA5細胞は、ラミニン−1およびラミニン−10を発現し、発現されたラミニン−1およびラミニン−10は、分泌されて基底膜様構造物として沈着する。また、本発明のF9−/−LAMA5細胞は、ラミニン−10を発現し、発現されたラミニン−10は分泌されて基底膜様構造物として沈着する。したがって、本発明のF9胚性腫瘍細胞を、ゼラチン、フィブロネクチンまたはコラーゲンなどによってコートされた構造物上で培養し、分化誘導をおこなうことによって、上記構造物上に所望の蛋白質を含む基底膜様構造物を沈着することが可能となる。例えば、コラーゲンで作製したスポンジ上で本発明のF9胚性腫瘍細胞を培養し、分化誘導をおこなえば、基底膜様基質によって覆われた三次元構造物を作製することが可能となる。   As described above, F9 +/− LAMA5 cells of the present invention express laminin-1 and laminin-10, and expressed laminin-1 and laminin-10 are secreted and deposited as a basement membrane-like structure. The F9 − / − LAMA5 cells of the present invention express laminin-10, and the expressed laminin-10 is secreted and deposited as a basement membrane-like structure. Accordingly, the F9 embryonic tumor cell of the present invention is cultured on a structure coated with gelatin, fibronectin, collagen, or the like, and induced to differentiate, whereby a basement membrane-like structure containing a desired protein on the structure is obtained. It becomes possible to deposit things. For example, if the F9 embryonic tumor cell of the present invention is cultured on a sponge made of collagen and induced to differentiate, a three-dimensional structure covered with a basement membrane-like substrate can be produced.

また、細胞成分を0.5% TritonX−100、20mM NHOHを含むリン酸緩衝生理食塩水により溶解除去する事によって、無細胞基底膜様構造物を容易に得ることも可能である。 It is also possible to easily obtain a cell-free basement membrane-like structure by dissolving and removing cell components with phosphate buffered saline containing 0.5% Triton X-100 and 20 mM NH 4 OH.

〔F9−/−LAMA5細胞培養上清からのラミニン−10の精製および精製ラミニン−10の用途〕
F9−/−LAMA5細胞をゼラチンコートした100mm培養皿 20枚上で培養した。各培養皿には、1×10個の細胞を蒔き、10%のFBSを含むDMEM培地中で培養をおこなった。このとき、各培養皿にDMEM培地を10ml加え、さらにレチノイン酸およびcAMPを、最終濃度が、それぞれ1μMおよび1mMとなるように加えた。培養開始72時間後に各培養皿の培地を新しい上記DMEM培地と交換した。培養開始120時間後に各培養皿中の培地を回収するとともに、各培養皿に新しい上記DMEM培地を10ml加え、さらに培養した。培養開始168時間後に、再び各培養皿中の培地を回収するとともに、各培養皿に新しい上記DMEM培地を10ml加え、さらに培養した。そして、培養開始240時間後に培地をすべて回収した。以上のようにして、600mlの培地を回収した。
[F9 − / − Purification of Laminin-10 from LAMA5 Cell Culture Supernatant and Use of Purified Laminin-10]
F9 − / − LAMA5 cells were cultured on 20 100 mm culture dishes coated with gelatin. Each culture dish was seeded with 1 × 10 6 cells and cultured in DMEM medium containing 10% FBS. At this time, 10 ml of DMEM medium was added to each culture dish, and retinoic acid and cAMP were further added to a final concentration of 1 μM and 1 mM, respectively. The culture medium of each culture dish was replaced with fresh DMEM medium 72 hours after the start of culture. The culture medium in each culture dish was collected 120 hours after the start of the culture, and 10 ml of the new DMEM medium was added to each culture dish and further cultured. 168 hours after the start of the culture, the medium in each culture dish was collected again, and 10 ml of the new DMEM medium was added to each culture dish and further cultured. And all the culture media were collect | recovered 240 hours after culture | cultivation start. As described above, 600 ml of the medium was collected.

この集められた600mlの培養液を、抗ラミニンα5モノクローナル抗体を固相化したカラムを用いて精製した。1回のカラム通過によりおよそ600μgのラミニン−10が精製された。   The collected 600 ml of the culture solution was purified using a column on which an anti-laminin α5 monoclonal antibody was immobilized. Approximately 600 μg of laminin-10 was purified in a single column pass.

F9−/−LAMA5細胞およびF9+/−LAMA5が生産するラミニン−10は、αサブユニットがヒト由来であって、βおよびγサブユニットがマウス由来である。また、ラミニンは、複雑な糖修飾をうける3本のサブユニットからなる3量体蛋白質である。したがって、精製されたラミニンが生理活性を有するか否かということは重要な問題である。そこで、細胞伸展活性を指標として上記F9−/−LAMA5細胞培養上清から精製したラミニン−10の生理活性を測定した。   Laminin-10 produced by F9 − / − LAMA5 cells and F9 +/− LAMA5 has an α subunit derived from human and β and γ subunits derived from mouse. Laminin is a trimeric protein consisting of three subunits that undergo complex sugar modifications. Therefore, whether purified laminin has physiological activity is an important issue. Therefore, the physiological activity of laminin-10 purified from the F9 − / − LAMA5 cell culture supernatant was measured using cell spreading activity as an index.

96穴プレート(Nunc社)に0nM、0.625nM、1.25nM、2.5nM、5nM,10nM、20nMまたは40nM(32μg/ml)のEHS腫瘍由来ラミニン(シグマ社)あるいは精製ラミニン−10を含むPBSを、1穴あたり50μlずつ加え、4℃で12時間のコーティング処理をおこなった。コーティング処理の後、96穴プレートを2%ウシ血清アルブミンを含むリン酸緩衝食塩水でブロッキング処理した。0.5%ウシ血清アルブミンを含むDMEM培地に、3×10細胞/mlの濃度となるようにHT1080ヒト線維肉腫細胞を懸濁し、この懸濁液100μlを上記96穴プレートに加え、COインキュベーター内で30分間インキュベートした。30分間のインキュベート中に96穴プレート上に接着した細胞を、3.7%のホルマリンを含むリン酸緩衝水溶液によって固定した。その後、Diff quik試薬によって染色し、細胞を観察した(Hayashi Y et al , Biochem Biophys Res Commun 2002,299:498-504参照)。 96-well plates (Nunc) contain 0nM, 0.625nM, 1.25nM, 2.5nM, 5nM, 10nM, 20nM or 40nM (32μg / ml) EHS tumor-derived laminin (Sigma) or purified laminin-10 PBS was added in an amount of 50 μl per well, and coating treatment was performed at 4 ° C. for 12 hours. After the coating treatment, the 96-well plate was blocked with phosphate buffered saline containing 2% bovine serum albumin. HT1080 human fibrosarcoma cells are suspended in DMEM medium containing 0.5% bovine serum albumin to a concentration of 3 × 10 5 cells / ml, 100 μl of this suspension is added to the 96-well plate, and CO 2 Incubated for 30 minutes in incubator. Cells that adhered to the 96-well plate during the 30-minute incubation were fixed with an aqueous phosphate buffer solution containing 3.7% formalin. Thereafter, the cells were observed by staining with Diff quik reagent (see Hayashi Y et al, Biochem Biophys Res Commun 2002, 299: 498-504).

その結果、ラミニン−10では、2.5nM以上の濃度で培養皿をコーティングした場合、HT1080細胞は、細胞接着活性を示し、5nM以上の濃度で培養皿をコーティングした場合、HT1080細胞は、強い細胞伸展活性を示した。一方、EHS腫瘍由来のラミニンでは、10nM以上の濃度で培養皿をコーティングした場合、HT1080細胞は、細胞接着活性を示したが、40nMの濃度で培養皿をコーティングした場合においても、10nMの濃度のラミニン−10で培養皿をコーティングした場合と比べて、細胞伸展活性は弱かった。   As a result, in laminin-10, when the culture dish was coated at a concentration of 2.5 nM or more, HT1080 cells showed cell adhesion activity, and when the culture dish was coated at a concentration of 5 nM or more, HT1080 cells were strong cells. Extensive activity was demonstrated. On the other hand, in the case of laminin derived from EHS tumor, HT1080 cells showed cell adhesion activity when the culture dish was coated at a concentration of 10 nM or more, but even when the culture dish was coated at a concentration of 40 nM, the concentration of 10 nM was increased. The cell spreading activity was weaker than when the culture dish was coated with laminin-10.

したがって、本発明のF9−/−LAMA5細胞の培養上清から精製したラミニン−10は、生理活性を有すると共に、その活性は、EHS腫瘍から精製したラミニンの活性よりも高いことが明らかとなった。   Therefore, it became clear that laminin-10 purified from the culture supernatant of F9 − / − LAMA5 cells of the present invention has physiological activity and its activity is higher than that of laminin purified from EHS tumor. .

なお本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the configurations described above, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the technical means disclosed in different embodiments are appropriately combined. The obtained embodiment is also included in the technical scope of the present invention.

以上のように、本発明にかかるF9胚性腫瘍細胞は、大量かつ安価にラミニンアイソフォームをはじめとする所望のタンパク質を生産することを可能とするため、培養皿に代表される各種培養装置や皮膚、肝臓および脾臓などに代表される各種人工組織または人工臓器、およびそれらの部品を製造する分野に利用できるのみならず、組織工学、発生工学および再生医学の分野において広く利用することが可能である。   As described above, F9 embryonic tumor cells according to the present invention can produce desired proteins including laminin isoforms in large quantities and at low cost. It can be used not only in the field of manufacturing various artificial tissues or organs represented by skin, liver and spleen, and parts thereof, but also in the fields of tissue engineering, developmental engineering and regenerative medicine. is there.

本発明にかかるラミニンα1遺伝子改変F9胚性腫瘍細胞株を得るためのloxPターゲティングベクターおよびlox2272-loxPターゲティングベクターの構造を示す模式図である。It is a schematic diagram showing the structure of a loxP targeting vector and a lox2272-loxP targeting vector for obtaining a laminin α1 gene modified F9 embryonic tumor cell line according to the present invention. 本発明にかかるF9−/−細胞の樹立方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the establishment method of F9-/-cell concerning this invention. 本発明にかかるラミニンα1遺伝子改変F9胚性腫瘍細胞株のサザンブロット法による解析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result by Southern blotting of the laminin alpha1 gene modification F9 embryonic tumor cell line concerning this invention. 本発明にかかるF9+/−細胞の樹立方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the establishment method of F9 +/- cell concerning this invention. 本発明にかかる遺伝子転換プラスミドの構造を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the gene conversion plasmid concerning this invention. 本発明にかかるF9+/−EGFP細胞の樹立方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the establishment method of F9 +/- EGFP cell concerning this invention. 本発明にかかるF9+/−EGFP細胞の分化誘導に伴うEGFPタンパク質およびEGFPmRNAの発現量の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the expression level of EGFP protein and EGFP mRNA accompanying the differentiation induction of the F9 +/- EGFP cell concerning this invention. 本発明にかかるF9+/−LAMA5細胞の樹立方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the establishment method of F9 +/- LAMA5 cell concerning this invention. 本発明にかかるF9−/−LAMA5細胞の樹立方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the establishment method of the F9-/-LAMA5 cell concerning this invention. 本発明にかかるF9−/−LAMA5細胞が分泌するラミニン−10のウエスタンブロッティング法による解析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result by the Western blotting method of laminin-10 which F9-/-LAMA5 cell concerning this invention secretes. 本発明にかかるラミニンα1遺伝子改変F9胚性腫瘍細胞株が分泌する基底膜様構造物の蛍光免疫組織化学法による解析結果を示す図である。It is a figure which shows the analysis result by the fluorescence immunohistochemical method of the basement membrane-like structure which the laminin alpha1 gene modification F9 embryonic tumor cell line concerning this invention secretes. 本発明にかかるラミニンα1遺伝子改変F9胚性腫瘍細胞株から精製したラミニン−10を用いた細胞接着アッセイの結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the cell adhesion assay using the laminin-10 refine | purified from the laminin alpha1 gene modification F9 embryonic tumor cell line concerning this invention.

Claims (11)

少なくともタンパク質の生産に用いることが可能なF9胚性腫瘍細胞であって、
一対のラミニンα1遺伝子座のうち、一方の遺伝子座には、ラミニンα1遺伝子に代えて、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列が設けられていることを特徴とするF9胚性腫瘍細胞。
F9 embryonic tumor cells that can be used for at least protein production,
Of the pair of laminin α1 loci, one gene locus has a foreign gene insertion sequence for inserting a foreign gene so as to be expressed under the control of the laminin α1 gene promoter, instead of the laminin α1 gene. An F9 embryonic tumor cell, characterized in that it is provided.
他方の遺伝子座では、ラミニンα1遺伝子が破壊されていることを特徴とする請求項1に記載のF9胚性腫瘍細胞。   The F9 embryonic tumor cell according to claim 1, wherein the laminin α1 gene is disrupted at the other gene locus. 前記外来遺伝子挿入配列には、基底膜を構成するタンパク質または分泌タンパク質をコードする遺伝子を挿入することを特徴とする請求項1または2に記載のF9胚性腫瘍細胞。   The F9 embryonic tumor cell according to claim 1 or 2, wherein a gene encoding a protein constituting a basement membrane or a secreted protein is inserted into the foreign gene insertion sequence. 前記基底膜を構成するタンパク質または分泌タンパク質をコードする遺伝子が、ラミニンα1、α2、α3、α4またはα5遺伝子であることを特徴とする請求項3に記載のF9胚性腫瘍細胞。   The F9 embryonic tumor cell according to claim 3, wherein the gene encoding the protein constituting the basement membrane or the secreted protein is a laminin α1, α2, α3, α4 or α5 gene. 前記外来遺伝子挿入配列には、マーカー遺伝子が含まれることを特徴とする請求項1ないし4の何れか1項に記載のF9胚性腫瘍細胞。   The F9 embryonic tumor cell according to any one of claims 1 to 4, wherein the foreign gene insertion sequence includes a marker gene. 前記マーカー遺伝子が、蛍光蛋白質をコードする遺伝子、ルシフェラーゼ遺伝子または分泌型アルカリフォスファターゼ遺伝子であることを特徴とする請求項5に記載のF9胚性腫瘍細胞。   The F9 embryonic tumor cell according to claim 5, wherein the marker gene is a gene encoding a fluorescent protein, a luciferase gene, or a secreted alkaline phosphatase gene. 請求項1ないし6の何れか1項に記載のF9胚性腫瘍細胞を用いる細胞外マトリックスの生産方法。   A method for producing an extracellular matrix using the F9 embryonic tumor cell according to any one of claims 1 to 6. 請求項1ないし6の何れか1項に記載のF9胚性腫瘍細胞を用いて、細胞分化誘導因子、分化阻害因子または抗癌剤をスクリーニングする方法。   A method for screening for a cell differentiation-inducing factor, differentiation inhibitory factor or anticancer agent using the F9 embryonic tumor cell according to any one of claims 1 to 6. 少なくともタンパク質の生産に用いることが可能なF9胚性腫瘍細胞の作製方法であって、
一対のラミニンα1遺伝子座のうち、一方の遺伝子座に、ラミニン遺伝子に代えて、ラミニンα1遺伝子のプロモーターの制御を受けて発現するように外来性遺伝子を挿入するための外来遺伝子挿入配列を組み込む工程を含むことを特徴とするF9胚性腫瘍細胞の作製方法。
A method for producing F9 embryonic tumor cells that can be used at least for protein production,
Step of incorporating a foreign gene insertion sequence for inserting a foreign gene into one of the pair of laminin α1 gene loci so that the gene is expressed under the control of the laminin α1 gene promoter instead of the laminin gene A method for producing F9 embryonic tumor cells, comprising:
さらに、上記外来遺伝子挿入配列に、基底膜を構成するタンパク質または分泌タンパク質をコードする遺伝子を挿入する工程を含むことを特徴とする請求項に記載のF9胚性腫瘍細胞の作製方法。 The method for producing F9 embryonic tumor cells according to claim 9 , further comprising a step of inserting a gene that constitutes a basement membrane or a secretory protein into the foreign gene insertion sequence. さらに、一対のラミニンα1遺伝子座のうち、他方の遺伝子座のラミニンα1遺伝子を破壊する工程を含むことを特徴とする請求項9または10に記載のF9胚性腫瘍細胞の作製方法。   The method for producing F9 embryonic tumor cells according to claim 9 or 10, further comprising a step of destroying the laminin α1 gene at the other locus among the pair of laminin α1 loci.
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