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JP4510490B2 - Method for controlling cell proliferation using Jab1 / COP9 signalosome - Google Patents
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JP4510490B2 - Method for controlling cell proliferation using Jab1 / COP9 signalosome - Google Patents

Method for controlling cell proliferation using Jab1 / COP9 signalosome Download PDF

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Description

本発明は、Jab1/COP9シグナロソームを利用した細胞増殖等の制御方法に関する。本発明は、細胞増殖の抑制又は促進を目的とする各種用途に利用できるほか、抗がん剤及び抗炎症剤のスクリーニング方法等としても利用し得るものである。   The present invention relates to a method for controlling cell proliferation and the like using Jab1 / COP9 signalosome. The present invention can be used for various purposes for the purpose of suppressing or promoting cell proliferation, and can also be used as a screening method for anticancer agents and anti-inflammatory agents.

COP9シグナロソーム(CSN)は、図17に示すように、細胞内外の様々なシグナルを細胞内のシグナルに変換し、その下流の様々な機能分子を介して種々の細胞応答を誘導する高次生命調節機構である。本発明者は、その第5サブユニットであるJab1(CSN5)に着目し、研究解析を進めた結果、これまでに(1)Jab1はCdk阻害タンパク質p27の分解を促進すること、(2)Jab1遺伝子を哺乳類繊維芽細胞に過剰発現させると、細胞増殖における血清依存性が減少すること、(3)膵臓がん細胞において、細胞質及び核の双方にJab1蛋白の強い発現が観察されること、等を明らかにした(下記の非特許文献1・2参照)。   As shown in FIG. 17, COP9 signalosome (CSN) converts various signals inside and outside the cell into intracellular signals and induces various cellular responses via various functional molecules downstream thereof. Mechanism. The present inventor has focused on Jab1 (CSN5), which is the fifth subunit, and as a result of research and analysis, (1) Jab1 has promoted the degradation of Cdk inhibitory protein p27, and (2) Jab1. Overexpression of the gene in mammalian fibroblasts reduces serum dependency in cell growth, (3) In pancreatic cancer cells, strong expression of Jab1 protein is observed in both cytoplasm and nucleus, etc. (See Non-Patent Documents 1 and 2 below).

Nature, Vol.398, No.6723, pp.160-165, 11 March 1999Nature, Vol.398, No.6723, pp.160-165, 11 March 1999 Oncology Reports 11: 277-284, 2004Oncology Reports 11: 277-284, 2004

本発明者は、COP9シグナロソーム及びその構成要素であるJab1の上述した機能・作用に着目し、その活性又は発現を変化させることにより、細胞増殖等の様々な細胞応答を変化させることができるのではないかと考えた。COP9シグナロソームは、様々なシグナルを受け、下流の機能分子群を協調して制御できるため、もしこのような方法で細胞増殖等を制御することができれば、その制御方法には、(1)対象細胞に応じてシグナル因子をいくつも用意する必要がない、(2)機能分子をまとめて制御できる、等といった利点があると考えられる。   The inventor pays attention to the above-mentioned functions and actions of COP9 signalosome and its constituent Jab1, and can change various cell responses such as cell proliferation by changing its activity or expression. I thought. The COP9 signalosome receives various signals and can control downstream functional molecule groups in a coordinated manner. Therefore, if cell growth and the like can be controlled by such a method, the control method includes (1) target cell. It is considered that there are advantages such as that it is not necessary to prepare a number of signal factors according to (2), and that functional molecules can be controlled collectively.

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、その目的は、Jab1/COP9シグナロソームを利用した細胞増殖等の制御方法、とりわけJab1に着目し、その発現又は活性を調節することによる細胞増殖制御方法などを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to control cell proliferation by controlling the expression or activity of Jab1 / COP9 signalosome using a control method such as cell proliferation, particularly Jab1. It is to provide a method and the like.

本発明者は、上記の課題に鑑み鋭意研究を進めた結果、(1)ヒト由来の種々の癌細胞に対して、RNAi法によりJab1遺伝子の細胞内発現を抑制したところ、いずれの場合にもがん細胞の増殖が抑制され、がん細胞の細胞死が誘導されること、(2)Jab1ノックアウト細胞およびその動物個体を作製し、様々な機能解析を行ったところ、Jab1の機能は、初期発生、細胞増殖、細胞死、細胞癌化といった幅広い生命現象に深く関わっていること、さらに、(3)ノックアウト法によりJab1の発現を減少させた細胞では炎症反応が促進されること、等を見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of conducting extensive research in view of the above problems, the present inventor (1) suppressed the intracellular expression of Jab1 gene by RNAi method for various human-derived cancer cells. Proliferation of cancer cells is suppressed and cancer cell death is induced. (2) Jab1 knockout cells and individual animals were prepared and analyzed for various functions. It has been found that it is deeply involved in a wide range of life phenomena such as development, cell proliferation, cell death, and cell cancer, and (3) that the inflammatory response is promoted in cells in which Jab1 expression has been reduced by the knockout method. The present invention has been completed.

即ち、本発明は、産業上および医療上有用な発明として、下記A)〜L)の発明を包含するものである。   That is, the present invention includes the following inventions A) to L) as industrially and medically useful inventions.

A) Jab1遺伝子の発現又はJab1蛋白の活性を制御することにより、動物細胞(特に哺乳類細胞)の増殖、死、分化、又は癌化を調節する方法。例えば、Jab1遺伝子の発現を抑制することによる細胞増殖抑制方法が挙げられる。発現・活性の制御は、発現・活性を亢進することと抑制することの両方を含む意味である。   A) A method of regulating the growth, death, differentiation, or canceration of animal cells (particularly mammalian cells) by controlling the expression of Jab1 gene or the activity of Jab1 protein. For example, a cell growth suppression method by suppressing the expression of the Jab1 gene can be mentioned. The expression / activity control includes both enhancing and suppressing expression / activity.

B) Jab1遺伝子の発現又はJab1蛋白の活性を抑制することにより、がん細胞の増殖を抑制し、又は、がん細胞の細胞死を誘導する方法。実際、この方法により、種々のヒト由来がん細胞株に対して増殖抑制効果が認められた。   B) A method of suppressing cancer cell growth or inducing cell death of cancer cells by suppressing Jab1 gene expression or Jab1 protein activity. In fact, this method has been shown to inhibit the growth of various human cancer cell lines.

C) Jab1遺伝子の発現又はJab1蛋白の活性を抑制することにより、ES細胞その他のプライマリー細胞の増殖を抑制し、又は、プライマリー細胞の細胞死を誘導する方法。プライマリー細胞は、万能細胞に限らず、種々の幹細胞、マウス胚性繊維芽細胞(MEF)、未分化細胞など多分化能をもった細胞すべてを含む広義の意味である。この方法は、例えば、再生医療でES細胞を用いて組織・臓器を作製するときに、不所望の細胞増殖を抑制する技術などに有用である。   C) A method of suppressing the growth of ES cells or other primary cells or inducing cell death of primary cells by suppressing Jab1 gene expression or Jab1 protein activity. Primary cells are not limited to universal cells, but have a broad meaning including all types of stem cells, mouse embryonic fibroblasts (MEF), undifferentiated cells, and other multipotent cells. This method is useful for, for example, a technique for suppressing undesired cell growth when a tissue / organ is produced using ES cells in regenerative medicine.

D) Jab1遺伝子の発現又はJab1蛋白の活性を亢進することにより、プライマリー細胞その他目的細胞の増殖を促進する方法。この方法は、骨髄移植やさい帯血移植の際に、採取した造血幹細胞を増やす技術、あるいは、肝臓細胞を増殖して薬効評価に利用する技術、ex vivo幹細胞増殖法などに有用である。Jab1の発現・活性を亢進する方法としては、例えば、Jab1発現ベクターを細胞内導入する方法や、Jab1を活性化する薬剤を投与する方法などが挙げられる。   D) A method of promoting proliferation of primary cells and other target cells by enhancing Jab1 gene expression or Jab1 protein activity. This method is useful for techniques for increasing the number of hematopoietic stem cells collected during bone marrow transplantation or umbilical cord blood transplantation, techniques for proliferating liver cells and using them for drug efficacy evaluation, ex vivo stem cell proliferation methods, and the like. Examples of methods for enhancing Jab1 expression / activity include a method of introducing a Jab1 expression vector into a cell, a method of administering a drug that activates Jab1, and the like.

E) Jab1遺伝子の発現が一時的又は持続的に抑制されたJab1ノックダウン細胞。野生型と比べて発現量が実質的に低下していればよく、Jab1の発現が完全に抑制されていなくてもよい。   E) Jab1 knockdown cell in which expression of Jab1 gene is temporarily or continuously suppressed. It is only necessary that the expression level is substantially reduced as compared to the wild type, and Jab1 expression may not be completely suppressed.

F) Jab1遺伝子の発現を特異的に抑制するために細胞内に導入されるJab1特異的RNAi発現ベクター。特に、Jab1遺伝子の細胞内発現を持続的・安定的に抑制するものとして有用である。   F) A Jab1-specific RNAi expression vector introduced into a cell in order to specifically suppress the expression of the Jab1 gene. In particular, it is useful for suppressing the intracellular expression of the Jab1 gene continuously and stably.

G) ゲノム中のJab1遺伝子配列を改変することにより得られ、Jab1蛋白の活性が改変されたことを特徴とするJab1改変細胞。例えば、Jab1蛋白の活性に重要な領域に点変異などの変異を導入し、本来の活性を失ったJab1変異蛋白を発現するように改変した細胞などが挙げられる。本来の活性よりも高い活性を有するJab1変異蛋白を発現するように改変した細胞でもよい。   G) A Jab1-modified cell obtained by modifying the Jab1 gene sequence in the genome, wherein the activity of the Jab1 protein is modified. Examples thereof include cells modified by introducing a mutation such as a point mutation into a region important for Jab1 protein activity and expressing a Jab1 mutant protein that has lost its original activity. It may be a cell modified so as to express a Jab1 mutant protein having an activity higher than the original activity.

H) ゲノム中のJab1遺伝子配列を改変することにより得られ、Jab1蛋白の活性が改変されたことを特徴とするJab1改変非ヒト動物。上記と同様に、本来の活性を失ったJab1変異蛋白を発現するように改変された動物などが挙げられる。   H) A Jab1-modified non-human animal obtained by modifying the Jab1 gene sequence in the genome, wherein the activity of the Jab1 protein is modified. Similar to the above, animals modified to express Jab1 mutant protein that has lost its original activity, and the like can be mentioned.

I) ゲノム中のJab1遺伝子配列の全部又は一部を改変することにより得られ、相同染色体上の一方又は双方のJab1遺伝子が破壊されたことを特徴とするJab1ノックアウト細胞。   I) A Jab1 knockout cell obtained by modifying all or part of a Jab1 gene sequence in a genome, wherein one or both Jab1 genes on a homologous chromosome are disrupted.

J) ゲノム中のJab1遺伝子配列の全部又は一部を改変することにより得られ、相同染色体上の一方又は双方のJab1遺伝子が破壊されたことを特徴とするJab1ノックアウト非ヒト動物。後述のように、炎症性疾患モデル動物としても利用可能と考えられる。なお、Jab1遺伝子の双方を破壊したノックアウトマウスは胎児期に致死的であったが、胎児の利用などが考えられる。   J) A Jab1 knockout non-human animal obtained by modifying all or part of the Jab1 gene sequence in the genome, wherein one or both Jab1 genes on the homologous chromosome are disrupted. As described later, it can be used as an inflammatory disease model animal. Although knockout mice in which both Jab1 genes were disrupted were lethal during fetal life, fetal utilization is considered.

K) Jab1の活性又は発現を阻害するJab1阻害物質を探索することを特徴とする抗がん剤のスクリーニング方法。in vitro及びin vivoスクリーニング系のいずれであってもよい。種々のがん細胞に有効な汎用性の高い抗がん剤の開発が期待できる。   K) A screening method for an anticancer agent characterized by searching for a Jab1 inhibitor that inhibits the activity or expression of Jab1. Any of in vitro and in vivo screening systems may be used. The development of highly versatile anticancer agents effective for various cancer cells can be expected.

L) 上記G)〜J)の何れかに記載の細胞又は動物を用いた抗炎症剤のスクリーニング方法。培養細胞レベルおよび個体レベルで抗炎症剤のスクリーニングが可能である。   L) A method for screening an anti-inflammatory agent using the cell or animal according to any one of G) to J) above. Screening of anti-inflammatory agents at the cultured cell level and individual level is possible.

本発明は、Jab1/COP9シグナロソームの機能に着目し、Jab1遺伝子の発現又はJab1蛋白の活性を制御することにより、動物細胞の増殖、死、分化、又は癌化を調節する方法である。サイトカイン等のシグナル因子を外から加えて細胞増殖等を制御する従来の方法では、標的細胞によって作用する因子が異なる場合が生じ、標的細胞に応じてシグナル因子を変える必要があったが、本発明の場合には、Jab1/COP9シグナロソームは殆どすべての哺乳類細胞に存在するため、標的細胞に応じて材料や方法を変更する必要がない。   The present invention is a method of regulating the growth, death, differentiation, or canceration of animal cells by controlling the expression of Jab1 gene or the activity of Jab1 protein, focusing on the function of Jab1 / COP9 signalosome. In the conventional method of controlling cell proliferation and the like by adding a signal factor such as cytokine from the outside, the factor acting on the target cell may differ, and it was necessary to change the signal factor according to the target cell. In this case, since Jab1 / COP9 signalosome is present in almost all mammalian cells, it is not necessary to change the material or method according to the target cell.

また、細胞周期制御因子など特定の機能分子の活性を制御する従来の方法では、不所望の効果が発生する危険がある。本発明の場合には、Jab1/COP9シグナロソーム下流の複数の機能分子を協調して制御できるため、細胞応答を効果的に生じさせることが可能である。   In addition, in the conventional method for controlling the activity of a specific functional molecule such as a cell cycle regulator, there is a risk that an undesirable effect occurs. In the case of the present invention, since a plurality of functional molecules downstream of the Jab1 / COP9 signalosome can be controlled in a coordinated manner, it is possible to effectively generate a cellular response.

実際、本発明は、種々のヒト由来がん細胞株に対して増殖抑制効果が認められ、広範囲の細胞・組織に適用可能であることが分かった。   In fact, the present invention was found to have a growth inhibitory effect on various human-derived cancer cell lines, and was found to be applicable to a wide range of cells and tissues.

以下、本発明の具体的態様等について更に詳しく説明する。
〔1〕本発明の細胞増殖制御方法等
本発明は、Jab1遺伝子の発現又はJab1蛋白の活性を人為的に制御することにより、動物細胞(特に哺乳類細胞)の増殖、死、分化、又は癌化を調節する方法である。前述のように、発現・活性の制御には、発現・活性を亢進することと抑制することの両方が含まれる。例えば、対象細胞・組織におけるJab1遺伝子の発現量を抑制する方法、反対に、Jab1遺伝子の発現量を高める方法などが挙げられる。Jab1遺伝子の発現量を抑制する方法としては、Jab1ゲノムを改変する方法(例えば後述のノックアウト法)、転写後に抑制する方法(例えば後述のRNAi法によるノックダウン法)が例示される。その他、Jab1遺伝子の転写を選択的に阻害する方法であってもよいし、Jab1のスプライシング,翻訳、翻訳後修飾の何れかのプロセスを選択的に阻害し、Jab1蛋白の発現を特異的に抑制する方法であってもよい。Jab1選択的阻害剤としては、Jab1蛋白の活性を阻害する作用を持つ物質のほか、このようにJab1蛋白の発現を特異的に抑制する作用を持つ物質であってもよい。本発明は、このようなJab1選択的阻害剤を投与してJab1遺伝子・蛋白の発現を特異的に抑制する方法も含まれる。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in more detail.
[1] Cell growth control method of the present invention The present invention artificially controls the expression of the Jab1 gene or the activity of the Jab1 protein, so that the growth, death, differentiation, or canceration of animal cells (particularly mammalian cells) is achieved. It is a method of adjusting. As described above, expression / activity control includes both enhancing and suppressing expression / activity. For example, a method of suppressing the expression level of the Jab1 gene in the target cell / tissue, and conversely, a method of increasing the expression level of the Jab1 gene can be mentioned. Examples of the method for suppressing the expression level of the Jab1 gene include a method for modifying the Jab1 genome (for example, a knockout method described later) and a method for suppressing after transcription (for example, a knockdown method by an RNAi method described later). Other methods may selectively inhibit Jab1 gene transcription, or selectively inhibit Jab1 splicing, translation, or post-translational modification processes to specifically suppress Jab1 protein expression. It may be a method to do. The Jab1 selective inhibitor may be a substance having an action of specifically inhibiting the expression of Jab1 protein in addition to a substance having an action of inhibiting the activity of Jab1 protein. The present invention also includes a method of specifically suppressing the expression of Jab1 gene / protein by administering such a Jab1 selective inhibitor.

Jab1遺伝子の発現量を特異的に抑制する方法として、RNAi法を用いてもよい。例えば、人工的に作製したsiRNAを細胞内に導入する方法や、Jab1特異的RNAi発現ベクターを作製し、これを細胞内に導入する方法などが例示される。Jab1特異的RNAi発現ベクターは、(1)1本のRNAで適当な長さのヘアピン構造をもつdsRNAを対象細胞内で発現させるように設計されたもの、(2)センス鎖、アンチセンス鎖それぞれを対象細胞内で発現させ、会合させるように設計されたもの、のいずれであってもよい。後述の実施例で使用したJab1特異的RNAi発現ベクターは、上記(2)のタイプである。siRNAの配列は特に限定されるものではなく、公知の方法にしたがって任意に設計すればよい。Jab1特異的RNAi発現ベクターを使用することにより、持続的・安定的にJab1遺伝子をノックダウンさせることができる。   As a method for specifically suppressing the expression level of the Jab1 gene, the RNAi method may be used. For example, a method of introducing artificially produced siRNA into a cell, a method of producing a Jab1-specific RNAi expression vector, and introducing this into a cell are exemplified. The Jab1-specific RNAi expression vector is (1) designed to express dsRNA having a hairpin structure of an appropriate length with a single RNA in the target cell, (2) sense strand and antisense strand respectively That are designed to be expressed and associated in the target cell. The Jab1-specific RNAi expression vector used in the examples described later is the type (2) above. The sequence of siRNA is not particularly limited, and may be arbitrarily designed according to a known method. By using a Jab1-specific RNAi expression vector, the Jab1 gene can be knocked down stably and stably.

Jab1遺伝子の発現量を特異的に抑制するその他の方法としては、例えば、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイム、低分子化合物などを対象細胞・組織に投与する方法が挙げられる。   Other methods for specifically suppressing the expression level of the Jab1 gene include, for example, a method of administering an antisense oligonucleotide, a ribozyme, a low molecular compound or the like to a target cell / tissue.

Jab1の発現・活性を亢進する方法としては、例えば、Jab1発現ベクターを細胞内導入する方法や、Jab1を活性化する薬剤を投与する方法などが挙げられる。Jab1発現ベクターは特に限定されるものではなく、対象細胞・組織に応じて適切なベクターおよびJab1 DNAを決定すればよい(例えば、マウスの実験に使用する場合は、マウスJab1 cDNA(アクセッション番号:AF068223)を使用することができる)。   Examples of methods for enhancing Jab1 expression / activity include a method of introducing a Jab1 expression vector into a cell, a method of administering a drug that activates Jab1, and the like. The Jab1 expression vector is not particularly limited, and an appropriate vector and Jab1 DNA may be determined according to the target cell / tissue (for example, mouse Jab1 cDNA (accession number: AF068223) can be used).

勿論、上記例示の方法に限らず、従来公知の種々の方法を適用してJab1遺伝子の発現およびJab1蛋白の活性を制御することができる。また、本発明以降に新たに開発された方法を使用するものであってもよい。   Of course, the present invention is not limited to the above exemplified methods, and various conventionally known methods can be applied to control the expression of the Jab1 gene and the activity of the Jab1 protein. Further, a method newly developed after the present invention may be used.

後述の実施例に示すように、Jab1の機能は、初期発生、細胞増殖、細胞死、細胞分化、細胞癌化といった幅広い生命現象に深く関わっていることが今回得られた研究成果により明らかになった。したがって、Jab1の発現・活性を制御した場合の効果も、細胞の増殖、死、分化、癌化といった幅広い範囲に適応可能である。   As shown in the examples described later, the research results obtained this time revealed that the functions of Jab1 are deeply involved in a wide range of life phenomena such as early development, cell proliferation, cell death, cell differentiation, and cell canceration. It was. Therefore, the effect of controlling Jab1 expression / activity can also be applied to a wide range of cell proliferation, death, differentiation, and canceration.

細胞の増殖、死、分化、癌化を調節する機構の異常が原因で生じる疾患は数多い。例えば、癌はその代表である。本発明は、このような疾患の診断法や治療法の開発、治療薬のスクリーニングなどに利用できる。   Many diseases are caused by abnormalities in the mechanisms that regulate cell growth, death, differentiation, and canceration. For example, cancer is a representative example. The present invention can be used for development of diagnostic methods and therapeutic methods for such diseases, screening for therapeutic agents, and the like.

例えば、Jab1の発現を減少させると、種々のがん細胞の増殖が抑制され、細胞死が引き起こされることが、今回の研究・実験により明らかになった。したがって、本発明は、抗がん剤の開発に有用である。Jab1の発現抑制は、膵癌、乳癌、子宮頚部癌といった固形腫瘍に限られず、白血病(リンパ腫・血液性悪性腫瘍)、テラトーマ(奇形腫)に対してもその効果が認められた。したがって、様々な種類の癌に対して効果のある抗がん剤の開発が期待できる。特に、膵臓がんに対する増殖抑制効果が認められたので、膵臓がんに対する効果的な抗がん剤の開発が期待できる。   For example, this study and experiment revealed that reducing Jab1 expression suppresses the growth of various cancer cells and causes cell death. Therefore, the present invention is useful for the development of anticancer agents. Suppression of Jab1 expression was not limited to solid tumors such as pancreatic cancer, breast cancer, and cervical cancer, but was also effective against leukemia (lymphoma / hematologic malignancy) and teratoma (teratomas). Therefore, the development of anticancer agents effective against various types of cancer can be expected. In particular, since an antiproliferative effect on pancreatic cancer was observed, development of an effective anticancer agent against pancreatic cancer can be expected.

また本発明は、目標とする(プライマリー)細胞の増幅法などにも利用できる。例えば、本発明の方法により肝臓細胞を増殖させ、薬効評価に利用したり、ex vivo幹細胞増幅法に利用することが考えられる。   The present invention can also be used for target (primary) cell amplification methods and the like. For example, it is conceivable that hepatocytes are proliferated by the method of the present invention and used for drug efficacy evaluation or for ex vivo stem cell amplification methods.

さらに後述の実施例に示すように、Jab1+/-細胞(マウス)では炎症反応が促進されるので、本発明は、各種炎症性疾患の診断法や治療法の開発、治療薬のスクリーニングなどにも利用可能である。   Furthermore, as shown in the examples described later, since the inflammatory reaction is promoted in Jab1 +/− cells (mouse), the present invention is also applicable to the development of diagnostic methods and therapeutic methods for various inflammatory diseases, screening of therapeutic agents, and the like. Is available.

〔2〕本発明のJab1遺伝子改変細胞及び動物
例えば、Jab1ノックアウト動物、即ち、ゲノム中のJab1遺伝子配列の全部または一部を改変することにより得られ、相同染色体上の一方又は双方のJab1遺伝子が破壊された非ヒト動物は、遺伝子ターゲティング法を用いて作製することができる。
[2] Jab1 gene-modified cells and animals of the present invention For example, Jab1 knockout animals, ie, obtained by modifying all or part of the Jab1 gene sequence in the genome, wherein one or both Jab1 genes on the homologous chromosome are Disrupted non-human animals can be generated using gene targeting methods.

遺伝子ターゲティング法は、通常の方法にしたがって行えばよい。一例を挙げれば、まず、相同組換えのためのターゲティングベクター(ターゲティングコンストラクト)を構築する。ターゲティングベクターは、公知の方法により作製することができ、大略、Jab1ゲノムDNA断片、市販のプラスミド、ポジティブセレクション用のマーカー(PGK−neoカセット等)、およびネガティブセレクション用のマーカー(DTA遺伝子、HSV−tk遺伝子等)などの各フラグメントを適切に連結することにより作製することができる。このとき、目的とする制限酵素切断部位が適切な位置に配されるようターゲティングベクターを設計するとよい。また、ターゲティングの効率は相同領域の長さに依存するので、相同領域はできるだけ長いほうが好ましい。さらに、ターゲティングベクターは環状より直鎖状のほうが好ましいので、直鎖状化のため相同領域以外の部分に一カ所適当な制限酵素切断部位を設けておくとよい。   The gene targeting method may be performed according to a normal method. For example, first, a targeting vector (targeting construct) for homologous recombination is constructed. The targeting vector can be prepared by a known method. In general, a Jab1 genomic DNA fragment, a commercially available plasmid, a marker for positive selection (eg, PGK-neo cassette), and a marker for negative selection (DTA gene, HSV- Each fragment such as a tk gene) can be appropriately ligated. At this time, the targeting vector may be designed so that the target restriction enzyme cleavage site is arranged at an appropriate position. Moreover, since the efficiency of targeting depends on the length of the homologous region, it is preferable that the homologous region is as long as possible. Furthermore, since the targeting vector is preferably linear rather than circular, an appropriate restriction enzyme cleavage site may be provided in one part other than the homologous region for linearization.

上記方法により作製したターゲティングベクターを、ES細胞等の対象動物由来の全能性細胞にエレクトロポレーション法等により導入し、その後、目的とする相同組換えが起こった細胞を選別する。選別は、ポジティブ−ネガティブ選択法により薬剤を用いて効率よくスクリーニングできる。選別後、目的とする相同組換えが起こった細胞を、サザンブロットやPCR法などによって確認する。最終的に相同組換えが確認された全能性細胞を、妊娠中の子宮から採取された胚盤胞(ブラストシスト)に導入する。胚盤胞への細胞の導入は、マイクロインジェクション法等により行うことができるが、これに限定されるものではない。   The targeting vector prepared by the above method is introduced into totipotent cells derived from the target animal such as ES cells by electroporation and the like, and then the cells in which the desired homologous recombination has occurred are selected. The screening can be efficiently performed using a drug by a positive-negative selection method. After selection, the cells in which the desired homologous recombination has occurred are confirmed by Southern blotting or PCR. The totipotent cells finally confirmed to have homologous recombination are introduced into blastocysts (blast cysts) collected from the uterus during pregnancy. The introduction of cells into the blastocyst can be performed by a microinjection method or the like, but is not limited thereto.

上記胚盤胞を常法に従い仮親に移植する。仮親から生まれた生殖系列キメラ動物(好ましくは雄)と、野生型Jab1遺伝子をホモで持つ野生型動物(好ましくは雌)とを交配させることにより、第1世代(F1)として、相同染色体上の一方のJab1遺伝子が相同組換えにより破壊されたヘテロ個体(および細胞)を得ることができる。さらに、これらヘテロ個体同士を交配させることにより、第2世代(F2)として、相同染色体上の双方のJab1遺伝子が破壊されたホモ接合体を得ることができる(もっとも、マウスでは胎児期に致死的であった)。   The blastocyst is transplanted to a temporary parent according to a conventional method. By crossing a germline chimeric animal (preferably male) born from a foster parent with a wild type animal (preferably female) having a wild type Jab1 gene homozygously, as a first generation (F1), A heterozygous individual (and cell) in which one Jab1 gene is disrupted by homologous recombination can be obtained. Furthermore, by mating these heterozygous individuals, a homozygote in which both Jab1 genes on the homologous chromosome are disrupted can be obtained as the second generation (F2) (although it is lethal in the fetal period in mice). Met).

以上説明した遺伝子ターゲティング法は、あくまでその一例を示すものであって、公知の種々の変更が可能であることはいうまでもない。   The gene targeting method described above is merely an example, and it goes without saying that various known modifications can be made.

Jab1ノックアウト動物の対象となる動物は、特に限定されるものではないが、ウシ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、マウス、ラットなどの哺乳動物が例示される。これらのうち、実験動物として用いるには、ウサギ、イヌ、ネコ、モルモット、ハムスター、マウス、ラットが好ましく、なかでも齧歯目がさらに好ましく、近交系が多数作出されており、受精卵の培養、体外受精等の技術が整っているマウスが、特に好ましい。また、全能性細胞としては、受精卵や初期胚のほか、多分化能を有するES細胞、体性幹細胞のような培養細胞を対象とすることができる。   The target animals of the Jab1 knockout animals are not particularly limited, and examples thereof include mammals such as cows, pigs, sheep, goats, rabbits, dogs, cats, guinea pigs, hamsters, mice, and rats. Of these, rabbits, dogs, cats, guinea pigs, hamsters, mice, and rats are preferred for use as experimental animals, of which rodents are more preferred, and many inbred strains have been produced. Particularly preferred are mice that are equipped with techniques such as in vitro fertilization. As totipotent cells, in addition to fertilized eggs and early embryos, pluripotent ES cells and cultured cells such as somatic stem cells can be targeted.

他のJab1遺伝子改変細胞及び動物についても、上記と同様の、または従来公知の種々の遺伝子操作技術で作製可能である。   Other Jab1 gene-modified cells and animals can also be produced by various gene manipulation techniques similar to those described above or conventionally known.

Jab1 ノックアウト動物を含む、本発明のJab1遺伝子改変細胞及び動物は、勿論、Jab1の機能解析に利用できるものであるが、Jab1の機能は、前述のように、初期発生、細胞増殖、細胞死、細胞分化、細胞癌化といった幅広い生命現象に深く関わっていると考えられる。そして、細胞の増殖、死、分化、癌化を調節する機構の異常が原因で生じる疾患は数多い。したがって、Jab1遺伝子を破壊・改変したマウスや細胞は、このような疾患の診断法や治療法の開発、治療薬のスクリーニングに利用できる。特に、Jab1遺伝子の一方が破壊されたヘテロマウスは、後述の実施例に示すように、炎症反応が加速されているので、低量の炎症誘起剤の投与により、より確実にかつ速やかに炎症反応を誘起することができ、従来にない炎症モデルマウスとなり得る。   Of course, the Jab1 gene-modified cells and animals of the present invention, including Jab1 knockout animals, can be used for functional analysis of Jab1, but as described above, the functions of Jab1 are early development, cell proliferation, cell death, It is thought to be deeply involved in a wide range of life phenomena such as cell differentiation and cell cancer. There are many diseases caused by abnormalities in the mechanisms regulating cell proliferation, death, differentiation, and canceration. Therefore, mice and cells in which the Jab1 gene is disrupted / modified can be used for the development of diagnostic methods and therapeutic methods for such diseases and screening for therapeutic agents. In particular, heterozygous mice in which one of the Jab1 genes is disrupted have an accelerated inflammatory response, as shown in the examples below. Can be induced and can be an unprecedented inflammation model mouse.

〔3〕本発明のスクリーニング方法
RNAi法によりJab1をノックダウンさせたところ、種々のヒトがん細胞で細胞死が誘導された。したがって、Jab1の活性又は発現を抑制・阻害するJab1阻害物質は、種々のがん細胞に有効な抗がん剤(又はそのリード化合物)としての利用が期待でき、そのスクリーニング方法も本発明に含まれる。
[3] Screening method of the present invention When Jab1 was knocked down by RNAi method, cell death was induced in various human cancer cells. Therefore, a Jab1 inhibitor that suppresses or inhibits the activity or expression of Jab1 can be expected to be used as an anticancer agent (or a lead compound thereof) effective for various cancer cells, and a screening method thereof is also included in the present invention. It is.

本発明のスクリーニング方法としては、遺伝子・蛋白の発現量、蛋白質の活性変化等を調べる従来公知の種々の方法を適用することができ、特に限定されるものではない。また、本発明以降に新たに開発されたスクリーニング方法を使用するものであってもよい。in vitro及びin vivoスクリーニング系のいずれであってもよいし、cell-free systemでスクリーニングを行ってもよい。また、Jab1遺伝子・蛋白は、ヒト由来のもののほか、マウスその他の動物由来のものを使用してもよい。勿論、Jab1蛋白の高次構造の情報を利用してスクリーニングを行ってもよい。例えば、非変性型電気泳動法により、活性化型Jab1の検出によるスクリーニング法などが挙げられる。   As the screening method of the present invention, various conventionally known methods for examining gene / protein expression levels, changes in protein activity, and the like can be applied and are not particularly limited. Moreover, you may use the screening method newly developed after this invention. Any of in vitro and in vivo screening systems may be used, and screening may be performed with a cell-free system. The Jab1 gene / protein may be derived from mice or other animals in addition to those derived from humans. Of course, screening may be performed using information on the higher-order structure of the Jab1 protein. Examples thereof include a screening method by detecting activated Jab1 by non-denaturing electrophoresis.

また、上記〔2〕記載のJab1遺伝子改変細胞又は動物を用いた抗炎症剤のスクリーニング方法も本発明に含まれる。このスクリーニングの場合も、特にその方法は限定されるものではなく、培養細胞レベルおよび個体レベルで抗炎症剤のスクリーニングが可能である。   The method for screening an anti-inflammatory agent using the Jab1 gene-modified cell or animal described in [2] above is also included in the present invention. Also in this screening, the method is not particularly limited, and screening of anti-inflammatory agents is possible at the cultured cell level and the individual level.

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these examples.

〔実施例1:Jab1ノックダウンによるがん細胞死の誘導〕
マウス及びヒトJab1に特異的なRNAi発現ベクターを作製し、このベクターを様々なヒト癌細胞株に導入し、Jab1の発現量を抑制することにより、がん細胞の増殖が抑制されるかどうか検討した。
[Example 1: Induction of cancer cell death by Jab1 knockdown]
Study whether the growth of cancer cells can be suppressed by preparing RNAi expression vectors specific for mouse and human Jab1, introducing this vector into various human cancer cell lines, and suppressing the expression level of Jab1 did.

RNAi発現ベクターは、pSilencer expression vector system (Ambion)を用いて作製した。ベクターに挿入した配列は、ヒトJab1に対しては、
hJab1-1 sense (5’-GCT CAG AGT ATC GAT GAA ACG AGT CTC ATA GCT ACT TTT TTT TT-3’)(配列番号1)
hJab1-1 anti-sense (5’-AAT TAA AAA AGC TCA GAG TAT CGA TGA AAT CTC TTG AAC GAG TCT CAT AGC TAC TTT GGC C-3’) (配列番号2)
又は、
hJab1-2 sense (5’-ATA CGA CAA GAA ACA GCA GTT CAA GAG ATA TGC TGT TCT TTG TCG TCT TTT TT-3’) (配列番号3)
hJab1-2 anti-sense (5’-AAT TAA AAA AAT ACG ACA AGA AAC AGC AGT CTC TTG AAT ATG CTG TTC TTT GTC GTC GGC C-3’) (配列番号4)
であり、マウスJab1に対しては、
mJab1-1 sense (5’-CAA CAA CAA GAA ATC CTG GTT CAA GAG ACC AGG ATT TCT TGT TGT TGT TTT TT-3’) (配列番号5)
mJab1-1 anti-sense (5’-AAT TAA AAA ACA ACA ACA AGA AAT CCT GGT CTC TTG AAC CAG GAT TTC TTG TTG TTG GGC C-3’) (配列番号6)
である。
The RNAi expression vector was prepared using pSilencer expression vector system (Ambion). The sequence inserted into the vector is for human Jab1,
hJab1-1 sense (5'-GCT CAG AGT ATC GAT GAA ACG AGT CTC ATA GCT ACT TTT TTT TT-3 ') (SEQ ID NO: 1)
hJab1-1 anti-sense (5'-AAT TAA AAA AGC TCA GAG TAT CGA TGA AAT CTC TTG AAC GAG TCT CAT AGC TAC TTT GGC C-3 ') (SEQ ID NO: 2)
Or
hJab1-2 sense (5'-ATA CGA CAA GAA ACA GCA GTT CAA GAG ATA TGC TGT TCT TTG TCG TCT TTT TT-3 ') (SEQ ID NO: 3)
hJab1-2 anti-sense (5'-AAT TAA AAA AAT ACG ACA AGA AAC AGC AGT CTC TTG AAT ATG CTG TTC TTT GTC GTC GGC C-3 ') (SEQ ID NO: 4)
And for mouse Jab1,
mJab1-1 sense (5'-CAA CAA CAA GAA ATC CTG GTT CAA GAG ACC AGG ATT TCT TGT TGT TGT TTT TT-3 ') (SEQ ID NO: 5)
mJab1-1 anti-sense (5'-AAT TAA AAA ACA ACA ACA AGA AAT CCT GGT CTC TTG AAC CAG GAT TTC TTG TTG TTG GGC C-3 ') (SEQ ID NO: 6)
It is.

上記ベクターを導入したヒト癌細胞株は、以下の固形腫瘍由来の細胞株である。
MIAPaCa:ヒト膵癌細胞株
PANC1:ヒト膵癌細胞株
MCF7:ヒト乳癌細胞株
HeLa:ヒト子宮頚癌細胞株
293:ヒト胎児腎由来癌化細胞
The human cancer cell line introduced with the above vector is a cell line derived from the following solid tumor.
MIAPaCa: Human pancreatic cancer cell line
PANC1: Human pancreatic cancer cell line
MCF7: Human breast cancer cell line
HeLa: Human cervical cancer cell line
293: Human fetal kidney-derived cancerous cells

Jab1特異的RNAi発現ベクターの細胞内導入には、リポフェクタミン法を使用した。   Lipofectamine method was used for the intracellular introduction of Jab1-specific RNAi expression vector.

上記実験結果が図1に示される。同図に示すように、上記すべてのヒト癌細胞株について、Jab1 RNAiによりJab1の発現を抑制した結果、いずれもがん細胞の増殖が抑制され、がん細胞死が誘導された。   The experimental results are shown in FIG. As shown in the figure, as a result of suppressing the expression of Jab1 with Jab1 RNAi for all the above human cancer cell lines, the growth of cancer cells was suppressed and cancer cell death was induced.

〔実施例2:ターゲティングによるJab1遺伝子の破壊〕
まず、マウスJab1のゲノム構造を解析した。その結果が図2上段(Wild-type locus)に示される。図中、黒色のボックスはエクソンのコード領域、白色のボックスは非コード領域、H・N・VはそれぞれHindIII・NheI・EcoRVの制限サイトを示す。
[Example 2: Disruption of Jab1 gene by targeting]
First, the genomic structure of mouse Jab1 was analyzed. The result is shown in the upper part of FIG. 2 (Wild-type locus). In the figure, black boxes indicate exon coding regions, white boxes indicate non-coding regions, and H, N, and V indicate restriction sites of HindIII, NheI, and EcoRV, respectively.

作製したターゲティングベクター(Targeting vector)の構造が同図中段に示される。図中、NEOはneomycin phosphotransferase gene、TKはthymidine kinase geneを示す。ベクターの構築は、まず、開始メチオニンの上流約1kbのゲノムDNA断片と第6エクソン6の下流約5kbのゲノムDNA断片とをそれぞれサブクローニング後、これらの断片をploxPNTベクターのEcoRIサイトとXhoIサイトとにそれぞれ挿入した。その後、同ベクターをXhoIサイトで直鎖化し、マウスRF8 ES細胞にエレクトロポレーション法により導入した。   The structure of the prepared targeting vector is shown in the middle of the figure. In the figure, NEO represents a neomycin phosphotransferase gene, and TK represents a thymidine kinase gene. The vector is constructed by first subcloning a genomic DNA fragment of about 1 kb upstream of the starting methionine and a genomic DNA fragment of about 5 kb downstream of exon 6 and then putting these fragments into the EcoRI and XhoI sites of the ploxPNT vector. Each inserted. Thereafter, the vector was linearized at the XhoI site and introduced into mouse RF8 ES cells by electroporation.

ターゲティングにより所望の相同組換えが起こったESクローンを200μg/ml G418および0.2μM FIAUで選択し、さらにサザンブロット解析で確認した。プローブは、probe A・Bの2種類のプローブを使用した(図2上段参照)。probe Aの場合はゲノムDNAをHindIIIで消化後に、probe Bの場合はゲノムDNAをNheI及びEcoRVで消化後に、断片を検出した。相同組換えが起こると、同図下段(Targeted locus)に示すように、probe Aでは1.6kbの断片が検出され、probe B では6.6kbの断片が検出される。図3はその結果を示したものである。図中、「+/+」は野生型Jab1をホモで有するサンプル、「+/−」はターゲティングにより相同染色体の一方のJab1が破壊されたサンプルを示す(以下、同じ)。   ES clones that had undergone the desired homologous recombination by targeting were selected with 200 μg / ml G418 and 0.2 μM FIAU, and further confirmed by Southern blot analysis. Two types of probes, probe A and B, were used (see the upper part of FIG. 2). In the case of probe A, fragments were detected after digesting the genomic DNA with HindIII, and in the case of probe B, the fragments were detected after digesting the genomic DNA with NheI and EcoRV. When homologous recombination occurs, a 1.6 kb fragment is detected in probe A and a 6.6 kb fragment is detected in probe B, as shown in the lower part of the figure (Targeted locus). FIG. 3 shows the result. In the figure, “+ / +” indicates a sample having a wild-type Jab1 homozygote, and “+/−” indicates a sample in which one Jab1 of a homologous chromosome is destroyed by targeting (hereinafter the same).

上記解析により遺伝子型「+/−」と判定されたJab1+/−ES細胞を、C57BL/6マウス胚盤胞にマイクロインジェクションした。生まれたキメラ雄マウスをC57BL/6雌マウスと交配させ、子孫の遺伝子型をJab1特異的プライマー及びNEO特異的プライマーを用いたゲノムPCR解析によって決定した。使用したプライマーa・b・cの各領域が図2に示される。図4は、培養した胚盤胞から単離されたゲノムDNAのPCR解析結果を示したものである。野生型アレル(WT)の場合は2047bpのバンドが検出され、Jab1破壊アレル(KO)の場合は2464bpのバンドが検出される。図中、「−/−」はターゲティングにより相同染色体の双方のJab1が破壊されたサンプルを示す(以下、同じ)。   Jab1 +/− ES cells determined to have a genotype “+/−” by the above analysis were microinjected into C57BL / 6 mouse blastocysts. The resulting chimeric male mice were mated with C57BL / 6 female mice, and the genotype of the offspring was determined by genomic PCR analysis using Jab1-specific primers and NEO-specific primers. Each region of the primers a, b, and c used is shown in FIG. FIG. 4 shows the results of PCR analysis of genomic DNA isolated from cultured blastocysts. In the case of the wild type allele (WT), a 2047 bp band is detected, and in the case of the Jab1 disrupted allele (KO), a 2464 bp band is detected. In the figure, “− / −” indicates a sample in which both Jab1 of homologous chromosomes are destroyed by targeting (the same applies hereinafter).

〔実施例3:Jab1正常胎児およびJab1変異胎児の組織学的解析〕
Jab1アレルの双方を破壊したホモ破壊マウス(−/−)は胎児期(胎生5日前後)に致死的であった。
[Example 3: Histological analysis of normal Jab1 fetus and Jab1 mutant fetus]
Homo-disrupted mice (-/-) that destroyed both Jab1 alleles were lethal during the fetal period (around 5 days of embryonic life).

免疫組織化学法などにより、Jab1正常胎児およびJab1変異胎児における各分子の検出などを行った。   Each molecule was detected in Jab1 normal fetus and Jab1 mutant fetus by immunohistochemistry.

妊娠中の雌マウスから子宮を摘出し、4%パラホルムアルデヒドで一晩固定、パラフィン包埋後、4μm厚の胎児切片を作製し、ヘマトキシリンエオジン染色した。その後、免疫組織化学法により複数の抗体を使用して各分子の検出を行った。あわせて、アポトーシス検出のため、胎児切片に対しTUNEL染色を行った。その結果が図5に示される。   A uterus was removed from a pregnant female mouse, fixed with 4% paraformaldehyde overnight, embedded in paraffin, a 4 μm-thick fetal section was prepared, and stained with hematoxylin and eosin. Subsequently, each molecule was detected using a plurality of antibodies by immunohistochemistry. In addition, TUNEL staining was performed on fetal slices to detect apoptosis. The result is shown in FIG.

Jab1、CSN1、cyclin E、Cul1の抗体(αJab1、αCSN1、αCycE、αCul1)にはウサギポリクローナル抗体を、p27、p53の抗体(αp27、αp53)にはマウスモノクローナル抗体を使用した。図中、a,bはE7.5の切片、c-rはE6.5の切片、a-dはヘマトキシリンエオジン染色した結果、e-pは上記各抗体で免疫染色した結果、q,rはTUNEL解析を行った結果である。「+」はJab1正常胎児、「−/−」はJab1ホモ破壊胎児の結果を示す。   Rabbit polyclonal antibodies were used for Jab1, CSN1, cyclin E, and Cul1 antibodies (αJab1, αCSN1, αCycE, αCul1), and mouse monoclonal antibodies were used for p27 and p53 antibodies (αp27, αp53). In the figure, a and b are sections of E7.5, cr is a section of E6.5, ad is a result of hematoxylin and eosin staining, ep is a result of immunostaining with the above antibodies, and q and r are results of TUNEL analysis It is. “+” Indicates the result of a normal Jab1 fetus, and “− / −” indicates the result of a Jab1 homozygous fetus.

Jab1ホモ破壊胎児「−/−」では、Jab1およびCOP9シグナロソーム(CSN)の他のコンポーネントであるCSN1の発現低下が見られる一方、p27、p53およびcyclin Eを相対的に強く発現した。また、アポトーシスが観察された。   In the Jab1 homo-disrupted fetus “− / −”, expression of CSN1, which is another component of Jab1 and COP9 signalosome (CSN), was decreased, while p27, p53 and cyclin E were expressed relatively strongly. Apoptosis was also observed.

同様の実験で、CSNの他のコンポーネントであるCSN3およびCSN8について調べたところ、いずれもJab1ホモ破壊胎児「−/−」において発現低下が認められた。   In a similar experiment, CSN3 and CSN8, which are other components of CSN, were examined, and in both cases, a decrease in expression was observed in the Jab1 homo-disrupted fetus “− / −”.

〔実施例4:胚盤胞からの培養細胞の解析〕
Jab1正常型(+/+)およびJab1変異型(−/−)のE3.5の胚盤胞を子宮から単離し、ES培地でin vitro培養し、免疫蛍光解析により各分子の検出などを行った。その結果が図6に示される。
[Example 4: Analysis of cultured cells from blastocysts]
E3.5 blastocysts of Jab1 normal type (+ / +) and Jab1 mutant type (-/-) were isolated from uterus, cultured in ES medium in vitro, and each molecule was detected by immunofluorescence analysis. It was. The result is shown in FIG.

図中、a, fは24時間培養した細胞を観察した結果、b, gとc, hはそれぞれ72時間と120時間、培養した細胞を観察した結果、d, iはBromodeoxyuridine (BrdU)の取り込みを抗BrdU 抗体を用いて調べた結果、k, rは72時間培養後、位相差顕微鏡により観察した結果、e, jはその培養細胞についてTUNELアッセイによりアポトーシスを検討した結果、(l, s), (m, t), (n, u), (o, v), (p, w), (q, x)は同じくその培養細胞について各抗体を用いてJab1、CSN1、cyclin E、p27、p53、Cul1を検出した結果、である。   In the figure, a and f are the results of observing cells cultured for 24 hours, b, g and c and h are the results of observing cultured cells for 72 hours and 120 hours, respectively, and d and i are uptakes of bromodeoxyuridine (BrdU). As a result of examining using an anti-BrdU antibody, k and r were cultured for 72 hours and observed with a phase contrast microscope. E and j were examined for apoptosis of the cultured cells by TUNEL assay. (L, s) , (m, t), (n, u), (o, v), (p, w), (q, x) are also Jab1, CSN1, cyclin E, p27, The results of detecting p53 and Cul1.

実施例3の結果と同様に、Jab1変異型(−/−)では、Jab1およびCSN1の発現低下が見られる一方、p27、p53およびcyclin Eを相対的に強く発現した。また、増殖能の低下が認められ、アポトーシスが観察された。   Similar to the results of Example 3, in the Jab1 mutant (− / −), Jab1 and CSN1 expression was decreased, while p27, p53 and cyclin E were expressed relatively strongly. In addition, a decrease in proliferation ability was observed, and apoptosis was observed.

〔実施例5:Jab1+/−マウス及び細胞の成長に関する検討〕
Jab1アレルの一方を破壊したヘテロマウス(+/−)は成体にまで成長し、繁殖能力も有するが、同腹の野生型(+/+)に比べて体が小さかった(図7)。野生型(+/+)およびヘテロマウス(+/−)の体重を測定した結果が図8に示される。
[Example 5: Study on growth of Jab1 +/− mice and cells]
Heterogeneous mice that destroyed one of the Jab1 alleles (+/−) grew to adults and had the ability to reproduce, but were smaller than the wild-type (+ / +) of the same litter (FIG. 7). The results of measuring the body weight of wild type (+ / +) and heterozygous mice (+/−) are shown in FIG.

次に、野生型(+/+)およびヘテロマウス(+/−)の胎児(胎生14.5日)からプライマリーマウス胚性繊維芽細胞(mouse embryonic fibroblast:以下「MEF」という。)を単離し、10% fetal bovine serum (FBS)を添加したDMEM培地で培養し、経時的に細胞数をカウントした。その結果が図9に示される。図中、破線はJab1+/−MEFの結果であり、野生型(+/+)に比べて増殖能力が低下していた。   Next, primary mouse embryonic fibroblast (hereinafter referred to as “MEF”) is isolated from wild-type (+ / +) and heterozygous mouse (+/−) fetuses (embryonic day 14.5). The cells were cultured in DMEM medium supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS), and the number of cells was counted over time. The result is shown in FIG. In the figure, the broken line is the result of Jab1 +/− MEF, and the proliferation ability was lower than that of the wild type (+ / +).

図10は、Jab1+/+MEF、Jab1+/−MEFに対して免疫ブロット解析を行った結果であり、ウエスタンブロッティング又は非変性型電気泳動法により各分子を検出した。その結果、Jab1+/−MEFではp27の発現が強く検出され、一方、Jab1を含む小複合体(Small complex)の量は低下していた。   FIG. 10 shows the results of immunoblot analysis performed on Jab1 + / + MEF and Jab1 +/− MEF. Each molecule was detected by Western blotting or non-denaturing electrophoresis. As a result, expression of p27 was strongly detected in Jab1 +/− MEF, while the amount of small complex containing Jab1 was decreased.

図11は、Jab1+/+MEFおよびJab1+/−MEFを0.1% FBSの条件下で培養しG0/G1期に同調させた後、10% FBSで再刺激し、その後S期に移行した細胞割合の経時的変化をフローサイトメトリー法により調べた結果である(図中、破線がJab1+/−MEFの結果)。また、図12は、10% FBSで再刺激後の各MEF におけるp27の発現を免疫ブロット解析した結果である。Jab1+/−MEFでは、G1期にp27を十分ダウンレギュレートできず、野生型と比較してG0期からS期への移行が遅れた。   FIG. 11 shows the proportion of cells that were cultured in Jab1 + / + MEF and Jab1 +/− MEF under the conditions of 0.1% FBS, synchronized with G0 / G1 phase, restimulated with 10% FBS, and then transferred to S phase. Is a result of examining the change by flow cytometry (in the figure, the broken line indicates the result of Jab1 +/− MEF). FIG. 12 shows the results of immunoblot analysis of p27 expression in each MEF after restimulation with 10% FBS. In Jab1 +/− MEF, p27 could not be sufficiently downregulated in the G1 phase, and the transition from the G0 phase to the S phase was delayed as compared with the wild type.

次に、テラトーマ形成実験を行った。Jab1+/+ES細胞およびJab1+/−ES細胞をヌードマウスに皮下注射し、16日後、形成されたテラトーマ(腫瘍)を切除し、その重さを測定した。その結果、図13に示すように、Jab1+/−ES細胞では、形成される腫瘍の重さ(およびサイズ)が小さく、腫瘍抑制効果が認められた。   Next, a teratoma formation experiment was conducted. Jab1 + / + ES cells and Jab1 +/− ES cells were injected subcutaneously into nude mice, and after 16 days, the formed teratomas (tumors) were excised and weighed. As a result, as shown in FIG. 13, in Jab1 +/− ES cells, the weight (and size) of the formed tumor was small, and a tumor suppressing effect was observed.

図14は、Jab1+/+ES細胞、Jab1+/−ES細胞に対して免疫ブロット解析を行った結果であり、ウエスタンブロッティング又は非変性型電気泳動法により各分子を検出した。その結果、Jab1+/−ES細胞では、Jab1を含む小複合体(Small complex)の顕著な発現低下が観察された。   FIG. 14 shows the results of immunoblot analysis performed on Jab1 + / + ES cells and Jab1 +/− ES cells. Each molecule was detected by Western blotting or non-denaturing electrophoresis. As a result, in Jab1 +/− ES cells, a significant decrease in the expression of a small complex containing Jab1 was observed.

〔実施例6:Jab1+/−マウス骨髄細胞のがん化に関する検討〕
Jab1+/−マウスおよび同腹の野生型(Jab1 WT)の骨髄から造血細胞(Hematopoietic Cells)を単離し、Bcr-Ablを遺伝子導入後、in vitro培養した。Bcr-Ablは慢性骨髄性白血病(CML)の原因因子であり、遺伝子導入されると細胞ががん化し、異常増殖を引き起こすことが知られている。Bcr-Abl遺伝子導入後、細胞増殖の頻度を経時的に検討した結果、図15に示すように、Jab1+/−マウス骨髄細胞では、細胞のがん化が抑制されることが分かった。
[Example 6: Study on canceration of Jab1 +/− mouse bone marrow cells]
Hematopoietic cells were isolated from bone marrow of Jab1 +/− mice and wild type (Jab1 WT) of the same litter, and Bcr-Abl was introduced in vitro and cultured in vitro. Bcr-Abl is a causative factor of chronic myelogenous leukemia (CML), and it is known that when a gene is introduced, cells become cancerous and cause abnormal growth. As a result of examining the frequency of cell proliferation over time after the introduction of the Bcr-Abl gene, as shown in FIG. 15, it was found that canceration of cells was suppressed in Jab1 +/− mouse bone marrow cells.

〔実施例7:Jab1+/−細胞における炎症反応の促進〕
Jab1+/−マウス骨髄細胞を長期培養し、得られた造血細胞(Hematopoietic Cells)を顕微鏡観察したところ、図16に示すように、中毒性顆粒(Toxic granule)の発生が認められた。Jab1+/−マウスES細胞をin vitro誘導し、得られた造血細胞についても同様に中毒性顆粒が観察された。この結果から、Jab1+/−細胞(及びマウス)では、Jab1の減少により炎症反応が促進されると考えられる。
[Example 7: Promotion of inflammatory reaction in Jab1 +/- cells]
When Jab1 +/− mouse bone marrow cells were cultured for a long period of time, and the resulting hematopoietic cells were observed under a microscope, generation of toxic granules (Toxic granule) was observed as shown in FIG. Jab1 +/− mouse ES cells were induced in vitro, and toxic granules were also observed in the resulting hematopoietic cells. From this result, it is considered that in Jab1 +/− cells (and mice), the decrease in Jab1 promotes the inflammatory response.

以上のように、本発明は、Jab1遺伝子の発現又はJab1蛋白の活性を制御することにより、動物細胞の増殖、死、分化、又は癌化を調節する方法に関するものであり、前述のとおり、細胞増殖の抑制又は促進を目的とする各種用途に利用できるほか、抗がん剤の開発や抗炎症剤の開発など産業上幅広く利用し得るものである。   As described above, the present invention relates to a method for regulating the growth, death, differentiation, or canceration of animal cells by controlling the expression of Jab1 gene or the activity of Jab1 protein. In addition to being used for various purposes for the purpose of inhibiting or promoting proliferation, it can be widely used in industries such as the development of anticancer agents and the development of anti-inflammatory agents.

Jab1ノックダウンによるがん細胞の増殖抑制効果を調べた実験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the experimental result which investigated the proliferation inhibitory effect of the cancer cell by Jab1 knockdown. 本実施例の遺伝子ターゲティング法を説明する図である。It is a figure explaining the gene targeting method of a present Example. サザンブロット解析結果を示す図である。It is a figure which shows a Southern blot analysis result. ゲノムPCR解析結果を示す図である。It is a figure which shows a genomic PCR analysis result. Jab1ノックアウトマウス(胎児)の組織学的解析結果を示す図である。It is a figure which shows the histological analysis result of a Jab1 knockout mouse (fetus). Jab1ノックアウトマウス(胎児)の胚盤胞を培養して解析した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having culture | cultivated and analyzed the blastocyst of the Jab1 knockout mouse (fetus). Jab1+/−マウスの大きさを野生型と比較して示す図である。It is a figure which shows the magnitude | size of a Jab1 +/- mouse | mouth compared with a wild type. Jab1+/−マウスおよび野生型の体重測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the body weight measurement result of a Jab1 +/- mouse | mouth and a wild type. Jab1+/−マウスおよび野生型の胎児からMEFを単離・培養し、経時的に細胞数をカウントした結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of isolating and culturing MEF from Jab1 +/− mice and wild-type fetuses, and counting the number of cells over time. Jab1+/−マウスおよび野生型のMEFに対して免疫ブロット解析を行った結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having performed the immunoblot analysis with respect to Jab1 +/- mouse and wild type MEF. 低血清状態で同調したJab1+/−および野生型のMEFを血清再添加によって刺激し、その後S期に移行した細胞割合の経時的変化をフローサイトメトリー法により調べた結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having investigated the time-dependent change of the cell ratio which stimulated Jab1 +/- and wild-type MEF synchronized by the low serum state by serum re-addition, and moved to S phase after that by the flow cytometry method. 血清を再添加後、各MEFにおけるp27の発現を免疫ブロット解析した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of carrying out the immunoblot analysis of the expression of p27 in each MEF after re-adding serum. テラトーマ形成実験を行った結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having conducted the teratoma formation experiment. Jab1+/−マウスおよび野生型のES細胞に対して免疫ブロット解析を行った結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having performed the immunoblot analysis with respect to Jab1 +/- mouse | mouth and a wild type ES cell. Jab1+/−マウス骨髄細胞のがん化に関する検討結果を示すグラフである。It is a graph which shows the examination result regarding canceration of a Jab1 +/- mouse | mouth bone marrow cell. Jab1+/−細胞において炎症反応が促進されていることを野生型と比較して示す図である。It is a figure which shows that the inflammatory reaction is accelerated | stimulated in Jab1 +/- cell compared with a wild type. Jab1/COP9シグナロソームの機能・作用を説明する図である。It is a figure explaining the function and action of Jab1 / COP9 signalosome.

Claims (5)

ゲノム中のJab1遺伝子配列の全部又は一部を改変することにより得られ、相同染色体上の一方又は双方のJab1遺伝子が破壊されたJab1ノックアウト細胞を用いた抗炎症剤のスクリーニング方法。A method for screening an anti-inflammatory agent using a Jab1 knockout cell obtained by modifying all or part of a Jab1 gene sequence in a genome and disrupting one or both Jab1 genes on a homologous chromosome. ゲノム中のJab1遺伝子配列の全部又は一部を改変することにより得られ、相同染色体上の一方又は双方のJab1遺伝子が破壊されたJab1ノックアウト非ヒト動物を用いた抗炎症剤のスクリーニング方法。A method for screening an anti-inflammatory agent using a Jab1 knockout non-human animal obtained by modifying all or part of a Jab1 gene sequence in a genome and having one or both Jab1 genes on a homologous chromosome destroyed. Jab1遺伝子の発現又はJab1蛋白の活性を制御することにより、ES細胞の増殖又は死を調節する方法。 A method of regulating proliferation or death of ES cells by controlling expression of Jab1 gene or activity of Jab1 protein. Jab1遺伝子の発現又はJab1蛋白の活性を抑制することにより、ES細胞の増殖を抑制する方法。A method of suppressing the proliferation of ES cells by suppressing the expression of Jab1 gene or the activity of Jab1 protein. Jab1遺伝子の発現又はJab1蛋白の活性を亢進することにより、ES細胞の増殖を促進する方法。A method of promoting ES cell proliferation by enhancing Jab1 gene expression or Jab1 protein activity.
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