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DE102006011918A1 - New recombinant nucleic acid, useful for controlled expression of foreign sequences, includes a regulatory unit, the tet-operator and an independent origin of replication - Google Patents

New recombinant nucleic acid, useful for controlled expression of foreign sequences, includes a regulatory unit, the tet-operator and an independent origin of replication Download PDF

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DE102006011918A1
DE102006011918A1 DE102006011918A DE102006011918A DE102006011918A1 DE 102006011918 A1 DE102006011918 A1 DE 102006011918A1 DE 102006011918 A DE102006011918 A DE 102006011918A DE 102006011918 A DE102006011918 A DE 102006011918A DE 102006011918 A1 DE102006011918 A1 DE 102006011918A1
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nucleic acid
expression
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sequence
cells
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DE102006011918A
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German (de)
Inventor
Dirk Dr. Gründemann
Edgar Prof. Dr. Schömig
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Universitaet zu Koeln
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Universitaet zu Koeln
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein rekombinantes Nukleinsäuremolekül zur Expression mindestens einer Femd-Nukleinsäure, deren Transkription unter der Kontrolle zumindest einer regulatorischen Einheit steht. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Expression mindestens einer Fremd-Nukleinsäure, bei dem die Fremd-Nukleinsäure in das Nukleinsäuremolekül kloniert wird. Das rekombinante Nukleinsäuremolekül umfasst mindestens einen Operator (tet-Operator) zur Bindung eines Tetrazyklin-Repressor-Moleküls, der zwischen dem die Fremd-Nukleinsäure umfassenden Sequenzabschnitt und der regulatorischen Einheit positioniert ist, und mindestens einen Replikationsursprung (oriP) zur selbstständigen Replikation des Nukleinsäuremoleküls.The invention relates to a recombinant nucleic acid molecule for expressing at least one foreign nucleic acid, the transcription of which is under the control of at least one regulatory unit. The invention further relates to a method for expressing at least one foreign nucleic acid, in which the foreign nucleic acid is cloned into the nucleic acid molecule. The recombinant nucleic acid molecule comprises at least one operator (tet operator) for binding a tetracycline repressor molecule, which is positioned between the sequence segment comprising the foreign nucleic acid and the regulatory unit, and at least one origin of replication (oriP) for independent replication of the nucleic acid molecule.

Description

Die Erfindung betrifft ein rekombinantes Nukleinsäuremolekül zur Expression mindestens einer Fremd-Nukleinsäure, deren Transkription unter der Kontrolle zumindest einer regulatorischen Einheit steht. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Expression mindestens einer Fremd-Nukleinsäure, bei dem die Fremd-Nukleinsäure in das Nukleinsäuremolekül kloniert wird.The The invention relates to a recombinant nucleic acid molecule for expression at least a foreign nucleic acid, whose transcription is under the control of at least one regulatory Unit stands. The invention further relates to a method for expression at least one foreign nucleic acid, in which the foreign nucleic acid cloned into the nucleic acid molecule becomes.

Der klassische Ansatz zur heterologen Proteinexpression in Mammalia-Zelllinien beruht auf Plasmiden (z.B. pcDNA3), die eine cDNA stromabwärts von einem starken viralen Promotor tragen. Im Rahmen einer stabilen Transfektion unter Antibiotika-Selektion überleben nur die Zellen, die das Plasmid in ihr Genom integrieren. In den überlebenden Zellen wird das gewünschte Protein dauerhaft (= konstitutiv) hergestellt. Die konstitutive Expression ist aber grundsätzlich ungünstig, beispielsweise wenn das Protein toxisch für die Zelle ist, was im Extremfall bereits während der Selektionsphase zu einem Absterben der gewünschten Zellen führt. Eine steuerbare Expression vermeidet diesen Nachteil. Dabei ist die Expression zunächst ausgeschaltet und wird nur bei Bedarf durch Zugabe eines Induktors eingeschaltet. Es gibt mehrere Systeme zur gesteuerten Expression von Proteinen in Mammalia-Zellen. Breite Anwendung findet das Tet-System, welches auf dem Tetrazyklin-Repressor beruht. Im einfachsten Fall (Yao et al., 1998) bindet hierbei der Tet-Repressor an seine Operator-Sequenz und blockiert damit die Transkription einer stromabwärts liegenden cDNA. Durch Zusatz von Tetrazyklin oder dessen Analogon Doxyzklin in das Kulturmedium wird die Expression eingeschaltet, wobei der Induktor an den Repressor bindet, der daraufhin den Operator freigibt. Kompliziertere Varianten wurden von Bujard und Kollegen entwickelt (Tet-On bzw. Tet-Off) (Gossen et al., 1994; Gossen and Bujard, 1992). Explizite Vorteile dieser steuerbaren Expression sind erstens die Möglichkeit der Dosierung der Expression durch Veränderung der Konzentration des Induktors und zweitens ein homogener Hintergrund. Bei der dauerhaften Expression müssen dagegen zwei separate Zelllinien (mit (= Vektor plus cDNA) und ohne (= Leervektor) Expression der cDNA) angelegt werden, um die Funktion des Proteins zu untersuchen. Während der Selektion kön nen dabei sekundäre Veränderungen entstehen, die die Vergleichbarkeit der Zelllinien aufheben.Of the classical approach to heterologous protein expression in mammalian cell lines based on plasmids (e.g., pcDNA3) containing a cDNA downstream of carry a strong viral promoter. As part of a stable Transfection under antibiotic selection only survive the cells that integrate the plasmid into their genome. In the surviving cells that will desired Protein produced permanently (= constitutively). The constitutive Expression is basically unfavorable, for example, if the protein is toxic to the cell, which in extreme cases already during the selection phase leads to death of the desired cells. A controllable expression avoids this disadvantage. Here is the expression first is switched off and only on demand by adding an inductor switched on. There are several systems for controlled expression of proteins in mammalian cells. Widely used is the Tet system, which is based on the tetracycline repressor. In the simplest case (Yao et al., 1998), the Tet repressor binds to its Operator sequence, thus blocking the transcription of a downstream cDNA. By addition of tetracycline or its analogue Doxyzklin in the culture medium, the expression is turned on, wherein the inductor binds to the repressor, who then releases the operator. complicated Variants were developed by Bujard and colleagues (Tet-On and Tet-Off) (Gossen et al., 1994; Gossen and Bujard, 1992). Explicit benefits This controllable expression, first, the possibility of dosing the Expression through change the concentration of the inductor and secondly a homogeneous background. In the case of permanent expression must however, two separate cell lines (with (= vector plus cDNA) and without (= Empty vector) expression of the cDNA) can be applied to the function of the protein. While of the selection doing secondary changes arise, which abolish the comparability of the cell lines.

Bei dem Flp-InTM-T-RExTM-System (kurz FIT-System) der Fa. Invitrogen wird in der 1. Transfektion ein Plasmid im Genom integriert, welches eine FRT-Sequenz trägt (= FLP recombinase target site). In der 2. Transfektion wird ein Expressionsplasmid für den Tet-Repressor an einer anderen Stelle im Genom integriert. Bei der 3. Transfektion werden schließlich zwei Plasmide gleichzeitig transfiziert, pOG44, ein Expressionsplasmid für die FLP-Rekombinase, und pcDNA5/FRT/TO plus cDNA. Die transient exprimierte Rekombinase fügt das pcDNA5-Plasmid in die genomische FRT-Stelle ein. Dem Resistenzgen auf dem pcDNA5-Plasmid fehlt das Start-Codon, so dass bei zufälliger Integration des Plasmids in das Genom keine resistenten Zellen entstehen. Nur bei geordnetem Einbau über die FRT-Stelle entstehen resistente Zellen. Daraus resultiert homogenes Zellmaterial, so dass die in anderen Systemen erforderliche klonale Vereinzelung und Testung einzelner Zellklone (wegen der zufälligen Plasmidintegration an unterschiedliche Positionen im Genom) hier nicht erforderlich ist. Es ist aber ein Nachteil dieses Systems, dass die Transfektion einer Zelllinie 10 Wochen dauert (alle 3 Transfektionen nacheinander, inklusive jeweils klonaler Vereinzelung nach den ersten beiden Transfektionen) oder mindestens 3 Wochen benötigt werden, wenn die Zelllinie nach den ersten beiden Transfektionen zugekauft wird, was wiederum die Kosten deutlich erhöht. Der entscheidende Nachteil der bekannten Systeme liegt aber vor allem darin, dass eine erfolgreiche Rekombination ein seltenes Ereignis ist, so dass die Effizienzen der Transfektionen sehr gering sind.In the case of the Flp-In -T-REx system (short FIT system) from Invitrogen, a plasmid is integrated in the first transfection into the genome which carries an FRT sequence (= FLP recombinase target site). In the second transfection, an expression plasmid for the Tet repressor is integrated at another site in the genome. Finally, in the third transfection, two plasmids are transfected simultaneously, pOG44, an expression plasmid for the FLP recombinase, and pcDNA5 / FRT / TO plus cDNA. The transiently expressed recombinase inserts the pcDNA5 plasmid into the genomic FRT site. The resistance gene on the pcDNA5 plasmid lacks the start codon, so that upon random integration of the plasmid into the genome no resistant cells arise. Resistant cells are formed only if ordered via the FRT site. This results in homogeneous cell material, so that the clone singulation and testing of individual cell clones required in other systems (because of the random plasmid integration at different positions in the genome) is not required here. However, it is a disadvantage of this system that the transfection of a cell line takes 10 weeks (all 3 transfections in succession, including each clonal separation after the first two transfections) or at least 3 weeks are needed if the cell line is purchased after the first two transfections, which in turn significantly increases costs. The decisive disadvantage of the known systems, however, lies above all in the fact that a successful recombination is a rare event, so that the efficiencies of the transfections are very low.

Aus der WO 99/00510 A1 sind ein Verfahren und ein Vektor zur gesteuerten Expression eines Fremd-DNA-Gens in Säugerzellen bekannt, wobei die Transkription durch den mit Tetrazyklin induzierbaren Tetrazyklinresistenz-Operator (tet-Operator) kontrolliert wird. Der rekombinante Vektor enthält einen Säugetier-Promotor mit einem TATA-Element, zumindest einen tet-Operator und das Fremd-DNA-Gen. Dieser Vektor beinhaltet entweder zusätzlich auch das Gen für den Tetrazyklin-Repressor (tet-Repressor) oder er wird in Zellen eingebracht, die das Tetrazyklin-Repressor-Protein (tet-Repressor) konstitutiv exprimieren. Durch Zugabe von Tetrazyklin kann dann die Expression des Fremdproteins induziert werden. Die hier verwendeten viralen Vektoren integrieren dabei in das Genom der Wirtszellen, d. h. es ist eine klonale Vereinzelung erforderlich und die Effizienz des Verfahrens ist sehr gering.Out WO 99/00510 A1 discloses a method and a controlled vector Expression of a foreign DNA gene in mammalian cells known, the Transcription by the tetracycline inducible tetracycline resistance operator (tet operator) is controlled. The recombinant vector contains a mammalian promoter with a TATA element, at least one tet operator and the foreign DNA gene. This vector either additionally contains the gene for the tetracycline repressor (Tet repressor) or it is introduced into cells containing the tetracycline repressor protein (tet repressor) constitutively express. By adding tetracycline then the expression of the foreign protein can be induced. The Here used viral vectors integrate into the genome the host cells, d. H. it is a clonal separation required and the efficiency of the process is very low.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Nukleinsäure und ein Verfahren der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die eine schnelle und effektive Proteinexpression ermöglichen.It Object of the invention, a nucleic acid and a method of the initially mentioned type available to provide a fast and effective protein expression.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein rekombinantes Nukleinsäuremolekül gelöst, das mindestens einen Operator (tet-Operator) zur Bindung eines Tetrazyklin-Repressor-Moleküls, der zwischen dem die Fremd-Nukleinsäure umfassenden Sequenzabschnitt und der regulatorischen Einheit positioniert ist, und mindestens einen Replikationsursprung (oriP) zur selbstständigen Replikation des Nukleinsäuremoleküls umfasst.The object is achieved by a recombinant nucleic acid molecule, the at least one operator (tet operator) for binding a tetracycline repressor molecule, which is positioned between the sequence comprising the foreign nucleic acid sequence and the regulatory unit, and at least one replication origin (oriP) for independent replication of the nucleic acid molecule.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner durch ein Verfahren zur Expression mindestens einer Fremd-Nukleinsäure gelöst, das durch die folgenden Schritte charakterisiert ist:

  • a) Klonieren der Fremd-Nukleinsäure in das erfindungsgemäße Nukleinsäuremolekül,
  • b) Einbringen des Nukleinsäuremoleküls in geeignete Zellen,
  • c) Stabile, episomale Vermehrung des Nukleinsäuremoleküls in den Zellen und
  • D) Inkubation der transfizierten Zellen mit einer Substanz (Induktor), vorzugsweise mit Tetrazyklin oder Doxyzyklin als Induktor, welche die Expression der Fremd-Nukleinsäure induziert.
The object is further achieved according to the invention by a method for expressing at least one foreign nucleic acid which is characterized by the following steps:
  • a) cloning of the foreign nucleic acid into the nucleic acid molecule according to the invention,
  • b) introducing the nucleic acid molecule into suitable cells,
  • c) Stable, episomal propagation of the nucleic acid molecule in the cells and
  • D) incubation of the transfected cells with a substance (inducer), preferably with tetracycline or doxycycline as an inducer, which induces the expression of the foreign nucleic acid.

Das erfindungsgemäße Nukleinsäuremolekül wird, beispielsweise wie das Epstein-Barr-Virus, stabil episomal vermehrt, d.h. eine Integration in das Genom findet nicht statt (Yates et al., 1985; Young et al., 1988). Während bei einer klassischen Integration aus 10 Millionen transfizierten Zellen lediglich ca. 100 Klone resultieren, womit die Erfolgsquote bei höchstens 0.001 % liegt, sind nach der Transfektion des erfindungsgemäßen Nukleinsäuremoleküls ca. 1 % der transfizierten Zellen stabil vermehrungsfähig (Leight and Sugden, 2001). Folglich läuft das erfindungsgemäße Verfahren mindestens 1000-mal effizienter ab als die herkömmlichen Verfahren. Das erfindungsgemäße Nukleinsäuremolekül enthält dabei alle Elemente für eine mittels Tetrazyklin steuerbare Expression, so dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren lediglich eine einzige Transfektion erforderlich ist. Daraus entsteht insgesamt eine enorme Zeitersparnis, denn die Transfektion einer Zelllinie dauert beim erfindungsgemäßen Verfahren nur noch ca. 1 Woche, statt wie bisher mindestens 3 Wochen (FIT-System). Während die bekannten Syteme Rekombinase-abhängig sind, also aufgrund der geringen Rekombinationswahrscheinlichkeit eine sehr geringe Effizienz aufweisen, kommt das erfindungsgemäße Verfahren ohne Rekombinase aus, d. h. mit einer einzigen Transfektion werden alle benötigten Elemente in die Zellen eingeschleust. Die Erfolgsquote liegt deshalb nahezu bei 100%.The Nucleic acid molecule according to the invention for example, like the Epstein-Barr virus, stably episomally proliferated, i.e. an integration into the genome does not take place (Yates et al., 1985; Young et al., 1988). While at a classic Integration of 10 million transfected cells only approx. 100 clones result, bringing the success rate at most 0.001%, approx. 1 after transfection of the nucleic acid molecule according to the invention % of the transfected cells stably reproducible (Leight and Sugden, 2001). consequently is that going? inventive method at least 1000 times more efficient than conventional methods. The nucleic acid molecule according to the invention contains all elements for a controllable by tetracycline expression, so that in the inventive method only a single transfection is required. That turns into Overall, a huge time savings, because the transfection of a Cell line takes in the process according to the invention only about 1 week instead of the previous 3 weeks (FIT-System). While the Known systems recombinase-dependent are due to the low recombination probability have a very low efficiency, the process of the invention comes without recombinase, d. H. be with a single transfection all needed Elements are introduced into the cells. The success rate is therefore almost at 100%.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Nukleinsäuremolekül mindestens einen Sequenzabschnitt enthält, der eine das Tetrazyklin-Repressor-Molekül kodierende Nukleinsäuresequenz umfasst. Hierdurch kann die vollständige Transfektion zeitsparend auch dann in nur einem Schritt durchgeführt werden, wenn die Wirtszelle den Tetrazyklin-Repressor nicht konstitutiv exprimiert. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn das erfindungsgemäße Nukleinsäuremolekül eine Kassette zur Expression des Tetrazyklin-Repressor-Moleküls (tet-Repressor) umfasst. Diese kann beispielsweise einen geeigneten Promotor und vorzugsweise ein eukaryontisches Strukturgen, beispielsweise ein β-Globulin-Intron, zur Imitation einer eukaryontischen Expression umfassen. Zusätzlich kann sich an die Nukleinsäuresequenz, die den Tetrazyklin-Repressor kodiert, ein polyA-Signal anschließen.In Advantageous embodiment of the invention is provided that the Nucleic acid molecule according to the invention at least contains a sequence section, the nucleic acid sequence encoding the tetracycline repressor molecule includes. This makes the complete transfection time-saving even then be done in just one step, if the host cell the tetracycline repressor is not constitutively expressed. In this In this case, it is advantageous if the nucleic acid molecule according to the invention is a cassette for expression of the tetracycline repressor molecule (tet repressor). This can, for example, a suitable Promoter and preferably a eukaryotic structural gene, for example a β-globulin intron, to imitate eukaryotic expression. In addition, can to the nucleic acid sequence, which encodes the tetracycline repressor, connect a polyA signal.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sequenzabschnitt, der die das Tetrazyklin-Repressor-Molekül kodierende Nukleinsäuresequenz umfasst, und der Sequenzabschnitt, der eine die Fremd-Nukleinsäure kodierende Nukleinsäuresequenz umfasst, in Bezug auf die Transkriptionsrichtung gleich orientiert sind. Bei gleicher Orientierung dieser beiden Bestandteile im Molekül kann eine effektive Transfektion mit hoher Transfektionsrate und starker anschließender Expression des Fremdproteins gewährleistet werden.In particularly advantageous embodiment of the invention is provided that the sequence portion encoding the tetracycline repressor molecule nucleic acid sequence and the sequence portion encoding a foreign nucleic acid nucleic acid sequence includes, with respect to the direction of transcription oriented the same are. With the same orientation of these two components in the molecule, a effective transfection with high transfection rate and strong subsequent expression of the foreign protein become.

Vorzugsweise ist das erfindungsgemäße Nukleinsäuremolekül ein ringförmiger DNA-Vektor, vorzugsweise ein episomales Plasmid. Bei der Verwendung eines selbst-replizierenden, episomalen Plasmids, das beispielsweise für humane und Primatenzellen spezifische Epstein-Barr-Virus-Komponenten enthält, kann das erfindungsgemäße Verfahren optimal an die in der Biomedizin hauptsächlich verwendeten humanen Zelllinien angepasst werden. Die Größe der erfindungsgemäßen Plasmide, beispielsweise des Plasmids pEBTet (z.B. 13.3 kb inkl. cDNA), im Vergleich zu beispielsweise pcDNA5-Plasmiden (z.B. 6.9 kb inkl. cDNA) ist dabei nicht problematisch, d. h. hat keine negativen Auswirkungen auf die Effizienz des Verfahrens.Preferably if the nucleic acid molecule according to the invention is an annular DNA vector, preferably an episomal plasmid. When using a self-replicating, episomal plasmid, for example, for human and primate cells contains specific Epstein-Barr virus components, the inventive method optimally to the human biomedicine mainly used Cell lines are adapted. The size of the plasmids according to the invention, for example, the plasmid pEBTet (e.g., 13.3 kb including cDNA), in Comparison to, for example, pcDNA5 plasmids (e.g., 6.9 kb incl. cDNA) is not problematic, d. H. has no negative effects on the efficiency of the process.

Insbesondere, wenn das erfindungsgemäße Nukleinsäuremolekül ein ringförmiger DNA-Vektor ist, sollten sowohl die Kassette zur Expression des Tetrazyklin-Repressor-Moleküls als auch die regulatorische Einheit zur Steuerung der Transkription der Fremd-Nukleinsäure, der tet-Operator und der die Fremd-Nukleinsäure umfassende Sequenzabschnitt im Molekül derart angeordnet und orientiert sein, dass die Transkription jeweils in der gleichen Richtung verläuft. Bei dieser Konstruktion des Vektors wird in vorteilhafter Weise eine hohe Transfektionsrate mit starker anschließender Expression des Fremdproteins gewährleistet.Especially, when the nucleic acid molecule of the invention is an annular DNA vector should be both the cassette for expression of the tetracycline repressor molecule and the regulatory unit for controlling the transcription of the foreign nucleic acid, the tet operator and the foreign nucleic acid comprising Sequence section in the molecule be arranged and oriented so that the transcription respectively in the same direction. In this construction of the vector is advantageously a high transfection rate with strong subsequent expression of the foreign protein guaranteed.

Wenn mehrere, vorzugsweise zwei, tet-Operatoren vorgesehen sind, kann die Expression des Fremdproteins in Abwesenheit des Induktors praktisch vollständig unterdrückt werden.If several, preferably two, tet operators are provided may the expression of the foreign protein in the absence of the inducer practically Completely repressed become.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nukleinsäuremoleküls ist vorgesehen, dass die regulatorische Einheit zur Steuerung der Transkription der Fremd-Nukleinsäure ein Promotor, vorzugsweise der CMV-Promotor, ist.In Further embodiment of the nucleic acid molecule according to the invention is provided, that the regulatory unit to control transcription the foreign nucleic acid a promoter, preferably the CMV promoter.

Vorzugsweise enthält die Promotorsequenz den (oder die) tet-Operator-Sequenz(en).Preferably contains the promoter sequence the (or the) tet operator sequence (s).

Vorzugsweise ist die Fremd-Nukleinsäure eine cDNA-Sequenz.Preferably is the foreign nucleic acid a cDNA sequence.

Die Kassette zur Expression des Tetrazyklin-Repressor-Moleküls umfasst vorzugsweise einen Promotor, insbesondere den RSV-LTR-Promotor, und vorzugsweise ein Gen eines eukaryontischen Peptids oder Proteins, insbesondere das Kaninchen β-Globulin-Intron II.The Cassette for expression of the tetracycline repressor molecule preferably a promoter, in particular the RSV LTR promoter, and preferably a gene of a eukaryotic peptide or protein, in particular the rabbit β-globulin intron II.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Nukleinsäuremoleküls ist ferner vorgesehen, dass oriP der Replikationsursprung des Epstein-Barr-Virus ist und/oder das Molekül zusätzlich eine Kassette zur Expression des Epstein-Barr-Nuclear-Antigen 1 (EBNA-1) umfasst. Diese Konstruktion des Vektors mit für humane und Primatenzellen spezifischen Epstein-Barr-Virus-Komponenten ermöglicht die selbstständige episomale Replikation des Moleküls und gleichzeitig eine optimale Anpassung des erfindungsgemäßen Verfahrens an die in der Biomedizin hauptsächlich verwendeten humanen Zelllinien.In Advantageous embodiment of the nucleic acid molecule according to the invention is also provided that oriP the replication origin of Epstein-Barr virus is and / or the molecule additionally a cassette for expression of Epstein-Barr Nuclear Antigen 1 (EBNA-1). This construction of the vector with for human and primate cells specific Epstein-Barr virus components allows the self-reliant episomal Replication of the molecule and at the same time an optimal adaptation of the method according to the invention to those in biomedicine mainly used human cell lines.

Die Erfindung umfasst insbesondere auch ein Nukleinsäuremolekül mit einer Nukleotidsequenz, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer

  • a) rekombinanten Nukleotidsequenz, welche eine Kassette zur Expression einer beliebigen Nukleinsäure, vorzugsweise einer cDNA, mit mindestens einem Operator zur Bindung eines Tetrazyklin-Repressor-Moleküls, eine Kassette zur Expression des Tetrazyklin-Repressors, eine Kassette zur Expression des Epstein-Barr-Nuclear-Antigen 1 (EBNA-1) und einen Epstein-Barr-Virus-Replikationsursprung umfasst;
  • b) rekombinanten Nukleotidsequenz, welche eine beliebige Kombination der Nukleotidsequenzen gemäß Seq ID No: 2, 3, 4 und 7 oder der Nukleotidsequenzen gemäß Seq ID No: 2 bis 5 und 7 umfasst;
  • c) rekombinanten Nukleotidsequenz gem Seq ID No: 1 oder Seq ID No: 9;
  • d) Nukleotidsequenz, welche sich von den Nukleotidsequenzen gemäß a), b) oder c) durch den Austausch zumindest eines Codons gegen ein synony mes Codon unterscheidet;
  • e) Nukleotidsequenz, deren komplementärer Strang mit den Nukleotidsequenzen gemäß a), b), c) oder d) hybridisiert;
  • f) Nukleotidsequenz, welche zu mindestens 80 %, vorzugsweise 90 %, insbesondere 95 %, mit der Nukleotidsequenz gemäß a), b), c), d) oder e) identisch ist;
  • g) Nukleotidsequenz, welche dem komplementären Strang der Nukleotidsequenzen gemäß a) bis f) entspricht.
In particular, the invention also encompasses a nucleic acid molecule having a nucleotide sequence which is selected from the group consisting of a nucleotide sequence
  • a) recombinant nucleotide sequence which comprises a cassette for expression of any nucleic acid, preferably a cDNA, with at least one operator for binding a tetracycline repressor molecule, a cassette for expression of the tetracycline repressor, a cassette for expressing the Epstein-Barr nuclear Antigen 1 (EBNA-1) and an Epstein-Barr virus origin of replication;
  • b) recombinant nucleotide sequence comprising any combination of the nucleotide sequences according to SEQ ID NO: 2, 3, 4 and 7 or the nucleotide sequences according to SEQ ID NO: 2 to 5 and 7;
  • c) recombinant nucleotide sequence according to ID No: 1 or SEQ ID No: 9;
  • d) nucleotide sequence which differs from the nucleotide sequences according to a), b) or c) by the exchange of at least one codon for a synonymous mes codon;
  • e) nucleotide sequence whose complementary strand hybridizes with the nucleotide sequences according to a), b), c) or d);
  • f) nucleotide sequence which is identical to at least 80%, preferably 90%, in particular 95%, with the nucleotide sequence according to a), b), c), d) or e);
  • g) nucleotide sequence which corresponds to the complementary strand of the nucleotide sequences according to a) to f).

Die Erfindung umfasst ferner Zellen, welche das erfindungsgemäße Nukleinsäuremolekül enthalten, Zellkulturen und transgene Tiere, welche diese Zellen enthalten, und Proteine, die mittels des erfindungsgemäßen Nukleinsäuremoleküls, der genannten Zellen und/oder der genannten transgenen Tiere hergestellt wurden.The The invention further encompasses cells containing the nucleic acid molecule of the invention cell cultures and transgenic animals containing these cells and proteins, the means of the nucleic acid molecule according to the invention, the said cells and / or said transgenic animals.

Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Abbildungen und Ausführungsbeispiele beispielhaft näher erläutert.The The invention will be explained below with reference to the figures and exemplary embodiments exemplified in more detail.

In den Abbildungen zeigtIn shows the pictures

1 eine Plasmidkarte einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nukleinsäuremoleküls (pEBTet) ohne Fremd-Nukleinsäure-Insert, in der die funktionellen Elemente, deren Orientierung und die Klonierungsstellen für die cDNA markiert sind, 1 a plasmid map of an embodiment of the nucleic acid molecule according to the invention (pEBTet) without a foreign nucleic acid insert in which the functional elements, their orientation and the cloning sites for the cDNA are marked,

2 eine Plasmidkarte einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nukleinsäuremoleküls mit cDNA-Insert „SLC22A16" (pEBTet/SLC22A16h), in der die funktionellen Elemente, deren Orientierung und die Klonierungsstellen für die cDNA markiert sind, 2 a plasmid map of an embodiment of the nucleic acid molecule according to the invention with cDNA insert "SLC22A16" (pEBTet / SLC22A16h) in which the functional elements, their orientation and the cloning sites for the cDNA are marked,

3 eine Plasmidkarte für ein alternatives Konstrukt, bei dem die Kassette zur Expression des Tet-Repressors gegenüber pEB-Tet/SLC22A16h (2) umgedreht wurde (siehe Pfeile), 3 A plasmid map for an alternative construct, in which the cassette for expression of the Tet repressor against pEB Tet / SLC22A16h ( 2 ) was turned over (see arrows),

4 einen Northern-Blot zur Analyse der Steuerbarkeit für pEB-Tet/SLC22A16h, wobei die quantitative Auswertung per PhosphorImager (Fujifilm BAS-1800 II) erfolgte, 4 a Northern Blot for the analysis of controllability for pEB-Tet / SLC22A16h, wherein the quantitative evaluation was carried out by means of PhosphorImager (Fujifilm BAS-1800 II),

5 ein Balkendiagramm der Aufnahme von Ergothionein in pEB-Tet/ETTh-transfizierte Zellen, wobei der endogene Ergothionein-Gehalt beider Zellsorten durch Inkubation (1 min) mit KRH-Puffer ohne Zusatz von Ergothionein bestimmt und von den Gesamtaufnahmen in Gegenwart von Substrat subtrahiert wurde, und 5 a bar graph of the uptake of ergothionein into pEB-Tet / ETTh-transfected cells, wherein the endogenous content of ergothioneine in both cell types was determined by incubation (1 min) with KRH buffer without addition of ergothionein and subtracted from the total uptake in the presence of substrate, and

6 Fluoreszenzmikroskopische Aufnahmen zum Nachweis der Steuerung der Expression einer ETTh-GFP-Chimäre durch Vorinkubation mit Doxyzyklin, wobei die eingesetzten 293-Zellen mit pEB-Tet/ETTh-GFP transfiziert und mit Puromycin selektiert wurden, die Anfärbung mit Trypanblau zeigt die Zellmembranen aller Zellen im Sichtfeld. 6 Fluorescence microscopy images for detecting the control of the expression of an ETTh-GFP chimera by pre-incubation with doxycycline, wherein the 293 cells used were transfected with pEB-Tet / ETTh-GFP and selected with puromycin, staining with trypan blue shows the cell membranes of all cells in the field of view.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Expressionsvektor (pEBTet, Seq ID No: 9). Diese Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Plasmids enthält folgende Elemente:

  • 1) pUC-Replikationsursprung und Ampicillin-Resistenzgen für die Vermehrung in E. coli,
  • 2) Kassette zur Expression eines Proteins für Puromycin-Resistenz in Mammalia-Zellen (mit SV40-Promotor und Polyadenylierungssignal (SV40 late)),
  • 3) Kassette zur Expression des Tetrazyklin-Repressors (Tet-Repressor, Seq ID No: 2; mit RSV-LTR-Promotor, beta-Globin-Intron II (Kaninchen, Seq ID No: 5) und Polyadenylierungssignal (SV40 late)),
  • 4) Kassette zur Expression beliebiger cDNAs (hier ohne cDNA-Insert) mit CMV-Promotor (Seq ID No: 8) inkl. 2 × Tet-Operator (Seq ID No: 7), Klonierungsregion (multiple cloning site) und Polyadenylierungssignal (BGH), und
  • 5) Epstein-Barr-Virus-Replikationsursprung (oriP, Seq ID No: 3) und Kassette zur Expression von EBNA-1 (Seq ID No: 4).
1 shows an expression vector according to the invention (pEBTet, Seq ID No: 9). This embodiment of a plasmid according to the invention contains the following elements:
  • 1) pUC origin of replication and ampicillin resistance gene for propagation in E. coli,
  • 2) cassette for expression of a protein for puromycin resistance in mammalian cells (with SV40 promoter and polyadenylation signal (SV40 late)),
  • 3) cassette for expression of the tetracycline repressor (Tet repressor, SEQ ID No: 2, with RSV LTR promoter, beta globin intron II (rabbit, Seq ID No: 5) and polyadenylation signal (SV40 late)),
  • 4) cassette for expression of any cDNAs (here without cDNA insert) with CMV promoter (Seq ID No: 8) including 2 × Tet operator (Seq ID No: 7), cloning site (multiple cloning site) and polyadenylation signal (BGH ), and
  • 5) Epstein-Barr virus origin of replication (oriP, Seq ID No: 3) and cassette for expression of EBNA-1 (Seq ID No: 4).

pEBTet basiert auf dem Plasmid pCEP-Pu (Kohfeldt et al., 1997). Erfindungsgemäß wurde eine Kassette zur Expression des Tet-Repressors (Yao et al. 1998) und eine Kassette zur steuerbaren Expression einer beliebigen cDNA hinzugefügt. Die Epstein-Barr-Virus-Elemente oriP und EBNA-1 sorgen für eine episomale Vermehrung des Plasmids in humanen und Primatenzelllinien, d.h. eine Integration in das Genom findet nicht statt. Eine klonale Vereinzelung ist also nicht erforderlich, da das Plasmid nicht in das Genom integriert. Die Selektion der transfizierten Zellen erfolgt durch Inkubation mit Puromycin (3 μg/ml). Nach der Selektionsphase kann die Expression der cDNA durch Zugabe von Tetrazyklin oder Doxyzyklin (1 μg/ml) in das Kulturmedium eingeschaltet werden. Im Grundzustand (= ausgeschaltet) wird praktisch keine mRNA produziert.pEBTet based on the plasmid pCEP-Pu (Kohfeldt et al., 1997). According to the invention was a cassette for the expression of the Tet repressor (Yao et al., 1998) and a cassette for controllably expressing any cDNA added. The Epstein-Barr virus elements oriP and EBNA-1 provide episomal multiplication of the plasmid in human and primate cell lines, i. an integration into the genome does not take place. A clonal singulation is so not required because the plasmid is not integrated into the genome. The selection of the transfected cells is carried out by incubation with puromycin (3 μg / ml). After the selection phase, the expression of the cDNA by addition of tetracycline or doxycycline (1 μg / ml) into the culture medium become. In the ground state (= switched off) there is virtually no mRNA produced.

2 zeigt den erfindungsgemäßen Expressionsvektor gemäß 1 mit cDNA-Insert (pEBTet/SLC22A16h, Seq ID No: 1). Die cDNA des humanen Proteins ETTh (Ergothionein-Transporters, Gensymbol SLC22A4, Seq ID No: 6) wurde hier in die Klonierungsregion von pEBTet (Seq ID No: 9) eingefügt. 2 shows the expression vector of the invention according to 1 with cDNA insert (pEBTet / SLC22A16h, Seq ID No: 1). The cDNA of the human protein ETTh (ergothionein transporter, gene symbol SLC22A4, SEQ ID No: 6) was inserted here into the cloning region of pEBTet (Seq ID No: 9).

3 zeigt ein alternatives Konstrukt, bei dem die Kassette zur Expression des Tet-Repressors im Vergleich zum Vektor gemäß 2 hinsichtlich seiner Orientierung umgedreht wurde. Dieses Konstrukt ergab bei einer Transfektion und Selektion mit 3 μg/ml Puromycin nur sehr wenige überlebende Zellen, die sich nicht vermehrten. Eine parallele Transfektion mit pEBTet ergab dagegen viele überlebende Zellen, die sich schnell vermehrten. Folglich ist die gleichgerichtete Orientierung der beiden wesentlichen Expressionskassetten in Bezug auf die Transkriptionsrichtung für die Transfektionsrate und somit auch die Expression des Fremdproteins von entscheidender Bedeutung. Erfindungsgemäß sollten daher der Sequenzabschnitt, der die das Tetrazyklin-Repressor-Molekül kodierende Nukleinsäuresequenz umfasst, und der Sequenzabschnitt, der eine die Fremd-Nukleinsäure kodierende Nukleinsäuresequenz umfasst, in Bezug auf die Transkriptionsrichtung gleich orientiert sein. 3 shows an alternative construct in which the cassette for expression of the Tet repressor compared to the vector according to 2 was reversed in terms of its orientation. This construct, when transfected and selected with 3 μg / ml puromycin, yielded very few surviving cells that did not multiply. In contrast, parallel transfection with pEBTet yielded many surviving cells that rapidly multiplied. Consequently, the rectified orientation of the two essential expression cassettes with respect to the direction of transcription for the transfection rate and thus also the expression of the foreign protein is of crucial importance. According to the invention, therefore, the sequence section which comprises the nucleic acid sequence coding for the tetracycline repressor molecule and the sequence section which comprises a nucleic acid sequence coding for the foreign nucleic acid should be oriented identically with respect to the direction of transcription.

4 zeigt einen Northern-Blot zur Analyse der Steuerbarkeit für pEB-Tet/SLC22A16h. 293-Zellen wurden mit dem Plasmid pEBTet/SLC22A16h transfiziert. Nach Selektion mit Puromycin wurden die Zellen ca. 20 h mit oder ohne Doxyzyklin im Medium kultiviert. Mit der aus beiden Ansätzen gewonnenen mRNA wurde ein Northern-Blot durchgeführt, der zuerst mit einer Sonde gegen SLC22A16h und dann gegen GAPDH (Kontrolle der mRNA-Beladung) hybridisiert wurde. Die quantitative Auswertung erfolgte per PhosphorImager (Fujifilm BAS-1800 II). Die durchgeführten Versuche mit dem pEBTet-Vektor belegen, dass wichtige günstige Eigenschaften des FIT-Systems erhalten bleiben, d. h. die Steuerbarkeit (geringe basale Expression, hohe Expression im eingeschalteten Zustand) entspricht der des FIT-Systems. Das Verhältnis von SLC22A16h-mRNA (ausgeschaltet) zu SLC22A16h-mRNA (eingeschaltet) ist dabei kleiner 1%, d. h. der erfindungsgemäße Vektor ermöglicht eine präzise Regulation der Expression. 4 shows a Northern blot for analysis of controllability for pEB-Tet / SLC22A16h. 293 cells were transfected with the plasmid pEBTet / SLC22A16h. After selection with puromycin, the cells were cultured for about 20 h with or without doxycycline in the medium. The mRNA obtained from both batches was subjected to a Northern blot which was first hybridized with a probe against SLC22A16h and then against GAPDH (control of mRNA loading). The quantitative evaluation was carried out by PhosphorImager (Fujifilm BAS-1800 II). The experiments carried out with the pEBTet vector prove that important favorable properties of the FIT system are retained, ie the controllability (low basal expression, high expression when switched on) corresponds to that of the FIT system. The ratio of SLC22A16h mRNA (switched off) to SLC22A16h mRNA (switched on) is less than 1%, ie the vector according to the invention makes it possible to precisely regulate the expression.

Beispiel 1: Einschalten der Proteinexpression durch Vorinkubation mit Doxyzyklin steigert die Aufnahme von Ergothionein in pEB-Tet/ETTh-transfizierte ZellenExample 1: Turn on protein expression by pre-incubation with doxycycline increases the uptake of ergothioneine into pEB-Tet / ETTh-transfected cells

Der endogene Ergothionein-Gehalt beider Zellsorten wurde durch Inkubation (1 min) mit KRH-Puffer ohne Zusatz von Ergothionein bestimmt und von den Gesamtaufnahmen in Gegenwart von Substrat subtrahiert. Gezeigt wird in 5 also die tatsächliche Aufnahme während der Inkubation (1 min) mit Substrat. Aus anderen Experimenten ist bekannt, dass die unspezifische, also nicht durch ETT vermittelte Aufnahme von ET z.B. durch Diffusion hier vernachlässigbar klein ist.The endogenous ergothioneine content of both cell types was determined by incubation (1 min) with KRH buffer without the addition of ergothionein and subtracted from the total uptake in the presence of substrate. Shown in 5 ie the actual uptake during incubation (1 min) with substrate. It is known from other experiments that the nonspecific uptake of ET, eg not mediated by ETT, is negligible due to diffusion.

Die cDNA des humanen Ergothionein-Transporters ETTh (Gensymbol SLC22A4) mit vollständigem offenen Leserahmen wurde über die Hin dIII- und Not I-Stellen in den Vektor pEBTet (Seq ID No: 9) eingesetzt. Mit dem resultierenden Konstrukt, pEBTet/ETTh, wurden 293-Zellen, eine humane embryonale Nierenzelllinie, transfiziert. Die aus der Selektion mit 3 μg/ml Puromycin hervorgegangenen Zellen wurden in Poly-Ornithin-beschichteten Polystyrolschäl chen (Durchmesser ca. 6 cm) ausgesät und ca. 3 Tage inkubiert. In den letzten 16 h vor dem Funktionstest wurde eine Hälfte der Schälchen mit 1 μg/ml Doxyzyklin inkubiert, um die Expression des Transporters einzuschalten. Im Rahmen des Funktionstests wurden die Schäfchen 20 min in 4.0 ml KRH-Puffer (5.6 mM (+)-Glucose, 125 mM NaCl, 4.8 mM KCl, 1.2 mM KH2PO4, 1.2 mM CaCl2, 1.2 mM MgSO4 und 25 mM HEPES-NaOH pH 7.4) bei 37 °C vorinkubiert und anschließend für 1 min mit 2 ml 10 μmol/l Ergothionein (ET) in KRH-Puffer inkubiert. Die Zellen wurden abschließend viermal mit je 4 ml eiskaltem KRH-Puffer gewaschen, um extrazelluläres ET zu entfernen, und dann mit 4 mmol/l HClO4 aufgeschlossen. Der ET-Gehalt der Lysate wurde mittels LC-MS/MS bestimmt. Die Auswertung der Daten (5) ergab eine sehr geringe Transportaktivität im ausgeschalteten Zustand (Doxyzyklin minus: 1.8 ± 1.6 pmol min–1 mg Protein–1) und eine hohe Expression im eingeschalteten Zustand (Doxyzyklin plus: 46 ± 9 pmol min–1 mg Protein–1). Durch den Induktor Doxyzyklin konnte also die Expression des Transportproteins in den mit der erfindungsgemäßen Nukleinsäure transfizierten Zellen erfolgreich eingeschaltet werden. Die Expression des Fremdproteins konnte dabei sehr schnell und effektiv durchgeführt werden.The cDNA of the human ergothionein transporter ETTh (gene symbol SLC22A4) with a complete open reading frame was inserted into the vector pEBTet (Seq ID No: 9) via the Hin dIII and Not I sites. The resulting construct, pEBTet / ETTh, was transfected into 293 cells, a human embryonic kidney cell line. The cells resulting from the selection with 3 ug / ml puromycin were seeded in poly-ornithine-coated Polystyrolschäl chen (diameter about 6 cm) and incubated for about 3 days. In the last 16 hours prior to the functional assay, half of the dishes were incubated with 1 μg / ml doxycycline to switch on the expression of the transporter. In the functional assay, the sheep were incubated for 20 min in 4.0 ml of KRH buffer (5.6 mM (+) - glucose, 125 mM NaCl, 4.8 mM KCl, 1.2 mM KH 2 PO 4 , 1.2 mM CaCl 2 , 1.2 mM MgSO 4 and 25 mM HEPES-NaOH pH 7.4) at 37 ° C and then incubated for 1 min with 2 ml of 10 .mu.mol / l ergothioneine (ET) in KRH buffer. The cells were finally washed four times with 4 ml ice-cold KRH buffer to remove extracellular ET, and then digested with 4 mmol / l HClO. 4 The ET content of the lysates was determined by LC-MS / MS. The evaluation of the data ( 5 ) showed a very low transport activity in the switched-off state (doxycycline minus: 1.8 ± 1.6 pmol min -1 mg protein -1 ) and a high expression in the on state (doxycycline plus: 46 ± 9 pmol min -1 mg protein -1 ). Thus, the expression of the transport protein in the cells transfected with the nucleic acid according to the invention could be successfully activated by the inducer doxycycline. The expression of the foreign protein could be carried out very quickly and effectively.

Beispiel 2: Fluoreszenznachweis der Steuerung der Expression einer ETTh-GFP-Chimäre durch Vorinkubation mit DoxyzyklinExample 2: Fluorescence detection controlling the expression of an ETTh-GFP chimera by preincubation with doxycycline

Die eingesetzten 293-Zellen waren mit pEBTet/ETTh-GFP transfiziert und mit Puromycin selektiert worden. Die Anfärbung mit Trypanblau zeigt die Zellmembranen aller Zellen im Sichtfeld (6). Die GFP-Fluoreszenz zeigt im deckungsgleichen Bildausschnitt die Expression des Transporters, der hauptsächlich in der Plasmamembran lokalisiert ist (6).The 293 cells used had been transfected with pEBTet / ETTh-GFP and selected with puromycin. Staining with trypan blue shows the cell membranes of all cells in the field of vision ( 6 ). The GFP fluorescence shows in the same image section the expression of the transporter, which is mainly located in the plasma membrane ( 6 ).

Die cDNA des humanen Ergothionein-Transporters ETTh (Gensymbol SLC22A4) wurde am C-Terminus mit einer cDNA für das grün-fluoreszierende Protein (E-GFP) verknüpft, um ein chimäres Protein herstellen zu können. Die chimäre cDNA wurde über die Hin dIII- und Not I-Stellen in den Vektor pEBTet (Seq ID No: 9) eingesetzt. Mit dem resultierenden Konstrukt, pEBTet/ETTh- GFP, wurden 293-Zellen, eine humane embryonale Nierenzelllinie, transfiziert. Die aus der Selektion mit 3 μg/ml Puromycin hervorgegangenen Zellen wurden in Polystyrolschälchen auf Poly-Ornithin-beschichtete Deckgläschen (Durchmesser 12 mm) ausgesät und ca. 2 Tage inkubiert. In den letzten 16 h vor der Analyse wurde eine Hälfte der Deckgläschen mit 1 μg/ml Doxyzyklin inkubiert, um die Expression des GFP-markierten Transporters einzuschalten. Nach einer Wäsche mit 1 × PBS wurden die Zellen 3 min bei Raumtemperatur mit 0.02% Trypanblau in 1 × PBS gefärbt. Nach erneuter Wäsche mit 1 × PBS wurden die Deckgläschen mit den unfixierten Zellen auf Objektträger aufgelegt und unter dem Fluoreszenz-Mikroskop analysiert (6). Die Abbildung zeigt praktisch keine GFP-Fluoreszenz im ausgeschalteten Zustand (Doxyzyklin minus) und eine hohe Expression im eingeschalteten Zustand (Doxyzyklin plus), d. h. die Expression der Fremd-Nukleinsäure konnte mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens sehr schnell und mit hoher Effizienz durchgeführt werden.The cDNA of the human ergothionein transporter ETTh (gene symbol SLC22A4) was linked at the C-terminus to a cDNA for the green fluorescent protein (E-GFP) in order to be able to produce a chimeric protein. The chimeric cDNA was inserted via the Hin dIII and Not I sites in the vector pEBTet (Seq ID No: 9). The resulting construct, pEBTet / ETTh-GFP, was transfected into 293 cells, a human embryonic kidney cell line. The cells resulting from the selection with 3 μg / ml puromycin were seeded in polystyrene dishes on poly-ornithine-coated coverslips (diameter 12 mm) and incubated for about 2 days. In the last 16 h prior to analysis, half of the coverslips were incubated with 1 μg / ml doxycycline to turn on expression of the GFP-tagged transporter. After washing with 1 × PBS, the cells were stained for 3 minutes at room temperature with 0.02% trypan blue in 1 × PBS. After rinsing again with 1 × PBS, the coverslips containing the unfixed cells were placed on slides and analyzed under the fluorescence microscope ( 6 ). The figure shows virtually no GFP fluorescence in the off state (doxycycline minus) and high expression in the on state (doxycycline plus), ie the expression of the foreign nucleic acid could be carried out by the method according to the invention very quickly and with high efficiency.

Literatur:Literature:

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  • Gossen M, Bujard H (1992): Tight control of gene expression in mammalian cells by tetracycline-responsive promoters. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 5547–5551Gossen M, Bujard H (1992): Tight control of gene expression in mammalian cells by tetracycline-responsive promoters. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 5547-5551
  • Kohfeldt E, Maurer P, Vannahme C, Timpl R (1997): Properties of the extracellular calcium binding module of the proteoglycan testican. FEBS Lett. 414: 557–61Kohfeldt E, Maurer P, Vannahme C, Timpl R (1997): Properties of the extracellular calcium binding module of the proteoglycan Testican. FEBS Lett. 414: 557-61
  • Leight ER, Sugden B (2001): Establishment of an oriP replicon is dependent upon an infrequent, epigenetic event. Mol. Cell. Biol. 21: 4149–61Leight ER, Sugden B (2001): Establishment of an oriP replicon is dependent upon an infrequent, epigenetic event. Mol. Cell. Biol. 21: 4149-61
  • Yao F, Svensjö T, Winkler T, Lu M, Eriksson C, Eriksson E (1998): Tetracycline repressor, tetR, rather than the tetR-mammalian cell transcription factor fusion derivatives, regulates inducible gene expression in mammalian cells. Hum. Gene Ther. 9: 1939–50Yao F, Svensjö T, Winkler T, Lu M, Eriksson C, Eriksson E (1998): Tetracycline repressor, tetR, rather than the tetR-mammalian cell transcription factor fusion derivatives, regulates inducible gene expression in mammalian cells. Hum. Gene Ther. 9: 1939-50
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  • Young JM, Cheadle C, Foulke JS, Jr., Drohan WN, Sarver N (1988): Utilization of an Epstein-Barr virus replicon as a eukaryotic expression vector. Gene 62: 171–85Young JM, Cheadle C, Foulke JS, Jr., Drohan WN, Sarver N (1988): Utilization of Epstein-Barr virus replicon as a eukaryotic expression vector. Gene 62: 171-85

SEQUENCE LISTING

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Claims (18)

Rekombinantes Nukleinsäuremolekül zur Expression mindestens einer Fremd-Nukleinsäure, deren Transkription unter der Kontrolle zumindest einer regulatorischen Einheit steht, mit mindestens einem Operator (tet-Operator) zur Bindung eines Tetrazyklin-Repressor-Moleküls, der zwischen dem die Fremd-Nukleinsäure umfassenden Sequenzabschnitt und der regulatorischen Einheit positioniert ist, und mit mindestens einem Replikationsursprung (oriP) zur selbstständigen Replikation des Nukleinsäuremoleküls.Recombinant nucleic acid molecule for expression at least a foreign nucleic acid, whose transcription is under the control of at least one regulatory Unit is bound to at least one operator (tet operator) a tetracycline repressor molecule sandwiched between the foreign nucleic acid Sequence section and the regulatory unit is positioned, and at least one replication origin (oriP) for self-replication of the nucleic acid molecule. Nukleinsäuremolekül nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Sequenzabschnitt enthält, der eine das Tetrazyklin-Repressor-Molekül kodierende Nukleinsäuresequenz umfasst.Nucleic acid molecule according to claim 1, characterized in that it has at least one sequence section contains one encoding the tetracycline repressor molecule nucleic acid sequence includes. Nukleinsäuremolekül nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Kassette zur Expression des Tetrazyklin-Repressor-Moleküls (tet-Repressor) umfasst.Nucleic acid molecule according to claim 2, characterized in that it comprises a cassette for the expression of the Tetracycline repressor molecule (Tet repressor) includes. Nukleinsäuremolekül nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sequenzabschnitt, der die das Tetrazyklin-Repressor-Molekül kodierende Nukleinsäuresequenz umfasst, und der Sequenzabschnitt, der eine die Fremd-Nukleinsäure kodierende Nukleinsäuresequenz umfasst, in Bezug auf die Transkriptionsrichtung gleich orientiert sind.Nucleic acid molecule according to claim 2 or 3, characterized in that the sequence section, the the nucleic acid sequence encoding the tetracycline repressor molecule and the sequence portion encoding a foreign nucleic acid nucleic acid sequence includes, with respect to the direction of transcription oriented the same are. Nukleinsäuremolekül nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein ringförmiger DNA-Vektor, vorzugsweise ein episomales Plasmid, ist.Nucleic acid molecule according to a the claims 1 to 4, characterized in that this is a circular DNA vector, preferably an episomal plasmid. Nukleinsäuremolekül nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette zur Expression des Tetrazyklin-Repressor-Moleküls sowie die regulatorische Einheit zur Steuerung der Transkription der Fremd-Nukleinsäure, der tet-Operator und der die Fremd-Nukleinsäure umfassende Sequenzabschnitt im Molekül derart angeordnet und orientiert sind, dass die Transkription jeweils in der gleichen Richtung verläuft.Nucleic acid molecule according to claim 5, characterized in that the cassette for the expression of the tetracycline repressor molecule and the regulatory unit for controlling the transcription of the foreign nucleic acid, the tet operator and the sequence comprising the foreign nucleic acid sequence in the molecule are arranged and oriented so that the transcription respectively in the same direction. Nukleinsäuremolekül nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, vorzugsweise zwei, tet-Operatoren vorgesehen sind.Nucleic acid molecule according to a the claims 1 to 6, characterized in that several, preferably two, tet operators are provided. Nukleinsäuremolekül nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die regulatorische Einheit zur Steuerung der Transkription der Fremd-Nukleinsäure ein Promotor, vorzugsweise der CMV-Promotor, ist.Nucleic acid molecule according to a the claims 1 to 7, characterized in that the regulatory unit for controlling the transcription of the foreign nucleic acid Promoter, preferably the CMV promoter. Nukleinsäuremolekül nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fremd-Nukleinsäure eine cDNA-Sequenz ist.Nucleic acid molecule according to a the claims 1 to 8, characterized in that the foreign nucleic acid a cDNA sequence is. Nukleinsäuremolekül nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette zur Expression des Tetrazyklin-Repressor-Moleküls einen Promotor, insbesondere den RSV-LTR-Promotor, und vorzugsweise ein Gen eines eukaryontischen Peptids oder Proteins, insbesondere das Kaninchen β-Globulin-Intron II, umfasst.Nucleic acid molecule according to a the claims 1 to 9, characterized in that the cassette for expression of the tetracycline repressor molecule Promoter, in particular the RSV LTR promoter, and preferably a gene of a eukaryotic peptide or protein, especially the rabbit β-globulin intron II. Nukleinsäuremolekül nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass oriP der Replikationsursprung des Epstein-Barr-Virus ist und/oder das Molekül zusätzlich eine Kassette zur Expression des Epstein-Barr-Nuclear-Antigen 1 (EBNA-1) umfasst.Nucleic acid molecule according to a the claims 1 to 10, characterized in that oriP the replication origin of Epstein-Barr virus is and / or the molecule additionally a cassette for expression of Epstein-Barr Nuclear Antigen 1 (EBNA-1). Nukleinsäuremolekül nach einem der Ansprüche 1 bis 11 umfassend eine Nukleotidsequenz, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer a) rekombinanten Nukleotidsequenz, welche eine Kassette zur Expression einer beliebigen Nukleinsäure, vorzugsweise einer cDNA, mit mindestens einem Operator zur Bindung eines Tetrazyklin- Repressor-Moleküls, eine Kassette zur Expression des Tetrazyklin-Repressors, eine Kassette zur Expression des Epstein-Barr-Nuclear-Antigen 1 (EBNA-1) und einen Epstein-Barr-Virus-Replikationsursprung umfasst; b) rekombinanten Nukleotidsequenz, welche eine beliebige Kombination der Nukleotidsequenzen gemäß Seq ID No: 2, 3, 4 und 7 oder der Nukleotidsequenzen gemäß Seq ID No: 2 bis 5 und 7 umfasst; c) rekombinanten Nukleotidsequenz gem Seq ID No: 1 oder Seq ID No: 9; d) Nukleotidsequenz, welche sich von den Nukleotidsequenzen gemäß a), b) oder c) durch den Austausch zumindest eines Codons gegen ein synonymes Codon unterscheidet; e) Nukleotidsequenz, deren komplementärer Strang mit den Nukleotidsequenzen gemäß a), b), c) oder d) hybridisiert; f) Nukleotidsequenz, welche zu mindestens 80 %, vorzugsweise 90 %, insbesondere 95 %, mit der Nukleotidsequenz gemäß a), b), c), d) oder e) identisch ist; g) Nukleotidsequenz, welche dem komplementären Strang der Nukleotidsequenzen gemäß a) bis f) entspricht.Nucleic acid molecule according to one of claims 1 to 11 comprising a nucleotide sequence which is selected from the group consisting of a) recombinant nucleotide sequence which comprises a cassette for expression of any nucleic acid, preferably a cDNA, with at least one operator for binding a tetracycline repressor molecule, a cassette for expression of the tetracycline repressor, a cassette for expression of Epstein-Barr Nuclear Antigen 1 (EBNA-1) and an Epstein-Barr virus origin of replication; b) recombinant nucleotide sequence comprising any combination of the nucleotide sequences according to SEQ ID NO: 2, 3, 4 and 7 or the nucleotide sequences according to SEQ ID NO: 2 to 5 and 7; c) recombinant nucleotide sequence according to ID No: 1 or SEQ ID No: 9; d) nucleotide sequence which differs from the nucleotide sequences according to a), b) or c) by the exchange of at least one codon for a synonymous codon; e) nucleotide sequence whose complementary strand hybridizes with the nucleotide sequences according to a), b), c) or d); f) nucleotide sequence which is identical to at least 80%, preferably 90%, in particular 95%, with the nucleotide sequence according to a), b), c), d) or e); g) nucleotide sequence which corresponds to the complementary strand of the nucleotide sequences according to a) to f). Zellen, welche das Nukleinsäuremolekül nach einem der Ansprüche 1 bis 12 enthalten.Cells which contain the nucleic acid molecule according to one of claims 1 to 12 included. Zellkultur, welche Zellen nach Anspruch 13 enthält.Cell culture containing cells according to claim 13. Transgenes Tier, welches Zellen nach Anspruch 13 enthält.Transgenic animal, which cells according to claim 13 contains. Protein, hergestellt mittels des Nukleinsäuremoleküls nach einem der Ansprüche 1 bis 12, der Zellen nach Anspruch 13 und/oder des transgenen Tiers nach Anspruch 15.Protein produced by means of the nucleic acid molecule one of the claims 1 to 12, the cells according to claim 13 and / or the transgenic animal according to claim 15. Verfahren zur Expression mindestens einer Fremd-Nukleinsäure mit den folgenden Schritten: a) Klonieren der Fremd-Nukleinsäure in das Nukleinsäuremolekül nach einem der Ansprüche 1 bis 12, b) Einbringen des Nukleinsäuremoleküls in geeignete Zellen, c) Stabile, episomale Vermehrung des Nukleinsäuremoleküls in den Zellen und d) Inkubation der transfizierten Zellen mit einer Substanz (Induktor), welche die Expression der Fremd-Nukleinsäure induziert.Process for the expression of at least one foreign nucleic acid the following steps: a) cloning the foreign nucleic acid in the Nucleic acid molecule according to a the claims 1 to 12, b) introducing the nucleic acid molecule into suitable cells, c) Stable, episomal propagation of the nucleic acid molecule in the cells and d) Incubation of the transfected cells with a substance (inducer), which induces the expression of the foreign nucleic acid. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass den Zellen als Induktor Tetrazyklin oder Doxyzyklin zugegeben wird.Method according to claim 17, characterized in that that added to the cells as an inducer tetracycline or doxycycline becomes.
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