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JP4665190B2 - Gene transcription regulation method - Google Patents

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JP4665190B2 JP2005035001A JP2005035001A JP4665190B2 JP 4665190 B2 JP4665190 B2 JP 4665190B2 JP 2005035001 A JP2005035001 A JP 2005035001A JP 2005035001 A JP2005035001 A JP 2005035001A JP 4665190 B2 JP4665190 B2 JP 4665190B2
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Description

本発明は、遺伝子の転写調節方法に関する。   The present invention relates to a gene transcriptional regulation method.

近年、ゲノム解析が進み、多くの生物において、全ゲノムが解析されるようになった。それに伴い、ゲノム上で、それまで未知であった遺伝子が同定されてきたが、多くの場合、その機能については明らかではない。   In recent years, genome analysis has progressed and the whole genome has been analyzed in many organisms. Along with this, genes that were previously unknown have been identified on the genome, but in many cases their functions are not clear.

未知の遺伝子の機能を明らかにする一つの手段は、その遺伝子を細胞や個体で強制発現させ、その表現型を調べることである。従来、遺伝子を強制発現するためには、その遺伝子のcDNAをクローニングし、構成的プロモーターあるいは条件的プロモーターの下流につないで、細胞あるいは個体に戻し、一過的に発現させたり、形質転換させたりしていた(例えば、非特許文献1参照)。この方法によると、強制発現させたい遺伝子を、逐一クローニングする必要があった。
Annual Review of Physiology vol.66, pp647-63, 2004
One means of clarifying the function of an unknown gene is to forcibly express the gene in cells or individuals and examine its phenotype. Conventionally, in order to forcibly express a gene, the cDNA of the gene is cloned, connected downstream of the constitutive promoter or conditional promoter, returned to the cell or individual, and transiently expressed or transformed. (For example, refer nonpatent literature 1). According to this method, it was necessary to clone the gene to be forcibly expressed step by step.
Annual Review of Physiology vol.66, pp647-63, 2004

このように、これまで、ゲノム上の任意の遺伝子に対し、その塩基配列だけで強制発現させることができるようなシステムは存在せず、ある遺伝子を強制発現しようとすると、手間のかかる方法しか存在しなかった。   Thus, until now, there has been no system that allows for forced expression of any gene on the genome using only its base sequence, and there is only a time-consuming method for forced expression of a gene. I did not.

そこで、本発明は、任意の遺伝子に対し、簡便に転写を調節できるような方法を提供することを目的としてなされた。   Therefore, the present invention has been made for the purpose of providing a method that can easily regulate transcription of an arbitrary gene.

本発明にかかる方法は、遺伝子の転写調節方法であって、前記遺伝子のプロモーター領域と三重鎖核酸を形成する第一の領域と所定のRNA結合ドメインに特異的に結合する第二の領域とを有するRNAと、前記RNA結合ドメインと転写活性化ドメインまたは転写抑制ドメインを有するポリペプチドとを、前記遺伝子に作用させることを特徴とする。   The method according to the present invention is a gene transcriptional regulation method, comprising: a promoter region of the gene; a first region that forms a triple-stranded nucleic acid; and a second region that specifically binds to a predetermined RNA binding domain. And an RNA having the RNA and a polypeptide having the RNA binding domain and the transcriptional activation domain or the transcriptional repression domain are allowed to act on the gene.

また、本発明にかかるRNAは、転写調節させる遺伝子のプロモーター領域と三重鎖核酸を形成する第一の領域と、所定のRNA結合タンパク質に特異的に結合する第二の領域と、を有する。本発明にかかるポリペプチドは、所定のRNA領域に特異的に結合するRNA結合ドメインと、転写活性化ドメインまたは転写抑制ドメインとを有する。本発明にかかるDNAは、これらをコードしたものである。   The RNA according to the present invention has a promoter region of a gene whose transcription is regulated, a first region that forms a triple-stranded nucleic acid, and a second region that specifically binds to a predetermined RNA binding protein. The polypeptide according to the present invention has an RNA binding domain that specifically binds to a predetermined RNA region, and a transcription activation domain or a transcription repression domain. The DNA according to the present invention encodes these.

なお、前記第一の領域は、16塩基以上の長さであり、プリンまたはピリミジンのうち、どちらか一方から成るほうが好ましい。前記第一の領域が34塩基以上であるほうが、さらに好ましい。また、前記RNA結合ドメインがMS2ファージのコートタンパク質のRNA結合ドメインを含んでもよく、前記第二の領域がMS2ファージのコートタンパク質のRNA結合配列を含んでもよい。前記転写活性化ドメインが単純ヘルペスウイルスVP16転写活性化ドメインを含んでもよい。   The first region has a length of 16 bases or more, and preferably consists of either one of purine or pyrimidine. More preferably, the first region has 34 bases or more. The RNA binding domain may include the RNA binding domain of the coat protein of MS2 phage, and the second region may include the RNA binding sequence of the coat protein of MS2 phage. The transcription activation domain may comprise a herpes simplex virus VP16 transcription activation domain.

本発明によって、任意の遺伝子に対し、簡便に転写を調節できるような方法を提供することが可能になった。   According to the present invention, it has become possible to provide a method capable of easily regulating transcription of an arbitrary gene.

実施の形態及び実施例に特に説明がない場合には、J. Sambrook, E. F. Fritsch & T. Maniatis (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2001); F. M. Ausubel, R. Brent, R. E. Kingston, D. D. Moore, J.G. Seidman, J. A. Smith, K. Struhl (Ed.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Ltd.などの標準的なプロトコール集に記載の方法、あるいはそれを修飾したり、改変した方法を用いる。また、市販の試薬キットや測定装置を用いる場合には、特に説明が無い場合、それらに添付のプロトコールを用いる。   Unless otherwise stated in the embodiments and examples, J. Sambrook, EF Fritsch & T. Maniatis (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2001); FM Ausubel, R. Brent, RE Kingston, DD Moore, JG Seidman, JA Smith, K. Struhl (Ed.), Standard Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Ltd. The method described in the protocol collection, or a modified or modified method thereof is used. In addition, when using commercially available reagent kits and measuring devices, unless otherwise explained, protocols attached to them are used.

なお、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示又は説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。   The objects, features, advantages, and ideas of the present invention will be apparent to those skilled in the art from the description of the present specification, and those skilled in the art can easily reproduce the present invention from the description of the present specification. it can. The embodiments and specific examples of the invention described below show preferred embodiments of the present invention and are shown for illustration or explanation, and the present invention is not limited to them. It is not limited. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made based on the description of the present specification within the spirit and scope of the present invention disclosed herein.

==三重鎖核酸形成RNA==
本発明の転写調節マシーナリーの一つ目の構成分子である三重鎖核酸形成RNAは、転写調節させる対象遺伝子のプロモーター領域と三重鎖核酸を形成する第一の領域と、所定のRNA結合ドメインに特異的に結合する第二の領域とを有する。
== Triple-stranded nucleic acid forming RNA ==
Triplex nucleic acid forming RNA, which is the first constituent molecule of the transcriptional regulatory machinery of the present invention, is specific to a promoter region of a target gene to be transcriptionally regulated, a first region forming a triplex nucleic acid, and a predetermined RNA binding domain. And a second region that is bonded together.

第一の領域は、対象遺伝子のプロモーター領域と三重鎖核酸を形成するような配列を有し、且つプリンまたはピリミジンのどちらか一方から成ることが好ましい。また、この三重鎖核酸は安定に形成されることが好ましく、例えば、長さの面からは、16塩基以上であることが好ましく、34塩基以上であることがより好ましい。塩基配列の並び自体は特に限定されず、以上の条件を満たすようにプロモーターの領域を選択し、その配列に従って、第一の領域の配列を決定すればよい。プロモーターの中で、三重鎖核酸を作る領域の位置は特に限定されず、どこでも構わないが、開始コドンからの翻訳を考慮に入れると、開始コドンから離れている方が好ましい。   The first region preferably has a sequence that forms a triple-stranded nucleic acid with the promoter region of the gene of interest, and preferably consists of either a purine or a pyrimidine. The triple-stranded nucleic acid is preferably formed stably. For example, in terms of length, it is preferably 16 bases or more, more preferably 34 bases or more. The sequence of the base sequence itself is not particularly limited, and a promoter region may be selected so as to satisfy the above conditions, and the sequence of the first region may be determined according to the sequence. In the promoter, the position of the region for forming the triple-stranded nucleic acid is not particularly limited and may be anywhere, but taking into account the translation from the start codon, it is preferable to be away from the start codon.

第二の領域は、所定のRNA結合ドメインに特異的に結合する配列を有する。すなわち、この領域は、もう一つの構成分子である転写調節ペプチドの有するRNA結合ドメインが特異的に結合する配列を有することになる。ここで、RNA結合ドメイン及びそれに特異的に結合する配列としては、例えば、MS2ファージのコート蛋白質のRNA結合ドメイン及びそれに特異的に結合する配列等を用いることができる。   The second region has a sequence that specifically binds to a predetermined RNA binding domain. That is, this region has a sequence to which the RNA binding domain of the transcription regulatory peptide, which is another constituent molecule, specifically binds. Here, as the RNA binding domain and the sequence that specifically binds thereto, for example, the RNA binding domain of the coat protein of MS2 phage and the sequence that specifically binds thereto can be used.

これら二つの領域間に適宜リンカーとなる配列を挿入してもよく、両端に余分な配列があっても構わない。このRNAは、化学合成しても構わないが、RNAをコードするプラスミドなどのDNAを遺伝子組換えによって作製し、in vitroで、または細胞内などのin vivoで転写させることにより、合成しても構わない。   A sequence serving as a linker may be inserted between these two regions as appropriate, and extra sequences may be present at both ends. This RNA may be chemically synthesized, but may also be synthesized by preparing DNA such as a plasmid encoding RNA by gene recombination and transcribed in vitro or in vivo such as in a cell. I do not care.

==転写調節ペプチド==
本発明の転写調節マシーナリーの二つ目の構成分子である転写調節ペプチドは、上記三重鎖核酸形成RNAの第二の領域に特異的に結合するRNA結合ドメインと、転写調節対象である遺伝子の転写を活性化または抑制するための活性化ドメインまたは抑制ドメインを有する。
== Transcriptional regulatory peptide ==
The transcriptional regulatory peptide that is the second constituent molecule of the transcriptional regulatory machinery of the present invention comprises an RNA binding domain that specifically binds to the second region of the triple-stranded nucleic acid-forming RNA, and transcription of a gene that is a transcriptional regulatory target. It has an activation domain or a repression domain for activating or suppressing.

RNA結合ドメインの種類は、三重鎖核酸形成RNAの第二の領域と共に、ペアで決定する。   The type of RNA binding domain is determined in pairs with the second region of triplex nucleic acid forming RNA.

また、転写活性化ドメインまたは抑制ドメインは、例えば、VP16及びGAL4活性化ドメインまたはCyc8及びTup1抑制ドメイン等を用いることができるが、特にこれらに限らない。   In addition, as the transcription activation domain or repression domain, for example, VP16 and GAL4 activation domain or Cyc8 and Tup1 repression domain can be used, but not limited thereto.

これら二つのドメイン間に適宜リンカーがあってもよく、ドメインの両端に余分なアミノ酸が付加されていても構わない。このペプチドは、化学合成しても構わないが、ペプチドをコードするプラスミドなどのDNAを遺伝子組換えによって作製し、in vitroで、または細胞内などのin vivoで発現させることにより、合成しても構わない。   A linker may be appropriately provided between these two domains, and extra amino acids may be added to both ends of the domain. This peptide may be chemically synthesized, but may also be synthesized by producing a DNA such as a plasmid encoding the peptide by gene recombination and expressing it in vitro or in vivo such as in a cell. I do not care.

==転写調節方法==
上記三重鎖核酸形成RNA及び上記転写調節ペプチドを、調節対象となる遺伝子のプロモーターに作用させる(図1参照)。作用させる場所は、in vivoでもin vitroでも構わない。
== Transcriptional control method ==
The triplex nucleic acid-forming RNA and the transcription regulatory peptide are allowed to act on the promoter of the gene to be regulated (see FIG. 1). The place of action may be in vivo or in vitro.

作用させる場所がin vivoの場合、例えば、転写調節対象の遺伝子がゲノム上にあるとき、三重鎖核酸形成RNA及び転写調節ペプチドをそれぞれコードするプラスミドなどの発現ベクターを作製し、トランスフェクションなどの常法により、細胞内に導入すればよい。転写調節対象の遺伝子を外来遺伝子として、転写調節マシーナリーをコードするDNAとともに、細胞内に導入してもよい。その際、転写調節対象の遺伝子は、プラスミドなどのベクター上に組み込んでおく。また、三重鎖核酸形成RNA及び転写調節ペプチドを発現させる発現ベクター上のプロモーターは、目的に合わせて、構成的(constitutive)であっても条件的(conditional)であってもよい。すなわち、両方のプロモーターに構成的なプロモーターを用いれば、細胞の環境に関わらず目的の遺伝子を強制発現させることができるし、どちらか一方でも条件的なプロモーターを用いれば、例えば時期特異的あるいは組織特異的に、目的の遺伝子を発現させることができる。   When the site of action is in vivo, for example, when the gene to be regulated by transcription is present in the genome, expression vectors such as plasmids encoding triple-stranded nucleic acid-forming RNA and transcription regulatory peptide are prepared, and It may be introduced into cells by the method. A gene to be regulated by transcription may be introduced into a cell together with DNA encoding a transcriptional regulatory machinery as a foreign gene. At that time, the gene to be regulated by transcription is incorporated on a vector such as a plasmid. Moreover, the promoter on the expression vector for expressing the triple-stranded nucleic acid-forming RNA and the transcription regulatory peptide may be constitutive or conditional depending on the purpose. That is, if a constitutive promoter is used for both promoters, the target gene can be forcibly expressed regardless of the cell environment, and if either one of the promoters is conditional, for example, time-specific or tissue Specifically, the target gene can be expressed.

作用させる場所がin vitroの場合、例えば、核抽出液(extract)に、転写調節対象の遺伝子を有するベクター及び転写調節マシーナリーを添加することにより、対象となる遺伝子の転写を調節することができる。転写調節マシーナリーに関しては、予めin vitroで三重鎖核酸形成RNA及び調節ペプチドを合成しておくのが好ましい。   When the place of action is in vitro, for example, the transcription of the gene of interest can be regulated by adding a vector having a gene to be regulated for transcription and a transcriptional regulation machinery to the nuclear extract. Regarding the transcriptional regulatory machinery, it is preferable to synthesize triple-stranded nucleic acid-forming RNA and regulatory peptide in vitro in advance.

==VP16−MS2融合タンパク質発現用プラスミドの構築==
MS2ファージのコートタンパク質(MS2 coat protein)は、配列特異的に19塩基長のRNA(5'-ACAUGAGGAUUACCCAUGU-3')に高親和性をもって結合することが知られている(RNA. 7: 1616-27, 2001)。そこで、 本実施例では、転写調節ペプチドとして、単純ヘルペスウイルスVP16の転写活性化ドメインとMS2ファージのコートタンパク質のRNA結合ドメインを融合させたVP16−MS2融合タンパク質を用いた。
== Construction of VP16-MS2 fusion protein expression plasmid ==
MS2 coat protein is known to bind with high affinity to RNA (5'-ACAUGAGGAUUACCCAUGU-3 '), which is 19 bases long in a sequence-specific manner (RNA. 7: 1616- 27, 2001). Therefore, in this example, a VP16-MS2 fusion protein in which the transcription activation domain of herpes simplex virus VP16 and the RNA binding domain of the coat protein of MS2 phage were fused was used as the transcription regulatory peptide.

このVP16−MS2融合タンパク質を細胞内で発現させるため、VP16−MS2融合タンパク質をコードする発現ベクターを以下のように構築した。   In order to express this VP16-MS2 fusion protein in cells, an expression vector encoding the VP16-MS2 fusion protein was constructed as follows.

pHybLex/Zeo-MS2(InVitrogen社)から、MS2ファージのコートタンパク質のRNA結合ドメインをコードするDNA配列を含むBamHI-MunI断片を切り出し、pYESTrp3ベクター(InVitrogen社)のBamHI-EcoRI部位に導入し、VP16−MS2融合タンパク質をコードする発現ベクターpVP16-MS2を作製した。   A BamHI-MunI fragment containing a DNA sequence encoding the RNA binding domain of the coat protein of MS2 phage was excised from pHybLex / Zeo-MS2 (InVitrogen), introduced into the BamHI-EcoRI site of the pYESTrp3 vector (InVitrogen), and VP16 -An expression vector pVP16-MS2 encoding the MS2 fusion protein was constructed.

なお、コントロールのベクターとして、pYESTrp3ベクターをSacIで消化し、セルフ・ライゲーションすることによって、VP16転写活性化ドメインを除去したベクターpYESTrp3(VP16-)を作製した。   As a control vector, pYESTrp3 vector (VP16-) from which VP16 transcription activation domain was removed was prepared by digesting pYESTrp3 vector with SacI and self-ligating.

==TFO−MS2RNA融合RNA発現用プラスミドの構築==
本実施例では、三重鎖核酸形成RNAとして、酵母ADHプロモーター配列に対し三重鎖核酸を形成し得ると考えられた配列であるTFOの配列と、MS2ファージのコートタンパク質のRNA結合配列を融合させた融合RNAである「TFO−MS2RNA」を用いた。TFOの配列としては、以下に示すTFO1〜5までの配列を用いた。図2に、酵母ADHプロモーター上で、各TFO配列の基になったプロモーター領域を示す。
== Construction of plasmid for expressing TFO-MS2 RNA fusion RNA ==
In this example, the triple-stranded nucleic acid-forming RNA was fused with the TFO sequence, which was thought to be capable of forming a triple-stranded nucleic acid with respect to the yeast ADH promoter sequence, and the RNA binding sequence of the coat protein of MS2 phage. The fusion RNA “TFO-MS2RNA” was used. As the TFO sequence, the following sequences from TFO 1 to 5 were used. FIG. 2 shows the promoter region that is the basis of each TFO sequence on the yeast ADH promoter.

TFO1:5'-GAAGAAAAGAAAAAAAAAGAAAAGAGAGAGGGGG-3'(配列番号1、34b)
TFO2:5'-AAAAAAGGAAA-3'(配列番号2、11b)
TFO3:5'-GAAAAAGGAAGGAAG-3'(配列番号3、15b)
TFO4:5'-GGAAGGAAGG-3'(配列番号4:10b)
TFO5:5'-AAGGGAAAGAAGGAATAAAGAAAAAGA-3'(配列番号5、27b)
これらのTFO−MS2RNAを細胞内で発現させるため、TFO−MS2RNAをコードする発現ベクターを以下のように構築した。
TFO1: 5′-GAAGAAAAGAAAAAAAAAGAAAAGAGAGAGGGGG-3 ′ (SEQ ID NO: 1, 34b)
TFO2: 5′-AAAAAAGGAAA-3 ′ (SEQ ID NO: 2, 11b)
TFO3: 5′-GAAAAAGGAAGGAAG-3 ′ (SEQ ID NO: 3, 15b)
TFO4: 5′-GGAAGGAAGG-3 ′ (SEQ ID NO: 10b)
TFO5: 5′-AAGGGAAAGAAGGAATAAAGAAAAAGA-3 ′ (SEQ ID NO: 5, 27b)
In order to express these TFO-MS2 RNAs in cells, an expression vector encoding TFO-MS2 RNA was constructed as follows.

各TFOの配列の相補配列の3’末端にCTCGAGを付加したオリゴヌクレオチド、及び各TFOの配列の3’末端にACGTを、5’末端にCTCGAGを付加したオリゴヌクレオチドを合成し、それぞれアニーリングして、TFOインサートを作製する。発現ベクターpRH3'及びpRH5'(両方ともInVitrogen社)のPmeI-AatII部位に、各TFOインサートを挿入し、p3'TFO1-MS2RNA〜p3'TFO5-MS2RNA及びp5'MS2RNA-TFO1〜p5'MS2RNA-TFO5の10種類の発現ベクターを作製した。なお、各領域は、p3'シリーズのベクターでは、TFO−MS2RNA、p5'シリーズのベクターでは、MS2RNA−TFOという順序になるように設計されている。また、コントロールのベクターとして、pRH3'をEcoRIで消化しセルフ・ライゲーションすることによりRNA結合配列を除去したベクターpURAを作製した。   An oligonucleotide with CTCGAG added to the 3 ′ end of the complementary sequence of each TFO sequence and an oligonucleotide with ACGT added to the 3 ′ end of each TFO sequence and CTCGAG added to the 5 ′ end were synthesized and annealed. To make TFO inserts. Each TFO insert is inserted into the PmeI-AatII site of the expression vectors pRH3 ′ and pRH5 ′ (both from InVitrogen), and p3′TFO1-MS2RNA to p3′TFO5-MS2RNA and p5′MS2RNA-TFO1 to p5′MS2RNA-TFO5 10 types of expression vectors were prepared. Each region is designed to be in the order of TFO-MS2RNA for p3 ′ series vectors and MS2RNA-TFO for p5 ′ series vectors. As a control vector, pURA3 ′ was digested with EcoRI and self-ligated to prepare a vector pURA from which the RNA binding sequence was removed.

==LacZ発現用プラスミドの構築==
レポーターとして、酵母ADHプロモーターの下流にLacZマーカーを有するプラスミドを以下のように構築した。
== Construction of LacZ expression plasmid ==
As a reporter, a plasmid having a LacZ marker downstream of the yeast ADH promoter was constructed as follows.

大腸菌W3110株より抽出したゲノムDNAを鋳型にして、以下のプライマー1及び2を用いて、PCRにてLacZ遺伝子全長を増幅させた。反応は96℃ 1分−55℃ 2分−72℃ 4分のサイクルを25回繰り返し、酵素には、Pfu Turbo DNA polymerase(Stratagene社)を用いた。PCR産物をKpnI-PstIで切断し、pAD-GAL4-2.1(Stratagene社)のKpnI-PstI部位に挿入し、LacZレポーターであるpADH-LacZを作製した。   Using the genomic DNA extracted from Escherichia coli W3110 as a template, the entire length of the LacZ gene was amplified by PCR using the following primers 1 and 2. In the reaction, a cycle of 96 ° C. 1 minute-55 ° C. 2 minutes-72 ° C. 4 minutes was repeated 25 times, and Pfu Turbo DNA polymerase (Stratagene) was used as the enzyme. The PCR product was cleaved with KpnI-PstI and inserted into the KpnI-PstI site of pAD-GAL4-2.1 (Stratagene) to prepare pADH-LacZ, which is a LacZ reporter.

プライマー1:5'-CGGGGTACCGCCATGACCATGATTACGGATTCACTGGCCG-3'(配列番号6)
プライマー2:5'-AAAACTGCAGTTATTATTATTTTTGACACCAGACCAACTGGTAATGG-3'(配列番号7)
Primer 1: 5'-CGGGGTACCGCCATGACCATGATTACGGATTCACTGGCCG-3 '(SEQ ID NO: 6)
Primer 2: 5'-AAAACTGCAGTTATTATTATTTTTGACACCAGACCAACTGGTAATGG-3 '(SEQ ID NO: 7)

==転写調節マシーナリーの構築==
Ura-Trp-Leu要求性である酵母FY23株に、表1のような組み合わせで、上記プラスミドを導入した。選択培地プレートでコロニーを選択し、成長したシングルコロニーをピックアップして選択液体培地で培養した。培地の濁度OD600が1程度になったら集菌し、pH調整用リン酸バッファーに懸濁した。これをクロロホルムとSDSで処理し、β-Galの基質であるONPGを添加し、10分後に1M NaHCOを加え、反応を停止させた。これを遠心して上清を回収し、OD420を測定し、以下のミラーの式よりβ-Gal活性(unit/ml)とした。
== Construction of transcriptional regulation machinery ==
The above plasmids were introduced into the yeast FY23 strain, which is Ura-Trp-Leu-requiring, in the combinations shown in Table 1. Colonies were selected on a selective medium plate, and single grown colonies were picked up and cultured in a selective liquid medium. When the turbidity OD600 of the medium reached about 1, the cells were collected and suspended in a phosphate buffer for pH adjustment. This was treated with chloroform and SDS, ONPG which is a substrate of β-Gal was added, and 1M NaHCO 3 was added after 10 minutes to stop the reaction. This was centrifuged, the supernatant was collected, OD420 was measured, and β-Gal activity (unit / ml) was determined from the following Miller formula.

β-Gal activity=OD420x1000/OD600 x 反応時間(min) x 反応容積(ml)
結果を表1に示す。
β-Gal activity = OD420 x 1000 / OD600 x reaction time (min) x reaction volume (ml)
The results are shown in Table 1.

TFO1〜5のうち、開始コドンから最も離れた(442−475bp)位置にあるTFO1が、もっとも顕著な活性を示した。なお、p3'シリーズ及びp5'シリーズ両方において、この活性を、レポーターのみのコントロール(表では、「(レポーターのみ)」と表記)、レポーター+pVP16-MS2(表では、「VP16MS2」と表記)、レポーター+p3'TFO1-MS2RNA(表では、「3’TFO1 (VP16MS2無し)」と表記)、またはレポーター+p5'MS2RNA-TFO1(表では、「5’TFO1 (VP16MS2無し)」と表記)で得られた活性に対し、マン・ホィットニーのU検定を行ったところ、いずれの組み合わせにおいても、危険率1%で有意差が認められた。   Among TFO1-5, TFO1 in the position (442-475 bp) farthest from the start codon showed the most remarkable activity. In both p3 'series and p5' series, this activity is controlled by reporter only control (indicated as “(reporter only)” in the table), reporter + pVP16-MS2 (indicated as “VP16MS2” in the table), reporter + P3'TFO1-MS2RNA (indicated in the table as "3'TFO1 (without VP16MS2)") or reporter + p5'MS2RNA-TFO1 (indicated in the table as "5'TFO1 (without VP16MS2)") On the other hand, when Mann-Whitney U test was performed, a significant difference was recognized with a risk rate of 1% in any combination.

このTFO1は、使用した中で最も長い配列を有するため(34b)、配列が長いほど安定した三重鎖核酸が構成され、転写が顕著に活性化すると考えられる。また、TFO5は、連続したプリン塩基の配列が途中でTによって15塩基と11塩基に分断されており、連続性が必要であることも示唆された。これらの結果から、TFO2〜5は、少なくとも下流の転写を活性化できるほど安定にはADHプロモーターに結合しない可能性が示唆された。このように、本研究において、三重鎖核酸が安定して形成されることが転写調節の成功に重要であることが明らかとなった。   Since this TFO1 has the longest sequence used (34b), it is considered that the longer the sequence, the more stable triple-stranded nucleic acid is constructed and transcription is remarkably activated. TFO5 was also suggested that the sequence of consecutive purine bases was divided into 15 and 11 bases by T in the middle, and continuity was required. These results suggested that TFO2-5 may not bind to the ADH promoter stably enough to activate at least downstream transcription. Thus, in this study, it was revealed that stable formation of triple-stranded nucleic acid is important for successful transcriptional regulation.

本実施例では、転写調節ペプチドの転写活性化ドメインとしてVP16の転写活性化ドメインを用いたが、その代わりに転写抑制ドメインを用いることで、もともと転写活性のあるプロモーターに対し、効率よく転写抑制できると考えられる。   In this example, the transcriptional activation domain of VP16 was used as the transcriptional activation domain of the transcriptional regulatory peptide, but by using a transcriptional repression domain instead, transcription can be efficiently repressed against a promoter that originally has transcriptional activity. it is conceivable that.

本発明の転写調節マシーナリーの概念図を表す図である。It is a figure showing the conceptual diagram of the transcriptional regulation machinery of this invention. 本発明にかかる一実施例において用いた各TFOが結合し得ると考えられたADHプロモーター内の位置を示す図である。It is a figure which shows the position in the ADH promoter considered that each TFO used in one Example concerning this invention can couple | bond.

Claims (5)

遺伝子の転写調節方法(ただし、ヒトを対象とする方法を除く)であって、
前記遺伝子のプロモーター領域と三重鎖核酸を形成する第一の領域と、
所定のRNA結合ドメインに特異的に結合する第二の領域と、
を有するRNAと、
前記RNA結合ドメインと、
転写活性化ドメインまたは転写抑制ドメインと
を有するポリペプチドと、
を、前記遺伝子に作用させることを特徴とする方法。
A gene transcription control method (except for methods that target humans) ,
A first region that forms a triple-stranded nucleic acid with the promoter region of the gene;
A second region that specifically binds to a predetermined RNA binding domain;
RNA having
The RNA binding domain;
A polypeptide having a transcriptional activation domain or a transcriptional repression domain;
To act on the gene.
前記第一の領域が16塩基以上の長さであり、プリンまたはピリミジンのうち、どちらか一方から成ることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the first region has a length of 16 bases or more and consists of one of purine and pyrimidine. 前記第一の領域が34塩基以上であることを特徴とする請求項2に記載の方法。   3. The method of claim 2, wherein the first region is 34 bases or more. 前記RNA結合ドメインがMS2ファージのコートタンパク質のRNA結合ドメインを含み、前記第二の領域がMS2ファージのコートタンパク質のRNA結合配列を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。   The RNA binding domain includes an RNA binding domain of a coat protein of MS2 phage, and the second region includes an RNA binding sequence of a coat protein of MS2 phage. Method. 前記転写活性化ドメインが単純ヘルペスウイルスVP16転写活性化ドメインを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the transcription activation domain comprises a herpes simplex virus VP16 transcription activation domain.
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