ニワトリB細胞株を利用する抗体の分子進化システムの構築と応用

本研究は、DT40細胞の抗体遺伝子改変能力を利用して、抗体の分子進化システムを構築することを目的としている。昨年度、DT40細胞株において抗体遺伝子への突然変異と遺伝子変換の導入を厳密かつ任意に制御するために、突然変異と遺伝子変換に必須の因子であるAID遺伝子の発現をCre/loxPシステムを用いた遺伝子組み換えによって制御できる細胞株の育種を達成した。この細胞は、導入したCre-ERにより、4-hydroxytamoxyfen(4-OHT)添加時にloxPで挟まれたAIDの発現をON/OFFする。AIDの発現はGFPの発現でモニターし、AID OFFの時はピューロマイシン耐性として選択できる。本年度、この細胞の変異能力とスイッチ能力について評価した。4-OHTで48時間処理後、48時間追加培養したところ、OFF細胞から平均20%のGFP陽性細胞が出現した。このGFP陽性をセルソーターによって一細胞ずつ分離してAID ON細胞として培養した。2ヶ月間の継続培養後、ほぼすべてがGFP陽性であり、AIDの発現が安定して維持されていることが明らかになった。また、抗体軽鎖遺伝子上に蓄積された変異を解析したところ、解析した24クローン中13クローンで変異が認められ、DT40が本来有している能力に相当するあるいはそれ以上の変異能力を有していた。さらに、ON細胞を4-OHT処理したところ、平均50%のGFP陰性細胞が出現し、ピューロマイシン添加によりOFF細胞のみに純化できた。このOFF細胞から、再度の4-OHT処理でON細胞が出現し、ON細胞の単離、培養、OFF細胞へのスイッチが繰り返し可能であった。すなわち、この細胞を用いて、有用な変異体を取得後、AID OFFにより変異を固定し、再度ONにして抗体遺伝子に二次的変異を導入して改良することが可能になった。

本研究は、DT40細胞の抗体遺伝子改変能力を利用して、抗体の分子進化システムを構築することを目的としている。昨年度、DT40細胞株において抗体遺伝子への突然変異と遺伝子変換の導入を厳密かつ任意に制御するために、突然変異と遺伝子変換に必須の因子であるAID遺伝子の発現をCre/loxPシステムを用いた遺伝子組み換えによって制御できる細胞株の育種を達成した。この細胞は、導入したCre-ERにより、4-hydroxytamoxyfen(4-OHT)添加時にloxPで挟まれたAIDの発現をON/OFFする。AIDの発現はGFPの発現でモニターし、AID OFFの時はピューロマイシン耐性として選択できる。本年度、この細胞の変異能力とスイッチ能力について評価した。4-OHTで48時間処理後、48時間追加培養したところ、OFF細胞から平均20%のGFP陽性細胞が出現した。このGFP陽性をセルソーターによって一細胞ずつ分離してAID ON細胞として培養した。2ヶ月間の継続培養後、ほぼすべてがGFP陽性であり、AIDの発現が安定して維持されていることが明らかになった。また、抗体軽鎖遺伝子上に蓄積された変異を解析したところ、解析した24クローン中13クローンで変異が認められ、DT40が本来有している能力に相当するあるいはそれ以上の変異能力を有していた。さらに、ON細胞を4-OHT処理したところ、平均50%のGFP陰性細胞が出現し、ピューロマイシン添加によりOFF細胞のみに純化できた。このOFF細胞から、再度の4-OHT処理でON細胞が出現し、ON細胞の単離、培養、OFF細胞へのスイッチが繰り返し可能であった。すなわち、この細胞を用いて、有用な変異体を取得後、AID OFFにより変異を固定し、再度ONにして抗体遺伝子に二次的変異を導入して改良することが可能になった。