トランスジェニックシルクウォームの中央絹腺における質量産生組換えタンパク質のための最適化されたセリシン-1発現システム

シルクウォームの中央の絹腺（MSG）は、大量生産する貴重な組換えタンパク質の潜在的な宿主であると考えられています。セリシン1遺伝子のプロモーター（セリシン-1発現システム）のプロモーターの使用に基づくトランスジェニックMSG発現システムが確立され、MSGでさまざまな組換えタンパク質が生成されました。ただし、より多くの組換えタンパク質を生成するために、セリシン-1発現システムの活性をさらに修正することが依然として必要です。この研究では、Bombyx Mori核多面体性筋面関節症ウイルス（BMNPV）とフィブロインの3'utrsの唐辛子株からのHR3エンハンサー（HR3 CQ）を使用して、効率的なセリシン-1発現システムを構築するための代替修正戦略を提供します。重鎖（FIB-HPA）、フィブロイン軽鎖（FIB-LPA）、およびセリシン1（Ser1Pa）遺伝子。最初に、これらのDNA要素のルシフェラーゼの発現に対する効果を分析し、HR3 CQとSer1PAの組み合わせがルシフェラーゼの活性を高めるのに最も効果的であることを発見しました。次に、HR3 CQとSER1PAを使用して、SericIn1発現システムを変更しました。これらの修飾されたセリシン1発現ベクターを持つトランスジェニックシルクは、ピギーバックトランスポゾン媒介遺伝的変換法によって生成されました。我々の結果は、HR3 CQおよびSER1PAを含むトランスジェニックシルクウォームにおけるDSREDレポーター遺伝子のmRNAレベルが9倍有意に増加して内因性セリシン1の約83％に大幅に増加したことを示しました。その結果として、組換えRFPの生産は16倍増加して9.5％（w/w）のcoco殻重量に増加しました。この修飾されたセリシン-1発現システムは効率的であり、大量生産の貴重な組換えタンパク質の宿主としてMSGに寄与すると結論付けます。

The middle silk gland (MSG) of silkworm is thought to be a potential host for mass-producing valuable recombinant proteins. Transgenic MSG expression systems based on the usage of promoter of sericin1 gene (sericin-1 expression system) have been established to produce various recombinant proteins in MSG. However, further modifying the activity of the sericin-1 expression system to yield higher amounts of recombinant proteins is still necessary. In this study, we provide an alternative modification strategy to construct an efficient sericin-1 expression system by using the hr3 enhancer (hr3 CQ) from a Chongqing strain of the Bombyx mori nuclear polyhedrosis virus (BmNPV) and the 3'UTRs of the fibroin heavy chain (Fib-HPA), the fibroin light chain (Fib-LPA), and Sericin1 (Ser1PA) genes. We first analyzed the effects of these DNA elements on expression of luciferase, and found that the combination of hr3 CQ and Ser1PA was most effective to increase the activity of luciferase. Then, hr3 CQ and Ser1PA were used to modify the sericin1 expression system. Transgenic silkworms bearing these modified sericin1 expression vectors were generated by a piggyBac transposon mediated genetic transformation method. Our results showed that mRNA level of DsRed reporter gene in transgenic silkworms containing hr3 CQ and Ser1PA significantly increased by 9 fold to approximately 83 % of that of endogenous sericin1. As the results of that, the production of recombinant RFP increased by 16 fold to 9.5 % (w/w) of cocoon shell weight. We conclude that this modified sericin-1 expression system is efficient and will contribute to the MSG as host to mass produce valuable recombinant proteins.