JP2001519160A - 遺伝的に改変された植物による分枝脂肪酸の生産方法 - Google Patents
遺伝的に改変された植物による分枝脂肪酸の生産方法Info
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Abstract
Description
肪鎖を有する脂肪酸の生産方法に関する。本発明の方法は、さらに特定すると、
遺伝的に改変された植物の使用からなる。こうして生産された脂肪酸は、遊離し
た、または結合した形で、場合により化学的または酵素的に修飾されて、種々の
産業製品、特にモーターオイルの潤滑油や油圧機械オイル系の製造に用いられる
。
。脂肪鎖は直鎖状か、非直鎖状(分枝鎖状も意味する)であってよい。自然に生
産される脂肪酸は遊離した形かまたはエステル化した状態で、特にジグリセリド
またはトリグリセリドの形で存在する。脂肪酸は普通、種々の分野の産業で用い
られ、特に潤滑油基材の調製や、清浄剤に用いられる。これらのすべての適用例
にとって、天然起源の、特に植物材料由来の脂肪酸を用いることができるのは、
特に有利である。こうして、異なった植物(特に植物種子)からの脂肪酸の生産
及び抽出方法が、先行技術に記載されている(特にHarrington et al.,Ind. Eng
. Chem. Prod. Res.)。
細胞が遊離脂肪酸をコレステロールに運搬することに関与していることというこ
とに関するものである。それにもかかわらず、この出願はトリグリセリドの組成
の改変を許しているが、脂肪酸の脂肪鎖の構造を変えることは決して許されない
。Schmid K.(Plant Lipid Metabolism (1995, 108))は、遺伝的に改変されたタ バコ細胞中における環状脂肪酸(dihydrosterculate)の合成について言及して いる。しかし、この文献には、分枝脂肪酸の製造方法や該当する方法または産業
的な適用については記述されていない。
性が低かったということにある。すなわち、基本的に植物は自然状態でC6〜C
24の型の直鎖状脂肪鎖を有する脂肪酸を産する。ここで、出願人の会社が指揮
した研究により、良好な潤滑油基材を得るには、非直鎖(分枝)脂肪鎖の脂肪酸
を用いるのが特に有利であることがわかった。すなわち、出願人は(遊離のまた は結合した)脂肪酸を分枝脂肪鎖と共に用いることで、温度安定性が良好であり 、抗酸化性が良好であり、適度な粘性、良好な生分解性ならびに低い融点(また
は流動点)を示す、潤滑油型の生産物を得ることができることを示している。
いう真の要求があるのである。本発明は、まさにこれらの要望に対する有利な解
決策を、植物の遺伝的改変を基礎とした方法を記述することによって提供する。
生産方法に関する。
た植物、およびそのような植物を作り出す方法にある。本発明の他の特徴もまた
、植物細胞において分枝脂肪酸の合成を誘導または刺激する産物をコードする組
換え核酸を含む該細胞からなる。
ターにも関する。
ならびにこの目的に用いることができる組換え核酸及びそれを含むベクターに関
する。
をも意味する。本発明のテキストから浮かび上がったのだが、「分枝」という用
語は本発明の意味において脂肪鎖の1つ以上の異なる位置において1つ以上の置
換を有する脂肪酸を意味する。すなわち、本発明によれば、脂肪鎖中の唯一の環
の存在は、その脂肪酸を分枝に分類するには十分ではない。C6〜C24の脂肪
鎖、さらにはC12〜C24の脂肪鎖を有する脂肪酸が好ましい。
リン酸(C10)、ラウリン酸(C12)、ミリスチン酸(C14)、パルミチ
ン酸(C16)、ステアリン酸(C18)、エイコサン酸(C20)、ドコサン
酸(C22)、テトラコサン酸(C24)およびこれら後者の混合物である。
いる。有利には、脂肪鎖は脂肪鎖の中央部および/またはその酸性基と反対の末
端に位置する1から4の分枝を有する。さらに好ましくは、分枝(単数または複
数の)は脂肪鎖の8〜15の間の位置に含まれる1つ以上の炭素に位置する。さ
らには、分枝した基は、いかなるアルキル基でもよく、好ましくはC1〜C5ア
ルキルであり、さらに好ましくはメチル、エチル、イソプロピル、ブチル、tert
.ブチルである。特に好ましい分枝基はメチル基である。
酸、10−メチルオクタデカン酸、9,12−ジメチルオクタデカン酸;10,
12−ジメチルオクタデカン酸;9,13−ジメチルオクタデカン酸、10,1
3−ジメチルオクタデカン酸;9,12−ジメチルオレイン酸;10,12−ジ
メチルオレイン酸;9,13−ジメチルオレイン酸;10,13−ジメチルオレ
イン酸または2,4,6,8−テトラメチルデカン酸でもある。
あってもよい。それらは特に、モノエステル類、ジエステル類またはグリセロー
ルのトリエステル(トリグリセリド)のような分枝脂肪酸エステルでもよい。ジ
−またはトリグリセリドの場合には、分子中に存在する全ての脂肪酸が分枝であ
る必要はない。すなわち、トリグリセリドは1、2または3つの分枝脂肪酸を含
むのである。しかしながら、エステルまたは他の誘導体中の分枝脂肪酸の比率は
高い。
物細胞または1つの植物材料または少なくとも1つの細胞を含む植物から生産さ
れる分枝脂肪酸の生産方法に関するものであり、該植物細胞が、そのゲノムにお
いて分枝脂肪酸の合成を誘導または刺激する産物をコードする組換え核酸を含む
ものである。
たリボヌクレオチドまたはデオキシリボヌクレオチドを意味する。特定すると、
それは相補的DNA、ゲノミックDNAまたはメッセンジャーRNAであっても
よい。そのような核酸は種々の起源でもよく、特に菌、ウイルス、植物、哺乳類
、合成、半合成のものでもよい。組換え核酸は当業者に知られた手法を用いて、
特に好ましいプローブでの核酸ライブラリのスクリーニング、化学的合成(核酸
合成機を用いて)、酵素切断/ライゲーションなど、またはこれらの方法の組み
合わせによって調製されてよい。
てもよい。好適には、産油性の植物、例えばセイヨウアブラナ、ヒマワリ、ラッ
カセイ、ダイズ、アマまたはトウモロコシでもよい。それはタバコでもよい。
さらに好ましくは栽培植物細胞であって植物体を再生する能力があるものである
。
いかなる植物をも意味する。それは、特に種子のような、該植物のいかなる組織
であってもよい。
れた形で、分枝脂肪酸の合成を誘導または刺激する産物をコードする組換え核酸
をそのゲノム中に含むように、遺伝的に改変されている。しかるに、本発明の植
物または植物細胞は、その部分が分枝脂肪酸で構成される脂肪酸を含む。考察さ
れた本出願によって、この部分が全脂肪酸のかなりの比率を占めるために有利で
あってもよい。分離のときにより安定であるように、組換え核酸は該細胞のゲノ
ムに組み込まれた形で細胞中に存在するのが好ましい。
細胞がそれを含むことを許したときに、分枝脂肪酸の合成を誘導するように仕向
けられている。あるものは該植物細胞中に以前から存在する合成経路を促進する
ために、植物細胞がそれを含むことを許す産物であるときは分枝脂肪酸の合成を
刺激する産物を示すが、あるものは後者によって、例えば、基質化学量または特
異性の理由で、ほとんど利用されないか、まったく利用されない。
れる脂肪酸の分岐を合成後に誘導することができる産物か、または該合成に付随
する分枝を達成可能とする産物をコードしてよい。さらには、これら二つのアプ
ローチは組み合わされてよい。
の繰り返しサイクルを含んでおり、その間に炭素ユニットはお互いに連続的に付
加され脂肪鎖を産生する。これらの直鎖状の脂肪酸は合成された後細胞質へ輸送
され、そこで様々な合成後(または伸長後)修飾を受け、そして特に、不飽和化
酵素によって不飽和化される。
される脂肪酸の合成後分枝を誘導または刺激することができる産物をコードして
いる。さらに特定するなら、本発明のこの第一の実施態様によれば、組換え核酸
は、一つ以上のアルキル基を不飽和脂肪酸の二重結合に転移することを許す酵素
をコードしている。
く、好ましくは1〜5個の炭素原子を含むアルキル基である。好適には、それら
は1〜3個の炭素原子を含むアルキル基であり、特にメチル、エチル、プロピル
またはイソプロピルである。
、一つの組織に由来する酵素をコードする。より特定するなら、用いられる酵素
は、好適に例えば細菌や酵母のような、原核または真核の微生物である。
パン脂肪酸シンターゼをコードする組換え核酸に言及してもよい。核酸は、例え
ばSAM−メチルトランスフェラーゼ、すなわちメチル基をSAM(S−アデノ
シル−メチオニン)から不飽和脂肪酸に、またはより一般的には、脂肪鎖の二重
結合に転移するのを触媒することができる酵素のような、メチルトランスフェラ
ーゼをコードしてもよい。本発明の意味における特定の組換え核酸は、例えば、
Wang et al.(Biochemistry 31(1992) 11020)によって記述されたようなシクロ
プロパン脂肪酸シンターゼまたはこの後者の酵素類似体をコードしている。
造的改変を有し、脂肪鎖の二重結合へのアルキル基の転移活性を保持しているい
かなる酵素も意味する。これらの構造的改変は、1つ以上のアミノ酸の突然変異
、欠失、置換、付加であってよい。「類似体」の用語は、他の組織体から得られ
た相同性配列をも含む。他の「類似体」は、トランスフェラーゼまたはシンター
ゼの塩基配列の全体または一部とハイブリダイズする拡散によって産生される酵
素であって、同種の活性を保持しているものである。
ンジェントな条件下で行われる。ストリンジェントなハイブリダイゼーション条
件は、例えば、:42℃でハイブリダイズさせ、ホルムアミド50%、5×SS
C、1×Denhardt;65℃、0.1×SSC、0.1%SDSでウォッ
シングである。非ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件は、例えば、
:37℃でハイブリダイズさせ、ホルムアミド40%、5×SSC、1×Den
hardt;50℃、1×SSC、0.1%SDSでウォッシングである。スト
リンジェントな条件は、特に試験核酸が少量しかない場合および/または簡単に
精製しただけの場合に特に適している。非ストリンジェントな条件は、試験核酸
が比較的大量にあり、およびサンプル中に有意に現れているときにはより適して
いる。他のハイブリダイゼーション条件は当業者によく知られているものである
(特にManiatis et al.参照)。
., J. Bact. 180(1998)4650)、または藻類の一種(Carballeira et al., Lipid
s 32(1997)1271)の9−メチル−10−ヘキサデセン酸の合成に反応し得るメチ
ルトランスフェラーゼをコードする組換え核酸である。
基またはアルキルドナーが該細胞中に存在することが必要である。この点に関し
て、メチル基の転移を保持している細胞は原理的にSAM基によって構成されて
いる。したがって、この反応の有効性をさらに改善する目的のため、つまり分枝
脂肪酸の収率の目的のため、特別な実施態様は、アルキルドナーの合成において
関与する酵素をコードする第2の核酸を植物細胞に導入することからなる。好ま
しくは、それはSAMの合成に含まれる酵素をコードする核酸である。さらに好
ましくは、それはSAMシンテターゼまたは後者の類似体をコードする核酸であ
る。この核酸は第1のものに関して同時に、または引き続く第2の組換え核酸の
媒介によって行われた。他の実施態様によれば、2つの酵素をコードする核酸は
同じ組換え核酸によって生み出されたものである。
を生み出す基の伸長の間に脂肪酸の脂肪鎖への組み込みを誘導または刺激を可能
とする産物をコードする。したがって、この第2のアプローチは産生された脂肪
酸の合成後修飾を含むのではなく、該合成に付随する分枝を達成するのである。
、好ましくは4個から8個の炭素原子を有するアシルCoA基をマロニルCoA
の代わりに使わせるようにすることで得られた。好適には、用いられた基質は非
−直鎖状アシルCoA基である。より好ましくは、伸長の間に、脂肪鎖への偶数
の炭素原子の組込みを許す非直鎖状アシルCoAである。
ン酸のような、多岐脂肪酸と呼ばれるものが得られる。アシルCoA型の基質の
特別な例は、例えばメチルマロニルCoAである。メチルマロニルCoAは非直
鎖状基であり、炭素原子4つを有し、そのうちの3つが伸長に用いられる。この
場合に、植物に、脂肪鎖の合成のためにこの基質を使わせるという目的で、マロ
ニルCoAデカルボキラーゼをコードする組換え核酸を植物細胞中に導入するの
が特に好適である(E.C.No.4.1.1.9)。
変された細胞による分枝脂肪酸の合成経路を図1に表す。上記のものに対する類
似体、および植物細胞に脂肪鎖の合成の基質として3個以上、好ましくは4個か
ら8個の炭素原子を有するアシルCoAを植物に使わせることができるいかなる
酵素も、本発明において用いてよい。そのような酵素の特定の例としては、特に
、そのヌクレオチド配列が文献に記載されている(実施例参照)、マロニルCo
Aデカルボキシラーゼならびにその類似体を挙げることができる。
よっても得られるであろう。この点に関して、脂肪酸シンターゼは、酵素複合体
および1つまたはいくつか、あるいはすべてのサブユニットの改変によって得ら
れうる、その特異性の改変からなる。
分枝脂肪鎖を有する脂肪酸を合成することができる植物細胞を産生するために組
み合わせてもよい。
した制御される核酸の発現を可能とする、プロモーター型の制御領域を含む。本
発明の植物および本発明の実施で用いられ得る転写の制御部位のなかでは、カリ
フラワーモザイクウイルス(35S、19S)、またはノパリンシンターゼ(n
os)またはオクトピンシンターゼ(ocp)またはマノパイン、アグロパイン
またはアシルキャリアータンパク質(ACP)のような構造遺伝子のプロモータ
ー部位を挙げてもよい。
り一般的には、植物細胞における核酸の構造的、空間的または時間的な発現を許
すいかなるプロモーターも、この発明の実施に用いてよい。この点において、特
にある組織または植物の一部分(種子、花粉等)に位置付けられた発現を許すプ
ロモーター、またはその活性が植物の発育の段階(伸長、開花等)に依存するプ
ロモーターの使用は、可能である。種子中において優勢に発現されるプロモータ
ーとしては、例えばACPのACTプロモーターおよびnapineまたはKrebbers e
t al. (Plant Physiol. 87(1988) 859)によって記載されたプロモーターである 。このようなプロモーターの使用によって、植物における分枝脂肪酸の全個体的
な、大量の産生によって誘導される潜在的な副作用を防いでいるであろう。
はオクトパインシンターゼ(ocp)、モノパイン、アグロパインまたはACP
のような他の遺伝子領域から用いるかまたは由来する、3′末端に位置する終結
配列を導入することもまた好適である。
′終結領域をコードする遺伝子または領域を含む組換え核酸は、有利にプラスミ
ドクローニング又は発現ベクターに導入される。
核酸に関するものである、すなわち: −上で定義したような産物をコードする核酸 −該核酸の発現を制御し、所定の植物組織又は所定の植物の部分においてこの
核酸の局在化された発現をさせることができるプロモーター、および −3′転写終結領域
子中において局部的に核酸の発現をさせることができるプロモーターである。「
局在化された発現」の語は発現が関係する組織において、他の植物組織中におけ
るよりも著しく多いことを意味する。それにもかかわらず、もし選択された組織
中において有意な発現が観察されるならば、発現の絶対的な特異性は必要ではな
いと理解される。本発明による発現の局所性の性質は二重の意味で有利である、
なぜなら、一方において、それは分枝脂肪酸の回収を容易にするからであり、な
ぜなら、改変された植物中で発現する産物の毒性(特に生育および再生が良好で
ある場合に)の危険性を抑えるからである。
する細胞分室への位置指定の改善につながる位置シグナルを含む。合成された産
物が、伸長後の脂肪鎖へのアルキル基の転移に関与する産物である場合は、その
産物は細胞質で活性を発揮するので特別なシグナルは必要としない。産物が脂肪
鎖そのものの合成に関与する場合は、それはクロロプラスト中で活性を発揮し、
この産物をクロロプラストに位置付けるシグナルの利用は有利である。そのよう
なシグナルは先行技術において知られている。
ランスフェラーゼをコードする核酸、 −該核酸の発現を制御する、植物細胞内での機能性プロモーター、および −3′転写終結領域。
である、すなわち: −マロニルCoAデカルボキシラーゼをコードする核酸 −該核酸の発現を制御する、植物細胞内での機能性プロモーター、および、 −3′転写終結領域。
のようなベクターはTiベクターの誘導体であってもよい。本発明のベクターは
、細胞において大量の組換え核酸を産生するのに用いてもよく、対応する酵素の
産生または植物細胞の形質転換に用いてもよい。
にも関する。
よび特に化学的、物理的または生物学的手法によって植物に導入されてもよい。
化学的な技術は、例えば細胞貫通を容易にするトランスフェクション媒介物の使
用に関与する。物理的な技術は、例えば、エレクトロポレーション、衝撃、「遺
伝子銃」等である。よく知られ、特に効果的である生物学的技術は、真空または
コカルチャー、ウイルスベクターおよび好ましくは、遺伝的材料をTiプラスミ
ドによって植物細胞に導入することができるAgrobacterium tumefaciensである 。
る核酸を有する植物細胞が選択される。次に、その細胞は培養で維持され、場合
により増殖し分枝脂肪酸の生産に直接用いられる(バッチ培養、栄養バッチ等)
。これらの細胞はその後の利用のために保管してもよい。これらの細胞は、植物
生物学で用いられる標準的な手法により、トランスジェニック植物に用いられて
もよい。
物の部分への導入およびそれらの植物細胞または植物の部分からのトランスジェ
ニック植物の再生を含む、分枝脂肪酸を生産することができるトランスジェニッ
ク植物の調製の方法に関する。有利には、遺伝子導入はアグロバクテリウムを用
いて行われる。特別な実施態様においては、遺伝子導入は植物細胞または葉盤(
foliar disks)の中へ実施される。遺伝子導入は当業者に知られたいかなる技術
によってもなされる。
誘発または刺激される該植物細胞によって産生される脂肪酸の合成後分枝を許す
酵素、または伸長の間における分枝基の、脂肪酸の脂肪鎖への組み込みを誘導ま
たは刺激する配列をコードするものを含む、トランスジェニック植物に関する。
にも安定して組み込まれる組換え核酸を構成要件とする。
る。
された脂肪酸の回収にも関する。
に関する、すなわち: −それらの成長に適した培地での、それらの細胞の培養、 −細胞バイオマス(cell biomass)および特にそれらの細胞または該培養物の
上清からの分枝脂肪酸の抽出および精製。
収されることによって、その細胞が上述のような組換え核酸を含むトランスジェ
ニック植物からの抽出による、分枝脂肪酸の調製方法にも関する。
肪酸の調製方法であって以下のものを含む方法に関する、すなわち: −該トランスジェニック植物の野外栽培 −該植物の種子の回収 −それらの種子からの脂肪酸の抽出。
C16またはC18脂肪酸の産出に特に適している。好ましい例としては、9−
メチルオクタデカン酸、10−メチルオクタデカン酸、9−メチルヘキサデカン
酸および10−メチルヘキサデカン酸をあげてもよい。
性質をなおもさらに改善するために、脂肪酸の任意の処理工程が施されてもよい
。すなわち、本発明の方法は特に次のものを含む: −細胞、種子または植物からの分枝脂肪酸の抽出、および、 −それらの物理化学的性質を改善するための処理工程。
立って、標準的または強制的条件で行われる。さらに特定すると、水素化はChri
stie W.W. (Topics in Lipid Chemistry, 1970, vol. 1, F.D. Gunstone, ed. L
ondon: Logus Press)が記載した条件下で、−参考文献によってその記載に組み 込まれているのだが−任意にパラジウム触媒の存在下で行われてよい。
ら再生されたトランスジェニック植物の使用に関する。
上述のような組換え核酸を含むトランスジェニック植物の植物体、またはその一
部の使用にも関する。
関する。特に発明者らは、本発明に記載した分枝脂肪酸エステルが良好な抗酸化
性と低い流動点を有し、そのため、潤滑油としての使用に有利な特性を有するこ
とを示した。
成物の調製、特定するならモーターオイルおよび油圧オイル、特に慣例にとらわ
れない(unconventional)または合成の(synthetic)塩基(エステル、ポリア ルファオレフィン等のような)を置換することによる使用に関する。
(anti-wear agents)、圧力調節剤、界面活性剤等を含む潤滑油組成物にも関す
る。
以下の実施例の補足により、より詳細に記述されよう。
的に改変された植物細胞の構築 本実施例は、伸長後メチル化によって分枝脂肪酸を製造することができる、遺
伝的に改変された植物細胞の構築を例示する。特に、本実施例は、 − 一方では、不飽和脂肪酸の二重結合へのメチル基(または他のアルキル基:
エチル、プロピル、イソプロピル等)の付加を触媒することができる、1種類ま
たはそれ以上のトランスフェラーゼ、例えば、メチラーゼまたはメチルトランス
フェラーゼ(例えばシクロプロパン脂肪酸シンターゼ型のそれ、すなわちCFA
シンターゼ)を; − 他方では、メチル供与基のプール(S−アデノシルメチオニン、すなわちS
AM)の増加へと導く1種類以上の遺伝子、特に、S−アデノシルメチオニンシ
ンテターゼ(SAMシンテターゼ)を コードする一遺伝子もしくは遺伝子セットの、遺伝子工学による植物のゲノムへ
の挿入を記載する。
達成される。
またはBY2型〔Nagata et al., 1992 Int. Rev. of Cytol., 132, 1-30〕のタ
バコモデル植物を用いる。実際、これら二つのモデル種は、アグロバクテリウム
・ツメファシエンスによって容易に形質転換することができ〔Van Lisjsebetten
ns et al., 1986, J. Mol. Biol., 188, 129-145;Shaul et al., 1986; Shaul
et al., 1996 Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93, 4868-4872〕、新規な植物体の
再生を許す。セイヨウアブラナ、ヒマワリ、ラッカセイ、ダイズ、トウモロコシ
等々のような、すべての産油性植物は、当然、同様に用いてよい。
発現を許すことができる、この遺伝子の発現プロモーターと、3′転写末端領域
とを包含する、発現カセットを含む組換え核酸を導入することからなる。下記に
、用いた様々な遺伝学的要素、および対応する組換え核酸の構築を説明する(図
2および3)。
ンスフェラーゼをコードする核酸と、Wangら〔1992, Biochemistry, 31, 11020-
11028〕が記載した、シクロプロパン脂肪酸シンターゼのコーディング配列の類 似体である、コーディング配列とを利用する。より詳しくは、シクロプロパン脂
肪酸シンターゼをコードする核酸を単離し、その配列を確かめる。
ド配列がPelemanら〔1989, Plant Cell, 1, 81-93〕によって記載されている、 SAMシンテターゼをコードする第二の核酸を用いてもよい。
、植物で機能し、遺伝子発現の調節を許すいかなるプロモーターも用いてよい。
ロモーター、例えば、特に、プロラミンをコードする遺伝子のプロモーター〔Zh
ou et al., Transgenic Res., 2 (1993) 141〕、エンドウマメレクチンをコード
する遺伝子のプロモーター〔Pater et al., Plant J., 6 (1994) 133〕、LEA
(「後期胚形成冗多タンパク質」)をコードする遺伝子のプロモーター〔Goupil
et al., Plant Mol. Biol., 18 (1992) 1049〕、ナピンタンパク質(NAP) という一群をコードする遺伝子のプロモーター〔Boutilier et al., Plant Mol.
Biol., 26 (1994) 1711〕、イネグルテリンをコードする遺伝子のプロモーター
〔Zhao et al., Plant Mol. Biol., 25 (1994) 429〕、オレオシンをコードする
遺伝子のプロモーター〔Keddie et al., Plant Mol. Biol., 19 (1992) 443〕、
貯蔵タンパク質のS群をコードする遺伝子のプロモーター(napA遺伝子の2
Sプロモーター、グロブリン遺伝子の11Sまたは12Sプロモーター)、β−
ファゼオリン、レグルニン、γコングルチン、コンカナバリンA、デサチュラー
ゼBn10〔Plant Physiol., 104, 1167〕、コムギα/βグリアジン、イネカ タラーゼCatA、サトウモロコシα−カフィリンもしくはトウモロコシAdh
1〔Kyozuka et al., Plant Mol. Biol., 65 (1994) 799〕、またはエンドウマ メSBP65タンパク質〔Dehaye et al., Plant Mol. Biol., 65 (1997) 605〕
をコードする遺伝子のプロモーターを列挙し得る。
Sプロモーター、およびノパリンシンターゼ遺伝子(nos)のプロモーターで
ある。これらのプロモーターの構造は、例えば、BenfeyおよびChua〔1990, Scie
nce, 250, 959-966〕によって記載されている。
たはノパリンシンターゼ(nos)およびオクトピンシンターゼ(ocs)の遺
伝子にかのいずれかに由来する。
、初めに、これらの遺伝学的要素を単離し、pBR322およびpUC型のクロ
ーニングベクターにサブクローニングするが、これらは、抗生物質、毒素等々の
ような細胞毒性剤に耐性になる形質転換体の選別を許すマーカーを有する。次い
で、発現カセットを、植物の形質転換に必要な配列を含むバイナリーベクター、
特にT−DNAベクターに導入する。このベクターは、植物の形質転換に用いら
れ、特異的な認識配列(RBおよびLB)を有するベクターの構造は、文献中に
広く記載されている〔Hoekemaによる書籍、The Binary Plant Vector Systems.
Offsetdrukkerij Kanters B.V., Alblasserdam, 1985; Molecular Genetics of
the Bacteria-Plant Interaction. Puhler, A., Ed., Springer-Verlag, NY, 19
83; Plant Genetic Transformation and Gene Expression: A Laboratory Manua
l. Draper, J., Scott, R., Armitage, P. & Walden, R. Eds., Blackwell Scie
ntific Publications, Oxford, 1988; Kahl, G. & Weising, K. (1993) Genetic
Engineering of Plant Cells, in Biotechnology: Genetics Fundamentals and
Genetic Engineering. Rehm, H.J., Reed, G., Puehler, A and Stadler, P. E
ds., VCH Publishers Inc., New York (USA) vol. 2, pp. 547-659〕。
おりに構築した。
および特徴付け Wang〔Wang et al., 1992〕による論文を読むと、プラスミドpAYW19に 存在するClaIフラグメントの大きさに関して、あいまいさが注目された。更に、
配列決定手法で、Wangら(1992)は、酵素HindIIに対する独自の制限部位を
ClaI部位の上流に有する、ClaIフラグメントを提示している。現在では
、刊行された配列によれば、この部位は、ClaI部位の下流に出現する。した
がって、第一段階として、cfa遺伝子の構造全体の完全性の確認および特徴付
けを実施した。このために、プラスミドpAYW19に存在するcfa遺伝子の
制限地図を、異なる制限酵素を用いて作成した。制限酵素処理、アガロースゲル
電気泳動、および臭化エチジウムによるフラグメントの染色後に得られた、フラ
グメントの大きさの分析によって、この遺伝子の物理地図を描くことが可能にな
り、これを図4に示す。これらの結果は、HindII部位の下流のフラグメント
の配列決定によって確認された。cfa遺伝子の完全で、修正された配列をコン
ピュータで算出し、制限部位の研究用のソフトウエアプログラム(DNAストラ
イダー)に導入した。
fa遺伝子の発現カセットを有するバイナリーベクターpTDEcfaの構築を
説明する。このバイナリーベクターは、アグロバクテリウム・ツメファシエンス
による、植物細胞のゲノムへの該カセットの転移を可能にする。
t、BRL)にクローニングすることによって、プラスミドpBSgusを構築 した。EcoRI−HindIIフラグメントは、p35Sプロモーターおよび3
′nosターミネーターを含む。そのため、形成されたベクターpBSgusは
、酵素NcoIおよびNruIに対する独自の制限部位を有する。これら2種類
の酵素は、gus遺伝子が、制御配列(p35Sおよび3′nos)の完全性を
保ちつつ、単離されるのを許す。
gusのgus遺伝子の置換に基づく。このカセットは、pBSgusから出発
するPCRによって形成され、p35Sプロモーターおよび3′nosターミネ
ーターを含む。PCRに必要なプライマーは、図5に示した構造を形成するよう
に選んだ。二つの独自の制限部位の選択は、それらがp35S、3′nos、構
造を組み込もうとするクローニングベクター、および二つの調節配列間に組み込
まれることになるcfa遺伝子に不在である必要性によって決定される。異なる
配列を解析した後、存在し得る二つの部位:NheIおよびNruIを特定した
。カセットの構築は、下記のとおり達成した(図6):
S−3′nos)を得る。
uI部位を作成する。
cfaを得る。
定する。
heI−NruIフラグメントが除去されているベクターpGEM(35S−3
′nos)にクローニングする。このクローニングによって得られたベクターを
、pEM(35S−cfa−3′nos)と名付ける。
5S−cfa−3′nos)を含む独自のEcoRI−HindIIフラグメント
を単離することができる。
ーpGEM−Tにクローニングした。こうして、異なる酵素を用いた制限による
解析の後、ベクターpGEM(35S−3′nos)を二つのクローン中に得る
ことができる。
をコンピュータで算出し、次いで、ソフトウエアプログラムのDNAストライダ
ーに導入した。各ベクターについて2ベクターをGenome社に速達で送って、配列
決定させた。
よび3)について得られた。理論的配列と整合させた後、クローン2に含まれる
ベクターの配列は、いくつかの突然変異を示し、そのため、以後の研究にこの配
列を用いることはできないと思われる。クローン3に含まれるベクターの配列は
、突然変異を含むが、この突然変異は、CFAタンパク質の配列に対して何ら影
響がないと思われるため、いわゆる「サイレント」突然変異である。
このクローンに含まれるベクターがいくつかの突然変異を示すため、非常に有望
というわけではない。しかし、これらの突然変異は、p35Sプロモーターおよ
び3′nosターミネーターの適正な機能に必須の配列から比較的遠隔である。
そのうえ、クローン4は、配列決定することができなかった。そのため、ベクタ
ーpGEM(35S−3′nos)を含むクローンから新たな選択を実施し、ク
ローン10を配列解析のために選択した。
の配列を決定した。PCRによる配列決定の方法を、3プライマー(T7、SP
6、およびポリCCC配列に近似的なプライマー)により用いた。得られた配列
を理論的配列と比較した。HindIII部位の直前に検出された二つのエラーは 、先に配列決定されたクローン3および4に含まれるベクターpGEM(35S
−3′nos)の配列には見出されないことから、理論的配列におけるエラーで
あって、配列決定におけるエラーではないと思われる。
るNheI−NruIフラグメントを、クローン10に含まれるベクターpGE
M(35S−3′nos)にNheIおよびNruI部位でクローニングした。
得られたベクターをpGEM(35S−cfa−3′nos)と名付けた。得ら
れたクローンのうちで、いくつかの制限酵素を用いて選別を実施した。クローン
13を、以後のクローニングのために選んだ。
胞への遺伝子移転に必要な、プラスミドTiのLBおよびRB配列を含むベクタ
ーである。バイナリーベクターpTDEcfaを、下記のとおり構築した(図7
):
III−EcoRIフラグメントを、HindIII−EcoRIフラグメントが除去
されているバイナリーベクターptde4にクローニングする。得られたベクタ
ーをpTDEcfaとよぶ。いくつかの制限酵素を用いることによって、得られ
たクローン間で選別を実施した。三親組換え(triparental recombination)を 実施するために、クローン8を選んだ。 − ベクターpTDEcfaを含むクローン(クローン8)を用いて、多量のD
NAを調製し、サザンブロット実験で試験した。この実験では、DNA−DNA
ハイブリダイゼーションによってcfa遺伝子の存在を明らかにするプローブを
、当初のpAYW19ベクターから生成した。この実験の結果として、異なる制
限酵素を用いることによって、cfa遺伝子が、二つの調節配列、すなわちプロ
モーターおよびターミネーターの間でバイナリーベクターに実際に組み込まれて
いることを確認することができた。
リウム・ツメファシエンスに転移した。
ンス:C58C1Rif: pGV2260; Deblaere et al., 1985)のようなベクターを援用す
る間接移転法を用いるか、または直接形質転換法(エレクトロポレーション、粒
子衝撃、加圧下浸透等々〔Kahl & Weising, 1993〕)を用いることによって、プ
ロトプラスト、植物細胞、組織またはタバコ植物体を、上記の組換え核酸によっ
て遺伝的に形質転換する。
の移転に必要なvir領域を有するプラスミド(無防備Tiプラスミド)を含む
。
によって、細胞を形質転換する。次いで、高いメチル化能を有する形質転換体を
選択する。
質転換して、それらのゲノムに、前記のCFAシンターゼをコードする遺伝子を
含む組換え核酸を挿入する。
1986, J. Mol. Biol., 188, 129-145〕に記載されているか、文献中に列挙され ている〔Plant Genetic Transformation and Gene Expression: A Laboratory M
anual. Draper, J., Scott, R., Armitage, P. & Walden, R. Eds., Blackwell
Scientific Publicaitons, Oxford, 1988; Kahl, G. & Weising, K. (1993) Gen
etics Fundamentals and Genetic Engineering, Rehm, H.J., Reed, G., Puehle
r, A. & Stadler, P., Eds., VCH Publishers Inc., New York (USA) vol. 2, p
p.547-659〕。
た。これらの細胞は、液体栄養培地中にin vitroで維持した。10日ごとに、細
胞のサンプル10mlを採取して、500ml入りエーレンマイヤーフラスコ内の培
地100mlに接種する。フラスコを、140rpmの速度のオービタルシェーカー に収めて、24℃の暗所に置く。形質転換は、3日齢の細胞で実施した。細胞2
mlを採取し、24時齢の形質転換用アグロバクテリアの培養体100μlを接種 する。用いたアグロバクテリア培養体のλ=600nmでの光学密度(O.D)を
、1.5単位に調整する。アグロバクテリア/植物細胞の同時培養体を、小型の
ペトリ皿内で、24℃、暗所で2日間増殖させる。同時培養の後、植物細胞を、
栄養培地で充分に洗浄して、可能な限り多くのアグロバクテリアを除去する。次
いで、植物細胞を、固体(ゲル化した)培地での培養に移す。この培地は、セフ
ォタキシムを含有していて、残余の細菌を除去する。カナマイシンも含有してい
て、そのゲノムにバイナリーベクターのLB−RBフラグメントが挿入された、
カナマイシンへの耐性を与える遺伝子を発現する植物細胞の選別を許す。
で、充分な量のバイオマスを採取できる可能性があり、液体培地での培養に移し
て、淘汰圧(カナマイシン−セフォタキシム)を維持しつつ、バイオマスの生産
を加速する。数サイクルの培養の後、培地でのバイオマスの部分に対する淘汰圧
を除去して、この懸濁液の脂質プロフィールと、同じ条件下で淘汰圧なしに培養
した、対照細胞から得られたそれとを比較できるようにする。
とができた。この懸濁液の遺伝的材料における、CFAをコードする遺伝子の存
在も確認した。これを行うために、DNAの抽出〔Dellaporta et al., Plant M
ol. Biol. Rep. 1 (1983) 19〕の後、cfa遺伝子に特異的なプライマーを用い
たPCR試験を実施した。PCRの明確な結果は、cfa遺伝子に相当する期待
された大きさのバンドの存在を示す。
形質転換したタバコの変種SR1から調製した。略述すると、葉盤を、固体の(
ゲル化した)細胞脱分化培地で24時間培養した。次いで、24時齢の形質転換
用アグロバクテリアの、そのλ=600nmでの光学密度を1単位に調整した培養
体への浸漬によって、それらに接種した。
培養に常用される手順〔Plant Cell Culture: A Practical Approach, Dixon, R
.A. ed., IRL Press, Oxford, Washington DC., 1985〕を用いることによって、
単離された細胞、カルスまたは葉盤から再生させる。形質転換した細胞および植
物体を、文献中に記載された通常の手順に従って、培養に写す。形質転換した細
胞および植物体を、導入したカセットに特異的な抗生物質または毒素を含有する
、選択培地で増殖させつつ、選択する。
細胞脱分化培地での、24℃で暗所での2日間の同時培養に移した。同時培養の
後、葉盤を、セフォタキシムおよびカナマイシンを含有する芽誘導培地中で、0
.5時間洗浄した。最後に、この同じ固体培地上で、芽の誘導を達成した。毎週
、葉盤のサンプルを採取し、洗浄し、即座に調製した同じ培地での培養に置き換
えた。
する根形成培地での培養に移す。
付いていた。これらの苗木を挿し木によって繁殖させて、cfa遺伝子の存在を
立証するPCR確認を実施し、全脂質を抽出するのに充分なバイオマスを生産す
る。
の解析によって実施する、植物細胞または植物体での遺伝子の存在を確認する直
接解析(Sambrookおよび/またはCurrent Protocolに記載のプロトコル)、
oratory Manual. Irwin, N., Ford, N., Nolan, C. & Ferguson, M. eds., Cold
Spring Harbor Laboratory Press 1989
ston, R.E., Moore, D.D., Seidman, J.G., Smith, J.A. & Struhl, K. eds., C
urrent Protocols Inc., Willey, Massachusetts, vol. 1: Molecular Biology
- Techniques. 1994 and vol. 2: Molecular Biology - Laboratory. 1994.
ロットによる解析(上に引用したSambrookおよび/またはCurrent Protocolに記
載のプロトコル)、
訳を確認する)解析、および後者の機能性の検査を与えること(免疫ブロット酵
素アッセイ、ウェスタンブロット)、
くは、Mathur & Sachar〔1981 FEBS Lett., 287, 113-117〕が記載したプロトコ
ルを追うことによって実施する。
nan (1979 Biochemistry, 18, 3292-3300)が記載したプロトコルによって実施さ
れる。
ロトコルを追うことにより、HPLCおよびGC−MS形式のクロマトグラフィ
ーの手順を用いることによってか、または抽出後のNMRによって実施する。
とができ、該細胞を再生させることができ、これらの細胞が分枝脂肪酸を実際に
生産することの確認を許す。次いで、これらの酸は、公知の抽出手法によって、
対応する植物の種子中で直接回収し得る。
手順を用いることによって、上記で得られた植物(種子、葉または細胞懸濁液)
から、脂質を抽出する。得られた脂質を、FisherおよびCherry〔Lipids 18 (198
3) 589〕の方法によってエステル交換反応に付した。この方法は、メタノール中
の20%の水酸化テトラメチルアンモニウムを用いる。これは、非破壊的であり
、能率的であり、そして異例の油のメタノリシスに完全に有用である。こうして
得られた脂肪酸メチルエステルを、ガスクロマトグラフィーによって分析した。
件下(淘汰圧なし、140rpmで振盪、暗所で24℃)で7日間培養した、BV 2細胞懸濁液の抽出物について実施した。これらの分析は、細胞懸濁液中の全脂
質の抽出の方法を有効にするように用いた。
たは14日齢)で形質転換されたか、またはされなかった、BY2細胞懸濁液お
よびSR1タバコ葉から得られた資質抽出物の比較は、形質転換された植物材料
中の、本発明による分枝脂肪酸の構造を有する化合物の存在を立証している。
での分枝脂肪酸、すなわち少なくとも一つの非環式置換を有するそれを実際に含
有することを確認する。これらの結果は、特に、9(および/または10)−メ
チルオクタデカン酸、および/または9(および/または10)−メチルヘキサ
デカン酸の存在を示す。
学的特性、特にそれらの潤滑特性を改良するように処理する。
め、こうして、酸化に対する強化された耐性、および低い流動点を有する組成物
を得ることを含む。この水素化は、当技術の技量を有する専門家には公知である
条件下で実施する。
変された植物細胞の構築 本実施例は、多分枝脂肪酸を生産することができる、遺伝的に改変された植物
細胞の構築を例示する。特に、本実施例は、マロニルCoAに代えて、3個より
多くの炭素原子を有する非直鎖状アシルCoA(例えばメチルマロニルCoA)
の利用へと植物を導く一遺伝子または一遺伝子セットを、遺伝子工学によって植
物のゲノムに挿入して、2,4,6,8−テトラメチルデカン酸のような、多枝
脂肪酸とよばれる分枝脂肪酸を得ることを記載する。脂肪酸の合成はクロロプラ
ストで生じることから、挿入される組換え核酸は、マロニルCoAデカルボキシ
ラーゼ(E.C.第4.1.1.9号)をコードする遺伝子を含み、その結果、
この酵素が細胞のクロロプラストその他のレベルで活性となるのが好都合である
。これは、クロロプラストへの組換え核酸の導入、またはこの分室のタンパク質
への位置づけを許す輸送ペプチドの挿入のいずれかによって達成される。
達成される(図9)。
であり得るこの遺伝子の発現を許すプロモーターと、タンパク質をそれが活性と
なる細胞分室へと位置づける、輸送ペプチドをコードする追加のヌクレオチド配
列とを含む発現カセットを導入することからなる。
くは微生物に由来する、その他すべての類似のヌクレオチド配列を用いる。
Cheesbrough, T.M. & Liggitt, D.H. (1987) Developmental pattern of the e
xpression of malonyl-CoA decarboxylase gene and the production of unique
lipids in the goose uropygial glands. Arch. Biochem. Biophys., 256, 446
-454.
aracterization of a fatty acid synthase-encoding gene from Mycobacterium
tuberculosis var. bovis BCG. Gene, 170, 95-99.
局在する。本発明者らの場合は、合成される酵素、すなわちマロニルCoAは、
葉緑体に輸送されて、活性とならなければならない。本発明者らの遺伝子構築に
は、受容植物が認識する作動可能な輸送ペプチドをコードするDNA配列を付加
することが必要であると思われる。これらの輸送ペプチドは、通常は、リーダー
配列であって、特異的なプロモーターに関連する遺伝子のヌクレオチド配列と結
合する必要があると思われる。これらの「シグナル」配列は、それの適切な反応
分室に達する前に、細胞質で発現される遺伝子のそれに由来する、その他のいか
なるヌクレオチド配列によって表されてもよい。これらの輸送ペプチドに対する
DNAは、他の植物に由来してもよい。それは、例えば、ダイズのRUBISC
Oの小サブユニットの輸送ペプチド、またはエンドウマメのRUBISCOの成
熟小サブユニットの6〜12末端アミノ酸をコードする配列であってよく、Calg
eneの国際公開特許第94/29467号公報によって特許中に引用されている (形式4の図式)。
Sプロモーター、およびノパリンシンターゼ遺伝子(nos)のプロモーターで
ある。これらのプロモーターの構造は、例えば、BenfeyおよびChua〔1990, Scie
nce, 250, 959-966〕によって記載されている。
オクトピンシンターゼ(ocs)の遺伝子に由来する(図9)。
、初めに、これらの遺伝学的要素を単離し、pBR322およびpUC型のクロ
ーニングベクターにサブクローニングするが、これらは、抗生物質、毒素等々の
ような細胞毒性剤への耐性を獲得する形質転換体の選別を許すマーカーを有する
。次いで、発現カセットを、植物の形質転換に必要な配列を含むバイナリーベク
ター、特にT−DNAベクターに導入する。このベクターは、植物の形質転換に
用いられ、特異的な認識配列(RBおよびLB)を有するベクターの構造は、文
献中に広く記載されている。〔Hoekemaによる書籍、The Binary Plant Vector S
ystems. Offsetdrukkerij Kanters B.V., Alblasserdam, 1985; Molecular Gene
tics of the Bacteria-Plant Interaction. Puhler, A., Ed., Springer-Verlag
, NY, 1983; Plant Genetic Transformation and Gene Expression: A Laborato
ry Manual. Draper, J., Scott, R., Armitage, P. & Walden, R. Eds., Blackw
ell Scientific Publications, Oxford, 1988; Kahl, G. & Weising, K. (1993)
Genetic Engineering of Plant Cells, in Biotechnology: Genetics Fundamen
tals and Genetic Engineering. Rehm, H.J., Reed, G., Puehler, A and Stadl
er, P. Eds., VCH Publishers Inc., New York (USA) vol. 2, pp. 547-659〕。
ンス:C58C1Rif: pGV2260; Deblaere et al., 1985)のようなベクターを用いた
間接移転法を用いるか、または直接形質転換法(エレクトロポレーション、粒子
衝撃、加圧下浸透等々〔Kahl & Weising, 1993〕)を用いることによって、プロ
トプラスト、植物細胞、タバコ植物体、またはその組織を、上記の組換え核酸に
よって遺伝的に形質転換する。
に必要なvir領域を有するプラスミド(無防備Tiプラスミド)を含む。
組換え核酸をそれらのゲノムに挿入するよう、遺伝的に形質転換する。
1986, J. Mol. Biol., 188, 129-145〕に記載され、かつ文献中に列挙されてい る〔Plant Genetic Transformation and Gene Expression: A Laboratory Manua
l. Draper, J., Scott, R., Armitage, P. & Walden, R. Eds., Blackwell Scie
ntific Publicaitons, Oxford, 1988; Kahl, G. & Weising, K. (1993) Genetic
s Fundamentals and Genetic Engineering, Rehm, H.J., Reed, G., Puehler, A
. & Stadler, P., Eds., VCH Publishers Inc., New York (USA) vol. 2, pp.54
7-659〕。
培養に常用される手順〔Plant Cell Culture: A Practical Approach, Dixon, R
.A. ed., IRL Press, Oxford, Washington DC., 1985〕を用いることによって、
単離された細胞、カルスまたは葉盤から再生させる。形質転換した細胞および植
物体を、文献中に記載された通常の手順に従って、培養に写す。形質転換した細
胞および植物体を、導入したカセットに特異的な抗生物質または毒素を含有する
、選択培地での培養の際に、選択する。
もしくはPCRのいずれかの解析によって実施する、植物細胞または植物体での
遺伝子の存在を確認する直接解析: − Sambrook, J., Fritsch, E.F. & Maniatis, T. in Molecular Cloning: A L
aboratory Manual. Irwin, N., Ford, N., Nolan, C. & Ferguson, M. eds., Co
ld Spring Harbor Laboratory Press 1989 − Current Protocols in Molecular Biology. Ausubel, F.M., Brent, R., Ki
ngston, R.E., Moore, D.D., Seidman, J.G., Smith, J.A. & Struhl, K. eds.,
Current Protocols Inc., Willey, Massachusetts, vol. 1: Molecular Biolog
y - Techniques. 1994 and vol. 2: Molecular Biology - Laboratory. 1994.
ロットによる解析(上に引用したSambrookおよび/またはCurrent Protocolに記
載のプロトコル)、
訳を確認する)解析、および後者の機能性の検査を与えること(免疫ブロット酵
素アッセイ、ウェスタンブロット)、
of the expression of malonyl-CoA decarboxylase gene and the production
of unique lipids in the goose uropygial glands. Arch. Biochem. Biophys.,
256, 446-454〕による、マロニルCoAデカルボキシラーゼのアッセイ、
ロトコルを追うことにより、HPLCおよびGC−MS形式のクロマトグラフィ
ーの手順を用いることによってか、または抽出後のNMRによって実施する。
とができ、該細胞を再生させることができ、これらの細胞が分枝脂肪酸を実際に
産生することの確認を許す。次いで、これらの酸は、公知の抽出手法によって、
対応する植物の種子中で直接回収し得る。
ランスフェラーゼをコードする遺伝子を含む組換え核酸を表したものである。
である。
;B:培養2週間目;C:培養5週間目;D:芽(bud)の根系;E:in vitroで 切断した幼植物。
したものである。
Claims (29)
- 【請求項1】 分枝脂肪酸の製造方法であって、該分枝脂肪酸が、少なくと
も1つの植物細胞、または植物材料、または少なくとも1つの植物細胞を含む植
物から製造され、該植物細胞が分枝脂肪酸の合成を誘導または刺激する産物をコ
ードする組換え核酸をそのゲノムに含むことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 分枝脂肪酸の抽出工程をさらに含む、請求項1記載の方法。
- 【請求項3】 抽出した分枝脂肪酸の処理工程をさらに含む、請求項2記載
の方法。 - 【請求項4】 組換え核酸が、該細胞によって産生された脂肪酸の合成後分
枝を誘導または刺激する産物をコードする、請求項1乃至3のいずれか1項記載
の方法。 - 【請求項5】 組換え核酸が、不飽和脂肪酸の二重結合(単数または複数の
)への、1つ以上のアルキル基の転移を許す酵素をコードする、請求項4記載の
方法。 - 【請求項6】 組換え核酸が、メチルトランスフェラーゼをコードする、請
求項5記載の方法。 - 【請求項7】 組換え核酸が、シクロプロパン脂肪酸シンターゼをコードす
る、請求項5記載の方法。 - 【請求項8】 植物細胞が、SAMシンテターゼをコードする組換え核酸を
さらに含む、請求項4乃至7のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項9】 組換え核酸が、脂肪鎖の合成のために3個以上の炭素原子を
含む基質を該植物細胞に使わせる酵素をコードする、請求項1乃至3のいずれか
1項記載の方法。 - 【請求項10】 組換え核酸が、植物に、特にメチルマロニルCoAのよう
な非直鎖状アシルCoAを使わせることができる酵素をコードする、請求項9記
載の方法。 - 【請求項11】 組換え核酸が、マロニルCoAデカルボキシラーゼをコー
ドする、請求項10記載の方法。 - 【請求項12】 以下のもの、すなわち: −分枝脂肪酸(類)の合成を誘導または刺激する産物をコードする核酸、 −該核酸の発現を制御し、所定の植物組織または所定の植物部分においてこの
核酸の局在化された発現を引き起こすことができるプロモーター、および、 −3′転写終結領域 を含むことを特徴とする組換え核酸。 - 【請求項13】 プロモーターが、植物の種子において核酸の局在化された
発現を引き起こすことができるプロモーターである、請求項12記載の核酸。 - 【請求項14】 以下のもの、すなわち: −不飽和脂肪酸の脂肪鎖への、メチル基の転移を触媒することができるメチル
トランスフェラーゼをコードする核酸、 −該核酸の発現を制御している、植物細胞中の機能的プロモーター、 −3′転写終結領域 を含む組換え核酸。 - 【請求項15】 以下のもの、すなわち: −3個以上の炭素原子含む基質を、脂肪鎖を合成するための基質として植物細
胞に使わせる酵素、特にマロニルCoAデカルボキシラーゼ、をコードする核酸
、 −該核酸の発現を制御している、植物細胞中の機能的プロモーター、 −3′転写終結領域 を含む組換え核酸。 - 【請求項16】 その塩基配列が、さらにSAMシンテターゼをコードする
核酸を含むことを特徴とする、請求項12乃至15のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項17】 請求項12乃至16のいずれか1項記載の組換え核酸を含
むベクター。 - 【請求項18】 請求項12乃至16のいずれか1項に記載されるような組
換え核酸、または請求項17によるベクターを含む植物細胞。 - 【請求項19】 産油性の植物細胞、好ましくはセイヨウアブラナ、ヒマワ
リ、ラッカセイ、ダイズ、アマおよびトウモロコシである、請求項18記載の植
物細胞。 - 【請求項20】 請求項18および19のいずれか1項記載の細胞を、少な
くとも1個含むことを特徴とするトランスジェニック植物。 - 【請求項21】 請求項12乃至16のいずれか1項記載の核酸または請求
項17記載のベクターを、少なくともその細胞の少なくとも一部分に含むことを
特徴とする、トランスジェニック植物。 - 【請求項22】 請求項18および19のいずれか1項記載の植物細胞の細
胞培養による分枝脂肪酸の生産方法であって: −それらの成長に適した培地でのそれらの細胞を培養すること、 −細胞または培養物の上清からの分枝脂肪酸を抽出および精製すること を含む方法。 - 【請求項23】 その細胞が、請求項12乃至16のいずれか1項記載の組
換え核酸を含むトランスジェニック植物からの分枝脂肪酸の生産方法において: −該トランスジェニック植物を野外栽培すること、 −該植物の種子を回収すること、 −それらの種子から脂肪酸を抽出すること を含むことを特徴とする方法。 - 【請求項24】 請求項18および19のいずれか1項記載の細胞から再生
された、請求項20または21によるトランスジェニック植物の、分枝脂肪酸の
生産についての使用。 - 【請求項25】 少なくともそのいくらかの細胞が請求項12記載の組換え
核酸を含むトランスジェニック植物の全体または一部の、分枝脂肪酸の生産につ
いての使用。 - 【請求項26】 請求項1乃至11および22および24のいずれか1項記
載の方法によって得られる分枝脂肪酸。 - 【請求項27】 請求項1乃至11および22および24のいずれか1項記
載の方法によって得られる分枝脂肪酸を含む組成物。 - 【請求項28】 請求項1乃至11および22および23のいずれか1項記
載の方法によって得られる脂肪酸エステルの、潤滑油組成物の調製についての使
用。 - 【請求項29】 請求項12記載のような組換え核酸の植物細胞または植物
の部分への導入およびそれらの植物細胞または植物の部分からのトランスジェニ
ック植物の再生を含む、分枝脂肪酸を産生することができるトランスジェニック
植物を調製する方法。
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