JP2001095588A - Gene of desaturase for omega-3 fatty acid of green alga and its use - Google Patents

Gene of desaturase for omega-3 fatty acid of green alga and its use

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JP2001095588A
JP2001095588A JP34444799A JP34444799A JP2001095588A JP 2001095588 A JP2001095588 A JP 2001095588A JP 34444799 A JP34444799 A JP 34444799A JP 34444799 A JP34444799 A JP 34444799A JP 2001095588 A JP2001095588 A JP 2001095588A
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dna
seq
leu
unsaturated fatty
pro
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Japanese (ja)
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Toshiya Muranaka
俊哉 村中
Jinichi Murakami
仁一 村上
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Research Institute of Innovative Technology for the Earth RITE
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Research Institute of Innovative Technology for the Earth RITE
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a gene of desaturase for an omega-3 fatty acid and the like usable for a technique artificially controlling an expression amount or an activity of the desaturase for the omega-3 fatty acid of a plant or the like by a gene manipulation technology or the like. SOLUTION: This invention provides a DNA or the like encoding a protein having an amino acid sequence displaying an amino acid identity of 70% and more to amino acid sequences shown by sequence numbers 1, 3, 6 or 9 and formability of an omega-3 unsaturated fatty acid by forming an unsaturated bond between the omega-3 position and the omega-4 position of an unsaturated fatty acid.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、緑藻などの藻類か
ら得ることのできるω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子等に
関する。
[0001] The present invention relates to a ω3 fatty acid desaturase gene and the like which can be obtained from algae such as green algae.

【0002】[0002]

【従来の技術】植物由来の脂質の生理学的特性や栄養学
的特性は、その脂肪酸の組成によって左右される。例え
ば、不飽和脂肪酸であるリノレイン酸はヒトを含む哺乳
類動物の必須脂肪酸であり、リノレイン酸を多く含む食
用油は栄養学的価値が高い。植物脂質の生合成には幾つ
かの酵素が関与しており、その一つであるω3脂肪酸不
飽和化酵素は、不飽和脂肪酸のω3位を不飽和化させω
3位とω4位との間に不飽和結合を形成させることによ
りω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有するタンパク
質であって、例えばリノール酸の炭素位15と16との
間の二重結合形成を触媒し、α−リノレイン酸を生成さ
せる。
BACKGROUND OF THE INVENTION The physiological and nutritional properties of plant-derived lipids depend on the fatty acid composition. For example, linoleic acid, an unsaturated fatty acid, is an essential fatty acid in mammals including humans, and edible oils rich in linoleic acid have high nutritional value. Several enzymes are involved in the biosynthesis of plant lipids, one of which is ω3 fatty acid desaturase, which unsaturates ω3
A protein having an ability to generate an ω3 unsaturated fatty acid by forming an unsaturated bond between the 3 position and the ω4 position, for example, forming a double bond between carbon positions 15 and 16 of linoleic acid. Catalyze to produce α-linoleic acid.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】そこで、植物における
α−リノレイン酸などのω3不飽和脂肪酸の量を変化さ
せるために、植物におけるω3脂肪酸不飽和化酵素の発
現量や活性を、遺伝子操作等によって人為的に制御する
ための技術の開発が切望されている。ところが、このよ
うな技術に利用できるω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子は
その種類が必ずしも十分とは言い難い。
Therefore, in order to change the amount of ω3 unsaturated fatty acids such as α-linoleic acid in plants, the expression level and activity of ω3 fatty acid desaturase in plants are determined by genetic manipulation or the like. The development of technology for artificial control is eagerly desired. However, the types of ω3 fatty acid desaturase genes that can be used in such techniques are not necessarily sufficient.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】このような状況下、本発
明者らは鋭意努力した結果、緑藻よりω3脂肪酸不飽和
化酵素をコードするDNAを単離することに成功し、本発
明に至った。すなわち、本発明は、 1)配列番号1、3、6または9で示されるアミノ酸配
列に対して70%以上のアミノ酸同一性を示すアミノ酸
配列を有し、かつ不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間
に不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる
能力を有するタンパク質をコードするDNA(以下、本
発明DNAと記す。)、 2)配列番号1、3、6または9で示されるアミノ酸配
列に対して90%以上のアミノ酸同一性を示すアミノ酸
配列を有し、かつ不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間
に不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる
能力を有するタンパク質をコードするDNA、 3)緑藻に由来するDNAである前項1)または2)記
載のDNA、 4)配列番号1で示されるアミノ酸配列のうち第7番目
から第426番目までのアミノ酸からなるアミノ酸配
列、配列番号3で示されるアミノ酸配列、配列番号6で
示されるアミノ酸配列、または、配列番号9で示される
アミノ酸配列のいずれかのアミノ酸配列を有し、かつ不
飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結合を形成
させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有するタンパ
ク質をコードするDNA、 5)配列番号2で示される塩基配列のうち第21番目か
ら第1280番目までの塩基からなる塩基配列、配列番号4
で示される塩基配列、配列番号5で示される塩基配列、
配列番号7で示される塩基配列、配列番号8で示される
塩基配列、配列番号10で示される塩基配列、または、
配列番号11で示される塩基配列のいずれかの塩基配列
を有するDNAであって、不飽和脂肪酸のω3位とω4
位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を生
成させる能力を有するタンパク質をコードするDNA、 6)前項1)〜5)記載のDNAの部分塩基配列を有す
るDNA(以下、本発明部分DNAと記す。)、 7)不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結合
を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有する
タンパク質をコードするDNAまたはその部分塩基配列
を有するDNAの検出方法であって、前項1)〜6)記
載のDNAが標識されてなるプローブとDNAとをハイ
ブリダイズさせて前記プローブが特異的に結合したDNA
を検出する工程を含む方法(以下、本発明ハイブリダイ
ゼーション検出方法と記す。)、 8)不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結合
を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有する
タンパク質をコードするDNAまたはその部分塩基配列
を有するDNAの検出方法であって、前項6)記載のD
NAをプライマーとして用いるポリメラーゼチェイン反
応によりDNAを増幅し、増幅されたDNAを検出する工
程を含む方法(以下、本発明PCR検出方法と記
す。)、 9)不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結合
を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有する
タンパク質をコードするDNAの取得方法であって、前
項7)または8)記載の方法により該DNAを検出し、
検出されたDNAを回収する工程を含む方法、 10)不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結
合を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有す
るタンパク質をコードし、前項9)記載の方法により取
得されるDNA、 11)宿主細胞においてプロモーター活性を示すDNA
と、前項1)、2)、3)、4)、5)、6)または1
0)記載のDNAとが連結されてなるDNA(以下、本
発明キメラDNAと記す。)、 12)前項1)、2)、3)、4)、5)、6)、1
0)または11)記載のDNAを含有するベクター、 13)前項1)、2)、3)、4)、5)、6)、1
0)または11)記載のDNAまたは前項12)記載の
ベクターが宿主細胞内に導入されてなる形質転換体、 14)前項13)記載の形質転換体を培養し、不飽和脂
肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結合を形成させω
3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有するタンパク質を
産生させることを特徴とするω3脂肪酸不飽和化酵素の
製造方法、 15)前項1)、2)、3)、4)、5)、6)、1
0)または11)記載のDNAを、宿主細胞に導入し、
宿主細胞のω3不飽和脂肪酸含量を前記DNAの導入前
後において変化させる代謝改変方法、 16)配列番号1で示されるアミノ酸配列のうち第7番
目から第426番目までのアミノ酸からなるアミノ酸配
列を有するω3脂肪酸不飽和化酵素、 17)増殖至適温度より低温で培養された生物から、不
飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結合を形成
させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有するタンパ
ク質をコードするDNAに対応するRNAを含むRNA
を抽出し、抽出されたRNAを鋳型として5塩基〜40
塩基からなるDNAをプライマーとして用いる逆転写反
応を行うことにより一本鎖cDNAを合成し、当該cD
NAを鋳型として用い前記タンパク質をコードするDN
Aを認識するDNAをプライマーとして用いるポリメラ
ーゼチェイン反応により前記タンパク質をコードするD
NAを増幅し、増幅されたDNAを検出し、検出された
DNAを回収する工程を含むω3脂肪酸不飽和化酵素遺
伝子の取得方法を提供するものである。
Under these circumstances, the present inventors have made intensive efforts and, as a result, have succeeded in isolating DNA encoding ω3 fatty acid desaturase from green algae, which led to the present invention. Was. That is, the present invention provides: 1) an amino acid sequence showing 70% or more amino acid identity to the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, 3, 6, or 9, and ω3 position and ω4 position of unsaturated fatty acid. DNA encoding a protein having the ability to form an unsaturated bond between the protein and the ω3 unsaturated fatty acid (hereinafter referred to as the DNA of the present invention); 2) SEQ ID NO: 1, 3, 6, or 9 Has an amino acid sequence showing 90% or more amino acid identity to the amino acid sequence, and has the ability to form an unsaturated bond between the ω3 and ω4 positions of unsaturated fatty acids to generate ω3 unsaturated fatty acids. A DNA encoding a protein, 3) a DNA derived from green algae, the DNA according to the above 1) or 2), 4) a 7th to 426th amino acid sequence of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. An amino acid sequence consisting of amino acids, an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, or an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9; Encoding a protein capable of forming an unsaturated bond between the ω-position and the ω4 position to generate ω3-unsaturated fatty acids; 5) From the 21st to the 1280th nucleotides in the base sequence represented by SEQ ID NO: 2 SEQ ID NO: 4
A base sequence represented by SEQ ID NO: 5,
The nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7, the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 8, the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 10, or
A DNA having any one of the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 11, wherein ω3 position and ω4
DNA encoding a protein having the ability to form an unsaturated bond with the position to generate an ω3 unsaturated fatty acid; 6) a DNA having a partial nucleotide sequence of the DNA described in 1) to 5) above (hereinafter referred to as the present invention) 7) having a DNA encoding a protein capable of forming an unsaturated bond between the ω3 position and the ω4 position of the unsaturated fatty acid to produce ω3 unsaturated fatty acid, or a partial base sequence thereof; A method for detecting DNA, the method comprising: hybridizing a DNA-labeled probe according to any one of 1) to 6) with DNA to specifically bind the probe;
(Hereinafter referred to as the hybridization detection method of the present invention). 8) Ability to form an unsaturated bond between ω3 and ω4 positions of unsaturated fatty acids to generate ω3 unsaturated fatty acids 6. A method for detecting a DNA encoding a protein having the following sequence or a DNA having a partial nucleotide sequence thereof,
A method comprising a step of amplifying DNA by a polymerase chain reaction using NA as a primer and detecting the amplified DNA (hereinafter referred to as the PCR detection method of the present invention); 9) the ω3 position and the ω4 position of the unsaturated fatty acid; A method for obtaining a DNA encoding a protein having an ability to form an unsaturated bond between to generate ω3 unsaturated fatty acids, wherein the DNA is detected by the method described in the above item 7) or 8),
A method comprising a step of recovering the detected DNA; 10) encoding a protein capable of forming an unsaturated bond between the ω3 and ω4 positions of the unsaturated fatty acid to generate ω3 unsaturated fatty acid; ) DNA obtained by the method described in 11), 11) DNA exhibiting promoter activity in host cells
And 1), 2), 3), 4), 5), 6) or 1
DNA which is ligated to the DNA described in 0) (hereinafter referred to as the chimeric DNA of the present invention), 12) 1), 2), 3), 4), 5), 6), 1)
0) or a vector containing the DNA according to 11), 13) the above item 1), 2), 3), 4), 5), 6), 1
A transformant obtained by introducing the DNA according to 0) or 11) or the vector according to 12) into a host cell; 14) culturing the transformant according to 13), and ω3 and ω4 of unsaturated fatty acids; To form an unsaturated bond between
A method for producing a ω3 fatty acid desaturase, characterized by producing a protein having an ability to produce 3 unsaturated fatty acids; 15) the above items 1), 2), 3), 4), 5), 6), 1
Introducing the DNA according to 0) or 11) into a host cell,
A metabolic modification method for changing the content of ω3 unsaturated fatty acids in the host cell before and after the introduction of the DNA; 16) ω3 having an amino acid sequence consisting of the 7th to 426th amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 Fatty acid desaturase, 17) has the ability to form an unsaturated bond between the ω3 and ω4 positions of unsaturated fatty acids to produce ω3 unsaturated fatty acids from an organism cultured at a temperature lower than the optimal growth temperature. RNA containing RNA corresponding to DNA encoding the protein
And using the extracted RNA as a template, 5 bases to 40 bases
A single-stranded cDNA is synthesized by performing a reverse transcription reaction using DNA consisting of bases as a primer,
DN encoding the protein using NA as a template
D encoding the protein by a polymerase chain reaction using DNA recognizing A as a primer
An object of the present invention is to provide a method for obtaining a ω3 fatty acid desaturase gene, which comprises the steps of amplifying NA, detecting amplified DNA, and recovering the detected DNA.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。なお、以下に記述された遺伝子工学的方法は、例
えば、「Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd
edition」(1989), Cold Spring Harbor Laboratory Pr
ess, ISBN 0-87969-309-6、「Current Protocols in Mo
lecular Biology」(1987), John Wiley & Sons, Inc. I
SBN 0-471-50338-X等に記載される通常の方法に準じて
実施可能である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. The genetic engineering method described below is described, for example, in "Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd
edition '' (1989), Cold Spring Harbor Laboratory Pr
ess, ISBN 0-87969-309-6, `` Current Protocols in Mo
lecular Biology "(1987), John Wiley & Sons, Inc. I
It can be carried out according to the usual method described in SBN 0-471-50338-X and the like.

【0006】本発明において、「不飽和脂肪酸のω3位
を不飽和化させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有
するタンパク質」とは、不飽和脂肪酸のメチル末端側か
ら3番目の炭素と4番目の炭素(例えば、炭素長16の
脂肪アシル鎖においてはカルボニル基側から13番目の
炭素と14番目の炭素、炭素長18の脂肪アシル鎖にお
いてはカルボニル基側から15番目の炭素と16番目の
炭素、炭素長20の脂肪アシル鎖においてはカルボニル
基側から17番目の炭素と18番目の炭素に相当する)
の間に二重結合を生じさせることによりω3不飽和脂肪
酸を生成させる能力を有するタンパク質であって、ω3
脂肪酸不飽和化酵素と呼ばれることもある。具体的には
例えば、リノール酸のカルボニル基側から15番目の炭
素と16番目の炭素との間における二重結合形成を触媒
し、α−リノレン酸を生成させる能力を有するタンパク
質である。
In the present invention, “a protein having the ability to desaturate the ω3 position of unsaturated fatty acids to produce ω3 unsaturated fatty acids” refers to the third carbon and the fourth carbon from the methyl terminal side of unsaturated fatty acids. Carbon (for example, the 13th carbon and 14th carbon from the carbonyl group side in a fatty acyl chain having a carbon length of 16; the 15th carbon and 16th carbon from the carbonyl group side in a fatty acyl chain having a carbon length of 18; (In a fatty acyl chain having a carbon length of 20, it corresponds to the 17th carbon and 18th carbon from the carbonyl group side.)
A protein capable of producing ω3 unsaturated fatty acids by generating a double bond between
Sometimes referred to as fatty acid desaturase. Specifically, for example, it is a protein having the ability to catalyze the formation of a double bond between the 15th carbon and the 16th carbon from the carbonyl group side of linoleic acid to generate α-linolenic acid.

【0007】本発明DNAは「配列番号1、3、6または
9で示されるアミノ酸配列に対して70%以上のアミノ
酸同一性を示すアミノ酸配列を有し、かつ不飽和脂肪酸
のω3位とω4位との間に不飽和結合を形成させω3不
飽和脂肪酸を生成させる能力を有するタンパク質をコー
ドするDNA」であって、より具体的には、「配列番号
1、3、6または9で示されるアミノ酸配列に対して9
0%以上のアミノ酸同一性を示すアミノ酸配列を有し、
かつ不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結合
を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有する
タンパク質をコードするDNA」、「配列番号1で示さ
れるアミノ酸配列のうち第7番目から第426番目まで
のアミノ酸からなるアミノ酸配列、配列番号3で示され
るアミノ酸配列、配列番号6で示されるアミノ酸配列、
または、配列番号9で示されるアミノ酸配列のいずれか
のアミノ酸配列を有し、かつ不飽和脂肪酸のω3位とω
4位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を
生成させる能力を有するタンパク質をコードするDN
A」、「配列番号2で示される塩基配列のうち第21番
目から第1280番目までの塩基からなる塩基配列、配列番
号4で示される塩基配列、配列番号5で示される塩基配
列、配列番号7で示される塩基配列、配列番号8で示さ
れる塩基配列、配列番号10で示される塩基配列、また
は、配列番号11で示される塩基配列のいずれかの塩基
配列を有するDNAであって、不飽和脂肪酸のω3位と
ω4位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸
を生成させる能力を有するタンパク質をコードするDN
A」等があげられる。本発明DNAは、そのGC含量が約60
%以上であることが好ましく、また、約400アミノ酸
残基以上の長さに相当する領域において配列番号1で示
されるアミノ酸配列と7割以上のアミノ酸同一性を示す
アミノ酸配列をコードする塩基配列を有することが好ま
しい。
The DNA of the present invention "has an amino acid sequence showing 70% or more amino acid identity to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3, 6, or 9; And a DNA encoding a protein capable of forming an unsaturated bond to produce ω3 unsaturated fatty acids, and more specifically, the amino acid represented by SEQ ID NO: 1, 3, 6, or 9. 9 for an array
Having an amino acid sequence showing 0% or more amino acid identity,
And a DNA encoding a protein capable of forming an unsaturated bond between the ω3 position and the ω4 position of the unsaturated fatty acid to generate a ω3 unsaturated fatty acid ”,“ 7th amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 ” An amino acid sequence consisting of the amino acids from the 2nd to the 426th amino acid, an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6,
Alternatively, it has any of the amino acid sequences of the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 9, and has ω3 position and ω
DN encoding a protein capable of forming an unsaturated bond with position 4 and producing ω3 unsaturated fatty acids
A "," A nucleotide sequence consisting of the 21st to 1280th nucleotides of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2, a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 4, a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 7 A DNA having any one of the base sequence represented by SEQ ID NO: 8, the base sequence represented by SEQ ID NO: 8, the base sequence represented by SEQ ID NO: 10, or the base sequence represented by SEQ ID NO: 11; Encoding a protein capable of forming an unsaturated bond between the ω3 and ω4 positions to produce ω3 unsaturated fatty acids
A "and the like. The DNA of the present invention has a GC content of about 60.
% Or more, and a nucleotide sequence encoding an amino acid sequence showing 70% or more amino acid identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 in a region corresponding to a length of about 400 amino acid residues or more. It is preferred to have.

【0008】本発明DNAは、例えば、緑藻などの藻類、
具体的にはクロレラ、クラミドモナス、オオヒゲマワ
リ、ドナリエラ、セネデスムスなどから単離することが
できる。ここで、緑藻とは、Chlorophyceaeに属する真
核藻類を意味し、例えば、クロレラ属、クラミドモナス
属、オオヒゲマワリ属、クロロコッカム属、セネデスム
ス属、ミカズキモ属等の藻類をあげることができる。本
発明DNAの取得方法を以下に示す。例えば、財団法人
地球環境産業研究技術機構で保存されているクロレラ属
MK201株等の藻類を、例えばTAP培地(400mg/l NH4Cl,1
00mg/l MgSO4・7H2O,50mg/lCaCl2・2H2O,108mg/l K2HPO
4,56mg/l KH2PO4,1ml無水酢酸,50mg/l Na2EDTA,22m
g/l ZnSO4・7H2O,11.4mg/l H3BO4,5.06mg/l MnCl2・4H2
O,4.99mg/l FeSO4・7H2O,1.61mg/l CoCl2・6H2O,1.57m
g/l CuSO4・5H2O,1.1mg/l (NH4)6Mo7O24・4H2O,16mg/l
KOH,2.42g/lトリス,pH7.0)、C培地(Ca(NO3)2・4H2O
150mg/l、KNO3100mg/l、MgSO4・7H2O 40mg/l、β-グリセ
ロリン酸ナトリウム 50mg、ビタミンB 12 0.1μg/l、ビ
オチン 0.1μg/l、ビタミンB1 10μg/l、Tris aminomet
hane 500mg/l、PIV metals 3ml/l、pH7.5)、MBM培地
(KNO3 250mg/l、MgSO4・7H2O 75mg/l、K2HPO4 75mg/l、
KH2PO4 175mg/l、NaCl 25mg/l、CaCl2・2H2O 10mg/l、Fe
-solution 1ml/l、A5-solution 1ml/l、pH6.0)などで
培養した後に、例えば、遠心分離を行なって藻体を回収
する。回収した藻体からHonjoら、Plant Cell Physiolo
gy、36、85-93(1995)等に記載される方法に準じてRNAを
抽出する。該抽出操作には、市販のRNA抽出キットを利
用することができる。そして、得られたRNA抽出液から
エタノール沈澱などにより全RNAを回収する。回収した
全RNAは、そのまま次のcDNA合成操作に用いることがで
き、また、該全RNAから「Molecular Cloning: A Labora
tory Manual 2nd edition」(1989), Cold Spring Harbo
r Laboratory Press, ISBN 0-87969-309-6、「Current
Protocols in Molecular Biology」(1987), John Wiley
& Sons, Inc. ISBN 0-471-50338-X等に記載される方法
によりポリAを有するRNAを取得してこれを次のcDNA合
成操作に用いてもよい。ポリAを有するRNAの分画操作に
は、市販のOligo dTカラムを利用することができる。全
RNAまたはポリAを有するRNAから「Molecular Cloning:
A Laboratory Manual 2nd edition」(1989), Cold Spri
ng Harbor Laboratory Press, ISBN 0-87969-309-6、
「Current Protocols in Molecular Biology」(1987),
John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-50338-X等に記載
される方法に準じてcDNAを合成する。該合成操作には、
市販のcDNA合成キットを利用することができる。次に、
例えば、前記のようにして得られたクロレラ属MK201株
等の藻類由来のcDNAを鋳型として、下記リスト1に示さ
れるプライマー1およびプライマー2を用いてポリメラ
ーゼチェイン反応(以下、PCRと記す。)を行うことに
より、本発明DNAである「配列番号1で示されるアミノ
酸配列のうち第7番目から第426番目までのアミノ酸
からなるアミノ酸配列を有し、かつ不飽和脂肪酸のω3
位とω4位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和脂
肪酸を生成させる能力を有するタンパク質をコードする
DNA」、より具体的には「配列番号2で示される塩基
配列のうち第21番目から第1280番目までの塩基からな
る塩基配列を有するDNAであって、不飽和脂肪酸のω
3位とω4位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和
脂肪酸を生成させる能力を有するタンパク質をコードす
るDNA」、さらに具体的には、配列番号2で示される
塩基配列のうち第1番目から第2061番目の塩基からなる
塩基配列を有するDNAを増幅して取得することができ
る。このようなPCRに用いられるプライマーは、目的に
応じて、配列番号2で示される塩基配列を基に設計し合
成することができる。かかるPCRは、例えば以下の条件
による三工程の増幅サイクルを繰返して行う。まず変性
工程として、たとえば、約90℃から約95℃、好ましくは
約94℃から約95℃で、約20秒間から約3分間、好ましく
は約30秒間から約2分間の保温が行われる。次にプライ
マーのアニーリング工程として、たとえば、約40℃から
65℃、好ましくは45℃から60℃で、約1分間から約3分
間、好ましくは約1分間から約2分間の保温が行われる。
さらにDNAポリメラーゼによる伸長工程として、たとえ
ば、約70℃から約75℃、好ましくは約72℃から約73℃
で、約1分間から約5分間、好ましくは約2分間から約3
分間の保温が行われる。この三工程からなる増幅サイク
ルを、約20回から約50回、好ましくは約25回から約40回
行う。また、PCRは以下の条件による二工程の増幅サイ
クルで行うこともできる。まず変性工程として、たとえ
ば、約90℃から約95℃、好ましくは約94℃から約95℃
で、約20秒間から約3分間、好ましくは約30秒間から約
2分間の保温が行われる。次いでプライマーのアニーリ
ングおよびDNAポリメラーゼによる伸長の工程として、
たとえば、約50℃から約75℃、好ましくは約65℃から約
70℃で、約1分間から約5分間、好ましくは約2分間か
ら約3分間の保温が行われる。この二工程からなる増幅
サイクルを、約20回から約50回、好ましくは約25回から
約40回行う。
The DNA of the present invention includes, for example, algae such as green algae,
Specifically, Chlorella, Chlamydomonas, Ohigemawa
, Donariella, Senedesmus, etc.
it can. Here, green algae is a true algae belonging to Chlorophyceae.
Nuclear algae, for example, Chlorella, Chlamydomonas
Genus, bearded sunflower, chlorocockum, senedesm
Algae, such as the genus Solanum and the genus Genus, can be mentioned. Book
The method for obtaining the invention DNA is described below. For example, foundation
Chlorella spp. Preserved by the Research Institute of Innovative Technology for the Earth
Algae such as the MK201 strain can be used, for example, in a TAP medium (400 mg / l NHFourCl, 1
00mg / l MgSOFour・ 7HTwoO, 50mg / lCaClTwo・ 2HTwoO, 108mg / l KTwoHPO
Four, 56mg / l KHTwoPOFour, 1ml acetic anhydride, 50mg / l NaTwoEDTA, 22m
g / l ZnSOFour・ 7HTwoO, 11.4mg / l HThreeBOFour, 5.06mg / l MnClTwo・ 4HTwo
O, 4.99mg / l FeSOFour・ 7HTwoO, 1.61mg / l CoClTwo・ 6HTwoO, 1.57m
g / l CuSOFour・ 5HTwoO, 1.1mg / l (NHFour)6Mo7Otwenty four・ 4HTwoO, 16mg / l
KOH, 2.42 g / l Tris, pH 7.0), C medium (Ca (NOThree)Two・ 4HTwoO
150mg / l, KNOThree100mg / l, MgSOFour・ 7HTwoO 40mg / l, β-glyce
Sodium lophosphate 50mg, vitamin B 12 0.1 μg / l,
Otin 0.1μg / l, vitamin B1 10 μg / l, Tris aminomet
hane 500mg / l, PIV metals 3ml / l, pH7.5), MBM medium
(KNOThree250mg / l, MgSOFour・ 7HTwoO 75mg / l, KTwoHPOFour 75mg / l,
KHTwoPOFour 175mg / l, NaCl 25mg / l, CaClTwo・ 2HTwoO 10mg / l, Fe
-solution 1ml / l, A5-solution 1ml / l, pH6.0)
After culturing, for example, centrifugation is performed to collect algal cells.
I do. Honjo et al., Plant Cell Physiolo
gy, 36, 85-93 (1995), etc.
Extract. For the extraction operation, use a commercially available RNA extraction kit.
Can be used. And from the obtained RNA extract
Collect the total RNA by ethanol precipitation. Collected
The total RNA can be used as is for the next cDNA synthesis operation.
And from the total RNA, "Molecular Cloning: A Labora
tory Manual 2nd edition '' (1989), Cold Spring Harbo
r Laboratory Press, ISBN 0-87969-309-6, `` Current
Protocols in Molecular Biology '' (1987), John Wiley
 & Sons, Inc. ISBN 0-471-50338-X
To obtain RNA having poly A and combine it with the next cDNA
It may be used for forming operation. For fractionation of RNA containing poly A
Can use a commercially available Oligo dT column. all
From RNA or RNA having poly A, `` Molecular Cloning:
A Laboratory Manual 2nd edition '' (1989), Cold Spri
ng Harbor Laboratory Press, ISBN 0-87969-309-6,
`` Current Protocols in Molecular Biology '' (1987),
John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-50338-X etc.
CDNA is synthesized according to the method described. The synthesis operation includes:
A commercially available cDNA synthesis kit can be used. next,
For example, Chlorella sp.MK201 strain obtained as described above
Using algae-derived cDNA as a template,
Polymer using primer 1 and primer 2
Performing the ose chain reaction (hereinafter referred to as PCR)
From the DNA of the present invention, the amino acid represented by SEQ ID NO: 1
7th to 426th amino acids in the acid sequence
Having an amino acid sequence consisting of
Bond between ω4 and ω4 to form ω3 unsaturated fat
Encodes a protein capable of producing fatty acids
DNA ", more specifically," the base represented by SEQ ID NO: 2 "
Starting from the 21st to 1280th bases in the sequence
DNA having a base sequence of
Ω3 unsaturated by forming an unsaturated bond between 3rd and ω4
Encodes a protein capable of producing fatty acids
DNA ", and more specifically, represented by SEQ ID NO: 2.
Consists of the 1st to 2061st bases in the base sequence
DNA that has a base sequence can be obtained by amplification
You. Primers used for such PCR are
Accordingly, a design was made based on the base sequence represented by SEQ ID NO: 2.
Can be achieved. Such PCR is performed under the following conditions, for example.
Are repeated. First denaturation
As a step, for example, about 90 ° C to about 95 ° C, preferably
About 94 ° C. to about 95 ° C., for about 20 seconds to about 3 minutes, preferably
Is kept for about 30 seconds to about 2 minutes. Next,
For example, from about 40 ° C.
65 ° C, preferably 45 ° C to 60 ° C, about 1 minute to about 3 minutes
The incubation is performed for a period of time, preferably from about 1 minute to about 2 minutes.
Furthermore, as an extension step with DNA polymerase,
About 70 ° C to about 75 ° C, preferably about 72 ° C to about 73 ° C
About 1 minute to about 5 minutes, preferably about 2 minutes to about 3 minutes.
A minute of warming is performed. Amplification cycle consisting of these three steps
About 20 to about 50 times, preferably about 25 to about 40 times
Do. PCR is a two-step amplification system under the following conditions.
It can also be done with a kuru. First, as a denaturation step,
About 90 ° C to about 95 ° C, preferably about 94 ° C to about 95 ° C
At about 20 seconds to about 3 minutes, preferably about 30 seconds to about
Incubation is performed for 2 minutes. Next, primer annealing
In the step of elongation with DNA polymerase and DNA polymerase,
For example, from about 50 ° C to about 75 ° C, preferably from about 65 ° C to about
At 70 ° C. for about 1 minute to about 5 minutes, preferably about 2 minutes
The heat is kept for about 3 minutes. This two-step amplification
Cycles from about 20 to about 50, preferably from about 25
Do about 40 times.

【0009】 (リスト1)MK201株由来の本発明DNAの単離用プライマー プライマー1 TGCTTTGCGGTCAGGAAACGATGGCAGCAA 30mer プライマー2 GTGATAGTGCACAATTACAGGGGAGCGCTC 30mer(List 1) Primer for isolation of DNA of the present invention derived from MK201 strain Primer 1 TGCTTTGCGGTCAGGAAACGATGGCAGCAA 30mer Primer 2 GTGATAGTGCACAATTACAGGGGAGCGCTC 30mer

【0010】上記のようにして増幅されたDNAは、「Mol
ecular Cloning:A Laboratory Manual 2nd edition」
(1989),Cold Spring Harbor Laboratory Press、 「Cur
rentProtocols In Molecular Biology」 (1987),John W
iley & Sons,Inc.ISBN0-471-50338-X等に記載される遺
伝子クローニンク゛の方法に準じてベクターにクローニングす
ることができる。具体的には、例えばInvitrogen社のTA
クローニングキット(登録商標)やStratagene社のpBlu
escriptII(登録商標)などのプラスミドベクターを用
いてクローニングすることができる。クローニングされ
たDNAの塩基配列の確認は、F.Sanger,S.Nicklen,A.R.Co
ulson著、Proceedings of National Academy of Scienc
e U.S.A.(1977),74,5463頁-5467頁等に記載されるダイ
デオキシターミネーティング法により行なうことができ
る。塩基配列確認用の試料の調製には、例えば、市販の
パーキンエルマー社のABI PRISM Dye Terminator Cycle
Sequencing Ready Reaction Kit(登録商標)などを用
いると良い。
The DNA amplified as described above is called "Mol
ecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd edition ''
(1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press, `` Cur
rentProtocols In Molecular Biology '' (1987), John W
It can be cloned into a vector according to the method of gene cloning described in iley & Sons, Inc. ISBN0-471-50338-X. Specifically, for example, TA of Invitrogen
Cloning kit (registered trademark) or pBlu from Stratagene
It can be cloned using a plasmid vector such as escriptII (registered trademark). Confirmation of the nucleotide sequence of the cloned DNA was performed by F. Sanger, S. Nicklen, AR Co.
ulson, Proceedings of National Academy of Scienc
e USA. (1977), 74, 5463, pp. 5467, and the like. For preparation of a sample for nucleotide sequence confirmation, for example, commercially available PerkinElmer's ABI PRISM Dye Terminator Cycle
It is preferable to use Sequencing Ready Reaction Kit (registered trademark) or the like.

【0011】また、以下の方法により本発明DNAを取
得することもできる。得られたクロレラ属MK201株等の
藻類由来のcDNAを鋳型として、例えば、配列番号15で示
される塩基配列を有するプライマーと配列番号17で示さ
れる塩基配列を有するプライマーとを用いて、例えば前
記と同様の条件でPCRを行い、該PCRで増幅されたDNA
を、例えばアガロースゲル電気泳動で分離しこれを回収
することより、約700塩基対のDNAを得る。得られたDNA
を、上記と同様に、ベクターにクローニングした後、ク
ローニングされたDNAの塩基配列を確認する。これによ
り、例えば、本発明DNAの部分塩基配列である配列番号1
3で示される塩基配列からなるDNAを取得することができ
る。得られたDNAの塩基配列に基づいて、該DNAの5’
末端より上流の塩基配列の解析には、たとえば、配列番
号20もしくは配列番号21で示される塩基配列を有す
るプライマーを、また、該DNAの3’末端より下流の
塩基配列の解析には、たとえば、配列番号18もしくは
配列番号19で示される塩基配列を有するプライマーを
合成し、これらのプライマーを用いて、例えば、Clonte
ch社のMarathon Kit(登録商標)等の市販のキットを用
いてRACE法を行うことにより、より長い本発明DNAの塩
基配列を明らかにすることができる。
The DNA of the present invention can also be obtained by the following method. Using a cDNA derived from algae such as the obtained Chlorella sp.MK201 strain as a template, for example, using a primer having a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 15 and a primer having a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 17, for example, Perform PCR under the same conditions, DNA amplified by the PCR
Is separated by, for example, agarose gel electrophoresis and recovered, thereby obtaining a DNA of about 700 base pairs. Obtained DNA
Is cloned into a vector in the same manner as described above, and the nucleotide sequence of the cloned DNA is confirmed. Thus, for example, SEQ ID NO: 1 which is a partial base sequence of the DNA of the present invention
DNA consisting of the nucleotide sequence represented by 3 can be obtained. Based on the nucleotide sequence of the obtained DNA, 5 ′
For analysis of the base sequence upstream of the terminal, for example, a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 20 or SEQ ID NO: 21; for analysis of the base sequence downstream of the 3 ′ end of the DNA, for example, A primer having a nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 18 or SEQ ID NO: 19 was synthesized, and using these primers, for example, Clonte
By performing the RACE method using a commercially available kit such as Marathon Kit (registered trademark) of Ch., a longer nucleotide sequence of the DNA of the present invention can be identified.

【0012】本発明DNAにコードされるタンパク質が、
「不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結合を
形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力」を有する
ことは、たとえば、次のように確認することができる。
本発明DNAのオープンリーディングフレームを含むDN
Aを、翻訳開始コドンを含むようにPCRにより増幅し、
増幅されたDNAをたとえばpYES2(インビロトロジェ
ン社登録商標)等の出芽酵母発現ベクターにクローニン
グする。その後、このベクターで出芽酵母を形質転換す
る。たとえば、ベクターとしてpYES2を用いる場合、出
芽酵母INVScI(登録商標)などのようなウラシル要求性
株を形質転換に用いるとよい。本発明DNAを含む出芽酵
母発現ベクターで形質転換された出芽酵母を、たとえ
ば、0.01-1%のリノール酸を添加したSD-U培地(Yeast N
itrogen Base w/o Amino Acid 6.7g/L、カザミノ酸 5
g/L、グルコース 20g/L)で6時間〜72時間培養す
る。培養後、該出芽酵母から、たとえば、後述する実施
例に記載される方法に準じて脂肪酸を抽出し、ガスクロ
マトグラフィーなどの機器分析方法を用いて脂肪酸の成
分を分析することにより、α−リノレン酸の生成を確認
することができる。このようにして、本発明DNAにコー
ドされるタンパク質が、「不飽和脂肪酸のω3位とω4
位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を生
成させる能力」を有することを確認することができる。
[0012] The protein encoded by the DNA of the present invention is:
The ability to form an unsaturated bond between the ω3 position and the ω4 position of the unsaturated fatty acid to generate a ω3 unsaturated fatty acid can be confirmed, for example, as follows.
DN containing open reading frame of DNA of the present invention
A is amplified by PCR to include a translation initiation codon,
The amplified DNA is cloned into a budding yeast expression vector such as pYES2 (registered trademark of Invitrotrogen). Then, budding yeast is transformed with this vector. For example, when pYES2 is used as a vector, a uracil-requiring strain such as budding yeast INVScI (registered trademark) may be used for transformation. The budding yeast transformed with the budding yeast expression vector containing the DNA of the present invention is, for example, SD-U medium (Yeast N) supplemented with 0.01-1% linoleic acid.
itrogen Base w / o Amino Acid 6.7g / L, casamino acid 5
g / L, glucose 20 g / L) for 6 to 72 hours. After culturing, α-linolenic acid is extracted from the budding yeast by, for example, extracting fatty acids according to the method described in Examples described below and analyzing the fatty acid components using an instrumental analysis method such as gas chromatography. The formation of acid can be confirmed. As described above, the protein encoded by the DNA of the present invention is expressed by “ω3 position and ω4
Having the ability to form an unsaturated bond with the octane group to produce ω3 unsaturated fatty acids.

【0013】本発明部分DNAとは、本発明DNAの部分塩基
配列を有するDNAをいい、具体的には、例えば、配列番
号1に示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列の部
分塩基配列を有するDNAや配列番号2に示される塩基配列
の部分塩基配列を有するDNA等をあげることができる。
前記のような本発明部分DNAは、例えば、本発明DNAを制
限酵素を用いて切断し、得られたDNAを回収することに
より調製することができ、また、本発明DNAを鋳型とし
てPCRを行い本発明DNAの一部分に相当するDNAを増幅す
ることにより調製することもできる。さらに、緑藻など
の藻類から直接単離することもでき、化学合成すること
もできる。これら本発明部分DNAは、ハイブリダイゼー
ションにおけるプローブやPCRにおけるプライマーとし
て有用である。PCRにおけるプライマーとしては、アニ
ーリングの特異性が確保される点からは塩基数が多い方
がよく、プライマー自身が高次構造を取り易くアニーリ
ング効率が悪くなる恐れがある点や合成後の精製時に煩
雑な操作が必要となる点からは塩基数は多すぎない方が
よく、15以上50以下の塩基からなる1本鎖DNAが好ま
しい。
The partial DNA of the present invention refers to a DNA having a partial nucleotide sequence of the DNA of the present invention. Specifically, for example, a DNA having a partial nucleotide sequence of the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 And a DNA having a partial nucleotide sequence of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2.
The partial DNA of the present invention as described above can be prepared, for example, by cleaving the DNA of the present invention using a restriction enzyme and collecting the obtained DNA, and performing PCR using the DNA of the present invention as a template. It can also be prepared by amplifying a DNA corresponding to a part of the DNA of the present invention. Furthermore, it can be directly isolated from algae such as green algae, or can be chemically synthesized. These partial DNAs of the present invention are useful as probes in hybridization and primers in PCR. Primers in PCR should have a large number of bases in order to ensure the specificity of annealing.The primers themselves can easily adopt higher-order structures, which may result in poor annealing efficiency. It is better not to have too many bases from the point that a complicated operation is required, and a single-stranded DNA consisting of 15 to 50 bases is preferable.

【0014】本発明DNAまたは本発明部分DNAを標識しこ
れをハイブリダイゼーションにおけるプローブとして用
いて、DNAとハイブリダイズさせ、前記のプローブが
特異的に結合したDNAを検出することにより、各種の
遺伝子ライブラリーから、不飽和脂肪酸のω3位とω4
位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を生
成させる能力を有するタンパク質をコードするDNA、具
体的にはたとえばリノール酸に作用しその15位の炭素
と16位の炭素との間の二重結合形成を触媒し、α−リ
ノレン酸を生成させる能力を有するタンパク質をコード
するDNA、またはその部分塩基配列を有するDNAを検出す
ることが可能である。プローブをハイブリダイズさせる
DNAとしては、例えば、緑藻などの藻類由来のゲノム
DNAのライブラリーやcDNAライブラリー等を使用するこ
とができる。また、「Molecular Cloning:A Laboratory
Manual 2nd edition」(1989),Cold Spring Harbor Lab
oratory Pressや「Current Protocols In Molecular Bi
ology」(1987),John Wiley & Sons,Inc.ISBN0-471-5033
8-X等に記載されるライブラリー作製方法等に準じて作
製された各種のDNAライブラリーを用いることもでき
る。ハイブリダイズさせる方法としては、プラークハイ
ブリダイゼーション法やコロニーハイブリダイゼーショ
ン法等をあげることができ、DNAライブラリーの作製に
用いられたベクターの種類に応じて選択するとよい。具
体的には、使用されるDNAライブラリーがファージベク
ターで構築された場合には、まず適当な宿主微生物とフ
ァージを感染可能な条件下で混合した後さらに軟寒天培
地と混合し、寒天培地上にまく。その後適当な大きさの
プラークが現れるまで37℃で培養を行う。また、使用さ
れるDNAライブラリーがプラスミドベクターで構築され
た場合には、まず適当な宿主微生物に形質転換し、形質
転換体を得る。得られた形質転換体を適当に希釈して寒
天培地にまき、適当な大きさのコロニーが現れるまで37
℃で培養を行う。いずれのDNAライブラリーの場合も培
養後、培養に用いた寒天培地の表面にメンブレンフィル
ターをのせ、ファージや形質転換体をメンブレンに転写
する。このメンブレンをアルカリによる変性処理後、中
和し、例えば、ナイロンメンブレンの場合には紫外線を
照射し、DNAをメンブレンに固定する。次にこのメンブ
レンについて、例えば、D M Glover編「DNA cloning,a
practical approach.」 IRL PRESS (1985) ISBN 0-94
7946-18-7等に記載される方法により標識化された本発
明DNAまたは本発明部分DNAをプローブとして用いてハイ
ブリダイゼーション法を行う。かかるハイブリダイゼー
ション法に用いられる試薬及び温度条件は多種存在する
が、例えば、プレハイブリダイゼーションは、6×SSC
(0.9M NaCl,0.09Mクエン酸)、0.1%〜1%SDS、100μg/ml
変性サケ精巣DNAからなる溶液を上記メンブレンに加え
て65℃で1時間インキュベートして行う。次いで、標識
化された本発明部分DNAをプローブとして前記溶液に加
えて混合し、42℃〜68℃で4時間〜16時間保温すること
によりハイブリダイゼーションを行う。次にメンブレン
を取り出して、これを2×SSC、0.1%〜1%SDSで洗浄し、
さらに0.2×SSC、0%〜0.1%SDSですすいだ後、該メンブ
レンを乾かす。このメンブレンを、例えば、オートラジ
オグラフィーなどにより解析しメンブレン上の標識化プ
ローブの位置を検出することにより、用いたプローブと
相同性のある塩基配列を有するDNAのメンブレン上の位
置を検出する。このようにしてメンブレン上の目的のDN
Aを検出することができる。なお、このようにして検出
されたDNAのメンブレン上の位置に相当するクローンを
もとの寒天培地上で特定しこれを釣菌することにより、
当該DNAを有するクローンを単離することができ、さら
に、同様の検出操作を繰り返すことで当該DNAを有する
クローンを純化することができる。また、市販のGibcoB
RL社のGENE TRAPPER cDNA Positive Selection System
キット(登録商標)の様な検出方法も用いることができ
る。この方法では、まずプローブとして用いるビオチン
化した本発明DNAまたは本発明部分DNAと、一本鎖化した
DNAライブラリーとをハイブリダイズさせた後、これに
ストレプトアビジン結合マグネットビーズを加え混合
し、この混合物からストレプトアビジン結合マグネット
ビーズを磁石で回収することにより、プローブとして用
いた本発明DNAもしくは本発明部分DNAと、ビオチンと、
さらにストレプトアビジンとを介してマグネットビーズ
に結合したDNA、即ちプローブに用いたDNAの塩基配列と
相同性のある塩基配列を有する1本鎖DNAを回収し検出
する。このようにして目的のDNAを検出することができ
る。なお、回収された1本鎖DNAは、オリゴヌクレオチ
ドをプライマーとしてDNAポリメラーゼを反応させるこ
とにより2本鎖化することができる。
By labeling the DNA of the present invention or the partial DNA of the present invention and using it as a probe in hybridization, the DNA is hybridized with the DNA and the DNA to which the probe specifically binds is detected, whereby various gene libraries can be detected. From the rally, ω3 and ω4 of unsaturated fatty acids
DNA encoding a protein having the ability to form an unsaturated bond with the position to produce ω3 unsaturated fatty acids, specifically, for example, acts on linoleic acid to cause a reaction between the carbon at position 15 and the carbon at position 16 thereof. It is possible to detect a DNA encoding a protein capable of generating α-linolenic acid by catalyzing the double bond formation of DNA, or a DNA having a partial base sequence thereof. Examples of the DNA to be hybridized with the probe include, for example, genomes derived from algae such as green algae.
A DNA library, a cDNA library, or the like can be used. Also, `` Molecular Cloning: A Laboratory
Manual 2nd edition '' (1989), Cold Spring Harbor Lab
oratory Press and `` Current Protocols In Molecular Bi
ology '' (1987), John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-5033
Various DNA libraries prepared according to the library preparation method described in 8-X and the like can also be used. Examples of the hybridization method include a plaque hybridization method and a colony hybridization method, and the method may be selected according to the type of the vector used for preparing the DNA library. Specifically, when the DNA library to be used is constructed by a phage vector, first, an appropriate host microorganism and phage are mixed under conditions capable of infecting, and then mixed with a soft agar medium, and then mixed on an agar medium. Sprinkle. Thereafter, the cells are cultured at 37 ° C. until plaques of an appropriate size appear. When the DNA library to be used is constructed by a plasmid vector, first, an appropriate host microorganism is transformed to obtain a transformant. The obtained transformant is appropriately diluted, plated on an agar medium, and grown until an appropriately sized colony appears.
Culture at ℃. After culturing any of the DNA libraries, a membrane filter is placed on the surface of the agar medium used for the culturing, and phages and transformants are transferred to the membrane. The membrane is denatured with an alkali and then neutralized. For example, in the case of a nylon membrane, the membrane is irradiated with ultraviolet rays to fix the DNA to the membrane. Next, regarding this membrane, for example, “DNA cloning, a” edited by DM Glover
practical approach. "IRL PRESS (1985) ISBN 0-94
A hybridization method is performed using the DNA of the present invention or the partial DNA of the present invention labeled by the method described in 7946-18-7 or the like as a probe. There are many types of reagents and temperature conditions used for such a hybridization method.For example, pre-hybridization is performed using 6 × SSC
(0.9M NaCl, 0.09M citric acid), 0.1% -1% SDS, 100 μg / ml
A solution consisting of denatured salmon testis DNA is added to the above membrane and incubated at 65 ° C. for 1 hour. Next, the labeled partial DNA of the present invention is added as a probe to the above solution, mixed, and incubated at 42 ° C. to 68 ° C. for 4 hours to 16 hours to perform hybridization. Then remove the membrane, wash it with 2xSSC, 0.1% -1% SDS,
After further rinsing with 0.2 × SSC, 0% -0.1% SDS, the membrane is dried. The membrane is analyzed by, for example, autoradiography, and the position of the labeled probe on the membrane is detected, thereby detecting the position of the DNA having a base sequence homologous to the probe used on the membrane. In this way, the desired DN on the membrane
A can be detected. In addition, by identifying the clone corresponding to the position on the membrane of the DNA thus detected on the original agar medium and picking this,
The clone having the DNA can be isolated, and the clone having the DNA can be purified by repeating the same detection operation. Also, commercially available GibcoB
RL's GENE TRAPPER cDNA Positive Selection System
A detection method such as a kit (registered trademark) can also be used. In this method, first, a biotinylated DNA of the present invention or a partial DNA of the present invention to be used as a probe is single-stranded.
After hybridization with the DNA library, streptavidin-bound magnet beads were added thereto and mixed, and the streptavidin-bound magnet beads were recovered from the mixture with a magnet, whereby the DNA of the present invention or the portion of the present invention used as a probe was obtained. DNA, biotin,
Further, DNA bound to the magnet beads via streptavidin, that is, single-stranded DNA having a base sequence homologous to the base sequence of the DNA used as the probe is recovered and detected. Thus, the target DNA can be detected. The recovered single-stranded DNA can be double-stranded by reacting a DNA polymerase with the oligonucleotide as a primer.

【0015】本発明ハイブリダイゼーション検出方法
を、緑藻などの藻類の遺伝子型等の解析に利用してもよ
い。具体的には、緑藻などの藻類のゲノムDNAを、例え
ば、市販のISOGEN(ニッポンジーン社登録商標)などを
用いた通常の方法に準じて調製し、少なくとも数種類の
制限酵素で切断し、電気泳動した後、電気泳動されたD
NAを通常の方法に準じてフィルターにブロッティング
する。このフィルターについて、本発明DNAまたは本発
明部分DNAから通常の方法で調製されたプローブを用い
て例えば上述のようにしてハイブリダイゼーションを行
ない、プローブがハイブリダイズするDNAを検出する。
検出されたDNAの長さを特定植物種の異なる属、種また
は株について比較し、長さの違いから属、種または株間
のω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子発現に伴う表現形質の
差を解析することができる。この方法は、例えば、島本
功、佐々木卓治監修:「植物のPCR実験プロトコール」、
秀潤社、東京(1995)、ISBN4-87962-144-7、90-94頁に記
載されるRFLP(Restriction Fragment Length Polymorph
ism)法に準じて行なうことができる。
[0015] The hybridization detection method of the present invention may be used for analysis of genotypes and the like of algae such as green algae. Specifically, genomic DNA of algae such as green algae was prepared, for example, according to a conventional method using commercially available ISOGEN (registered trademark of Nippon Gene Co., Ltd.), cut with at least several types of restriction enzymes, and subjected to electrophoresis. And then electrophoresed D
The NA is blotted on the filter according to the usual method. For this filter, hybridization is carried out, for example, as described above using a probe prepared from the DNA of the present invention or the partial DNA of the present invention by an ordinary method, and DNA to which the probe hybridizes is detected.
The length of the detected DNA is compared for different genera, species or strains of a specific plant species, and the difference in length is used to analyze differences in the phenotypic traits associated with the expression of the omega-3 fatty acid desaturase gene between the genera, species or strain be able to. This method is, for example, supervised by Isao Shimamoto and Takuji Sasaki: "Plant PCR experiment protocol",
RFLP (Restriction Fragment Length Polymorph) described in Shujunsha, Tokyo (1995), ISBN 4-87962-144-7, pp. 90-94.
can be performed according to the ism) method.

【0016】本発明DNAの部分塩基配列を有するDNAをプ
ライマーとして用いるPCRによりDNAを増幅し、増幅され
たDNAを検出することにより、不飽和脂肪酸のω3位と
ω4位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸
を生成させる能力を有するタンパク質をコードするDN
A、具体的にはたとえばリノール酸に作用してその15
位の炭素と16位の炭素との間の二重結合形成を触媒し
α−リノレン酸を生成させる能力を有するタンパク質を
コードするDNAを検出することが可能である。具体的に
は、例えば、3'-末端側に、本発明DNAの15塩基以上50塩
基以下の長さの部分塩基配列を有するオリゴヌクレオチ
ドを通常の合成方法により化学合成する。このとき、1
つのアミノ酸をコードしうるコドンのバリエーションに
応じて、プライマーの特定の位置の残基の合成に数種類
の塩基の混合物を使用し、該残基を数種類の塩基のバリ
エーションとしたミックスプライマーを合成することも
できる。また、例えば、複数種の塩基と対合できるイノ
シンなどの塩基を、前記のような数種類の塩基の混合物
の代わりに用いることもできる。具体的には、例えば、
配列番号14、15、16、17、18、19、20ま
たは21で示される塩基配列を有するオリゴヌクレオチ
ドを合成しプライマーに用いることができる。なお、以
下、2本鎖DNAからなる本発明DNAのコーディング鎖
と同じ塩基配列を持つオリゴヌクレオチドをセンスプラ
イマー、該コーディング鎖と相補鎖をなす塩基配列を持
つオリゴヌクレオチドをアンチセンスプライマーと記
す。本発明DNAのコーディング鎖の塩基配列を有するセ
ンスプライマーと、前記センスプライマーの有する本発
明DNAの塩基配列よりも3’下流側の塩基配列と相補的
な塩基配列を有するアンチセンスプライマーとを組み合
わせて用いて、各種のDNAを鋳型としてPCRを行う。
かかるPCRは、例えば以下の条件による三工程の増幅サ
イクルを繰返して行う。まず変性工程として、たとえ
ば、約90℃から約95℃、好ましくは約94℃から約95℃
で、約20秒間から約3分間、好ましくは約30秒間から約
2分間の保温が行われる。次にプライマーのアニーリン
グ工程として、たとえば、約40℃から65℃、好ましくは
45℃から60℃で、約1分間から約3分間、好ましくは約1
分間から約2分間の保温が行われる。さらにDNAポリメラ
ーゼによる伸長工程として、たとえば、約70℃から約75
℃、好ましくは約72℃から約73℃で、約1分間から約5
分間、好ましくは約2分間から約3分間の保温が行われ
る。この三工程からなる増幅サイクルを、約20回から約
50回、好ましくは約25回から約40回行う。また、PCRは
以下の条件による二工程の増幅サイクルで行うこともで
きる。まず変性工程として、たとえば、約90℃から約95
℃、好ましくは約94℃から約95℃で、約20秒間から約3
分間、好ましくは約30秒間から約2分間の保温が行われ
る。次いでプライマーのアニーリングおよびDNAポリメ
ラーゼによる伸長の工程として、たとえば、約50℃から
約75℃、好ましくは約65℃から約70℃で、約1分間から
約5分間、好ましくは約2分間から約3分間の保温が行わ
れる。この二工程からなる増幅サイクルを、約20回から
約50回、好ましくは約25回から約40回行う。鋳型として
用いられるDNAとしては、例えば、緑藻などの藻類由
来のゲノムDNAライブラリーやcDNAライブラリー等のDNA
ライブラリーを使用することができる。また、「Molecu
lar Cloning:A Laboratory Manual 2nd edition」 (198
9),Cold Spring Harbor Laboratory Pressや「Current
Protocols In Molecular Biology」 (1987),John Wiley
& Sons,Inc.ISBN0-471-50338-X等に記載されるライブ
ラリー作製法に準じて作製された各種のDNAライブラリ
ーを用いることもできる。また、各種の生物由来のゲノ
ムDNAやcDNA、具体的には、緑藻などの藻類から
調製されたゲノムcDNAやcDNAを鋳型として用いることも
できる。増幅されたDNAは、通常の電気泳動法により検
出することができ、該DNAについて制限酵素地図を明ら
かにするか、または塩基配列を決定することにより、目
的のDNAであることを確認することができる。具体的に
は、例えば、配列番号1で示されるアミノ酸配列に基づ
いて設計されたプライマーを用い、クロレラ・ブルガリ
スIAM C-27株(東京大学分子細胞生物学研究所で分譲可
能な状態で保存されている)由来のゲノムDNAまたはcDN
Aを鋳型として用いる上記の本発明PCR検出方法を行うこ
とにより、それぞれ、配列番号4で示される塩基配列を
有する本発明部分DNAまたは配列番号5で示される塩基
配列を有する本発明部分DNAを検出することができる。
また、クロレラ・ブルガリスUTEX259株(アメリカテキ
サス州立大学で分譲可能な状態で保存されている)由来
のゲノムDNAまたはcDNAを鋳型として用いる上記の本発
明PCR検出方法を行うことにより、それぞれ、配列番号
7で示される塩基配列を有する本発明部分DNAまたは配
列番号8で示される塩基配列を有する本発明部分DNAを
検出することができる。さらに、クロレラ・ソロキニア
ナUTEX1230株(アメリカテキサス州立大学で分譲可能な
状態で保存されている)由来のゲノムDNAまたはcDNAを
鋳型として用いる上記の本発明PCR検出方法を行うこと
により、それぞれ、配列番号10で示される塩基配列を有
する本発明部分DNAまたは配列番号11で示される塩基配
列を有する本発明部分DNAを検出することができる。
The DNA is amplified by PCR using a DNA having a partial base sequence of the DNA of the present invention as a primer, and the amplified DNA is detected to obtain an unsaturated bond between the ω3 and ω4 positions of the unsaturated fatty acid. Encoding a protein capable of forming ω3 unsaturated fatty acids by forming
A, specifically, for example, by acting on linoleic acid,
It is possible to detect DNA encoding a protein that has the ability to catalyze the formation of a double bond between the carbon at position 16 and the carbon at position 16 to produce α-linolenic acid. Specifically, for example, an oligonucleotide having a partial base sequence having a length of 15 bases or more and 50 bases or less of the DNA of the present invention on the 3′-terminal side is chemically synthesized by an ordinary synthesis method. At this time, 1
Using a mixture of several bases to synthesize a residue at a specific position of a primer, depending on the codon variation that can encode one amino acid, and synthesizing a mixed primer in which the residue is a variation of several bases Can also. Further, for example, a base such as inosine that can be paired with a plurality of bases can be used instead of the mixture of several bases as described above. Specifically, for example,
An oligonucleotide having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or 21 can be synthesized and used as a primer. Hereinafter, an oligonucleotide having the same nucleotide sequence as the coding strand of the DNA of the present invention composed of double-stranded DNA is referred to as a sense primer, and an oligonucleotide having a nucleotide sequence complementary to the coding strand is referred to as an antisense primer. A combination of a sense primer having a base sequence of the coding strand of the DNA of the present invention and an antisense primer having a base sequence complementary to a base sequence 3 ′ downstream of the base sequence of the DNA of the present invention having the sense primer. PCR is performed using various DNAs as templates.
Such PCR is performed, for example, by repeating a three-step amplification cycle under the following conditions. First, as a denaturation step, for example, about 90 ° C. to about 95 ° C., preferably about 94 ° C. to about 95 ° C.
For about 20 seconds to about 3 minutes, preferably about 30 seconds to about 2 minutes. Next, as a primer annealing step, for example, about 40 to 65 ° C., preferably
45 ° C to 60 ° C for about 1 minute to about 3 minutes, preferably about 1 minute
The heat is kept for about 2 minutes to 2 minutes. Further, as an extension step by DNA polymerase, for example, about 70 ° C. to about 75 ° C.
° C, preferably from about 72 ° C to about 73 ° C, from about 1 minute to about 5 ° C.
Incubation is carried out for a minute, preferably for about 2 to about 3 minutes. The amplification cycle consisting of these three steps is reduced from about 20 times to about
This is performed 50 times, preferably about 25 to about 40 times. PCR can also be performed in a two-step amplification cycle under the following conditions. First, as a denaturation step, for example, from about 90 ° C. to about 95
° C, preferably about 94 ° C to about 95 ° C, for about 20 seconds to about 3 ° C.
The incubation is carried out for a period of minutes, preferably from about 30 seconds to about 2 minutes. The steps of primer annealing and extension by DNA polymerase include, for example, about 50 ° C. to about 75 ° C., preferably about 65 ° C. to about 70 ° C., for about 1 minute to about 5 minutes, preferably about 2 minutes to about 3 minutes. A minute of warming is performed. About 20 to about 50, preferably about 25 to about 40, two-step amplification cycles are performed. Examples of the DNA used as a template include, for example, genomic DNA libraries and cDNA libraries derived from algae such as green algae.
Libraries can be used. Also, "Molecu
lar Cloning: A Laboratory Manual 2nd edition '' (198
9), Cold Spring Harbor Laboratory Press or `` Current
Protocols In Molecular Biology '' (1987), John Wiley
& Sons, Inc., Inc. ISBN0-471-50338-X, etc., and various DNA libraries prepared according to the library preparation method can also be used. In addition, genomic DNA or cDNA derived from various organisms, specifically, genomic cDNA or cDNA prepared from algae such as green algae can be used as a template. The amplified DNA can be detected by ordinary electrophoresis, and it is possible to confirm the identity of the target DNA by clarifying a restriction enzyme map of the DNA or determining the base sequence. it can. Specifically, for example, using a primer designed based on the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, Chlorella vulgaris IAM C-27 strain (stored in a state that can be distributed at the Institute for Molecular and Cellular Biology at the University of Tokyo) Genomic DNA or cDN
By performing the above-described PCR detection method of the present invention using A as a template, a partial DNA of the present invention having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 or a partial DNA of the present invention having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 is detected, respectively. can do.
Further, by performing the above-described PCR detection method of the present invention using a genomic DNA or a cDNA derived from Chlorella vulgaris strain UTEX259 (stored in a distributable state at Texas State University in the United States) as a template, The partial DNA of the present invention having the base sequence of SEQ ID NO: 7 or the partial DNA of the present invention having the base sequence of SEQ ID NO: 8 can be detected. Further, by performing the above-described PCR detection method of the present invention using a genomic DNA or cDNA from Chlorella solokiniana UTEX1230 strain (stored in a state distributable at Texas State University in the United States) as a template, each of SEQ ID NO: 10 Or the present invention having the base sequence of SEQ ID NO: 11 can be detected.

【0017】本発明PCR検出方法を緑藻などの藻類の遺
伝子の解析に利用してもよい。具体的には、例えば、異
なる属、種または株の藻類から調製したゲノムDNAを鋳
型として、上述のようにしてPCRを行ない、DNAを
増幅する。増幅されたDNAをホルムアルデヒド溶液と
混合し、85℃で5分間加熱変性処理を行った後、氷上で
急冷する。このサンプルを例えば6%ポリアクリルアミド
ゲル(グリセロールを10%含んでいてもよい)を用いた
電気泳動に供する。この電気泳動には市販のSSCP(Singl
e Strand Conformation Polymorphism)用の電気泳動装
置を用いることができ、例えば5℃、25℃、37℃等にゲ
ルの温度を一定に保って電気泳動を行なう。電気泳動し
たゲルから、例えば、市販の試薬による銀染色法等の方
法によりDNAを検出する。検出されたDNAの電気泳動にお
ける挙動の属、種または株間の差からω3脂肪酸不飽和
化酵素遺伝子内の変異を検出し、該変異に基づいて生じ
るω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の発現に伴う表現形質
における属、種または株間の差を解析する。この方法
は、例えば、島本功、佐々木卓治監修:「植物のPCR実験
プロトコール」、秀潤社、東京(1995)、ISBN4-87962-14
4-7、141-146頁に記載されるSSCP法に準じて行うことが
できる。
The PCR detection method of the present invention may be used for analyzing genes of algae such as green algae. Specifically, for example, PCR is performed as described above using genomic DNA prepared from algae of different genera, species or strains as a template to amplify the DNA. The amplified DNA is mixed with a formaldehyde solution, heat-denatured at 85 ° C. for 5 minutes, and then quenched on ice. This sample is subjected to electrophoresis using, for example, a 6% polyacrylamide gel (which may contain 10% glycerol). For this electrophoresis, commercially available SSCP (Singl
An electrophoresis apparatus for e-Strand Conformation Polymorphism) can be used. For example, electrophoresis is performed while maintaining the gel temperature at 5 ° C., 25 ° C., 37 ° C., or the like. DNA is detected from the electrophoresed gel by, for example, a silver staining method using a commercially available reagent. Detects mutations in the ω3 fatty acid desaturase gene from differences between genera, species or strains in the behavior of the detected DNA in electrophoresis, and expresses the expression associated with the expression of the ω3 fatty acid desaturase gene generated based on the mutation. Analyze differences in traits between genera, species or strains. This method is, for example, supervised by Isao Shimamoto and Takuji Sasaki: "Plant PCR Experiment Protocol", Shujunsha, Tokyo (1995), ISBN4-87962-14
It can be performed according to the SSCP method described on pages 4-7 and 141-146.

【0018】本発明ハイブリダイゼーション検出方法ま
たは本発明PCR検出方法により、不飽和脂肪酸のω3
位とω4位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和脂
肪酸を生成させる能力を有する蛋白質をコードするDNA
を検出し、検出されたDNAを回収することにより本発明D
NAを取得することもできる。例えば、前述のように本発
明ハイブリダイゼーション検出方法により、緑藻などの
藻類由来のDNAライブラリーと、本発明DNAまたは本発明
部分DNAからなるプローブとをハイブリダイズさせ、当
該プローブが特異的に結合したDNAを検出して、プロ
ーブに用いたDNAの塩基配列と相同性のある塩基配列を
有するDNAを特定する。次に、特定されたDNAを保
有するクローンを純化し、純化されたクローンからプラ
スミドまたはファージDNAを単離・精製する。このよ
うにして、ω3脂肪酸不飽和化酵素をコードするDNAまた
はω3脂肪酸不飽和化酵素の一部をコードするDNAを取得
することができる。さらに、得られたDNAがω3脂肪
酸不飽和化酵素の一部をコードするDNAである場合に
は、該DNAをプローブとして本発明ハイブリダイゼー
ション検出方法によりDNAライブラリーをさらにスクリ
ーニングすることにより、完全長のω3脂肪酸不飽和化
酵素をコードするDNAを取得することもできる。また、
例えば、前述のように本発明PCR検出方法により、本
発明部分DNAの塩基配列を有するプライマーを用いるPCR
反応を行い、緑藻などの藻類等由来のDNAを鋳型にし
てDNAを増幅し、増幅されたDNAを検出し回収する。
該DNAについて制限酵素地図を明らかにするか、また
は塩基配列を決定することにより、ω3脂肪酸不飽和化
酵素をコードするDNAまたはω3脂肪酸不飽和化酵素の一
部をコードするDNAを確認することができる。さらに、
得られたDNAの塩基配列に基づいて、該DNAの5’末端
より上流の塩基配列の解析にはアンチセンスプライマー
を、3’末端より上流の塩基配列の解析にはセンスプラ
イマーを合成する。これらのプライマーを用いて、例え
ば、Clontech社のMarathon Kit(登録商標)等の市販の
キットを用いてRACE法を行うことにより、ω3脂肪酸不
飽和化酵素をコードするより長い塩基配列を明らかにす
ることができる。このようにして明らかにした塩基配列
の両末端の塩基配列に基づいて新たにプライマーを合成
し、本発明PCR検出方法を繰り返し行うことにより完全
長のω3脂肪酸不飽和化酵素をコードするDNAを取得する
ことができる。
According to the hybridization detection method of the present invention or the PCR detection method of the present invention, ω3
Encoding a protein capable of forming an unsaturated bond between the ω4 and ω4 positions to produce ω3 unsaturated fatty acids
Of the present invention by recovering the detected DNA
You can also get NA. For example, by the hybridization detection method of the present invention as described above, a DNA library derived from algae such as green algae and a probe comprising the DNA of the present invention or the partial DNA of the present invention were hybridized, and the probe was specifically bound. The DNA is detected, and a DNA having a base sequence homologous to the base sequence of the DNA used as the probe is specified. Next, the clone having the specified DNA is purified, and the plasmid or phage DNA is isolated and purified from the purified clone. Thus, DNA encoding ω3 fatty acid desaturase or DNA encoding a part of ω3 fatty acid desaturase can be obtained. Further, when the obtained DNA is a DNA encoding a part of the ω3 fatty acid desaturase, the DNA library is further screened by the hybridization detection method of the present invention using the DNA as a probe to obtain a full-length DNA library. DNA encoding ω3 fatty acid desaturase can be obtained. Also,
For example, as described above, according to the PCR detection method of the present invention, PCR using a primer having the nucleotide sequence of the partial DNA of the present invention
The reaction is performed, the DNA is amplified using DNA derived from algae such as green algae as a template, and the amplified DNA is detected and recovered.
By clarifying a restriction enzyme map or determining the nucleotide sequence of the DNA, it is possible to confirm a DNA encoding the ω3 fatty acid desaturase or a DNA encoding a part of the ω3 fatty acid desaturase. it can. further,
Based on the base sequence of the obtained DNA, an antisense primer is synthesized for analysis of the base sequence upstream from the 5 ′ end of the DNA, and a sense primer is synthesized for analysis of the base sequence upstream of the 3 ′ end. By using these primers and performing a RACE method using a commercially available kit such as Marathon Kit (registered trademark) of Clontech, for example, a longer nucleotide sequence encoding ω3 fatty acid desaturase is revealed. be able to. A new primer is synthesized based on the base sequences at both ends of the base sequence thus identified, and a DNA encoding the full-length ω3 fatty acid desaturase is obtained by repeating the PCR detection method of the present invention. can do.

【0019】本発明キメラDNAは、宿主細胞においてプ
ロモーター活性を示すDNAと、本発明DNAまたは本発
明部分DNAとを通常の遺伝子工学的方法を用いて連結
することにより調製することができる。宿主細胞におい
てプロモーター活性を示すDNAとは、形質転換される
宿主細胞でプロモーターとして機能可能なDNAであっ
て、 例えば、宿主細胞が緑藻等の藻類由来の細胞であ
る場合には、例えば、RuBisCO大サブユニットプロモー
ター、petD遺伝子プロモーター、硝酸還元酵素遺伝子プ
ロモーター、α−チューブリン遺伝子プロモーターなど
緑藻由来のプロモーター等をあげることができる。宿主
細胞が大腸菌の細胞である場合には、例えば、大腸菌の
ラクトースオペロンのプロモーター、大腸菌のトリプト
ファンオペロンのプロモーター、tacプロモーター等の
大腸菌内で機能可能な合成プロモーター等をあげること
ができ、宿主細胞が酵母の細胞である場合には、例え
ば、酵母のアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子(ADH)
プロモーター等をあげることができ、宿主細胞が動物由
来の細胞である場合には、例えば、アデノウイルス・メ
ジャーレート(Ad.ML)プロモーター、SV40の初期プロ
モーター、バキュロウイルスプロモーターなどがあげら
れる。また、宿主細胞が高等植物由来の細胞である場合
には、例えば、ノパリン合成酵素遺伝子(NOS)プロモー
ター、オクトピン合成酵素遺伝子(OCS)プロモーターな
どのT-DNA由来の構成型プロモーター、カリフラワーモ
ザイクウイルス(CaMV)由来の19S及び35Sプロモーターな
どの植物ウイルス由来のプロモーター、フェニルアラニ
ンアンモニアリアーゼ(PAL)遺伝子プロモーター、カル
コンシンターゼ(CHS)遺伝子のプロモーター、Pathogene
sis-related protein(PR)遺伝子のプロモーターなどの
誘導プロモーターなどをあげることができる。また、特
定の植物組織の細胞で特異的に発現するようなプロモー
ター、例えば、ダイズ由来種子貯蔵蛋白質グリシニン遺
伝子のプロモーター(特開平06-189777)などもあげる
ことができる。
The chimeric DNA of the present invention can be prepared by ligating a DNA exhibiting promoter activity in a host cell to the DNA of the present invention or the partial DNA of the present invention using a conventional genetic engineering method. The DNA exhibiting a promoter activity in a host cell is a DNA capable of functioning as a promoter in a transformed host cell. For example, when the host cell is a cell derived from an algae such as green algae, for example, RuBisCO DNA is used. Green alga-derived promoters such as a subunit promoter, a petD gene promoter, a nitrate reductase gene promoter, and an α-tubulin gene promoter can be mentioned. When the host cell is a cell of Escherichia coli, for example, a promoter of the lactose operon of Escherichia coli, a promoter of the tryptophan operon of Escherichia coli, a synthetic promoter capable of functioning in Escherichia coli such as a tac promoter, and the like can be used. In the case of yeast cells, for example, yeast alcohol dehydrogenase gene (ADH)
When the host cell is a cell derived from an animal, examples thereof include an adenovirus major rate (Ad.ML) promoter, an early promoter of SV40, and a baculovirus promoter. When the host cell is a cell derived from a higher plant, for example, a constitutive promoter derived from T-DNA such as a nopaline synthase gene (NOS) promoter, an octopine synthase gene (OCS) promoter, a cauliflower mosaic virus ( (CaMV) derived plant virus-derived promoters such as 19S and 35S promoters, phenylalanine ammonia lyase (PAL) gene promoter, chalcone synthase (CHS) gene promoter, Pathogene
Examples include inducible promoters such as the promoter of the sis-related protein (PR) gene. In addition, a promoter specifically expressed in cells of a specific plant tissue, for example, a promoter of a soybean-derived seed storage protein glycinin gene (Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-189777) and the like can also be mentioned.

【0020】本発明DNA、本発明部分DNAまたは本発
明キメラDNAを、通常の遺伝子工学的方法に準じて宿主
細胞に導入することにより、形質転換体を得ることがで
きる。なお、宿主細胞に導入するための形質転換方法に
応じて、必要であれば前記DNAを適当な選抜マーカー遺
伝子等を有するベクターに組込んでから導入するとよ
い。用いられるベクターとしては、例えば、大腸菌、酵
母、藻類、植物、動物等由来の細胞内で増幅可能なプラ
スミド、ファージ、ファージミッド等があげられる。具
体的には、例えば、pUC系プラスミド[pUC118,pUC119
(宝酒造社)など]、pSC101系プラスミド、Ti-プラスミ
ド[pBI101,pBI121(CLONTECH社)など]、ブルースクリ
プト系ファージミッド[pBluescript SK(+/-)(STRATAGEN
E社)など]、M13系ファージ[mp10,mp11(Amersham社)な
ど]、λ系ファージ[λgt10,gt11(Amersham社)など]、コ
スミッド類[SuperCosI(STRATAGENE社)など]等が挙げら
れる。さらに、本発明キメラDNAにターミネーター機能
を有するDNAを連結させてもよい。この場合、ω3脂肪酸
不飽和化酵素をコードするDNAの下流にターミネーター
が位置するように前記DNAを連結させると一般的によ
い。用いられるターミネーターは、形質転換される宿主
細胞で機能可能なDNAであれば特に制限はないが、例
えば、宿主細胞が緑藻由来の細胞である場合には、例え
ば、RuBisCO大サブユニットターミネーター、petD遺伝
子ターミネーター、硝酸還元酵素遺伝子ターミネータ
ー、α−チューブリン遺伝子ターミネーターなど緑藻由
来のターミネーターをあげることができる。さらに、宿
主細胞が高等植物由来の細胞である場合には、例えば、
ノパリン合成酵素遺伝子(NOS)ターミネーターなどのT-D
NA由来の構成型ターミネーター、ニンニクウイルスGV
1、GV2のターミネーターなどの植物由来のターミネータ
ーなどをあげることができる。
A transformant can be obtained by introducing the DNA of the present invention, the partial DNA of the present invention or the chimeric DNA of the present invention into a host cell according to a conventional genetic engineering method. If necessary, the DNA may be introduced into a vector having an appropriate selection marker gene or the like, and then introduced, depending on the transformation method for introduction into the host cell. Examples of the vector to be used include a plasmid, a phage, a phagemid and the like which can be amplified in cells derived from Escherichia coli, yeast, algae, plants, animals and the like. Specifically, for example, a pUC-based plasmid [pUC118, pUC119
(Takara Shuzo), pSC101 plasmid, Ti-plasmid [pBI101, pBI121 (CLONTECH), etc.], Bluescript phagemid [pBluescript SK (+/-) (STRATAGEN
E13), M13 phage [mp10, mp11 (Amersham), etc.], λ phage [λgt10, gt11 (Amersham, etc.)], cosmids [SuperCosI (STRATAGENE), etc.] and the like. Further, a DNA having a terminator function may be linked to the chimeric DNA of the present invention. In this case, it is generally good to ligate the DNA so that the terminator is located downstream of the DNA encoding the ω3 fatty acid desaturase. The terminator used is not particularly limited as long as it is a DNA capable of functioning in the host cell to be transformed.For example, when the host cell is a cell derived from green algae, for example, RuBisCO large subunit terminator, petD gene Examples of the terminator include a terminator derived from green algae such as a terminator, a nitrate reductase gene terminator, and an α-tubulin gene terminator. Furthermore, when the host cell is a cell derived from a higher plant, for example,
TD such as nopaline synthase gene (NOS) terminator
Constitutive terminator derived from NA, garlic virus GV
1, terminators derived from plants such as GV2 terminators.

【0021】形質転換体を作製するには、本発明DNA、
本発明部分DNAもしくは本発明キメラDNA、またはこ
れらDNAを含有するベクターを、宿主細胞に導入す
る。例えば、宿主細胞が緑藻由来の細胞である場合に
は、例えば、クラミドモナスの葉緑体に導入する際に用
いられる、Boynton JE(1989)Science,240,1534-1538、K
indle KL(1989)J.Cell Biol.,109,2589-2601、Dawson H
N(1997)Current Microbiology,35,356-362などに記載さ
れているパーティクルガン法をあげることができる。す
なわち、増殖期の緑藻の細胞を回収し、これをTAP培地
で懸濁して、50mg/mlアンピシリン、0.1%グルコースを
含む1%寒天TAP培地上にプレーティングする。この細胞
に、導入するDNAを塩化カルシウム−スペルミジン法
であらかじめでコーティングした直径1μm以下の微小金
粒子または微小タングステン粒子をパーティクルガン装
置を用いて打ち込む。細胞を前記の培地上で一晩放置し
た後、150mg/mlスペクチノマイシン、50mg/mlアンピシ
リン、0.1グルコースを含む1%寒天TAP培地に移して培養
しコロニー形成させることによって形質転換体を得るこ
とができる。また、宿主細胞が微生物の細胞である場合
には、本発明DNA、本発明部分DNAもしくは本発明キ
メラDNA、またはこれらDNAを含有するベクターを、
「Molecular Cloning:A Laboratory Manual 2nd editio
n」 (1989),Cold Spring Harbor Laboratory Pressや
「Current Protocols In Molecular Biology」 (1987),
John Wiley & Sons,Inc.ISBN0-471-50338-X等に記載さ
れる方法により宿主細胞に導入することができ、これに
より形質転換された細胞は、導入されたDNAに含まれ
る抗生物質耐性や栄養要求性等のマーカー遺伝子の表現
型に基づき選抜することができる。また、宿主細胞が高
等植物由来の細胞である場合には、本発明DNA、本発
明部分DNAもしくは本発明キメラDNA、またはこれ
らDNAを含有するベクターを、アグロバクテリウム感
染方法(特公平2-58917および特開昭60-70080)、プロト
プラストへのエレクトロポレーション方法(特開昭60-25
1887および特開平5-68575)、またはパーティクルガン方
法(特開平5-508316および特開昭63-258525)などの方法
により宿主細胞に導入することができ、これにより形質
転換された細胞は、導入されたDNAに含まれる抗生物
質耐性等のマーカー遺伝子の表現型に基づき選抜するこ
とができる。このようにして形質転換された細胞から、
例えば、内宮著、「植物遺伝子操作マニュアル(トラン
スジェニック植物の作り方)」1990年、講談社サイエン
ティフィック(ISBN4-06-153513-7)、27-55頁等に記載さ
れる方法に準じて植物体を再生することにより、形質転
換された細胞を含む植物体(以下、形質転換体植物と記
す。)を得ることができる。さらに、得られた形質転換
体植物から種子を得ることにより該形質転換体植物の増
殖を行うこともできる。また、得られた形質転換体植物
と非形質転換体植物とを交雑することで形質転換体植物
の形質をもつ子孫植物を作製することもできる。
To prepare a transformant, the DNA of the present invention,
The partial DNA of the present invention, the chimeric DNA of the present invention, or a vector containing these DNAs is introduced into a host cell. For example, when the host cell is a cell derived from a green alga, for example, used when introduced into Chlamydomonas chloroplasts, Boynton JE (1989) Science, 240, 1534-1538, K
indle KL (1989) J. Cell Biol., 109, 2589-2601, Dawson H
N (1997) Current Microbiology, 35, 356-362 and the like. That is, cells of a green alga in the growth phase are collected, suspended in a TAP medium, and plated on a 1% agar TAP medium containing 50 mg / ml ampicillin and 0.1% glucose. Fine gold particles or fine tungsten particles having a diameter of 1 μm or less, which are previously coated with DNA to be introduced by a calcium chloride-spermidine method, are implanted into the cells using a particle gun device. After allowing the cells to stand on the above-mentioned medium overnight, transferring them to a 1% agar TAP medium containing 150 mg / ml spectinomycin, 50 mg / ml ampicillin, and 0.1 glucose, culturing the cells, and obtaining a transformant by forming colonies. Can be. When the host cell is a microorganism cell, the DNA of the present invention, the partial DNA of the present invention or the chimeric DNA of the present invention, or a vector containing these DNAs,
`` Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd editio
n '' (1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press and `` Current Protocols In Molecular Biology '' (1987),
John Wiley & Sons, Inc.ISBN0-471-50338-X etc. can be introduced into host cells by the method described, etc., cells transformed thereby, the antibiotic resistance contained in the introduced DNA, Selection can be based on the phenotype of the marker gene such as auxotrophy. When the host cell is a cell derived from a higher plant, the DNA of the present invention, the partial DNA of the present invention or the chimeric DNA of the present invention, or a vector containing these DNAs may be used in an Agrobacterium infection method (Japanese Patent Publication No. 2-58917). And JP-A-60-70080), an electroporation method for protoplasts (JP-A-60-25).
1887 and JP-A-5-68575), or by a particle gun method (JP-A-5-508316 and JP-A-63-258525), and the like. Selection can be performed based on the phenotype of a marker gene such as antibiotic resistance contained in the obtained DNA. From the cells transformed in this way,
For example, according to the method described in Uchimiya, `` Plant Gene Manipulation Manual (How to Make Transgenic Plants) '' 1990, Kodansha Scientific (ISBN4-06-153513-7), pages 27-55, etc. , A plant containing the transformed cells (hereinafter referred to as a transformed plant) can be obtained. Further, by obtaining seeds from the obtained transformant plant, the transformant plant can be propagated. In addition, progeny plants having the characteristics of the transformed plant can be produced by crossing the obtained transformed plant with the non-transformed plant.

【0022】本発明DNA、本発明部分DNAまたは本
発明キメラDNAを宿主細胞に導入し、宿主細胞のω3
不飽和脂肪酸含量を前記DNAの導入前後において変化さ
せることができる。このような方法として、例えば、本
発明DNAにコードされる遺伝子が本来転写・翻訳されタン
パク質として発現するときの方向に、本発明DNAとプ
ロモーターとが連結されてなる本発明キメラDNAを構築
し、これを通常の遺伝子工学的方法に準じて宿主細胞に
導入することで、宿主細胞のω3不飽和脂肪酸含量を増
加させるように代謝を改変させる方法があげられる。例
えば、宿主細胞が緑藻由来の細胞である場合には、この
ように形質転換された細胞では、α−リノレン酸含量
が、通常の緑藻の細胞よりも高くなるために、例えば飼
料としての価値が増大する。また、本発明DNAにコード
される遺伝子が本来転写・翻訳され、タンパク質として
発現するときの方向とは反転した方向に、本発明DNA
とプロモーターとが連結されてなる本発明キメラDNAを
構築し、これを通常の遺伝子工学的方法に準じて宿主細
胞に導入することで宿主細胞のω3不飽和脂肪酸含量を
減少させるように代謝を改変させる方法もあげられる。
例えば、宿主細胞が高等植物由来の細胞である場合に
は、このように形質転換された細胞では、α−リノレン
酸含量が、通常の高等植物由来の細胞よりも低くなるた
めに、例えば、当該細胞または当該細胞を含む形質転換
体植物から製造された食用油は、酸化されにくく食用に
適する期間が長くなることが考えられる。
The DNA of the present invention, the partial DNA of the present invention or the chimeric DNA of the present invention is introduced into a host cell, and ω3
The unsaturated fatty acid content can be changed before and after the introduction of the DNA. As such a method, for example, constructing a chimeric DNA of the present invention in which a DNA of the present invention and a promoter are linked in a direction in which a gene encoded by the DNA of the present invention is originally transcribed and translated and expressed as a protein, By introducing this into a host cell according to a conventional genetic engineering method, a method of modifying metabolism so as to increase the ω3 unsaturated fatty acid content of the host cell can be mentioned. For example, when the host cell is a cell derived from a green alga, the α-linolenic acid content of the transformed cell is higher than that of a normal green alga cell. Increase. Further, the DNA encoding the DNA of the present invention may be reversely transcribed / translated and expressed as a protein.
And the promoter are linked to construct the chimeric DNA of the present invention, and by introducing this into a host cell according to a conventional genetic engineering method, the metabolism is modified so as to reduce the ω3 unsaturated fatty acid content of the host cell. There is also a method to make it.
For example, when the host cell is a cell derived from a higher plant, the thus-transformed cell has a lower α-linolenic acid content than a cell derived from a normal higher plant. Edible oils produced from cells or transformed plants containing the cells are less likely to be oxidized and have a longer edible period.

【0023】本発明では、増殖至適温度より低温で培養
された生物、例えば、0℃〜15℃で培養された生物か
ら、不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結合
を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有する
タンパク質をコードするDNAに対応するRNAを含む
RNAを抽出し、抽出されたRNAを鋳型として5〜4
0塩基のDNAプライマーを用いる逆転写反応を行うこ
とにより一本鎖cDNAを合成し、当該cDNAを鋳型
として用い前記タンパク質をコードするDNAを認識す
るDNAをプライマーとして用いるPCRにより前記タン
パク質をコードするDNAを増幅し、増幅されたDNA
を検出し、検出されたDNAを回収する工程を含む脂肪
酸不飽和化酵素遺伝子の取得法も提供する。ここで、
「増殖至適温度」とは、生物を0℃〜95℃の範囲の温
度で培養したときに、該生物の量または増殖速度が、最
大値の70%以上となる温度を意味する。詳細な操作方
法としては、前記された他の発明で用いられる方法に準
じた方法を用いることができる。
In the present invention, an unsaturated bond between the ω3 position and the ω4 position of the unsaturated fatty acid is formed from an organism cultured at a temperature lower than the optimal growth temperature, for example, an organism cultured at 0 ° C. to 15 ° C. RNA containing RNA corresponding to a DNA encoding a protein having the ability to form and generate ω3 unsaturated fatty acids is extracted, and the extracted RNA is used as a template to extract RNA containing 5 to 4 RNAs.
A single-stranded cDNA is synthesized by performing a reverse transcription reaction using a DNA primer of 0 bases, and a DNA encoding the protein is obtained by PCR using the cDNA as a template and a DNA recognizing the DNA encoding the protein as a primer. And amplified DNA
The present invention also provides a method for obtaining a fatty acid desaturase gene, which comprises the steps of: here,
"Optimum growth temperature" means the temperature at which the amount or growth rate of an organism becomes 70% or more of its maximum value when the organism is cultured at a temperature in the range of 0C to 95C. As a detailed operation method, a method according to the method used in the above-described other invention can be used.

【0024】[0024]

【実施例】以下に、実施例をあげて本発明をより詳細に
説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるも
のではない。 実施例1(RT-PCRによるクロレラ属MK201株からの部分c
DNA単離) 地球環境産業技術研究機構で単離されたクロレラ属MK20
1株(地球環境産業技術研究機構で保存されている)
を、100ml容偏平フラスコを用い、TAP培地で、初期細胞
体積10-3 mlPCV/ml、200μE/m2/s、CO2濃度1%(通気量
0.5vvm)で25℃で4日間培養した。培養4日後、培養温度
を10℃に低下させ、さらに24時間培養した後、藻体を回
収した。回収した藻体からRNA抽出キットISOGEN(ニッ
ポンジーン登録商標)を用いて、キット記載の方法によ
り全RNAを抽出した。First-StrandcDNA Synthesis Kit
(ファルマシア・バイオテク社)を用いて、ランダムプ
ライマーを用いるキット記載の方法により2μgのRNAか
ら一本鎖cDNAを合成した。次に、合成されたcDNAを鋳型
として、配列番号15で示される塩基配列を有するプライ
マーと配列番号17で示される塩基配列を有するプライマ
ーを用いて、94℃30秒次いで48℃30秒さらに72℃90秒の
保温を1サイクルとして40サイクルからなるPCRを行っ
た。該PCRにより増幅されたDNAをアガロースゲル電気泳
動で分析した。その結果、約700塩基対のDNAが得ら
れた。このDNAを、TAクローニングキット(Invitrog
en社登録商標)を用いて、キット記載の方法により、ク
ローニングベクターpCRII (Invitrogen社登録商標)にク
ローニングし、これを大腸菌JM109株に導入した。得ら
れたクローンから、FlexPrep(ファルマシア・バイオテ
ク社登録商標)によってプラスミドDNAを調製した。該
プラスミドDNAを用いて、ABI PRISM DyeTerminator Cyl
ce Sequencing Ready Reaction Kit(パーキンエルマー
・ジャパン登録商標)によってシークエンスサンプルを
調製し、これをシークエンサーModel373(パーキンエル
マー・ジャパン)に供して塩基配列を解析した。その結
果得られた塩基配列を配列番号13に示す。クローニング
されたDNAは662塩基対であり、配列番号15で示される塩
基配列と、配列番号17で示される塩基配列に相補的な塩
基配列とをその両端に保持していた。該DNAの塩基配
列をもとにBLASTN(http://www.blast.genome.ad.jp/)に
よるホモロジーサーチを行った結果、コムギ由来の葉緑
体型ω3脂肪酸不飽和化酵素の相同性が最も高く、アミ
ノ酸同一性は、約60%であった。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples. Example 1 (partial c from Chlorella sp. MK201 strain by RT-PCR
DNA isolation) Chlorella MK20 isolated by the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
1 share (stored by the Research Institute of Innovative Technology for the Earth)
Using a 100 ml flat flask, in TAP medium, initial cell volume 10 -3 ml PCV / ml, 200 μE / m 2 / s, CO 2 concentration 1% (aeration volume
0.5 vvm) at 25 ° C for 4 days. Four days after the culture, the culture temperature was lowered to 10 ° C., and the culture was further performed for 24 hours, and then the alga bodies were collected. Total RNA was extracted from the collected alga bodies using the RNA extraction kit ISOGEN (Nippon Gene®) according to the method described in the kit. First-Strand cDNA Synthesis Kit
Using (Pharmacia Biotech), single-stranded cDNA was synthesized from 2 μg of RNA by the method described in the kit using random primers. Next, using the synthesized cDNA as a template, a primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 15 and a primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 17, 94 ° C. for 30 seconds, then 48 ° C. for 30 seconds, and further 72 ° C. A PCR consisting of 40 cycles was carried out with the heat retention of 90 seconds as one cycle. The DNA amplified by the PCR was analyzed by agarose gel electrophoresis. As a result, about 700 base pairs of DNA were obtained. This DNA is used in a TA cloning kit (Invitrog
was cloned into the cloning vector pCRII (registered trademark of Invitrogen) using the method described in the kit and introduced into E. coli strain JM109. Plasmid DNA was prepared from the obtained clone using FlexPrep (Pharmacia Biotech). Using the plasmid DNA, ABI PRISM DyeTerminator Cyl
A sequence sample was prepared using the ce Sequencing Ready Reaction Kit (Perkin Elmer Japan registered trademark), and this was subjected to a sequencer Model 373 (Perkin Elmer Japan) to analyze the nucleotide sequence. The nucleotide sequence obtained as a result is shown in SEQ ID NO: 13. The cloned DNA had 662 base pairs, and had a base sequence represented by SEQ ID NO: 15 and a base sequence complementary to the base sequence represented by SEQ ID NO: 17 at both ends. A homology search by BLASTN (http://www.blast.genome.ad.jp/) based on the nucleotide sequence of the DNA revealed that the homology of the chloroplast ω3 fatty acid desaturase from wheat was The highest, amino acid identity was about 60%.

【0025】実施例2(低温によるDNA発現誘導) クロレラ属MK201株を実施例1と同様の培養条件で、25
℃で培養後、培養温度を10℃にシフトした。温度シフト
の後、さらに0、1、3、6、24時間培養した後の藻体をサ
ンプリングした。それぞれから、実施例1と同様に全RN
Aを調製し、得られた全RNAを鋳型としてランダムプ
ライマーを用いて逆転写反応を行うことにより一本鎖cD
NAを合成した。合成されたcDNAを鋳型として、配列番号
14で示される塩基配列を有するプライマーおよび配列番
号16で示される塩基配列を有するプライマーを用いて、
94℃30秒間次いで48℃30秒間さらに72℃90秒間の保温を
1サイクルとして40サイクルからなるPCRを行った。続
いて、配列番号18で示される塩基配列を有するプライマ
ーおよび配列番号20で示される塩基配列を有するプライ
マーを用いて、94℃30秒間次いで55℃30秒間さらに72℃
90秒間の保温を1サイクルとして30サイクルからなるPC
Rを行った。クロレラ属MK201株においてω3脂肪酸不飽
和化酵素をコードするDNAが発現していれば、この2回目
のPCRにおいて、約320塩基対のDNAが増幅される。該PCR
により増幅されたDNAをアガロースゲル電気泳動で分析
した。その結果、培養温度を10℃にシフトした後0時間
では、320塩基対の位置にほとんどバンドは検出されな
かった。シフトして1または3時間後では、わずかにバン
ドが検出された。6時間後において最もバンドが濃く、2
4時間後ではやや薄くなった。以上の結果、培養温度を1
0℃にシフトして6時間前後にω3脂肪酸不飽和化酵素遺
伝子の発現誘導、転写産物の蓄積量の増加が起こること
がわかった。
Example 2 (Induction of DNA Expression by Low Temperature) Chlorella sp. MK201 was cultured under the same culture conditions as in Example 1 for 25 minutes.
After culturing at 0 ° C, the culture temperature was shifted to 10 ° C. After the temperature shift, the alga bodies after further culturing for 0, 1, 3, 6, and 24 hours were sampled. From each, all RNs were obtained as in Example 1.
A is prepared, and the obtained total RNA is used as a template to perform a reverse transcription reaction using a random primer to obtain a single-stranded cD
NA was synthesized. Using the synthesized cDNA as a template, SEQ ID NO:
Using a primer having a base sequence represented by 14 and a primer having a base sequence represented by SEQ ID NO: 16,
PCR consisting of 40 cycles was carried out with one cycle of incubation at 94 ° C for 30 seconds and then at 48 ° C for 30 seconds and further at 72 ° C for 90 seconds. Subsequently, using a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 18 and a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 20, 94 ° C. for 30 seconds, then 55 ° C. for 30 seconds, and further 72 ° C.
PC consisting of 30 cycles with 90 seconds of heat retention as one cycle
R performed. If the DNA encoding the ω3 fatty acid desaturase is expressed in Chlorella sp. Strain MK201, about 320 base pairs of DNA are amplified in the second PCR. The PCR
Was amplified by agarose gel electrophoresis. As a result, almost no band was detected at the position of 320 base pairs 0 hour after the culture temperature was shifted to 10 ° C. One or three hours after the shift, a slight band was detected. The band is the darkest after 6 hours, 2
After 4 hours it became slightly thinner. As a result, the culture temperature was reduced to 1
It was found that the expression of the ω3 fatty acid desaturase gene was induced around 6 hours after the temperature was shifted to 0 ° C., and the amount of transcript accumulation increased.

【0026】実施例3(MK201株由来の遺伝子の5'-RAC
E、3'−RACE:全長cDNAの単離) 実施例1で解析された塩基配列をもとに、Clontech社の
Marathon cDNA Amplification Kit(登録商標)を用い
てcDNAの5'-端領域および3'-端領域の塩基配列を解析し
た。実施例1で調製したChlorella属MK201株の全RNA2μg
を用いて、キット記載の方法により一本鎖DNAを合成
し、次にキット記載の方法により二本鎖DNAを合成し、
さらに、キット記載の方法によりアダプターライゲーシ
ョンを行い、アダプター付きの二本鎖DNAを得た。この
アダプター付きの二本鎖DNAを鋳型として、まず、5'-RA
CEでは、5'-RACE用内部プライマーとして、配列番号20
で示される塩基配列を有するプライマーおよび配列番号
21で示される塩基配列を有するプライマーを用いて、キ
ット記載のPCR条件 (94℃1分間次いで94℃30秒間さらに
72℃4分間の保温を1サイクルとしてこれを5サイクル、
94℃30秒間次いで70℃4分間の保温を1サイクルとして
これを5サイクル、94℃20秒間次いで68℃の保温を1サ
イクルとしてこれを25サイクル)にてPCR反応を行ったと
ころ、DNAの増幅が全く起こらなかった。そこで、PCR条
件を、94℃1分間次いで94℃30秒次いで60℃30秒さらに6
8℃4分間の保温を1サイクルとしてこれを40サイクル
(PCR条件RACE2とする)に変更してPCRを行ないPCR産物
をアガロースゲル電気泳動で分析した。その結果、明瞭
なバンドが検出された。これらのバンドを切り出し、実
施例1に記載された方法と同様な方法によってpCRIIに
クローニングし、シークエンスを行った。また、3'-RAC
Eでは、上記のアダプター付きの二本鎖DNAを鋳型とし
て、3'-RACE用内部プライマーとして配列番号18で示
される塩基配列を有するプライマーおよび配列番号19
で示される塩基配列を有するプライマーを用いて、上記
PCR条件RACE2でPCRを行いPCR産物をアガロースゲル電気
泳動で分析した。その結果、明瞭なバンドが検出され
た。これらのバンドを切り出し、実施例1に記載した方
法と同様な方法によってpCRIIにクローニングし、シー
クエンスを行った。その結果、最終的に、配列番号2で
示される塩基配列が明らかとなった。配列番号2で示さ
れる塩基配列のGC含量は、63%であった。配列番号2
で示される塩基配列を有するDNAをプラスミドにクローニンク゛
し、該プラスミドをpMKFAD7と名付けた(図
1)。尚、pMKFAD7で形質転換された大腸菌JM10
9株は、受託番号FERM BP−6557(受理日:
平成10年11月2日)として通商産業省工業技術院生命工
学工業技術研究所にブタペスト条約下における国際寄託
として保管されている。
Example 3 (5'-RAC of MK201 strain-derived gene)
E, 3'-RACE: Isolation of full-length cDNA) Based on the nucleotide sequence analyzed in Example 1, Clontech
Using the Marathon cDNA Amplification Kit (registered trademark), the nucleotide sequences of the 5'-end region and the 3'-end region of the cDNA were analyzed. Chlorella sp.MK201 strain prepared in Example 1 total RNA 2μg
Is used to synthesize a single-stranded DNA by the method described in the kit, and then to synthesize a double-stranded DNA by the method described in the kit,
Furthermore, adapter ligation was performed by the method described in the kit to obtain a double-stranded DNA with an adapter. Using the double-stranded DNA with the adapter as a template, 5'-RA
In CE, as an internal primer for 5'-RACE, SEQ ID NO: 20
A primer having a base sequence represented by
Using primers having a nucleotide sequence represented by 21, PCR conditions described in the kit (94 ° C. for 1 minute, then 94 ° C. for 30 seconds.
This is 5 cycles with 1 cycle of incubation at 72 ° C for 4 minutes.
The PCR reaction was carried out at 94 ° C for 30 seconds and then at 70 ° C for 4 minutes as one cycle, followed by 5 cycles, and at 94 ° C for 20 seconds and then at 68 ° C as one cycle, followed by 25 cycles. Did not happen at all. Therefore, the PCR conditions were changed to 94 ° C. for 1 minute, 94 ° C. for 30 seconds,
PCR was performed by changing the incubation at 8 ° C. for 4 minutes as one cycle to 40 cycles (PCR condition RACE2), and the PCR product was analyzed by agarose gel electrophoresis. As a result, a clear band was detected. These bands were cut out, cloned into pCRII by a method similar to that described in Example 1, and sequenced. Also, 3'-RAC
In E, a primer having the base sequence of SEQ ID NO: 18 and a primer having SEQ ID NO: 19 as an internal primer for 3′-RACE using the double-stranded DNA with the adapter as a template,
Using a primer having a nucleotide sequence represented by
PCR was performed under PCR condition RACE2, and the PCR product was analyzed by agarose gel electrophoresis. As a result, a clear band was detected. These bands were cut out, cloned into pCRII by a method similar to that described in Example 1, and sequenced. As a result, the base sequence represented by SEQ ID NO: 2 was finally clarified. The GC content of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 2 was 63%. SEQ ID NO: 2
Was cloned into a plasmid, and the plasmid was named pMKFAD7 (FIG. 1). E. coli JM10 transformed with pMKFAD7
Nine strains have accession number FERM BP-6557 (acceptance date:
It is stored as an international deposit under the Budapest Treaty at the Institute of Biotechnology and Industrial Technology of the Ministry of International Trade and Industry of Japan, November 2, 1998).

【0027】実施例4(各種クロレラ由来cDNAの増幅) 地球環境産業技術研究機構で単離されたクロレラ属UK00
1株(地球環境産業技術研究機構で保存されている)、
クロレラ・ブルガリスIAM C-27株(東京大学分子細胞生
物学研究所で分譲可能な状態で保存されている)、クロ
レラ・ブルガリスUTEX259株(アメリカテキサス州立大
学で分譲可能な状態で保存されている)、および、クロ
レラ・ソロキニアナUTEX1230株(アメリカテキサス州立
大学で分譲可能な状態で保存されている)をそれぞれ25
℃で培養後、培養温度を10℃にシフトしてさらに培養
し、温度シフトから0、24時間後の藻体をサンプリング
した。これらサンプルについて、実施例2記載の方法に
よりPCRを行った。その結果、いずれの条件において
も、約320塩基対の位置にバンドが検出されたが、10℃
シフトから24時間後では、0時間後と比べて濃いバンド
が得られた。続いて、実施例1の方法にしたがって、そ
れぞれの増幅DNAをクローニングし、シークエンスし
た。その結果、クロレラ属UK001株から単離されたDNAの
塩基配列は、配列番号13で示されるクロレラ属MK201株
由来のω3脂肪酸不飽和化酵素をコードするDNAの塩基配
列のうちの第226番目から第543番目までの塩基からなる
塩基配列(315塩基対)と完全に一致した。また、クロ
レラ・ブルガリスIAM C-27株からは、配列番号4で示さ
れる塩基配列からなる315塩基対のDNAが単離されたこと
が判明した。クロレラ・ブルガリスUTEX259株からは、
配列番号7で示される塩基配列からなる315塩基対のDNA
が単離されたことが判明した。クロレラ・ブルガリスIA
M C-27株から単離されたDNAとクロレラ・ブルガリスUTE
X259株から単離されたDNAとでは、3箇所の塩基配列が異
なっていたが、アミノ酸配列は完全に一致した。一方、
クロレラ・ソロキニアナUTEX1230株からは、配列番号10
で示される塩基配列からなる315塩基対のDNAが単離され
たことが判明した。ここで得られた塩基配列に基づき、
合成DNAプライマーを作製し、実施例3と同様にClontec
h社のMarathon Kitを用いて解析することにより、ω3脂
肪酸不飽和化酵素をコードするDNAの5'末端および、3'
末端領域の塩基配列を得る。
Example 4 (Amplification of cDNAs derived from various Chlorella) Chlorella sp.
1 share (stored by the Research Institute of Innovative Technology for the Environment),
Chlorella vulgaris IAM C-27 strain (stored at the University of Tokyo Institute for Molecular and Cellular Biology) and Chlorella vulgaris strain UTX259 (stored at Texas State University in the US) 25) and 25 each of Chlorella Sorokiniana UTX1230 (stored at Texas State University in the US)
After culturing at 0 ° C., the culture temperature was shifted to 10 ° C., and further cultivation was performed, and algal cells were sampled 0 and 24 hours after the temperature shift. PCR was performed on these samples by the method described in Example 2. As a result, a band was detected at a position of about 320 base pairs under any of the conditions.
At 24 hours after the shift, a darker band was obtained than at 0 hours. Subsequently, each amplified DNA was cloned and sequenced according to the method of Example 1. As a result, the nucleotide sequence of the DNA isolated from Chlorella sp.UK001 strain is from the 226th position in the DNA sequence encoding the ω3 fatty acid desaturase from Chlorella sp.MK201 strain shown in SEQ ID NO: 13. It completely matched the base sequence consisting of the 543rd base (315 base pairs). It was also found that 315 base pair DNA consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 4 was isolated from Chlorella vulgaris IAM C-27 strain. From the Chlorella vulgaris UTEX259 strain,
315 base pair DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 7
Was found to be isolated. Chlorella vulgaris IA
DNA isolated from strain MC-27 and Chlorella vulgaris UTE
Although the nucleotide sequence at three positions was different from the DNA isolated from strain X259, the amino acid sequences were completely identical. on the other hand,
SEQ ID NO: 10 from the Chlorella solokiniana strain UTX1230
It was found that a 315 base pair DNA consisting of the nucleotide sequence represented by was isolated. Based on the base sequence obtained here,
A synthetic DNA primer was prepared and Clontec
Analysis using h's Marathon Kit revealed that the 5'-end and 3'-end of the DNA encoding ω3 fatty acid desaturase
Obtain the base sequence of the terminal region.

【0028】実施例5(各種クロレラ由来のゲノムDNAの
増幅) クロレラ・ブルガリスIAM C-27株、クロレラ・ブルガリ
スUTEX259株、および、クロレラ・ソロキニアナUTEX123
0株を、それぞれ、100ml容偏平フラスコを用い、TAP培
地で、初期細胞体積10-3 mlPCV/ml、200μE/m2/s、CO2
濃度1%(通気量0.5vvm)で25℃で4日間培養した。藻体
を回収し、ISOPLANT(ニッポンジーン登録商標)のDNA
抽出キットを用いてゲノムDNAを調製した。これらのゲ
ノムDNAをそれぞれ鋳型にして、配列番号18で示される
塩基配列を有するプライマーおよび配列番号20で示され
る塩基配列を有するプライマーを用いてPCRを行った。
その結果、クロレラ・ブルガリスIAM C-27株からは約55
0塩基対のDNA、クロレラ・ブルガリスUTEX259株から
は約560塩基対のDNA、クロレラ・ソロキニアナUTEX1
230株からは約650塩基対のDNAが増幅された。これらのD
NAをそれぞれ、実施例1と同様の方法でpCRIIベクター
にクローニングし、シークエンスを行った。その結果、
クロレラ・ブルガリスIAM C-27株のゲノムDNAを鋳型に
用いた場合には、配列番号5で示される塩基配列からな
る545塩基対のDNAが、また、クロレラ・ブルガリスUTEX
259のゲノムDNAを鋳型に用いた場合には、配列番号8で
示される塩基配列からなる559塩基対のDNAが増幅された
ことが判明した。cDNA配列との比較から、いずれのDN
Aも1箇所のイントロン配列を含んでいた。クロレラ・
ブルガリスUTEX259株由来DNAのイントロンにおいて
は、クロレラ・ブルガリスIAM C-27株由来DNAのイン
トロン終了位置に、CAの繰り返しが6回付加されてい
た。クロレラ・ソロキニアナ UTEX1230のゲノムDNAを鋳
型に用いた場合は、配列番号11で示される塩基配列から
なる651塩基対のDNAが増幅された。cDNA配列と比較した
結果、2箇所のイントロン配列を含んでいることがわか
った。2番目のイントロンの位置は、クロレラ・ブルガ
リスIAM C-27株由来DNA、UTEX259株由来DNAのそ
れぞれのイントロンの開始位置と一致した。
Example 5 (Amplification of Genomic DNA from Various Chlorella) Chlorella vulgaris IAM C-27 strain, Chlorella vulgaris strain UEX259, and Chlorella vulgaris UTX123
0 strains were each used in a 100 ml flat flask and in a TAP medium in an initial cell volume of 10 −3 ml PCV / ml, 200 μE / m 2 / s, CO 2
The cells were cultured at a concentration of 1% (aeration rate of 0.5 vvm) at 25 ° C for 4 days. Collect the algal cells and DNA of ISOPLANT (Nippon Gene registered trademark)
Genomic DNA was prepared using an extraction kit. Using these genomic DNAs as templates, PCR was performed using a primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 18 and a primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 20.
As a result, from Chlorella vulgaris IAM C-27 strain, about 55
0 bp DNA, about 560 bp DNA from Chlorella vulgaris UTX259 strain, Chlorella solokiniana UTX1
About 650 base pairs of DNA were amplified from 230 strains. These D
Each of the NAs was cloned into a pCRII vector in the same manner as in Example 1 and sequenced. as a result,
When genomic DNA of Chlorella vulgaris IAM C-27 strain was used as a template, a DNA of 545 base pairs consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 5
When 259 genomic DNAs were used as a template, it was found that 559 base pairs of DNA consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 8 was amplified. From the comparison with the cDNA sequence,
A also contained one intron sequence. chlorella·
In the intron of the DNA derived from the Bulgaris UTEX259 strain, CA repetition was added six times to the intron end position of the DNA derived from the Chlorella vulgaris IAM C-27 strain. When the genomic DNA of Chlorella solokiniana UTEX1230 was used as a template, 651 base pair DNA consisting of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 11 was amplified. Comparison with the cDNA sequence showed that it contained two intron sequences. The position of the second intron coincided with the start position of each intron of the DNA derived from the Chlorella vulgaris IAM C-27 strain and the DNA derived from the UTEX259 strain.

【0029】実施例6(大腸菌発現ベクターの構築) クロレラ属MK201株由来のω3脂肪酸不飽和化酵素cDNA
を大腸菌で発現させるためのベクターを構築した。実施
例3で得られたpMKFAD7を鋳型として、配列番号22で示さ
れる塩基配列を有するプライマーおよび配列番号23で示
される塩基配列を有するプライマーを用いて、Clontech
社のAdvantage-GC cDNA PCR Kit(登録商標)を用い
て、94℃1分間、次いで94℃30秒間、さらに68℃3分間
の保温を1サイクルとしてこれを30サイクル行った後、6
8℃3分間の保温を行う条件にてPCRを行い、得られた反
応液をアガロースゲル電気泳動で分析した。その結果、
約1.1kbの位置に明瞭なバンドが検出された。このバン
ド部分のゲルを切り出し、QIA Quick Gel Extraction K
it(Qiagen社登録商標)を用いて、キット記載の方法に
より、該ゲルからDNAを抽出・精製した。その後、得ら
れたDNAを制限酵素EcoRI(宝酒造製)で消化し、該DNA
を、大腸菌発現ベクターpKK223-3(アマシャム・ファル
マシア社より市販されている)のEcoRIサイトに、宝酒
造社のDNA Ligation Kit ver2(登録商標)を用いてキ
ット記載の方法によりライゲーションした。このように
して得られたプラスミドに挿入されたDNAが、pKK223-3
のTacプロモーターに対して順方向に連結されているこ
とを、塩基配列分析により確認し、該プラスミドをpEM0
03と名づけた。該プラスミドは、大腸菌内において、翻
訳開始アミノ酸であるMetに続いて、配列番号1で示さ
れるアミノ酸配列においてアミノ酸番号42で示されるア
ミノ酸(Gln)からアミノ酸番号410で示されるアミノ酸(P
he)までのアミノ酸配列が翻訳されるように設計されて
いる。
Example 6 (Construction of Escherichia coli expression vector) ω3 fatty acid desaturase cDNA derived from Chlorella sp. Strain MK201
A vector for expressing E. coli in E. coli was constructed. Using pMKFAD7 obtained in Example 3 as a template, a primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 22 and a primer having the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 23, Clontech
Using the Advantage-GC cDNA PCR Kit (registered trademark) of the company, the cycle was performed at 94 ° C. for 1 minute, then at 94 ° C. for 30 seconds, and further at 68 ° C. for 3 minutes as one cycle.
PCR was performed under the condition of keeping the temperature at 8 ° C. for 3 minutes, and the obtained reaction solution was analyzed by agarose gel electrophoresis. as a result,
A clear band was detected at about 1.1 kb. Cut out the gel in this band and use QIA Quick Gel Extraction K
DNA was extracted and purified from the gel using it (registered trademark of Qiagen) by the method described in the kit. Thereafter, the obtained DNA was digested with a restriction enzyme EcoRI (Takara Shuzo), and the DNA was digested.
Was ligated to the EcoRI site of Escherichia coli expression vector pKK223-3 (commercially available from Amersham Pharmacia) using DNA Ligation Kit ver2 (registered trademark) of Takara Shuzo Co., Ltd. by the method described in the kit. The DNA inserted into the plasmid thus obtained was pKK223-3
Was confirmed by nucleotide sequence analysis to be linked to the Tac promoter of
Named 03. In Escherichia coli, following the translation initiation amino acid Met, the amino acid (Gln) to amino acid 410 to amino acid (Gln) to amino acid 410 in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1
The amino acid sequence up to he) is designed to be translated.

【0030】実施例7(脂肪酸不飽和化酵素活性の測
定) pEM003またはpKK223-3で形質転換された大腸菌を、100
μg/Lのアンピシリンを添加した1mlのL培地(1%トリプ
トン、0.5%酵母エキス、1%塩化ナトリウム)で37℃終夜
培養した後、培養液全量を、100μg/Lのアンピシリンと
1mMのIPTGを添加した100mlのL培地に接種して25℃終夜
培養した。該培養液を遠心分離してそれぞれの大腸菌を
集菌し、これらをそれぞれ50mM MOPS-NaOH(pH7.5), 10m
M 塩化マグネシウム, 300mM マンニトール, 10ng DNase
I, 10,000U カタラーゼを含む溶液に懸濁した。この懸
濁液を氷冷しながら、超音波破砕処理し、処理液を1800
×g5分間遠心分離して、上清(大腸菌ホモジネート)を
回収した。500ng−1μgタンパク質を含む前記大腸菌ホ
モジネート、100mM Tricine-KOH (pH8.0), 10mM 塩化マ
グネシウム, 100μg フェレドキシン, 5mM NADPH, 5000
0U カタラーゼ, 200mUFd-NaDP+ oxidoreductase, 1mM
リノール酸を含む溶液(計1ml)を25℃で30分間保温し
た。次いで、該溶液に塩化水素飽和メタノール 10mlを
加え、80℃で1時間放置した後、ヘキサン 10mlで3回
抽出し、ヘキサン層を回収してこれを蒸発乾固させた
後、残渣を20μlのメタノールに溶解させた。このうち
1μlを、キャピラリーガスクロマトグラフシステム(H
P6890、ヒューレッド・パッカード社製)を用いて分析
した。この際、カラム条件をHP-INNOWax Polyethylene
Glycol、長さ30m、内径250μm、膜厚0.25μmとし、温
度条件を150℃1分間保持後、225℃まで毎分15℃上昇さ
せた後、225℃で7分間保持とし、検出器にはFIDを用い
た。その結果、pEM003で形質転換された大腸菌のホモジ
ネートでは、保持時間10.1分の位置に、α-リノレン酸
のピークが検出されたのに対し、pKK223-3で形質転換さ
れた大腸菌では、その位置にピークは全く検出されなか
った。
Example 7 (Measurement of fatty acid desaturase activity) Escherichia coli transformed with pEM003 or pKK223-3 was
After culturing overnight at 37 ° C. in 1 ml of L medium (1% tryptone, 0.5% yeast extract, 1% sodium chloride) supplemented with μg / L ampicillin, the total amount of the culture was added to 100 μg / L ampicillin.
100 ml of L medium supplemented with 1 mM IPTG was inoculated and cultured at 25 ° C. overnight. The culture was centrifuged to collect the respective Escherichia coli, each of which was 50 mM MOPS-NaOH (pH 7.5), 10 mM
M magnesium chloride, 300mM mannitol, 10ng DNase
I, suspended in a solution containing 10,000U catalase. This suspension was subjected to ultrasonic crushing while cooling with ice, and the treated liquid was cooled to 1800.
The supernatant (E. coli homogenate) was collected by centrifugation at xg for 5 minutes. E. coli homogenate containing 500 ng-1 μg protein, 100 mM Tricine-KOH (pH 8.0), 10 mM magnesium chloride, 100 μg ferredoxin, 5 mM NADPH, 5000
0U catalase, 200mUFd-NaDP + oxidoreductase, 1mM
The solution containing linoleic acid (1 ml in total) was kept at 25 ° C. for 30 minutes. Subsequently, 10 ml of methanol saturated with hydrogen chloride was added to the solution, and the mixture was allowed to stand at 80 ° C. for 1 hour. The mixture was extracted three times with 10 ml of hexane. The hexane layer was collected and evaporated to dryness. Was dissolved. 1 μl of this was transferred to a capillary gas chromatograph system (H
P6890, manufactured by Hewlett-Packard Co.). At this time, the column conditions were changed to HP-INNOWax Polyethylene
Glycol, length 30m, inner diameter 250μm, film thickness 0.25μm, hold the temperature condition at 150 ° C for 1 minute, raise it to 225 ° C at 15 ° C per minute, hold at 225 ° C for 7 minutes, and use FID for the detector. Was used. As a result, in the homogenate of E. coli transformed with pEM003, a peak of α-linolenic acid was detected at a retention time of 10.1 minutes, whereas in E. coli transformed with pKK223-3, the peak was found at that position. No peak was detected.

【0031】実施例8 (植物発現ベクターの構築) クロレラ属MK201株由来のω3脂肪酸不飽和化酵素cDNA
を高等植物で発現させるためのベクターを構築する。ま
ず、実施例3で得られたpMKFAD7を制限酵素EcoRIで切断
した後、電気泳動によってベクター部分と挿入遺伝子部
分とに分け、挿入遺伝子部分を切り出し、プラスミドp
Bluescript II SK(+)(STRATAGENE社登録商標)のBamHI
部位に挿入する。このとき、pMKFAD7から切り出された
挿入遺伝子部分の5'側にpBluescript II SK(+)のマルチ
クローニングサイトのXbaIが存在し、3'側にpBluescrip
t II SK(+)のマルチクローニングサイトのClaIが配置さ
れる構造となるプラスミドをpMKFAD7Fとする。また、こ
のとき、pMKFAD7から切り出された挿入遺伝子部分の5'
側にpBluescript II SK(+)のマルチクローニングサイト
のClaIが存在し、3'側にpBluescript II SK(+)のマルチ
クローニングサイトのXbaIが配置される構造となるプラ
スミドをpMKFAD7Rとする。次に、pMKFAD7FまたはpMKFAD
7Rをそれぞれ制限酵素ClaIで切断した後、T4ポリメラー
ゼ処理を行い平滑末端化する。その後、XbaIで切断し、
電気泳動によってベクター部分と挿入遺伝子部分とに分
け、挿入遺伝子部分を切り出し、BioTechniques, 9, p.
92-99 (1990)に記載の方法に準じたガラスマトリクスに
よる吸着法により挿入遺伝子部分を回収する(以下、pM
KFAD7Fからの挿入遺伝子部分をcMKFAD7F、pMKFAD7Rから
の挿入遺伝子部分をcMKFAD7Rと記す。)。一方、マーカ
ー遺伝子としてカナマイシン耐性遺伝子(NPTII)を持つ
バイナリ−ベクターであるpBI121(CLONTECH社より購
入)を制限酵素SacIで切断した後、T4ポリメラーゼ処理
を行い平滑末端化する。その後、XbaIで切断し、電気泳
動によってベクター部分と挿入遺伝子部分とに分け、ベ
クター部分を切り出し、BioTechniques, 9, p.92-99 (1
990)に記載の方法に準じたガラスマトリクスによる吸着
法によりベクター部分を回収する。上記で調製したバイ
ナリ−ベクターpBI121のベクター部分と、cMKFAD7Fまた
はcMKFAD7Rとをライゲーションさせ、それぞれ、プラス
ミドp35S-MKFAD7Fまたはプラスミドp35S-MKFAD7Rを構築
する。
Example 8 (Construction of plant expression vector) ω3 fatty acid desaturase cDNA derived from Chlorella sp. Strain MK201
Constructs a vector for expressing in a higher plant. First, pMKFAD7 obtained in Example 3 was cleaved with a restriction enzyme EcoRI, separated into a vector portion and an inserted gene portion by electrophoresis, the inserted gene portion was cut out, and plasmid p
BamHI of Bluescript II SK (+) (registered trademark of STRATAGENE)
Insert into the site. At this time, the XbaI of the multicloning site of pBluescript II SK (+) was present on the 5 ′ side of the inserted gene portion cut out from pMKFAD7, and pBluescrip was on the 3 ′ side.
A plasmid having a structure in which ClaI of the multicloning site of t II SK (+) is located is referred to as pMKFAD7F. Also, at this time, 5 ′ of the inserted gene portion cut out from pMKFAD7
A plasmid having a structure in which the ClaI of the pBluescript II SK (+) multicloning site is located on the side and the XbaI of the pBluescript II SK (+) multicloning site is located on the 3 ′ side is referred to as pMKFAD7R. Next, pMKFAD7F or pMKFAD
After each 7R is cleaved with the restriction enzyme ClaI, it is treated with T4 polymerase to make the ends blunt. Then cut with XbaI,
Separation into the vector part and the inserted gene part by electrophoresis, cutting out the inserted gene part, BioTechniques, 9, p.
The inserted gene portion is recovered by an adsorption method using a glass matrix according to the method described in 92-99 (1990) (hereinafter referred to as pM
The inserted gene portion from KFAD7F is referred to as cMKFAD7F, and the inserted gene portion from pMKFAD7R is referred to as cMKFAD7R. ). On the other hand, pBI121 (purchased from CLONTECH), which is a binary vector having a kanamycin resistance gene (NPTII) as a marker gene, is cut with a restriction enzyme SacI, and then treated with T4 polymerase to blunt-end. Thereafter, the fragment was cut with XbaI, separated into a vector portion and an inserted gene portion by electrophoresis, the vector portion was cut out, and BioTechniques, 9, p.92-99 (1
The vector portion is recovered by an adsorption method using a glass matrix according to the method described in 990). The vector portion of the binary vector pBI121 prepared above is ligated to cMKFAD7F or cMKFAD7R to construct plasmid p35S-MKFAD7F or plasmid p35S-MKFAD7R, respectively.

【0032】実施例9 (カラシナへのp35S-MKFAD7Fの
導入) 実施例8で得られるp35S-MKFAD7Fをアグロバクテリウム
・ツメファシエンスLBA4404株にエレクトロポレーショ
ン法(条件:抵抗200オーム、電気容量25μF、電圧2.5k
V)によって導入する。形質転換したアグロバクテリウ
ム・ツメファシエンスは、導入されたプラスミドが有す
るカナマイシン抵抗性遺伝子(NPTII)により付与される
カナマイシンに対する薬剤抵抗性を利用してカナマイシ
ン50mg/lを含むL培地(bacto-trypton 10g, yeast extr
act 5g, NaCl 5g, 水1L (pH7.0))で選択することによっ
て得られる。形質転換したアグロバクテリウム・ツメフ
ァシエンスをカナマイシン20mg/lを含むL培地で30℃、
一夜培養し、得られる菌液を以下に記載される方法によ
り、カラシナ(Brassica juncea)の形質転換に用いる。
Linnmaier and Skoog (LS)培地 (Physiol. Plant. 18,
100-127 (1965))、3%sucrose、1% 寒天にカラシナ種子
を無菌播種する。1週間後、発芽した植物の子葉と葉柄
をメスで切り取り、LS培地、3% sucrose、0.7% agar、
4.5μM BA、0.05μM 2.4-D、3.3μM AgNO3の培地に移
し、1日間前培養する。上記のアグロバクテリウムの培
養液を1000倍希釈したものに前培養した子葉と葉柄を移
し、5分間放置する。次いでこの子葉と葉柄を前培養と
同じ培地に再び移し、3日間から4日間培養する。培養し
た子葉と葉柄はLS培地、3% sucrose、4.5μM BA、0.05
μM 2.4-D、3.3μM AgNO3、500mg/l cefotaximの液体培
地に移し、1日間振とうしながら除菌する。除菌した子
葉と葉柄はLS培地、3% sucrose、0.7% agar、4.5μM B
A、0.05μM 2.4-D、3.3μM AgNO3、100mg/l cefotaxi
m、20mg/l カナマイシンの培地で培養する。3週間から4
週間後、子葉と葉柄をLS培地、3% sucrose、0.7% aga
r、4.5μM BA、0.05μM 2.4-D、100mg/l cefotaxim、20
mg/l カナマイシンの培地に移す。3週間から4週間毎
に、新しい当該培地に植え継ぎ、幼植物体を再生させ
る。再生した幼植物体の中で緑色が維持され、生育が良
好な個体をカナマイシン抵抗性の形質転換体と判断し、
これをLS培地、3% sucrose、0.7% agar、20mg/l カナマ
イシンに植え継ぎ、3週間から4週間培養する。培養ビン
で選抜中の形質転換体の葉からISOPLANT(ニッポンジー
ン登録商標)DNA抽出キットを用いてゲノムDNAを抽出
し、前記リスト1に記載されたプライマー1および2を
用いたPCRにより遺伝子の植物体ゲノムへの挿入を確認
する。PCRは、Advantage KlenTaq cDNA Kit(Clontech
社登録商標)を用いてパーキンエルマー社のGene Amp P
CR Systems 2400とDNA Thermal Cycler Model 480(パ
ーキンエルマー社登録商標)で行なわれる。反応は94℃
5秒間、次いで55℃1分間、72℃3分間の保温を1サイク
ルとして40サイクル行う。これによりカラシナ染色体へ
のクロレラ属MK201株由来のω3-脂肪酸不飽和化酵
素遺伝子の挿入を確認する。その後、発根したカラシナ
形質転換体はバーミキュライトに移し、21℃から22℃で
12時間/12時間=昼/夜で3日間〜7日間、透明なプラス
チックカップを被せて馴化する。活着した植物体を適宜
培養土を入れたポットに移植し、2ヶ月〜3ヶ月間の栽
培後、次世代の自殖種子を得る。
Example 9 (Introduction of p35S-MKFAD7F into mustard) The p35S-MKFAD7F obtained in Example 8 was electroporated into Agrobacterium tumefaciens strain LBA4404 (conditions: resistance 200 ohms, electric capacity 25 μF, voltage) 2.5k
V). The transformed Agrobacterium tumefaciens was transformed into an L medium containing 50 mg / l kanamycin (bacto-trypton 10 g, using the drug resistance to kanamycin conferred by the kanamycin resistance gene (NPTII) of the introduced plasmid. yeast extr
act 5g, NaCl 5g, water 1L (pH7.0)). Transformed Agrobacterium tumefaciens at 30 ° C. in L medium containing 20 mg / l kanamycin,
After overnight culture, the resulting bacterial solution is used for transformation of Brassica juncea by the method described below.
Linnmaier and Skoog (LS) medium (Physiol.
100-127 (1965)), 3% sucrose, 1% agar, aseptically seeding mustard seeds. One week later, the cotyledons and petiole of the germinated plant were cut off with a scalpel, and LS medium, 3% sucrose, 0.7% agar,
Transfer to 4.5 μM BA, 0.05 μM 2.4-D, 3.3 μM AgNO 3 medium and pre-culture for 1 day. The precultured cotyledons and petiole are transferred to a 1000-fold dilution of the above Agrobacterium culture solution, and left for 5 minutes. The cotyledons and petiole are then transferred again to the same medium as in the preculture and cultured for 3 to 4 days. Cultured cotyledons and petiole were LS medium, 3% sucrose, 4.5 μM BA, 0.05
Transfer to a liquid medium of μM 2.4-D, 3.3 μM AgNO 3 , 500 mg / l cefotaxim, and remove bacteria while shaking for 1 day. Eradicated cotyledons and petiole are LS medium, 3% sucrose, 0.7% agar, 4.5 μM B
A, 0.05 μM 2.4-D, 3.3 μM AgNO 3 , 100 mg / l cefotaxi
Culture in a medium containing 20 mg / l kanamycin. 3 weeks to 4
After a week, the cotyledons and petiole were grown on LS medium, 3% sucrose, 0.7% aga
r, 4.5 μM BA, 0.05 μM 2.4-D, 100 mg / l cefotaxim, 20
Transfer to mg / l kanamycin medium. Every three to four weeks, the cells are subcultured to a new medium and the seedlings are regenerated. In the regenerated seedlings, the green color was maintained and the individuals with good growth were judged as kanamycin-resistant transformants,
This is subcultured in LS medium, 3% sucrose, 0.7% agar, 20 mg / l kanamycin, and cultured for 3 to 4 weeks. A genomic DNA is extracted from leaves of the transformant selected in the culture bottle using an ISOPLANT (Nippon Gene (registered trademark)) DNA extraction kit, and the plant of the gene is subjected to PCR using primers 1 and 2 described in List 1 above. Confirm insertion into the genome. PCR is performed using the Advantage KlenTaq cDNA Kit (Clontech
(Registered trademark) using PerkinElmer's Gene Amp P
Performed with CR Systems 2400 and DNA Thermal Cycler Model 480 (registered trademark of PerkinElmer). Reaction at 94 ° C
For 40 cycles, one cycle consists of keeping the temperature at 55 ° C for 1 minute and then at 72 ° C for 3 minutes for 5 seconds. This confirms the insertion of the ω3-fatty acid desaturase gene from Chlorella sp. MK201 into the mustard chromosome. Then, the rooted transformant of mustard was transferred to vermiculite and kept at 21 ° C to 22 ° C.
12 hours / 12 hours = Day / Night for 3-7 days, cover with clear plastic cups and acclimatize. The survived plants are transplanted into a pot appropriately containing culture soil, and after cultivation for 2 to 3 months, a next-generation self-fertilized seed is obtained.

【0033】実施例10 (ダイズへのp35S-MKFAD7Rの
導入) 実施例8で得られるp35S-MKFAD7Rプラスミドを含有する
組換え大腸菌クローンをカナマイシン50mg/lを含むL培
地(bacto-trypton 10g, yeast extract 5g, NaCl 5g,
水1L (pH7.0))2ml中で37℃、1晩振とう培養し、前培養
液を調製する。500mlの三角コルベンにカナマイシン50m
g/lを含むL培地100mlを入れ、前培養液0.5mlを添加し37
℃、1晩振とう培養する。この培養液を300mlの遠心ボト
ルに移し、8000rpmで10分間遠心して菌体を回収する。
これをQIAGENプラスミド精製キット(QIAGEN社登録商
標)を用いて処理し、菌体に含まれるプラスミドDNAを
精製する。一方、ダイズ品種「Fayette」の未熟種子よ
り、Finer J. and Nagasawa A.(Plant Cell, Tissue a
nd Organ Culture,15,125-136,1988)に記載の方法に準
じて不定胚培養細胞を誘導・増殖させる。湿重約500mgF
Wに相当する不定胚培養細胞を直径6cmの寒天プレートの
中央部、直径20mmの円周内に一層にして並べる。この不
定胚培養細胞に、上記方法によって精製されるプラスミ
ドp35S-MKFAD7Rを、森川らの遺伝子銃(C.M.Particle G
un System, Rhebock shoko Co.)を用いた直接導入法
(Yang N−S,Christou P編、Particle Bombardment Te
chnology for Gene Transfer,W.H.Freeman and Co.
Publishers,New York, pp.52-59)により、特開平03-2
91501 に記載の方法に準じて導入する。すなわち、プラ
スミドp35S-MKFAD7Fを、組織培養、20、p.323-327 (199
4)に記載された選抜用β-グルクロニダーゼ(GUS)/ハイ
グロマイシン耐性遺伝子(HPT)同時発現ベクターpSUM-G
H:NotIと混合する。これらの混合プラスミドを上記のダ
イズ不定胚にパーティクルガン(800mg/コーティング金
粒子200μg/shot、プロジェクタイルストッパー/試料間
距離100mmの条件)により遺伝子導入する。導入後、ハイ
グロマイシン25〜50mg/lを含むMS改変増殖液体培地(Sig
ma社)を用い、25℃、16時間照明下で旋回培養し、形質
転換不定胚を選抜する。約3ヶ月後に選抜された黄緑色
で増殖能を保持したハイグロマイシン耐性ダイズ不定胚
について、ISOPLANT(ニッポンジーン登録商標)DNA抽
出キットを用いてゲノムDNAを抽出し、前記リスト1に
記したプライマー1および2を用いたPCRにより遺伝子
の植物体ゲノムへの挿入を確認する。PCRは、Advantage
KlenTaq cDNA Kit(Clontech社登録商標)を用いてパ
ーキンエルマー社のGene Amp PCR Systems 2400とDNA T
hermal Cycler Model 480(パーキンエルマー社登録商
標)で行なわれる。反応は94℃5秒間、次いで55℃1分
間、72℃3分間の保温を1サイクルとして40サイクル行
う。これによりダイズ染色体へのクロレラ属MK201
株由来のω3-脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の挿入を確認す
る。さらに得られた不定胚から植物個体の再生を行い、
当該ω3-脂肪酸不飽和化酵素遺伝子による形質転換体ダ
イズを取得する。
Example 10 (Introduction of p35S-MKFAD7R into soybean) The recombinant E. coli clone containing the p35S-MKFAD7R plasmid obtained in Example 8 was transformed into an L medium (bacto-trypton 10g, yeast extract) containing 50 mg / l of kanamycin. 5g, NaCl 5g,
The cells are shake-cultured at 37 ° C. overnight in 2 ml of water (1 L (pH 7.0)) to prepare a preculture solution. Kanamycin 50m in 500ml triangular corben
Add 100 ml of L medium containing g / l, add 0.5 ml of preculture and add 37 ml.
Incubate with shaking at ℃ overnight. This culture solution is transferred to a 300 ml centrifugal bottle, and centrifuged at 8000 rpm for 10 minutes to collect the cells.
This is treated using a QIAGEN plasmid purification kit (registered trademark of QIAGEN) to purify plasmid DNA contained in the cells. On the other hand, from immature seeds of soybean variety "Fayette", Finer J. and Nagasawa A. (Plant Cell, Tissue a
nd Organ Culture, 15, 125-136, 1988) to induce and proliferate somatic embryo culture cells. Wet weight about 500mgF
The cultured somatic embryo cells corresponding to W are arranged in a single layer in the center of a 6 cm diameter agar plate and in a 20 mm diameter circumference. The plasmid p35S-MKFAD7R purified by the above method was added to the cultured somatic embryo cells using a gene gun (CMParticle G) of Morikawa et al.
un System, Rhebock shoko Co.), direct introduction method (Yang NS, edited by Christou P, Particle Bombardment Te
chnology for Gene Transfer, W.C. H. Freeman and Co.
Publishers, New York, pp. 52-59).
Introduce according to the method described in 91501. That is, plasmid p35S-MKFAD7F, tissue culture, 20, p.323-327 (199
4) Glucuronidase (GUS) / hygromycin resistance gene (HPT) co-expression vector pSUM-G for selection described in 4)
H: Mix with NotI. These mixed plasmids are transfected into the soybean somatic embryo using a particle gun (800 mg / coated gold particles 200 μg / shot, projectile stopper / sample distance 100 mm). After the introduction, MS modified growth liquid medium containing 25 to 50 mg / l of hygromycin (Sig
(Ma Co., Ltd.), and rotated at 25 ° C. for 16 hours under illumination to select transformed somatic embryos. About 3 months later, genomic DNA was extracted from the selected hygromycin-resistant soybean adventitious embryos that retained the proliferative ability in yellow-green using an ISOPLANT (Nippon Gene®) DNA extraction kit. Confirm the insertion of the gene into the plant genome by PCR using PCR No. 2. PCR Advantage
Using the KlenTaq cDNA Kit (registered trademark of Clontech), Gene Amp PCR Systems 2400 of PerkinElmer and DNA T
Performed with hermal Cycler Model 480 (trademark of PerkinElmer). The reaction is performed at 94 ° C. for 5 seconds, then at 40 ° C. for 1 minute at 55 ° C. and 3 minutes at 72 ° C. This allows the Chlorella sp.
Confirm insertion of the ω3-fatty acid desaturase gene from the strain. Regeneration of a plant individual from the obtained somatic embryo,
A transformant soybean using the ω3-fatty acid desaturase gene is obtained.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明により、植物等におけるω3脂肪
酸不飽和化酵素の発現量や活性を、遺伝子操作等によっ
て人為的に制御するための技術に利用できるω3脂肪酸
不飽和化酵素遺伝子等を提供することが可能となる。
According to the present invention, there is provided a ω3 fatty acid desaturase gene or the like which can be used for a technique for artificially controlling the expression level and activity of ω3 fatty acid desaturase in plants and the like by genetic manipulation and the like. It is possible to do.

【0035】(配列表フリーテキスト) 配列番号14 ω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の部分塩基配列を有する
DNA断片を増幅するために設計されたオリゴヌクレオ
チドプライマー 配列番号15 ω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の部分塩基配列を有する
DNA断片を増幅するために設計されたオリゴヌクレオ
チドプライマー 配列番号16 ω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の部分塩基配列を有する
DNA断片を増幅するために設計されたオリゴヌクレオ
チドプライマー 配列番号17 ω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の部分塩基配列を有する
DNA断片を増幅するために設計されたオリゴヌクレオ
チドプライマー 配列番号18 ω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の部分塩基配列を有する
DNA断片を増幅するために設計されたオリゴヌクレオ
チドプライマー 配列番号19 ω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の部分塩基配列を有する
DNA断片を増幅するために設計されたオリゴヌクレオ
チドプライマー 配列番号20 ω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の部分塩基配列を有する
DNA断片を増幅するために設計されたオリゴヌクレオ
チドプライマー 配列番号21 ω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の部分塩基配列を有する
DNA断片を増幅するために設計されたオリゴヌクレオ
チドプライマー 配列番号22 ω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の部分塩基配列を有する
DNA断片を増幅するために設計されたオリゴヌクレオ
チドプライマー 配列番号23 ω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の部分塩基配列を有する
DNA断片を増幅するために設計されたオリゴヌクレオ
チドプライマー
(Sequence listing free text) SEQ ID NO: 14 Oligonucleotide primer designed to amplify a DNA fragment having a partial base sequence of ω3 fatty acid desaturase gene SEQ ID NO: 15 Part of ω3 fatty acid desaturase gene Oligonucleotide primer designed to amplify DNA fragment having base sequence SEQ ID NO: 16 Oligonucleotide primer designed to amplify DNA fragment having partial base sequence of ω3 fatty acid desaturase gene SEQ ID NO: 17 ω3 Oligonucleotide primer designed to amplify DNA fragment having partial nucleotide sequence of fatty acid desaturase gene SEQ ID NO: 18 Designed to amplify DNA fragment having partial nucleotide sequence of ω3 fatty acid desaturase gene Oligonucleotide ply SEQ ID NO: 19 Oligonucleotide primer designed to amplify DNA fragment having partial base sequence of ω3 fatty acid desaturase gene SEQ ID NO: 20 Amplify DNA fragment having partial base sequence of ω3 fatty acid desaturase gene SEQ ID NO: 21 Oligonucleotide primer designed to amplify a DNA fragment having a partial base sequence of ω3 fatty acid desaturase gene SEQ ID NO: 22 Part of ω3 fatty acid desaturase gene Oligonucleotide primer designed to amplify DNA fragment having base sequence SEQ ID NO: 23 Oligonucleotide primer designed to amplify DNA fragment having partial base sequence of ω3 fatty acid desaturase gene

【0036】[0036]

【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Research Institute of Innovative Technology for the Earth <110> Sumitomo Chemical Company Limited <120> ω3 Fatty Acid Desaturase Genes <130> P150911 <150> JP 10/345585 <151> 1998-12-04 <150> JP 11/215232 <151> 1999-07-29 <160> 23 <210> 1 <211> 426 <212> PRT <213> Chlorella sp. MK201 <400> 1 Leu Cys Gly Gln Glu Thr Met Ala Ala Thr Leu Lys Ala Thr Thr Met 1 5 10 15 Leu Gly Ala Ala Val Ser Gly Ala Arg Pro Ser Gly Leu Lys Ala Ala 20 25 30 Leu Pro Ile Arg Arg Arg Ala Gly Val Val Arg Val Ala Asn Ile Ala 35 40 45 Ala Pro Ala Glu Glu Leu Leu Gly Asn Gln Pro Gln Ser Thr Gln Pro 50 55 60 Arg Phe Glu Gly Gly Arg Lys Leu Ala Asn Pro Pro Pro Phe Thr Leu 65 70 75 80 Gln Asp Leu Arg Asn Ala Ile Pro Asn Glu Cys Phe Glu Lys Asp Thr 85 90 95 Phe Arg Ser Val Ala His Leu Ala Leu Asp Val Gly Val Val Ala Ala 100 105 110 Leu Ala Ile Ala Ala Tyr His Ile Asp Asn Pro Leu Val Trp Pro Leu 115 120 125 Tyr Trp Phe Ala Gln Gly Thr Met Phe Trp Ala Leu Phe Val Val Gly 130 135 140 His Asp Cys Gly His Gln Ser Phe Ser Asn Asp Lys Ala Leu Asn Asp 145 150 155 160 Phe Val Gly Asn Ile Val His Ser Ser Ile Met Val Pro Tyr His Gly 165 170 175 Trp Arg Ile Ser His Arg Thr His His Ala Asn His Gly Asn Val Glu 180 185 190 Thr Asp Glu Ser Trp Tyr Pro Thr Thr Lys Ser Asn Tyr Glu Lys Met 195 200 205 Asp Lys Trp Ser Lys Leu Gly Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe 210 215 220 Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu Asn Arg Ser Pro Gly Arg Glu Gly Ser 225 230 235 240 His Phe Asp Pro Lys Ser Pro Leu Phe Thr Glu Asn Glu Gly Pro Met 245 250 255 Ile Glu Thr Ser Asn Lys Phe Gln Cys Ala Trp Leu Gly Phe Leu Ala 260 265 270 Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly Pro Leu Val Met Leu Asn Leu Tyr Val 275 280 285 Leu Pro Tyr Trp Val Phe Val Met Trp Leu Asp Leu Val Thr Leu Leu 290 295 300 His His His Gly Pro Ser Asp Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 305 310 315 320 Gly Glu Glu Trp Ser Tyr Phe Arg Gly Gly Leu Thr Thr Ile Asp Arg 325 330 335 Asp Tyr Gly Ile Phe Asn Lys Ile His His Asp Ile Gly Thr His Val 340 345 350 Val His His Leu Phe Pro Gln Ile Pro His Tyr His Leu Glu Lys Ala 355 360 365 Thr Glu Ala Val Lys Pro Val Met Gly Glu Tyr Tyr Arg Glu Pro Glu 370 375 380 Pro Ser Pro Gly Trp Phe Pro Thr His Leu Ile Ala Pro Leu Val Arg 385 390 395 400 Ser Phe Gly Lys Asp His Tyr Val Glu Asp Glu Gly Asn Val Val Phe 405 410 415 Tyr Lys Lys Asp Asp Ser Leu Lys Leu Phe 420 425 426 <210> 2 <211> 2090 <212> DNA <213> Chlorella sp. MK201 <220> <221> CDS <222> (3)...(1280) <400> 2 tg ctt tgc ggt cag gaa acg atg gca gca acc ctg aag gcc acc acg 47 Leu Cys Gly Gln Glu Thr Met Ala Ala Thr Leu Lys Ala Thr Thr 1 5 10 15 atg ctt ggc gcc gcc gtc tcc ggc gcc cgc ccc tct ggc ctg aag gcg 95 Met Leu Gly Ala Ala Val Ser Gly Ala Arg Pro Ser Gly Leu Lys Ala 20 25 30 gcc ctg cca att cgt cgg cgc gcc gga gtg gtt cgg gtg gcc aac atc 143 Ala Leu Pro Ile Arg Arg Arg Ala Gly Val Val Arg Val Ala Asn Ile 35 40 45 gct gct ccc gct gag gag ctg ctg ggc aac cag ccc cag tcc acc cag 191 Ala Ala Pro Ala Glu Glu Leu Leu Gly Asn Gln Pro Gln Ser Thr Gln 50 55 60 ccc cgt ttt gag ggc ggc cgc aag ctg gcc aac ccc cct ccc ttc acc 239 Pro Arg Phe Glu Gly Gly Arg Lys Leu Ala Asn Pro Pro Pro Phe Thr 65 70 75 ctg caa gac ctg cgc aac gcc atc ccc aac gag tgc ttc gag aag gac 287 Leu Gln Asp Leu Arg Asn Ala Ile Pro Asn Glu Cys Phe Glu Lys Asp 80 85 90 95 acc ttc cgc tcc gtg gcc cac ctg gcc ctg gat gtg ggc gtt gtg gcg 335 Thr Phe Arg Ser Val Ala His Leu Ala Leu Asp Val Gly Val Val Ala 100 105 110 gcc ctg gcc atc gcc gcc tac cac att gac aac ccc ctg gtc tgg cct 383 Ala Leu Ala Ile Ala Ala Tyr His Ile Asp Asn Pro Leu Val Trp Pro 115 120 125 ctg tac tgg ttt gcc cag ggc acc atg ttc tgg gct ctg ttc gtg gtg 431 Leu Tyr Trp Phe Ala Gln Gly Thr Met Phe Trp Ala Leu Phe Val Val 130 135 140 ggc cac gac tgc ggc cac cag tcc ttc tcc aac gac aag gcc ctg aac 479 Gly His Asp Cys Gly His Gln Ser Phe Ser Asn Asp Lys Ala Leu Asn 145 150 155 gac ttt gtg ggc aac atc gtg cac tcc tcc atc atg gtg ccc tat cac 527 Asp Phe Val Gly Asn Ile Val His Ser Ser Ile Met Val Pro Tyr His 160 165 170 175 gga tgg cgc atc agc cac cgc acc cac cac gcc aac cac ggc aac gtg 575 Gly Trp Arg Ile Ser His Arg Thr His His Ala Asn His Gly Asn Val 180 185 190 gag acc gac gag agc tgg tac ccc acc acc aag tcc aac tac gag aag 623 Glu Thr Asp Glu Ser Trp Tyr Pro Thr Thr Lys Ser Asn Tyr Glu Lys 195 200 205 atg gac aag tgg agc aag ctg ggc cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg 671 Met Asp Lys Trp Ser Lys Leu Gly Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu 210 215 220 ttc gcc tac ccc ttc tac ctg ctc aac cgc tcc ccc ggc cgc gag ggc 719 Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu Asn Arg Ser Pro Gly Arg Glu Gly 225 230 235 tcc cac ttt gac ccc aag tcc ccg ctg ttc acc gag aac gag ggc ccc 767 Ser His Phe Asp Pro Lys Ser Pro Leu Phe Thr Glu Asn Glu Gly Pro 240 245 250 255 atg atc gag acc tcc aac aag ttc cag tgc gcc tgg ctg ggc ttc ctg 815 Met Ile Glu Thr Ser Asn Lys Phe Gln Cys Ala Trp Leu Gly Phe Leu 260 265 270 gcg ggc tgc acc gtg gct ctg ggc ccc ctg gtc atg ctc aac ctc tac 863 Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly Pro Leu Val Met Leu Asn Leu Tyr 275 280 285 gtc ctg ccc tac tgg gtg ttt gtg atg tgg ctg gac ttg gtg acc cta 911 Val Leu Pro Tyr Trp Val Phe Val Met Trp Leu Asp Leu Val Thr Leu 290 295 300 ctg cac cac cac ggc ccc agc gac ccc gag gag gag atg ccc tgg ttc 959 Leu His His His Gly Pro Ser Asp Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe 305 310 315 cgc ggc gag gag tgg agc tac ttc cgc ggc ggc ctg acc acc att gac 1007 Arg Gly Glu Glu Trp Ser Tyr Phe Arg Gly Gly Leu Thr Thr Ile Asp 320 325 330 335 cgc gac tac ggc atc ttc aac aag atc cac cac gac atc ggc acc cac 1055 Arg Asp Tyr Gly Ile Phe Asn Lys Ile His His Asp Ile Gly Thr His 340 345 350 gtg gtg cac cac ctg ttc ccc cag atc ccc cac tac cac ctg gag aag 1103 Val Val His His Leu Phe Pro Gln Ile Pro His Tyr His Leu Glu Lys 355 360 365 gca acc gag gcg gtc aag ccg gtg atg ggc gag tac tac cgc gag ccg 1151 Ala Thr Glu Ala Val Lys Pro Val Met Gly Glu Tyr Tyr Arg Glu Pro 370 375 380 gag ccc tcc ccc ggc tgg ttc ccc acc cac ctg atc gcc ccc ctg gtg 1199 Glu Pro Ser Pro Gly Trp Phe Pro Thr His Leu Ile Ala Pro Leu Val 385 390 395 cgc tcc ttt ggc aag gac cac tac gtg gag gac gag ggc aac gtg gtg 1247 Arg Ser Phe Gly Lys Asp His Tyr Val Glu Asp Glu Gly Asn Val Val 400 405 410 415 ttc tac aag aag gac gac agc ctg aag ctc ttc tga gctggcggcc gccgcc 1299 Phe Tyr Lys Lys Asp Asp Ser Leu Lys Leu Phe 420 425 ccctgtagcg tagcgtgccg gcgccttgtg actggctttc aacctcgaac tctcagcgtg 1359 tggcttcccc cgccggcagc ggcgcagcgt gccctcatct tcgggcccct cacatacctc 1419 ttctccggcg tgtcaggccc actgcatgag cacacgcaag gccgccctcg gagccaatgg 1479 cgaaccgctg ccggccgcca ggcgtgagct ggttgtcatt ggtgcccagt gcaccgtgcc 1539 gtcgatccct tttctagcgc agctgcctgt ttcatatgcc cgctgttccc ccccggccat 1599 tggtttcttt tttctaacaa tccgttccat ttcatcgcag ccgcccaacc tggcggtgca 1659 gcgtgcgttc gccgccacgc ggcgtggcgc ggcgccccct ttcaagggcg gccgcctgca 1719 gcactgccaa tctcgccatc tgcttgcact gtgcaatagc tcgcgcgaaa ttatttccgc 1779 cgtgctcaat cctgcgcctg cgcagcggcg cggcttgcgt ttagctgccc tgccgcgccc 1839 acacgcagcg ctcaagtgcc ctccgccgcc ctcctcctga ttgtgttggt gtgtctcccc 1899 tgctcccgcc attccctccc aagcgctaca attcttttcc accctgcaat caaacaaacg 1959 agccgctgcc acccctgacg cgtccaacaa tgtgtttgca aggccgttct gtgctgccac 2019 tcggatgtgg cagagcgctc ccctgtaatt gtgcactatc acaaaaaaaa aaaaaaaaaa 2079 aaaaaaaaaa a 2090 <210> 3 <211> 105 <212> PRT <213> Chlorella vulgaris C-27 <400> 3 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu 1 5 10 15 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asn Gly Ser His Tyr Asp Pro Lys Ser Asp 20 25 30 Leu Phe Thr Ala Ser Glu Gly Pro Leu Val Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 Pro Leu Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Val Phe Val 65 70 75 80 Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp 85 90 95 Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 4 <211> 315 <212> DNA <213> Chlorella vulgaris C-27 <220> <221> CDS <222> (1)...(315) <400> 4 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttc gcc tac ccc ttc tac ctg ctc 48 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu 1 5 10 15 aac cgc tct ccc ggc aag aac ggc tcc cac tac gat ccc aag agc gac 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asn Gly Ser His Tyr Asp Pro Lys Ser Asp 20 25 30 ttg ttc acc gcc agc gag ggc cca ctg gtt gag acc agc aac aag ttc 144 Leu Phe Thr Ala Ser Glu Gly Pro Leu Val Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 cag tgc gcg tgg atc ggc ttc ctg gcc ggc tgc acc gtg gcg ctg ggt 192 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 ccc ctg gcc atg ctc aac ctc tat gtg ctg cct tac tgg gtg ttt gtg 240 Pro Leu Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Val Phe Val 65 70 75 80 gtg tgg ctg gat gtg gtg acc tac ctg cac cac cac ggc ccc tct gac 288 Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp 85 90 95 cca gag gag gag atg ccc tgg ttc cgc 315 Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 5 <211> 545 <212> DNA <213> Chlorella vulgaris C-27 <220> <221> intron <222> (227)...(456) <400> 5 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttc gcc tac ccc ttc tac ctg ctc 48 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu 1 5 10 15 aac cgc tct ccc ggc aag aac ggc tcc cac tac gat ccc aag agc gac 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asn Gly Ser His Tyr Asp Pro Lys Ser Asp 20 25 30 ttg ttc acc gcc agc gag ggc cca ctg gtt gag acc agc aac aag ttc 144 Leu Phe Thr Ala Ser Glu Gly Pro Leu Val Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 cag tgc gcg tgg atc ggc ttc ctg gcc ggc tgc acc gtg gcg ctg ggt 192 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 ccc ctg gcc atg ctc aac ctc tat gtg ctg cct t gtgagtttgg cgttgctg 244 Pro Leu Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro 65 70 75 ggctcttggt cagcagggtg cctgcggcgg cagtacatgg cagctggcgg ctggtacaca 304 cagccgcagc aaagccactc tgaaccggct gtgctgatgc gcttgaggca agccaatttc 364 aaacctcaac atggctcaac tattcttagc atccctcgcc tcactcctgc gctgccctcg 424 ctccccgctc ctccttcctt cccccccccc ag ac tgg gtg ttt gtg gtg tgg 476 Tyr Trp Val Phe Val Val Trp 80 ctg gat gtg gtg acc tac ctg cac cac cac ggc ccc tct gac cca gag 524 Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp Pro Glu 85 90 95 gag gag atg ccc tgg ttc cgc 545 Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 6 <211> 105 <212> PRT <213> Chlorella vulgaris UTEX259 <400> 6 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu 1 5 10 15 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asn Gly Ser His Tyr Asp Pro Lys Ser Asp 20 25 30 Leu Phe Thr Ala Ser Glu Gly Pro Leu Val Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 Pro Leu Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Val Phe Val 65 70 75 80 Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp 85 90 95 Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 7 <211> 315 <212> DNA <213> Chlorella vulgaris UTEX259 <220> <221> CDS <222> (1)...(315) <400> 7 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttt gcc tat ccc ttc tac ctg ctc 48 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu 1 5 10 15 aac cgc tct ccc ggc aag aac ggg tcc cac tac gac ccc aag agc gac 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asn Gly Ser His Tyr Asp Pro Lys Ser Asp 20 25 30 ttg ttc acc gcc agc gag ggc cct ctg gtt gag acc agc aac aag ttc 144 Leu Phe Thr Ala Ser Glu Gly Pro Leu Val Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 cag tgc gcg tgg atc ggc ttc ctg gcc ggc tgc acc gtg gcg ctg ggg 192 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 ccc ctg gcc atg ctc aac ctc tat gtg ctg cct tac tgg gtg ttt gtg 240 Pro Leu Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Val Phe Val 65 70 75 80 gtg tgg ctg gat gtg gtg acc tac ctg cac cac cac ggc ccc tct gac 288 Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp 85 90 95 cca gag gag gag atg ccc tgg ttc cgc 315 Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 8 <211> 559 <212> DNA <213> Chlorella vulgaris UTEX259 <220> <221> intron <222> (227)...(470) <400> 8 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttt gcc tat ccc ttc tac ctg ctc 48 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu 1 5 10 15 aac cgc tct ccc ggc aag aac ggg tcc cac tac gac ccc aag agc gac 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asn Gly Ser His Tyr Asp Pro Lys Ser Asp 20 25 30 ttg ttc acc gcc agc gag ggc cct ctg gtt gag acc agc aac aag ttc 144 Leu Phe Thr Ala Ser Glu Gly Pro Leu Val Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 cag tgc gcg tgg atc ggc ttc ctg gcc ggc tgc acc gtg gcg ctg ggg 192 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 ccc ctg gcc atg ctc aac ctc tat gtg ctg cct t gtgagtttgg cgttgctg 244 Pro Leu Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro 65 70 75 ggctcttggt cagcagggtg ctcgcggcgg cagtacacgg cagctggcgg ctggtacaca 304 cagccgcagc caagccgctc tgaagcggct gtgctgatgc gctggaggca agccaatttc 364 aaacctcaac atggctcaac tatttttagc atcccttgcc tcactcctgc gctgccctcg 424 ctccccgctc ctccttcctc cccccccccc cacacacaca caccac ac tgg gtg ttt 481 Tyr Trp Val Phe gtg gtg tgg ctg gat gtg gtg acc tac ctg cac cac cac ggc ccc tct 529 Val Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser 80 85 90 95 gac cca gag gag gag atg ccc tgg ttc cgc 559 Asp Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 9 <211> 105 <212> PRT <213> Chlorella sorokiniana UTEX1230 <400> 9 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Phe 1 5 10 15 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asp Gly Ser His Phe Asp Pro Asn Ser Pro 20 25 30 Leu Phe Thr Pro Gln Glu Gly Pro Met Ile Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 Pro Met Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Met Phe Val 65 70 75 80 Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp 85 90 95 Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 10 <211> 315 <212> DNA <213> Chlorella sorokiniana UTEX1230 <220> <221> CDS <222> (1)...(315) <400> 10 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttt gcc tac ccc ttc tac ctc ttc 48 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Phe 1 5 10 15 aac cgc tcc ccc ggc aag gac ggc tcc cac ttc gac ccc aac tcc ccg 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asp Gly Ser His Phe Asp Pro Asn Ser Pro 20 25 30 ctg ttc acg ccc cag gag ggc ccc atg att gag acc tcc aac aag ttc 144 Leu Phe Thr Pro Gln Glu Gly Pro Met Ile Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 cag tgc gcg tgg att ggc ttc ctg gcg ggc tgc acc gtg gcg ctg ggc 192 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 ccc atg gcc atg ctc aac ctg tac gtc ctg ccc tac tgg atg ttt gtg 240 Pro Met Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Met Phe Val 65 70 75 80 gtg tgg ctg gac gtg gtg acc tac ctg cac cac cac ggc ccc agc gac 288 Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp 85 90 95 ccc gag gag gag atg ccc tgg ttc cgc 315 Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 11 <211> 651 <212> DNA <213> Chlorella sorokiniana UTEX1230 <220> <221> intron <222> (109)...(281) <220> <221> intron <222> (400)...(562) <400> 11 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttt gcc tac ccc ttc tac ctc ttc 48 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Phe 1 5 10 15 aac cgc tcc ccc ggc aag gac ggc tcc cac ttc gac ccc aac tcc ccg 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asp Gly Ser His Phe Asp Pro Asn Ser Pro 20 25 30 ctg ttc acg ccc caggtgcgtg cgctgtgacg ggctgtgagg ggctggcgcg ctgct 153 Leu Phe Thr Pro 35 gctgtcactg tggtacaagc agctgcaccg cggcagcttc agcagtgcag caggatgctg 213 cccctgccat ccccagccac atgcgtgctg atcgtgggtg cgcctggacc tgcgcccgcc 273 gccccctg cag gag ggc ccc atg att gag acc tcc aac aag ttc cag tgc 323 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oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having par tial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 18 cgcctgctct tccccttccc cctgtt 26 <210> 19 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having par tial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 19 tttgacccca agtccccgct gttcac 26 <210> 20 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having par tial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 20 gcggaaccag ggcatctcct cctc 24 <210> 21 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having par tial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 21 aggcgcactg gaacttgttg gaggt 25 <210> 22 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having par tial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 22 gggaattcat gcagccccag tccacccagc ccgttttga 39 <210> 23 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having par tial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 23 gggaattctc agaagagctt caggctgtcg tccttcttg 39[Sequence List] SEQUENCE LISTING <110> Research Institute of Innovative Technology for the Earth <110> Sumitomo Chemical Company Limited <120> ω3 Fatty Acid Desaturase Genes <130> P150911 <150> JP 10/345585 <151> 1998-12- 04 <150> JP 11/215232 <151> 1999-07-29 <160> 23 <210> 1 <211> 426 <212> PRT <213> Chlorella sp.MK201 <400> 1 Leu Cys Gly Gln Glu Thr Met Ala Ala Thr Leu Lys Ala Thr Thr Met 1 5 10 15 Leu Gly Ala Ala Val Ser Gly Ala Arg Pro Ser Gly Leu Lys Ala Ala 20 25 30 Leu Pro Ile Arg Arg Arg Ala Gly Val Val Arg Val Ala Asn Ile Ala 35 40 45 Ala Pro Ala Glu Glu Leu Leu Gly Asn Gln Pro Gln Ser Thr Gln Pro 50 55 60 Arg Phe Glu Gly Gly Arg Lys Leu Ala Asn Pro Pro Pro Phe Thr Leu 65 70 75 80 Gln Asp Leu Arg Asn 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atc ggc acc cac 1055 Arg Asp Tyr Gly Ile Phe Asn Lys Ile His His Asp Ile Gly Thr His 340 345 350 gtg gtg cac cac ctg ttc ccc cag atc ccc cac tac cac ctg gag aag 1103 Val Val His His Leu Phe Pro Gln Ile Pro His Tyr His Leu Glu Lys 355 360 365 gca acc gag gcg gtc aag ccg gtg atg ggc gag tac tac cgc gag ccg 1151 Ala Thr Glu Ala Val Lys Pro Val Met Gly Glu Tyr Tyr Arg Glu Pro 370 375 380 gag ccc tcc ccc ggc tgg ttc ccc acc cac ctg atc gcc ccc ctg gtg 1199 Glu Pro Ser Pro Gl y Trp Phe Pro Thr His Leu Ile Ala Pro Leu Val 385 390 395 cgc tcc ttt ggc aag gac cac tac gtg gag gac gag ggc aac gtg gtg 1247 Arg Ser Phe Gly Lys Asp His Tyr Val Glu Asp Glu Gly Asn Val Val 400 405 410 415 ttc tac aag aag gac gac agc ctg aag ctc ttc tga gctggcggcc gccgcc 1299 Phe Tyr Lys Lys Asp Asp Ser Leu Lys Leu Phe 420 425 ccctgtagcg tagcgtgccg gcgccttgtg actggctttc aacctcgaac tctcagcgtg 1359 tggcttcccc cgccggcagc ggcgcagcgt gccctcatct tcgggcccct cacatacctc 1419 ttctccggcg tgtcaggccc actgcatgag cacacgcaag 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(315) <400> 4 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttc gcc tac ccc ttc tac ctg ctc 48 Arg Leu Le u Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu 1 5 10 15 aac cgc tct ccc ggc aag aac ggc tcc cac tac gat ccc aag aggc gac 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asn Gly Ser His Tyr Asp Pro Lys Ser Asp 20 25 30 ttg ttc acc gcc agc gag ggc cca ctg gtt gag acc agc aac aag ttc 144 Leu Phe Thr Ala Ser Glu Gly Pro Leu Val Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 cag tgc gcg tgg atc ggc ttc ctg gcc gg tgc acc gtg gcg ctg ggt 192 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 ccc ctg gcc atg ctc aac ctc tat gtg ctg cct tac tgg gtg ttt gtg 240 Pro Leu Ala Met Le Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Val Phe Val 65 70 75 80 gtg tgg ctg gat gtg gtg acc tac ctg cac cac cac ggc ccc tct gac 288 Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp 85 90 95 cca gag gag gag atg ccc tgg ttc cgc 315 Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 5 <211> 545 <212> DNA <213> Chlorella vulgaris C-27 <220> <221> intron <222> (227) ... (456) <400> 5 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttc gcc tac ccc ttc tac ctg ctc 48 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu 1 5 10 15 aac cgc tct ccc ggc aag aac ggc tcc cac tac gat ccc aag agc gac 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asn Gly Ser His Tyr Asp Pro Lys Ser Asp 20 25 30 ttg ttc acc gcc agc gag ggc cca ctg gtt gag acc agc aac aag ttc 144 Leu Phe Thr Ala Ser Glu Gly Pro Leu Val Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 cag tgc gcg tgg atc ggc ttc ctg gcc ggc tgc acc gtg gcg ctg ggt 192 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 ccc ctg gcc atg ctc aac ctc gt c gt c gt gt c gt c gt c gt c gt gt g Pro Leu Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro 65 70 75 ggctcttggt cagcagggtg cctgcggcgg cagtacatgg cagctggcgg ctggtacaca 304 cagccgcagc aaagccactc tgaaccggct gtgctgatgc gcttgaggca agccaatttc 364 aaacctcaac atggctcaac tattcttagc atccctcgcc tcactcctgc gctgccctcg 424 ctccccgctc ctccttcctt cccccccccc ag ac tgg gtg ttt gtg gtg tgg 476 Tyr Trp Val Phe Val Val Trp 80 ctg gat gtg gtg acc tac ctg cac cac cac ggc c cc tct gac cca gag 524 Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp Pro Glu 85 90 95 gag gag atg ccc tgg ttc cgc 545 Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 6 <211> 105 <212> PRT <213> Chlorella vulgaris UTEX259 <400> 6 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu 1 5 10 15 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asn Gly Ser His Tyr Asp Pro Lys Ser Asp 20 25 30 Leu Phe Thr Ala Ser Glu Gly Pro Leu Val Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 Pro Leu Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Val Phe Val 65 70 75 80 Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp 85 90 95 Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 7 <211> 315 < 212> DNA <213> Chlorella vulgaris UTEX259 <220> <221> CDS <222> (1) ... (315) <400> 7 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttt gcc tat ccc ttc tac ctg ctc 48 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu 1 5 10 15 aac cgc tct ccc ggc aag aac ggg tcc cac tac gac ccc aag agc gac 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asn Gly Ser His Tyr Asp Pro Lys Ser Asp 20 25 30 ttg ttc acc gcc agc gag ggc cct ctg gtt gag acc agc aac aag ttc 144 Leu Phe Thr Ala Ser Glu Gly Pro Leu Val Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 cag tgc gcg tgg atc ggc ttc ctg gcc ggc tgc acc gtg gcg ctg ggg 192 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60cc ctg gcc atg ctc aac ctc tat gtg ctg cct tac tgg gtg ttt gtg 240 Pro Leu Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Val Phe Val 65 70 75 80 gtg tgg ctg gat gtg gtg acc tac ctg cac cac cac tct gac 288 Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp 85 90 95 cca gag gag gag atg ccc tgg ttc cgc 315 Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 8 <211> 559 <212> DNA <213> Chlorella vulgaris UTEX259 <220> <221> intron <222> (227) ... (470) <400> 8 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttt gcc tat ccc ttc tac ctg ctc 48 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu 1 5 10 15 aac cgc tct ccc ggc aag aac ggg tcc cac tac gac ccc aag agc gac 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asn Gly Ser His Tyr Asp Pro Lys Ser Asp 20 25 30 ttg ttc acc gcc agc gag ggc cct ctg gtt gag acc agc aac aag ttc 144 Leu Phe Thr Ala Ser Glu Gly Pro Leu Val Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 cag tgc gcg tgg atc ggc ttc ctg gcc ggc tgc acc gtg gcg ctg ggg 192 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 ccc ctg gcc atg ctc aac ctc tat gtg ctg cct t gtgagtttgg cgttgctg 244 Pro Leu Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro 65 70 75 ggctcttggt cagcagggtg ctcgcggcgg cagtacacgg cagctggcgg ctggtacaca 304 cagccgcagc caagccgctc tgaagcggct gtgctgatgc gctggaggca agccaatttc 364 aaacctcaac atggctcaac tatttttagc atcccttgcc tcactcctgc gctgccctcg 424 ctccccgctc ctccttcctc cccccccccc cacacacaca caccac ac tgg gtg ttt 481 Tyr Trp Val Phe gtg gtg tgg ctg gat gtg gtg acc tac ctg cac cac cac ggc ccc tct 529 Val Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser 80 85 90 95 gac cca gag gag gag atg ccc tgg ttc cgc 559 Asp Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 9 <211> 105 <212> PRT <213> Chlorella sorokiniana UTEX1230 <400> 9 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Phe 1 5 10 15 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asp Gly Ser His Phe Asp Pro Asn Ser Pro 20 25 30 Leu Phe Thr Pro Gln Glu Gly Pro Met Ile Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 Pro Met Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Met Phe Val 65 70 75 80 Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp 85 90 95 Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 10 <211> 315 <212> DNA <213> Chlorella sorokiniana UTEX1230 <220> <221> CDS <222> (1) ... (315) <400> 10 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttt gcc tac ccc ttc tac ctc ttc 48 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Phe 1 5 10 15 aac cgc tcc ccc ggc aag gac ggc tcc cac ttc gac ccc aac tcc ccg 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asp Gly Ser His Ph e Asp Pro Asn Ser Pro 20 25 30 ctg ttc acg ccc cag gag ggc ccc atg att gag acc tcc aac aag ttc 144 Leu Phe Thr Pro Gln Glu Gly Pro Met Ile Glu Thr Ser Asn Lys Phe 35 40 45 cag tgc gcg tgg att ggc ttc ctg gcg ggc tgc acc gtg gcg ctg ggc 192 Gln Cys Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly 50 55 60 ccc atg gcc atg ctc aac ctg tac gtc ctg ccc tac tg atg gcc Ala Met Leu Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Met Phe Val 65 70 75 80 gtg tgg ctg gac gtg gtg acc tac ctg cac cac cac ggc ccc agc gac 288 Val Trp Leu Asp Val Val Thr Tyr Leu His His His Gly Pro Ser Asp 85 90 95 ccc gag gag gag atg ccc tgg ttc cgc 315 Pro Glu Glu Glu Met Pro Trp Phe Arg 100 105 <210> 11 <211> 651 <212> DNA <213> Chlorella sorokiniana UTEX1230 <220> <221> intron <222> (109) ... (281) <220> <221> intron <222> (400) ... (562) <400> 11 cgc ctg ctc ttc ccc ttc ccc ctg ttt gcc tac ccc ttc tac ctc ttc 48 Arg Leu Leu Phe Pro Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Phe 1 5 10 15 aac cgc tcc ccc ggc aag gac ggc tcc cac ttc gac ccc aac tcc ccg 96 Asn Arg Ser Pro Gly Lys Asp Gly Ser His Phe Asp Pro Asn Ser Pro 20 25 30 ctg ttc acg ccc caggtgcgtg cgctgtgacg ggctgtgagg ggctggcgc ctgctcg ctgctg c ctgctg c ctgctg c ctgct gc gg caggatgctg 213 cccctgccat ccccagccac atgcgtgctg atcgtgggtg cgcctggacc tgcgcccgcc 273 gccccctg cag gag ggc ccc atg att gag acc tcc aac aag ttc cag tgc 323 Gln Gg Gly Gl Get Gc Gt Gc Gt Gc Gc Gc Gc Ggg tgc acc gtg gcg ctg ggc ccc atg 371 Ala Trp Ile Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly Pro Met 55 60 65 gcc atg ctc aac ctg tac gtc ctg ccc t gtgagtgccg gtactgaggc Legt Alu Ala M Pro 70 75 tcgtgctgca tgttagctgc tgcgctggtc gcctagcggg tctcctgccg ttagcctgat 484 gcagattcga ggcagctgtc cataccttgc cgtccctcct tctcacccct gctgccactt 544 cctctccctg gt gt g atg gt gt g atg gt gt g atg gt gt g atg g cac cac cac ggc ccc agc gac ccc gag gag gag atg ccc 642 Thr Tyr Leu His His Gly Pro Ser Asp Pro Glu Glu Glu Met Pro 90 95 100 tgg ttc cgc 651 Trp Phe Arg 105 <210> 12 <211> 220 <212> PRT <213> Chlorella sp.MK201 <400> 12 Phe Val Leu Gly His Asn Cys Gly His Gln Ser Phe Ser Asn Asp Lys 1 5 10 15 Ala Leu Asn Asp Phe Val Gly Asn Ile Val His Ser Ser Ile Met Val 20 25 30 Pro Tyr His Gly Trp Arg Ile Ser His Arg Thr His His Ala Asn His 35 40 45 Gly Asn Val Glu Thr Asp Lys Ser Trp Tyr Pro Thr Thr Asn Ser Asn 50 55 60 Tyr Lys Lys Met Asp Lys Trp Ser Lys Leu Gly Arg Leu Leu Phe Pro 65 70 75 80 Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu Asn Arg Ser Pro Gly 85 90 95 Arg Glu Gly Ser His Phe Asp Pro Lys Ser Pro Leu Phe Thr Glu Asn 100 105 110 Lys Gly Pro Met Ile Glu Thr Ser Asn Lys Phe Gln Cys Ala Trp Leu 115 120 125 Gly Phe Leu Ala Gly Cys Thr Val Ala Leu Gly Pro Leu Val Met Leu 130 135 140 Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Val Phe Val Met Trp Leu Asp Leu 145 150 155 160 Val Thr Tyr Leu Leu H is His His Gly Pro Ser Asp Pro Glu Glu Glu 165 170 175 Met Pro Trp Phe Arg Gly Glu Glu Trp Ser Tyr Phe Arg Gly Gly Leu 180 185 190 Thr Thr Ile Asp Arg Asp Tyr Gly Ile Phe Asn Lys Ile His His Asp 195 200 205 Ile Gly Thr His Val Ile His His Leu Phe Pro Gln 210 215 220 <210> 13 <211> 662 <212> DNA <213> Chlorella sp.MK201 <220> <221> CDS <222> (1). .. (660) <400> 13 ttc gtg ctc ggc cac aac tgt ggc cac cag tcc ttc tcc aac gac aag 48 Phe Val Leu Gly His Asn Cys Gly His Gln Ser Phe Ser Asn Asp Lys 1 5 10 15 gcc ctg aac gac ttt gtg ggc aac atc gtg cac tcc tcc atc atg gtg 96 Ala Leu Asn Asp Phe Val Gly Asn Ile Val His Ser Ser Ile Met Val 20 25 30 ccc tat cac gga tgg cgc atc agc cac cgc acc cac cac gcc aac cac 144 Pro Tyr His Gly Trp Arg Ile Ser His Arg Thr His His Ala Asn His 35 40 45 ggc aac gtg gag acc gac aag agc tgg tac ccc acc acc aat tcc aac 192 Gly Asn Val Glu Thr Asp Lys Ser Trp Tyr Pro Thr Thr Asn Ser Asn 50 55 60 tac aag aag atg gac aag tgg agc aag ctg ggc cgc ctg ctc ttc ccc 240 Tyr Lys Lys Met Asp Lys Trp Ser Lys Leu Gly Arg Leu Leu Phe Pro 65 70 75 80 ttc ccc ctg ttc gcc tac ccc ttc tac ctg ctc ac cgc tcc ccc ggc 288 Phe Pro Leu Phe Ala Tyr Pro Phe Tyr Leu Leu Asg Arg Pro Gly 85 90 95 cgc gag ggc tcc cac ttt gac ccc aag tcc ccg ctg ttc acc gag aac 336 Arg Glu Gly Ser His Phe Asp Pro Lys Ser Pro Leu Phe Thr Glu Asn 100 105 110 aag ggc ccc atg atc gag acc tcc aac aag ttc cag tgc gcc tgg ctg 384 Lys Gly Pro Met Ile Glu Thr Ser Asn Lys Phe Gln Cys Ala Trp Leu 115 120 125 ggc ttc ctg gcg ggc tgc acc gtg gct ctg ggc ccc ctg gtc atg cyc Aly Gly Thr Val Ala Leu Gly Pro Leu Val Met Leu 130 135 140 aac ctc tac gtc ctg ccc tac tgg gtg ttt gtg atg tgg ctg gac ttg 480 Asn Leu Tyr Val Leu Pro Tyr Trp Val Phe Val Met Trp Leu Asp Leu 145 150 155 160 gtg acc tac cta ctg cac cac cac ggc ccc agc gac ccc gag gag gag 528 Val Thr Tyr Leu Leu His His His Gly Pro Ser Asp Pro Glu Glu Glu 165 170 175 atg ccc tgg ttc cgc ggc gag gag tgg agc tac ttcc ggc ct g 576 Met Pro Trp Phe Arg Gly Glu Glu Trp Ser Tyr Phe Arg Gly Gly Leu 180 185 190 acc acc att gac cgc gac tac ggc atc ttc aac aag atc cac cac gac 624 Thr Thr Ile Asp Arg Asp Tyr Gly Ile Phe Asn Lys Ile His His Asp 195 200 205 atc ggc acc cac gtg atc cac cac ctg ttc ccg cag at 662 Ile Gly Thr His Val Ile His His Leu Phe Pro Gln 210 215 220 <210> 14 <211> 29 <212> DNA <213 > Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having partial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 14 tgggcbctst tcgtsctsgg ycacgaytg 29 <210> 15 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having partial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 15 ttcgtsctsg gycacgaytg yggycacgg 29 <210> 16 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence < 220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having partial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 16 gtagtgsggr atctgsgg ga asaggtggtg 30 <210> 17 <211> 29 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having partial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 17 atctgsggga asaggtggtg ratsacgtg 29 <210> 18 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having partial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 18 cgcctgctct tccccttccc cctgtt 26 < 210> 19 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having partial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 19 tttgacccca agtccccgct gttcac 26 <210> 20 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having partial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 20 gcggaaccag ggcatctcct cctc 24 <210> 21 < 211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide pri mer to amplify DNA fragment having partial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 21 aggcgcactg gaacttgttg gaggt 25 <210> 22 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having partial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 22 gggaattcat gcagccccag tccacccagc ccgttttga 39 <210> 23 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Designed oligonucleotide primer to amplify DNA fragment having partial sequence of ω3 fatty acid desaturase gene <400> 23 gggaattctc agaagagctt caggctgtcg tccttcttg 39

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】a.クロレラ属MK201株由来のω3脂肪酸不飽
和化酵素遺伝子を保有するプラスミドpMKFAD7の
構造を示す図である。MKFAD7 cDNAはω3脂
肪酸不飽和化酵素遺伝子を、Ampicillinはアンピシリン
耐性遺伝子を、Kanamycinはカナマイシン耐性遺伝子
を、ColE1 oriおよびF1 oriは大腸菌で機能可能な複製
開始点を示す。 b.プラスミドpMKFAD7の保有するクロレラ属MK
201株由来のω3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の制限酵素
地図を示す図である。
FIG. 1 a. FIG. 2 is a view showing the structure of a plasmid pMKFAD7 having a ω3 fatty acid desaturase gene derived from Chlorella sp. Strain MK201. MKFAD7 cDNA indicates an ω3 fatty acid desaturase gene, Ampicillin indicates an ampicillin resistance gene, Kanamycin indicates a kanamycin resistance gene, and ColE1 ori and F1 ori indicate replication origins capable of functioning in Escherichia coli. b. Chlorella MK possessed by plasmid pMKFAD7
It is a figure which shows the restriction map of the ω3 fatty acid desaturase gene derived from 201 strains.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) //(C12N 15/09 ZNA C12R 1:91) C12R 1:89) (C12N 9/88 (C12N 9/88 C12R 1:19) C12R 1:91) C12N 15/00 ZNAA (C12N 9/88 5/00 C C12R 1:19) C12R 1:89) (72)発明者 村上 仁一 東京都港区西新橋2丁目8番11号 第7東 洋海事ビル8F 財団法人 地球環境産業 技術研究機構内 Fターム(参考) 4B024 AA03 BA08 CA03 DA01 EA04 4B050 CC03 DD13 LL02 LL05 4B063 QA01 QA13 QA18 QQ42 QR08 QR32 QR55 QR62 QS25 QS34 QX01 4B065 AA84Y AA88X AB01 AC14 BA02 CA13 CA41 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) // (C12N 15/09 ZNA C12R 1:91) C12R 1:89) (C12N 9/88 (C12N 9 / 88 C12R 1:19) C12R 1:91) C12N 15/00 ZNAA (C12N 9/88 5/00 C C12R 1:19) C12R 1:89) (72) Inventor Jinichi Murakami 2 Nishishinbashi, Minato-ku, Tokyo 8th-11th, 7th Toyo Maritime Building 8F F-term in the Institute for Global Environmental Technology (Reference) 4B024 AA03 BA08 CA03 DA01 EA04 4B050 CC03 DD13 LL02 LL05 4B063 QA01 QA13 QA18 QQ42 QR08 QR32 QR55 QR62 QS25 QS34 QX01 4 AA84Y AA88X AB01 AC14 BA02 CA13 CA41

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】配列番号1、3、6または9で示されるア
ミノ酸配列に対して70%以上のアミノ酸同一性を示す
アミノ酸配列を有し、かつ不飽和脂肪酸のω3位とω4
位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を生
成させる能力を有するタンパク質をコードするDNA。
1. An amino acid having an amino acid sequence showing 70% or more amino acid identity to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3, 6, or 9, and ω3 and ω4 of unsaturated fatty acid.
DNA encoding a protein having an ability to form an unsaturated bond with a position to produce ω3 unsaturated fatty acids.
【請求項2】配列番号1、3、6または9で示されるア
ミノ酸配列に対して90%以上のアミノ酸同一性を示す
アミノ酸配列を有し、かつ不飽和脂肪酸のω3位とω4
位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を生
成させる能力を有するタンパク質をコードするDNA。
2. It has an amino acid sequence showing 90% or more amino acid identity to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3, 6, or 9, and has ω3 and ω4 of unsaturated fatty acid.
DNA encoding a protein having an ability to form an unsaturated bond with a position to produce ω3 unsaturated fatty acids.
【請求項3】緑藻に由来するDNAである請求項1また
は2記載のDNA。
3. The DNA according to claim 1, which is a DNA derived from a green alga.
【請求項4】緑藻がクロレラ属緑藻である請求項3記載
のDNA。
4. The DNA according to claim 3, wherein the green alga is a Chlorella green algae.
【請求項5】配列番号1で示されるアミノ酸配列のうち
第7番目から第426番目までのアミノ酸からなるアミ
ノ酸配列、配列番号3で示されるアミノ酸配列、配列番
号6で示されるアミノ酸配列、または、配列番号9で示
されるアミノ酸配列のいずれかのアミノ酸配列を有し、
かつ不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結合
を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有する
タンパク質をコードするDNA。
5. An amino acid sequence consisting of the 7th to 426th amino acids of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, or Having any one of the amino acid sequences of SEQ ID NO: 9,
DNA encoding a protein capable of forming an unsaturated bond between the ω3 position and the ω4 position of the unsaturated fatty acid to generate ω3 unsaturated fatty acid.
【請求項6】配列番号2で示される塩基配列のうち第2
1番目から第1280番目までの塩基からなる塩基配列、配
列番号4で示される塩基配列、配列番号5で示される塩
基配列、配列番号7で示される塩基配列、配列番号8で
示される塩基配列、配列番号10で示される塩基配列、
または、配列番号11で示される塩基配列のいずれかの
塩基配列を有するDNAであって、不飽和脂肪酸のω3
位とω4位との間に不飽和結合を形成させω3不飽和脂
肪酸を生成させる能力を有するタンパク質をコードする
DNA。
6. The nucleotide sequence of SEQ ID NO: 2
A base sequence consisting of the first to 1280th bases, a base sequence represented by SEQ ID NO: 4, a base sequence represented by SEQ ID NO: 5, a base sequence represented by SEQ ID NO: 7, a base sequence represented by SEQ ID NO: 8, A base sequence represented by SEQ ID NO: 10,
Or a DNA having any one of the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 11 and ω3
DNA encoding a protein capable of forming an unsaturated bond between the ω-position and the ω-position to generate ω3-unsaturated fatty acids.
【請求項7】請求項1〜6記載のDNAの部分塩基配列
を有するDNA。
7. A DNA having a partial nucleotide sequence of the DNA according to claim 1.
【請求項8】塩基数が15以上50以下である請求項7記載
のDNA。
8. The DNA according to claim 7, which has 15 to 50 bases.
【請求項9】不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不
飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力
を有するタンパク質をコードするDNAまたはその部分
塩基配列を有するDNAの検出方法であって、請求項1
〜8記載のDNAが標識されてなるプローブとDNAとを
ハイブリダイズさせて前記プローブが特異的に結合した
DNAを検出する工程を含む方法。
9. A method for detecting a DNA encoding a protein capable of forming an unsaturated bond between the ω3 and ω4 positions of an unsaturated fatty acid to generate ω3 unsaturated fatty acids, or a DNA having a partial base sequence thereof. And claim 1
The DNA was hybridized with the DNA-labeled probe and the DNA was specifically bound to the probe.
A method comprising the step of detecting DNA.
【請求項10】プローブとハイブリダイズさせるDNA
が、緑藻由来のゲノムDNAまたはcDNAである請求
項9記載の方法。
10. A DNA to be hybridized with a probe.
Is genomic DNA or cDNA derived from green algae.
【請求項11】不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に
不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能
力を有するタンパク質をコードするDNAまたはその部
分塩基配列を有するDNAの検出方法であって、請求項
7または8記載のDNAをプライマーとして用いるポリ
メラーゼチェイン反応によりDNAを増幅し、増幅された
DNAを検出する工程を含む方法。
11. A method for detecting a DNA encoding a protein having the ability to form an unsaturated bond between the ω3 and ω4 positions of unsaturated fatty acids to generate ω3 unsaturated fatty acids or a DNA having a partial base sequence thereof. A method comprising the steps of: amplifying DNA by a polymerase chain reaction using the DNA according to claim 7 or 8 as a primer, and detecting the amplified DNA.
【請求項12】プライマーとして、配列番号14、1
5、18または19のいずれかで示される塩基配列を有
するDNAと、配列番号16、17、20または21の
いずれかで示される塩基配列を有するDNAとを用いる
請求項11記載の方法。
12. As primers, SEQ ID NOs: 14, 1
The method according to claim 11, wherein a DNA having the nucleotide sequence represented by any one of 5, 18, and 19 and a DNA having the nucleotide sequence represented by any of SEQ ID NOs: 16, 17, 20, or 21 are used.
【請求項13】ポリメラーゼチェイン反応において、鋳
型DNAとして緑藻由来のゲノムDNAまたはcDNA
を用いる請求項11または12記載の方法。
13. A genomic DNA or cDNA derived from a green alga as a template DNA in a polymerase chain reaction.
The method according to claim 11 or 12, wherein
【請求項14】不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に
不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能
力を有するタンパク質をコードするDNAの取得方法で
あって、請求項9〜13記載の方法により前記DNAを
検出し、検出されたDNAを回収する工程を含む方法。
14. A method for obtaining a DNA encoding a protein having the ability to form an unsaturated bond between the ω3 and ω4 positions of unsaturated fatty acids to generate ω3 unsaturated fatty acids. 14. A method comprising the steps of detecting the DNA by the method according to 13, and recovering the detected DNA.
【請求項15】不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に
不飽和結合を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能
力を有するタンパク質をコードし、請求項14記載の方
法により取得されるDNA。
15. A DNA encoding a protein having the ability to form an unsaturated bond between the ω3 and ω4 positions of unsaturated fatty acids to generate ω3 unsaturated fatty acids, and to be obtained by the method according to claim 14. .
【請求項16】宿主細胞においてプロモーター活性を示
すDNAと、請求項1、2、3、4、5、6、7、8ま
たは15記載のDNAとが連結されてなるDNA。
16. A DNA obtained by ligating a DNA exhibiting promoter activity in a host cell with the DNA according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 15.
【請求項17】請求項1、2、3、4、5、6、7、
8、15または16記載のDNAを含有するベクター。
17. The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
A vector containing the DNA according to 8, 15 or 16.
【請求項18】請求項1、2、3、4、5、6、7、
8、15または16記載のDNAが宿主細胞内に導入さ
れてなる形質転換体。
18. The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
A transformant obtained by introducing the DNA of 8, 15, or 16 into a host cell.
【請求項19】請求項17記載のベクターが宿主細胞に
導入されてなる形質転換体。
19. A transformant obtained by introducing the vector according to claim 17 into a host cell.
【請求項20】宿主細胞が微生物由来の細胞である請求
項18または19記載の形質転換体。
20. The transformant according to claim 18, wherein the host cell is a cell derived from a microorganism.
【請求項21】宿主細胞が植物由来の細胞である請求項
18または19記載の形質転換体。
21. The transformant according to claim 18, wherein the host cell is a plant-derived cell.
【請求項22】植物が藻類である請求項21記載の形質
転換体。
22. The transformant according to claim 21, wherein the plant is algae.
【請求項23】植物が高等植物である請求項21記載の
形質転換体。
23. The transformant according to claim 21, wherein the plant is a higher plant.
【請求項24】請求項18〜23記載の形質転換体を培
養し、不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結
合を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有す
るタンパク質を産生させることを特徴とするω3脂肪酸
不飽和化酵素の製造方法。
24. A transformant according to claim 18 which is cultured to obtain a protein capable of forming an unsaturated bond between the ω3 and ω4 positions of unsaturated fatty acids to produce ω3 unsaturated fatty acids. A method for producing an ω3 fatty acid desaturase, characterized by producing the enzyme.
【請求項25】請求項1、2、3、4、5、6、7、
8、15または16記載のDNAを宿主細胞に導入し、
宿主細胞のω3不飽和脂肪酸含量を前記DNAの導入前
後において変化させる代謝改変方法。
25. The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,
Introducing the DNA according to 8, 15 or 16 into a host cell,
A method for modifying metabolism in which the content of ω3 unsaturated fatty acids in a host cell is changed before and after introduction of the DNA.
【請求項26】配列番号1で示されるアミノ酸配列のう
ち第7番目から第426番目までのアミノ酸からなるア
ミノ酸配列を有するω3脂肪酸不飽和化酵素。
26. An ω3 fatty acid desaturase having an amino acid sequence consisting of the 7th to 426th amino acids in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1.
【請求項27】増殖至適温度より低温で培養された生物
から、不飽和脂肪酸のω3位とω4位との間に不飽和結
合を形成させω3不飽和脂肪酸を生成させる能力を有す
るタンパク質をコードするDNAに対応するRNAを含
むRNAを抽出し、抽出されたRNAを鋳型として5塩
基〜40塩基からなるDNAをプライマーとして用いる
逆転写反応を行うことにより一本鎖cDNAを合成し、
当該cDNAを鋳型として用い前記タンパク質をコード
するDNAを認識するDNAをプライマーとして用いる
ポリメラーゼチェイン反応により前記タンパク質をコー
ドするDNAを増幅し、増幅されたDNAを検出し、検
出されたDNAを回収する工程を含むω3脂肪酸不飽和
化酵素遺伝子の取得方法。
27. A protein which has the ability to form an unsaturated bond between the ω3 and ω4 positions of unsaturated fatty acids to produce ω3 unsaturated fatty acids from an organism cultured at a temperature lower than the optimum growth temperature. RNA containing RNA corresponding to the DNA to be extracted is extracted, and a single-stranded cDNA is synthesized by performing a reverse transcription reaction using the extracted RNA as a template and a DNA consisting of 5 to 40 bases as a primer,
Amplifying the DNA encoding the protein by a polymerase chain reaction using the cDNA as a template and a DNA recognizing the DNA encoding the protein as a primer, detecting the amplified DNA, and collecting the detected DNA A method for obtaining a ω3 fatty acid desaturase gene comprising:
【請求項28】生物が、0℃〜15℃で培養された生物
である請求項27記載の方法。
28. The method according to claim 27, wherein the organism is an organism cultured at 0 ° C. to 15 ° C.
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