发明名称 具有超越心肌细胞中自然产生之调节序列的活性之合成性肌细胞启动子
摘要 藉自然产生之心肌启动子所驱动之转殖基因具相当低之心肌转殖基因表现程度,因此使心肌作为经调节基因增补之质体之标的物的用途受限制。然而,可由任意地组合 E-box、MEF-2、TEF-1及SRE元件之结构域而产生具心肌-特异性合成性启动子重组资料库。经筛选数百个所得之纯系于体外及体内之转译作用活性,发现少数具有心肌-特异性合成性启动子,该启动子具进行转译作用的潜力,而使其转译作用程度远超过由原本肌细胞及病毒基因之启动子所得到之转译作用的程度。这些启动子用于核酸表现构筑体中,特别系心肌细胞,指导所欲之基因表现。这些心肌-特异性合成性启动子可为调节危及健康病症之基因增补之质体所使用,此等病症例如缺血性疾病、心肌梗塞或心脏衰竭。
申请公布号 TWI290174 申请公布日期 2007.11.21
申请号 TW092130336 申请日期 2003.10.30
申请人 爱德维西斯股份有限公司;贝勒医学院 发明人 鲁斯安德拉.卓格海亚.艾奇;罗伯特.J.士瓦特
分类号 C12N15/00(2006.01);C12N15/09(2006.01);C12N15/63(2006.01);C12N15/70(2006.01);C12N15/74(2006.01) 主分类号 C12N15/00(2006.01)
代理机构 代理人 陈展俊 台北市大安区和平东路2段203号4楼;林圣富 台北市大安区和平东路2段203号4楼
主权项 1.一种心肌特异性-合成性启动子,其包括c6-39(SeqID No:22)。 2.如申请专利范围第1项之心肌特异性-合成性启动 子,其中该心肌特异性-合成性启动子进一步包括 顺式-作用调节元件之第一-组合; 该顺式-作用调节元件之第一-组合系选自随机组 合之合成性-启动子-重组物资料库;以及 该心肌-特异性合成性启动子驱动细胞族群中可表 现基因的转录活性,该活性高于细胞族群藉由对照 -启动子所驱动之可表现基因的转录活性。 3.如申请专利范围第2项之心肌特异性-合成性启动 子,其中该顺式-作用调节元件包括SRE(SeqID No:1)、 MEF-1(SeqID No:2)、MEF-2(SeqID No:3)、以及TEF-1(SeqID No:4) 。 4.一种用于心肌细胞中表现基因之心肌特异性-合 成性表现构筑体,包括: 经操作性连结至可表现基因之心肌-特异性-合成 性-启动子,其中心肌-特异性-合成性-启动子包括c6 -39(SeqID No:22)。 5.如申请专利范围第4项之心肌特异性-合成性表现 构筑体,其中该心肌-特异性-合成性启动子进一步 包括顺式-作用调节元件之第一-组合; 该顺式-作用调节元件之第一-组合系选自随机组 合之合成性-启动子-重组物资料库;以及 该心肌-特异性合成性启动子驱动细胞族群中可表 现基因的转录活性,该活性高于细胞族群藉由对照 -启动子所驱动之可表现基因的转录活性。 6.如申请专利范围第5项之心肌特异性-合成性表现 构筑体,其中该顺式-作用调节元件包括SRE(SeqID No:1 )、MEF-1(SeqID No:2)、MEF-2(SeqID No:3)、以及TEF-1(SeqID No :4)。 7.如申请专利范围第4项之心肌特异性-合成性表现 构筑体,其中该可表现基因包括可编码出生长素释 素(GHRH)或其生物功能活性上之等同物之核酸。 8.如申请专利范围第7项之心肌特异性-合成性表现 构筑体,其中该经编码之GHRH系具有生物活性之多 ,以及该经编码之GHRH的生物功能活性等同物系 一种多,该多系经生物工程制作而含有与GHRH 多相较下同时具有相似或经改善生物活性之不 同的胺基酸序列。 9.如申请专利范围第7项之心肌特异性-合成性表现 构筑体,其中该经编码之GHRH或其生物功能活性上 之等同物具有下列序列(SEQID No:6): -X1-X2-DAIFTNSYRKVL-X3-QLSARKLLQDI-X4-X5-RQQGERNQEQGA-OH 其中该序列具有下述特征: X1为胺基酸酪胺酸(“Y")或组胺酸(“H")之D-或L-异 构物; X2为胺基酸丙胺酸(“A")、缬胺酸(“V")、或异白胺 酸(“I")之D-或L-异构物; X3为胺基酸丙胺酸(“A")或甘胺酸(“G")之D-或L-异 构物; X4为胺基酸甲硫胺酸(“M")或白胺酸(“L")之D-或L- 异构物; X5为胺基酸丝胺酸(“S")或天冬醯胺酸(“N")之D-或L -异构物; 或其组合。 10.如申请专利范围第4项之心肌特异性-合成性表 现构筑体"其中该心肌特异性-合成性表现构筑体 包括SeqID No:7、SeqID No:8、SeqID No:9、SeqID No:10、SeqID No:11、SeqID No:12、SeqID No:13、SeqID No:14、或SeqID No: 15。 11.一种合成心肌特异性合成性表现构筑体之方法, 包括: (a)识别一心肌-特异性启动子,其中心肌-特异性-合 成性-启动子包括c6-39(SeqID No:22);以及 (b)将该心肌-特异性启动子操作性地连结至一可表 现基因,俾形成心肌特异性合成性表现构筑体; 其中,该心肌-特异性-合成性启动子包括顺式-作用 调节元件之第一组合;以及 该可表现基因包括具有或不具有经操作性连结之 启动子的核酸表现构筑体。 12.如申请专利范围第11项之方法,其中该顺式-作用 调节元件之第一-组合系选自随机组合之合成性- 启动子-重组物资料库;以及 该心肌-特异性合成性启动子驱动细胞族群中可表 现基因的转录活性,该活性高于细胞族群藉由对照 -启动子所驱动之可表现基因的转录活性。 13.如申请专利范围第12项之方法,其中该顺式-作用 调节元件包括SRE(SeqID No:1)、MEF-1(SeqID No:2)、MEF-2( SeqID No:3)、以及TEF-1(SeqID No:4)。 14.如申请专利范围第11项之方法,其中该可表现基 因包括可编码出生长素释素(GHRH)或其生物功能活 性上之等同物之核酸。 15.如申请专利范围第14项之方法,其中该经编码之 GHRH系具有生物活性之多,以及该经编码之GHRH的 生物功能活性等同物系一种多,该多系经生物 工程制作而含有与GHRH多相较下同时具有相似或 经改善生物活性之不同的胺基酸序列。 16.如申请专利范围第14项之方法,其中该经编码之 GHRH或其生物功能活性上之等同物具有下列序列( SEQID No:6): -X1-X2-DAIFTNSYRKVL-X3-QLSARKLLQDI-X4-X5-RQQGERNQEQGA-OH 其中该序列具有下述特征: X1为胺基酸酪胺酸(“Y")或组胺酸(“H")之D-或L-异 构物; X2为胺基酸丙胺酸(“A")、缬胺酸(“V")、或异白胺 酸(“I")之D-或L-异构物; X3为胺基酸丙胺酸(“A")或甘胺酸(“G")之D-或L-异 构物; X4为胺基酸甲硫胺酸(“M")或白胺酸(“L")之D-或L- 异构物; X5为胺基酸丝胺酸(“S")或天冬醯胺酸(“N")之D-或L -异构物; 或其组合。 17.如申请专利范围第11项之方法,其中该心肌特异 性-合成性表现构筑体包括SeqID No:7、SeqID No:8、 SeqID No:9、SeqID No:10、SeqID No:11、SeqID No:12、SeqID No: 13、SeqID No:14、或SeqID No:15。 18.一种用于肌细胞中表现基因之心肌特异性-合成 性表现构筑体,包括: 经操作性连结至可表现基因之心肌-特异性-合成 性-启动子,其中心肌-特异性-合成性-启动子包括c6 -39(SeqID No:22)。 19.如申请专利范围第18项之心肌特异性-合成性表 现构筑体,其中该可表现基因包括可编码出生长素 释素(GHRH)或其生物功能活性上之等同物之核酸。 20.如申请专利范围第19项之心肌特异性-合成性表 现构筑体,其中该经编码之GHRH系具有生物活性之 多,以及该经编码之GHRH的生物功能活性等同物 系一种多,该多系经生物工程制作而含有与 GHRH多相较下同时具有相似或经改善生物活性之 不同的胺基酸序列。 21.如申请专利范围第19项之心肌特异性-合成性表 现构筑体,其中该经编码之GHRH或其生物功能活性 上之等同物具有下列序列(SEQID No:6): -X1-X2-DAIFTNSYRKVL-X3-QLSARKLLQDI-X4-X5-RQQGERNQEQGA-OH 其中该序列具有下述特征: X1为胺基酸酪胺酸(“Y")或组胺酸(“H")之D-或L-异 构物; X2为胺基酸丙胺酸(“A")、缬胺酸(“V")、或异白胺 酸(“I")之D-或L-异构物; X3为胺基酸丙胺酸(“A")或甘胺酸(“G")之D-或L-异 构物; X4为胺基酸甲硫胺酸(“M")或白胺酸(“L")之D-或L- 异构物; X5为胺基酸丝胺酸(“S")或天冬醯胺酸(“N")之D-或L -异构物; 或其组合。 22.如申请专利范围第18项之心肌特异性-合成性表 现构筑体,其中该心肌特异性-合成性表现构筑体 包括SeqID No:7、SeqID No:8、SeqID No:9、SeqID No:10、SeqID No:11、SeqID No:12、SeqID No:13、SeqID No:14、或SeqID No: 15。 图式简单说明: 第1图显示于不同合成性启动子之组合中,具有部 份调节元件之肌肉合成性启动子的实验策略及设 计,其中各组合至少含有一种肌肉特异性调节元件 ; 第2图显示于构筑体中,肌肉合成性启动子元件的 设计,该构筑体与骨骼肌-肌动蛋白488启动子(SK 488)相较下,其于体外具有最高的报导基因活性; 第3图显示萤光素之转录表现,其系以超过SK448表 现量之倍数计算,该萤光素报导基因系藉由各种 合成性启动子所驱动,且其活性系于分化后48小时 测量; 第4图显示于成年ICR小鼠之前胫肌中,萤光素之 转录表现,该转录表现系由合成性启动子SPc1-28、 SPc5-12、巨细胞病毒(“CMV")、以及SK448所驱动,该萤 光素之活性系于直接注射至前胫肌7天后测得; 第5图显示于鸡之初级肌肉培养中,-半乳糖( -gal)之转录表现,该转录表现系由合成性启动子 巨细胞病毒(“CMV")、SK448、SPc5-12、以及对照组所 驱动,该-gal之活性系于24、48、72、以及96小时进 行测量; 第6图显示于小鼠之初级心肌培养中,萤光素之 转录表现,该转录表现系由合成性启动子巨细胞病 毒(“CMV")、SPc5-12、SK448、SV40、-gal、以及未转 染细胞所驱动,该萤光素之活性系于24、48、72、 以及96小时进行测量; 第7图显示于心肌细胞中,于订定时间下测量-半 乳糖之活性的结果,其中该-gal之活性系于24 、48、72、以及96小时进行测量; 第8图显示-gal之体外肌肉特异表现,该表现系由 合成性启动子SPc5-12所驱动,其中于显示细胞类型 特异性表现中,由SPc5-12启动子所驱动之-gal表现 程度与由SK448启动子所驱动之-gal表现程度可相 互比拟,以及于数种非-肌肉细胞株(CV1, 293, HeLa与10 T1/2)中,由SPc5-12启动子所驱动之-gal表现程度系 小于由CMV启动子所驱动之-gal表现程度至少一级 之程度; 第9图显示于体内之肌肉及心肌细胞中,由合成性 启动子c5-12所驱动之-gal表现程度,使用不同系之 基因转殖鼠(其基因系与-gal cDNA探针杂合再与鼠 之18S探针杂合)之各组织(例如,睾丸(“T")、脑(“B" )、肠(“I")、肺(“Lg")、胃(“St")、肾脏(“K")、肝 脏(“LV")、腓肠肌(“M")、心脏(“H")、脾脏(“Sp")) 的总RNA北方点墨结果,显示由SPc5-12所驱动之报导 基因的肌肉与心肌特异性表现; 第10图显示由合成性启动子巨细胞病毒(“CMV")、 SPc5-12、SK448,、SV40、以及对照组所驱动之萤光素 报导基因之体内表现程度,其中该萤光素于体 内之活性系于直接注射于肌肉内后2及4星期进行 分析; 第11图显示小鼠之鼠生长素(“GH")的浓度,该生长 素系与由SPc5-12启动子所驱动之GHRH表现构筑体一 起注射至小鼠体内,与对照组启动子相比,该GH的浓 度系于注射后第7天进行测定; 第12图显示具有经标记之调节元件以及限制位 置图之合成性启动子c1-26的序列; 第13图显示具有经标记之调节元件以及限制位 置图之合成性启动子c2-26的序列; 第14图显示具有经标记之调节元件以及限制位 置图之合成性启动子c2-27的序列; 第15图显示具有经标记之调节元件以及限制位 置图之合成性启动子c5-5的序列; 第16图显示具有经标记之调节元件以及限制位 置图之合成性启动子c5-12的序列; 第17图显示具有经标记之调节元件以及限制位 置图之合成性启动子c6-5的序列; 第18图显示具有经标记之调节元件以及限制位 置图之合成性启动子c6-16的序列; 第19图显示具有经标记之调节元件以及限制位 置图之合成性启动子c6-39的序列。
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