HU222403B1 - 2-Acil-transzferázokat kódoló DNS és a módosított növény - Google Patents

2-Acil-transzferázokat kódoló DNS és a módosított növény Download PDF

Info

Publication number
HU222403B1
HU222403B1 HU9501694A HU9501694A HU222403B1 HU 222403 B1 HU222403 B1 HU 222403B1 HU 9501694 A HU9501694 A HU 9501694A HU 9501694 A HU9501694 A HU 9501694A HU 222403 B1 HU222403 B1 HU 222403B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
leu
acyltransferase
ser
plant
enzyme
Prior art date
Application number
HU9501694A
Other languages
English (en)
Other versions
HUT71785A (en
HU9501694D0 (en
Inventor
Adrian Paul Brown
Antoni Ryszard Slabas
Original Assignee
Biogemma Uk Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Biogemma Uk Ltd. filed Critical Biogemma Uk Ltd.
Publication of HU9501694D0 publication Critical patent/HU9501694D0/hu
Publication of HUT71785A publication Critical patent/HUT71785A/hu
Publication of HU222403B1 publication Critical patent/HU222403B1/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1025Acyltransferases (2.3)
    • C12N9/1029Acyltransferases (2.3) transferring groups other than amino-acyl groups (2.3.1)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/82Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
    • C12N15/8241Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
    • C12N15/8242Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
    • C12N15/8243Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine
    • C12N15/8247Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine involving modified lipid metabolism, e.g. seed oil composition

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

A találmány tárgya membránhoz kötött aciltranszferáz-aktivitássalrendelkező enzimet kódoló rekombináns vagy izolált DNS-szekvencia.Ugyancsak a találmány tárgya a fenti DNS által kódolt protein, és azazt tartalmazó transzgén növény. A növények, különösen a transzgenikusnövények előállíthatók úgy, hogy egy, a natív enzimhez képestmegváltoztatott szubsz- trátspecifitással rendelkező 2-aciltranszferáz-enzimmel vagy más oldhatatlan aciltranszferáz-enzimmelrendelkezzenek. Például, az olajmagrepce (Brassica napus) tartalmazhategy, a Limnanthes douglassiból származó 2-aciltranszferáz-transzgéntaz olaj erukasavtartalmának fokozása céljából. A kukorica (Zea mays)aciltranszferáz cDNS-szekvenciája leírásra került és felhasználhatómás szervezetekből, például az L. douglassiból származó acil-transzferázgének és/vagy cDNS-ek klónozására. ŕ

Description

A találmány módosított növényekkel kapcsolatos. Részletesen, a találmány olyan növényekkel kapcsolatos, melyeket úgy módosítottunk, hogy legalább a növény egy része (például a növény magja) kereskedelmi szempontból hasznos olajat legyen képes termelni.
A növények régóta kereskedelmi szempontból értékes olajforrások. Ez idáig a növényi eredetű olajok táplálkozási célra való felhasználása volt a domináló, azonban a figyelem a továbbiakban kezd az ipari szempontból hasznos olajok felé fordulni, mint például az ásványi olajok helyettesítői vagy javítói felé. Az olajos magvak, mint például a repcéből származó magok, számos lipidet tartalmaznak (Hildish and Williams, „Chemical Composition of Natural Lipids” Chapman Hall, London, 1964). Jelenleg jelentős érdeklődés tapasztalható a lipidösszetétel rekombináns DNS-technológia felhasználásával történő megváltoztatása iránt (Knauf, TIBtech, February, 1987, 40-47), de különböző okok miatt még nem valósult meg az összes cél, a fokozatosan fejlődő technológia ellenére sem.
A növényi eredetű olajok lipidtartalmának átalakításában elérhető sikerhez alaposan meg kell érteni az ebben részt vevő biokémiai lépéseket és géneket. Részletesebben, két megközelítés áll rendelkezésre. Először, a növények módosíthatók úgy, hogy lehetővé tegyék az új zsírsavak szintézisét (a növény számára); így például, laurát és/vagy sztearát szintetizálható repcében. Másodszor, a lipid gliceringerincbe történő beépülésének mintája és/vagy mértéke változtatható meg. A jelen találmány ezzel az utóbbi megközelítéssel kapcsolatos, bár az első megközelítés is használható a továbbiakban.
A növényekben a lipidek zsírsavegységek glicerinvázhoz való hozzáadásával képződnek egy sor aciltranszferáz-enzim segítségével. Három pozíció van a glicerinmolekulán, ahol a zsírsav- (acil) egységek helyettesíthetők, és az egyes pozíciókat érintő helyettesítéseket a pozícióspecifikus enzim katalizálja: ezek az enzimek sorrendben az 1-, 2-, és 3-aciltranszferázként ismertek.
A növények „lipidsebészetének” egyik, de nem egyetlen jelenlegi célja az, hogy a lipideket tartalmazó olajokban a magas erukasav- (22:1) tartalmat biztosítsuk. Az erukasavtartalmú lipidek kereskedelmi szempontból fontosak különböző célokra, részletesen ásványi olajok helyettesítőiként vagy kiegészítőiként bizonyos körülmények között, ahogy arra már korábban hivatkoztunk. Az olajrepce (Brassica napus) esetében, mely jelenleg az egyik legfontosabb, a mezőgazdasági termelésben részt vevő olajtermelő növény, a 2-aciltranszferáz-enzim specifitása pozitív diszkriminációt jelent az erukasav 2-es pozícióba való beépítésénél. így tehát még olyan repcefajtákban is, melyekben az erukasav az 1-es és 3-as pozíciókba épül - ahol nincs az erukasawal szembeni diszkrimináció, a triacil-glicerinekbe beépített zsírsavaknak maximálisan 66%-a lehet erukasav. A repce ilyen változatai HEAR- (high eruic acid rape=nagy erukasavtartalmú repce) változatokként ismertek.
Ezért kívánatos lenne a hagyományos olajrepce, valamint a HEAR-változatok erukasavtartalmának növelése; ugyanez elmondható más növényi olajért termesztett növényekről is, például a kukoricáról, a napraforgóról és a szójáról, hogy csak egynéhányat említsünk. Míg elméletileg lehetséges egy kívánt növénybe juttatni különböző zsírsavspecifitású 2-aciltranszferázt kódoló DNS-t, például egy eltérő növényből, a gyakorlatban számos probléma merül fel.
Először, a 2-aciltranszferáz és a 3-aciltranszferáz membránhoz kötöttek, és ennélfogva oldhatatlan enzimek. Ezeket eddig nem tisztították. Ez a velük való munkát megnehezíti, és kizáqa számos hagyományos DNS-klónozási eljárás alkalmazását. Ez a nehézség, paradox módon, nem szab gátat az 1-aciltranszferázenzimet - mely oldódó enzim - kódoló gén (vagy legalábbis a cDNS) klónozásának, sőt ezen az enzimen rekombináns DNS-munkát is végeztek teljesen eltérő céllal, nevezetesen a dohánylevelek fagyrezisztenciájának fokozása céljából (Murata et al., Natúré 356, 710-713, 1992).
Másodszor, nagyon keveset tudunk a 2-aciltranszferázról és a 3-aciltranszferázról. Nincs elképzelés méretükről, valamint arról sem, hogyan jutnak be a membránokhoz. Nincsenek nukleotid- vagy aminosavszekvencia-adatok, és nem készült ellenük antitest.
A fentiekből nyilvánvaló, hogy a 2-aciltranszferázspecifitás módosításának igen nagy jelentősége van, például egy eltérő fajból származó, így eltérő specifitású megfelelő enzimet kódoló gén importálásával, ezért sürgető igény van a tudomány e területén arra a kulcsra, mely lehetővé teszi ennek a munkának a megvalósítását. A jelen találmány egy ilyen kulcsot biztosít egy, a 2-aciltranszferázt kódoló DNS-szekvencia formájában (különleges esetben egy cDNS-szekvencia formájában). Az
1. ábrán levő DNS-szekvencia 130-1254 nukleotidjai a kukoricából (Zea mays) származó 2-aciltranszferázt kódolják a stopkodont is beleértve.
A találmány egyik tárgya egy rekombináns vagy izolált DNS-szekvencia biztosítása, mely egy membránhoz kötött aciltranszferáz-aktivitással rendelkező enzimet kódoló szekvencia, amely (i) egy, a 2. számú szekvencia legalább a Met44-től a Stop418-ig tartó részét kódoló, az 1. ábra szerinti DNS-szekvencia vagy ennek komplementer szála;
(ii) az 1. ábra szerinti DNS szekvenciájához (1. számú szekvencia) vagy ennek komplementer szálához szigorú körülmények között hibridizálódó nukleinsavszekvencia; vagy (iii) olyan nukleinsavszekvencia, amely az 1. ábra szerinti DNS-szekvenciához (1. számú szekvencia) vagy ennek komplementer szálához hibridizálódna a genetikai kód degenerációja következtében, melyet előnyösen a következőkből szelektálunk:
A fenti DNS-szekvenciák fragmentjei, például a legalább 15,20, 30,40 vagy 60 nukleotid hosszúságú fragmentek, szintén a találmány körébe tartoznak.
A megfelelő szigorú körülmények megközelítően 0,9 mólos sóoldatokat és 35-65 °C hőmérséklet-intervallumot jelentenek. Még részletesebben, a szigorú hib2
HU 222 403 BI ridizációs körülmények a következőket foglalják magukban: 6xSSC, 5xDenhardt-féle oldat, 0,5% SDS, 0,5% tetraszódium-pirofoszfát és 50 pg/ml denaturált heringsperma-DNS; a mosás végezhető 2x30 percig 65 °C hőmérsékleten lxSSC-ben, 0,1% SDS-ben és 1 x 30 percig 0,2 χ SSC-ben, 0,1% SDS-ben 65 °C hőmérsékleten.
A találmány fenti körébe tartozó nukleinsavszekvenciák általában egy 2-aciltranszferáz-aktivitással rendelkező proteint kódolnak, mivel ez az 1. ábrán bemutatott nukleinsavszekvencia által kódolt enzim aktivitása. Az enzimaktivitással (vagy a szóban forgó enzimaktivitással) rendelkező, azonban a találmány szerinti fenti proteint nem kódoló nukleinsavszekvenciák, ahogy korábban már említettük, más célokra lehetnek hasznosak (és ezért részei a találmánynak); például, hasznosak lehetnek mintaként, mely olyan felhasználás, melyben részt vehetnek a találmány jelen tárgyának nukleinsavszekvenciái is, ideértve magát az 1. ábrán bemutatott szekvenciát is.
A mintaként történő felhasználás célszerű, mivel valószínűleg nagy a különböző fajok aciltranszferázai (különösen a különböző fajok 2-aciltranszferázai) közötti homológia. Az 1. ábrán bemutatott szekvencia (vagy annak egy része, vagy más a találmányban szereplő szekvencia) más fajok cDNS- vagy genomkönyvtárának mintával való tesztelésére használható a kívánt specifitással rendelkező aciltranszferázokat kódoló DNS-szekvenciák klónozása céljából. Például, ha glicerinhez észterezett magas erukasavtartalmú olaj termelése kívánatos, a természetes módon erukasavat termelő bármely faj DNS-könyvtára próbának vethető alá. A megfelelő növények közé tartoznak a Limnanthes spp., különösen az L. alba és különösen az L. douglassi, valamint a Crambe. A Limnanthes douglassi az előnyben részesített faj, mivel a specifitási vizsgálatok kimutatták, hogy pozitív diszkrimináció tapasztalható a triacil-glicerid 2-es pozíciójába való erukasavbeépítéssel szemben. A magasabb rendű növényektől eltérő más szervezetek könyvtárai is próbának vethetők alá, például bizonyos baktériumok rendelkezhetnek a kívánt specifitású aciltranszferázzal.
A találmány szerinti DNS összességében nagyobb homológiát mutat az 1. ábrán bemutatott szekvencia legalább egy részével, mint ismert szekvenciákkal.
A találmánnyal összhangban levő rekombináns DNS lehet az expresszió irányítása céljából megfelelő szabályozószekvenciákkal (mint például egy promoterrel) rendelkező vektor formájában. Azok a vektorok, melyek nem expressziós vektorok, felhasználhatók klónozási célokra (ahogy maguk az expressziós vektorok maguk is lehetnek azok). A találmánnyal összhangban levő vektorokat tartalmazó gazdasejtek (mint például baktériumok és növényi sejtek) maguk is a találmány részét képezik.
A találmánnyal összhangban levő DNS-szekvenciák más módon is felhasználhatók egy másik fajból származó kérdéses gén klónozásában: ha a DNS egy megfelelő promoterhez kapcsolódik, például egy megfelelő gazdaszervezetben levő expressziós vektorhoz, protein termeltethető. Az ilyen protein felhasználható poliklonális vagy monoklonális antitestek vagy más kötőmolekulák létrehozására, melyek ezután más fajokban a homológ proteinek expressziójának szkrínelésére használhatók, például egy DNS-könyvtár szkrínelési program részeként.
A célba vett fajok megfelelő cDNS-könyvtárait általában akkor kell előállítani, amikor a kérdéses gén expressziója valószínűvé válik; így a cDNS-embriókönyvtárak (melyek a korai lipidszintézises fázisban készülnek), például a Limnanthes spp.-é előnyben részesülnek.
A találmány tehát lehetővé teszi az aciltranszferázokat és különösen a 2-aciltranszferázokat kódoló gének (vagy még gyakrabban DNS-szekvenciák) széles választékának klónozását, a korábban leírt DNS-szekvenciákat használva.
Az ilyen aciltranszferázok, mint a Limnanthes spp.ből származók, közvetlenül is klónozhatók, például komplementációs vizsgálatokat használva, a kérdéses faj DNS-könyvtárából. Például, ha E. colit használunk komplementációs gazdaként, olyan mutánst választunk, mely defektes a kérdéses enzimet tekintve (például 2aciltranszferáz); a célba vett fajból (mint például az L. douglassi) származó DNS-könyvtárat a mutáns komplementációs gazdába klónozzuk; a célzott aciltranszferázgént genomjukba beépítve tartalmazó gazdasejteket könnyen szelektálhatjuk megfelelő szelektív tápközeget használva. A JC201 mutáns E. coli törzs megfelelő gazda a 2-aciltranszferázzal kapcsolatos komplementációs vizsgálatokban való alkalmazáshoz.
A kiválasztott aciltranszferázgén mikrobiális gazdába - például egy baktériumba, például az E. coliba való klónozása oly módon, hogy a gén expresszálható legyen, különösen előnyös abból a szempontból, hogy az aciltranszferázgén szubsztrátspecifitása értékelhető a mikrobiális gazdában a transzformált növények előállítása előtt, igy jelentősen csökkenthető a kutatási idő. Az ilyen értékelések kompetíciós szubsztrátvizsgálatokkal végezhetők el, melyek során az enzimek különbözőképpen, detektálhatóan jelölt szubsztrátjait versenyeztetjük egymással a glicerinbe való beépülés szempontjából. Például a l4C-erucil CoA és a 3H-oleoil CoA a 2aciltranszferáz kompetitív szubsztrátjaiként használható, és a 14C vagy a trícium gliceridbe való beépülésének relatív mennyiségei mérhetők. (Mivel a 2-aciltranszferázok rendelkeznek akceptor, glicerinalapú szubsztrátokkal és donor, zsírsavalapú szubsztrátokkal, a vizsgálat elvégezhető különböző akceptorokkal, mint például l-erucil-glicerin-3-foszfáttal és l-oleoil-glicerin-3-foszfáttal.) Az akceptomak előnyösen erukasavat (különösen l-erucil-glicerin-3-foszfátot) adó enzimet kódoló gén ezzel az eszközzel azonosítható a választott DNSszekvenciaként a találmányban való további alkalmazáshoz az alábbiakban leírtak szerint.
A találmány egy második tárgya a növény natív enzimjétől eltérő szubsztrátspecifitással rendelkező, egy vagy több oldhatatlan aciltranszferáz-enzimmel rendelkező növény biztosítása.
Míg helyirányított mutagenezis és/vagy más proteinmanipulációs technikák alkalmazhatók a növény
HU 222 403 Bl szempontjából natív enzimspecifitásának megváltoztatására, előnyben részesítjük, ha a növény transzgenikus és egy másik fajból származó kívánt specifitású enzimet kódoló expresszálható aciltranszferázgént foglal magában. A választott enzimek a 2-aciltranszferázok. Például, ahogy azt korábban leírtuk, az erukasawal szemben fokozott specifitással rendelkező, vagy legalább az erukasawal szemben diszkriminációt nem mutató 2-aciltranszferáz-enzim ezzel az eszközzel expresszálhatóvá tehető egy olyan növényben, mely normális körülmények között az erukasavat nem építi be a triacil-gliceridekbe. A találmány egy fontos megvalósítása olyan genetikailag manipulált növényekkel kapcsolatos, melyek magasabb szintű, a triacil-gliceridekbe beépült erukasavtartalommal rendelkeznek, mint a megfelelő, nem manipulált növények. Bár ez a megvalósítás előnyös lehet, a találmány mégsem korlátozódik az erukasavnak gliceridekbe történő beépítésének fokozására: más savak is kívánatosak lehetnek más körülmények között.
Ahhoz, hogy az aciltranszferáz transzgén expresszálható legyen, egy promotert kell működőképesen hozzákötni. Mivel a tudomány mai állásánál nehéz egy transzgén gazda genomba való beépítésének helyét pontosan szabályozni, előnyös, ha a transzgént a növény transzformálása előtt kötjük a promoteréhez. A találmányban hasznos promoterek lehetnek idő- és/vagy magspecifikusak, de nem szükséges, hogy ilyenek legyenek: a konstitutív promoterek, mint amilyen a CaMV 35S promoter, valójában előnyben részesülnek, mivel ezek általában erős promoterek. Kicsi a valószínűsége, hogy más szöveteket káros hatás ér, ha az aciltranszferázenzimet kódoló transzgén ezekben expresszálódik, mivel a zsírsav CoA-szubsztrátok hozzáférhetősége hatékonyan korlátozódik a magra.
Ha a promoter transzgén komplexet egyszer előállítjuk, bármilyen megfelelő módszerrel a növényi sejtekbe építhető. A találmány kiteljed az ilyen növényi sejtekre is. Előnyösen a DNS-t a növényi sejtekbe Agrobacterium által hordozott hatástalanított Ti-plazmid-vektort használva transzformáljuk a tudomány területén ismert módszerekkel, például, ahogy az EP-A-0116718 és EP-A-0270822 számú szabadalmakban leírták. Másik lehetőségként az idegen DNS közvetlenül is beépíthető a növényi sejtekbe elektromos kisülési készülék használatával. Ez a módszer akkor részesül előnyben, amikor az Agrobacterium nem hatékony, például amikor a recipiens növény egyszikű. Bármilyen más módszer, mely a DNS bármely faj növényi sejtjének mag-DNS-ébe való stabil beépülését biztosítja, megfelelő lehet. Ez olyan növényi fajokat foglal magában, melyek jelenleg nem használhatók a genetikai transzformációhoz.
Előnyösen, a találmánnyal összhangban levő DNS magában foglal egy második kiméragént is (egy „marker” gént), mely lehetővé teszi, hogy az idegen DNS-t tartalmazó transzformált növény vagy szövettenyészet könnyen megkülönböztethető legyen az olyan más növényektől vagy szövettenyészetektől, melyek nem tartalmazzák az idegen DNS-t. Az ilyen markergénekre szolgáló példák közé tartoznak az antibiotikumrezisztencia [Herrera-Estrella et al., EMBO J. 2(6) 987-95, 1983 és Herrera-Estrella et al., Natúré, 303 209-13, 1983], a herbicidrezisztencia (EP-A-0242246) és a glükuronidáz- (GUS) expresszió (EP-A-0344029). A markergén expresszióját előnyösen egy második promoter szabályozza, mely lehetővé teszi a tapetumtól eltérő sejtekben való expressziót, így lehetővé teszi, hogy a markert tartalmazó sejteket vagy szöveteket a regeneráció bármely fázisában szelektáljuk. Az előnyben részesített második promoter a karfiol-mozaikvírus (CaMV) köpenyproteinjének 35S alegységét kódoló génből származik. Azonban bármilyen más megfelelő második promoter is alkalmazható.
Egy egyedüli transzformált növényi sejtből az egész növény regenerálható, ezért a találmány a fent leírtak szerinti, a találmánnyal összhangban levő DNS-t tartalmazó transzgenikus növényeket (vagy ezek részeit, mint például a szaporítóanyagot) biztosít. A regeneráció ismert módszerekkel hajtható végre.
A találmány szerint a transzgenikus növény transzgénnek megfelelő natív aciltranszferázgénje legalább részlegesen működésképtelenné tehető vagy eltávolítható. így például, ha a transzgén egy 2-aciltranszferázt kódol, a növény natív 2-aciltranszferáza működésképtelenné tehető, például antiszensz- vagy ribozimtechnikákkal, ahogy az a tudomány e területén ismert.
A találmány eszközeivel megváltoztatott lipidtartalmú olajat termelő növények hozhatók létre. Például egy növényben levő triacil-gliceridek lipidösszetétele alapjában véve megváltoztatható olyan triacil-gliceridek létrehozása céljából, melyek az eddig lehetségesnél magasabb kívánt zsírsav- (például erukasav) tartalommal rendelkeznek. Például az olajmagrepce (B. napus) transzformálható úgy, hogy a termelt olaj triacil-glicerid-tartalma 70%-nál magasabb legyen.
Könnyen belátható, hogy a találmány eszközeivel megnövekedett lipidtartalmú növények hozhatók létre. Azonban a találmány hasznos csökkent lipidtartalmú növények előállításában is, ha emelt protein- és/vagy keményítőszint kívánatos. A csökkent lipidszintek úgy érhetők el, hogy egy 2-aciltranszferázt kódoló gén megfelelő működését befolyásoljuk, például antiszensz- vagy ribozimtechnológiával. (Az ilyen csökkent lipidtartalmú növények, ha kívánatos, tovább manipulálhatók, a magasabb protein- és/vagy keményítőtartalom elérése céljából.)
A 2-aciltranszferázokat természetesen irányító promoterek szintén előállíthatók hibridizációval és/vagy restrikciós és/vagy szekvenálási vizsgálatokkal az 1. ábrán bemutatott szekvenciát használva.
Ha kívánatos, a találmány lehetővé teszi a találmány szerinti DNS által kódolt protein termelését. A protein a DNS-t expressziós vektor formájában tartalmazó gazdasejtekkel expresszálható. A protein, mely lehet egy 2aciltranszferáz-aktivitással rendelkező enzim, rendelkezhet az 1. ábrán bemutatott szekvenciával azonos vagy azzal homológ aminosavszekvenciával. A homológja mértéke általában nagyobb, mint más ismert proteineké, és legalább 40%, célszerűen 50, 60, 70, 80, 90 vagy 99%-os lehet.
HU 222 403 Β1
A találmányt a következő példákkal szemléltetjük. A példák a csatolt rajzokra hivatkoznak, melyek közül:
1. ábra az 1. példában származtatott (1. számú szekvencia) cDNS-szekvenciát és származtatott proteinszekvenciáját (2. számú szekvencia) mutatja.
2. ábra a plsB (3. számú szekvencia) és a plsC (4.
számú szekvencia) géntermékei egy részének az 1. ábrán bemutatott szekvencia egy részével (5. számú szekvencia) való szekvencia felsorakoztatását mutatja, egy konzervált motívumot mutatva. A plsB az E. coli sn-glicerin-3-foszfát aciltranszferázgénje és a plsC az E. coli 1-acil-sn-glicerin-3-foszfát aciltranszferázgénje. A kettőspontok a két szekvencia közötti pontos illeszkedést jelzik, és az egyes pontok a konzervatív aminosavhelyettesítéseket. A csillagok a mindhárom szekvenciában azonos aminosavakat jelzik, és a három szekvenciából kettőben konzervált maradékokat + jellel jelöltük.
3A., 3B. és 3C. ábra: Az/s. co/Zból származó membrán foszfolipideket kloroformba extraháltuk és kétdimenziós vékonyréteg-kromatográfiával szeparáltuk. Az első dimenziót (felszálló) kloroform: metanol: víz (65:25:4) segítségével hívtuk elő, a második dimenziót (balról jobbra) kloroform: metanol: ecetsav (65:25:10) segítségével. A foszfolipideket 16 óráig tartó -70 °C hőmérsékleten való autoradiográfiával tettük láthatóvá Fuji RX filmet használva. A használt E. coli-törzsek a következők voltak (3A. ábra): JC201, mely egy hőszenzitív mutációt hordoz az l-acil-sn-glicerin-3-foszfát aciltranszferázgénben; (3B. ábra): JC201, mely a pPLSC plazmidot tartalmazza, mely az E. coli l-acil-sn-glicerin-3-foszfátaciltranszferázgént kódolja; (3C. ábra): JC201, mely azt a plazmidot tartalmazza, melynek cDNS inzert szekvenciáját az 1. ábrán mutatjuk be. Az LPA lizofoszfatidsavat jelent; a PE foszfatidil-etanol-amint; a CL kardiolipint; a PG foszfatidil-glicerint; a PA foszfatidsavat; az O origót. A 32P 20%-a beépül az LPA-ba a JC201-ben és az összes megfelelőjelölés beépül a PE-be mind a két másik törzs esetében.
4. ábra: aciltranszferáz-vizsgálatot végeztünk el 32P jelölésű lizofoszfatidsavat - melyet az E. coli JC201 törzsből extraháltunk - és acildonorként oleoil CoA-t használva. A reakcióelegyben levő foszfolipideket kloroformba extraháltuk és szilikagél vékonyréteg-kromatográfiát használva szeparáltuk. Kloroform: metanol: ecetsav: víz (25:15:4:2) elegyét használtuk a lemezek előhívására. A foszfolipideket 16 óráig tartó -70 °C hőmérsékleten végzett autoradiográfiával tettük láthatóvá, Fuji RX filmet használva. A használt E. coli-törzsek a következők voltak: JC201, mely egy hőszenzitív mutációt hordoz az 1-acil-sn-glicerin-3-foszfát aciltranszferázgénben; a JC201, mely a pPLSC plazmidot tartalmazza, mely az E. coli 1-acil-sn-glicerin3-foszfát aciltranszferázgént kódolja; a JC201, mely azt a plazmidot tartalmazza, melynek kukorica-cDNS inzert szekvenciáját az 1. ábrán mutatjuk be. Az LPA lizofoszfatidsavat jelent; a PA foszfatidsavat.
Az 5. ábra az 1. ábrán bemutatott proteinszekvencia (6. számú szekvencia) kukorica-cDNSszekvenciához történő DNS-hibridizációval izolált B. napus mag-cDNS-inzertből származtatott szekvenciával (7. számú szekvencia) való összehasonlítását mutatja. A szekvenciákat a FastA illesztőprogrammal (1988) állítottuk sorba. A kettőspontok az azonos aminosavakat jelzik, az egyedüli pontok a konzervatív aminosavhelyettesítéseket.
Kukorica=374 aminosav, repce=311 aminosav.
51,1%-os azonosság, az optimalizált pontszám: 70. 7. példa
Az 1. ábra cDNS szekvenciájának származtatása Az E. coli JC201 mutánsba transzferált kukoricacDNS expressziós könyvtárt felhasználó komplementációs vizsgálatok lehetővé teszik egy 2-aciltranszferázenzimet kódoló plazmid kukoricából való izolálását. Ezen plazmid cDNS-inzertje 1,6 körülbelüli hosszúságú és magában foglal egy 70 bázispár hosszúságú poli A farkat. Az inzertet a bemutatott adatok nyerése céljából szekvenáljuk és a szekvencia transzlációja felfedi, hogy csupán egy nagy nyílt leolvasási keret van jelen benne. Ezt az 1. ábrán mutatjuk be, a feltételezett start metionint és stopkodont bekereteztük. A 2-aciltranszferáz 374 aminosav hosszúságú, és a nyílt leolvasási kerettől upstream irányban levő szekvenálás azt mutatja, hogy a protein az E. coliban egy fúziós protein részeként expresszálódik. Ez a 13-galaktozidáz-protein 10 aminosavát, az mRNS 5’ nem transzferált régiójának megfelelő 43 aminosavat (a szekvenciában bemutatjuk) és a 374 aminosavproteint tartalmazza. A nagy nyílt leolvasási keret E. coli 2-aciltranszferázzal való proteinszekvencia-összehasonlításai azt mutatják, hogy kicsi az általános azonosság, azonban van egy 80 maradékból álló szakasz, melyben magas szintű konzervatív helyettesítés található, valamint tartalmaz néhány olyan aminosavat, melyek az E. coli 2-aciltranszferázában, 1-aciltranszferázában és N-acetil glükózamin aciltranszferázában konzerválódtak.
2. példa
A 32P teljes foszfolipidekbe való beépítése
Az E. coli törzseket 32P ortofoszfátot tartalmazó minimál tápközegben szaporítjuk. Az összes glicerinlipidet szerves oldószerbe extraháljuk és 2 dimenziós vékonyréteg-kromatográfiával (3. ábra) [a 2-aciltransz5
HU 222 403 Bl ferázhoz (2AT) a lizofoszfatidsav (LPA) a szubsztrát] szeparáljuk.
Ahogy a 3A. ábrán látható, a 32P jelölésű LPA mutáns JC 201 törzsben való akkumulációja a teljesen működőképes 2-AT hiányát jelzi. A vagy a natív E. coligént (3B. ábra), vagy az 1. ábrán megadott kukoricaklónt hordozó plazmid hozzáadása visszaállítja a sejtek 2-AT-aktivitását, lehetővé téve az LPA eltávolítását és további metabolizmusát (lizofoszfatidsav).
Ezek az adatok azt jelzik, hogy az 1. ábrában megadott DNS-szekvencia a 2-AT-t kódolja.
3. példa
A cDNS túlexpresszálása
Az 1. ábrán megadott proteinszekvenciát specifikáló cDNS-régiót a pETll d E. coli túlexpresszáló vektorba (Studier et al., Meth. Enzimol. 185 60-89, 1990) klórozzuk. A plazmid inzertből való expresszió indukálása utáni megnövekedett 2-aciltranszferáz-aktivitás megerősíti, hogy az 1. ábrán bemutatott szekvencia a 2AT szekvenciája.
4. példa
A kukoricaklónt tartalmazó E. co/z'-sejtekben levő 2-AT-aktivitás lokalizálása
2-Aciltranszferáz-vizsgálatokat végzünk el a 2-ATvel nem rendelkező mutáns JC.201 törzsből és a kukoricaplazmidot tartalmazó (4. ábra) JC.201 törzsből izolált membránokat használva.
A JC.201 törzsből származó membránfrakciókban nem észlelünk 2-AT-aktivitást. A natív E. coli-gént vagy az 1. ábrán megadott szekvenciát hordozó plazmid JC.201 törzshöz való hozzáadása visszaállítja a membrán 2-AT-aktivitását.
5. példa
Heterológ próbaként kukorica-cDNS-t használunk az olajmagrepcéből származó cDNS kinyerése céljából
A Brassica naposból származó mag-cDNS-könyvtárat szkríneljük az 1. ábrán megadott szekvenciával, standard technikákat használva (Sambrook et al., „Molecular Cloning - A Laboratory Manual” 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989).
Körülmények
A kukorica-cDNS inzert repcekönyvtárhoz való hibridizálásához a hibridizációt 6xSSC-ben végezzük 5xDenhardt-féle oldatot, 0,5% SDS-t, 0,5% tetraszódium-pirofoszfátot és 50 pg/ml-* denaturált heringsperma-DNS-t használva. A szűrőket 2x30 percig 65 °C hőmérsékleten 1 χ SSC-ben és 0,1% SDS-ben, és 1 χ 30 percig 0,2 x SSC-ben és 0,1% SDS-ben mossuk 65 °C hőmérsékleten.
Egy hibridizálódó kiónt, valamint a nagy nyílt leolvasási keretből származó proteinszekvenciát szekvenálunk. Ezen proteinszekvencia az 1. ábrán megadott kukorica-cDNS-klónból származó szekvenciával való felsorakoztatását az 5. ábrán mutatjuk be.
Az ezen szekvenciák közötti erős azonosság azt jelzi, hogy lehetőség van az 1. ábrán megadott szekvencia más 2-AT-k kinyerésében való felhasználására.
6. példa
Transzgenikus növények
Az 1. ábrán megadott szekvencia egy megfelelő promoterrel együtt egy megfelelő vektorba klónozható a növényekben való expresszió céljából. A vektor felhasználható növények transzformálására és a 2-AT-t expresszáló kapott növények a lipidtartalomra analizálhatók. Arra számítunk, hogy a lipidmetabolizmus felfelé szabályozódik, és emelt lipidszintek detektálhatok a magokban.
7. példa
Antiszensz
Az 1. ábrán megadott szekvencia egy megfelelő promoterrel együtt antiszensz orientációban egy megfelelő vektorba klónozható a növényekben való expresszió céljából. A vektor felhasználható növények transzformálására és a 2-AT-t expresszáló kapott növények a protein- és keményítőtartalomra analizálhatók. Arra számítunk, hogy emelt protein- és keményítőszinteket detektálunk a magokban.
8. példa
A natív 2-AT lefelé irányuló szabályozása
Az L. douglassibói származó 2-AT DNS-szekvenciája (az 5. példában leírtak szerint nyerjük) az olajmagrepcébe (OSR) építhető egy megfelelő promoter expressziója alatt a tudomány számára jól ismert vektorokat és növénytranszformációs módszereket használva. Egy második szekvencia, mely a repce-cDNS (5. példa) elleni antiszenszt vagy ribozimeket tartalmaz, beépíthető az egyidejű expresszióhoz. Arra számítunk, hogy a kapott transzformált növény az L. douglassiéaak megfelelő 2-AT-aktivitással rendelkezik, a natív repce 2-AT génjének egyidejű lefelé történő szabályozásával.
Az így kapott módosított OSR növény magasabb szintű erukasawal rendelkezik triacil-glicerinjeinek 2-es pozíciójában, mint a vad típusú növény. Továbbá, magasabb szintű trierucint találunk a magolajban.
9. példa
Genomkönyvtár-szkrínelés
Az 1. ábrán bemutatott szekvenciát az Arabidopsis és egy, a kapott kiónt használó hibrid genomkönyvtárának szkrínelésére használjuk. Standard technikákat használva egy promoter származtatható ebből a kiónból. A promoter felhasználható a növényi sejtmembránokban való expresszió irányítására.
SZEKVENCIALISTA (1) ÁLTALÁNOS INFORMÁCIÓ:
(i) FELTALÁLÓ:
(A) NÉV: Nickerson BIOCEM Limited (csak nem US) (B) UTCA: Cambridge Science Park, Milton Road
HU 222 403 Bl (C) VÁROS: Cambridge (D) ORSZÁG: Egyesült Királyság (F) IRÁNYÍTÓSZÁM: CB4 4GZ (A) NÉV: SLABAS, Antini Ryszard (csak US) (B) UTCA: 8 Telford Close, High Shinclffe (C) VÁROS: Durham (D) ORSZÁG: Egyesült Királyság (F) IRÁNYÍTÓSZÁM: DH1 2YJ (A) NÉV: Brown, Adrián Paul (csak US) (B) UTCA: 4 Church Villás, Shadforth (C) VÁROS : Durham (D) ORSZÁG: Egyesült Királyság (F) IRÁNYÍTÓSZÁM: DH6 1 LQ (ii) A TALÁLMÁNY CÍME: 2-ACILTRANSZFERÁZOKAT KÓDOLÓ DNS (iii) A SZEKVENCIÁK SZÁMA: 7 (iv) SZÁMÍTÓGÉPES OLVASHATÓSÁGI FORMA:
(A) A HORDOZÓ TÍPUSA: floppy disk (B) SZÁMÍTÓGÉP: IBM PC kompatibilis (C) OPERÁCIÓS RENDSZER: PC-DOS/MS-DOS (D) SOFTWARE: Patentln Release #1.0, #1.25 verzió (EPO) (v) A BENYÚJTÁS ADATAI:
BENYÚJTÁSI SZÁM: WO PCT/GB93/_ (2) AZ 1. SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI :
(i) A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
(A) HOSSZÚSÁG: 1514 bázispár (B) TÍPUS: nukleinsav (C) SZÁLTÍPUS: kétszálú (D) TOPOLÓGIA: lineáris (ii) A MOLEKULA TÍPUSA: cDNS (ix) JELLEMZŐK:
(A) NÉV/KULCS: CDS (B) LOKÁCIÓ: 130...1254 (xi) A SZEKVENCIA LEÍRÁSA: AZ 1. SZÁMÚ SZEKVENCIA:
CCCCGTCCTC CTCGTCGCCG GCGGAGCCGC CTACTATCGC CTGGAGAAGG AGCGCCGCGG 60
GGAGCTTTTC CCACTGCCGA CTGCCGTCTG ACCCTCCGAG ATCGGAAGCG GCGCCGGCGC 120
CGGCCGGCG ATG GCG ATC CCG CTC GTG CTC GTC GTG CTC CCG CTC GGC 168
Met Alá Ile Pro Leu Val Leu Val Val Leu Pro Leu Gly
5 10
CTG Leu CTC Leu 15 TTC Phe CTC Leu CTG Leu TCC GGC CTC ATC GTC AAC GCC ATC CAG GCC GTC 216
Ser Gly 20 Leu Ile Val Asn Al a 25 Ile Gin Al a Val
CTA TTT GTG ACG ATA AGG CCC TTT TCG AAG AGC TTC TAC CGT CGG ATC 264
Leu Phe Val Thr Ile Arg Pro Phe Ser Lys Ser Phe Tyr Arg Arg Ile
30 35 40 45
AAC AGA TTC TTG GCC GAG CTG CTG TGG CTT CAG CTT GTC TGG GTG GTG 312
Asn Arg Phe Leu Alá Glu Leu Leu Trp Leu Gin Leu Val Trp Val Val
50 55 60
GAC TGG TGG GCA GGT GTT AAG GTA CAA CTG CAT GCA GAT GAG GAA ACT 360
Asp Trp Trp Al a G1 y Val Lys Val Gin Leu Hi s Al a Asp Glu Glu Thr
65 70 75
TAC AGA TCA ATG GGT AAA GAG CAT GCA CTC ATC ATA TCA AAT CAT CGG 408
Tyr Arg Ser Me t Gly Lys Glu Hi s Alá Leu Ile Ile Ser Asn Hi s Arg
80 85 90
HU 222 403 Β1
AGT GAT Ser Asp 95 ATT Ile GAT Asp TGG CTC ATT GGA TGG ATA TTG GCC CAG Gin CGT Arg TCA Ser GGG Gly 456
Trp Leu Ile 100 Gly Trp Ile Leu Al a 105
TGC CTT GGA AGT ACA CTT GCT GTC ATG AAG AAG TCA TCC AAG TTC CTT 504
Cys Leu Gly Ser Thr Leu Al a Val Me t Lys Lys Ser Ser Lys Phe Leu
110 115 120 125
CCA GTT ATT GGC TGG TCA ATG TGG TTT GCA GAG TAC CTC TTT TTG GAA 552
Pro Val Ile Gly Trp Ser Me t Trp Phe Al a Glu Tyr Leu Phe Leu Glu
130 135 140
AGG AGC TGG GCC AAG GAT GAA AAG ACA CTA AAG TGG GGT CTC CAA AGG 600
Arg Ser Trp Al a Lys Asp Glu Lys Thr Leu Lys Trp Gly Leu Gin Arg
145 150 155
TTG AAA GAC TTC CCT AGA CCA TTT TGG CTA GCT CTT TTC GTC GAG GGT 648
Leu Lys Asp Phe Pro Arg Pro Phe Trp Leu Alá Leu Phe Val Glu Gly
160 165 170
ACT CGC TTT ACT CCA GCA AAG CTT CTC GCA GCT CAG GAA TAT GCG GCC 696
Thr Arg Phe Thr Pro Al a Lys Leu Leu Al a Al a Gin Glu Tyr Al a Al a
175 180 185
TCC CAG GGC TTA CCG GCT CCT AGA AAT GTA CTT ATT CCA CGT ACC AAG 744
Ser Gin Gly Leu Pro Al a Pro Arg Asn Val Leu Ile Pro Arg Thr Lys
190 195 200 205
GGA TTT GTA TCT GCT GTA AGT ATT ATG CGA GAT TTT GTT CCA GCC ATT 792
Gly Phe Val Ser Al a Val Ser Ile Me t Arg As p Phe Val Pro Al a Ile
210 215 220
TAT GAT ACA ACT GTA ATA GTC CCT AAA GAT TCC CCT CAA CCA ACA ATG 840
Tyr Asp Thr Thr Val Ile Val Pro Lys Asp Ser Pro Gin Pro Thr Me t
225 230 235
CTG CGG ATT TTG AAA GGG CAA TCA TCA GTG ATA CAT GTC CGC ATG AAA 888
Leu Arg Ile Leu Lys Gly Gin Ser Ser Val Ile Hi s Val Arg Me t Lys
240 245 250
CGT CAT GCA ATG AGT GAG ATG CCA AAA TCA GAT GAG GAT GTT TCA AAA 936
Arg His Alá Me t Ser Glu Me t Pro Ly s Se r Asp Glu Asp Val Ser Lys
255 260 265
TGG TGT AAA GAC ATT TTT GTG GCA AAG GAT GCC TTA CTG GAC AAG CAT 984
Trp Cys Lys Asp Ile Phe Val Al a Lys Asp Al a Leu Leu Asp Lys Hi s
270 275 280 285
TTG GCA ACA GGC ACT TTC GAT GAG GAG ATT AGA CCT ATT GGC CGT CCA 1032
Leu Al a Thr Gly Thr Phe Asp Glu Glu Ile Arg Pro Ile Gly Arg Pro
290 295 300
GTG AAA TCA TTG CTG GTG ACC CTG TTC TGG TCG TGC CTC CTG CTG TTT 1080
Val Lys Ser Leu Leu Val Thr Leu Phe Trp Ser Cys Leu Leu Leu Phe
305 310 315
GGC GCC ATC GAG TTC TTC AAG TGG ACA CAG CTT CTG TCG ACG TGG AGG 1128
Gly Al a Ile Glu Phe Phe Ly s Trp Thr Gin Leu Leu Ser Thr Trp Arg
320 325 330
HU 222 403 Β1
GGT Gly GTG Val 335 GCG Al a TTC ACT GCC GCA GGG ATG GCG CTT GTG ACG GGT GTC ATG 1176
Phe Thr Alá Al a 340 Gly Met Al a Leu Val 345 Thr Gly Val Me t
CAT GTC TTC ATC ATG TTC TCC CAG GCT GAG CGG TCG AGC TCA GCC AGG 1224
Hi s Val Phe Ile Me t Phe Ser Gin Al a Glu Arg Ser Ser Ser Al a Arg
350 355 360 365
GCG GCA CGG AAC CGG GTC AAG AAG GAA TGAAAAATGG AGGGTGGAGA 1271
Al a Al a Arg Asn Arg Val Lys Ly s Glu
370 375
TGAGGTTCTC GTGGGGTTTG TTATGGGCAA CCTTCAAAAG GACTCTCCAT TCATATTAGT 1331
ATTAATTCAT ATATATGCAG CGCCAAATTC CAGACATTGA TATGCTCTCA AATAGGATGT 1391
TCTGCTCCCC TCTTGTATTT GTATGCAGGA AAGGGTTTGT AGGGAGTTTA CCCCCCCCCC 1451
CCCCCCCCCC GCCTTTCTTT GGGGAAGAAA GACATATTCT GGAAGCCTTC CAGTAGTTCA 1511
AAA 1514 (2) A 2. SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI :
(i) A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
(A) HOSSZÚSÁG: 374 aminosav (B) TÍPUS: aminosav (D) TOPOLÓGIA: lineáris (ii) A MOLEKULA TÍPUSA: protein (xi) A SZEKVENCIA LEÍRÁSA: A 2. SZÁMÚ SZEKVENCIA:
Me t 1 Al a Ile Pro Leu 5 Val Leu Val Val Leu 10 Pro Leu Gly Leu Leu 15 Phe
Leu Leu Ser Gly 20 Leu Ile Val Asn Al a 25 Ile Gin Al a Val Leu 30 Phe Val
Thr Ile Arg 35 Pro Phe Ser Lys Ser 40 Phe Tyr Arg Arg Ile 45 Asn Arg Phe
Leu Alá 50 Glu Leu Leu Trp Leu 55 Gin Leu Val Trp Val 60 Val Asp Trp Trp
Al a 65 Gly Val Lys Val Gin 70 Leu Hi s Al a Asp Glu 75 Glu Thr Tyr Arg Ser 80
Me t Gly Lys Glu Hi s 85 Al a Leu Ile Ile Ser 90 Asn His Arg Ser Asp 95 Ile
Asp Trp Leu Ile 100 Gly Trp Ile Leu Al a 105 Gin Arg Ser Gly Cys 110 Leu Gly
Ser Thr Leu 115 Alá Val Me t Lys Lys 120 Ser Ser Lys Phe Leu 125 Pr o Val Ile
Gly Trp 130 Ser Me t Trp Phe Alá 135 Glu Tyr Leu Phe Leu 140 Glu Arg Ser Trp
Al a 145 Ly s Asp Glu Lys Thr 150 Leu Lys Trp Gly Leu 155 Gin Arg Leu Lys Asp 160
HU 222 403 Bl
Phe Pro
Thr Pro
Leu Pro
Ser Alá 210
Thr Val 225
Leu Lys
Me t Ser
Asp Ile
Gly Thr 290
Leu Leu 305
Glu Phe
Phe Thr
Ile Met
Asn Arg 370
Arg Pro
Alá Lys 180
Alá Pro 195
Va 1 Ser
Ile Val
Gly Gin
G1 u Me t 260
Phe Val 275
Phe Asp
Val Thr
Phe Lys
Alá Alá 340
Phe Ser 355
Val Lys
Phe Trp 165
Leu Leu
Arg Asn e Me t
Pro Lys 230
Ser Ser 245
Pro Lys
Alá Lys
Glu Glu
Leu Phe 310
Trp Thr 325
Gly Met
Gin Alá
Lys Glu
Leu Alá
Alá Alá
Val Leu 200
Arg Asp 215
Asp Ser
Val Ile
Ser Asp
Asp Alá 280
Ile Arg 295
Trp Ser
Gin Leu
Alá Leu
Glu Arg 360
Leu Phe 170
Gin Glu 185
Ile Pro
Phe Val
Pro Gin
His Val 250
Glu Asp 265
Leu Leu
Pro Ile
Cys Leu
Leu Ser 330
Val Thr 345
Ser Ser
Val Glu
Tyr Alá
Arg Thr
Pro Alá 220
Pro Thr 235
Ar g Me t
Val Ser
Asp Lys
Gly Arg 300
Leu Leu 315
Thr Trp
Gly Val
Ser Alá
Gly Thr
Al a Ser 190
Lys 205 Gly
Ile Tyr
Me t Leu
Ly s Arg
Lys Trp 270
Hi s 285 Leu
Pro Val
Phe Gly
Arg Gly
Me t Hi s 350
Arg 365 Al a
Arg 175 Phe
Gin Gly
Phe Val
Asp Thr
Arg Ile 240
Hi s 255 Alá
Cys Lys
Al a Thr
Lys Ser
Al a Ile 320
Val 335 Al a
Val Phe
Alá Arg
(2) A 3. SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI:
(i) A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
(A) HOSSZÚSÁG: 15 aminosav (B) TÍPUS: aminosav (D) TOPOLÓGIA: lineáris (ii) A MOLEKULA TÍPUSA: protein (xi) A SZEKVENCIA LEÍRÁSA: A 3. SZÁMÚ SZEKVENCIA:
Tyr Phe Val Glu Gly Gly Arg Ser Arg Thr Gly Arg
5 10 (2) A 4. SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI:
(i) A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
(A) HOSSZÚSÁG: 15 aminosav (B) TÍPUS: aminosav (D) TOPOLÓGIA: lineáris (ii) A MOLEKULA TÍPUSA: protein
Leu Leu
Asp
HU 222 403 Bl (xi) A SZEKVENCIA LEIRASA: A 4. SZÁMÚ SZEKVENCIA:
Met Phe Pro Glu Gly Thr Arg Ser Arg Gly Arg Gly
5 10 (2) AZ 5. SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI:
(i) A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
(A) HOSSZÚSÁG: 15 aminosav (B) TÍPUS: aminosav (D)TOPOLÓGIA: lineáris (ii) A MOLEKULA TÍPUSA: protein (xi) A SZEKVENCIA LEÍRÁSA: AZ 5. SZÁMÚ SZEKVENCIA:
Leu Phe Val Glu Gly Thr Arg Phe Thr Pro Ala Lys
5 10 (2) A 6. SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI :
(i) A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
(A) HOSSZÚSÁG: 374 aminosav (B) TÍPUS: aminosav (D) TOPOLÓGIA: lineáris (ii) A MOLEKULA TÍPUSA: protein (xi) A SZEKVENCIA LEÍRÁSA: A 6. SZÁMÚ SZEKVENCIA:
Met Ala 1
Ile
Pro Leu Val 5
Leu Val Val
Leu Pro 10
Leu
Leu Leu
Thr Ile
Leu Al a 50
Al a 65 Gly
Me t Gly
Asp Trp
Ser Thr
Gly Trp 130
Al a 145 Lys
Phe Pro
Thr Pro
Leu Pr o
Ser Gly 20
Arg Pro 35
Glu Leu
Val Lys
Lys Glu
Leu Ile 100
Leu Ala 115
Ser Me t
Asp Glu
Arg Pro
Ala Lys 180
Ala Pro 195
Leu Ile
Phe Ser
Leu Trp
Val Gin 70
His Ala 85
Gly Trp
Va 1 Me t
Trp Phe
Lys Thr 150
Phe Trp 165
Leu Leu
Arg Asn
Val Asn
Lys Ser 40
Leu Gin 55
Leu Hi s
Leu 11 e
I1e Leu
Lys Lys 120
Ala Glu 135
Leu Lys
Leu Ala
Ala Ala
Val Leu 200
Ala Ile 25
Phe Tyr
Leu Val
Ala Asp
Ile Ser 90
Ala Gin 105
Ser Ser
Tyr Leu
Trp Gly
Leu Phe 170
Gin Glu 185
Ile Pro
Gin Ala
Arg Arg
Trp Val 60
Glu Glu 75
Asn His
Arg Ser
Lys Phe
Phe Leu 140
Leu Gin 155
Val Glu
Tyr Ala
Arg Thr
Leu Leu
Leu Leu
Gly Leu
Val Leu 30
Ile Asn 45
Val Asp
Thr Tyr
Arg Ser
Gly Cys 110
Leu Pro 125
Glu Arg
Arg Leu
Gly Thr
Ala Ser 190
Lys Gly 205
Pro
Al a 15
Leu 15 Phe
Phe Val
Arg Phe
Trp Trp
Arg Ser 80
Asp 95 Ile
Leu Gly
Val Ile
Ser Trp
Lys Asp 160
Arg 175 Phe
Gin Gly
Phe Val
HU 222 403 Bl
Ser Ala Val Ser Ile Me t Arg 215 As p Phe Val Pro Al a 220 Ile Tyr Asp Thr
210
Thr Val Ile Val Pr o Lys Asp Ser Pro Gin Pro Thr Me t Leu Arg Ile
225 230 235 240
Leu Lys Gly Gin Ser Ser Val Ile Hi s Val Arg Me t Lys Arg Hi s Ala
245 250 255
Me t Ser G1 u Me t Pro Lys Ser Asp Glu Asp Val Ser Lys Trp Cys Lys
260 265 270
Asp Ile Phe Val Al a Lys Asp Al a Leu Leu As p Ly s Hi s Leu Al a Thr
275 280 285
Gly Thr Phe Asp Glu Glu Ile Arg Pro Ile Gly Arg Pro Val Lys Ser
290 295 300
Leu Leu Val Thr Leu Phe Trp Ser Cys Leu Leu Leu Phe Gly Al a Ile
305 310 315 320
Glu Phe Phe Lys Trp Thr Gin Leu Leu Ser Thr Trp Arg Gly Val Al a
325 330 335
Phe Thr Al a Ala Gly Me t Al a Leu Val Thr Gly Val Me t Hi s Val Phe
340 345 350
Ile Me t Phe Ser Gin Al a Glu Arg Ser Ser Ser Al a Arg Al a Al a Arg
355 360 365
Asn Arg Va 1 Lys Lys Glu
370 (2) A 7. SZÁMÚ SZEKVENCIA ADATAI: (i) A SZEKVENCIA JELLEMZŐI:
(A) HOSSZÚSÁG: 295 aminosav (B) TÍPUS: aminosav (D)TOPOLÓGIA: lineáris (ii) A MOLEKULA TÍPUSA: protein (xi) A SZEKVENCIA LEÍRÁSA: A 7. SZÁMÚ SZEKVENCIA:
Met Ala 1 Me t Ala Ala 5 Ala Val Ile Val Pro 10 Leu Gly Ile Leu Phe 15 Phe
Ile Ser Gly Leu Val 20 Val Asn Leu Leu 25 Gin Arg Ser Gly Cy s 30 Leu Gly
Ser Ala Leu 35 Ala Val Met Lys Lys Ser 40 Ser Ly s Phe Leu 45 Pro Val Ile
Gly Trp 50 Ser Me t Trp Phe Ser 55 Glu Tyr Leu Phe Leu 60 Glu Arg Asn Trp
Ala Lys 65 Asp Glu Ser Thr Leu 70 Lys Ser Gly Leu 75 Gin Arg Leu Asn Asp 80
Phe Pro Arg Pro Phe 85 Trp Leu Ala Leu Phe 90 Val Glu Gly Thr Arg 95 Phe
Thr Glu Al a Lys Leu 100 Lys Ala Ala Gin 105 Glu Tyr Al a Al a Ser 110 Ser Glu
HU 222 403 Β1
Leu Pro Val 115 Pro Arg Asn Val Leu 120 Ile Pro Arg Thr Lys 125 Gly Phe Val
Ser Al a Val Ser Asn Me t Arg Ser Phe Val Pro Al a Ile Tyr Asp Me t
130 135 140
Thr Val Al a Ile Pro Lys Thr Se r Pro Pro Pro Thr Me t Leu Arg Leu
145 150 155 160
Phe Lys Gly Gin Pro Ser Val Val Hi s Val Hi s Ile Lys Cys Hi s Ser
165 170 175
Me t Lys Asp Leu Pro Glu Ser Glu Asp Glu Ile Al a Gin Trp Cys Arg
180 185 190
Asp Gin Phe Val Thr Lys Asp Al a Leu Leu Asp Lys Hi s Ile Al a Al a
195 200 205
Asp Thr Phe Alá Gly Gin Lys Glu Gin Asn Ile Gly Arg Pro Ile Ly s
210 215 220
Ser Leu Al a Val Va 1 Leu Ser Trp Al a Cys Leu Leu Thr Leu Gly Al a
225 230 235 240
Me t Lys Phe Leu Hi s Trp Ser Asn Leu Phe Ser Ser Trp Ly s Gly Ile
245 250 255
Al a Leu Ser Al a Leu Gly Leu Gly Ile Ile Thr Leu Cys Me t Gin Ile
260 265 270
Leu Ile Arg Ser Ser Gin Ser Glu Arg Ser Thr Pro Al a Ly s Val Al a
275 280 285
Pro Al a Lys Pro Ly s Asp Asn
290 295

Claims (15)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Membránhoz kötött aciltranszferáz-aktivitással rendelkező enzimet kódoló rekombináns vagy izolált DNS-szekvencia, amely (iv) egy, a 2. számú szekvencia legalább a Met^-től a Stop418-ig tartó részét kódoló, az 1. ábra szerinti DNS-szekvencia vagy ennek komplementer szála;
    (v) az 1. ábra szerinti DNS szekvenciájához (1. számú szekvencia) vagy ennek komplementer szálához szigorú körülmények között hibridizálódó nukleinsavszekvencia; vagy (vi) olyan nukleinsavszekvencia, amely az 1. ábra szerinti DNS-szekvenciához (1. számú szekvencia) vagy ennek komplementer szálához hibridizálódna a genetikai kód degenerációja következtében.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti DNS-szekvencia, amelyben az aciltranszferáz-aktivitás 2-aciltranszferáz-aktivitást jelent.
  3. 3. Egy izolált oldhatatlan aciltranszferáz-protein, azzal jellemezve, hogy az 1. vagy 2. igénypont szerinti DNS-szekvencia expressziós terméke.
  4. 4. Egy antitest, azzal jellemezve, hogy a 3. igénypont szerinti proteinhez való specifikus kötődésre képes.
  5. 5. Egy növény, azzal jellemezve, hogy egy vagy több oldhatatlan aciltranszferáz-enzimmel rendelkezik, melyek a növényben levő natív enzimtől eltérő szubsztrátspecifitással rendelkeznek.
  6. 6. Az 5. igénypont szerinti növény, amely transzgenikus egy másik fajból származó, oldhatatlan aciltranszferáz-enzimre nézve.
  7. 7. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti növény, azzaljellemezve, hogy a növény repce, kukorica, napraforgó vagy szója lehet.
  8. 8. A 6. igénypont szerinti növény, azzal jellemezve, hogy az említett más fajok a Limnanthes (mint például az L. alba vagy előnyösen az L. douglassi) vagy Crambe nemzetségből származnak.
  9. 9. Az 5-8. igénypontok bármelyike szerinti növény, azzal jellemezve, hogy az oldhatatlan aciltranszferáz-enzim a 2-aciltranszferáz-enzim.
  10. 10. A 9. igénypont szerinti növény, azzal jellemezve, hogy a 2-aciltranszferáz-enzim az erukasawal szemben a növény natív enzimjénél magasabb specifitást mutat.
    HU 222 403 Β1
  11. 11. Az 5-10. igénypontok bármelyike szerinti növény, azzal jellemezve, hogy az említett natív enzim például egy ribozimmal vagy egy antiszensz nukleinsavval legalább részlegesen működésképtelenné tett vagy eltávolított.
  12. 12. Eljárás olaj előállítására, azzal jellemezve, hogy az 5-11. igénypontok bármelyike szerinti növényt termesztjük, és a növény vagy annak egy része által termelt olajat (különösen a magot) betakarítjuk, majd az olajat ismert módon kinyerjük.
  13. 13. Egy mikrobiális gazdaszervezet, azzal jellemezve, hogy az 1. vagy 2. igénypont szerinti DNS-szekvenciát és megfelelő működőképes kifejezőrendszert tartalmaz.
  14. 14. Protein, azzal jellemezve, hogy a 3. igénypont 5 szerinti proteinnel legalább 40%-ban homológ, és megtartja oldhatatlan aciltranszferáz-aktivitását.
  15. 15. Egy izolált vagy rekombináns DNS, azzal jellemezve, hogy a 3. vagy 14. igénypont szerinti protein termelésére szolgáló gén expresszióját természetesen irá10 nyitó promotert tartalmaz.
HU9501694A 1992-12-10 1993-12-10 2-Acil-transzferázokat kódoló DNS és a módosított növény HU222403B1 (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB929225845A GB9225845D0 (en) 1992-12-10 1992-12-10 Modified plants
PCT/GB1993/002528 WO1994013814A1 (en) 1992-12-10 1993-12-10 Dna encoding 2-acyltransferases

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU9501694D0 HU9501694D0 (en) 1995-08-28
HUT71785A HUT71785A (en) 1996-02-28
HU222403B1 true HU222403B1 (hu) 2003-06-28

Family

ID=10726430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9501694A HU222403B1 (hu) 1992-12-10 1993-12-10 2-Acil-transzferázokat kódoló DNS és a módosított növény

Country Status (12)

Country Link
US (3) US5843739A (hu)
EP (1) EP0673424B1 (hu)
AT (1) ATE396271T1 (hu)
AU (1) AU694098B2 (hu)
CA (1) CA2151147A1 (hu)
CZ (1) CZ294457B6 (hu)
DE (1) DE69334219D1 (hu)
GB (1) GB9225845D0 (hu)
HU (1) HU222403B1 (hu)
PL (1) PL176961B1 (hu)
SK (1) SK76395A3 (hu)
WO (1) WO1994013814A1 (hu)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9225845D0 (en) 1992-12-10 1993-02-03 Nickerson Biocem Ltd Modified plants
US5910630A (en) * 1994-04-06 1999-06-08 Davies; Huw Maelor Plant lysophosphatidic acid acyltransferases
US5563058A (en) * 1994-04-06 1996-10-08 Calgene, Inc. Plant lysophosphatidic acid acyltransferases
DE4433307A1 (de) * 1994-09-19 1996-03-21 Norddeutsche Pflanzenzucht Han Ein isoliertes Nuckleinsäurefragment und daraus abgeleitete Produkte
DK0788542T3 (da) * 1994-10-26 2005-01-24 Cargill Inc FAE1-gener og anvendelse deraf
GB9502468D0 (en) * 1995-02-09 1995-03-29 Gene Shears Pty Ltd DNA Sequence
GB9510927D0 (en) * 1995-05-31 1995-07-26 Ca Nat Research Council Plant and seed oil modification
US5959131A (en) * 1995-12-07 1999-09-28 Kraft Foods, Inc. Nutritionally superior fat for food compositions
FR2785911B1 (fr) * 1998-11-18 2001-01-26 Agronomique Inst Nat Rech Gene codant pour une acyltransferase de colza, et ses utilisations
JP2003512303A (ja) * 1999-08-06 2003-04-02 ジェネンテック・インコーポレーテッド 因子viiaのペプチドアンタゴニスト
WO2001054361A1 (en) * 2000-01-20 2001-07-26 Mci Worldcom, Inc. Intelligent network and method for providing voice telephony over atm and closed user groups
WO2001059127A2 (en) * 2000-02-11 2001-08-16 Incyte Genomics, Inc. Drug metabolizing enzymes
GB0031558D0 (en) 2000-12-22 2001-02-07 Biogemma Uk Ltd Elongase promoters
US7164002B2 (en) 2002-02-06 2007-01-16 Genentech, Inc. FVIIa antagonists
EP1613746B1 (de) 2003-03-31 2013-03-06 University Of Bristol Neue pflanzliche acyltransferasen spezifisch für langkettige, mehrfach ungesättigte fettsäuren
US20060246206A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 Mitsugu Watanabe Preparation of oyster flesh extracts
IL188983A (en) * 2008-01-23 2014-01-30 Bromine Compounds Ltd Delay in combustion in fabrics
EP2821492A3 (en) 2009-05-13 2015-04-08 BASF Plant Science Company GmbH Acyltransferases and uses thereof in fatty acid production
US9388437B2 (en) 2010-06-25 2016-07-12 Basf Plant Science Company Gmbh Acyltransferases and uses thereof in fatty acid production
MX2017006304A (es) 2014-11-14 2018-02-16 Basf Plant Science Co Gmbh Materiales y metodos para aumentar el contenido de tocoferol en semillas oleaginosas.
CN112708628B (zh) * 2021-01-19 2022-05-03 河北农业大学 玉米百粒重主效QTL位点qKW4a及其候选基因和应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0320500B1 (en) * 1983-01-13 2004-11-17 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Non-oncogenic ti plasmid vector system and recombinant DNA molecules for the introduction of expressible genes into plant cell genomes
ES2018274T5 (es) * 1986-03-11 1996-12-16 Plant Genetic Systems Nv Celulas vegetales resistentes a los inhibidores de glutamina sintetasa, preparadas por ingenieria genetica.
EP0265556A1 (en) * 1986-10-31 1988-05-04 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Stable binary agrobacterium vectors and their use
GB8810120D0 (en) * 1988-04-28 1988-06-02 Plant Genetic Systems Nv Transgenic nuclear male sterile plants
DK0567648T3 (da) * 1991-01-16 1996-03-04 Kirin Brewery Afkølingsresistente planter og produktion deraf
GB9225845D0 (en) 1992-12-10 1993-02-03 Nickerson Biocem Ltd Modified plants

Also Published As

Publication number Publication date
US6194640B1 (en) 2001-02-27
HUT71785A (en) 1996-02-28
CA2151147A1 (en) 1994-06-23
HU9501694D0 (en) 1995-08-28
US5945323A (en) 1999-08-31
PL309327A1 (en) 1995-10-02
SK76395A3 (en) 1995-09-13
WO1994013814A1 (en) 1994-06-23
EP0673424A1 (en) 1995-09-27
PL176961B1 (pl) 1999-08-31
DE69334219D1 (de) 2008-07-03
CZ150695A3 (cs) 1998-03-18
AU5656794A (en) 1994-07-04
EP0673424B1 (en) 2008-05-21
CZ294457B6 (cs) 2005-01-12
US5843739A (en) 1998-12-01
AU694098B2 (en) 1998-07-16
ATE396271T1 (de) 2008-06-15
GB9225845D0 (en) 1993-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU222403B1 (hu) 2-Acil-transzferázokat kódoló DNS és a módosított növény
US9078406B2 (en) Soybean plant and seed corresponding to transgenic event MON87754 and methods for detection thereof
AU739442B2 (en) An oleosin 5' regulatory region for the modification of plant seed lipid composition
Scheffler et al. Desaturase multigene families of Brassica napus arose through genome duplication
US7622570B2 (en) Plants expressing putative palmitoyl protein thioesterase
WO1998045461A9 (en) An oleosin 5' regulatory region for the modification of plant seed lipid composition
JP2003501065A (ja) 脂肪酸のβ酸化に関わる蛋白質をコードする核酸配列とその使用法
JPH11506323A (ja) 酵母slc遺伝子を用いての植物脂質及び種子油の変更
KR100854607B1 (ko) 식물 스테롤 아실전달효소
CN101065013B (zh) 具有降低的脂肪酸饱和水平的油
EP1107975A1 (en) Synthetic fatty acid desaturase gene for expression in plants
WO1998054954A9 (en) Fatty acid elongases
AU2009801A (en) Moss genes from physcomitrella patens encoding proteins involved in the synthesis of tocopherols carotenoids and aromatic amino acids
HU221515B (en) Transgenic plants with improved biomass production
US20030157592A1 (en) Moss genes from physcomitrella patens encoding proteins involved in the synthesis of tocopherols and carotenoids
CA2307960C (en) Dna encoding for plant digalactosyldiacylglycerol galactosyltransferase and methods of use
AU1787101A (en) Oleoyl-acyl-carrier-protein thioesterases in plants
US20050170478A1 (en) Expression of phospholipid:diacylglycerine acyltranssferase (pdat) for the production of plant storage lipids with polyunsaturated fatty acids
AU2002334151B2 (en) Production of oil with higher erucic acid content
Nampaisansuk Molecular cloning and analysis of the genes for cotton palmitoyl-acyl carrier protein thioesterase (PATE) and Δ-12 fatty acid desaturase (FAD2-3) and construction of sense and anti-sense PATE plasmid vectors for altering oilseed composition of transgenic cotton plants
AU2008201181A1 (en) Production of oil with higher erucic acid content

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20030423

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees