JPS59501533A - 蛋白質様物質の製造における真生核促進体連鎖の使用 - Google Patents

蛋白質様物質の製造における真生核促進体連鎖の使用

Info

Publication number
JPS59501533A
JPS59501533A JP83502984A JP50298483A JPS59501533A JP S59501533 A JPS59501533 A JP S59501533A JP 83502984 A JP83502984 A JP 83502984A JP 50298483 A JP50298483 A JP 50298483A JP S59501533 A JPS59501533 A JP S59501533A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dna
cells
gene
seedling
cell
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.)
Pending
Application number
JP83502984A
Other languages
English (en)
Inventor
アクセル・リチヤ−ド
Original Assignee
ザ トラステイ− オブ コロンビア ユニバ−シテイ− イン ザ シテイ オブ ニユ− ヨ−ク
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ザ トラステイ− オブ コロンビア ユニバ−シテイ− イン ザ シテイ オブ ニユ− ヨ−ク filed Critical ザ トラステイ− オブ コロンビア ユニバ−シテイ− イン ザ シテイ オブ ニユ− ヨ−ク
Publication of JPS59501533A publication Critical patent/JPS59501533A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells

Landscapes

  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 蛋白質様物質の製造における真生核 促進体連鎖の使用 本発明は1980年2月25日出願の米国特許出願第124、601号の一部継 続出願である。
発明の分野 本発明は実生核細胞、即ち植物界および動物界の生物を含む超勤植物真生核生物 として分類された生物の細胞の中へ、遺伝子またはそれに対してコードを有する 遺伝子を含み実生核細胞の中への蛋白質様物質の生成を調整さもなければ影響を 及ぼすDNAの導入に関するものである。か\る遺伝的干渉は一般に遺伝子工学 と呼ばれ、そしである面では組み換えDNA技術の用途を含むものである0 開示される本発明は特にバクテリアを含む超勤植物原始核生物の中へDNAを導 入することとは区別されるべきである。この区別は実生核細胞と原始核細胞との 基本的な相違による面に基づくもので、前者は核外被および減数***によって形 成された真生核によって特徴づけられ、後者は輪かくの明瞭な核の不在および減 数***の不在によって特徴づけられる。更に遺伝レベルでは真生核生物の多くの 遺伝子は連続した同一線状でないコードしてない連鎖によって***せられ、一方 原始核生物においては遺伝子は連続した同一線状である。
発明の背景 殆んどの部分に関連する原始核生物、特にバクテリアについての理解は真生核生 物の理解における進歩とは独立して進歩したけれども、原始核生物を含むある種 の発展を述べることは本発明の評価にとって助けになることであろう。
1944年に、Averyは細胞遺伝子のDNA仲介転移を用いた原始核細胞の 変転を報告した。Avery+ O−T・等、J・Exp、Med、 79 :  137−158(1944)、その後、文献において原始核変転の報告が現わ れた。1975年に、Cohen等はプロカリオテ、ニジエリチア弓りの第1変 転、次いで共変転を含む結果を報告したO Kretschmer 、 P、  J、等。
J、 Bacteriology、124: 225〜231(1975)、こ れらの実験において、著者等は腸内バクテリアの多くの種類のものにおいて自然 に生じるグシスミドDNA 、即ち染色外、DNAを用いた原始核細胞の共変転 を開示しだ。これらの実験においては、CaCl2−処理のバクテリア集団にお ける特殊な細胞は優先的に変転を起すことが見出された。しかしながら、プラヌ ミドは染色体DNAの中に取入れられない公算が大きいために変転の頻度および 得られた変転体の安定性は低い。結果として、数世代の後にば共変転体は獲得し た形質を失なった。加うるにこれら実験は発現を得るためには変転DNAに対す る遺伝子促進体の添加を必要とする。
その間に実質的に独立して実生核細胞による実験が進められた。1962年に5 zybalska+ E、 H,と5zybalski 。
W、 PNAS 48 : 2026 (1962)はぼにゅう動物細胞の変転 、しかしながら自然的な隔世遺伝を受けただけの細胞と変転体表を区別すること が不可能な程度の低い頻度の変転を報告した。再び原始核細胞によるのであるが 、真生核変転の報告が更に文献に現れだが、しかし屡々他の人々によって再現せ られ得なかった。加うるに、変転の低頻度、遺伝発現に対する分子的基礎の理解 の不足、そして分子交配探子の不足はこの領域における進歩の不足の因をなすも のである。結果として実生核細胞の変転についての研究は本質的にウィルス遺伝 子に限られていた。
Graham+F、L、等、Co1d Spring Harbor Symp 、Quant+Bio1.39: 637〜650(1975)およびMcCu tchen、 +J’、 H,およびPagano、 J−s’l Journ al National CancerInstitute、41:351〜3 57(1968)。
より最近、真中核細胞、特にほにゆう動物細胞は選択し得る表現型に対するコー ドを有する外部DNAにより変転されたO Wi g l e r 、M−等、  Ce1l 11 :223〜232(1977)。
この仕事は拡張され真中核細胞が共変転されることが出来、真中核細胞の核の染 色体DNAの中に統合される外部DNAを有する変転体を得るインターアリアが 発見されると云う本発明が結果として生じた。更に予期せざることであるがこの ような外部DNAは共変転体によって発現されることが出来、官能性の蛋白質を 生ずることが発見された。加うるに原始植生物と対照してみると、外部DNAは 数百の世代にわたって着実に発現せられ、その結果は外部DNAを染色体DNA の中に統合することによるものと考えることが出来る。
本発明は蛋白質様物質、特に例えばインターフェロン蛋白質、抗体、インシュリ ンのような真生核原質の蛋白質の商業的調製におけるバクテリアシステムを抱括 する大いなる進歩を提供する。このような利点は前駆物質に対するコードを有す る不変遺伝子を使用する能力を含む。
細胞の合成の後、該前駆物質は真中核細胞の中において処理せられ、または転換 せられて生物学的物質隼の所望の分子を生成する。この現象は活性インシーリン に転換するプレプロインシュリンとして真中核細胞において最初に造られるイン シュリンに対してよく知られている。
原始核細胞はプレプロインシュリンをインシーリンに転換するだめの必須細胞機 構が不足しているので、インシーリンに取込まれた真生核遺伝子の原生核細胞中 への挿入は結果としてインシーリンではなくプレプロインシーリンの製造をきた すであろう。比較的小さくそしてよく特徴づけられた蛋白質であるインシーリン の場合、この困難性は適当な遺伝子の化学的合成によって打ち勝つことが出来る 。しかし、このようなアプローチは所望の蛋白質のアミノ酸連鎖の理解の水準に よって本質的に制限される。かくして正確なアミノ酸連鎖がまだ知られていない インターフェロン蛋白質、凝固因子、抗体およびよく特徴づけられていない蛋白 質に対しては、原生核システムは多分満足に証明されてはいないであろう。対比 すれば、真生核システムは真中核細胞が必要な処理機構を有しているので、この よプな障害は伴なわない。かくして本発明の一つの重要な目的はアミノ酸系列の 詳細な分子の理解を必要としない。例えばインターフェロン蛋白質、インシーリ ン、抗体等のような所望の蛋白質様物質を製造する方法を提供することである。
活性蛋白質を製造するためには取除かれねばならない余分のアミノ酸を有する前 駆物質の問題に加えて、重要な生物学的物質が合成および開裂の後の化学的付加 によって変性されるであろう。かくして例えば人間において造られるインターフ ェロンは蛋白質に加えて糖分子を含むグリコプロティンである。もしノくクチリ ア細胞において製造されるならば、インターフェロンは人間細胞においてインタ ーフェロンが造られる場合に付加される糖分子は欠如している。結局ノくクチリ アの中において造られる蛋白質はもし該蛋白質が有意な純粋化なくしてほにゆう 動物に与えられるならば炎症金起し得るであろう内毒素を含む。対比すれば、真 中核細胞において造られるインターフェロンは内毒素を含んでいないであろう。
それ故に本発明の他の重要な目的はノくクチリア細胞では造られることの出来な い、例えばグリコプロティンのような非蛋白質様物質および蛋白質様物質を含む 化合物を製造する方法を提供することにある0発明の要約 誘引可能な促進体DNA Ill連鎖が詰合されている外部DNA Iは細胞を 外部DNA LとDNA ’ I[[の組合せを含むI)NA分子で共変転する ことによって真生核訓胞によって発現せられるものではない選択し得る表現型に 対してコードを有する連結していないDNA IIを適当な真中核細胞の中へ導 きうる。
この共変転は適当な条件のもので、そして選択し得る表現型を獲得した真中核細 胞が生き残ることまたけ識別が出来るように選択された条件の存在下において行 われるO 蛋白質及び蛋白質含有物質は前述したように真中核細胞を共変転すること、該共 変転細胞をDNA Iが繰返しmRNAを形成するために転写されそしてかくし て形成せられたmRNAが蛋白質まだは蛋白質含有物質を形成するために翻訳さ れるように促進体DNA I[連鎖の誘引が可能である試薬の存在を含む適当な 条件の下で維持することにより製造される0 外部DNA Iおよび促進体DNA IIIを含むDNA分子の共変転は真中核 細胞によって発現せられない優性の選択し得る表現型に対する増幅可能な遺伝子 としてDNA IIを用いる遺伝子増幅と結合せられるであろう。共変転は適当 な条件において、そして優性の選択し得る表現型を獲得した真中核細胞が生き残 ること、まだは識別が出来るようにする拮抗体の存在において、そして促進体D NA II[に対する誘起試薬の存在において行なわれる。
最後に、本発明は遺伝的に欠陥を有する真生核細胞の治療学的措置j−′−よび 遺伝的な原因の疾病にかかった患者の治療のだめの方法を提供するO 図面の簡単な説明 第1図は共変転過程を説明する略式過程図である0第2図は二重選択技法を用い て共変転され培着されている細胞から外部DNAを回収する方法を説明する略式 過程図である。
第3図。組み換えhGHクローン0λ2OAは14kbEc。
RI断片を有するシャロン4Aクローンである。黒色ブロックは塗りつぶしたバ ーによって示される。連続せられた2、 6 kb Eco断片’wtGFI’ のより詳細な地図はイントロンA−Dによって妨害される5個の斜線ブロック( 斜線を施したバー)によって示される。
第4図。組み換えプラスミドpGHtkはhGH融合遺伝子を含んでいるOゲラ スミtH”pGHtkはtk促進体を置き換えるptkのBgl 11位置に挿 入されているhGH(ロコ)(2,6kbEco RI断片の5′末端から)の O,,5kb Eco RI / BamHI断片を含んでいる。Tk情報は3 ′側面DNA連鎖(ロ)の1.7kbと同様にtk遺伝子(■■)の完全にコー ドしている連鎖に含まれる。イニシエータ−AUGはBgll[位置に対する5 0ヌクレオチド3に位置せしめられる。推定されている促進体を含むhGH断片 のBamHI位置はhGHの転写開始位置を超えだ3ヌクレオチドである。De No to 、 F、 M、等、Nucl、 Ac1ds Res、 9: 3 719−3730(1981)。
発明の詳細な説明 本発明を説明するに先立ち、以後に用いられるべき幾らかの術語の定義を述べる ことは本発明の理解を助けるものであろう。
変転とは純粋化されたDNAの導入によって仲介される受理細胞の遺伝型の変換 のだめの方法を意味する。変転は典型的には該受理細胞の生化学約1たは形態学 的性質のいずれかにおける変更が結果として起る受理細胞の表現型における安定 な遺伝性の変化によって検知される。
共変転とは一つ以上の異なった遺伝子によって受理細胞の変転を行なうための方 法を意味する0共変転は連結されていない遺伝子かまたは連結されている遺伝子 のいずれかに相当するDNAの導入によって仲介される受理細胞の遺伝型におけ る同時的力変化および連続的な変化の双方を含む。
蛋白質様物質はアミノ酸から形成される如何なる生体高分子をも意味する0 遺伝型とはその物理的外観から区別されるようなある生物の遺伝的構成を意味す る0 表現型とは環境と同時に遺伝型によって造られるようなある生物の観察し得る性 質を意味する。
選択し得る表現型とは表現型を所有しないすべての生物を絶滅させる条件下で生 物に生存する能力を与える表現型である。例としては医薬品耐性、まだは与えら れた成育媒体において細胞代謝に必要ないくらかの分子を合成する能力を含む。
ここに用いられるように、選択し得る表現型は1だ、例えば細胞を通過するまた は細胞によって分泌せられる、そして官能性の検定免疫学的な検定または生化学 的な検定のいずれかによって新しい表現型として検知されることが出来る物質の 製造のような識別し得る表現型を含む。
インターフェロン蛋白質とはグリコプロティンインターフェロンの蛋白質様部分 、即ち糖部分の除去の後に残った部分を意味する0それは人間の白血球、繊′維 芽細胞、またはリンパ胞胚細胞から誘導されるインターフェロンの蛋白質部分を 含む。
染色体DNAとは真生核細胞の核の中に存する染色体の形状において正常にヒス トンと結合されたDNAを意味するO 転写とはDNAの中に含まれる遺伝情報によるRNA鎖の形成を意味する0 翻訳とはmRNA分子の中の遺伝情報がそれによって蛋白質合成の間に蝉定のア ミノ酸の順序を指示する過程を意味する。
本発明によれば、外部DNA Iは変転によって獲得されることなくして細胞に よって発現せられない選択された表現型に対する遺伝コードを有することを含む DNA lで、そして連結されていない外部DNA I[で細胞を共変転するこ とによっていかなる真生核細胞の中へも外部DNA Iが挿入され得る。該共変 転は適当な成育媒体において、そして生き残るか、さもなければ改変される細胞 のみが選択し得る表現型を獲得した細胞であるような選択された条件の存在にお いて行われる0第1図参照0以後に検討される実現(1例えば人間血液細胞、マ ウス繊維芽細胞、チャイニズノ・ムスター卵巣細胞、およびマウス奇形がん腫細 胞のようなほにゆう動物系統の培養された実生核細胞に関するものであるけれど も、記述される方法は一般に例えば鶏のような鳥類からの細胞、イーストおよび 菌の細胞、穀物や花を含む植物からの細胞のようなすべての実生核細胞に対して 適用出来ることが明らかである。それ故に本発明は終局的にほぼにゆう動物の細 胞の共変転において最も有用ではあろうけれど本発明はすべての実生核細胞を包 含するものと理解されるべきである。
本発明は選択され得る表現型に結合していない蛋白質様物質に対するコードを有 する遺伝子を含む外部DNAの実生核細胞の中への挿入に関係して特に有用であ る。このような蛋白質様物質はこれらが選択し得る表現型と結合されていないと いう事実によって特徴づけられているので、コードを有するDNAを含む細胞は それ故に変転された細胞の破壊とその含有量の測定による以外には識別されるこ とは出来ない。
蛋白質様物質の例としては共変転方法を用いて実生核細胞の中へ挿入せられそし て発現せられる遺伝子はインターフェロン蛋白質、インシュリン、成長ホルモン 、凝固因子、ウィルス抗原、酵素および抗体を含む。
ある場合にはDNA IとDNA ltは統合と発現とを得るために純粋化せら れる必要はないけれども、該DN4が共変転細胞において用いられるに先立って 純粋化せられることは屡々好ましい。このような純粋化は不純物の存在のために 不正の結果の可能性を制限し、そして共変転細胞が識別されそして安定に培養さ れ得る確率を増加する。
また本質的ではないけれども、DNA Iおよび/またはDNA Iが例えば真 中核染色体DNAのエンドヌクレアーゼ開裂の制限のように染色体供与DNAの エンドヌクレアーゼ開裂によって得られていることは時には望ましいことである 。加うるに、共変転真生核細胞において用いられるに先立ってDNA IとDN A lが燐酸カルシウムで処理されることは望ましい。DNAを燐酸カルシウム でこのように処理するための方法は以下により完全に記述される。
最後に、外部DNA IはDNA Iの超過量を構成する選択し得る表現型に対 するコードを有するDNA nと比例した量、例えば約1:1から約100,0 00 : 1の範囲の量で存在することが望ましい。
本発明の好ましい実施例において、外部DNA Iおよび/または外部DNA  Iは共変転真生核細胞において使用するニ先立ちバクテリアのプラスミドまたは ファージDNAと接触させられる。特に前途有望な実施例においては、外部DN A Iおよび/またはDNA lはファージDNAと接触せられ、そしてそれか ら共変転に先立ってファージ粒子の中へ包含される。
選択され得る表現型に対するコードを有するいかなるDNA ltも本発明の変 転方法においては有用であろうけれども、記述される実験の詳細は特にヘルペス 単純ウィルスから得られたチミジン キナーゼに対する遺伝子の使用と7デニン  ホヌホリボンル トランヌフェラーゼに対する遺伝子の使用とに関する。加う るに医薬品耐性に結合された選択し得る表現型に対するコードを有する遺伝子、 例えば細胞にメI・トレキセイトに対する耐性を与える突然変異種のジハイドロ フォレイト リダクターゼ遺伝子を含むDNA IIは方法の適用可能性を拡張 する。
好ましい実施例によれば、共変転は物理的にそして化学的にDNA IIに連結 されていないDNA Iを含み、そして該DNA lは共変転された実生核細胞 の核の中において染色体DNAの中へ安定に統合される。
本発明による共変転は媒体にお:/−1で共変転された細胞が牛き残ることが出 来、そして/または識別され得ることが出来ることにおいてのみ制限されるいか なる適当な媒f4においても行われてよい。単に例のためだけによれば、7/− ミシン −7ナーゼ遺云子を獲得したマウ2、繊維芽、il■lj←lに対−1 「る適当な媒体は以後により完全に記述される[A’r−cらる5−、また、共 変転は遅i択し得る表現型を獲イ4)シたこれら細胞の生き残ることの出来る、 そして/または識別され得る選択された条件の存在下において行なわれる。この ような条件は養分、医薬、または他の化学的拮抗剤、温度等の存在を含むであろ う。
本発明によって共変転される実生核細胞は該技術においてよく知られた手法を用 いて該細胞から回収せられることが出来る所望の物質にコードを有する外部DN A Iを含む。加うるに、該細胞はDNA Iを転写して再びよく知られた手法 を用いて回収せられる蛋白質または他の所望の物質を形成することを可能にし得 る。最後に、該細胞は培地において成長せられ、そしてそれから蛋白質や他の所 望の物質を回収して得ることが出来る。
以上に識別された所望の蛋白質様物質は天然物質であるけれども、合成遺伝子が 組みたてられる合成生体高分子の製造においても該方法は等しく有用であり得る 。かくして本発明はまだ存在していない新規な蛋白質を製造する方法を提供する 。加うるに、本発明はそれらが現在存在しているけれどもそれらの単離および/ または識別が特別に成就されることが出来ないかのような極めて僅かの量捷たは 不純な形状において行なう蛋白質り製造方法を提供する。最後に大発明によ例え ばグリコプロティンおよび他の産物のような部分的に蛋白質様の物質に製造方法 を提供し、との物質の合成は遺伝的に指示される。
本発明の他の面は細胞の中において形成される遺伝子産物の計を増加するために 実生核細胞の中へ遺伝子の複合コピーを挿入する方法を含む。外部DNA 1分 子の多数を実生核細胞の中へ挿入する一つの方法は複合DNA 1分子でおよび 別段細胞によって発現せられない優性の選択し得る表現型に対して増幅可能な遺 伝子の複合コピーに相当する連結していない複合外部DNA 1分子で細胞を共 変転することからなる。この共変転過程は適当な媒体において、そして優性の選 択し得る表現型を獲得する細胞が生き残ること、そして/または該細胞を識別す ることが出来る試薬の存在において行なわれる。望ましくは、増幅し得る優性遺 伝子(DNA II )の最高の数を獲得したこれら細胞が只生き残シそして/ または識別されるが故に、これはこのような試薬の連続してより高濃度の存在下 になされる。これら細胞はそれからまたDNA Iの複合コピーヲ含ム。このア プローチは例えばメトトレキセイトに対する耐性を細胞に与える突然変異種ジハ イトロフォレイトリダクターゼ遺伝子のように細胞に医薬品耐性を与える増幅し 得る遺伝子の複合コピー挿入に対して特に適している。
DNA Iの複合コピーを獲得した変転された真゛生核細胞はそれからDNA  Iが上記したと同じ方法においてコードを有する遺伝子産物の増大された量の製 造に用いられる。
これに代えて、外部遺伝子の複合コピーが発生せられ得、そして終局的にはDN A分子で実生核細胞を変転することによって実生核細胞によって発現せられ、そ して各各のDNA分子は外部DNA Iを実生核細胞によって正常に発現せられ ない優性の選択し得る表現型に対する増幅し得る遺伝子に相当する外部DNA  nに連結することによって形成せられている。DNA IとDNA Itとの連 結は望ましくは化学結合、特にリガーゼによる酵素処理の結果として形成せられ る結合の形状である。このように形成される雑種DNA分子による変転はそれか ら適当な成長媒体において、そして例えば増幅し得る遺伝子のコピーの充分に大 きな数を獲得したこれら実生核細胞が生き残ることの出来る、そして/または該 細胞を識別することが出来る試薬のモ)Lyf基準としてl:1から10,00 0:1の範囲の量の連続的に上昇する濃度の存在において行われる。
このアプローチを用いて、別段細胞によって発現せられない優性の選択し得る表 現型に対して増幅可能な遺伝子の複合コピーを獲得した実生核細胞はそうでもな ければ細胞を識別するために死亡または無能が結果として生じる増幅可能な遺伝 子を補足しうる試薬の上昇せられた濃度の存在下において生存しそして/または 識別することができる。
優性の選択し得る表現型に対する種々の増幅可能な遺伝子は本発明の実際におい て有用であるけれども、例えばメ))レキセイトに対する耐性を細胞に与えるジ ヒドロフォレイト リタクターセに対する遺伝子のような医薬品耐性を有する遺 伝子は特に適している。
丁度述べた二つのアプローチのいずれかを用いることによって、蛋白質様または 他の所望の分子の複合コピーは実生核細胞の中において造られることが出来る。
かくして、例えばインターフェロン蛋白質、インシュリン、成長ホルモン、凝固 因子、ウィルス抗原、または抗体、またはインターフェロンそれ自体の複合分子 は雑種DNAを用いて変転せられている。または以下に述べる方法で燐酸カルシ ウムで処理されている純粋化されたDNA e用いて共変転せられている実生核 細胞、特にほにゅう動物の細胞によって製造せられ得る。かくして本発明は従来 の手法を用いては得られないような濃度において高度に望まれている、稀な、そ して高価な蛋白質様および他の生物学的物質を製造する方法を提供する。
本発明の更に他の面は例えば部分的に蛋白質で、しかし糖、リボ核酸、ヒヌトン 等のような他の化学種を°更に含んでいるインターフェロンを含むグリコプロテ ィンのような正常に実生核細胞の中においてごく僅かな量製造せられている物質 の調整を含む。例えばグリコプロティンのような細胞質物質によって細胞の合成 が複雑にされている一つの方法または複数の方法は僅かしか理解されていないけ れども、本発明の方法を用いることによって、商業的に有用な量でこのような物 質を合成することが可能になるであろうことは予期されることである。特に、非 蛋白質部分を含む例えばグリコプロティンのような細胞質物質の蛋白質部分に対 して一つの遺伝子または複数個の遺伝子を正常にこのような物質を造る実生核細 胞の中へ挿入した後、該細胞は相当する蛋白質様物質を製造するだけでなく、も し必要性が拡がったら既に存在する細胞機構を有用化して蛋白質様物質を処理す るであろうし、また適した非蛋白質様物質を添加して完全に生物学的に活性の物 質を形成するであろう。かくして例えば、完全に生物学的に活性を有するグリコ プロティン、インターフェロンが上記の方法で先ずインターフェロン蛋白質を合 成し、加うるに細胞にインターフェロンの非蛋白質部分または糖部分を製造させ 、そしてそれから真のインターフェロンを合成または集結させることによって調 整されることが出来た。このようにして調整されたインクーフエロンはそれから 従来の手法を用いて回収される。
本発明における、そして以下によシ完全に記述されるが、実生核細胞は選択基準 が存在しない正確に定義された原始核遺伝子および真中核遺伝子によって安定に 変転されている。
純粋化でれたウィルスのチミジン キナーゼ(tk)遺伝子をこの遺伝子が欠如 しているマウスの細胞へ添加することは、HAT媒体において成長するそれらの 能力によって選ばれることが出来る安定な変転の出現を結果として生ずる。これ ら生化学的変転は一般的な集団よりも高い頻度で他の連結されていない遺伝子を 多分統合するであろう十分な能力を有する細胞の従属集団に相当するので、共変 転実験はウィルスtk遺伝子、およびバクテリオファージ φX174、プラス ミドpBR322、または分枝された染色体の人間またはラビットのβ−グロビ ン遺伝子連鎖によって行なわれた。Tk変転は汚染雑種交配によって更なるDN A連鎖の共変転に対して分枝されそして分析される。この方法においてはマウス 細胞系統はφX。
pBR322,tたは人間およびラビットβ−グロビン連鎖の複合コピーを含ん でいるものとして識別された。1回から50回以上共変転された連鎖は独立なり ローンから単離された高分子量DNAの中へ統合される。従属クローンの分析は 共変転されたDNAが培養地における多くの世代にわたって安定であることを実 証する。この共変転システムは事実上いかなる定義された遺伝子をも培養された 実生核細胞の中へ導入そして安定に統合することを可能ならしめる。ウィルスペ クト/l/または選択し得る生化学的マーカーのいずれかに対する結紮も必要と されないO 優性に動らくマーカーによる共変転は原則として事実上いかなる分枝された遺伝 的要素を野生型の培養された実生核細胞に導入することを可能ならしめる。この 終りに、CHOA29 細胞からの優性に働らく、メ))レキセイト耐性の、ジ ハイドロフォレイト リダクターゼ遺伝子は野生型の培養されたマウス細胞に変 転された。変転体においてCHOD)iFR連鎖の存在を実証することにより、 遺伝子変転に対する決定的な証拠が証明せられた。
メトトレキセイトの上昇せられたレベルに対してこれら細胞を曝露することは結 果としてこの医薬品に対する高められた耐性を新規に変転された遺伝子の増幅を ともなって生ずる。突然変異種DHFR遺伝子は、それ故に、変転に先立ってC HOA29細胞DNAをpBR322連鎖へ結紮することによって、真中核ベク トルとして用いられている。該DHFR連鎖の増幅は該pBR322連鎖の増幅 を結果として生ずる。実生核細胞における優性に働らくベク) /L/としての この遺伝子の使用はもはや研究に利用出来る突然変異種に対するこれら種族を制 限することなしに、潜在的に変転可能な細胞のレパートリ−を拡大するであろう 。
記述された手法を用いて、分枝された染色体のラビットのβ−クロビン遺伝子は DNA−仲介遺伝子変転によって一7ウス繊維芽細胞の中へ導入されている。こ の遺伝子を含む共変転されたマウス繊維芽細胞は異種構造の宿主において発現と 、これら連鎖の後処理を研究するための特有な機会を提供する。RNA汚染手法 に協調する溶液雑種交配実験は少くとも1回変転された細胞系統においてラビッ ト グロビン連鎖がポリアデニン化された98種としてチトプラズム中に発現さ れることを示す。これら9S連鎖は、結果として完全な継ぎ合わせおよび該二個 の間に入る連鎖の移転から生じる。しかしながらこれら結果は異種構造の種族か らの非赤血球細胞はそれらの発現が通常赤血球細胞に限定せられているラビット 遺伝子の間に入っている連鎖を正確に処理するために必要な酵素を含んでいると いうことを暗示する1つ驚ろくべきことには、しかし7なから、成熟したラビッ トのrr、RNAの5′末>’lfj rζN在する45のヌクレオ−トドは該 変転試験のチトフ。
ラズム中に検出される該グロビンmRNA連鎖には存在しない。これらの研究は 真中核遺伝子の発現の分析において共変転システムのポテンシャル値を示す。野 生型遺伝子を固有の、そして試験管内で組立てられた突然変異種遺伝子と一緒に 培養された細胞中に導入することは連鎖組織の官能的有意性のための一つの検定 を提供する。
組み換えDNA手法は雑種交配探子が用いられ得る幾つかのよシ高度な実生核細 胞の単離を容易にする。例えば基礎代謝機能に対するコードを有するこれらの遺 伝子のような細胞に対して1個から20個のコピーに存在するmRNA転写によ って異常に低いレベルで発現せられる遺伝子はcDNAクローンの組み立てを含 む従来の手法および再結合ライブラリーの終局的なヌクリーニンクによっては単 純には、単離されることが出来ない。このようなまれにしか発現されない遺伝子 の単離に対する改良されたアプローチはそれ故にプラスミド救出として知られて いる処置と協調して変転を利用することを開発した。研究室において現在進行中 であるこの概要は以下にあらまし述べられる。鶏のaprt遺伝子は酵素、Hi nlまたはXbaによって開裂されず、そしてこれら酵素で消化される細泡質D NAでaprt−マウス細胞を変転することは鶏のaprt遺伝子を発現するa prt クローンを結果として発生させる。Hinl[[で開裂された鶏のDN AをHinlで開裂されたプラヌミドpBR322に結紮することはaprt遺 伝子が今やプラスミド連鎖に隣接している雑種DNA分子の形成を結果として生 じる。aprt−細胞の変転は今やこのDNAによって行われる。変転体はマウ ヌ細胞において高分子量のDNAの中に統合されているこの完全な複合体ととも にpBR322に共有的に連結している該aprt遺伝子を含むべきである。こ の最初の細胞変転は他のひなの連鎖の非常に多数のものから鶏aprt遺伝子を 除去する役目をする。この変転せられた細胞DNAは今やpBR322捷たけ該 aprt遺伝子のいずれをも開裂しない酵素、Xba(で処理される。結果とし て得られた断片はそれがら結紮によって回送される。
このような断片の−っは模写の原形およびアンピシリン耐性マーカーに対するコ ードを有するpBR322連鎖と共有的に連結された該aprt遺伝子を含むべ きである。
例えばE、coli のようなバクテリアをこれら回送マーカーで変転すること は今や鶏のaprt連鎖に連結されている真中核DNAからプラスミド連鎖を選 択する。この二重選択手法は雑種交配探子が容易に得られない真生核細胞におい て低いレベルで発現する遺伝子の単離を可能ならしめる。
高度に分化せられた機能に対するコードを有する遺伝子をこれら機能を正常には 発現しないマウヌの繊維芽細胞の中へ導入することは量的にも質的にも不適当で ある低いレベルの変転を結果として生じることが次第に明らかとなった。遺伝子 発現の調節における特定の連鎖の役割の研究はそれ故に遺伝子をより適当な細胞 環境の中へ導入することを必要とされるであろう。この終りに、人間グロビン遺 伝子を培養せられたねずみ科の赤白血病細胞の中へ導入するための試みが進行中 である。グロビン遺伝子がDMS Oの存在において、そして全mRNAの20 チ以上に相当する完全に誘引される状態において誘引され得るので、特にこの系 統はこの種類の実験作業の適用を受ける。予備の研究においては、分枝された人 間のグロビン遺伝子による共変転の研究の遂行を容易にするMEL細胞のいくつ かのtk−誘導体が創作せられた。該tk−と親しい細胞は分枝されたウィルス tk遺伝子での変転が甚しくしに<<、そしてマウスL細胞において観察せられ る頻度10 から10 のレベルでのみ変転させることが出来ることが観察され ている。それにもか\ゎらず、この困難性は克服せられ、そして優性ウィルヌ遺 伝子を保持し発現する多数の変転体が得られた。より最近、一連の共変転実験は 成人グロビン遺伝子と5〜10kbの5′および3′の側鎖に配列している情報 を含んでいるぷ始型の染色体クローンによって行なわれている。現在人間のβグ ロビン遺伝子の1回から5回のコピーを含む一連のマウス共変転体が識別されて いる。この人間遺伝子がこれらねずみ類の細胞の中に誘引された後に発現せられ るかどうかを測定するために一連の実験が現在性われている。もしこれら異種構 造の人間グロビン遺伝子がこのシステムにおいて発現されるならば、一連のこと のほか興味深い実験が(a)誘引過程における5′および3′側鎖の連鎖の役割 、(b)遺伝子発見の調節におけるこの場所において観察せられる連結せられた 遺伝子配列の意義、および(c)αおよびβサラセミツク状態の種類における代 謝性質の欠陥、を測定するためにサフセミノクな個体から誘導された遺伝子の天 然の突然変異種と共に試験管内で組立てられた突然変異種を利用することを遂行 可能にした。
カくシて、DMSOの存在下においてグロビンに対するコードを有するRNAの 増大せられた合成を仲介するグロビン遺伝子に対する促進体DNA連鎖を識別し 、そして別々に回収することが可能となるであろう。もしそうならば例えばイン シュリンに対するコードを有する遺伝子のような所望の遺伝子、インターフェロ ン蛋白質等がもし促進体連鎖に直結せられるならば真生核細胞の共変転において 使用せられるであろう。共変転された細胞はそれから遺伝子がDMS Oの存在 下にコードを有する蛋白質の顕著に上昇されたレベ/’f造り出すであろう。
更にこのアプローチを以下に述べられる遺伝子増幅のアプローチと結合すること が可能であろう。かくして、所望の遺伝子と合併した該促進体連鎖は医薬品耐性 に対する増幅可能な遺伝子による共変転において用いられるであろう。それらは 例えば真生核細胞を共変転するための抗体に対する一つの所望な遺伝子と共に用 いられるであろう。該共変転せられた細胞はそれから蛋白質様または他の物質の 高レベルを造るために適当な医薬品の連続的に上昇せられる濃度の存在において 、およびDMS Oの存在において、培養せられるであろう。
可能な誘引し得る促進体連鎖の他の説明は人間成長ホルモン遺伝子である。脳下 垂体細胞中の人間成長ホルモンはチロイドホルモンとコルチコヌテロイドの夫夫 のレベルによって厳密に調節されている。これら二つのホルモンの添加は少くと も部分的に翻訳し得るmRNAの出現における非常に大きな増大によって反映せ られるドラマチックな誘引効果を結果として生じる。しかしながらホルモンの誘 引に対して原因となる分子機構にはあいまいさが残る。試験的な証拠は誘引は少 くとも部分的に特定のホルモン受入体複合物と染色体との間の転写活性化を結果 として生じる相互作用から結果として生じることを暗示する。しかしながら、こ の誘引仮説を支持する強い証拠は現在では壕だ存在しない。変転は特定の連鎖が ホルモン誘引に対して敏感なこれら遺伝子を与えるように構造遺伝子に接近して 存在するかどうかを見つける手段を提供するであろう。我々の研究所における研 究にもとづく例証となるシステムは人間成長遺伝子の誘引である0ラツトの脳下 垂体細胞、GH−3はコルチコヌテロイドまたはチロイドホルモンの添加に応じ てラット成長ホルモンの増大された量を合成する。それ故に分枝された人間成長 ホルモン遺伝子をこれら細胞に導入し、この異種構造の遺伝子がホルモンの調節 のもとにその新らしい環境の中に置かれるかどうかを測定するための試みがなさ れるであろう。もしこれが影響され得るならば、ホルモンの誘引がこれら削除さ れた突然変異種部分に維持されているかどうかを見付けるために転写の5′およ び3′末端から一連のDNAを削除することを行なう遺伝子の改良が手掛けられ 得る。この方法において、ホルモン作用に応じて遺伝子を与えるいかなる潜在的 な連鎖もある区域に限定せられるであろう。もしこのような連鎖がある区域に限 定せられ得るならば、これら連鎖はそれから例えばグロビン遺伝子のような他の 遺伝子上の適当な位置に遺伝的に移植せられ、そしてこの方法で遺伝子発現のこ のような連鎖を規則的に整列させる効果を最終的に証明する。
かくしてこのシステムは上に述べた方法で増幅し、あるいは増幅することなくし てホルモンの存在において誘引し得、そ1,2て共変転において用いられること が出来る。
最後に、共変転は遺伝的治療法に対するアプローチを提供する。特に選択し得る マーカーに対する遺伝子および遺伝的修正遺伝子によって欠陥のある細胞を共変 転することによって症候を和らげるために遺伝的に欠陥のある実生核細胞を治療 法上の処置をしたり、そして/捷たけ直したりすることが可能である。
かくして例えば、遺伝的な原因による欠陥細胞を患者の骨髄から除去することに よって人間のがま状細胞の貧血症を処置することが可能である。欠陥のある細胞 はそれから有能なグロビン遺伝子およびマーカーとして医薬品耐性を与える遺伝 子によって共変転せられ、そして該共変転は医薬品の存在下で行われる。これら の細胞は患者の中へ移植して戻され得る。患者はそれから只変転された細胞のみ が生き残るように医薬品の投与を維持せられる。細胞は付加される遺伝子を除い てはすべての点で同一であるから変転された細胞は外部細胞を用いる移植による 場合のように拒絶されることはない。′)まくいけば、このアプローチはかま状 細胞貧血症および他の遺伝的な原因の病気を治すことを導くであろう。
本発明のより良い理解を助けるために、種々の実験の結果がここに記載される。
実験の詳細 実験の第1シリーズ 選択可能なマーカーに対するコードを有する遺伝子によって変転せられた細胞の 識別と単離は現行の変転方法が高度に非能率であるから問題がある。刀・クシて 実験は二個の物理的に連結していない遺伝子によって細胞を共変転する実現性ン :測定するために企てられた。これらの実験において、共変転された細胞が遺伝 子の一つが選択可能なマーカーに対するコードを有する時、識別されそして単離 されることが出来ることが測定された。ウィルス チミジン キナーゼ遺伝子は 安定に細胞DNAの中へ統合されるハタ′/2リオフ7−シ φX174、プラ ヌミドpBR322、゛または分枝されたラヒットのβ−グロビン遺伝子連鎖と 共に選択可能なマーカーとして用いられたOこれら実験の結果は捷たWigle r、M、等、 Ce1l 16:777−785 (1979)およびWo l  d + B等、 PI−QC,Nat 1.λrBd、sci。
76:5684〜5688(1979)に記載されるが次の通りである。
実験の計画 ヘルペス単純つィルヌからの純粋化されたチミジンキナーゼ(tk)’e tk のない突然変異種マウス細胞へ添加することはこれらの能力によって選択される ことが出来HATにおいて成長するウィルス遺伝子を発現する安定な変−転体の 出現を結果として起こす。Maitland、 N、 J、およびMe Dou gall J、 K、、 Ce 11.11:233−241 (1977)  ;Wigler、 M、等Ce1l、11:223−232 (1977)o共 変転体を得るために、培養地は雑種交配探子が用いられ得る。
よく定義されたDNA連鎖の過剰の存在においてtk遺伝子に対して曝露される 。
Tk変転体は分子雑種交配によって付加DNA連鎖の共変転のために単離されそ して獲得せられた。
φX174DNAによるマウス細胞の共変転φX174DNAは選択可能なマー カーとしてのtk遺伝子と共に共変転実験において最初に用いられた。φX t i祈写形DNAはPstlで開裂せられ、そ1.てそ′?1.は環状・2□2ノ −ムにおける単一の場所を認識する。3anger、 F、等。
Nature 265:687〜695 (1977)o純粋化されたtk遺伝 子の500ρgはPst−開裂されたφXを複年形DNAの1〜10μgと混合 せられる。このDNAはそれから下記する方法と材料のもとの変転条件を用いて マウヌLtk−に添加せられた。選択された媒体(HAT)における2週間の後 ’1 tk”変転体は純粋化された遺伝子の20ρgについての10個の細胞に ついて1つの集団の頻度で観察された。クローンは取出されマウヌ培養地で成長 させられた。
それからtk 変転体がまたφX DNA連鎖を含むかどうかを調べられた。変 転体からの高分子量DNAはエンドヌクレアーゼEcoRIの制限のもとに開裂 せられ、そしてそれはφXゲノームにおけるいかなる位置にも認められなかった 。該DNAはアガロース ゲル電気泳動によって分別せられ、そしてニトロセル ロースフィルタ−変えられ、これらのフィルターはそれから遷移翻訳され3ま た P−φXDNA(汚染異種交配)と共にアニーリングされた.) Sout hern. E. M.、 J. Mo1.Biol. 98:503 〜51 7 (1975):Botchan, M. 等, Cell 9:269 〜 287(1976);Pellicer, A. 等, Cell 14:13 3−141(1978)。これらのアニーリング実験は7個の変転体のうち6個 はバクテリオファージ連鎖を獲得したことを実証する。該φXゲノームは酵素E coRIによっては切断されないので、観察されたバンドの数はφXに対する情 報同族体を含む真中核DNAの最少の数を反映する。クローンはφX連鎖の一定 していない量を含む。クローンφX1とX2は該φXゲノームより小さい単一の アニーリング断片を出現させる。これらクローンにおいて、それ故に、只変転連 鎖の部分のみが残る。検出されないφX連鎖と共にtk変転体(クローンφX3 )がまた観察される。クローンφX4、5、6および7は数えるには接近しすぎ る間隔を置いたこれらクローンが複合φX−特定断片を含むことを示す多数の高 分子量バンドを出現させる。これらの実験は培養されたほにゅう類細胞のウィル スtk遺伝子およびφX DNAによる共変転を実証する。
φX変転体の識別に必要な選択 次いでφX DNAによる変転がtk細胞の集団を制限するかどうか、または原 培養物の有意な集団が今φX連鎖を含んでいるかどうかを考察した。培養物はt k遺伝子とφX DNA O 七ル比テ1 ’: 2.000または1 : 2 0,000t7)混合物に曝露された。培養物の半分は選択した条件の下におか れ、一方他の半分はクローンを促進するために低密度で中性媒体の下におかれた 。選択された(tk+)と選で成長せられφX連鎖の存在を記録された。この一 連の実験において、9つのtk選択された集団の中8つがファージ情報を含んで いた。前の実験におけるように、クローンはφX DNAの一定でない量を含ん でいた。反対に中性媒体からアトランダムに摘出された15のクローンの中でい かなるφX情報を含むものもなかった。かくして、選択可能なマーカーの添加は φX DNAを含むこれらの細胞の識別を促進する。
φX連鎖は細胞DNAの中へ統合されるEcoRIによるφX変転体からのDN Aの開裂はφXDNAを含む一連の断片を生ずる。これら断片は複合統合という 出来事を反映するであろう。これに代えて、これら断片は細胞DNAの中−、統 合されない完全な捷たは部分的なφX連鎖の縦に連なった整列から結果として生 じる。
これらの可能性を区別するために、変転細胞DNAはBAMHIまたはEco  R1で切断され、そしてそのどちらもがφXゲノームを開裂しない。もし該DN A連鎖が結合されていなければ、これら酵素のうちのいずれもがφX断片を開裂 しないだろう。同一のパターンは消化されないDNAから、そしてこれら酵素の いずれによって為開裂ているならば、しかしてBAMHIおよびEco R1は 側鎖に配列する細胞DNAにおいて異なった位置に認められ、そして独特の制限 パターンを生ずるであろう。クローンφX4とφX5からのDNAはBAMII またはEcoRlによって開裂せられ、そしてサザーン雑種交配によちて分析さ れる。各々の例において、Eco R1断片によるアニーリングパターンはBA NHI断片によって観察せられるそれとは異なっていた。更に、消化されないD NAによって得られた外形は観察される別々の断片なくして非常に高い分子量に おいてのみアニーリングを出現する。クローンφXIにもとづき同様な観察がな された。かくしてこれら三つのクローンのうちφX連鎖の殆どのものが細胞DN Aの中へ統合された。
φX連鎖の細胞内における集中化 変転された細胞におけるφX連鎖の位置は亜細胞分別によって測定せられた。核 およびチトプラズマフラクションが調製され、そして各々のφX DNA連鎖含 量が汚染異種交配によって検定せられた。データはφX連鎖の95係が核の中に 位置せられることを示す。高いそして低い分子量の核DNAはハート分別によっ て調製せられた。
Hirt, B. J.、 Mo1. Biol. 26:365 〜369( 1967)oこれら二つのフラクションからのDNAによる異種交配は高分子量 のDNAフラクションと共に95%以上のφX情報が純化することを示した。上 澄フラクションにおいて観察された異種交配の少量は高分子量DNAのそれと同 一な外観を出現し、そしてそれはこのフラクションの高分子量DNAの汚染を暗 示する。
φXゲノームの連鎖表現の拡張 φXゲノームを開裂しない酵素によって消化された変転クローンからのDNAの アニーリングパターンはφX連鎖の統合が生じた証拠を提供し、そして我々に統 合されたφX連鎖の数を評価させる。φXゲノームの中において開裂させる酵素 によって消化された変転クローンからのDNAのアニーリングパターンは我々が ゲノームの調和が存在すること、そしていかにしてこれら連鎖が配列せられ次い で統合せられるかを測定することを可能ならしめる。Hpal酵素によるφXの 開裂は各々の統合の出来事に対して三つの断片:夫々90%のφXゲノームから なる3、7および1.3 kbの二つの内部断片と、PstI開裂位置にかかる 0、5kbの一つの橋架は断片とを生ずる。
Hpa lによってクローンφX4が消化される時観察せられるアニーリングパ ターンにおいて、二つの強い夕くンドが3.7と1.3kbに観察せられる。高 分子量のより小さな強度の一連のバンドがまた観察せられ、それらのうちのいく らかは細胞DNAに近接したφX連鎖を多分表わすものである。これらの結果は 少くとも90チのφXゲノームはこれら細胞の中に存在することを示す。内部1 .3 kbHpa(断片がHpa1位置によってPstl開裂位置からたったの 30bp飛び上らせられることは価値のないことである。内部バンドの強度をH pal−開裂されたφX DNAの知られた量と比較することはこのクローンが φXゲノームの約100個のコピーを含んでいることを暗示する。
Hpa [によって開裂せられるクローン5 DNAのアニーリングパターンは もっと複雑である。もし内部断片が存在していればそれらは顕著に強度を減少さ せられるが、その代り種々の分子量の複合バンドが観察される。Pst 1開裂 位置に橋架けを行なう0.5kbのHpal断片はクローンφX4またクローン φX5のいずれに対しても観察されない0 クローンφX4とφX5の同様な分析は酵素Hpa lによって行われた。この 酵素はφXゲノームを5回開裂し、かくしてPst (開裂位置にかかる1、7  、0.5 、0.5および0.2kb。
そして2.6kbの橋架けの4つの「内部」断片をかくして生ずる。φXクロー ン4および5からのHpa l−開裂されたDNAに対するアニーリングパター ンは夫々少くとも二つの内部Hpa1位置の保持力と一致した1、7 kb強度 のバンドを示す。0.5 kb内部断片はまた観察せられるが、しかしこれらは このゲル上には出て来ない。多くの付加断片、その殆どは高分子量であるが、ま た夫々のクローンの中に存在する。これらはたぶん細胞ゲノームにおいてφX  DNAの複合統合位置を反映する。しかしながらPst−開裂位置に橋架けする 2、6 kbの断片はクローンφX4には存在しない。2.6 kb Hpa  II橋架は断片と共に移住するアニーリング断片の減少された量はクローンφX 5において観察される。同様な観察は酵素Haelllによる実験においてなさ れた。これらのクローンからのHae l[−消化されたDNAのアニーリング パターンが測定された。
前のデーグーによれば、Pst位置にかかる0、87kbのHae m橋架は断 片は変転細胞DNAにおいて減少された量で存在するか捷たは存在しない。かく して一般的にはφXの「内部」断片はこれら変転体において発見されるが、一方 Pst I開裂位置にかかる「橋架け」断片は減少せられるかまたは存在しない 。
変転された遺伝型の安定性 選択可能の生化学的マーカーの変転の以前の観察は変転された表現型がもし細胞 が選択された圧力下に維持されるならば数百世代にわたって安定に残ることを示 している。もし中性媒体中に維持されれば、変転された表現型は世代あたり0. 1から30%程度の高率の範囲にわたる頻度で失われる□ Wigler、 M 、等、 Ce1l 11:2”23−232(1977):Wigler、M  等、 PNAS 76:5684−5688(1979)。
外部遺伝子の発現を研究するために変転を用いることは変転された遺伝型の安定 性に依存する。これはそのために選択能力ある基準が用いられない遺伝子につい ては重要な考慮である。変転体においてφX DNAの存在が選択能力ある利点 を受入れ細胞に与えないことは当然のことと思われる。それ故にφX表現型の安 定性は培養地における多くの世代の後二つのクローンの子孫において試験された 。双方がφX DNAの複合コピーを含んでいるクローンφX4とφX5は副分 枝され、そして各々のクローンから6つの独立したサブクローンが摘出されそし てマス培養地で成長させられた。各々原クローンからのこれらサブクローンの各 々からのI)NAが摘出されマス培養地で成長させられた。これらサブクローン の各々からのDNAはそれからEcoRIまたはHpalのいずれかで消化せら れ、φXを含む断片のアニーリング外形は原親クローンのそれと比較された。6 つのφX4サブクローンの4つに対シて観察されたアニーリングパターンは親の それとほとんど同一である。二つのサブクローンにおいて、付加EcoR1断片 は両方共に同一の分子量であるように見える。これは副分枝するに先立ち族クロ ーンにおいて遺伝型の異種構造から結果として生じた。φX5のサブクローンに 対して得られたパターンは親のアニーリング外形と再び殆ど同一である。これら のデータはDNAが重要な損失または位置転移または情報なくして多くの世代に 対して試験された10のサブクローンの中において維持されていることを示す。
pBR322のマウス細胞の中への統合共変転における観察はEK2−受入れバ クテリアベルト、プラスミドpBR322に対して拡張された。BAM Hlで 線状化されたpBR322は1,000 : 1のモル比で純粋化されたウィル ヌtk遺伝子と混合された。tk変転体は選択せられ、pBR322連鎖の存在 に対して記録せられた。
BAMHI線状化されたI)BR322をBgl lで開裂することは2.4お よび0.3kbの二つの内部断片を生じる。pBR変転体の連鎖含有量は変転さ れた細胞DNAをBgl lで消化シ、次イで PでフヘルされたプラスミドD NA テア、ニーリングすることによって測定せられた。篩別さ′れた5っのク ローンのうち4つが2.4kbの内部断片を含んでいた。
0.3kbの断片はこれらゲルにもとすいて検出されなかった。標準と比較して 2.4kbバンドの強度から我々は、この断片の複合コピーはこれら変転体の中 に存在すると結論する。他のバンドが観察され、そしてそれらは細胞DNAに付 いているpBR322のセグメントヲ表わしていると推定される。
マウス細胞のラビットβ−グロビン遺伝子による変転純粋化された真中核遺伝子 による変転は異種構造宿主における分枝された遺伝子の発現の研究の手段を提供 するであろう。共変転実験はそれ故にラビット染色体DNAのクローンライブラ リーから単離されたラビット巨大グロビン遺伝子によって行なわれた。(Man iatis、 T、等Ce1l 15:687〜701 (1978)’) o  RβG−1で消化された一つのβ−グロビンクローンはバクテリオファージク ローンベクトルシャロン4a上に担われた15kbラビットDNA断片からなる 。このクローン(RβG)からの損傷を受けないDNAはモル比100 : 1 でウィルヌtk DNAと混合され、そしてtk変転体は単離されそして完全な ラビットβ−グロビン連鎖の存在を試験される。酵素Kpe lによるRβG− 1の開裂は完全なラビットβ−グロビン遺伝子を含む4.7kb断片を生ずる。
この断片はゲル電気泳動によって純粋化せられ、遷移翻訳せられて次に来るアニ ーリング実験のための探子を生ずる。我々の実験条件の下ではKpn−開裂され たマウスDNAでラビットβ−グロビン探子をアニーリングすることは観察され ていないけれどもマウスとラビットβ−グロビン遺伝子は部分的に一致する。こ れに反して、Kpe Iによるラビット肝臓DNAの開裂は予期される4、7k bグロビンバンドを生ずる。
酵素Kpn lで変転された細胞DNAを開裂することは実験された8つのtk 変転体のうちの6つにおけるグロビン−固有情報を含む4.7kb断片を生ずる 。該クローンの二つにおいて、付加ラビットグロビンバンドが観察され、そして それは変転の間Kpn位置の少くとも一つの損失から結果として多発生じるであ ろう。これら変転において統合せられたラビットグロビン遺伝子のいくらかのも のは価値がある。対照と比較すると、幾らかのクローンは遺伝子の単一コピーを 含んでいるが、一方その他のものはこの異種構造の遺伝子の複合コピーを含んで いる。これらは分枝された真中核遺伝子が共変転によって培養せられたほにゅう 類の細胞の中へ導入されることが出来ることを結果として実証する。
変転能力は安定に継承されない 我々のデータは総細胞集団の中において変転能力のある細胞の副集団の存在を暗 示する。もし能力が安定に継承された特質であるならば、変転に対して選択され た細胞はそれから彼等の親の細胞よシも続いて行われる遺伝子変転実験において よシよい受入体となるであろう。原生核生物におけると同様に二つの結果は能力 が安定に継承されないことを示す。実験の第1シリーズにおいて、重複突然変異 種、Ltk aprt (tk、l!:aprtの双方が欠如した)は供与体と して細胞DNAを用いてtk aprt−またはtk aprt+表現型のいず れにも変転された。Wl g 16 r。
Mo等、 Ce1l 14ニア25−731 (1978);Wigler、M 、等。
PNAS 76:5684〜5688 (1979)。これらクローンはそれか らtk aprt表現型に変転される。第2の変転の頻度は第1のそれよシも有 意に高くはない。他の一連の実験において、クローンφX4とφX5はメトトレ キセイト(mtx)に対して耐性のある受入れ細胞を与える突然変異種フォレイ l−’Jダクターゼ遺伝子の変転に対して受入体として用いられた。細胞系統A 29MtxR”はジハイドロフォレイトリダクターゼに対する構造遺伝子におけ る突然変異を含み、そしてそれはメ))レキセイトに対するこの酵素の親和力を 減少させるO Fl 1ntoff 、 W、 F、等、 SomaticCe 1l Genetic 2:245−261 (1976)oこの系統からのゲ ノミックDNAはクローンφX4およびφX5およびLtk−細胞の変転に用い られた。φXクローンに対するmtx耐性の変転の頻度は親のLtk−細胞で観 察されたそれと同一であった。それ故に能力は安定な遺伝性の特質ではなく、そ して細胞の一時的な性質であろうと結論される。
考 察 これらの研究において、我々は選択能力のある基準が存在しない正確に定義され た原生核および真中核遺伝子でほにゅう動物の細胞を安定に変転してきた。小さ なしかし選択可能の細胞の副集団は変転する能力を有することが示されるバクテ リアにおける変転の研究から我々によって選択される計画が誘導される。Tho mas、 R。
Biochim、 Biophys、 Acta 18:467〜481 (1 955);Hotchkiss、 R,PNAS 40:49〜55 (195 9);Thomasz、A。
およびHotchkiss、 R,PANS、 51:480〜487 (19 64);5pizizen、 J、等、 Ann Rev、 Microbio l、20:371〜400(1966)。もしこれはまた動物細胞にとっても真 実ならば、かくして生化学的変転体は一般の集団よりも高い頻度で他の連結して いない遺伝子を多分統合する能力ある細胞の副集団を表現するであろう。かくし て、選択能力のある特質を提供しない遺伝子を含んでいる変転体を識別するため に、培養物は選択可能なマーカーを提供する物理的に連結されていない遺伝子に よって共変転される。
この共変転システムはいかなる定義された遺伝子の培養細胞の中へ導入しそして 安定な統合を実質的に可能ならしめる。ウィルスベクトルまたは選択可能な生化 学的マーカーのいずれに対する結紮も不要である。
共変転実験は選択し得る生化学的マーカーとしてH8V tk遺伝子を用いて行 なわれた。この純粋化されたtk遺伝子をチミジン キナーゼが欠如しているマ ウス細胞に添加することはHATにおける成長のだめのそれらの能力によって選 択されることが出来る安定な変転体の出現が結果として生ずるo Tk+変転体 は付加DNAの共変転のための汚染異種交配によって分枝され分析された。
この方法では、我々はφX、pBR322およびρ−グロビン遺伝子連鎖の複合 コピーを含むマウス細胞系統を組立てた。
これらの観察が我々の培養物において原生核細胞を汚染することから結果として 生じ得るという暗示は殆どあシそうにない。少くとも一つのラビットβ−グロビ ンマウス変転体が個々の98チトプラスミノク種としてポリアデニル化されたラ ビットβ−グロビンRNA連鎖を発現する。9S グロビンRNAを正確に生ず ることを要求される入念な処理の出来事は原生植生物においては起りそうにもな い。
該φχ共共転転体非常に詳細に研究された。共変転の頻度は高く、16tk+変 転体の中で14がφX連鎖を含む。
φX連鎖は高分子量核DNAの中へ統合される。統合という出来事の数は独立ク ローンにおいては1から50以上に変化する。与えられた変転体の中において存 在するバクテリオ ファージ ゲノームの範囲はまた価値があり、−−Sいくら かのクローンはゲノームの半数までも損失し、他のクローンはφX連鎖の90% 以上を含む。サブクローンの分析はφX遺伝型が培養地中において多くの世代を 通して安定であることを実証する。同様な結論はpBR322とグロビン遺伝子 共転転体の特徴づけから出てくる。
限定エンドヌクレアーゼ−開裂された変転された細胞DNAの雑種交配分析は統 合中間物の性質におけるいくらかの予備的陳述を可能ならしめる。只二つのφX クローンが詳細に調べられた。双方のクローンにおいて、供与DNAはPst  l−線状化されたφX DNAであった。線状または環状中間物の統合を区別す るだめの試みがなされた。
もし正確な環状化または線状の連鎖体の形成のいずれかに沿って統合がアトラン ダムな点で生じたならば、変転細胞DNAの開裂地図が環状φX地図を反映して 予想されるであろう。しかしながら橋架は断片は変転された細胞DNAの三つの 異なった制限のエンドヌクレアーゼによる消化において減少された量で存在する かまたは観察されない。断片は線状分子としてφXDNAが統合するモデルによ って観察される。それに代えて、φXDNAの分子内再結合が生じ、結果として Pst末端における削除による環状化を生ずro Lai、 C,J−およびN athans 、 D 。
Co1d Spring Harbor Symp、Quant、Biol。
39: 53〜60(1974)oこの環状分子のランダムな統合はクローンφ X4 およびφX5 に対して観察せられたと同様に限定地図を生ずるであろう 。統合の前に、その間に、またはその後に起る出来事の他のより複雑なモデルは また考慮されることが出来るo DNAの価値ある量は変転の間に末端から削除 されるであろうけれども、クローンφX4 における統合されたφX連鎖の殆ど のコピーはHpa 1位置を保持し、そしてそれはPst I開裂位置から単に 30bpである。統合のモードがどのようなものであれ、細胞は供与DNAの長 い広がりで安定に変転されることが出来るように思われる。変転体は供与DNA の50kb長の連続した長い広がりを含むことが観察されている。
選択能力ある圧力の存在しない場合におけるφX連鎖により変転された細胞を識 別する試みがなされている。
培養物はφXとtkDNA に曝露されそして細胞は選択能力のない条件下で分 枝される。φX連鎖は摘出されるすべての15のクローンには存在しない。これ に反してtk+表現型に対して選ばれた16のクローンのうちで14がφXDN Aを含んだ最も単純な解釈は培養地の中において細胞の副集団はDNAの理解と 統合における能力を有するということである。この細胞の副集団において、二つ の物理的に連結された遺伝子が高い頻度によって同じ細胞の中へ導入されること が出来る。現在では能力の生物学的基礎にもとづいてのみ推測することが出来る 。
能力を有する細胞は培養地の中において遺伝的な変種であるが、しかしながら、 これらの研究は能力ある表現型は安定に承継されない。もし原生核生物における 研究から外挿出来るならば、能力の現象は恐らく細胞の代謝状態を反映する複雑 な一時的な性質であるとされる。
共変転は少くともtk遺伝子の一つのコピーとφXDNAの種々の量を含む。変 転は1,000 : 1のモル比のφXとtk 連鎖によって行なわれたけれど も、変転体において観察された連鎖比率は100: 1を決して越えることはな い。細胞が耐え得る統合の出来事の数には上版があるかも知れず、それを越える と致死量の突然変異が起こる。
それに代って、変転の能率は変転する断片の性質に依存するであろうことが可能 である。tk遺伝子はそれ故にファージDNAより大きな能率の変転試薬である といえるであろう。
研究のために供与体としてaprt+細胞DNAと選択可能なマーカーとしてa prt を用いてプラスミドpBR322DNAをLtk aprt−細胞の中 へ共変転することが実証せられた。更に医−薬品耐性を与えることが出来る突然 変異種遺伝子として作用する優生因子の使用は実質的にいかなる培養された細胞 への共変転のための宿主範囲を拡張するであろう。
はにゅう動物細胞へのφX DNA 系統の安定な転換は選択能力のある基準が 存在しない定義された遺伝子の導入のためのモデルシステムとして役立つ。tk 共変転システムはバクテリア プラスミド pBR322とクローニンラビット β−グロビン遺伝子による細胞の変転に用いられてきた。pBR変転体のいくら かのものが模写の原型とアンピリジン耐性(β−ラクタマーゼ)に対スルコード を有する遺伝子を含む邪魔をされない連鎖を含むことを示す実験はアンピシリン 耐性をE、Co11 に転換するであろう。予備的ではあるけれども、これらの 研究は真中核遺伝子発現の分析における共変転の可能性ある価値を示す。
実験の第2シリーズ ラビットβ−グロビン遺伝子を含んでいる共変転された繊維芽細胞は異種構造宿 主における発現とこれら連鎖を処理することの研究の機会を提供する。これらの 実験において、我々はグロビンRNAの個々のポリアデニル化された98種を発 生する変転されたラビットβ−グロビン遺伝子の発現を実証する。とのRI’y JAは双方の間に入る連鎖を正確に処理することから結果として生ずるが、成熟 したラビットのβ−グロビンm RNAの5′末端に存在する約48個のヌクレ オチドが欠如している。
ラビットβ−グロビン遺伝子によるマウス細胞の変転状々は染色体の成長したラ ビットのβ−グロビン遺伝子による変転実験を生化学的マーカーとして純粋化さ れたヘルペスウィルスtk遺伝子を用いて行なった。突然変異種Ltk−マウス 繊維芽細胞の添加はヒポキサンチン/アミノグチリン/チミジン(HAT )媒 体において成長するだめにそれらの能力によって選択されることが出来る安定な 変転体の出現を結果として生ずる。細胞はβ−グロビン遺伝子クローンで指名さ れたRβGl によって共変転され、そしてそれはバクテリオファージλ分枝し たベクトルシャロン4Aにおいて担われるラビットDNAの15.5−kbp挿 入物からなる。純粋化されたtk遺伝子はクローンRβGl からの損傷してい ない組み換えDNAの過剰量100 倍モルと混合された。このDNAはそれか ら方法と材料のところで記載される変転条件の下にマウスLtk−に曝露された 。選択能力ある媒体においての2週間後、tk変転体はtk遺伝子の20pg当 シの106個の細胞当シ一つの集団の頻度で観察された。クローンは摘出されマ ス培養地の中で成長せられた。
tk+変転体がまたラビットβ−グロビン連鎖を含むがどうかが調べられた。8 つの変転体からの高分子量DNAは限定エンドヌクレアーゼKnp l によっ て開裂された。
該DNAはアガローズ ゲル電気泳動によって分別され、ニトロセルロースフィ ルターに移転せられ、そしてこれらフィルターはそれから遷移翻訳されたグロビ ン〔32P〕DNA汚染異種交配によってアニーリングされた。
5outhern、 F:rlM、、J−Mo1. Biol、98:503〜 517(1975)。酵素Kpn lによるこの組み換えファージの開裂は5′ 側鎖に配される情報の2.0 k b p と共に完全に成長したβ−グロビン 遺伝子を含む4.7−kpb 断片を生する。この断片はゲル電気泳動によって 純粋化され、そして遷移翻訳されて異種交配探子を生ずる。汚染異種交配実験は グロビン遺伝子を含む4.7−kbp kpn断片が8つのtk+変転体の6つ のDNAの中に存在していることを示した。3つのクローンにおいて付加ラビッ ト グロビン バンドが観察され、そしてそれは多分変転の間にKpn 1 位 置の少くとも1つの損失から結果として生じたであろう。これら変転体に統合さ れるラビット グロビン遺伝子のいくらかは価値があシ、他のものが異種構造遺 伝子の20のコピーまでを含む一方、いくらかのクローンは遺伝子の単一コピー を含んでいた。マウスおよびラビットのβ−グロビン遺伝子が部分的に一致して いることは注意せられるべきである。しかしながら、恐らくマウスDNAのKp n開裂がこれらの実験において容易には検知されない過大な分子量の断片におい てβ−遺伝子群を残すために、我々はKpn−開裂されたマウスDNAに対する ラビットβ−グロビン探子の異種交配を観察しなかった。これらの結果は分枝さ れた染色体のラビ1./)β−グロビン転換の導入を実証する。
ラビットβ−グロビン連鎖はマウス変転体において転写される 我々が開発した共変転システムはもしそれらの遺伝子が異種構造受入細胞におい て発現さハるならば、分枝された真中核遺伝子に対する官能的検定を提供する。
6つの変転された細胞クローンはそれ故にラビットβ−グロビンRNA連鎖の存 在について分析された。最初の実験においては、溶液異種交配反応は我々の変転 においてラビット グロビン写しの細胞濃度を測定するために行われた。純粋化 されたラビットα−およびβ−グロビンmRNAの透射性cDNAは細胞RNA の非常に大きな過剰量によってアニーリングされた。マウスとラビットのグロビ ン連鎖の間に相同関係が存在するためにラビット グロビンcDNAがマウス  グロビンmRNAと安定な雑種を形成しないよう、しかし相同のラビット連鎖と 完全に反応するような実験条件を定めることが必要であった。
0.4M 食塩存在下において75℃ で80% 以上の異種交配がラビット  グロビン mRNAによって観察せられ、一方純粋化されたマウス グロビン  mRNAとの異種構造反応は10% の異種交配を越えることはない。相同異種 交配反応のRot/2は、状状のc DNA探子におけるα−プラスβ−グロビ ン連鎖によって寄与される1 、 250のヌクレオチドの複雑さと一致した値 である。6X10’であった。AXel、R62等、Ce1l 7:247〜2 54(1976)。
このラビット グロビンc DNAは6つの変転された細胞系統から単離された 全RNAとの異種交配反応において探子として用いられた。変転されたクローン 6からの全RNAは完成時にラビットcDNAの44% を保護するが、この値 はもし只β−遺伝子転写のみが存在するかどうかを予測する。この反応はRot eの2X108 で仮の第1順序動力学を陳列する。第2変転体はRot/2の 8×103 と反応した。4つの付加変転体からの全RNA調整物によるRot s≧104ではいかなる有意な異種混合も観察されなかった。
我々はクローン6からのRNAを最も詳細に特徴づけた。
この変転体からのRNAのラビット グロビンRNAの細胞内局部化を測定する ために核およびチトプラズム集団に分別された。チトプラズムRNAは更にオリ ゴ(dT)−セルローズ クロマトグラフィーによってpoly(A)+および poly(A) RNAに分別される○クローン6からのpoly(A)+ チ トプラズムRNAはRot ′/2の25によってラビットcDNAと異種交配 した。この値は全細胞RNAによって観察せられたRotkの鴇であり、pol y(A)+チトプラズムRNAがマウス細胞において全RNAの1〜2%である という観察と一致する。異種交配は夫々Rot値の1×104および2 X 1 0’における核RNAまたはチトプラズムポリ(A)−RNAのいずれかによシ 検知出来ない。我々の変転体に存在するラビットβ−グロビンRNAの一定の状 態濃度はR8上1/2から細胞あたり約5つのコピーであると計算されることが 出来、チトグラズム中・に局部化される90%のものよシ犬である。
幾つかの独立した実験は検知されたグロビンRNAはこの変転体に存在するラビ ットDNA連鎖の転写から誘動することを示す: (f) cDNAは純粋化さ れた9Sマウス グロビンRNAから調整された。このcDNAはラビット グ ロビンcDNAとの反応が完全に行われるR8を値でクローン6からのポリ(A )”RNAと異種交配しない。(11)ラビットグロビンcDNAは104以上 のR8を値でtk+グロビン−変転体によって得られた全細胞RNAと異種交配 しない。(iil)観察された異種交配は我かもの顔にRNA調整物を汚染する ラビット グロビンDNAとの複式形成から結果として起らない。ラビットcD NAはクローン6からの全細胞RNAによってア二一リン、グされ、その反応生 成物はS1ヌクレアーゼによって処理され、そして分離したDNA−RNAが複 式DNAから異種交配する条件の下において、硫酸セリウム中での手術密度遠心 分離をうけ、乙。該Sl−耐性c DNAはDNA −RNA雑種構造から予想 されるように、56 1.54 ’/lriの密度のバンドになった0これらのデータはグロビンRN Aがポリアデニル化されていることの観察とともに、RNA調整物で観察された 異種交配はDNA連鎖を汚染することから結果として起る0 変転された細胞におけるラビット グロビン転写の特徴づけ ラビット エリア0ブラスト核において、β−グロビン遺伝子連鎖は二つの間に はいる連鎖の転写を反映し、該連鎖は次いでこの分子から除去されて9Sメツセ ンジヤーRNAを生ずる。それ故にマウス繊維芽細胞によって転写されるラビッ ト遺伝子の適当な***を多分反映しているのであるが、検知されたグロビン転写 が個々の9S種に存在するかどうかを測定することは太いに興味あることである Oクローン6からのチトプラズムボリ(A)−含有RNAはメチル−水銀/アガ ローズ ゲルにおいて電気泳動され、Ba1ley、 J−およびDavids on 、 N、Anal。
Biochem、70: 75−85(1976)oそしてジアゾ化セルロース 紙に転移された。Alwine 、 J、 C,等+ Proc。
Natl−Acad、 Sci、USA 74 : 5340〜5454(19 77)O転移の後、フィルター上の該RNAはプラスミド pβGlからのDN Aと異種交配され、そしてそ57 特表昭59−50153309)れはラビッ トβ−グロビンcDNA連鎖を含んでいる。
Maniatis、T、、等、 Ce1l 8:163〜182(1976)。
この P−レベルした探子を用いて、RNAの個々の9S種が変転体のチトプラ ズム中に観察せられ、そしてそれはラビット エリア0ブラストから単離された ラビットグロビンmRNAと共に移転する。9SRNA種に対する異種交配はラ ビット グロビン遺伝子を含むtk+変転体からの純粋化されたマウス9S グ ロビンRNAまたはポリ(A)−含有チトプラズムRNAのいずれかを含む平行 な道筋の中には観察されない。
これらの実験において、変転体からの核RNA集団中の148 前駆物質の存在 を検知することは不可能であった。
これは核RNAにおいて予期され、観察されたチトプラズマ濃度を与えられたレ ベルは恐らくこの手法の検知の限界以下である筈だから驚ろくにあたらない。変 転された繊維芽細胞中に内部処理位置と共に発現されるラビットグロビン連鎖の 5′ および3領域はこのRNAと分枝されたDNAとを異種交配し、次いでS 1核消化し、そして次いで該DNA産物のゲル分析を行なうことによってより正 確に定義されることが出来る。Berk、A、J、および5harp、 P−A −、Ce1l 12ニア21〜732(1977)oラビット エリスロイド細 胞からβ−グロビンmRNAが適当な条件下でcDNAクローンpβGl と異 種交配された時、cDNAの完全な57ローベース ベアー挿入はSlヌクレア ーゼの作用から保護される。該cDNAクローンは我々の変転からのRNAと異 種交配された時、驚ろくべきことには、個個のDNAバンドは525−ベース  ペアーに観察されるけれども、57ローペース ペアーには観察されない。これ らの結果はこの変転において、5′ または3′ 末端でグロビンmRNA連鎖 の部分において削除を有するラビット グロビンRNA分子が存在することを暗 示する。これらの可能性を区別するために、染色体ラビットβ−グロビン連鎖を 含むλクローン、RpG I のDNAは変転された繊維芽細胞RNAと異種交 配した0形成された該雑種はSlヌクレアーゼで処理され、そして保護されたD NA断片はアルカリ アガローズ ゲル電気泳動によって分析せられ、サザーン 汚染方法によって識別されたO 5outhern、E−M、、JlMol、B iol、98:503〜517(1975)。ラビット遺伝子は二つの間に入る 連鎖によって妨害されるから成熟ラビットmRNAのRβGI DNAへの異種 交配はこの種の分析において3つのDNA断片 小さな間に入る連鎖の結合と5 ′ 末端にかかる146−ベース ペアー断片、小さい間に入る連鎖と、大内部 断片、およびmRNA分子の3′末端と大きな間に入る連鎖の3′結合とにかか る221−ベース ペアー断片、とを生ずる。変転さh6たRNAがこの断片に おいて分析され&時、222−ベース ペアー断片は100−ベース ベアーの 異常断片と同様に観察されるが、146−ベース ペアー断片は観察されない。
特定5′探子との異種交配は内部222−ベース ペアー断片が存在することを 示した。
保護される長さの合計はcDNAクローンを用いることによって保護されるDN A断片の長さに等しい。共に取り上げれば、これらの結果は変転されたマウス繊 維芽細胞の中に発現せられる間に入る連鎖は正確にRNA転写から除去されるけ れども、観察されるチトプラズム転写の5′末端はラビット エリア0ブラスト の成熟9SRNAに存在する約48±5のヌクレオチドを含んでいないことを示 す0 考 察 これらの研究において、マウス細胞系統は組立てられ、そしてそれはラビットβ −グロビン遺伝子を含む。マウス繊維芽細胞受入体がこの異種構造遺伝子を転写 しそして処理する能力がそれから分析された。RNA汚染手法と協調する溶液異 種交配実験は少くとも一つの変転細胞系統においてラビット グロビン連鎖がポ リアデニル化98種と同様にチトプラズム中に発現されることを示す。
ラビットβ−クロビン遺伝子の適正な処理はまたグロピントtkプラスミドが変 転に先立って結紮さ引、ているtk+マウス細胞細胞体転体いて観察された。M antei。
N、1等、Nature (London ) 281 : 4(1−46(1 970J □同様な結果が猿の細胞の中ヘラビット グロビン遺伝子を導入子る ためにウィルス ベクトルを用いることによって得られた。) Hamer、D 、H,およびLeder、P+Nature (London )、281 :  35〜39 (1979ン。
Mulligan、R,C,r 等、Nature (London ) 27 7:108〜114r1979)。共に取上げれば、これらの結果は異種構造の 種からの非エリスロイド細胞はエリヌロイド細胞で通常限定される発現を有する ラビット遺伝子の間に入る連鎖を適正に処理するために必要な酵素を含むことを 暗示する。
変転体中のラビット クロビン連鎖の発現のレベルは低い:クロビンRNAの5 つのコピーは各々の細胞のナトプラズマ中に存在する。結果は原グロビン転写の 中に存在する二つの間に入る連鎖は処理され、そして判別出来ない因子座で、ラ ビット エリノロイド細胞中に観察されると力、らから除去される。驚ろくべき ことは、成熟しタラヒラトノmRNAの5′末端に存在する45のヌクレオチド は、試験せられた変転体のチトプラズムにおいて検知されるβ−グロビンRNA 連鎖には存在1−ない。転写の不適正な開始はこのマウス細胞系統ではグロビン 遺伝子のまわりで起ることが可能である。それに代えて、検知されるグロビン連 鎖は成熟した98種を生じるために終局的に5′ 処理を進行しなければならな い長い前駆物質の転写から結果として生じる。マウス繊維芽細胞中の5′ 末端 での不適正な処理は、結果に対する原因となシ得る。現在では、これらの改変体 を区別することは難がしい。分析は単一変転に限られるので、これらの観察がグ ロビン遺伝子を発現するすべての変転体に共通なものか、まれなしかし興味ある 異常現象を反映しているのかは知られていない。しかしながらワイスマンと彼の 仲間による同様な実験において、Mantei 、N、等。
Nature (London ) 281 :4(1〜46(1979)o  変転されたマウスの繊維芽細胞中に転写されるラビット グロビンRNA分子の 少くとも一部が適正な5′末端を保持することは注意せられるべきである。
幾つかの改良された説明が変転された繊維芽細胞中のグロビン連鎖の発現につい て提案されることが出来る。
エリクロプラストにおいて観察されたレベル以下5から6オーダーの大きさのレ ベルでグロビンRNAの構造的合成は培養された繊維芽細胞中で起る。Hump hries 、S。
等r Ce l l 7 : 267〜277 (1976)o 20付加グロ ビンDNA型の導入は単に変転において観察されたレベルにこの構造的転写を増 大するであろう。それに代えて、相同なグロビン遺伝子は20の付加グロビン遺 伝子の導入によって提供される遺伝子投薬効果によって部分的に打克たれる因子 によってコピーが作られることは可能である。
最後に、繊維芽細胞中のグロビン遺伝子の正常なコピーを作ることは染色体にお けるこれら連鎖の位置に依存する。新しく導入された遺伝子の少くとも幾つかは 多分存在するマウス グロビン遺伝子から遠い因子座に存在する。これらはずれ た位置の幾つかは低いレベルの転写をささえているであろう。最近のデータはこ れらおよびその他の改変は区別することが出来ない。
与えられた転写におけるラビット グロビン遺伝子の幾つかはヒポキサンチン/ アミノプテリン/チミジン中の培養物の百世代以上にわたり安定に残るけれども 、これらの連鎖は受入細胞DNAの中へ共有結合的に統合されることを証明する ことは不可能である。以前の研究において、しかしながら、φX 174 また はプラスミドI)BR322のいずれかの共変転は高分子量DNAの中へのこれ らの連鎖の安定な統合を結果として生ずる0最近の研究では、グロビン遺伝子は 変転に用いられた高分子量の連鎖状ファージDNAの小さな内部セグメントを表 現する。
供与体DNAに共有的に連結している統合位置の分析はそれ故に難かしいo D NA汚染実験において探子として放射性λ連鎖を用いた予備的研究は幾らかの細 胞系統において、最小長50kbp の再結合ファージの近接した拡がりが導び かれた〇 変転体のチトグラズム中の98グロビンRNAの存在はとのRNAが翻訳されラ ビットβ−グロビン ポリペプチドを与えることを暗示する。純粋化し、た抗− ラビットβ−グロビン抗体を用いて細胞クセイト中のこの蛋白質を検知する試み はかくして全く不成功であった。変転体中のグロビンRNAは官能的にリポゾー ムを結合している位置がないために翻訳されないか、捷た非常に低い能率で翻訳 される。変転体中のチトプラズム グロビン転写は翻訳されない5′連鎖の約4 8のヌクレオチドが欠如して2す、そしてぞれはヌクレアーゼ保護研究において 408リボゾームザブユニットと相互作用することが知られるβのヌクレオチド を含んでいる。Efstratiadis 、A。
等、Ce1l 10:571〜585(1<177); Legon、S−。
J、 Mo1. Biol、106:37〜53(1976)o例え正常な能率 で翻訳が行われても、グロビンRNAの低水準とヘムそしてヘモグロビンの存在 しない場合はβ−グロビンの半生は30分以下であろうという観察のために蛋白 質は免疫学的検定の検知の限界以下のレベルで多分存在するであろうo Mul ligan、RoCo等、 Nature(London)277 :108〜 114(1979)。
この研究は真中核遺伝子発現の分析において共変転システムのポテンシャル値を 示す。原生のそして試験管内で組立てられた突然変異種遺伝子と共に野生型遺伝 子を培養された細胞の中へ導入することは連鎖機構の官能的有意性に対する検定 を提供する。これらの研究からこの分析は共変転の一般化は例えばねずみ科エリ クロロイクミア細胞のような受入れ細胞系統に拡張する可能性によって促進され ること、異種構造グロビン遺伝子発現の研究のためにより適当な環境を提供する ことは明らかである0 実験の第3シリーズ マウス細胞をラビットβ−グロビンによって、およびグラスミドpBR322と φX−174 によって変転することを含む共変転実験は続けられ、拡張せられ 、次の結果を得た。
φX DNA は選択可能なマーカーとしてのtk遺伝子とともに共変転実験に おいて用いられた。φX模写型DNAはPst Iで開裂せられ、そしてそれは 環状ゲノーム中の単一位置に認められる□ Sanger、Fo等、 Natu re265 : 687〜695(1977)o 純粋化せられたtk遺伝子は 1〜10μtのPst−開裂されたφX模写型DNAと混合せられた。このDN Aはそれからここに述べられ、Wigler、M、 等、Ce1l 16:77 7〜785(1979)に述べられる変転条件を用いてマウスLtk−に添加さ れた。
選択能力のある媒体(HAT)における2週間の後、tk”変転体は純粋化され た遺伝子の20p? @たシの106 細胞あだ)1つの集団の頻度で観察され た。クローンは摘出されマス培養地で成長せられた。
tk+変転体がφX DNA 連鎖を含んでいるかどうががそれから調査された 。変転体からの高分子量DNAは制限エンドヌクレアーゼEco R1で開裂せ られ、そしてそれはφXゲノームにおいていずれの位置にも認められない。
DNAはアガローズ ゲル電気泳動によって分別せられ、ニトロセルロースフィ ルターに移転せられ、そしてこれらのフィルターはそれから遷移翻訳せられた3 2P−φXDNAでアニーリングされる(汚染異種交配)。
中性媒体からアトランダムに摘出され、次いでtk−およびφX DNA に曝 露された15のクローンのいずれもφX情報を含まないことは注意されるべきで ある。それ故にφXによる変転はtk+ 変転体の副集団を制限する。
それ故に選択可能なマーカーの添加は変転の識別を促進する。
ラビットβ−グロビン遺伝子によるマウス細胞の変転純粋化されん真中核遺伝子 :てよ乙変転は異種構造宿主における分枝された遺伝子の発現の研究のための手 段を提供する。共変転実験はラビット染色体DNAの分枝されたライブラリーか ら単離されたラビットβ巨大グロビン遺伝子によって行われた一つのβ−グロビ ン クローン、指定されたRGIはバクテリオファージλ分枝ベクトルシャロン 4A上に担われた15kbラビットDNA断片からなる。このクローン(RβG −1)からの損傷されていないDNAは100 : 1モル比でウィルスtkD NAと混合され、tk+ 変転体は単離され、ラビット グロビン連鎖の存在に ついて調べられた。酵素Kpn I によるRβG−1の開裂は完全なラビット β−グロビン遺伝子を含む4.7 k b断片を生じる。この断片はゲル電気泳 動によって純粋化せられ遷移翻訳されて副連鎖アニーリング実験のための探子を 生ずる。マウスとラビットのβ−グロビン遺伝子は部分的に相同であるが、けれ ども我々は恐ら< Kpnが非常に大きなグロビン−特定断片を生じるためにK pn−開裂されたマウスDNAによるラビットβ−グロビン探子のアニーリング は観察しなかった。これに反してKpn I によるラビット肝臓DNAの開裂 は予期された4、7kbグロビ/ バンドを生じる。酵素Kpn l による変 転細胞DNAの開裂は試験された8つのtk+ 変転体のうち6つにおいてグロ ビン特定情報を含む4.7 k b断片を生ずる。これら変転体中に存在するラ ビット グロビン遺伝子の数は変化する。対照と比較すると、クローンの幾つか のものは遺伝子の単一コピーを含み、一方その他はこの異種構造の20コピーと 同数を含む。
ラビットβ−グロビン連鎖はマウス変転体において転写される もし異常構造受入細胞の中にこれら遺伝子が発現されるならば開裂された共変転 システムは分枝された真中核遺伝子のための官能的検定を提供する。6つの変転 された細胞クローンはラビット−グロビンRNA連鎖の存在について分析された 。最初の実験においては、溶液異常交配反応(d変転体釦おいてラビ、・ト グ ロビン転写の細胞濃度を測定するために行われた。
純粋化されたラビットαおよびβ−グロビンmRNAの放射性cDNAコピーは ラビット グロビンcDNAがマウス連鎖と安全な雑種を形成しないよりな実験 条件下において変転体からの全細胞RNAの極めて過剰な量でアニーリングされ た。変転されたクローン6がもの全RNAは完成時点でラビットcDNAの44 %を保護し、その値はもし単にβ遺伝子転写が存在するならば予期される。この 反応はR6t 8の2×103 による仮第1順序動カ学を陳夕1ける。第2変 転体(クローン2)はR8上 3/2の8×103 と反応する。いかなる有意 な異種交配も4つの他の変転体から全RNAを調製することによっては観察され ない。クローン6の更なる分析は実質的にこの変転体において検知されるラビッ トβ−グロビンRNAのすべてはポリアデニル化され、そしてチトプラズム中に 局部化される連鎖の90チ 以上と共に細胞あたりで約5.っのコピーの一定の 状態の濃度に存在することを実証する。
変転された細胞における個々の9s種としてのグロビン連鎖の存在 ラビット エリクロブラスト核において、β−グロビン遺伝子連鎖は二つの間に 入る連鎖の転写を反映し、その連鎖は次いでこの分子から重ね継ぎされて98メ ツセンジヤーRNAを生ずるところの14S 前駆物質RNAとして検出される 。我々の溶液異種交配実験は只ポリアデニル化されたラビット グロビンRNA 連鎖がマウス変転体の中に存在することを示す。それ故に恐らくマウス繊維芽細 胞によるラビット遺伝子転写の相応する重ね継ぎを反映するであろう我々が検出 したグロビン転写が個々の9S種に存在するかどうかを測定することは興味ある ことである。クローン6からのチトプラズム ポリA−含有RNAfd70℃  で6M尿素によって処理され、1%酸−尿素−アガローズ ゲルにて電気泳動せ られそしてジアゾ化されたセルロースペーパーに転移される。転移についで、該 RNAフィルターはラビットβ−グロビンc DNA連鎖を含むプラスミドRβ G−1からのDNAによって異種交配される。この82P−ラベルされた探子を 用いて、チトプラズムRNAの個々の9s種がみられ、そしてそれはラビット  エリスロブラストから単離されたラビットグロビンmRNAと共に移転する。9 SRNA種に対する異種交配は純粋化されたマ・ウス9s グロビンRNAまた はラビット グロビン遺伝子を含んでいないtk+変転体がらのポリアデニル化 されたチトブラズムRNAのいずれかを含む平行な道筋の中には観察されない。
変転体からの核RNA集団の中の148 前駆物質の存在を測定することはこれ らの実験では不可能である。これは核RNAにおいて予期され、観察されるチト プラズム濃度を与えられたレベルが多分この手法の検知の限界以下であるから驚 くことではない。けれども、チトプラズムRNAによる結果はマウス繊維芽細胞 がラビットβ−グロビン遺伝子の転写を処理してラビット エリメロブラスト中 のβ−グロビンmRNAとは区別出来ない。9Sポリアデニル化された種を生ず ることが出来ることを強く示唆する。
変転されたマウス細胞からpBR322DNAの救助共変転における観察はEK −2承認されたバクテリアベクトル、プラスミドpBR322へと拡張された。
ここに概略を説明される共変転を用いて、細胞系列はpBR322ゲノームの複 合コピーを含んで組立てられた。汚染異種交配分析は有意なプラスミドDNAの 損失なくして細胞DNAの中へpBR322連鎖が統合することを示す。
ヒント■またはバムH1のいずれかで線状化され、テトラチクリン耐性遺伝子を 破壊するpBR322DNAはプラスミド模写原型およびアンピシリン耐性(β −ラクタマーゼ)遺伝子の双方の保持によってマウスDNAの中へ統合する。そ れ故にこれらプラスミド連鎖がバクテリア細胞の第2変転によってマウス ゲノ ームから救助され得るかどうかが調べられた。
選択された実験的アプローチは第2図に概略が示される。線状化せられたpBR 322DNAは選択可能なマーカーとしてtk遺伝子を用いて共変転を介してマ ウス繊維芽細胞の中へ導入せられる。DNAは変転体から単離されそしてpBR 322連鎖の存在に対して篩別される。
供与プラスミドは線状化され、テトラチクリン耐性遺伝子を邪魔しているので、 変転細胞DNAは模写原型とマウス細胞DNAに共有的に連結されているβ−ラ クタマーゼ遺伝子からなるプラスミドDNAの線状拡がりを含む。このDNAは プラスミド ゲノームを消化しない酵素、例えばXho l によって開裂され る。得られた断片はりガーゼ存在下で低いDNA濃度で培養せられる。プラスミ ドDNAを含む環状分子はE、Co11種x 1766の変転によって真中核類 の著るしい過剰から選択される。
このシリーズの実験は行われ、そして再結合プラスミドは次の性質を陳列する変 転マウス細胞DNAから単離される=1)救助されたプラスミドはアンピシリン 耐性であるが、供与pBR322がテトラチクリン耐性遺伝子の中においての開 裂により線状化されるという事実を一致するテトラチクリン感受性でもある。2 )救助プラスミドはpBR322よりも1.9 k b大きく、それ故に付加D NAを含む。3)救助されたプラスミドは汚染異種交配をEc。
R1−一開裂されたマウス肝臓DNAにアニーリングし、ぞしてそれはプラスミ ドが単一コピーマウスDNAの挿入をよむことを暗示する。これらの観察は変転 を汗してマウス ゲノームの中へ不変的に統合されるバクテリアのプラスミドが この不自然な環境から救助され得、そしてバクテリア宿主の中の官能性に対して これらの能力を保持することが出来ることを実証する。
この結果は直接的に選択能力ある成長基準が適用され得るいかなる細胞遺伝子を も実質的に単離するためにプラスミド救助を利用する改変された案を暗示する。
鶏のaprt遺伝子はHindllまたはXhol によっては開裂されず、そ してこれら酵素によって消化された細胞DNAによるaprt−マウス細胞の変 転は鶏aprt遺伝子を発現するaprt+ 集団の世代の結果として生ずる。
Hi nd■開裂された鶏DNAをHind II 開裂されたpB’R322 で結紮することはそこにおいてaprt遺伝子は今プラスミド連鎖に接近してい る雑種DNA分子の形成を結果として生ずる。aprt−細胞の変転は今このD NAによって行われる。変転体はpBR322に共有的に連結せられ、マウス  ゲノームの中に統合されるaprt遺伝子を含むであろう。この変転細胞DNA はpBR322#、 aprt遺伝子もいずれも開裂し左い酵素によって処理き れ、そしてその結果得られた断片は結紮によって環化される。これら環状分子で E、coli を変転することは真中核DNAからプラスミド連鎖と選択しそし て鶏aprt 連鎖を非常に多く含むであろう・。この二重選択手法は真生核細 胞において低レベルに発現し、そして異種交配探子が容易には得られない遺伝子 の単離を可能ならしめる。
考 察 DNAが能力ある細胞の中へ安定に導入される頻度は高い。更に、共変転された 連鎖は高分子音量DNAの中に統合されて出現する。統合の出来事の数は変転さ れたクローンとは独立して1から50以上で変化する。現在正確な説明は統合仲 介物の性質に関してはされることが出来ない。φXのデーターは線状分子として その中にφXDNAが統合するモデルによるのであるけれども、環状仲介物を生 ずるより複雑な分子内再結合の出来事は統合過程に先立ち、もしくはその間に起 ったであろうことは可能性がある。統合のモードが同であろうとも、細胞は供与 DNAの長い拡が9によって安定に変転されることが出来るように思われる。変 転体は供与DNAの50kb長の近4 接する拡がりを含んでいることが観察された。更に培養物の中の有能な細胞の頻 度はまた高い。少くとも1係のマウスLtk−細胞受入体はtk+表現型に変転 され得る。
自然の変転の頻度は知らり、でいないけれども、この過程は深甚な物理的、そし て進化的な結果を有するであろう。
分枝された真中核遺伝子を動物細胞に導入することはDNA連鎖機構の種々な様 相の官能的有意性を研究するだめの生体内系を提供する。この研究において、ラ ビソ)β−クロビン遺伝子の20までのコピーを含む安定なマウス細胞系統が組 立てられた。マウヌー繊維芽細胞受入体の転写能力とこの異種構造遺伝子を処理 する能力とが分析さり、た。RNA汚染手法と協調する溶液異種交配実験は少く とも一つの変転された細胞系において、ラビットグロビン連鎖が成熟したラビッ ト エリクロプラストのメツセンシャーRNAから区別されることの出来ない9 8種としてチトプラズム中に発現されることを示す。これらの結果はマウス繊維 芽細胞が転写に必要な酵素を含み、そしてその発現が真生核細胞に正常に限定さ れるラビット遺伝子を正確に処理することを暗示する。同様な観察がラビット  グロビン遺伝子を猿の細胞に導入するためにウィルスベクトルを用いて他の人々 によってなされた。
真中核遺伝子発現の分析において共変転システム゛のポテンシャル値を示す。天 然および試験管で組立てられた突然変異種遺伝子と共に野生型遺伝子を培養され た細胞の中へ導くことは連鎖機構の官能的有意性のための検定を提供する。これ らの研究から、例えばねずみ類のエリクロロイケミア細胞のような異種構造グロ ビン遺伝子発現の研究のためのより適当な環境を提供する受入細胞系統に共変転 の一般法則を拡張する可能性によってこの分析が促進されるであろうことはこれ らの研究から明らかである。
実験の第4シリーズ 培養された細胞の中へ純粋化された遺伝子を転移する能力は変転された宿主にお ける外因性遺伝子の官能性および物理的状態を研究するための独特な機会を提供 する。
H8Vチミジンキナーゼ(tk)遺伝子を突然変異種マウス細胞へ転移するため のシステムの開発ハ、Wigler 、M。
等、Ce1l 11:223〜232(1977)、これら研究が独特な細胞遺 伝子に拡張され、ることを可能にした。Wigler。
M、 等、Ce1l 14ニア25〜731(1979)o tk+組織から得 られそして真中核組織の変種からの細胞によって培養された高分子−量DNAは この酵素において欠けている突然変異種マウス細胞にtk 活性を転移するため に用いられることか出来る。変転過程の一般化は細胞アデニンホスホリボシルト ランスフェラーゼ(aprt)遺伝子とヒポキサンチンホスホリボシルトランス フェラーゼ(hprt)遺伝子の連続的な転移によって実証された。Wigle r。
M、等、Proc、Nat−Acad、Sci、USA 76:1373〜13 76(1979): Willicke、に、等。
Mo1ec、Gen−Genet、170:179〜185(1979) :G raf、 L−Y−等Somatic Ce1l Genetics 、印刷中 (1979)。
より最近、選択可能な生化学的マーカーに対するコードを有する遺伝子で変転さ れた細胞はまた高頻度で他の物理的に連結されていないDNA断片を統合するこ とが実証された。この方法ではtk遺伝子は定義された原生核および真中核遺伝 子によって培養されたほにゆう動物細胞の中へ共変転せられたほにゆう動物細胞 を識別するためのマーカーとして用いられた。Wigler 、 M、等。
Ce1l 16:777〜785(1979)。
遺伝子転換の検出は過去には広範囲にわたって適当な突然変異種細胞系統の供用 にたよっていた0ある場合には代謝阻害物に対する細胞耐性は優性に作用する突 然変異種遺伝子を含む。優性に作用するマーカーによる共変転は原則としていか なる分枝された遺伝的要素、をも野性型培養された細胞の中へ導入することを実 質的に可能ならしめる。この研究においては、細胞は細胞耐性にメトトレキセイ ト(mtx)の高濃度を与える突然変異種ジハイドロフォレイト リダクターゼ (dhfr)遺伝子に対するコードを有する遺伝子によって変転される。’ F lintoff 。
W、F、 、等+ Ca l l 2 : 245〜262 (1976)。
培養されたほにゅう動物細胞はフォレイト拮抗体であるメトトレキセイトに対し て非常に鋭敏である。Mtx耐性細胞系統は識別せられて三つのカテゴリーに入 れられた゛ 1)この医薬品の減少された移送を伴なう細胞Fischer、G −A−Biochem−Pharmacol、11:1233〜1237(19 62) ; 5irotuak、F、 M、 、等。
Cancer Res 、28ニア5〜80(1968): 2)メトトレキセ イトに対するdhfrの親和性を低下せしめる構造的突然変異を伴なう細胞Fl intoff 、 W、F、 、等、Ce112:245〜262(1976)  : および3)異常に高いレベルのdhfr を生産する細胞Biedler 、J、L、 、等。
Cancer Res 、32:1に3〜161(1972) : Chang 。
S、 EおよびLittlefield、J−W−、Ce1l 1:391〜3 96(1976)o 彼等の実験において、dhfr の高レベルを生産する細 胞はdhfr遺伝子の上昇されたレベルを含むことが見出された。Schimk e、R−T−P 等。
5cience 202:1051〜1055(1978)。
興味あるメトトレキセイト耐性変種細胞系統(A29)はメトトレキセイトに対 する減少させられた親和力により突然変異種ジハイドロフオレイト リダクター ゼの上昇されたレベルを合成することを確認された□ Wigler 。
M、2等t Ce1l 16 ニア77〜785(1979)oこの細胞系統か らのゲノームDNAは実験においては突然変異種dnfr遺伝子をmtx感受性 細胞に転移するための供与体れたレベルに曝露することは転移された遺伝子を増 幅した細胞を選択する。この方法では、実質的に培養されたほにゆう動物細胞中 のいかなる遺伝的要素をも転換しそして増幅することを可能ならしめる0 マウス細胞への突然変異種ノ・ムスタージノ・イドロフオレイト遺伝子の転移 高分子量細胞DNAは野生型mtx感受性CHO細胞およびA29 細胞、突然 変異種dhfr の増大されたレベルを合成するmtx耐性CHO誘導体から調 製された。Flintoff 。
W、F、 、等、Ce1l 2:245〜262(1976)o dhfr遺伝 子またはtk遺伝子の−いfiか”、−tk−マウスL細胞(Ltk aprt  )に転移することに対するこれら、DNA調製物の能力が燐酸カルシウム共沈 澱法の変型を用いてテストされたo Wigler 、 M、等、Proc、N at、 Acad、Sci。
USA 76:1373〜1376(1979)c突然変異種A29 および野 生型CHO細胞の双方からのDNAはtk 遺伝子をLtk aprt−細胞に 転移することにおいて有能であった。
メトトレキセイト耐性集団はA29 からのDNAによる細胞の以下に示す処理 のみによって観察された。得られたデーターはA29 でのメトトレキセイト感 受性細胞の処理は突然変異種dhfr遺伝子の転移と発現を結果として起こす。
この仮説を直接的にテストするために、分子異種交配研究が行われ、推定せられ た変転体からのDNA中にハムスタ丁dhfr遺伝子の存在することが実証され た。ハムスターdhf r遺伝子の構造的遺伝子連鎖と相同性を有するマウスd hfr cDNAクローン(pdfr−21) 、 Chang+A−C−Y、  、等、 Nature 275:617〜624(1978)は我々の変転に おいてこの遺伝子の存在を検知するために用いられた。A29 からの、推定せ られた変転体からの、そして増幅されたマウス細胞からのdhfr遺伝子の限定 分析は汚染異種交配によって行われた。5outhern 。
E、 M−、JoMol、Biol−98:503〜517(1975)。
DNAは限定エンドヌクレアーゼHind mによって開裂せられ、アガロ−ズ  ゲルによって電気泳動せられ、そしテニトロセルロース フィルターに移転せ られた。これらのフィルターはそれから32P−ラベルされた遷移翻訳されたp dhfr −21の高い特定活性によって異種交配せしめられ、そして自動放射 線写真術によって現像せられる:この方法u dbfr探子に相同するゲノーム DNAの限定断片を視覚化せしめる。顕著なバンドはマウスDNAに対して15 kb、 3.5kbおよび3kb 、ハムスターDNAに対して7.9kb 、  3.7kbおよび1.4 kbに観察される。これら二つの種の間の限定プロ フィールは充分大きく相違しており内生マウス遺伝子の存在下でハムスター遺伝 子を区別することを可能ならしめる。メトトレキセイトに対する5つのし細胞変 転体耐性はそれ故に汚染異種交配によって試験される。各各の変転された細胞系 列において、内生マウスdhf r遺伝子の開裂から得られるバンドと分子量が ・・ムスターDNAの開裂にもとすいて観察せられるそれらと同一である更なる バンドの一連との予期されるプロフィールが観察された。ハムスターDNAにお いて観察された17.9kb、 7.9kbおよび1.4 kbバンドはハムス ターdhfr遺伝子の存在の診断に役立ち、そしてすべての変転体に存在する。
最初の実験において、メトトレキセイトの最低濃度(0,1pg /d )が選 ばれ、それはLtk−aprt−細胞の生1丁を10−7以下に減少する。先の 研究、Flintoff + w、F、1等、 Ce1l 2 : 245〜2 62(1976)、は単一突然変異種dhf r遺伝子の存在はメ))L/キセ イトのこの濃度に対する細胞耐性を与えることが出来ることを暗示した。変転さ れた細胞DNAのハムスターdhfr遺伝子断片の強度と野生型ハムスターDN Aの強度との比較は我々の変転がメ)ルキセイト耐性ハムスター遺伝子の一つか せいぜい数個を含むことを示唆する。比較により、突然変異種dhfrの上昇さ れたレベルを生ずることが示された供与A29細胞、Flintoff、W、F 、等+ Ce1l 2:245〜262(1976)はこの遺伝子の複合コピー を含んでいるように思われる。
転移せられたdhfr遺伝子の増幅 最初の変転体は比較的低いレベルのmtx (0,1μg/rl )に対する耐 性に対して選択された。すべてのクローンに対して、しかしながらこの医薬品の 連続的に増加せられている濃度に対してマス培養地を曝露することによってmt xの上昇せられたレベルに対して細胞耐性を選択することは可能である。この方 法において、我々は最初0.1μgAlに対する耐性体であったクローンからス タートしてメトトレキセイトの40μg/*liでに対する培養耐性体を単離し た。我々は次いで、これら変転体におけるメトトレキセイトに対する増加された 耐性体がdhf r遺伝子の増幅に関係しているかどうか、そしてもしそうであ れば、内生マウスまたは新らしく転移されたノ・ムスター遺伝子が増幅されたか どうかを調べた。4つの独立した単離からのDNAおよびそれらの耐性誘導体が 汚染異種交配によって試された。各々の例において、メトトレキセイトに対する 高められた耐性はノ・ムスター遺伝子のコピー数における増加によって伴われた 。これは1.5kb ノクンドの強度を比較することによってもつとも容易にみ られる。いずれの例においても、我々は内生マウスdhfr遺伝子の増幅を検出 しなかっだ0最後に、メトトレキセイト当量濃度で選択されたすべての系統が同 じdhfr遺伝子コピー数を持つとはいえないことに注意するべきである〇 一般化変転ベクトルとしてのdhfr遺伝子選択可能な遺伝子は他の遺伝的要素 を培養された細胞の中へ導入するん4めのベクトルとして用いることが出来る。
以前の研究において、tk遺伝子で変転された細胞が恐らぐ他の連結されていな い遺伝子と併合するであろ ″うことか実証された。Wigler+ M−+等  Ce1l 16:777〜785(1979)o このアプローチの一般化は 選択可能なマーカー、突然変異種dhfr遺伝子に対してテストされた。
A29からの全細胞DNAの20μgがHind I−線状化せられたpBR3 22DNAの1μgと混合された。受入れ細胞はこのDNA混合物に曝露され、 そして二週間後にメトトレキセイト耐性体集団が摘出されたつ変転体からのゲノ ームDNAが単離せられ、Hindll[で開裂せられ、pBR322連鎖の存 在に対して分析せられた。2つの独立した単離体はこの方法で試験され、そして 両方共の場合において、pBR322連鎖の複合コピーはこれらメトトレキセイ ト変転体の中に存在した。
一般化された変転に対する改良したアプローチは選択可能な遺伝子に対する選択 可能でないDNA連鎖の結紮を含む。突然変異種dhfr遺伝子は医薬品耐性因 子に作用する優性であるから、この遺伝子は一つのアイデアルベクトルである。
更に、上昇せられたレベルのmtxに対して細胞耐性を選択することによってこ のベクトルを結紮されたいかなる遺伝要素をも増幅することは可能である。
この可能性を調べるために、A29のdhfr遺伝子を破壊しない、限定エンド ヌクレアーゼは変転検定によって識別された。一つのこのような限定:−ンドヌ クレアーゼSa IIはA29DNAの変転能力を破壊しない。Sal I − 開裂されたA29DNAはそれ故にSal l−線状化されたpBR322の等 しい量と結紮された。この結紮生成物は次いで変転実験に用いられた。メトトレ キセイト耐性集団は摘出され、そして01μgメトトレキセイト/lnlでマス 培養地の中で成長された。マス培養物は次いで増加された濃度のメトトレキセイ トに曝露された。
DNAは0.1,2.10および40μg/nlメトトレキセイトに対するマス 培養物耐性体から得られ、pBR322およびdhf r連鎖のコピー数が汚染 異種交配によって測定された。6つの独立した変転された系統はこのやり方で試 験された。5つのこれら系統はpBR322連鎖と相同な複合バンドを現わしだ 。これら変転されたクローンの4つにおいて、少くとも一つのpBR322−特 定バンドがdhfrの増幅において強度を増大した。5s−1において、二つの pBR322−特定バンドが0.1μg/dメトトレキセイトに対して細胞耐性 体からのDNAにおいて観察された。これらのバンドは2μg/llに対する細 胞耐性における強度において数倍増加する。しかしながら40μg々lに対する 耐性に対して選ばれた細胞においてはいかなる強度の増加も観察されなかった。
第2の系統では0.1μg/ltlに存在する5S−6、すべてのpBR322 のバンドは細胞がまずメトトレキセイトの2μgAlで選択され、次いで40μ g/1ttlで選択されるにつれで強度を増加し続ける。奇妙なことには、新ら しいpBR322−特定バンドは高いメトトレキセイト濃度での選択の後に現れ る。この細胞の系統ではpBR322連鎖に対するコピー数においては少くとも 50倍の増加があることが評価せられた。第3の細胞系統においては、HH−1 ,、二つのpBR322−特定バンドが増幅にもとすいて強度を増加し、その他 は一定に残るかまたは強度を減少する。かくしてこれらの細胞において観察され −るpBR322連鎖の増幅のパターンは全く変化することが出来る。けれども 、突然変異種dhf r遺伝子は培養された動物細胞の中へ定義されたDNA連 鎖を導入しそして増幅するだめのベクトルとして用いることが出来る。
考 察 真中核遺伝子発現の研究におけるDNA−仲介された変転の可能性のある有用性 はその一般化にもとすく大きな広がりに依存する。選択可能な生化学的官能性に 対するコードを有する細胞遺伝子は予め突然変異種の培養された細胞の中へ導入 せられる。Wigler 、 M、等、 (:el114 ニア25〜731  (1979) ; Wigler、 M、等+ Proc 、 Nat。
Acad、 Sci、USA 76:1373〜1376(1979);Wi] 1ecke。
K、9等、Mo1ec、 Gen、Genet、170:179〜185(19 79);Graf+ L −Hl、等、 Somatic Ce1l Gene tics、印刷中(1979)o 最近の研究では、優性に作用するメトトレキ セイト耐性dhfr遺伝子は野生型の培養された細胞に転移された。共変転シス テムにおけるベクトルとしてのこの遺伝子の使用は今やいかなる遺伝的要素を新 らしい細胞環境の宿主の中へ実質的に導入することを可能ならしめるであろう。
最初の実験では、A29細胞からのDNA、突然変異種dhfrを合成するメト トレキセイト耐性CHO誘導体はマウス変転体の培養物に対して添加せられた。
メトトレキセイト耐性集団は1から10集団15X10”細胞/20μg細胞D NAの頻度で現れた。いかなる集団も野生型メトトレギセイト感受性細胞から得 られたDNAによる変転にもとすいて観察されないけれども、このDNAはチミ ジンキナーゼ遺伝子の有能な供与体であった。我々が突然変異種ハムスターdh fr遺伝子の転移をもたらした決定的な証拠はマウス変転体の中のノ・ムスター 遺伝子の存在を実証したことによって得られた。マウスと7・ムスターのdhf r遺伝子の限定地図は顕著に相違しそして汚染異種交配実験においてこれら遺伝 子を区別することを可能ならしめる。試験されたすべての変転において、マウス dhfr cDNAクローンと相同な限定断片の二つの組、内生マウス遺伝子の 特徴を有する一連のバンド、および供与体ハムスター遺伝子の特徴を有する第二 の一連のバンドが観察される。
dhfrの所在する場所の変転の有用性は変転の、およびmtxに対する自然の 耐性の双方の相対頻度の関数である。摘出されたすべてのmtx耐性り細胞は内 生遺伝子の増幅よりもむしろ変転から結果として生じることの実証はdhfrの 増幅がこの細胞系においては稀な出来事であることを示唆する。マウス テラト ーマとラット肝臓細胞を含む他の細胞系統を変転させるだめの試みがなされ、そ してこの例においては異種交配研究がmtx耐性の獲得は内生dhfr遺伝子の 増幅から結果として生じることが明らかとなる。純粋化せられたdhfr遺伝子 の使用は多分変転の頻度を著るしく増大することによるこれら困難性に打克つこ とにある。
最初の変転体において観察せられるdhfrコピー数は低い。この観察は単一突 然変異dhfr遺伝子が選択された基準(0,1μg/nτmtx )の下で細 胞mtx耐性の与えることが出来ることを示唆する以前の研究Flintoff  、 W、 F。
等、 Ce1l 2:245〜262(1976)と一致する。コれら最初の耐 性変転体の医薬品濃度を段階的に増すことに対して曝露することは新らしく転移 された突然変異種ノ・ムスターdhfr遺伝子の増幅から生ずる 高められたm tx耐性による細胞の選択を結果として起す。いかなる変転体においても、内生 マウス遺伝子の増幅は選択された圧力に応じて観察されなかった。単一の突然変 異種遺伝子は多分単一野生型遺伝子よりも与えられた濃度のmtxに対する顕著 に大きな耐性を与える。もし増幅の頻度が低ければ単に増幅という出来事の最少 数を有する耐性変種を選択することになる。新しく転移された遺伝子は内生遺伝 子よシも容易に増幅されるであろう。
突然変異種dhfr遺伝子は選択され得ない遺伝的要素を培養された細胞へ導入 するだめの優性転移ベクトルとして用いられた。一つの実験的アプローチは有能 な細胞が高頻度で他の物理的に連結されていない遺伝子を統合するという以前に なされた観察、Wigler、 M−等。
Ce1l 16:777〜785(1979)を開発する。 pBR322DN Aに曝露された培養物は突然変異種dhfr遺伝子を含む遺伝性DNAと共にバ クテリアのプラスミドの複合コピーを含むmtx耐性細胞系統の因となる0 遺伝的ベクトル付けに対する改変されたアプローチはpBR322連鎖を変転に 先立って選択可能のdhfr遺伝子に結紮することを含む。この産物はまた複合 pBR322連鎖を含む変転を生ずる。dhfrの増幅はpBR322連鎖の増 幅を結果として生ずるが、しかし増幅のパターンは細胞系統によって異なる。一 つの例においてはすべてのpBR322連鎖はmtx濃度の増加によって増幅す る。他の系統では、連鎖のサブセットが増幅する。また他の系統では連鎖は失わ れたかもしくは再配列されたように思われる。いくらかの系統では、増幅は40 μg/slまでのmtx濃度を増加することにともなって進行するが、一方他の ものでは、増幅は2μg/yrtlで中止する。現在、増幅過程は理解されても いないし、また増幅単位が定義されてもいない。これら複雑な出来事に対する原 因となるいかなる機構も、それらが培養された細胞の中へ導びかれるいかなる遺 伝子の投与を実質的に調節するために開発され得ることは明らかである。
実験の第5シリーズ マウス テトラト力ルシノーマ(TCC)ステム細胞は特定の、予定せられた遺 伝的変化をマウスの中へ導入するための独特なベクトルを提供する。Mintz 、B−および111mense、 K−+ Proc、 Natl、 Acad 、 Sci、72 : 3585〜3589(1975):Mintz、 B、 、Brookhaven Symp、 Biol。
29 : 82〜85(1977)。これらの細胞は初期エンブリオの環境中に 置かれた時、ネオプラスティックな性質を失ないそして正規の分化を受ける。そ こでそれらは供与−および宿主−誘導された細胞の双方からなるモザイク動物に おけるすべての体組織の形成と、そしてまたそれから出た子孫がそれらのすべて の細胞において腫瘍血統の遺伝子を有する細菌系統に寄与する。かぐして培養地 中のTCCステム細胞の最初の繁殖の間、クローンは実験的に選択された核、D ewey、 M、 J、 等r Proc、Natl、Acad。
Sci、、 74:5564〜5568(1977)、とチトプラズム遺伝子。
Watanabe+ T、等+ Proc、 Natl、 Acad、 Sci 、、 95:5113〜5177 (1978)、の突然変異が得られ、そして その細胞は胚形成において参加する能力を有することが証明せられた。
分化の間に遺伝子の発現の調節を探子することにおけるこのシステムの有効な応 用は、Mintz + B、、Differenti −ation 13 :  25〜27(1979)に提供されているように正確に定義された遺伝子が、 もし生来のまたは変形された形のいずれにおいても、知られている合併された連 鎖によって、それらの生体内における進化に先立って全能のTCC細胞の中へ進 化的に導入され得るならば大いに価値を高められよう。培養されたマウス細胞の 中へのDNA仲介された遺伝子の転移は今やウィルスおよび選択可能な生化学的 官能性に対するコードを有する細胞遺伝子について報告された。純粋化されたウ ィルス チミジン キナーゼ(tk: ATC:チミジン5′−ホスホトランス ファラーゼ、EC2,7,1,21)遺伝子は遺伝子転移のためのモデルシステ ムを提供し、Wigler、 M、等、Ce1l 11:223〜232(19 77)、そしてチミジン キナーゼに対するコードを有する細胞遺伝子のDNA −仲介された転移によって従われた。Wigler2M、1等、Ce1l 14 ニア25〜731(1978)。ヒポキサンチン ホスホリボシルトランスファ ラーゼ、 Wrl 1ecke 、 K、等、 Mo1ec−Gen−Gent 。
170:179〜185(1979): Graf、 L、H−等、Soma  t、 Ce 11Genet、印刷中(1979)、アデニンホスホリボシルト ランスファラーゼ、 Wigler、 M−等、 Proc、 Natl、Ac ad。
5ci−USA、 76:1373〜1376(1979)aおよびジハイドロ フォレイト リダクターゼ、 Wigler、 M9等、 Proc。
Natl、 Acad、Sci、印刷中(1980); Lewis、 W、  H−等。
Somat、 Ce11. Genet、、印刷中(1979) 、この報告に おいて、分枝されたヘルペス シンプレックス(H8V) f ミジン キナー ゼ遺伝子の人間β−グロビン遺伝子と共に突然変異種(tk−)テトラカルシノ ーマステム細胞の中への共変転が実証せられた○これら変転された細胞はマウス の中へ皮下接種することによってテストされた時、生産される腫瘍においてそれ らの進化能力を保時し、そして生体内において多くの細胞世代にわたってウィル ス−特定tk酵素的活性を示す。
tk−テトラト力ルシノーマ細胞の変転付属されるマウスLtk−細胞に対する H8Vチミジン キナーゼ遺伝子を含むプラスミドDNAの添加は5 X 10 細胞あた。? DNAの100pyあたり1つの集団の頻度でHAT中でLtk +変転体を得る。同一の変転方法において、tk−テトラト力ルシノーマ細胞は きわたって低い変転効率を示した。三つの独立した実験の平均にもとすいて、一 つの生残り集団は5×10細胞あだシブラスミドDNAの4μgについて得られ 、その値はLtk−細胞のそれの4から5オーダーの大きさ以下である。この比 較的低い効率は該DNAがTCCtk−細胞にサスペンションとして添加せられ た時に確認せられる。13amH1−限定されたptk−IDNAの10μgの 7×10細胞に対する添加はHAT中においてたった4つの変転を結果として起 した。同一の変転条件では、Ltk−I DNAの15μgあたシ10細胞あた り3X103tk集団を与えた。遺伝子の高濃度はかくしてこのテトラトカルシ ノーマ細胞系統において変転に影響することを要求されるが、けれども分枝され たDNAの有用性は多くのtk+変転体が得られることを可能にする0変転され たテトラトカルシノーマ細胞におケルH8Vtk活性の発現 TCCクローンのtk+表現型がウィルスtk遺伝子の発現に本当によるものか どうかを確かめるために、7つの集団が独立した培養地器から摘出され、テスト のためにマス培養地の中で成長させられた。5つのクローンの活性は血清学的な そして2つのものは生化学的な手法によって特徴づけられた。tkのヘルペス型 抗原の識別は酵素活性を中和するためにH8V−tk−特定抗体の能力を検定す ることによって確かめられる。tk活性の90%以上の阻害が事実抗体血清が選 ばれた5つの変転されたクローンの各々の抽出物と反応する時、観測せられた。
変転された細胞抽出物の中和の後に残る低い残存活性はそれ自身HATにおいて 生き残ることを与えることが出来ないミトコンドリアのtk活性を表わす。選択 された他の二つのクローンからの細胞抽出物はマウスとH8V tk酵素との著 るしい相違のためにtk電気泳動易動度についてテストされた。予期されたよう に、Tcctk一対照は活性の大きなピークを示さないのに反して該変転体は1 つのクローンについてみられるように、Rfのo、45に移動するH8V tk の特徴あるピークを有する。
第1表変転体におけるヘルペス チミジン キナーゼの特定中和 細胞 系統 前免疫血清による活性 抗血清による活性TCCwt*2.8 3 .0 107.0TCCtk−” 0.05 0.06 100.0LHB 2 b場 3.4 0,06 2.0TCCtk−1@2.1 0,17 8.0T CCtk−35,50,438,0 TCCtk−46,10,152,5 TCCtk−53,70,216,0 示された細胞系統からの相同体(S−30)の30,000X1i’上澄液が前 免疫血清または抗血清とともに純粋化H8V−ltkに対して混合せられ、そし てtk活性は材料と方法において記述させるように検定された0*TCCwtは tk+(野生型)表現型をともなうマウステトラト力ルシノーマ供給体−独立細 胞である。
+TCCtk−はBrd Urd に耐性を有しtkの欠如体である。
’%LHB2bはヘルペス チミジン キナーゼ遺伝子によp tk+表現型に 変転されたマウスLtk−細胞系統である。
fi TCCtk−L−3,−4および−5はヘルペス チミジン キナーゼ遺 伝子による変転の後TCCtk−から誘導されたHAT−耐性テトラトカルシノ ーマクローンである0 変転されたテトラト力ルシノーマ細胞における遺伝子の物質的状態 ウィルスtk遺伝子断片の数と独立の変転体におけるこれら断片の位置はサザー ンの汚染異種交配手法を用いて試験されたo 5outhern、 E、 NL  J、Mo1. Biol、+98:503〜517(1975)o供与体DN AはBam HIによって完全に消化される組み換えプラスミド、ptk−Iで あった。このグラスミドはpBR322のテトラチクリン耐性遺伝子の中におい て単−Bam H1位置に挿入されるウィルスtk遺伝子とともに3.4 kb 断片を含んでいる。Bam −開裂されたtk DNAによる変転は3.4 k b断片の末端のBam位置の損失による統合を結果として起す。変転体からの高 分子量DNAはBam HIによって開裂せられ、アガローズ ゲル電気泳動に よって分別せられ、そしてニトロセルロースフィルターに移された:該フィルタ ーはそれから遷移翻訳された P−tkDNAによってアニーリングされた。各 々の細胞クローンにおいて、単一アニーリング断片がみられた;それ故に各々の クローンは少くとも1つのウィルス tk遺伝子を含んでいる。予期されること ではあるが、各々のクローンは3.4 kbよりも大きな分子量のバンドに現わ れる。アニーリング断片の分子量は変転されたクローンによって異なり、結果は 統合が夫々の変転体のDNAの中において異なった位置で起ったことを示唆して いる。
培養地中の変転された表現型の安定性 選択性のある圧力が存在しない状態の下で培養地の中で供与体tk遺伝子の発現 を与えるTCC変転体の能力をテストするために、HAT選択性のある媒体にお いてマス培養地の中で成長せられた個々のクローンは選択性のある試薬の存在し ない状態の下で種々の期間にわたって副培養された。tk+表現型を保持した細 胞のフラクションは選択性および非選択性の媒体中で分校効率を測定することに よって測定された。クローンによって広い相違が明らかとなった。(第2表) 第2表、テトラト力ルシノーマ細胞中の変転された表現型の試験管内での安定性 クローン 実験 選択性の 選択性の tk+の損の細胞系 ない媒体1 ない 媒C失率世代ゝ列 中での世 中での相 当りの表 代 対分枝効 現型 率 TCCtk−11280,45 21500,50<o−oot TCCtk−21280,23 21500,020,017 TCCtk−31280,47 21500,270,002 TCCtk−41280,26 21500,160,003 TCCtk−51280,14 21500,010,021 * クローンは摘出され、そしてHAT選択性媒体において40細胞世代にわた って成長させられた。細胞はそれから選択性および非選択性条件下でそれらの分 析効率を測定するに先立ち非選択性媒体において28またI′1150世代にわ たって成長させられた。
100の細胞がHAT選択性および非選択性媒体の中へ三重化して薄くかぶせら れた。選択性媒体における相対分枝効率は選択性ある条件下の分校効率と選択性 のない条件下の分枝効率との比(50〜70%)として定義される。
これら計算において、いかなる与−えられた細胞系統に対しても、tk表現型の 損失の比率は各々の細胞世代において一定である世代あたりの損失の比率は方程 式F’M(1−X)N−“十FN’から計算される。ここにFMは選択性媒体と 非選択性媒体におけるM世代後の相対分枝効率、FNはN世代にわたって同様に 定義され、そしてXは細胞世代あたシの損失比率である。
例えばTCCtk−1のような幾つかの細胞系統は比較的安定であり、非選択性 媒体において世代あた1、1%より低い頻度でtk+表現型を損失する。他の安 定性の小さい系統(TCCtklおよびTCCtk−5>は選択性のない状態に おいて世代あたり2%でtk+発現を損失する。
腫瘍中の組織分化の間に生体内におけるH8U tk遺伝子の維持と発現 選択性のない状態において生体内でTCC細胞分化の間、外部遺伝子の保持とそ の発現のより重要な問題が固体腫瘍において検討された。腫瘍は同じ5つの変転 されたクローンの各々からの107の細胞とともに有性宿主(通常クローンあた り2つの宿主)に皮下的に接種することによって形成された。これら腫瘍からの DNAは汚染異種交配によって分桁せられたo tk酵素の無効化検定と電気泳 動易動度試験はまたウィルス遺伝子の発現を識別するために行なわれた。加うる に、同じ腫瘍のサンプルは固定されそして分化の証拠のために組織学的に試験さ れた。
ウィルスtk遺伝子の限定断片プロフィールは遺伝子が分析されるすべての9つ の腫瘍において保持されることを実証した。各々の腫瘍< HAT選択性なくし て成長させられる、)はその原種(HAT選択性圧力下に培養された)の細胞系 列と比較された時、7つの腫瘍におけるアニーリング断片の数と位置は推当する 細胞系列のそれと同一であった。かくして導入されたtk遺伝子は殆どの場合、 有意な損失または転位なくして生体内に少くとも三週間の期間にわたって多くの 細胞世代に維持された。
しかしながら二つの例では、原 tk−含有断片の損失と100 異なった分子量の新しい断片の出現とから結果として生じる遺伝子再配列が起っ た。これら二つの腫瘍は最高頻度で試験管内においてtk+表現型を損失する二 つのTCCクローンから生産されることは興味あることである。(第2表) H3V−tk−特定抗血清による無効化試験の結果は少くとも9つの腫flJ  (TCCtk−1クローンからの1つを含む)のうち3つがウィルス型tk活性 を有していることを実証した。(腫瘍中の宿主細胞の存在は多分残余の場合にお いて非無効化マウス tkの実質的な量に寄与する)。
TCCtk−1系統から誘導された腫瘍の他の試料はまたH3V tk活性に対 して電気泳動的に分析された;ウィルス酵素を特徴づけるRfの0.45で移転 する他よシも優勢なピークが観察された。
腫瘍の各々からの組織学的標本は調製されそして試験された。TCCステム細胞 に加えて腫瘍は、変転しない形のTCCwtと原種のTCCtk−細胞系列から の腫瘍中の配列と同様な分化された組織の配列を含んでいた。筋肉神経組織、脂 肪組織、ある種の骨、鱗状角質化エビチリウムそして他のエビテリア、導管、細 管等が含まれる。
人間β−グロビン遺伝子によるテトラト力ルシノーマ細胞の共変転 マウスLの生化学的変転体は一般的な集合におけるよシは高い頻度で連結されて いない選択可能遺伝子とともに、選択不能遺伝子を導入することが出来る有能な 副集合を構成するであろうOWlg ]、 e r r Mo等、CeH16: 777〜785(1979)。共変転実験はそれ故に行われ、そしてそれにおい てヘルペス ウィルスtk遺伝子が選択可能マーカーとして用いられ、tk’  TCC細胞中に人間β−グロビン遺伝子を導いた。β−グロビン遺伝子(プラス ミドphβ−8)を含む人間染色体DNAの分枝されたHind If限定エン ドヌクレアーゼ断片は酵素Hind mで開裂せられそしてHind m−線状 化されたptk−1と混合された。TCC細胞がこれらの遺伝子に曝露された後 、それらはHAT選択性媒体において2週間成育せられそしてtk+変転体はク ローンされそして人間β−グロビン系列の存在に対して汚染異種交配によって分 析された。損傷されない人間β−グロビン遺伝子を含むA4.3kb Bgl  l限定断片は供与体pH−8ダラスミドの中において全体物に含まれる。変転体 からの高分子量DNAはそれ故に8gll酵素で開裂され、そしてアニーリング 探子としての32p−ラベルされた4、3kb Bgl l断片を用いた汚染異 種交配において分析される。
02 試験された10のTCC変転体の2つにおいて、人間β−グロビン系列が検知さ れた。変転体の一つは4.3 kbBgll[断片の1つから3つを含む;それ 故にこの細胞系列において、グロビン遺伝子は明らかに損傷されていない0人間 β−グロビン遺伝子を含んでいる他のTCC単離物は異常に高い分子量のアニー リング断片を陳列し、結果はBgll断片の中において開裂や統合が起ったこと を示唆する。これらのデーターはtk遺伝子の理解や発現に有能なこれらTCC 細胞はまた他の非連結そして選択不能遺伝子を高頻度で統合することを実証する ○考 察 初期のほにゆう類胎児の中に外部DNAを実験的に導入すること、そして進化の 間の持続性および増殖がおよそ6年間にまず報告された。Jaenisch、  R,およびMintz。
B、、 Proc、 Natl、 Acad、Sci、 71:1250〜12 54(1974)。
純粋化された(非組み換え) SV 40ウィルスDNAはマウス胚胞の中にミ クロ注射された;それらは組織DNA 75ESV 40遺伝子系列を含む健康 な成長マウスになっだ0例えばここに述べるような新しい技術は広い範囲の特定 遺伝子が分化の間に遺伝子発現の調節の生体内分析のために胚のゲノームの中に 併合されることを可能にするも03 のであろう。組み換えDNAの出現によって、生来的にまたは特定的に変性され た形における特殊な遺伝子の多量が得られることが出来る。生物学領域において 、マウステトラトカルシノマスの悪性ステム細胞は本発明の新しい手段に寄与し た。これらの細胞は培養地で成育せられ、特定の突然変異に対して選択せられ、 そして胚胞中にミクロ注射され、そこでそれらのネオプラスチック性質を失わな い進化にあずかる□ Dewey、 M−等、 Proc、 Natl。
Acad、 Sci、USA+ 74:5564〜5568(1977)、Wa tanabe。
T、1等、 Proc、 Na、tl、 Acad、 Sci、+ 75:51 13−5117(1978)。培養されたTCC細胞はそれ故に予測される遺伝 的変化をマウスに送るだめの乗物としてみられる0M1ntz、 B、、 Br ook −haven Symp、+ Bio・+ 29:82〜85(197 7) ; Mintz、 B、、 Differentiation 13:2 5〜27(1979)。このような変化は明らかにDNAの理解によって獲得せ られた遺伝子を含む。
DNA−仲介された遺伝子の繊維芽細胞系列の細胞への転移は培養地において達 成せられた□ Wigler、M、+等。
Ce1l 11:223〜232(1977); Wigler、M、+ 等、  Ce1114 ニア25〜731 (1978) ;Willecke、 K 、、等+ Mo1ec。
Gen、Genet、170:179〜185(1979) ; Graf、  L、 H,。
等、Somat、Ce1l Genet、+印刷中(1979): Wigle z+104 Mll等、Proc、Natl、Acad、Sci、USA、76:1373〜 1376(1979); Wigler、 H9,等+ Proc、 Natl 、Acad。
Sc i 、、印刷中(1980) ;Lewis、 W、 H1等+ Som at。
Ce1l Genet、、印刷中(1979) そしてテトラト力ルシノーマ系 列によって同様な試みに対してここに基礎を提供した。胚の中へ遺伝子を転移す るTCC−細胞ルートはDNAの胚注射と比較して変転体、即ち特定な遺伝子が 保持されている細胞クローンが識別せられそして選択または篩別によって単離さ れることが出来る。選択不能遺伝子の場合、選択可能なものとの共変転は比較的 高頻度で起ることが見出されだo Wigler、 M、、等、 Ce1l 1 6:777〜785(1979)。
現在の研究において、tk−テトラト力ルシノーマ細胞はへルベス シンプレツ クスの分枝されたチミジン キナーゼ遺伝子によって処理され、いくつかのHA T−耐性tk+クローンがDNAの8gあたり約1つの変転体の頻度で得られた OL−細胞変転体、 Wigler+ M、を等、’Ce1114ニア25〜7 31 (1978) 、よりも可成シ低いTCC変転体の頻度の理由は真中核細 胞中の変転体有能性に対する基礎が1だ未知のままであるから不明瞭である0T CC変転体におけるtk+表現型の抜性原種はこれらtk酵素のHSV−型電気 泳動易動度によって、そしてまたHSV−1tkに対して生ずる特定抗血清によ るtk活性の無効化によって実証せられた(第1表)。更に汚染交配試験はウィ ルスtk遺伝子の少くとも1つの損われていないコピーが存在し、そして変転さ れた細胞中の他のDNAの中へ統合されることを示した。これらのデーターは変 転されたクローンにおけるtk活性が本当にウィルス遺伝子の存在と発現のせい と考えられる結論を支持する。
遺伝子の導入を含む実験に対する要求は多くの細胞世代の間選択法圧力が存在し ない状態においてさえもそれらが生体内で安定に残ることにある。tk変転され た表現型の安定性は培養地(第2表)のみならずマウスの中ヘステム細胞の皮下 接種の後に生ずる腫瘍においても事実である。これらの腫瘍は変化しない親TC C系列中に観察せられる範囲と同様に種々のタイプの組織分化を有する。各々の 腫瘍を起源の変態せられた細胞系列と比較したハイブリッド化実験はドナーtk 遺伝子は試験された9個の腫瘍のうち7個において著るしい損失または再配列な くして維持されることを示す。
発展の背景における興味ある多くの遺伝子は選択可能ではない。一つの例はグロ ブリン遺伝子である。L−細胞による関連する実験、 Wigler+ M、等 111 Ce1l 16:777〜785 (1979)におけるように完全な β−グロブリン遺伝子は結合されていないHSV tk遺伝子と協力してTCC tk−細胞に対して処理された。このことはハイブリッド化の証拠から該ヒトβ −グロブリン遺伝子が存在することが分かるTCCtk+クローンを得るだめの 有効な方法であることを証明した。
それ故にここに記載される実験は培養されているTCCステム細胞が外因性の遺 伝子を受け入れることが出来ること、そしてこのような遺伝子は腫瘍において生 体内の分化の間に表現されると同様に安定に保持されることが出来る。この基盤 にもとづき、胚発生の間に遺伝子調節の分析のために適当な生体内マーカーを造 り出す目的のために正倍数性TCC細胞系列による実験が進められることが出来 る。
実験の6つのシリーズ 下記の実験がR4chard Axel、 Diane M、Robins。
Inbok Peak及びPeter H,Seeburg の共著によシ’  The Regulated Expression of Human Gr owthHormore Genes in Mouse Ce1ls’、なる 題目で出版されている。
多くの遺伝子の転写活性化が多分調節分子と特定DNA連鎖との相互作用を含む であろう。ステロイドホルモンは組織特定方法において遺伝子生産物の限定され た組の表現を調節する□ Pa1m1ter、 R,D、、 Ce114 :1 89−197(1975): Ivarie、 R,D、及びO’Farrel l、 P。
H8,Ce1l 13 : 41 55 (1978)o 顕著な証拠がステロ イドホルモンが蛋白質受容体と先ず会合しそしてその後直接に染色体上の接近し 得るそして高度に特異的な位置と相互作用を行うOYamamoto、 K、  R−及びAlberts。
B、 M−+ Annual Rav、 Biochem、 45 : 721 −746(1976)。
かくしてホルモンの結合と染色体の会合のいずれがか欠けている突然変異種グル ココルチコイド受容体を有する細胞はもはやグルココルチコイドによっては調節 されないOYamamoto+ K−R−T等、 PNAS 71 :3901 〜3905(1974)。
利用出来るデータと矛盾しないホルモン作用の単一モデルはステロイド受容体複 合体と適当なりNA連鎖との相互作用は転写を向上させることを予想させる。こ のモデルを支持する直接な証拠はない。この問題はそれ故に実験的に近つき易い 点において詳しく調べられて来ている。
ホルモン誘導に対する敏感さをそれらに与える誘引遺伝子についての特定連鎖は 存在するのが? ホルモン受容体複合体に対する高い親和性を示す誘引遺伝子に ついての特定連鎖は存在するのか9 そして最後にいかに受容体とDNAとの相 互作用は転写活性化を導びくのが?細胞の中へホルモン的応答を示す遺伝子を導 入することは誘導能力が個々のヌクレオチド連鎖に本来備わっている性質である かどうかを測定するための実験システムを提供する。このようにして結局マウス 乳腺腫瘍ウィルス(MMTV)遺伝子+ )(3’nes+ N−E、r等、P NAS 78 :2038〜2042(1981); Buetti、 E、及 びDiggelmann 。
H−、Ce1l 23 : 335〜345 (1981) 、 と同様にラッ トα−2μグロブリン遺伝子はグルココルチコイドに対して異種構造的受容体の 中への変転を惹起す応答を示すものとなる0更に、MMTVの促進体要素のシバ イドロアオレートリダクターゼをコード化している構造遺伝子に融合することは この遺伝子をグルココルチコイドによる誘引を可能にする。 Lee、 F、等 、 Nature 294 : 228〜232(1981)。
この研究において、ねずみ斜動物の繊維芽細胞の中へ導入されるヒト成長ホルモ ン(hGH)遺伝子の表現が研究された。を推動物においては成長ホルモン合成 は脳下垂体線に限定されている。脳下垂体細胞の培養において、グルココルチコ イドまたはチロイドホルモンのいずれががGHm RNAの水準において10倍 の増加を示し、両方共添加した場合は10倍の誘導が観察されるr Mqrti al。
J、A、、等、 PNAS 74 : 1816〜1820(1977);Tu shjnski 。
R,J、、等、、 PNAS 74 : 2357〜2361 (1977)。
ヒト成長ホルモン(hGH)遺伝子の1から20のコピーを官能性クルコ=+ル チコイド受容体を表現するチミジン キナーゼが欠けだ(tk−)ねずみ斜動物 繊維芽細胞の中へ導入するためには共変転が用いられて来た+ Lipprna n+ M、 E。
及びThompson、 E、 B−、J、Biol Chem+ 249 :  2483〜2488(1974)oホルモンをこれら共変転された細胞に供与 することはhGHm RNAの2,5から5倍の誘導及び選択された成長ホルモ ン蛋白質においてこれら細胞系列の半分以上の同様な誘導を結果として生ずる。
誘導に対して応答するDNA連鎖は転写を開始すると推定されている位置が側面 に並んだDNAの500のヌクレオチドの中に存する。このDNAのセグメント のtk構造遺伝子への融合はホルモン作用に対するtk遺伝子応答を与える。
結果 マウス細胞中のヒト成長ホルモンの調整された表現ヒト成長ホルモン遺伝子は各 々重要な連鎖相同関係を共有し、たぶん各々共通の先祖からの分岐によって生じ たであろう少なくとも5つの遺伝子からなる小さい重複遺伝子のファミリーの一 員である。 N1all、 H,Dl等。
PNAS 68 : 866〜870(1970)、 DeNoto、F、M、 、等。
Nucl−Ac1ds Res、 9: 3719〜3730(1981)o  これらの遺伝子のうちの2つは分岐して2つの別個のホルモン、繊毛模性ソマト マモトロピンとプロラクチンを生ずることは意味あることである。hGH連鎖を 含んでいるいくらかの異なった組み換えファージはシャロンファージス4A中に 組み立てられるヒトDNAのライブラリーから単離された。 Maniatis 、 T、、等、 Ce1l 15 : 687〜701(1978)Oλ20A とλ2Cを示す2つの異なったファージは2.6kb Eco RI断片(第3 図)の中に完全な生成ホルモン遺伝子を含んでいる。λ2OAから誘導されたこ のEcoRI断片の完全なヌクレオチド連鎖はこの断片が側面に並んでいる50 05’と5253’に沿った完全なhGH遺伝子を含むことを示す。λ2Cの2 .6 kb Eco RI断片の限定地図はλ2OAのそれと全く同一である。
第1ブロツクに隣接する5’EcoRI倍置からBam H1位置までのλ2C の部分連鎖分析(第1図)はλ2OAのそれと同一である。
成長ホルモンの主要形態をおそらくコード化しているであろうλ20Aとλ2C はこれらの研究において利用されるO マウスLtk−細胞は官能性グルココルチコイド受容体を表現する。 Lipp man、 M、 E、とThompson、 、 E−B−、J。
Biol、 Chem 249 : 2483〜2488(1974)oウィル スtk遺伝子は組み換えファ一ジλ20A及びλ2CからのDNAを、DNA− 仲介遺伝子変転によってこの細胞系列の中へ導入するだめの選択可能なマーカー として利用されて来た。 Graham+ F、 L、及びvan der E b+ A、 J−+Virology52 : 456〜467(1973);  Wigler、M、、等、 Ce1l 16:777〜785(1979)。
共変転はプロットハイブリッド化によって確認−され、5outhern、 E 、 M、 、 J、 Mo1. Biol。
98 : 503〜517(1975)、そして外生的ヒト生成ホルモン連鎖の 表現を調整する能力に対して試験された。DNAはEco RIに対する酵素に よって限定されるtk及びhGHDNAへの共変転の結果得られた9個の共食転 体から単離され、そして高度放射性hGHプローブを利用したプロットハイブリ ッド化によって分析された。該6個の共食転体のうちの3個がhGH遺伝子を含 む少なくとも1つの完全なEco断片を統合するλ2CDNAに対して曝露され た。3個の共食転体のうち共1個が完全な遺伝子を含むλ2OA DNAに対し て曝露された。これら系列におけるhGHコピ一番号は一定しない。いくらかの 系列は単一の統合された断片を含み、他の系列はhGHDNAの10〜20のコ ピーを含んでいる。
これら共食転体はそれから成長ホルモンmRNAの表現を調整するための能力に 対して試験された。ポリA” RNAが10−6Mデキサツタシンの存在もしく は不存在下において48〜72時間培養された細胞から単離された。これらRN A試料のノーザーンブロノト分析は2つの細胞系列が825 bp mRNA相 同体をhGHRNAに統合することを示し、hGHm RNAにおいて3〜4倍 の増加がグルココルチコイドの添加の結果観察される。これら2つの誘引可能な 細胞系列は2つの異なったクローンの各々による共変転から誘導する。他の細胞 系71Jは構成要素である825bp種と3kb種を統合し、デキサメタシンに よる誘引は観察されない。より大きな転写の原因は知られておらずそして異常な 開始、停止または継ぎ合わせのいずれかに反映するであろう。
成長ホルモンmRNAは第4系列においては検出出来ない。マウスとヒトの成長 ホルモンの間には充分な相同性が存在し2て低下した感度にもかかわらずこれら 細胞系中のねずみ科動物の表現を検出する。完全なhGH系列を含まないTk+ 変転体は誘引の前後のいずれかで検出可能なGHRNAを合成しない。かくして 繊維芽細胞は内因性マウスGHm RNAの感知出来るほどの水準を合成しない 。
hGHrr+RNAのより容量的測定はドツトグロノティングによるRNA混系 におけるhGH連鎖の滴定友よって得られた。標進曲線はヒト脳−;垂体RNA の量の増加によ−)て最初発生する。もし放射性ドツトが計数されるならば、脳 下垂体標準は少なくともmRNA G”) 1刀1ら51)Opgまでは直線を 保つ。この検定は高度な再生徒を証明しそして全細胞RNAの25ttg中の特 定化hGHrr+RNAの1pgを数時間・9放射線曝露において検出すること を可能ならしめる。この分析の結果はノーザーンプロンティングによって得られ るより小さい量の表示を確実にする。二つのクロールはグルココルチコイドに対 する応答において適当にり、GHRNAを調整しそして夫々完全誘引状態におい て細胞に対してmRNAの約125および25のコピーを表現する(第3表をみ よ)。
調整要素の位置決定 先の実験はDNAの側面に並ぶ5′および3′のいくらがのキロベースに沿って いるhGHを含むλクローンによって遂行される。遺伝子応答をグルココルチコ イド作用に与えるために必要である最小のヌクレオチド連鎖を測定することが望 ましい。最初の実験において、2.6kb Ec。
RI断片はプラスミド、 pBR325の中ヘサブクローン化され、そしてLt k−細胞の中へ導入される。】1のtk+変転体が得られた、プロットハイブリ ッド化によるこれら細胞系列からのDNAの分析は11のtk+コロニーのうち の9個が完全なhGHEco RI断片の1から20のコピーから統合された。
これらのゲルにおいて、内生的ねずみ科動物のhGH遺伝子はコントロールLt k−と変転された細胞DNAに存在するいくらかかすかな高分子量EcoRI断 片としてみられることが出来る。
全RNAはこれら変転体から調整せられそしてドントプロノティングによってh GHRNAの存在に対してスクリーンされた。9個の共食転体のうちの7個がh GHRNAを表現する。ポリA+RNAはそれから5個のクローンから調整され そしてノーザーンブロノト分析によって試験された。
これらの系列はゲルコニtルチコイドの付加によって誘引可能にされるヒト脳下 垂体転写体と共に転移する825bphGHmRNAを合成する。これらの系列 のいくらかにおいて、誘引可能なhGHmRNAは対になって現われるが、一方 より大きな転写の原因は不明確であり、GH3細胞中のラットGHm RNA中 の同じような対は異なったポリアデニル化によるものである。誘引の範囲のみな らずhGHmlRNAの水準は具なった細胞系列の間で異なっている。
いくらかの系列は3倍訪引を示し、その奮;のものは誘引の中間水準を示す。大 体の関係は生成されるrr、RNA0量15 と変転される細胞DNAの中へ統合されるhGHコピーの数との間に存在する。
このようにして多分mRNAの最小量を合成するであろう系列はおそらく只1個 もしくは数個の遺伝子を統合したであろう。更にhGHが欠けているコントロー ル変転体は検出可能なヒトまたはマウスGHmRNAを表現することが出来ない 。例え只1個の単一完全hGH遺伝子が染色体の中へ統合されているとしてもこ れら共食転体はグルココルチコイドに曝露することによってGHm RNAの向 上された水準を表現するという観察は誘引のために要求される情報が2.6kb  Eco RI断片の中に存在していることを強く示唆する。それ故に、ホルモ ン調節は受容細胞中の先住するホルモンに応答する位置の中にhGHDNAを統 合することがら単に生ずるものではなさそうである。
ホルモン誘引は応答遺伝子についてのヌクレオチド連鎖の性質であると見られる 。それ故に他の共変転されていた遺伝子の誘引はグルココルチコイドによっては 正常に調整されないことが予想される。以前にhGH連鎖に対して試験されたR NAがノーザーンプロノト分析を受けそしてこれら細胞系列におけるtl、:遺 伝子表現の誘引に対する試験のために高度な放射性tkプローブに4!されるコ ントロール試験が行われた。より芋〈気イ1がルるように、これらの共変転ばG Hm RNAの表現に対して誘引可能であった。これに反して、これら細胞は誘 引前後で水準を一定に保つ別個な13および0.9kb tk mRNA転写を 表現する(以下をみよ)。それ故にグルココルチコイド誘引能は変転された要素 全部の性質ではなくてhGH遺伝子に固有なものである。
成長ホルモン蛋白質の誘引 本発明の変転体の中に存在する成長ホルモンmRNA連鎖が選択された成長ホル モンポリペプチドの合成を指揮するかどうかがその後調査された。この方法にお いては、mRNAの誘導の水準が選択された蛋白質の水準における均合いのとれ た誘引によって反映されるかどうかが測定出来る。細胞調節とhGH遺伝子を含 む変転体がホルモンの存在下または不存在下に培地を代えることなくして5日間 培養された。該培地はその後抗体被覆フィルターディスクを用いて放射性免疫検 定においてhGEに対する試験が行われた。第3表に示すように、hGHmRN Aの重要な水準を示す細胞系列はまた組織培養培地の中へhGHの顕著な量を分 泌する。hGHの最大分泌はシリーズの中でmRNAの高水準も存在する細胞系 列9によって観察された。この細胞系列はホルモンの不存在下において約15μ q/lおよび完全に誘引された状態で60μg/l hGHを合成した。かくし て、hGHmRNAの水準における誘導は分泌された蛋白質の水準において相伴 う誘引を惹起す。
hGH−tk融合遺伝子の調整 ホルモン誘引に応答するhGE連鎖エレメントが、他の構造遺伝子と融合された 時ホルモン感受性を与えることが出来るかどうかが調査された。2.6kb E co RI断片の表現がマウス細胞においてホルモン的に調整される。これに対 して共変転されたtk遺伝子表現はグルココルチコイドによっては調整されない 。hGHの5′側面に並ぶ連鎖とtkをコード化する構造連鎖からなる融合遺伝 子はそれ故にこの形状においてtk遺伝子がグルココルチコイド誘引に対して応 答するかどうかを感知するだめに組み立てられた。EcoRI位置からBamH 1位置に広がるhGE DNAの5′側面に並ぶ領域、5′未翻訳領域の中への 3つのヌクレオチドは、tkDNAの断片と結紮せしめられ、そしてそれは翻訳 が始まる位置からさかのぼってtkメツセージ60ヌクレオチドの5′未翻訳領 域において始する。このtk断片は完全な構造遺伝子を含んでいるが、しかしす べての本質的な促進体要素が欠けている。McKnight、 S、 Ll等、  Ce1l 25 : 385〜398(1981)。
18 かくして融合遺伝子はLtk−細胞の中へ導入せられそしてpoly A+はそ の後得られたtk+変転体から単離される。ノーザーンプロノト分析でのtk  RNAのパターンは複雑である。
野生型tk遺伝子を含む変転体は屡々1.3と09にkbの2つのtk m R NA転写を表現する。1.3 kb RNAはいつも完全なtk遺伝子を含んで いる変転体中に表現されそして野生型酵素をコード化する。0.9 kb転写は tk構造遺伝子連鎖のみからなりそして少なくされた活性の切りつめられた蛋白 質をコード化するtk遺伝子に対して内部で開始する。hGE −tk融合遺伝 子を含む3つのtk+変転体はtk RNAの2つの種を現わす。もしhGH促 進体が開始を適当に指揮するならば、hGH遺伝子から誘導された3つの5′ヌ クレオチドと残りはウィルスtk遺伝子によってコード化されたものとからなる 鎖長の中に融合転写1.25 kbが存在することが予想される。これら細胞中 のより大きいRNA0サイズは融合転写と一致する。
0.9 kb RNAはたぶん異常tk転写を表わすであろう。
該融合遺伝子を含む3つの変転体の2つにおいて、より大きな転写がグリココル チコイド供与の結果誘引され得ることが観察される。内部tk促進体から生ぜし められる0、9 kb転写は1つの偶発性の内部調節を提供する。
19 RNA水準の誘引は融合転写に対してのみ観察され、0.9kbがグルココルチ コイド投与に応答せずに残る。誘引に対して応答する連鎖はhGH遺伝子の5′ 末端の側面に並んでいる500のヌクレオチドの中に存する。この要素の他の構 造遺伝子への融合はこれら連鎖のホルモン的応答を与える。
検討 ヒト成長ホルモン遺伝子を含む組み換えクローンをマウス繊維芽細胞の中へ導入 することは共食転体の半分以上におけるhGHmRNAの調整された表現を結果 として得る。これらの結果はMMTVに関する同様な研究。
H3’nes、 N、 E、、et al、、 PNAS 78:2038〜2 042(1981) : Buetti、 E、及びDiggelmann、  H,、Ce1123:335−345 (1981) ;Lee、 F、、et  al、、 Nature294:228〜232 (1981) ;Huan g、 A、 L、、 et al、。
Ce1l 27:245〜255 (1981) ;Ucker、D、 S、、  et al、。
Ce1l 27:257〜266 (1981)及びthe a−2gグロブリ ン遺伝子、 Kurtz、 D、 T、 、 Nature 291 : 62 9−631(1981)、と共に連鎖要素がホルモン的応答を与えないために充 分であるこれらクローン化遺伝子の中に存することを示している。1つのこのよ うな要素はhGHの5′側面に並ぶDNAの中に含まれそしてホルモン的応答を 行なうようになる他の構造遺伝子に融合されることが出来る。
これらの結果は観察される誘引がRNA安定化よりもむしろ転写活性化にもとづ くものであることを示唆している。第1に該hGH−tk融合は多分非常に少な い5’ hGHヌクレオチドを有する誘引可能mRNA ’z生じ、RNAの残 シはtk酵素をコード化する。調節細胞において、原生tk m RNAはホル モンによっては誘引されない。hGI(の短かいセグメントが連鎖またはソー7 から独立したm RNAの残存長さに安定性を与えることは殆んどありそうにも ないと考えられる。第2に構成している成熟したhGHm RNA を合成する hGH変転体は識別されている。
もし誘引が安定化からのみの結果として生ずるならば、hGHRNA’を合成し てホルモンの存在下に高められた水準を表現するすべての変転体が予想されるで あろう。これらの結果はmRNA f誘引プロセスにおける寄与因子として除外 もしなければ転写水準調節が誘引の唯一の検出物であることを主張もしない。該 データは5′側面に並ぶDNAの500 bp に存在する要素が遺伝子にホル モンに対する応答性を与えるに充分であり、そしてこの要素が転写を強めるため の操作を行なうことは最もありそうなことであることを示している。これはゲル ココlレチコイド誘引可能遺伝子に対〜でより直接の転写に一致しているO R ingold、 G、M−等、、PNAS 74:2879−2883(197 7)。
転写の速度を調節している調整要素が構造遺伝子に非常に接近する5’ DNA 中に存在する証拠がいく゛らかの遺伝子に対して蓄積されている。かくして、M MTV (Lee 。
F、等、Nature 294:228〜232 (1981));α−2μク ロプリン; hGH; tk (Mcknight、 S、 L、等Ce1l  25:385−398 (1981) ;マウヌグロビ:/ (Cha□、 M 、等、、原稿準備中);メタロチオネイン(Brinster、 R,L、等。
Ce1l 27:223−231 (1981));およびショウジヨウバエ熱 衝撃(Corces 、V、等、 PNAS 78ニア038〜7042(19 81))遺伝子は1.kbtたはそれ以下の5′側面に並ぶDNAを有する広く 様々なる誘引試薬に対する応答性を保有する。このような要素が局部的にそれら の効力を行使することおよび長い距離にわたって情報を伝達しないことは不可能 である。hGH−tk融合遺伝子は2つのmRNAを生ずる。1つはGH連鎖の 中へ導入されると予想される1、25〜1.3 kb RNAそして2番目は約 300のヌクレオチドをさかのぼったtk槽構造遺伝子中導入される0、9kb 種である。しかしながらこのm RNAの5′末端は詳しくは定義されていない 。ただより長いRNAがホルモン的に22 誘引可能であり、hGH調整要素が転写を活性化するために局部的に作用しそし て閉鎖の瀕度には僅かしかまたは全く影響しないが始期にはさかのほることを示 唆している。この議論は融合遺伝子を表現する細胞系列が遺伝子の複合コピーを 統合したと云う事実によって抑えられる。
それ故に、より小さい転写はホルモン作用に応答しない一!まになっている遺伝 子からのみ誘導される。
1つの著しい観察は繊維芽細胞中の内生ネズミ科動物GHがグルココルチコイド の存在または不存在下において不活性である間に新らしく導入されたhGH遺伝 子がmRNAと蛋白質の意義のある水準を表現すると云うことである。GH合或 は脳下垂体に限られており、そして繊維芽細胞によって物理的には決して表現さ れないので、受容細胞中で何故に新らしく導入されたGH遺伝子が働らくのかを 考えさせられる。コントロール繊維芽細胞は内生GHmRNAの意義のある水漁 を合成しないけれどもネズミ科動物遺伝子が外生GH遺伝子を表現する変転体に おいて活性であるかどうかは知られていない。しかしながら、類似のシステムに おいて、マウス繊維芽細胞中ノ外生ラットα−2μグロブリン遺伝子のホルモン 的誘引は内生マウス遺伝子の活性化と関連しない。、 Kurz D。
T、、 Nature 291:629−631 (1981)。
23 一つのパターンは細胞中への外生遺伝子の単なる導入はそれらの表現を保証する ために充分であることを示唆している遺伝子変転実験から現われて来る。かくし て細胞の中へ導入された時、クロプリンを含むいくつかの遺伝子が、Mante i 、 N−+等、、 Nature 281:4O−44(1979) ;C hao、 M−、等、、PNAS 78:2038−2042(1981)、内 生対遺伝子が転写的に沈黙している間にRNAの意義ある量を合成する。更にも し適当な調節信号が受容細胞中に存在しているならば、新らしく導入された遺伝 子の表現は適当に調整されるであろう。受容体を含むネズミ斜動物繊維芽細胞中 の外生hGH遺伝子はmRNAの誘引可能な水準を表現する。最後に、非脳下垂 体組織における内生GH連鎖の表現はほとんど観察されない。
それ故に遺伝子変転の研究は正常の発育の間の遺伝子表現の研究と共に遺伝子活 性の少なくとも3つの状態。
゛オフ′、゛オン′そして゛被調整′を定義する。グルココルチコイド受容被合 体の単なる存在は非脳下垂体細胞中の内生GH遺伝子に対して明らかなことであ るが、′″off’off’状態伝子を活性化するには不充分である。この状態 の推持は多分内生遺伝子の染色***置を反映するかまたはその代わ)に細胞分化 を介して自−永存しているこの遺伝子に関する以前の発育の過程から得られるで あろう。機構が’off”状態の維持に対して応答性を有しようとも、それは5 775作用として現われ、内生遺伝子がoff’である細胞の中へ導入される単 一外生遺伝子が調整された様式で作用することが出来る。変転された遺伝子はそ れ故に細胞の発育の歴史から見のがされそして直ちに’ON’状態、適当な調整 体に接近し得る状態を形成する。この状態では、遺伝子はもし適当な調節要素が 細胞の中に存在するならば遺伝子は調整されるであろう。調整された状態はそれ 故にヌテロイドホルモンー受容体複合体のようなゞトランス′作用をする因子を 含む。
第 3 表 マウス細胞中のhGHmRNAと蛋白質の容量分析 λGH−I −291264,85,0+ 1401 125 19.0 λGH−A −3031,ON、D。
+383 wtGHl −5852,5N−D。
+146 13 wtGH4−11471021,719,0+2054 183 66.0 wtGH9−487433,018,4+1455 129 66.0 wtGH−11−7162,6N、D。
+ 185 7 第3表の説明 a、各々の試料のpoly A+RNAの3〜5の濃度を含むドノトグロノトか らの測定。
b、0.5 pg po lyA” RNA/細胞とlkbの平均mRNAサイ ズと仮定して2 X 105mRNA分子/L細胞が存在する0mRNAの約2 0チがhGHであるヒト脳下垂体RNAのドツトプロッティングによって導ひか れる標準曲線から、450 cpm /’1100nの脳下垂体RNA 、また は、2.25 c pm/ pg hGHmRNAが存在する。すべてのcpm は同じ標準曲線に対して常態にされた。
C1不ガチブコントロールが2.5ng/xlである放射線免疫検定から、N、 D、−(検出されない。)材料と方法 細胞培養 Ltkりo −7])の誘導体、Ltk aprt、 Kit、S−等、。
Esp、 Ce1l Res、 31 : 291−312(1963)、は1 0%仔牛血清(70−ラボラトリーズ、ロックビル、メリーランド)と50μg /1ptlのジアミノプリン(DAP)を含むズルベノコの変性イーグルの媒体 (DME )の中に養なわれた。
変転に先立って、細胞は洗浄され、DAPの存在しない状態で3世代にわたって 成育せられた。変性されたジハイドロフォレイト リダクターゼ(メトトレキセ イトに対する耐性を与えられた) A29 MtxRlNを含むチャイニーズハ ムスター細胞系、 Flintoff、 W、F、、等、+ SomaticC ell Genetics 2 : 245〜261(1976)、は3X−非 選択性アミノ酸、 10%仔牛血清、および1μg /Jllアメトプテリンを 補充されたDMEで繁殖せられた。増幅実験のために、媒体は更に20μg/m lのメトトレキセイトを補充された。
ねずみ類Ltk−aprt−細胞はLtk−りo −7])細胞のアテニン ホ スホリボシルトランスファラーゼ−陰性誘導体である。細胞は成育媒体中で養な われ、Wigler 。
128 M、9等、、 PNAS 76: 1373〜1376(1979) に記述さ れたように変転に対して準備された。
HEp −2(人間) 、 HeLa (人間) 、 CHO(チャイニーズ  ハムスター卵巣)、およびLtk−細胞は成育媒体の中で成育された。LH2b 、ヘルペス単純ウィルスtkDNAで変転されたLtk−の誘導体は15μg/ 屑lでヒポキサンチン、0.2μ(1/xlでアミノグチリン、そして5.0μ g/1ttlでチミジンを含む成育媒体(HAT ) + Wig l e r + M−+等−,Ce1l 1 : 22.3−232(1977)、中にて養 なわれた。
すべての培養地器はヌンクロン(パンガード インターナショナル、ネプチュー ン、N、J、)プラスチックであった0 OTT 6050移殖系統の腫瘍から得られた供給体独立マウス テトラトカル シーノーマ細胞培養物系統6050P。
Watanabe、+ T、+ 等、、PNAS 75 :5113〜5117 (1978)。
は野生型、またはtk+親として用いられ、そしてここにTCCwt、と命名さ れる。この系統はX10性染色°体型の、Watanabe 、 T51等、、  (1978)に記述される特性を有する39染色体の様式番号を持つ。該細胞 は10%の胎児仔牛血清の入ったズルベノコの変性イーグルの媒体中で成育せら れた。3μfl/1ttlの突然変異を起すN−メチル−N′−二トローN−ニ トロングアニジンに対して3時間の曝露の後、細胞は2週間回復せられそしてそ れから80μg/ zlのBrdUrdの入った媒体に移された。一連の耐性ク ローンが単離され、本変転実験において用いられるクローン系統(TCCtkl が供給された。この系統は10−8以下の野生型への隔世遺伝頻度を有する。変 転に先立って、細胞はBrdUrdの30μq/mlの入った媒体中で養われ、 洗浄せられ、そして該医薬の存在しない状態において三世代にわたって成育せら れた。変転効率はマウスL−細胞(Ltk−)のtk−欠如系統のそれ、Kit 、Sl等。
Exp、 Ce11. Res、31: 297〜312(1963)、と比較 された。
ゲノームDNAの抽出と限定エンドヌクレアーゼ開裂高分子量のDNAは培養さ れた細胞(CHO、LH2b 、およびHeLa)から、または先に述べたよう に、Wigler、 M、+等、、 Ce1l 14ニア25〜7301978 )、凍結されたラビット肝臓から得られた。高分子量鮭***DNAはウォーシン トンから得られた。限定エンドヌクレアーゼ開裂(Baml。
Hind l、 Kpn I +およびXbal)は50 mM NaCn 、  10 mMトリス−HCI 、 5mM MgCl12.7mMメルカプトエ タノ−・ル、および牛の血清アルブミンを100μf//ml テ含iyバッフ ァー(pH7,9)において行なわれた。酵素対DNA比率は少なくともDNA の2単位/μgであり、反応混合物は37℃で少なくとも2時間熟成せられた。
消化の完了をモニターするために、1111の遷移翻訳されたアデノウィルス− 2〔P″]DNAが反応体積の5μlで少くとも2時間熟成され、開裂生成物は 1%アガロ−ズゲル中での電気泳動によって分離され、そして消化はクロネノク ス2DCXMフィルムに乾燥ゲルを感光されることによってモニターされた。
CV−1−感染された細胞から、先に述べたように損傷1、テイナイヘルペス  ン/フレックス ウィルス(H8v)DNAが単離された、Pe1licer、  A−+等、、 Ce1l 14:133〜141.(1978)o DNAは 6 mM トリス(pH7゜9)、6mMMgC12、6mM 2−メルカプト エタノール、6 mM NaClおよび200μg/肩l牛の血清アルブミンを 含むバッファーにおいてKpn I にューイングランド、バイオラボ)によっ て消化された。限定されたDNAは0.5%アガロ−ズゲル(17X 20 X  O,5z )を介り、て24時間、70VT電気泳動によって分別され、そし て5.1kbのtk−含有断片がMaxam + A−M−および G II  bert 、 M、 PNAS 74 :560〜564(1977)、および W+gler+ M、r等、、 Ce1l 14ニア25−731(1978) によって述べられているようにゲルから抽出された。
φX 174 arn 3 RFf DNAはベテスダ リサーチ ラボラトリ ーズから購入された。プラスミドpBR322DNAはE、 coli HB  101中で成育せられ、Clewell、D。
B、、 J、 Bacteriol、、110 : 667〜676(1972 )の方法によって純粋化せられた。λシャロン4A誘導体(RβG)中の分枝さ れたラビットβ巨大グロビン遺伝子は識別され、先に述べたようにして単離され た。Maniatis + T−。
等、、Ce1l 15: 687〜701(1978)。
増幅実験において、高分子量DNAの寸法はへルベスシンフーレノクス ウィル スDNA 、!:マーカートL、てそのXbal断片を用いて0.3%アガ]− スゲル中で電気泳動によって測定された。平均寸法が75kbよりも大きなりN Aのみが増幅実験において変転能力を持っていることが見出された。この実験に おいて、プラスミドDNAは300μlj/mlエチジウム ブロマイドを含む CsClこう配において同比重的遠心分離によってクロラムフェニコール増幅さ れた培養物から単離された。
変転および選択 変転調書はGraham+ F−L、およびVan der Eb、 A、 J 、。
Virology、 52:456〜457(1973)において述べられたよ うに、以下の改変をともなう。変転の1日前に、細胞は皿あだシ0.7X106  細胞で植付けられた。変転の4寺−132 間前に媒体(d変更された0 1mM トリス(pn 7.9 )10.1 m MEDTAにおいて溶解された無菌の、エタノール沈澱された高分子量捷たは限 定エンドヌクレアーゼ−開裂された真中核DNAは40 μg/d でDNA  %および250 mM CaC#2を含むDNA / CaC#2 (マリンク ロト)を調整するために用いられた。2倍に濃縮されたヘペス緩衝化された含塩 物+2XHBS)が調整された。それは280 mM NaCl、 50mMヘ ペス、および1.5mM燐酸ンーダ、を含むI)H7,10±005に調節され た。DNA/Cac12溶液は無菌2 X HBSの同量に満願された。線栓の ついだ1−一の無菌プラスチック ピペットが2XHBSを含む混合管の中へ挿 入され、DNAが添加されている間吹込みによって気泡が導入された。燐酸カル シウム/DNA沈澱物は室温で30〜45分で攪拌なしで形成せしめられる。沈 澱物はそれからプラスチック ピペットにそっととられることによって混合さ扛 、そして皿あたり1.w7の沈澱物が直接に受入細胞を覆っている成育媒体の1 011!lに添加された037℃で4時間熟成の後、媒体は置き換えられ、そし て該細胞は更に20時間、熟成される。その時、選択性圧力が及ぼされる。tk +選択に対しては、媒体はHATを含む成育媒体に変えられる。aprt+選択 に対しては、細胞はトリプシン化され、低密度で(10−cm皿あたり約0.5 〆10 細胞)0.05mMアザセリンと0.1mM アデニンを含む媒体中に 置換せられた。tk+およびaprt+選択の両方に対しては、選択性媒体はそ の次の日、2日後、そして次いで変転体クローンが生じている2〜3週間にわた って3日毎に変えられた。集団は分枝シリンダーを用いて摘出され、そして集団 の残りはホルムアルデノ・イド固定とジエムサでの染色の後記録された。特徴づ けに対しては、クローンは続いて選択性圧力下にマス培養地の中で成育させられ た。記録は単離された各々のクローンに対して二倍になった細胞のみかけの数に ついて保持された。
Ltk−aprt−細胞のメトトレキセイト耐性変転体はA29Mtx”細胞か らの高分子量DNAによる変転および10%仔牛血清と0.2μg/ytl ア ミノプテリンを含むDMEにおける選択の後に得られたO tk+選択に対しては、細胞はメトトレキセイトに対する耐性のために、HAT 媒体中で成育せられ、細胞はメトトレキセイトの01μg/肩7を補充された媒 体中で選択された。集団は各々の変転体が独立の出来事から起ることを確信する ため個別の皿から分枝された。A29 DNAと線状化pBR322DNAとの 結紮体は供給者によって推められた条件の下にSal l−開裂されたDNAと T4リガーゼ(ベセスダ リサーチ ラボラトリーズ)との1=1比(w/w) を熟成することによって調整された。燐酸カルシウム沈澱は2μgの結紮体と1 8μgの担体/耐を用いて調整せられ、そして受入体細胞に添加された(結紮体 の量はプラスミドが変転を阻害すると云う観察のだめに限定される)。該DNA は該細胞と4〜12時間接続を保たれ、そして媒体はそれから吸入せられそして 新らしいDMEに置き換えられた。選択性圧力は24時間及ぼされ、次いでDN Aに対して曝露された。2〜3週間後に、集団は分校シリンダーを用いて単離さ れた。
マウステトラト力ルシノーマ細胞実験において、変転はTCCtk−細胞が変転 1日前に3×105細胞/皿で接種されたことを除いては前に述べたと同様に変 転が行われた。付着細胞の各々の皿に対して、4μgの再結合プラスミドで調整 せられた燐酸カルシウム/DNA沈澱物、Ltk−apr t−細胞から得られ た高分子量DNAの20μgの存在下Bam Hlで消化されたPtk−1が添 加された。
加うるに、いくらかの細胞はサスペンションで処理された。 Willecke 、 K−r等、、 Mo1ec、 Gen、 Genet、 170 :179 〜185(1979)、 7X106の新しくトリプシン化されたTCCtk− 細胞はBamHl−開裂されたプラスミドPtk −1からのDNAl0μgお よび鮭***からの高分子量DNAの150μgで調整された燐酸カルシウム/D NA沈澱物と混合されたO Wil 1ecke + K−+等(1977)に おいて述べられたように遠心分離、再懸濁、そして振盪の後に細胞は成育媒体中 に再び薄く覆われた。3日後に、媒体はHAT媒体に置き換えられ、変転体の集 団は2週間後に単離された。
共食転実験は染色体成人β−グロビン遺伝子を含むHind II −開裂され たグラスミドpHβ−8の4μgと共にBam )?1−消化されたPtk − I DNAの4ttf/で行われた。
Lawn 、 R,M−+等0. Ce1l 15:1157〜1174 (1 978)、Tk+変転体は0.1mMヒポキサンチン10.4μMアミノプテリ ン/16μMチミジン(I(AT )を含む成育媒体の中で選択された。集団は 分枝シリンダーで摘出され、マス培養地の中で成育された。
定義されたDNA連鎖とH8Vtk遺伝子の共食転Ltk−apr t−マウス 細胞は1〜10μgのφ174.IQ のpBR322または1μgのRβG− IDNAのいずれかによって1μgのH8V −1遺伝子と10〜20μgの鮭 ***担体DNAとの存在下で先に述べたように、Wigler、 M、、等、、  PNAS76 :1373〜1376(1979)変転された。
Tk 変転体はヒボキサンチン、アミノプテリン、およびチミジン(HAT)と 10%の仔牛血清を含むDMEにおいて選択された。単離された集団は分枝シリ ンダーを用いて摘出されそしてマス培養地の中で成育された。
酵素検定 抽出物は05%トライトンX−100を含む0.1g?の0.02M燐酸カリウ ム、pH7,の中に洗滌した細胞粒(約107細胞)を再懸濁することによって 得られた。700×g遠心分離の25分後に得られた上澄i(チトプラズム)は 酵素活性の定量と電気泳動のために用いられた。aprtおよび蛋白質は先に述 べられたように検定された。
Chasin 、 L、 A、、 Ce1l 2 : 37〜41(1974L  該反応混合物中における3mMチミジン トリホスフェイト、5′−ヌクレオ チダーゼの阻害物質+ Murra)’+ A、 W、 オ、1: ヒFr1e drichs+ B、+ Biochem+ J、 111 : 83〜89  (1969)+の含有は甚回復を増加せず、そしてそれはヌクレオチダーゼがa prt 活性の測定を妨害していないことを示す○aprtの導電収束は本質的 にヒポキサンチン ホスホリポシルトランスフアーゼ、に対して述べられた、C hasin。
L、 A、およびUrlaub+ G、、Somat−Ce1l Genet、  2 : 453〜467 (1976)、ように次の例外とともに行われたり アムホリン(LKB )混合液の08%pH2,5〜4.0.8%pI(4〜6 .および0.4% pH5〜・7を含むポリアクリルアマイドゲル。酵素活性を 検定するために、(2−3H)アデニン(0,04mM 、 I Ci/mmo  l 、 −”−ニーイングランド核(I Ci=0 3.7X10 ベク)/l/))がヒポキサンチンに対して置換された。
チミジン キナーゼ活性の検定 特定活性測定のために、単層培養物からの細胞は燐酸バッファー血清の中へ削落 され洗浄せられた。細胞粒は5容量の抽出バッフy −(0,OIM )リスφ HCl、 pH7,5゜0、OLM KCl2.1mM MgC12,1mM  2 ・メルカプトエタノール、および50MMチミジン)の中へ懸濁された。該 細胞サスペンションは3回凍結および溶解せられそしてMCI濃度はそれからO ,15Mに調節された。音波をかけた後、チトプラズム抽出物は30.000× g 30分の遠心分離によって得られ、そして上澄液はWiglerlM +等 。
Ce1l 16:777〜785 (1979)、において述べられたようにt k検定のために用いられた。腫瘍からのチトプラズム抽出物はポッターーエルベ シェーム ホモジナイザー中で細胞の崩壊の後に得られた。それらはそれから培 養された細胞に対して上に述べたように処理された。チミジン キナーゼの一単 位は分あたり1ナノモlしのチミン38 ンをチミシンモノホヌフエイトに転換する酵素の量トシて定義される。
酵素無効化研究において、抗−H8V−1tk抗−血清または前免疫血清がチト プラズム抽出物の等量と混合され、そしてATPとマグネシウムが6.7mMに 添加された。
該酵素抗体混合物は室温で30分熟成され、2000xp。
10分遠心分離され、その上澄液はtk活性のために検定せられた。
更なる生化学的検定において、細胞培養物から、および固形腫瘍からの相同体の 30 、 OOOxg上澄液が1.6πm薄に裁断した5チポリアクリ/レアマ イト、ゲル上で電気泳動され、そしてLee、 L、 S、およびCheng、  Y、 C,、J。
Biol、Chem、251:2600−2604 (1976)に述べられた ようにしてtk活性に対して検定された。
RNA単離 全RNAハpH5,1のフェノール、フェノール/クロロ*、ルム/ イソy  ミ/l/7 /L/:1−/l/ (25:24−1.VO1/vol )。
オヨヒクロロホルム/イソアミルア!レコール(24:1゜VOI/VOI ) によ−コて連続的に抽出を行なうことによって変転lΣれ7化り細胞の対数的な 相培養物から単離された。
エタノール沈澱の後、該RNAはDNアーゼで消化されたO39 Maxwell+ 1. H,、等、、 Nucleic Ac1ds Res 、4:241〜246 (1977) そしてエタノールで沈澱された。核とチ トフラスムフラクションはWigler、 M、 、等、、PNAS76:13 73〜1376 (1979) に述べられたと同様に単離され、そしてRNA が上記のようにして抽出された。チトプラズム ポリアデニル化RNAがオリゴ ゛(dT)−t!/レローズ クロマトグラフィーによって単離された。Axe l。
R11等Ce1l 7:247−254 (1976)。
cDNA合成 ラビットとマウスのcDNAがMyers、 J、C,およびSpiegelm an、 S−、PNAS 75:5329〜5333 (1978)に記載のよ うにしてアビアン ミエロプラストシヌ ウィルス リバース トランスプリグ ターセ(RNA−依存DNA ポリメラーゼ)を用いて得られた。
変転細胞DNAの単離 細胞はPBS中に剥脱されて収穫せられそして1000Xf10分間遠心分離す る。粒子はTNE(10mM)リス−H(J(pH8,0)、 150mM N aCl、 10mM ECT罰、の40容量に再懸濁され、そしてSDSおよび −°ローテイナーゼに≠1夫々02%および100μg//III!添加された 。該リセイlは37°C95〜10時間熟成され、そしてそれからバッファー飽 和フェノールとCHCl3で連続的に抽出される。高分子量DNAが該水性相と 2容量の冷エタノールとを混合し、そして直ちに形成された沈澱を取出すことに よって単離された。
該DNAは70%エタノールで洗浄されそして1mM)リヌ。
0、I EDTAに溶解せられた。
クローンφX4とφX5からの核とチトプラズムがRingold、 G、 M 、、等、Ce1l 10:19〜26 (1977)に述べられていると同様に 得られた。核フラクションは、更にHirt、 B、、 J、 Mo1. Bi ol、 26−365〜369 (1967)に述べられたと同様に高分子量と 低分子量のDNAに分別された。
DNAフィルター異種交配 細胞DNAは限定エンドヌクレアーゼで消化せられ、アガロース ヌラプゲルで 電気泳動せられ、ニトロセルロース フィルターシート上に移され、そしてWi gler。
M、1等、、 PNAS 76:1373〜1376に述べられたと同様に32 P−ラベ/L’ DNA探子で異種交配せられた。
変転細胞からのDNAは供給者にューイングランドバイオラボまたはベセスダ  リサーチ ラボラトリーズ)によって特定せられた条件を用いて種々な限定エン ドヌクレアーゼによって分解せられた。分解は1.5 U/μfの酵素対DNA 比で37°C2時間行われた。反応はEDTAの添加によって終結せられ、そし て生成物は36mM ) ’Jス、 30mM NaH2PO4,1mM ED TA (pH7,7)中で水平アガローヌ ヌラブ ゲル上で電気泳動された。
DNA断片はニトロセルロース シートに移され、異種交配せられそして前に述 べた方法と二つの改変された方法によって洗浄された□ Weinstock、  R,、等、、 PNAS 75:1299〜1303 (1978)。二つの ニトロセルロース フィルターが転移の間用いられた。Jeffreys、 A 、J、およびFlavell、 R,A、、 Ce1l 12:1097〜11 08 (1977);低位フィルターは捨てられ、次いで異種交配され、該フ、 (lレターは2 X SSC,25mM燐酸ソーダ、1.5mMNa4P2O7 ,0,05%SDSにおいて4回20分間洗浄せられ、そしてそれから1−1お よび1:5に希釈したこのバッフ7−において連続的に洗浄せられた。Jeff reys、 A。
J、およびFlavell、 R,A、、Ce1l 12:429−439 ( 1977)・増幅実験において、探子は32p−遷移翻訳されたPBR322ま たはpdhfr−21、マウヌdhfr mRNAのcDNA:lピーのいずれ かであった□ Chang 、 A−C−Y−r等、、Nature 275: 617〜624 (1978)42 溶液異種交配 32p−ラベルされたグロビ7 cDNA(2−9X108CPrrVttyの 特定活性)が0.4M NaC1/25mM 1 、4−ピベラシンジェタンメ ルホニツクアシド(Pipes )、 pH6,575mMEDTA中で75° Cにおいて過剰のRNAと異種交配された。
熟成時間は70時間を超えない。RotsがRNAヌクレオチドのモ)v /  リッター/時間。時間は秒、として計算された。異種交配において単−糸状ヌク レアーゼS1に対する耐性が与えられたcDNAのフラクションは記載すれたと 同様に測定されたo Axel、 R,等、、 Ce1l 7:247〜254  (1976)。
RNAフィルター異種交配 RNAはBa1ley、 J、 およびDavidson、 N、、 Anal 。
Biochem 70ニア5〜85 (1976)によって記載されたと同様に 5mMメチル水銀ハイドロオキサイドを含む1チアガローズ ゲ)v(17×2 0×0.4備)を通して電気泳動された。
各々の溝におけるRNAの濃度は0.5μy/μlであった。電気泳動は室温で ll0V、12時間であった。
Alwine、 J−C−等、、PNAS 74:5350〜5354 (19 79)(で述べられたと同様にしてRNAはpH4,0クエン酸塩転移バツフア ーを用いてジアゾ化セルロース ペーパーニ該ゲルから移された。転移の後、該 RNAフィルターは担体RNAを500μg/yxl含む転移バッファーで1時 間熟成された。フィルター上のRNAは32p−遷移翻訳によって特定活性の2 2−8X108Cp/μダにラベルされた分枝DNA探子の50 tty Al で異種交配され、Weinstock、 R,+等、、PNAS75 :129 9〜1303 (1978)、反応容量はフィルターの25μl/C1iであっ た。異種交配は4X標準血清クエン酸塩(0,15M NaCIVo、015M クエン酸ソーダ)150%ホルムアミド中で57°C936〜46時間であった 。
異種交配の後、フィルターは2種類の2X標準血清ク工ン酸/25mM燐酸ソー ダ/ 1.5mMピロ燐酸ソーダ101% ドデシルヌルホン酸ソーダ15mM EDTA中に37°C30分間振盪しつつ浸漬してフォルムアミドを除去した。
連続的な洗浄はIXと5mMEDTAと0.1%ドデシルスルホン酸ソーダを含 む0.IX標準血清クエン酸塩にて68°C9各々30分間であった。
変転されたマウヌL細胞におけるラビノ)β−グロビンのパーク シャープ分析 JHlj[配はso%(vol/vol)ホルムアミド(イーストマン)10. 4M Pipes、 pH6,510,1mM EDTAlo、4M NaC1 中でCa5ey+ J、およびDavidson、N、、 Nucieic A c1d Res、、 4 :1539〜1552(1977) ; Berk、  A、 J、および5harp、 P、 A、、 Ce1l 12ニア21〜7 32 (1977)、 18時間、 1.8 kbp Hha I断片に対して は51°C,Pst1断片に対しては49°Cで行われた。該異種交配はS1ヌ クレアーゼで処理され、そして本質的にBerk、 A、 J、および5hap 、 P、 A、 (1977)に述べられた方法によって分析された。
細胞培養:ホルモンの誘引 ねずみ斜動物LtkMI胞は10 %コウシ血清(M、 A。
Bioproducts )によって補われるドゥルベコの改良イーグル培地( DME)中に維持された。Tk+変転体は選択され−tLでDMF、10%コウ シ血清、15μg/llヒポキサンチン、1 pg/ml アミノプテリン、5 1ty/rl チミジン(HAT)、Wigler、 RL等、Ce1l 11 :223−232 (1977)中に維持された。
ホルモンの誘引のために、10 Mデキサメタシン(シグマ)が48から72時 間副融合性細胞培地に添加された。初期の実験においては、10−7Mチロイド ホ)Vモン(トリョウドーL−チロシン、シグマ)が含まれた。しかしながらh GHのグルココルチコイド誘引には追加の効力を持たないので(血清からのT3 の除去の後でさえも)、後続の実験からは省かれた。コウシ血清は誘引されない 細胞集団のために木炭処理によりステロイドから除去された。Kato、 T、 およびHorton、 R,J、、 Cl1nEndocrjno1. Met ab、 28:1160〜1170 (i968)、全血l1たは除去された血 清において培養された細胞のhGHmRNAにおける検出可能な相違は存在しな かった(デキサメタシンの追加なしで)。
成長ホルモン遺伝子によるLtk−細胞の変転Ltk−細胞は1 ng ptk および1 ity hgHλクローンDNA捷たはhGHプラヌミドDNA/1 06の細胞によって前記されたと同様に変転される。GH−tk融合遺伝子によ る変転において、5〜10 ngのプラスミドが106の細胞に対して用いられ た。この組み立ての変転効率はptkよりも約10倍低いものであった。
hGH実験のためのサザーングロットハイプリント化細胞DNAは2μヌクレア 一ゼ/μgによって2時間分解された。試料は40mM)リス、4mM酢酸ソー ダ、1mMEDTAXpH7,9中ノo、s%7 Ho−X)y’ 7L/ ( 2(Jttg DNA/スロット)上で電気泳動された。DNA断片はニトロセ ルロースに移された、5outhern、 E、 M、 、 J、 Mo1.  Biol。
98:503〜513 (1973)、そして該フィルターはハイブリット化さ れ、洗滌され、そして前記されたようにX線フィルムに拍出された、Weins tock、 R,等PNAS75:1299−1303 (1978):Wig ler、 M、等Ce1l 16:777〜785 (1979)。hGH遺伝 子に対するDNAプローブば2.6 kb Eco RI断片であり、32Pデ オキシヌクレオチドトリホ7フエイトによって0.5〜1.0 X 199cp m/μダの固有活性に遷移翻訳された、Weinstock、 R1等PNAS 75:1299〜1303 (1978)。
hGH実験のためのノーザンプロノトハイブリッド化全細胞RNAはグアニジン チオシアナートと熱フェノール抽出を用いて調整された。poly A選択ばA viv、 H。
およびLeder、 P、 PNAS 69:1408−1412 (1972 )によって記述されたき同様に行われた。ヒト脳下垂体RNAId−り−yニシ ンハイドロクロライド方法によって調整せられた、Chirgwin、 J、  M、等Biochern、 18 : 5294〜5299(1979)。RN Aはアガローズホルムアルデヒドゲル上に展開され、Lehrach、 H,等 Biochem、 16 : 474:3〜4751 (1977)、 (−し てニトロセルロース上ニブロットされ、そしてGoldberg、 D、 PN AS 77 :5794−5798(1980)によって記載された条件「でハ イブリット化される。
hGHRNAのドツトプロット定量分析L 細胞中のhGHrnRNAはミニホ ー/Lド濾過マニホールド(5chleicherおよび5chuell )  k用いてドツトプロットにより定量された。試料は25μLの全量中2 X S SC中20gRNA(固有RNAプラヌ担体リボす−゛ムRNA )の全量を含 んでおり真空にすることなくして載置された。
ニトロセルロースに対する最適の結合のために該フィルターは少くとも5時間2 OX SSC中に浸漬した。載置後、真空が適用され個々のウェル6 X SS Cにょ93回ススぎ洗いされた。フィルターはその後焼かれそしてノーザンブロ ノトに関するかぎりでは正確にハイブリッド化された。ドツトはX線フィルムに 対して露出させることによって視覚化されそして信号はドツトを打ち出しそして 液体シンチレーション計数することによって定量分析された。
本開示は本発明に関してすべての本質的な情報を記載するものではあるけれど゛ も、ここに引用される多くの刊行物は本発明および技術の様相の背景を理解する ことにおいて助けとなるであろう。したがって引用された刊行物のすべてはここ に本開示の中(て参照として編入される。
真中該細胞の共食転 所望の物質 (例えば゛インターフェロン、インシュリン笥)変転マウス細胞からのpBR救 出 芹 の 第4 図 手続補正書(方式) 昭和59年6月22日I PCT/US 83101240 事件との関係 特許出願人 住 所 名古屋市瑞穂区弥富町月見ケ丘32番地6、 補正により増加する発明 の数 7、補正の対象 国際ユ□ウ 1iilG59−501533 (43)1n+priabana lAoolinilionN6.PCτ/1Isl’l’l/n1740第1頁 の続き

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、実生核細胞を外部DNA Iと誘引可能な促進体DNA Iを含むDNA分 子で共変転すること、それの代シに該実生核細胞によって表現されない選択可能 な表現型に対するコードを有する結合されていない外部DNA…で共変転するこ とからなり、該共変転は該選択可能な表現型を獲得した実生核細胞の生存をもた らすかまたはそれを識別する適当な条件下で行なわれ、該外部DNAは該実生核 細胞の染色体DNAの中へ取り入れられることを特徴とする外部DNA Iを適 当な実生核細胞の中へ挿入する過程。 2 [請求の範囲l、1による過程において、該外部DNAIは選択可能な表現 型に関連していない蛋白質様物質に対するコードを有する。 3、「請求の範囲2.」による方法において、該外部DNA1はインターフェロ ンの蛋白質部分に対するコードを有する。 4、「請求の範囲2」による過程において、該外部、DNA49 1はインシュリンに対するコードを有する。 5、「請求の範囲2.」による過程において、該外部DNA1はヒト成長ホルモ ンに対するコードを有する。 6 「請求の範囲2.」による過程において、該外部DNA1はウシ成長ホルモ ンに対するコードを有する。 7、「請求の範囲2」による過程において、該外部DNA1は凝固因子に対する コードを有する。 8、「請求の範囲2、」による過程において、該外部DNA1はウィルス抗原ま たは抗体に対するコードを有する。 9 「請求の範囲2.」による過程において、該外部DNAIは酵素に対するコ ードを有する。 10、「請求の範囲1.1による過程において、該外部DNAIは実質的に純粋 化されている。 11、「請求の範囲1.」による方法において、該DNA I 又はDNA M もしくはその両方はバクテリアプラスミドま比はファージDNAに結合している 。 12「請求の範囲1」による過程において、該外部DNA1もシーりけDNA  II又はその両方はファージパーチクル中でキャブジッド化されたファージDN Aに結合されている0 13「請求の範囲1」による過程において、該外部DNA1は該DNA分子を形 成するだめに該誘引可能な促進体DNA Hに連結されている。 14 「請求の範囲1」による過程において、該DNA分子及び該外部DNA  lは真中核細胞の共変転における使用に先立って燐酸カルシウムで処理される。 15F請求の範囲1」による過程において、該真中核細胞は哺乳動物細胞である 。 16「請求の範囲14」による過程において、該哺乳動物細胞は赤芽細胞である 。 17「請求の範囲14」による過程において、該哺乳動物細胞は繊維芽細胞であ る。 18.1請求の範囲1」による過程において、該外部DNA1は選択可能表現型 に対するコードを有する該外部DNA IIと関連して約1:1がら約100, 000 : 117)範囲の量で存在する。 19「請求の範囲1」による過程に対する選択可能表現型に対するコードを有す るDNAIはヘルペス単純ウィルスからのチミジンキナーゼに対する遺伝子であ るがもしくはヘルペス単純ウィルスからのチミジンキナーゼに対する遺伝子から なる。 20「請求の範囲1」による過程において、選択可能表現型に関連した蛋白質様 物質に対するコードを有するDNA 11 ハアデニンホスホリボシルトランス ファラーゼに対する遺伝子であるがもしくはアデニンホスホリボシルトランスフ ァラーゼに対する遺伝子からなる。 21「請求の範囲1.」による過程において、選択可能表現型に対するコードを 有するDNA lは医薬品耐性に関連した遺伝子であるがもしくは医薬品耐性に 関連した遺伝子からなる。 22、l−請求の範囲21」による過程において、該医薬品耐性に関連する遺伝 子は細胞にメトトレキセートに対する耐性を与える突然変異種ジ・・イドロホレ ートレダクターセに対するコードを有する遺伝子である。 23「請求の範囲1」による過程において、該誘引可能な促進体DNA III 連釧はジメチルサルホキシトの存在において誘引可能なグロビン遺伝子に対する 促進体連鎖であるかもしくはジメチルスルホキサイドの存在において誘引可能な グロビン遺伝子に対する促進体連鎖からなる。 24「請求の範囲1.」にLる過程において、該誘引可能な促進体DNAI連鎖 はチロイドホルモン又はコルチコステロイドの存在下で誘引出来るヒト成長ホル モン遺伝子に対する促進体連鎖であるかもしくはチロ1゛ドホルeン又はコルチ コステロイドの存在下で誘引出来るピ゛成長ホルモン遺伝子に対する促進体連鎖 からなる。 25 蛋白質様物質を製造する過程において、[請求の範囲1」による過程を用 いて適当な真中核細胞を該蛋白質様物質に対するコードを有する外部DNA I と誘引可能な促進体DNA IIIとを含むDNA分子で共変転を行うこと、該 共変転された真中核細胞をDNA Iが繰返し転写されて補足mRNAを形成し 、そして該補足m1RNAがかくして形成されて該蛋白質様物質を生成するため 翻訳されるようにするために該促進体DNAIを誘引することの出来る試薬の存 在を含む適当な条件下で維持すること、かくして生成された蛋白質様物質を回収 すること、からなる蛋白質様物質の製造するだめの過程。 2、特許請求の範囲25」による過程において、該蛋白質様物質はインターフェ ロンの蛋白質部分、インンーリン、ヒト又はウシ成長ホルモン、凝固因子、ウィ ルス抗原、抗体もしくは酵素からなる。 27「請求の範囲25」による過程において、該真中核細胞は哺乳動物細胞であ る。 28「請求の範囲25」による過程において、該誘引可能な促進体DNA II I連鎖はグロビン遺伝子に対する促進連鎖であるかもしくはグロビン遺伝子に対 する促進連鎖からなり、そして該誘引可能な試薬はジメチルスルホキサイドであ る。 29「請求の範囲25」による過程において、該誘引可能な促進体DNA I連 鎖はヒト成長ホルモン遺伝子に対する促進体連鎖であるかもしくはヒト成長ホル モン遺伝子に対する促進体連鎖からなり、そして該誘引可能な試薬はチロイドホ ルモンもしくはコルチコステロイドである。 30 蛋白質様物質を製造する過程において、「請求の範囲1」による過程を用 いて適当な実生核細胞を該蛋白質様物質に対するコードを有する外部DNA I と誘引可能な促進体DNA Iとを含むDNA分子で共変転を行うこと、該共変 転された実生核細胞を適当な条件のもとて培養捷だは分枝してそれから誘導され た実生核細胞の複合体を生成すること、刀)<シて生成された実生核細胞から蛋 白質様物質を回収すること、からなる蛋白質様物質を製造するだめの過程。 31「請求の範囲1」により製造せられた実生核細胞。 32 蛋白質様物質に対するコードを有する遺伝子の複合コピーに相当する外部 DNA 1分子の複合体を、各々該外部DNA Iと1つの誘引可能な促進体D NA I連鎖を含んでいるDNA分子の複合体、および各々該真生核細胞によっ ては表現されない選択可能な表現型に対するコードを有する遺伝子であるかもし くはそれを含んでいる結合されていないDNA 1分子の複合体と共に適当な実 生核細胞の中へ挿入する過程であシ、該共変転は該選択可能な表現型を獲得した 実生核細胞の生存を可能にするかまたはそれを識別する適当な条件下でそして該 促進体DNA Hに対する誘引試薬の存在下で行われることを特徴とする過程。 33「請求の範囲32.」による過程において、該蛋白質様物質はインターフェ ロンの蛋白質部分、インシュリン、ヒト又は動物成長ホルモン、凝固因子、ウィ ルス抗原、抗体又は酵素からなる。 34、「請求の範囲32」による過程において、該実生核細胞は哺乳動物細胞で ある。 35、「請求の範囲32.」による過程において、該外部DNA56 Iは選択可能な表現型に関連した蛋白質様物質に対するコードを有する該外部D NA Itと関連して約1:1から約100,000 : 1の範囲の量で存在 する。 36「請求の範囲32」による過程において、該外部DNA■は医薬品耐性に関 連した増幅遺伝子であるかもしくは医薬品耐性に関連した増幅遺伝子からなる0 37「請求の範囲32」による過程において、該誘引可能なりNA I促進体は グロビン遺伝子に対する促進体連鎖であるかもしくはグロビン遺伝子に対する促 進体連鎖からなり、そして該誘引試薬はジメチルスルホキサイドである。 38、「請求の範囲32」による過程において、該誘引可能なりNA I促進体 はヒト成長ホルモンに対する促進体連鎖であるかもしくはヒト成長ホルモンに対 する促進体連鎖からなり、そして該誘引試薬はチロイドホルモンもしくはコルチ コステロイドである0 39、「請求の範囲32.」により製造せられた真生核細、胞040、適当な実 生核細胞に「請求の範囲32.」の過程によって該蛋白質様物質に対するコード を有する外部DNA 1分子の複合体で共変転を行なうこと、該共変転された実 生核細胞を適当な条件下で維持して該実生核細胞が該蛋白質様物質を生成出来る ようにすること、そしてかくして生成された該蛋白質様物質を回収すること、か らなる蛋白質様物質を製造する方法。 41、実生核細胞に「請求の範囲32」の過程によって該蛋白質様物質に対する コードを有する外部DNA 1分子の複合体で共変転を行なうこと、該共変転さ れた実生核細胞を該拮抗体の存在下で培養または分枝して実生核細胞の複合体を 生成するために該DNA l促進体連鎖に対する該誘引試薬の存在下で核選F’ u’J能な表*、 Q ”−3:得した実生核細胞のみの生存を容認すると、と 、ノ、して該蛋白質様物質をかくして生成された冥りミ核細胞から回収すること 、からなる蛋白質傑物質の製造するだめの過程。 42、適当な実生核細胞を誘引可能な促進体1)NA lが結合した外部DNA  lとDNA Iとで共変転し、該DNA lと該DNA lは連結されておら ずそして該DNA jは共変転以前では、該細胞によっては発現せられない表現 型に対するコートを有することからなる実生核細胞の共変転のだめの過程。 43、「請求の範囲25 、30 、40捷たは41」の過程のいずれかによっ て実生核細胞の中において該蛋白質様物質を生成すること、該実生核細胞を適当 な条件下に維持して該実生核細胞に該物質を形成、合成、もしくは集合せしめる こと、そしてかくして生成された物質を回収すること、からなる生物学的物質、 その一部は蛋白質様物質である、を製造するだめの過程。 44「請求の範囲43」に記載の過程において、該化合物はインターフェロンで ある。 45「請求の範囲25 、30 、40または41」のいずれかによって製造せ られた蛋白質様物質。 46「請求の範囲43.」によって製造せられた生物学的物質0 47、適当な実生核細胞を該遺伝子及び誘引可能な促進体連鎖を含むDNA分子 と選択可能な表現型に対するコードを有する遺伝子を含む結合されていないDN Aで共変転すること、適当な条件下で該実生核細胞を維持して該実生核細胞にか くして得られた非蛋白質様生物学的物質を合成又は集合させること、からなる非 蛋白質様生物学的物質を生成、調整されるかさもなければ遺伝子によって調整さ れる合成もしくは集合を行う過程。 48「#求の範囲47」により製造せられた非蛋白質生物学的物質。 49、「請求の範囲45」による蛋白質様物質の調薬上有効な量と、生理的に受 入れ可能々担体とからなる医薬組成物。 50「請求の範囲46」による生物学的物質の調薬上有効な量と、生理的に受入 れ可能な担体とからなる医薬組成物。 51「請求の範囲48」による生物学的物質の調薬上有効な量と、生理的に受入 れ可能な担体とからなる医薬組成物。 52「請求の範囲49 、50まだは51」のいずれかによる医薬組成物を患者 に投与することからなる治療方法053 核真生核細胞に該遺伝的欠陥を集める ことの出来る有能遺伝子と、該実生核細胞によっては発現されない選択可能な表 現型に対するコードを有する連結されていないDNA Ifとで共変転を行うこ とからなり、該共変転は該選択可能な表現型を獲得した実生核細胞が生存もしく は識別し得る適当な条件のもとで行われることからなる遺伝的に欠陥のある実生 核細胞の治療学的処理方法。 54「請求の範囲53」による方法において、該遺伝的に欠陥のある実生核細胞 はかま状細胞貧血症に関連する赤血球である。 55、「請求の範囲54」による方法において、該外部DNA]は正常なグロビ ンに対するコードを有する。 56[請求の範+[E53jによる方法において、該DNA lは医薬品に対す る耐性に対するコードを有する。 57 患者の遺伝的に欠陥のある細胞を取出すこと、該細胞に有能なグロビン遺 伝子および選択可能な表現型として医薬品耐性に関連する遺伝子で共変転を行な うこと、該共変転は該医薬品の存在下に行なわれる、そして該共変転せられた細 胞を該患者に戻すこと、からなる人間かま状細胞貧血病の治療方法。 58 外部DNA Iを適当な実生核細胞に挿入する過程において、該実生核細 胞は該実生核細胞を外部DNA Iと誘引可能な促進体DNA ■を含むDNA 分子及び該実生核細胞によっては発現されていない表現型に対するコードを有す る連結されていないDNA Itとで共変転をおこなうことからなり、該共変転 は該選択可能な表現型を獲得した実生核細胞の識別及び回復が可能である適当な 条件の下で行われることを特徴とする外部DNA lを適当な実生核細胞に挿入 する過程。 59「請求の範囲1.」の過程を用いて適当な実生核細胞を共変転すること、適 当な条件下で該共変転された実生核細胞を培養またはクローン化して該外部蛋白 質様物質を生成子る実生核細胞の複合体を得ること、そして該蛋白質様物質を該 実生核細胞から回収すること、162 からなる外部蛋白質様物質を製造するだめの過程。 特表昭59−501533 (5) 浄書(内、に笈更なし)
JP83502984A 1982-08-10 1983-08-10 蛋白質様物質の製造における真生核促進体連鎖の使用 Pending JPS59501533A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40678582A 1982-08-10 1982-08-10
US406785HUJP 1982-08-10
PCT/US1983/001240 WO1984000775A1 (en) 1982-08-10 1983-08-10 The use of eucaryotic promoter sequences in the production of proteinaceous materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59501533A true JPS59501533A (ja) 1984-08-30

Family

ID=23609447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP83502984A Pending JPS59501533A (ja) 1982-08-10 1983-08-10 蛋白質様物質の製造における真生核促進体連鎖の使用

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0116631A4 (ja)
JP (1) JPS59501533A (ja)
AU (1) AU2038283A (ja)
WO (1) WO1984000775A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4840896A (en) * 1983-11-02 1989-06-20 Integrated Genetics, Inc. Heteropolymeric protein
FR2601964A1 (fr) * 1986-07-23 1988-01-29 Pasteur Institut Procede de production in vitro d'un polypeptide determine dans des cellules de mammiferes ou des hybrides de celles-ci, et comportant integree dans leur genome la sequence codante pour le polypeptide determine.
US5614395A (en) * 1988-03-08 1997-03-25 Ciba-Geigy Corporation Chemically regulatable and anti-pathogenic DNA sequences and uses thereof
US6599510B1 (en) * 1993-11-23 2003-07-29 The Regents Of The University Of California Abundant extracellular products and methods for their production and use
US6475725B1 (en) 1997-06-20 2002-11-05 Baxter Aktiengesellschaft Recombinant cell clones having increased stability and methods of making and using the same
WO2022029302A1 (de) 2020-08-06 2022-02-10 Sms Group Gmbh VERFAHREN ZUR REGELUNG EINER STOPFENGIEßVORRICHTUNG IN EINER VAKUUM-INDUKTIONS-GIEßEINRICHTUNG, VORRICHTUNG ZUR AUTOMATISCHEN STEUERUNG EINER STOPFENGIEßVORRICHTUNG SOWIE ANLAGE ZUM CHARGIEREN, SCHMELZEN UND GIEßEN VON METALL UND METALL-LEGIERUNGEN UNTER VAKUUM UND/ODER SCHUTZGASATMOSPHÄRE

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4085203A (en) * 1972-04-26 1978-04-18 Burroughs Wellcome Co. Process for preparing vaccine
GB2016015B (en) * 1978-01-22 1982-05-06 Hayashibara Co Method of preparing interferon and preparations containing interferon
US4342832A (en) * 1979-07-05 1982-08-03 Genentech, Inc. Method of constructing a replicable cloning vehicle having quasi-synthetic genes
JPS57500408A (ja) * 1980-02-25 1982-03-11
US4396601A (en) * 1980-03-26 1983-08-02 The Regents Of The University Of Calif. Gene transfer in intact mammals

Also Published As

Publication number Publication date
EP0116631A1 (en) 1984-08-29
EP0116631A4 (en) 1986-04-15
AU2038283A (en) 1984-03-07
WO1984000775A1 (en) 1984-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU558061B2 (en) Processes for inserting dna into eucaryotic cells and for producing proteinaceous materials
US4634665A (en) Processes for inserting DNA into eucaryotic cells and for producing proteinaceous materials
US5179017A (en) Processes for inserting DNA into eucaryotic cells and for producing proteinaceous materials
Benavente et al. Inhibition of nucleolar reformation after microinjection of antibodies to RNA polymerase I into mitotic cells.
Peier et al. (Over) correction of FMR1 deficiency with YAC transgenics: behavioral and physical features
Macdonald et al. RNA regulatory element BLE1 directs the early steps of bicoid mRNA localization
Paigen et al. The molecular genetics of mammalian glucuronidase
JPH07501688A (ja) ヒト筋肉細胞の単離、増殖、分化及び遺伝子工学の方法及び細胞
JPH11514842A (ja) 遺伝子治療用修飾ステロイドホルモンおよびそれらの使用法
EP0247494A2 (en) Evaluation of insulin expression
JPH07503848A (ja) 遺伝子標的現象による同型遺伝子接合
DE2942780A1 (de) Eukaryotische zellen, eukaryotische protoplasten und vielzellige eukaryotische lebende organismen mit einem gehalt an durch lipidvesikel eingebrachter dna, verfahren zu ihrer herstellung von gen-produkten, zur immunisierung und zur behebung genetisch bedingter defekte
WO1981002425A1 (en) The use of eucaryotic promoter sequences in the production of proteinaceous materials
US5849997A (en) Vector for integration site independent gene expression in mammalian host cells
JP2001238681A (ja) 共培養による血液脳関門再構築モデル
US6455275B1 (en) DNA construct for producing proteinaceous materials in eucaryotic cells
JPH0235091A (ja) 哺乳動物細胞における発現の制御
CN105671079A (zh) 一种转人神经生长因子基因的小鼠及其制备方法和应用
JPS59501533A (ja) 蛋白質様物質の製造における真生核促進体連鎖の使用
EP1867716A1 (en) Model animal in which state of disease condition is observable in real time, gene construct for achieving the same and use of the same
JPS6143121A (ja) 組換え体因子8―r
Graf Gene Transformation: The introduction of genes into animal cells through the use of purified DNA has potential applications ranging from gene therapy to cancer research
WO2021190226A1 (zh) 单碱基编辑介导的剪接修复在制备治疗脊髓性肌萎缩症中的应用
JPH10509313A (ja) トランスジェニック生物およびその使用方法
Li et al. The chicken HMG-17 gene is dispensable for cell growth in vitro