DE69031080T2 - Verfahren zur herstellung von katalytischer rns in bakterien - Google Patents
Verfahren zur herstellung von katalytischer rns in bakterienInfo
- Publication number
- DE69031080T2 DE69031080T2 DE69031080T DE69031080T DE69031080T2 DE 69031080 T2 DE69031080 T2 DE 69031080T2 DE 69031080 T DE69031080 T DE 69031080T DE 69031080 T DE69031080 T DE 69031080T DE 69031080 T2 DE69031080 T2 DE 69031080T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rna
- ribozyme
- coli
- ribozymes
- gene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 title description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title description 2
- 108090000994 Catalytic RNA Proteins 0.000 claims description 46
- 102000053642 Catalytic RNA Human genes 0.000 claims description 45
- 108091092562 ribozyme Proteins 0.000 claims description 45
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims description 16
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 14
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 9
- 108091027963 non-coding RNA Proteins 0.000 claims description 6
- 102000042567 non-coding RNA Human genes 0.000 claims description 6
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 claims description 3
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 claims description 3
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 description 30
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 11
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 8
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 6
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 6
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000692 anti-sense effect Effects 0.000 description 5
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 108010030074 endodeoxyribonuclease MluI Proteins 0.000 description 4
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 description 4
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 4
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 3
- 108091032955 Bacterial small RNA Proteins 0.000 description 2
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 2
- 241000713772 Human immunodeficiency virus 1 Species 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 241000251131 Sphyrna Species 0.000 description 2
- 108700005078 Synthetic Genes Proteins 0.000 description 2
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 2
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000040650 (ribonucleotides)n+m Human genes 0.000 description 1
- OSBLTNPMIGYQGY-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid;boric acid Chemical compound OB(O)O.OCC(N)(CO)CO.OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O OSBLTNPMIGYQGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 108010014303 DNA-directed DNA polymerase Proteins 0.000 description 1
- 102000016928 DNA-directed DNA polymerase Human genes 0.000 description 1
- 101000756632 Homo sapiens Actin, cytoplasmic 1 Proteins 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 102000004160 Phosphoric Monoester Hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 108090000608 Phosphoric Monoester Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 101150010882 S gene Proteins 0.000 description 1
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000008051 TBE buffer Substances 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 108091092328 cellular RNA Proteins 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 1
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000001823 molecular biology technique Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 238000012261 overproduction Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000008223 sterile water Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/113—Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
- B64D13/06—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/113—Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing
- C12N15/1131—Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing against viruses
- C12N15/1132—Non-coding nucleic acids modulating the expression of genes, e.g. antisense oligonucleotides; Antisense DNA or RNA; Triplex- forming oligonucleotides; Catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes; Nucleic acids used in co-suppression or gene silencing against viruses against retroviridae, e.g. HIV
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B11/00—Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines
- F25B11/02—Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines as expanders
- F25B11/04—Compression machines, plants or systems, using turbines, e.g. gas turbines as expanders centrifugal type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B9/00—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point
- F25B9/002—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant
- F25B9/004—Compression machines, plants or systems, in which the refrigerant is air or other gas of low boiling point characterised by the refrigerant the refrigerant being air
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
- C12N2310/10—Type of nucleic acid
- C12N2310/11—Antisense
- C12N2310/111—Antisense spanning the whole gene, or a large part of it
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
- C12N2310/10—Type of nucleic acid
- C12N2310/12—Type of nucleic acid catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
- C12N2310/10—Type of nucleic acid
- C12N2310/12—Type of nucleic acid catalytic nucleic acids, e.g. ribozymes
- C12N2310/121—Hammerhead
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N2310/00—Structure or type of the nucleic acid
- C12N2310/30—Chemical structure
- C12N2310/32—Chemical structure of the sugar
- C12N2310/322—2'-R Modification
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Virology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- AIDS & HIV (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
- Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von katalytischer RNA (Ribozyme) in Zellen, einschließlich Säugetier- und Bakterienzellen. Insbesondere betrifft die Erfindung synthetische Gene, welche ein Ribozym encodiert, Säugetier- und Bakterienzellen mit solchen in sich transformierten Genen und Expressionsprodukte solcher Bakterien enthalten des Ribozym. Die Erfindung beinhaltet auch die in vitro- und therapeutische Verwendung solcher Expressionsprodukte.
- Eine Form der Genexpressionsbeeinträchtigung durch RNA-RNA-Duplexbildung ist als "antisense"-Inhibierung bezeichnet worden. Die Ausnutzung der antisense-Genregulierung könnte zu einer potenten antiviralen Therapie führen. Eine schwerwie gende Beschränkung des Antisense-Verfahrens, insbesondere in seiner Anwendung auf die antivirale Aktivität, ist, daß es stöchiometrisch ist und große molare Überschüsse an Antisense- gegenüber Target- RNA erfordert, um wirksam zu sein.
- In den vergangenen Jahren haben die Entdeckungen der Ribozyme, e.g. RNA mit enzymatischen Aktivitäten, zu der Entwicklung von antisensen Molekülen geführt, welche nicht nur RNA-RNA-Hybride bilden, sondern katalytisch die kovalenten Phosphodiesterbindungen spalten und große Anzahlen von Substratmolekülen umsetzen. Ribozyme können jetzt praktisch auf jedes RNA-Transkript gezielt werden und eine wirksame Spaltung kann leicht in vitro erreicht werden. Vergleiche Kirn, S.H., et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 84: 8788- 8792 (987); Haseloff, J., et al., Nature 234: 585-591(1988); veröffentlichte PCT-Annieldung WO/89/05852; Cech, T.R. JAMA 260: 3030-3034 (1988); veröffentlichte PCT-Anmeldung WO/88/04300; Jeffries, A.G., et al., Nucleic Acids Research 17:1371-1377 (1989).
- Das US-Patent 5,144,109 beschreibt stabile, katalytisch wirksame Ribozyme, die inter alia nützlich zum Spalten von HIV-1-RNA oder jeder anderen viralen oder endogenen zellulären RNA in vitro und in vivo, mit solchen Ribozymen transformierte Säugetierzellen, für eine Vervollständigung solcher Transformation nützliche Vektoren und die Verwendung solcher Ribozyme für die menschliche Therapie sind, un abhängig davon, ob sie synthetisch hergestellt oder durch solche transformierte Zellen exprimiert werden. Vergleiche Chang, et al, Clinical Biotechnology 2: 23-31(1990), welche hiermit unter Bezugnahme eingearbeitet ist.
- Die EP-A-0 287 775 beschreibt, wie synthetisch hergestellte gegen eine spezifische Sequenz gerichtete Ribozyme eine Spalteigenschaft zeigen, sogar in einem Medium, welches Protein enthält. Diese Anmeldung beschreibt eine genetische Einheit, welche die für die Transkription durch Polymerase III und ein für die RNA inhibierende RNA kodierende DNA notwendige Transkriptionseinheiten enthält, welche in einer solchen Weise angeordnet sind, daß die inhibierende RNA ein Teil eines Polymerase-III-Transkripts ist. Ein besonders geeignetes durch Polymerase-III transkripiertes Trägergen ist tRNA.
- Abstract D428 aus dem Journal of Cellular Biochemistry, Supplement 14A, 1990, Januar 13-28, beschreibt die Entwicklung eines "Hammerkopf"-Ribozyms, um Moleküle, die spezifisch HIV-1-RNAs spalten, zu entwickeln. Diese Ribozyme sind in Hela-CD4&spplus;-Zellen unter Verwendung eines Expressionsvektors transfektiert worden, welcher das Ribozym unter der Kontrolle des menschlichen β-Actinpromotors hat. Die Struktur solcher "Hammerkopf"- Ribozyme ist im Abstract G328 im Journal of Cellular Biochemistry, Supplement 138, 1989, 21.Januar bis 11. Februar berücksichtigt.
- Die Herstellung großer Mengen spezifisch gerichteter Ribozyme für die therapeutische Verwendung ist problematisch. Die vorliegende Erfindung stellt ein neues Verfahren für die Herstellung jedes Ribozyms durch Expression eines stabilen E. Coli- RNA-Moleküls in großer Menge bereit, in welches katalytische RNA eingeführt worden ist. Jede stabile E. Coli-RNA kann verwendet werden.
- Somit betrifft die Erfindung einen ein prokaryotisches Promotorsystem und ein mit einem stabilen E. Coli-RNA-Gen fusioniertes Ribozym enthaltenden Vektor, welcher von etwa 50 bis 200 Nukleotide aufweist. Das Ribozym ist vorzugsweise an ein E. Coli-4,5 S-RNA-Gen fusioniert. Das Ribozym ist vorzugsweise ein Anti-HIV-1-gag-Ribozym.
- In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird E. Coli durch einen Tac-Promotor transformiert, der in sich eine 4,5 S-RNA mit einer eingeführten katalytischen RNA-Sequenz aufweist. Hohe Expressionsniveaus solcher Fusions-RNA können durch Variieren der Wachstumstemperatur unter Verwendung von E. Coli-Mutanten oder anderen Bakterien erreicht werden, welche Defekte bei gewissen enzymatischen Aktivitäten aufweisen, wie RNAse III, Induzierung der Expression mit Isopropylthio-β-galaktopyranosid (IPTG) in einem geeigneten Wirt, Herstellung eines Satzes von Nestdeletionen innerhalb des 4,5 S- oder einem ähnlichen Gen, um unerwünschte Faltung zu eliminieren und durch andere molekularbiologische Standardverfahren.
- Die Erfindung beinhaltet auch synthetische Gene, welche katalytische RNA encodieren, mit solchen Genen transformierte Mikroorganismen, die Expressionsprodukte solcher Gene enthaltende katalytische RNA und die in vitro- und therapeutische Verwendung solcher Expressionsprodukte.
- Figur 1 zeigt einen Tac-Promotor und einen E. Coli-4,5 S-RNA-Gen enthaltenden Vektor.
- Figur 2 zeigt den in Figur 1 gezeigten Vektor mit der das Ribozym enthaltenden Transkriptionseinheit.
- Figur 3 ist eine Northem-Analyse, die die Expression eines mit 4,5 S-RNA (Spuren a und b) und 4,5 S-RNA allein (Spur c) fusionierten Anti-HIV-1-gag-Ribozyms zeigt.
- Figur 4 zeigt ein mit Ethidiumbromid gefärbtes Gel eines sauren Phenolextrakts durch E. Coli-Transformanten gemäß der Erfindung überproduzierten kleiner RNAs.
- Figur 5 zeigt ein präparatives Gel einschließlich mit Ethidiumbromid gefärbter RNA gemäß Figur 4. Die Pfeilspitze zeigt auf die Fusionsribozyme.
- Figur 6 ist eine Kompositdarstellung der RNA-Faltung des in dem 4,5 S-Transkript eingebetteten Ribozyms.
- Figur 7 zeigt eine Gelelektrophorese-Analyse, die die in vitro-Spaltreaktionen unter Verwendung der durch die 4,5 S-- Fusionsribozyme produzierten E. Coli-Transformanten veranschaulicht.
- Bis heute war der bevorzugte Weg zur Herstellung von Ribozymen für in vitro-Studien oder Zufuhr zu Zellen in Kultur die Massenherstellung durch in vitro-Transkriptionsreaktion. Die Erfindung beseitigt die Notwendigkeit für die in vitro-Transkription, wodurch die Kosten der Herstellung großer Mengen an Ribozym stark reduziert werden.
- In ihren allgemeineren Ausführungsformen stellt die Erfindung ein neues Verfahren für die Massenherstellung eines jeden Ribozyms durch die Expression eines stabilen E.Coli-RNA- Moleküls bereit, in welchem eine Ribozymsequenz eingeführt worden ist.
- Die stabile RNA kann jede RNA und die Einfügung kann jedes Ribozym sein. Insbesondere ist das RNA-Molekül klein und enthält von etwa 50 bis 200 Nukleotide und vorzugsweise 4,5 S-RNA von E.Coli.
- Unter anderem kann jedes der in dem US-Patent Nr. 5,144,109 (Anmeldungs nummer 369,489) oder Amneldungsnummer 401,613 (fallengelassen) beschrie bene Ribozym verwendet werden. Ein stark prokaryotisches Promotorsystem wird ausgewählt, um die Überproduktion des RNA-Ribozym-Fusionsprodukts zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Die stabile RNA, Ribozym und Promotor enthaltenden Vektoren werden in selektierte Bakterien transformiert, um solche Fusionsprodukte in großer Menge zu erzeugen.
- Im allgemeinen sind übereinstimmende Sequenzpromotoren für die Durchführung dieser Erfindung nützlich. Das Tac-Promotor-System wird bevorzugt. Das thermisch induzierbare Lambda-pL-Promotor-System kann ebenfalls verwendet werden.
- Eine stabile E. Coli-RNA, ein eingefügtes Ribozym und ein geeignetes prokaryotisches Promotorsystem und einen Transkriptionsterminator in Kombination aufweisende Vektoren sind eine wichtige Komponente der Erfindung. Solche Vektoren werden in an sich bekannter Weise konstruiert und in Bakterien transformiert.
- Das 4,5 S-RNA-Gen von E. Coli ist im Stand der Technik beschrieben. Vergleiche Brosius, J., et al., Biological Chemistry 260:3539-3541(1985). Dieses Gen beinhaltet eine MluI- Restriktionsstelle. Das Anti-HIV-1-gag-Ribozymgen mit der Sequenz
- wird in die MluI-Stelle des 4,5 S-RNA-Moleküls eingefügt, um die in Figur 2 gezeigte Konstruktion auf die folgende Weise herzustellen:
- Das Plasmid pKK243-1 wurde an der einzigen MluI-Restriktionsstelle in der 4,5 S-Gen- Sequenz geschnitten. Die durch diese Spaltung erzeugten versetzten Enden wurden durch Klenow-DNA-Polymerase aufgefüllt und mit Kälberdarm-Phophatase dephosphoryliert. Zwei synthetische DNA-Oligomere mit 10 Basen komplementärer Sequenzen an ihren 3'- Enden, GAGHAM
- wurden in ein doppelsträngiges Fragment mit Taq-Polymerase durch Zusammenmischen in äquimolaren Mengen in einer 50 µl Reaktion polymerisiert, die ca. 0,5 µg eines jeden Oligos, 25 µmol von jedem dNTP, Taq-Polymerasepuffer (Cetus-Perkin-Elmer) und 2,5 Einheiten Taq-Polymerase enthielt.
- Eine Serie von 10 Amplifikationszyklen wurde unter Verwendung von 94C-1 min, 37C-1 min und 72C-2 min durchgeführt. Das polymerisierte Fragment wurde phosphoryliert, mit pKK243-1-Vektor ligiert und in den E. Coli-Stamm MC 1061 durch Standard-Calciumchloridverfahren transformiert. Die Transformanten wurden auf die Ribozymeinfügung durchgetestet und die Einfügung enthaltende Clone auf die Expression unter Verwendung einer Northern-Gel-Analyse (vergleiche Figur 3) überprüft. Niedermolekulargewichtige RNA wurde aus positiven Clonen durch das nachfolgende Verfahren geerntet. Die Zellen wurden in kaltem 50 mM Tris, pH 7,5, 5 mM MgCl&sub2; suspendiert und zweimal mit 0,3 M NaOAc auf pH 5,5 gebrachtem saurem Phenol extrahiert und mit 3,5 Volumen Ethanol präzipitiert. Das Pellet wurde mit 70 % Ethanol gewaschen und in sterilem Wasser resuspendiert. Aliquots dieser RNA wurden auf einem 6 % Acrylamid-Gel (20:1 Acrylamid:Bis) bei 40 mA in TBE- Puffer laufen gelassen, auf Zeta -Probe-Nylonfilter durch Elektroblotten bei 90 mA über Nacht transferiert und mit radioaktiv markierten gag-Ribozymen spezifischer Probe GAGHAM 2 hybridisiert. Diese Northern-Analyse zeigte sowohl Precursor (Spur c) und Endprodukte (Spuren a und b, Figur 3). Der Clon mit der höchsten Expression wurde für die weitere Untersuchung ausgewählt. Sowohl der Precursor als auch das bearbeitete Produkt wurden in "L"-Brühe bei 37ºC kultiviert und auf Ribozym-Aktivität überprüft, nachdem sie durch Diffusion-Elution über Nacht aus dem Acrylamid-Gel in 0,3 M NaOAC, pH 5,5, 0,1% SDS gereinigt wurden. Im Anschluß an die Elution wurde die RNA zweimal mit Phenol, einmal mit Dichlormethan extrahiert, mit Ethanol präzipitiert, durch Zentrifugation pelletiert und mit 70% Ethanol gewaschen. Die RNA wurde in Wasser vor der Verwendung gelöst. Die RNA-Fragmente wurden auf in vitro-Spaltungsaktivität durch die von Chang et al., supra beschriebenen Verfahren getestet.
- Figur 4 zeigt ein mit Ethidiumbromid gefärbtes Gel eines sauren Phenolextrakts kleiner RNA, durch welche 4,5 S (linke Spur) und 4,5 S mit einer 8pb-Insertion an der MluI-Stelle (rechte Spur), welche durch solche Transformanten überproduziert wurden. Die Pfeile zeigen die mit Ethidiumbromid gefärbten Produkte (4,5 S-) (4,5 S- und 8pb-Insertion), die sich von weniger als 1 ml der Zellkultur ableiteten.
- Figur 5 zeigt einen präparativen sauren Phenolextrakt der RNA von etwa 250 ml der Zelle. Der Pfeil zeigt auf das 4,5 S-gag-Ribozym-Fusionstranskript. Dieses Transkript wurde aus dem Gel ausgeschnitten und zeigte katalytische Funktion (vergleiche Figur 7).
Claims (8)
1. Ein ein prokaryotisches Promotorsystem und ein zu einem stabilen E.Coli-RNA-Gen
fusioniertes Ribozym enthaltender Vektor, welcher von etwa 50 bis 200 Nucleotide aufweist.
2. Vektor nach Anspruch 1, worin das Ribozym an E.Coli-4,55-RNA-Gen fusioniert ist.
3. Vektor nach einem der Ansprüche 1 und 2, worin das Promotorsystem aus einem Tac-
Promotor und einem lambda-pl-Promotor ausgewählt ist.
4. Vektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das Ribozym ein Anti-HIV-
1-gag-Ribozym ist.
5. Vektor nach Anspruch 4, in welchem das Anti-HIV-1-gag-Ribozym durch ein Gen mit
der Sequenz
codiert ist.
6: Eine mit einem Vektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5 transformierte Zelle.
7. Zelle nach Anspruch 6, welche eine bakterielle Zelle ist.
8. Zelle nach Anspruch 7, welche eine E.Coli-Zelle oder eine Mutante davon ist.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US40161389A | 1989-08-31 | 1989-08-31 | |
CA002071854A CA2071854A1 (en) | 1989-08-31 | 1990-10-19 | Method for the production of catalytic rna in bacteria |
PCT/US1990/006032 WO1992006988A1 (en) | 1989-08-31 | 1990-10-19 | Method for the production of catalytic rna in bacteria |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69031080D1 DE69031080D1 (de) | 1997-08-21 |
DE69031080T2 true DE69031080T2 (de) | 1998-02-26 |
Family
ID=25675253
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904091533 Withdrawn DE4091533T (de) | 1989-08-31 | 1990-06-05 | |
DE69031080T Expired - Fee Related DE69031080T2 (de) | 1989-08-31 | 1990-10-19 | Verfahren zur herstellung von katalytischer rns in bakterien |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904091533 Withdrawn DE4091533T (de) | 1989-08-31 | 1990-06-05 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0506666B1 (de) |
JP (1) | JPH05502580A (de) |
AU (1) | AU649975B2 (de) |
CA (1) | CA2071854A1 (de) |
DE (2) | DE4091533T (de) |
WO (1) | WO1992006988A1 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5942395A (en) * | 1997-05-09 | 1999-08-24 | Universite De Montreal | Hybrid ribozymes and methods of use |
US7919583B2 (en) | 2005-08-08 | 2011-04-05 | Discovery Genomics, Inc. | Integration-site directed vector systems |
US8309791B2 (en) | 2008-07-16 | 2012-11-13 | Recombinectics, Inc. | Method for producing a transgenic pig using a hyper-methylated transposon |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5116742A (en) * | 1986-12-03 | 1992-05-26 | University Patents, Inc. | RNA ribozyme restriction endoribonucleases and methods |
DE3852539T3 (de) * | 1987-12-15 | 2005-08-04 | Gene Shears Pty. Ltd. | Ribozyme. |
CA1340323C (en) * | 1988-09-20 | 1999-01-19 | Arnold E. Hampel | Rna catalyst for cleaving specific rna sequences |
DK0387775T3 (da) * | 1989-03-16 | 1996-11-04 | Boehringer Ingelheim Int | Genetisk enhed til inhibering af funktionen af RNA |
AU637800B2 (en) * | 1989-08-31 | 1993-06-10 | City Of Hope | Chimeric dna-rna catalytic sequences |
DE3929741A1 (de) * | 1989-09-07 | 1991-03-28 | Hoechst Ag | Rna mit endoribonucleaseaktivitaet gegen mrna von reifungsgenen, ihre herstellung und ihre verwendung in pflanzen |
-
1990
- 1990-06-05 DE DE19904091533 patent/DE4091533T/de not_active Withdrawn
- 1990-10-19 JP JP2515050A patent/JPH05502580A/ja active Pending
- 1990-10-19 DE DE69031080T patent/DE69031080T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-10-19 AU AU66160/90A patent/AU649975B2/en not_active Ceased
- 1990-10-19 WO PCT/US1990/006032 patent/WO1992006988A1/en active IP Right Grant
- 1990-10-19 EP EP90915888A patent/EP0506666B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-19 CA CA002071854A patent/CA2071854A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU6616090A (en) | 1992-05-20 |
EP0506666B1 (de) | 1997-07-16 |
EP0506666A4 (en) | 1993-07-14 |
DE4091533T (de) | 1992-01-30 |
WO1992006988A1 (en) | 1992-04-30 |
CA2071854A1 (en) | 1992-04-20 |
EP0506666A1 (de) | 1992-10-07 |
AU649975B2 (en) | 1994-06-09 |
DE69031080D1 (de) | 1997-08-21 |
JPH05502580A (ja) | 1993-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19631919C2 (de) | Anti-Sinn-RNA mit Sekundärstruktur | |
DE3486053T3 (de) | Regulierung von Gen-Expression durch Translationshemmung unter Verwendung von m-RNS hinderndem Komplementär-RNS. | |
EP1798285B1 (de) | Verfahren und Medikament zur Hemmung der Expression eines vorgegebenen Gens | |
US5272262A (en) | Method for the production of catalytic RNA in bacteria | |
DE69918820T2 (de) | Dna hochdurchsatzvektor für sequenzierung | |
EP0519463B1 (de) | Synthetische katalytische Oligonukleotide | |
DE3111405C2 (de) | ||
DE69933653T2 (de) | Zur Hemmung der Expression des CCR5-Rezeptors befähigte Ribozyme | |
DE68915282T2 (de) | Expressionskassette für pflanzen. | |
CH661939A5 (de) | Verfahren zum konstruieren von sich replizierenden clonierenden vektoren und deren verwendung zur mikrobiellen expression von quasi-synthetischen genen. | |
DE4013144A1 (de) | Neue plasmide, enthaltend dna-sequenzen, die veraenderungen der karbohydrat- und proteinkonzentration und der karbohydrat- und proteinzusammensetzung in kartoffelknollen hervorrufen, sowie zellen einer kartoffelpflanze, enthaltend diese plasmide | |
EP0460673A1 (de) | Rekombinantes Restriktionsenzym Sau3AI kodierendes DNS | |
DE3485834T2 (de) | Verfahren zum bestimmen von nukleinsaeuresequenzen. | |
EP0115613B1 (de) | DNA-Sequenzen, deren Herstellung, diese Sequenzen enthaltende Plasmide und deren Verwendung zur Synthese eukaryotischer Genprodukte in Prokaryoten | |
DE3751100T2 (de) | Erhöhte Produktion von Proteinen in Bakterien durch Verwendung einer neuen Ribosombindungsstelle. | |
US7960536B2 (en) | Synthetic cell-or tissue-specific transcriptional regulatory regions | |
DE69031080T2 (de) | Verfahren zur herstellung von katalytischer rns in bakterien | |
Benfante et al. | Sequence-directed curvature of repetitive AluI DNA in constitutive heterochromatin of Artemia franciscana | |
DE3788592T2 (de) | Plasmidvektor zur Expression im Bazillus, dessen Umwendung für die Klonierung des menschlichen Wachstumshormongens und Verfahren zur Produktion des Hormons. | |
DE69733540T2 (de) | Plasmid | |
DE3850456T2 (de) | Klonierung des isoamylaseenzym kodierenden Gens und seine Verwendung zur Herstellung dieses Enzyms. | |
EP0299303B1 (de) | Eukaryotische Expressionsvektoren mit multimeren Enhancer-Subelementen, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung | |
DE3103714A1 (de) | Dns-rekombinationsverfahren zur herstellung eines dem menschlichen interferon aehnlichen proteins | |
AT396249B (de) | Verfahren zur expression von genen in hefe und dna-fragmente und diese dna-fragmente enthaltende plasmide zur verwendung bei diesem verfahren | |
DE69303685T2 (de) | Verfahren zur Expression von Rezeptoren des menschlichen Nervensystems in der Hefe Schizosaccharomyces Pombe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Representative=s name: HANSMANN & VOGESER, 81369 MUENCHEN |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |