JP2002526116A - Therapeutically active proteins in plants - Google Patents

Therapeutically active proteins in plants

Info

Publication number
JP2002526116A
JP2002526116A JP2000574707A JP2000574707A JP2002526116A JP 2002526116 A JP2002526116 A JP 2002526116A JP 2000574707 A JP2000574707 A JP 2000574707A JP 2000574707 A JP2000574707 A JP 2000574707A JP 2002526116 A JP2002526116 A JP 2002526116A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plant
protein
promoter
gene
antigen
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2000574707A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002526116A5 (en
Inventor
ピーター・バーナード・ハイフェッツ
スティーブン・アーサー・ゴフ
アンマリー・ブルーム・タトル
モニカ・エルゼ・グリオット−ベンク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Syngenta Participations AG
Original Assignee
Syngenta Participations AG
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 Syngenta Participations AG filed Critical Syngenta Participations AG
Publication of JP2002526116A publication Critical patent/JP2002526116A/en
Publication of JP2002526116A5 publication Critical patent/JP2002526116A5/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H5/00Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their plant parts; Angiosperms characterised otherwise than by their botanic taxonomy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P27/00Drugs for disorders of the senses
    • A61P27/02Ophthalmic agents
    • A61P27/14Decongestants or antiallergics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/02Immunomodulators
    • A61P37/06Immunosuppressants, e.g. drugs for graft rejection
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/08Antiallergic agents
    • 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)
    • C12N15/8201Methods for introducing genetic material into plant cells, e.g. DNA, RNA, stable or transient incorporation, tissue culture methods adapted for transformation
    • C12N15/8214Plastid transformation
    • 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
    • C12N15/8257Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits for the production of primary gene products, e.g. pharmaceutical products, interferon
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)

Abstract

(57)【要約】 本発明は、好ましくは色素体ゲノムから、または液胞に標的化された治療活性タンパク質を発現するトランスジェニック植物を開示している。本発明はまた、病気の予防または処置を目的とするそれを必要とする宿主への上記トランスジェニック植物の投与について記載している。好ましい態様では、上記植物または上記植物から誘導された成分は宿主に経口投与される。   (57) [Summary] The present invention discloses transgenic plants that express a therapeutically active protein, preferably targeted from the plastid genome or to the vacuole. The present invention also describes the administration of the above transgenic plants to a host in need thereof for the prevention or treatment of a disease. In a preferred embodiment, the plant or a component derived from the plant is administered orally to a host.

Description

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

【0001】 本発明は、概して治療活性タンパク質を発現するトランスジェニック植物に関
するものである。特に、本発明は、細胞内の細胞小器官、好ましくは液胞または
さらに好ましくは植物色素体において治療活性タンパク質を発現する植物に関す
るものである。本発明はまた、上記トランスジェニック植物の治療用途に関する
ものである。
The present invention relates generally to transgenic plants that express therapeutically active proteins. In particular, the invention relates to plants that express therapeutically active proteins in intracellular organelles, preferably in vacuoles or more preferably in plant plastids. The present invention also relates to therapeutic uses of the above transgenic plants.

【0002】 広く多様な病気が、ヒト、ペットおよび家畜を含む動物を苦しめている。これ
らの病気は多大な被害を誘発するだけでなく、重大な経済的損失をもたらす。労
働者が病んでいると働くことができないかまたは生産力が低下し、家畜を襲う病
気により農業収穫高は劇的に減少し得る。人類の文明はどれもそれ独自の薬物療
法でもって病気に対処しており、現行医学は多くの病気と闘ってきたし、現在も
依然として闘い、好結果をもたらしているが、多くの他の病気はまだ治療に抵抗
しているかまたは部分的に治療され得るに過ぎない。
[0002] A wide variety of diseases afflict animals, including humans, pets and livestock. These illnesses not only cause tremendous damage, but also cause significant economic losses. If a worker is ill, they may be unable to work or have reduced productivity, and diseases affecting livestock may dramatically reduce agricultural yields. All human civilizations deal with illnesses with their own medications, and current medicine has struggled with and continues to be successful, but many other illnesses It is still resistant to treatment or can only be partially treated.

【0003】 病気の治療に不利な影響を与える問題には、多数の薬剤にかかる費用またはそ
れらの供給限界がある。すなわち、場合により、特に発展途上国では、少数の患
者しか有効な処置を受けられず、高価な治療は世界全体に及ぶ健康管理システム
に対する重荷となっている。さらに、農業分野では、費用が有効な処置により得
られる利益を大きく越えるため、低収穫高の原因となる病気が不適切に処置され
る場合もある。薬剤によっては高コストとなる重要な一因は、特にタンパク質ま
たはペプチドに基く薬剤に関する経済的生産方法が欠如していることである。現
行医学のうちで見過ごされることもあるが重大な別の問題は、目的とする宿主の
器官または身体部分への治療有効量の薬剤投与に存する。事実、現在利用可能な
送達方法は、例えばアレルギーまたは自己免疫疾患の処置のように必ずしも満足
できるものではない場合もある。薬剤療法に伴う追加的問題は、特に暑い気候に
おけるそれらの輸送であって、高価な冷却設備および高価な製剤を必要とするた
め、さらに費用がかさむ。高価な輸送または投与費用を免れ得る広範で多数の薬
剤が利用できれば非常に有利である。植物は可食性であり高いバイオマス収量を
有し得るため、それらは治療活性タンパク質発現にとって魅力的な候補である。
細胞質プロテアーゼから隔離された細胞区画における治療活性タンパク質の発現
は、植物において治療活性化合物を生産するための特に魅力的な方法である。従
って、全般的に見ると、広範で多様な方法を通して患者または宿主に投与され得
、世界中どこでも容易に入手できる、大量供給できて費用のかからない新規薬剤
に対する要望は依然として満たされていない。
[0003] Problems that adversely affect the treatment of disease include the cost of many drugs or their limited supply. That is, in some cases, especially in developing countries, only a small number of patients receive effective treatment, and expensive treatments are burdening global health care systems. In addition, in the agricultural sector, diseases that cause low yields may be inadequately treated because the costs far outweigh the benefits obtained from effective treatments. An important factor in the high cost of some drugs is the lack of economical production methods, especially for drugs based on proteins or peptides. Another problem that is sometimes overlooked but significant in current medicine resides in administering a therapeutically effective amount of a drug to a target host organ or body part. In fact, currently available delivery methods may not always be satisfactory, for example in the treatment of allergies or autoimmune diseases. An additional problem with drug therapy is their transport, especially in hot climates, which is even more expensive due to the need for expensive cooling equipment and expensive formulations. It would be highly advantageous to have a wide variety of drugs available that would avoid expensive transportation or administration costs. Because plants are edible and can have high biomass yield, they are attractive candidates for therapeutically active protein expression.
Expression of therapeutically active proteins in cellular compartments sequestered from cytoplasmic proteases is a particularly attractive way to produce therapeutically active compounds in plants. Thus, on the whole, the need for new drugs that can be administered to patients or hosts through a wide variety of methods, are readily available anywhere in the world, and are available in large quantities and at low cost remains unmet.

【0004】 本発明では、病気を予防または処置するための薬剤、特にタンパク質に基く薬
剤の大量で費用の安い供給に関する要望に取り組んでいる。従って、本発明は、
治療活性タンパク質を発現し得るトランスジェニック植物、特に細胞内細胞小器
官、好ましくは液胞またはさらに好ましくは植物色素体において治療活性タンパ
ク質を発現し得るトランスジェニック植物を提供する。本発明植物は、望ましく
ない免疫応答の抑制または低減化に関して特に有用である。トランスジェニック
植物で発現されたタンパク質は、広い範囲の送達方法により好ましくは経口的に
宿主に投与され得る。例えば、場合によって、および下記のように、治療活性タ
ンパク質を含む植物または植物材料は、予め抽出または精製せずに、または少し
抽出または精製して経口的に摂取され得る。食餌療法による病気の上記予防また
は処置は、好都合であり、薬剤の費用をかなり低減化させる。別法として、トラ
ンスジェニック植物で発現されたタンパク質は、医学業界でよく知られた方法を
用いて抽出および投与され得る。
[0004] The present invention addresses the need for large and inexpensive supplies of drugs to prevent or treat diseases, especially protein-based drugs. Thus, the present invention
There is provided a transgenic plant capable of expressing the therapeutically active protein, especially a transgenic plant capable of expressing the therapeutically active protein in an intracellular organelle, preferably a vacuole or more preferably a plant plastid. The plants of the present invention are particularly useful for suppressing or reducing unwanted immune responses. The protein expressed in the transgenic plant can be administered to the host, preferably orally, by a wide variety of delivery methods. For example, and optionally and as described below, a plant or plant material containing a therapeutically active protein can be taken orally without prior extraction or purification or with minor extraction or purification. Such prevention or treatment of dietary illness is advantageous and significantly reduces the cost of the drug. Alternatively, proteins expressed in transgenic plants can be extracted and administered using methods well known in the medical arts.

【0005】 特に、本発明は、色素体ゲノムから治療活性タンパク質を発現するトランスジ
ェニック植物に関するものである。本発明による色素体における発現レベルは、
核発現されたトランスジーンのレベルを一定して越える。かかる高レベルの発現
の結果、植物組織1グラム当たりのタンパク質濃度が高くなるため、広い範囲の
治療適用において植物または上記植物から誘導された植物材料が使用され得るこ
とにより待望ではあるが以前から未達成の要望が達成される。さらに、トランス
ジーン発現レベルは、遺伝子サイレンシングが存在しないため長期間にわたって
安定しており、相同的組換えにより色素体ゲノムにおける正確な標的とされた位
置にトランスジーンが挿入されるため位置効果の変化は問題にならない。また、
植物色素体内で発現されたタンパク質は細胞小器官において隔離されたままであ
るため、分解から、特に植物が経口摂取されたとき消化系における分解から好都
合に防御される。また、細胞小器官における隔離により、色素体発現されたトラ
ンスジーンと細胞質環境との相互作用が阻止される。また、植物において発現さ
れたタンパク質が植物のある成分に対する活性を示す場合、この特徴は同じく不
可欠である。また、誘導性色素体発現系は入手可能であり(WO98/1123
5参照)、所望の時点までトランスジーンの発現が制限され得るため、長期間に
わたって高いトランスジーン発現レベルの潜在的に有害な効果が制限される。同
様に、他の細胞内の区画、例えば液胞に向けてターゲッティングされた核ゲノム
から発現されたタンパク質はまた、分解からまたは細胞質環境との有害な相互作
用から保護される。本発明はまた、上記トランスジェニック植物から誘導された
植物性物質を含む治療組成物、治療活性タンパク質の新規発現方法およびヒト、
家畜、ペットおよび他の動物を含む広範な宿主の状態を改善する新規方法を提供
する。また植物由来の治療剤の投与方法も提供される。
[0005] In particular, the present invention relates to transgenic plants that express therapeutically active proteins from the plastid genome. The expression level in the plastid according to the present invention,
Constantly exceeds the level of nuclear expressed transgene. Such high levels of expression result in high protein concentrations per gram of plant tissue, which has been a long-awaited, but unprecedented, opportunity for the use of plants or plant materials derived from such plants in a wide range of therapeutic applications. The desire for achievement is achieved. In addition, transgene expression levels are stable for long periods of time due to the absence of gene silencing, and position effects may occur due to the insertion of the transgene at the precise targeted location in the plastid genome by homologous recombination. Change does not matter. Also,
Because proteins expressed in plant plastids remain sequestered in organelles, they are advantageously protected from degradation, especially in the digestive system when plants are ingested orally. Also, sequestration in organelles prevents the interaction of the plastid-expressed transgene with the cytoplasmic environment. This feature is also essential if the protein expressed in the plant exhibits activity against certain components of the plant. Also, an inducible plastid expression system is available (WO 98/1123).
5), which limits transgene expression to the desired time point, thus limiting the potentially deleterious effects of high transgene expression levels over time. Similarly, proteins expressed from nuclear genomes targeted to other intracellular compartments, such as the vacuole, are also protected from degradation or from deleterious interactions with the cytoplasmic environment. The present invention also provides a therapeutic composition comprising a plant substance derived from the transgenic plant, a novel method for expressing a therapeutically active protein, and a human,
A novel method for improving the condition of a wide range of hosts, including livestock, pets and other animals, is provided. Also provided is a method for administering a plant-derived therapeutic agent.

【0006】 従って、本発明は、宿主、好ましくは治療を必要とする宿主に治療有効量で投
与されたとき治療活性を示す少なくとも1種のタンパク質をコード化する少なく
とも1個のDNA分子を色素体ゲノムに含む植物であって、上記タンパク質(複
数も可)を発現し得る植物を提供する。好ましい態様では、治療活性タンパク質
は、上記植物の色素体に蓄積される。別の好ましい態様において、タンパク質は
植物の可食部分で発現される。別の好ましい態様において、タンパク質は宿主に
経口投与される。別の好ましい態様では、宿主は、脊椎動物、好ましくは哺乳類
、さらに好ましくはヒト、ウシ、ヒツジ、ブタ、イヌまたはネコである。さらに
好ましい態様において、治療活性タンパク質は、抗原、好ましくは免疫活性抗原
である。従って、本発明は、抗原、好ましくは免疫活性抗原をコード化するDN
A分子をその色素体ゲノムに含む植物であって、抗原を発現し得る植物を提供す
る。好ましくは、抗原は植物で発現され、さらに好ましくは、抗原に対する免疫
応答は、植物の宿主による摂取後に低減化される。別の好ましい態様において、
抗原は、好ましくは抗原に対する宿主のトレランスを誘導することにより、例え
ば腸粘膜による接触または摂取により、抗原に対する動物の免疫応答を抑制また
は低減化し得る。好ましい抗原は、アレルゲン、好ましくは空気伝播アレルゲン
、好ましくは花粉アレルゲンである。好ましいアレルゲンの例は、Der f I
、Der f II、Der p IおよびDer p II、Can f II、Lol p
V、Sor h I、Amb a I、好ましくはAmb a I.1、Amb a II、
Aln g I、Cor a I、Bet V I、Fel d I、またはrAed a
1およびrAed a 2である。例えば、本発明の植物で発現されたアレルゲン
はグリコシル化されていない。別の好ましい抗原は、自己抗原、例えばコラーゲ
ン、好ましくはI型またはIII型コラーゲン、II型コラーゲン、ミエリン塩基性
タンパク質、ミエリンプロテオリピドタンパク質、インターフォトレセプター結
合タンパク質、アセチルコリン受容体、S−抗原、インシュリン、グルタミン酸
デヒドロゲナーゼ、島細胞特異抗原またはチログロブリン、または移植抗原、例
えばアロ−またはキセノ移植抗原、例えばMHCタンパク質、好ましくはMHC
II類タンパク質、好ましくはaまたはb鎖である。別の好ましい態様では、免疫
活性抗原は、抗原に対する動物の免疫化を誘導し得る。さらに別の好ましい態様
では、治療活性タンパク質は、血液タンパク質、ホルモン、成長因子、サイトカ
イン、酵素、受容体、結合タンパク質、免疫系タンパク質、翻訳または転写因子
、腫瘍タンパク質(oncoprotein)またはプロト腫瘍タンパク質(proto-oncoprote
in)、乳タンパク質、筋タンパク質、骨髄タンパク質(myeloprotein)、神経刺激
性ペプチドまたは腫瘍増殖抑制タンパク質またはペプチド、例えば両方とも血管
形成を阻害するアンギオスタチンまたはエンドスタチンである。本発明の別の好
ましい態様において、治療活性タンパク質は防腐ペプチド、例えばBPI(殺菌
透過性増強タンパク質)である。さらに別の態様において、免疫系タンパク質は
抗体である。本発明によるDNA分子は、植物の色素体においてDNA分子を発
現し得るプロモーターに機能し得るように結合されている。好ましい態様では、
プロモーターはclpPプロモーターであり、別の好ましい態様では16S r
−RNA遺伝子プロモーターである。本発明の特に好ましい態様では、上記プロ
モーターはトランスアクチベーター伝達プロモーター、特にT7遺伝子10プロ
モーターである。さらに、本発明は、トランスアクチベーターをコード化するD
NA配列を含む異種核発現カセットをさらに含む植物を提供する。好ましい態様
において、トランスアクチベーターはT7ポリメラーゼである。さらに本発明は
、治療を必要とする宿主に治療有効量で投与されたとき治療活性を示すタンパク
質をコード化するDNA分子をその核ゲノムに含む植物を提供し、ここで治療活
性タンパク質は、蚊アレルゲンrAed a 1およびrAed a 2、殺菌透過
性増強タンパク質(BPI)および花粉アレルゲンAmb a I、Amb a I.
1、Amb a II、Amb t V、Aln g I、Cor a I、Lol p V、
Sor hおよびBet V Iから成る群から選択されるものとする。
[0006] Accordingly, the present invention provides a plastid comprising at least one DNA molecule encoding at least one protein that exhibits therapeutic activity when administered to a host, preferably a host in need of treatment, in a therapeutically effective amount. Provided is a plant that is contained in the genome and that can express the protein (s). In a preferred embodiment, the therapeutically active protein is accumulated in the plastids of the plant. In another preferred embodiment, the protein is expressed in an edible part of the plant. In another preferred embodiment, the protein is administered orally to the host. In another preferred embodiment, the host is a vertebrate, preferably a mammal, more preferably a human, cow, sheep, pig, dog or cat. In a further preferred embodiment, the therapeutically active protein is an antigen, preferably an immunoactive antigen. Thus, the present invention relates to a DN encoding an antigen, preferably an immunoreactive antigen.
Provided is a plant comprising an A molecule in its plastid genome, wherein the plant can express an antigen. Preferably, the antigen is expressed in the plant, and more preferably, the immune response to the antigen is reduced after ingestion by the host of the plant. In another preferred embodiment,
The antigen may suppress or reduce the immune response of the animal to the antigen, preferably by inducing host tolerance to the antigen, for example, by contact or ingestion by the intestinal mucosa. Preferred antigens are allergens, preferably airborne allergens, preferably pollen allergens. Examples of preferred allergens are Der f I
, Der f II, Der p I and Der p II, Can f II, Lol p
V, Sorh I, Amb a I, preferably Amb a I.1, Amb a II,
Alng I, Cor a I, Bet VI, Feld I, or rAed a
1 and rAed a 2. For example, the allergen expressed in the plants of the present invention is not glycosylated. Another preferred antigen is an autoantigen, such as collagen, preferably type I or type III collagen, type II collagen, myelin basic protein, myelin proteolipid protein, interphotoreceptor binding protein, acetylcholine receptor, S-antigen, insulin , Glutamate dehydrogenase, islet cell-specific antigen or thyroglobulin, or transplantation antigens, such as allo- or xenotransplantation antigens, such as MHC proteins, preferably MHC
Class II proteins, preferably a or b chains. In another preferred aspect, the immunoreactive antigen is capable of inducing immunization of an animal against the antigen. In yet another preferred embodiment, the therapeutically active protein is a blood protein, hormone, growth factor, cytokine, enzyme, receptor, binding protein, immune system protein, translation or transcription factor, oncoprotein or protooncoprotein (proto-oncoprotein). -oncoprote
in), milk protein, muscle protein, myeloprotein, neurostimulatory peptide or tumor growth inhibitory protein or peptide, such as angiostatin or endostatin, both of which inhibit angiogenesis. In another preferred embodiment of the invention, the therapeutically active protein is a preservative peptide, for example a BPI (bactericidal permeability enhancing protein). In yet another embodiment, the immune system protein is an antibody. A DNA molecule according to the present invention is operably linked to a promoter capable of expressing the DNA molecule in plant plastids. In a preferred embodiment,
The promoter is a clpP promoter, and in another preferred embodiment 16S r
-An RNA gene promoter. In a particularly preferred embodiment of the invention, said promoter is a transactivator transduction promoter, in particular the T7 gene 10 promoter. Further, the present invention provides a transactivator-encoding D
There is provided a plant further comprising a heterologous nuclear expression cassette comprising an NA sequence. In a preferred embodiment, the transactivator is T7 polymerase. The invention further provides a plant comprising in its nuclear genome a DNA molecule encoding a protein that exhibits therapeutic activity when administered to a host in need of treatment in a therapeutically effective amount, wherein the therapeutically active protein is a mosquito. Allergens rAed a1 and rAed a2, bactericidal permeability enhancing protein (BPI) and pollen allergens Amb a I, Amb a I.
1, Amb a II, Amb t V, Alng I, Cor a I, Lol p V,
Sor h and Bet VI.

【0007】 本発明はまた、治療を必要とする宿主に治療有効量で投与されたとき治療活性
を示すタンパク質をコード化するDNA分子をその核ゲノムに含む植物を提供し
、この場合治療活性タンパク質は植物の細胞内細胞小器官に向けてターゲッティ
ングされる。好ましい態様において、治療活性タンパク質は液胞に向けてターゲ
ッティングされる。液胞に向けてターゲッティングされる上記治療活性タンパク
質は、好ましくはアレルゲン、例えばDer f I、Der f II、Der p
IおよびDer p II、Can f II、Lol p V、Sor h I、Amb
a I、好ましくはAmb a I.1、Amb a II、Amb t V、Aln g I
、Cor a I、Bet V I、Fel d IまたはrAed a 1およびrAe
d a 2、自己抗原、例えばコラーゲン、好ましくはI型またはIII型コラーゲ
ン、II型コラーゲン、ミエリン塩基性タンパク質、ミエリンプロテオリピドタン
パク質、インターフォトレセプター結合タンパク質、アセチルコリン受容体、S
−抗原、インシュリン、グルタミン酸デヒドロゲナーゼ、島細胞特異抗原または
チログロブリン、または移植抗原、例えばアロ−またはキセノ移植抗原、例えば
MHCタンパク質、好ましくはMHCII類タンパク質、好ましくはaまたはb鎖
から成る群、または血液タンパク質、ホルモン、成長因子、サイトカイン、酵素
、受容体、結合タンパク質、免疫系タンパク質、翻訳または転写因子、腫瘍タン
パク質(oncoprotein)またはプロト腫瘍タンパク質(proto-oncoprotein)、乳タ
ンパク質、筋タンパク質、骨髄タンパク質(myeloprotein)、神経刺激性ペプチ
ドまたは腫瘍増殖抑制タンパク質またはペプチド、例えば両方とも血管形成を阻
害するアンギオスタチンまたはエンドスタチンから成る群から選択される。別の
好ましい態様において、液胞に向けてターゲッティングされる治療活性タンパク
質は、防腐ペプチド、例えば(殺菌透過性増強タンパク質)である。
The present invention also provides a plant comprising in its nuclear genome a DNA molecule encoding a protein that exhibits therapeutic activity when administered to a host in need of treatment in a therapeutically effective amount, wherein the therapeutically active protein Is targeted to the intracellular organelles of the plant. In a preferred embodiment, the therapeutically active protein is targeted to the vacuole. The therapeutically active protein targeted to the vacuole is preferably an allergen, such as Der f I, Der f II, Der p
I and Der p II, Can f II, Lol p V, Sor h I, Amb
aI, preferably Amb aI.1, Amb a II, Amb t V, Alng I
, Cor a I, Bet VI, Feld I or rAed a 1 and rAe
da2, autoantigens such as collagen, preferably type I or type III collagen, type II collagen, myelin basic protein, myelin proteolipid protein, interphotoreceptor binding protein, acetylcholine receptor, S
An antigen, insulin, glutamate dehydrogenase, islet cell-specific antigen or thyroglobulin, or a transplantation antigen, such as an allo- or xenotransplantation antigen, such as an MHC protein, preferably an MHCII class protein, preferably a or b chain, or blood. Proteins, hormones, growth factors, cytokines, enzymes, receptors, binding proteins, immune system proteins, translation or transcription factors, oncoproteins or proto-oncoproteins, milk proteins, muscle proteins, bone marrow proteins ( myeloprotein), a neurostimulatory peptide or a tumor growth inhibitory protein or peptide, eg, selected from the group consisting of angiostatin or endostatin, both of which inhibit angiogenesis. In another preferred embodiment, the therapeutically active protein targeted to the vacuole is an antiseptic peptide, for example (a bactericidal permeability enhancing protein).

【0008】 さらに好ましい態様において、本発明による植物は可食性植物である。別の好
ましい態様では、植物は双子葉植物、好ましくはタバコ、トマト、大豆またはホ
ウレンソウである。別の態様では、植物は単子葉植物、好ましくはトウモロコシ
またはイネである。
In a further preferred embodiment, the plant according to the invention is an edible plant. In another preferred embodiment, the plant is a dicot, preferably tobacco, tomato, soy or spinach. In another aspect, the plant is a monocotyledonous plant, preferably corn or rice.

【0009】 さらに好ましい態様において、植物におけるタンパク質の発現は調節可能、好
ましくは化学的に調節可能である。別法として、タンパク質の発現は構成的、組
織特異的であるかまたは発達的に調節される。
In a further preferred embodiment, the expression of the protein in the plant is regulatable, preferably chemically regulatable. Alternatively, the expression of the protein is constitutive, tissue specific or developmentally regulated.

【0010】 これにはまた上記植物の種子も含まれ、その場合種子は所望により処理(例、
プライミングまたはコート)および/またはパッケージされていてもよく、例え
ば袋または他の容器に使用説明書と共に入れられていてもよい。本発明による宿
主は脊椎動物、特に哺乳類、さらに特定すればヒト、ウシ、ヒツジ、ブタ、イヌ
またはネコである。
[0010] This also includes seeds of the above plants, wherein the seeds are optionally treated (eg,
Priming or coating) and / or packaged, eg, in a bag or other container, along with instructions for use. A host according to the invention is a vertebrate, especially a mammal, more particularly a human, cow, sheep, pig, dog or cat.

【0011】 さらに本発明は、本発明による植物または上記植物から誘導された植物性物質
を含む組成物であって、治療有効量のタンパク質を含む組成物および植物が宿主
への投与前に加工処理されている組成物を提供する。
The invention further relates to a composition comprising a plant according to the invention or a plant material derived from said plant, wherein said composition comprises a therapeutically effective amount of a protein and said plant is processed prior to administration to a host. Provided compositions.

【0012】 さらに本発明は、宿主の状態を改善するのに有効な量で本発明組成物がそれを
必要とする宿主に投与されており、組成物が宿主に経口投与され、タンパク質が
抗原であることにより、抗原に対する宿主の免疫応答は抑制または低減化され、
抗原が特にアレルゲン、自己抗原または移植抗原である方法を提供する。
Further, the present invention provides that a composition of the present invention is administered to a host in need thereof in an amount effective to improve the condition of the host, wherein the composition is administered orally to the host, and the protein is an antigen. In some cases, the immune response of the host to the antigen is suppressed or reduced,
There is provided a method wherein the antigen is in particular an allergen, an autoantigen or a transplantation antigen.

【0013】 本発明はまた、本発明植物または植物から誘導された植物性物質の治療有効量
を必要とする宿主に投与することを含む、病気の処置または予防方法を提供する
。一実施態様では、病気はアレルギー、自己免疫疾患または移植拒絶である。さ
らに別の実施態様では、治療有効量は宿主に経口投与される。
[0013] The present invention also provides a method for treating or preventing a disease comprising administering to a host in need of a therapeutically effective amount of a plant of the present invention or a plant material derived from the plant. In one embodiment, the disease is an allergy, an autoimmune disease or a transplant rejection. In yet another embodiment, a therapeutically effective amount is administered orally to a host.

【0014】 さらに本発明は、処置または予防を必要とする患者において、例えばトレラン
ス、例えば経口トレランスの誘導により、好ましくは病気、例えばアレルギー、
自己免疫疾患または移植を処置または予防するため、または宿主免疫化のための
医薬として使用される本発明植物を提供する。
Furthermore, the present invention provides a method for treating a disease, eg, an allergy, in a patient in need of treatment or prevention, eg, by inducing tolerance, eg, oral tolerance.
Provided is a plant of the present invention for use as a medicament for treating or preventing an autoimmune disease or transplant, or for immunizing a host.

【0015】 さらに本発明は、処置または予防を必要とする患者において、例えばトレラン
ス、例えば経口トレランスの誘導により、好ましくは病気、例えばアレルギー、
自己免疫疾患または移植を処置または予防するため、または宿主免疫化のための
医薬的食品として使用される本発明植物を提供する。
The invention further provides for the treatment of a patient in need of treatment or prophylaxis, eg, by induction of tolerance, eg, oral tolerance, preferably by illness, eg, allergy,
Provided is a plant of the present invention used as a pharmaceutical food for treating or preventing an autoimmune disease or transplantation, or for immunizing a host.

【0016】 さらに本発明は、治療有効量で必要とする宿主に投与されたとき治療活性を示
すタンパク質をコード化するDNA分子を含む色素体形質転換ベクターであって
、DNA分子が植物色素体におけるDNA分子の発現を指令し得るプロモーター
に機能し得るように結合されているベクターを提供する。好ましい態様では、タ
ンパク質は植物の色素体に蓄積される。別の好ましい態様において、色素体形質
転換ベクターにおけるプロモーターは、clpPプロモーター、16S r−R
NA遺伝子プロモーター、psbAプロモーター、rbcLプロモーターまたは
核トランスアクチベーターにより調節されるトランスアクチベーター伝達プロモ
ーター(例、トランスアクチベーターがT7のときT7遺伝子10プロモーター
)である。
[0016] The invention further provides a plastid transformation vector comprising a DNA molecule encoding a protein that exhibits therapeutic activity when administered to a host in need thereof in a therapeutically effective amount, wherein the DNA molecule is in a plant plastid. A vector operably linked to a promoter capable of directing the expression of a DNA molecule is provided. In a preferred embodiment, the protein is accumulated in the plastids of the plant. In another preferred embodiment, the promoter in the plastid transformation vector is a clpP promoter, 16S r-R
An NA gene promoter, a psbA promoter, an rbcL promoter, or a transactivator transduction promoter regulated by a nuclear transactivator (eg, a T7 gene 10 promoter when the transactivator is T7).

【0017】 本発明は上記形質転換ベクターを含む色素体を提供する。さらに本発明は上記
色素体を含む植物細胞であって、タンパク質を産生し得る植物細胞を提供する。
The present invention provides a plastid containing the above-mentioned transformation vector. The present invention further provides a plant cell containing the plastid, which is capable of producing a protein.

【0018】 さらに本発明は、トランスアクチベーター(好ましくは植物に天然には存在し
ないトランスアクチベーター、好ましくはRNAポリメラーゼまたはDNA結合
タンパク質、例えばT7 RNAポリメラーゼ)、ただし所望により色素体ター
ゲッティング配列、例えば葉緑体ターゲッティング配列(例、植物発現性発現カ
セット)に融合されていてもよいトランスアクチベーターをコードするDNA配
列に機能し得るように結合された、プロモーター、例えば誘導性プロモーター、
例えば創傷誘導性または化学誘導性プロモーター、例えばタバコPR−1aプロ
モーター、または組織もしくは器官特異的プロモーターまたは発達的調節プロモ
ーターを含む異種核発現カセット、および、トランスアクチベーター(例、トラ
ンスアクチベーターがT7 RNAポリメラーゼであるときT7遺伝子10プロ
モーター)により調節され、本発明の治療活性タンパク質をコード化するDNA
分子に機能し得るように結合されているトランスアクチベーター伝達プロモータ
ーを含む異種色素体発現カセットを含む植物を提供し、また、かかる植物の種子
であって、所望により処理(例、下塗りまたは被覆)および/またはパッケージ
されていてもよい、例えば使用説明書と共に袋または他の容器に入れられた種子
も含まれる。
Furthermore, the invention relates to a transactivator (preferably a transactivator not naturally occurring in plants, preferably an RNA polymerase or a DNA binding protein such as T7 RNA polymerase), but optionally a plastid targeting sequence such as a leaf A promoter, eg, an inducible promoter, operably linked to a DNA sequence encoding a transactivator that may be fused to a chloroplast targeting sequence (eg, a plant-expressable expression cassette);
For example, a wound- or chemo-inducible promoter, such as the tobacco PR-1a promoter, or a heterologous nuclear expression cassette containing a tissue or organ-specific or developmentally regulated promoter, and a transactivator (eg, the transactivator is T7 RNA). DNA that is regulated by the T7 gene 10 promoter when it is a polymerase and encodes a therapeutically active protein of the invention
Provided is a plant comprising a heterologous plastid expression cassette comprising a transactivator transduction promoter operably linked to the molecule, and the seed of such a plant, optionally treated (eg, primed or coated) Also included are seeds that may be packaged, for example, in a bag or other container with instructions for use.

【0019】 さらに本発明は、上記植物または植物性物質を含む組成物であって、それを必
要とする宿主に投与されたとき治療上有効である量のタンパク質を含む組成物を
含む。好ましい態様では、植物材料は宿主に投与される前に加工処理される。加
工処理法は、好ましくは食品または飼料業界で常用されるタイプの加工処理法で
ある。別の好ましい態様において、本発明組成物は免疫学的に有効な量の抗原を
含む。
The invention further includes a composition comprising the above plant or plant material, wherein the composition comprises a therapeutically effective amount of the protein when administered to a host in need thereof. In a preferred embodiment, the plant material is processed before being administered to the host. The processing method is preferably a processing method of the type commonly used in the food or feed industry. In another preferred embodiment, the composition of the invention comprises an immunologically effective amount of the antigen.

【0020】 さらに本発明は、本発明の植物または植物性物質を含む医薬組成物および本発
明の植物または植物性物質を含む医薬的食品組成物を提供する。
The present invention further provides a pharmaceutical composition comprising the plant or plant substance of the present invention and a pharmaceutical food composition comprising the plant or plant substance of the present invention.

【0021】 さらに本発明はまた、上記形質転換ベクターにより植物の色素体ゲノムを形質
転換することを含み、好ましくはさらに上記植物において治療活性タンパク質を
発現させることを含む方法を提供する。好ましい態様において、治療活性タンパ
ク質は抗原、好ましくは免疫活性抗原である。
The present invention further provides a method comprising transforming a plastid genome of a plant with the above-mentioned transformation vector, and preferably further comprising expressing a therapeutically active protein in the above-mentioned plant. In a preferred embodiment, the therapeutically active protein is an antigen, preferably an immunoreactive antigen.

【0022】 さらに本発明はまた、宿主の状態を改善するのに有効な量で上記組成物を必要
とする宿主に投与することを含む方法を提供する。好ましくは、この方法は宿主
への組成物の経口投与を含む。
Further, the present invention also provides a method comprising administering to a host in need thereof the above composition in an amount effective to improve the condition of the host. Preferably, the method comprises oral administration of the composition to a host.

【0023】 さらに本発明は、例えば処置または予防を必要とする宿主におけるトレランス
の誘導による、病気、例えばアレルギー、自己免疫疾患または移植拒絶の処置ま
たは予防、または宿主の免疫化方法であって、宿主に本発明植物またはそれに由
来する植物性物質の治療有効量を投与することを含む方法を提供する。
Further, the present invention is a method of treating or preventing a disease, such as an allergy, an autoimmune disease or transplant rejection, or immunizing a host, eg, by inducing tolerance in the host in need of treatment or prevention, comprising the steps of: And a therapeutically effective amount of the plant of the present invention or a plant substance derived therefrom.

【0024】 さらに本発明は、例えば処置または予防を必要とする宿主におけるトレランス
の誘導による、病気の処置または予防、例えばアレルギー、自己免疫疾患または
移植の処置を目的とする、または宿主の免疫化を目的とする医薬の製造における
本発明植物の用途を提供する。
Further, the invention is directed to the treatment or prevention of disease, eg, by treating tolerance or induction of tolerance in a host in need thereof, eg, for the treatment of allergy, autoimmune disease or transplantation, or immunization of a host. It is intended to provide a use of the plant of the present invention in production of a desired medicine.

【0025】 さらに本発明は、例えば処置または予防を必要とする宿主におけるトレランス
の誘導による、病気の処置または予防、例えばアレルギー、自己免疫疾患または
移植の処置を目的とする、または宿主の免疫化を目的とする医薬的食品の製造に
おける本発明植物の用途を提供する。
Further, the invention is directed to the treatment or prevention of a disease, for example, the treatment of an allergy, an autoimmune disease or a transplant, or the immunization of a host, for example by inducing tolerance in the host in need of the treatment or prevention. It is intended to provide a use of the plant of the present invention in production of a target pharmaceutical food.

【0026】 さらに本発明は、免疫活性測定用抗原を製造するための本発明植物の用途を提
供する。
The present invention further provides a use of the plant of the present invention for producing an antigen for measuring an immunological activity.

【0027】 さらに本発明は、本発明植物で発現される抗原に特異的な抗体を提供する。ま
た、本発明植物で発現された抗原とその発現された抗原に特異的な抗体の結合を
妨げる抗体も提供される。
Further, the present invention provides an antibody specific to an antigen expressed in the plant of the present invention. Also provided is an antibody that prevents binding of an antigen expressed in the plant of the present invention and an antibody specific to the expressed antigen.

【0028】 さらに本発明は、本発明によるDNA分子を含む植物の可食部分を含む食物製
品であって、治療有効量で必要とする宿主に投与されたときに治療活性を示す食
物製品を提供する。
The present invention further provides a food product comprising an edible part of a plant comprising a DNA molecule according to the present invention, the food product having a therapeutic activity when administered to a host in need thereof in a therapeutically effective amount. I do.

【0029】 さらに本発明は、本発明DNA分子を含む植物または植物部分から誘導された
農産物であって、治療有効量で必要とする宿主に投与されたときに治療活性を示
す農産物を提供する。
The present invention further provides an agricultural product derived from a plant or plant part comprising a DNA molecule of the present invention, wherein the agricultural product has a therapeutic activity when administered to a host in need thereof in a therapeutically effective amount.

【0030】 さらに本発明はまた、ここに記載された全ての新規製品、製法および用途を提
供する。
Furthermore, the present invention also provides all the novel products, processes and uses described herein.

【0031】 (定義) 広い意味で、「治療活性タンパク質」は、治療有効量で宿主に投与されたとき
宿主の状態に対しプラス方向で貢献する。治療活性タンパク質は、病気に対する
治癒、治療または緩和特性を有し、病気の辛さを改善、緩和、軽減、逆転または
低減化すべく投与され得る。「治療活性タンパク質」はまた、予防特性を有し、
発病を防ぐかまたは上記病気または病状が現れたときにその辛さを減らすべく使
用される。「治療活性タンパク質」の語は、タンパク質またはペプチド全体また
はその治療活性フラグメントを包含する。それはまた、タンパク質またはペプチ
ドの治療活性類似体、またはタンパク質またはペプチドフラグメントの類似体を
包含する。「治療活性タンパク質」の語はまた、協同的または相乗的に作用する
ことにより治療上の利益を提供する複数のタンパク質またはペプチドを包含する
Definitions In a broad sense, a "therapeutically active protein" contributes positively to a host's condition when administered to the host in a therapeutically effective amount. Therapeutically active proteins have curative, therapeutic or palliative properties against the disease and may be administered to ameliorate, alleviate, reduce, reverse or reduce the severity of the disease. "Therapeutically active proteins" also have prophylactic properties,
It is used to prevent the onset of the disease or to reduce the severity of the disease or condition when it appears. The term "therapeutically active protein" encompasses the entire protein or peptide or a therapeutically active fragment thereof. It also includes a therapeutically active analog of a protein or peptide, or an analog of a protein or peptide fragment. The term "therapeutically active protein" also encompasses a plurality of proteins or peptides that act therapeutically or synergistically to provide a therapeutic benefit.

【0032】 治療活性タンパク質の「類似体」は、タンパク質と極めて構造的に関連してい
るためそのタンパク質と同じ生物活性を有するタンパク質を包含する。
“Analogs” of a therapeutically active protein include proteins that are so structurally related to a protein that they have the same biological activity as the protein.

【0033】 「免疫応答」は、抗原による免疫系の活性化から生じる生理学的応答を意味す
る。本発明において、免疫応答は、特に抗原が経口投与されたとき、抗原への暴
露に基いたトレランスの誘導を通して抑制され得る。
“Immune response” means a physiological response that results from the activation of the immune system by an antigen. In the present invention, the immune response can be suppressed through induction of tolerance based on exposure to the antigen, especially when the antigen is administered orally.

【0034】 ここで「免疫活性である」は、例えば免疫応答を刺激するかまたは免疫応答ま
たは炎症状態を抑制または低減化することにより、免疫系を変調し得ることを意
味する。
As used herein, “immunologically active” means that the immune system can be modulated, eg, by stimulating an immune response or suppressing or reducing an immune response or inflammatory condition.

【0035】 「抗原」は、免疫系と、好ましくは特異的な体液性または細胞性免疫を有する
生成物と相互作用することにより「免疫応答」を刺激する物質である。抗原は、
好ましくはポリペプチドであり、「治療活性タンパク質」である。抗原は、ポリ
ペプチド全体またはポリペプチドの一部分を含む。ポリペプチドの上記部分は例
えば抗原のエピトープまたは抗原決定基である。抗原は、1つまたはそれ以上の
エピトープまたは抗原決定基を含み得る。抗原はまた、抗原と極めて構造的に関
連しているためその抗原と同じ生物活性、すなわち同じ免疫活性を有する分子を
含む抗原の「類似体」を包含する。本発明の明細書において、抗原は、例えばア
レルゲン、自己抗原および移植抗原を包含する。
An “antigen” is a substance that stimulates an “immune response” by interacting with the immune system, preferably with products having specific humoral or cellular immunity. The antigen is
Preferably it is a polypeptide and a "therapeutically active protein". An antigen includes the entire polypeptide or a portion of the polypeptide. Said part of the polypeptide is, for example, an epitope of an antigen or an antigenic determinant. An antigen may include one or more epitopes or antigenic determinants. Antigens also include "analogs" of antigens that contain molecules that are so closely related to the antigen that they have the same biological activity, ie, the same immunological activity, as the antigen. In the context of the present invention, antigens include, for example, allergens, autoantigens and transplantation antigens.

【0036】 「エピトープ」は、抗原抗体相互作用において対応する抗体の特異的結合部位
と結合するその能力を決定する抗原の一部分である。
An “epitope” is that portion of an antigen that determines its ability to bind to the specific binding site of the corresponding antibody in an antigen-antibody interaction.

【0037】 「抗原決定基」は、抗原により刺激された免疫応答の特異性を決定する抗原の
部分である。
An “antigenic determinant” is that part of an antigen that determines the specificity of the immune response stimulated by the antigen.

【0038】 「アジュバント」は、抗原と混合され、投与されると、特に抗原と混合され、
注射されると、抗原に対する免疫応答を非特異的に高める物質である。代表的ア
ジュバントは、完全フロイントアジュバント(CFA)または不完全フロイント
アジュバント(Landoら(1981)J.P.Immunol. 126:1526)である。
An “adjuvant” is mixed with an antigen, and when administered, in particular, mixed with the antigen;
It is a substance that, when injected, nonspecifically enhances the immune response to an antigen. Representative adjuvants are complete Freund's adjuvant (CFA) or incomplete Freund's adjuvant (Lando et al. (1981) JPI Immunol. 126: 1526).

【0039】 「自己抗原」は、通常は動物体内から見出されるが、異常な状況、例えば自己
免疫疾患の場合、動物の免疫系によりその動物自体の一部としてはもはや認識さ
れないため、外来物質であるかのごとく免疫系により攻撃される物質を全て包含
する。
“Autoantigens” are usually found within the body of an animal, but are unusual conditions, such as in the case of an autoimmune disease, because they are no longer recognized by the animal's immune system as part of the animal itself. Includes all substances attacked by the immune system as if they were.

【0040】 「アレルゲン」は、宿主のアレルギー反応を誘導する抗原である。“Allergen” is an antigen that induces an allergic reaction in a host.

【0041】 病原体または毒素に対する宿主の「免疫化」は、免疫応答を刺激する一局面で
あり、ここでは免疫系の誘導による病原体または毒素からの宿主の防御を意味す
る。好ましくは即時型免疫応答および免疫記憶の両方が誘導され、好ましくは宿
主の即時型および長期防御性が提供される。毒素の宿主の抗原は免疫化に使用さ
れる。予防接種もまた免疫化の語に包含される。
“Immunization” of a host against a pathogen or toxin is one aspect of stimulating an immune response, and here refers to protecting the host from the pathogen or toxin by inducing the immune system. Preferably, both an immediate immune response and an immune memory are elicited, preferably providing immediate and long term protection of the host. The antigen of the host of the toxin is used for immunization. Vaccination is also included in the term immunization.

【0042】 治療活性タンパク質のそれを必要とする宿主への「投与」は、上記宿主に所望
の有益な効果を与えるのに十分な長さの期間上記タンパク質の治療有効性を保持
する方法で上記宿主に治療活性タンパク質を提供するものとする。
“Administration” of a therapeutically active protein to a host in need thereof is accomplished in a manner that retains the therapeutic efficacy of the protein for a period of time sufficient to provide the desired beneficial effect in the host. The host should be provided with a therapeutically active protein.

【0043】 治療活性タンパク質の「経口投与」は、主として口からの、好ましくは摂食に
よる投与を意味するが、宿主の胃または消化管に上記タンパク質を供給する投与
形態を全て包含するものとする。好ましい態様では、経口投与により、治療活性
タンパク質と腸粘膜との接触が行なわれる。
“Oral administration” of a therapeutically active protein means administration primarily through the mouth, preferably by eating, but is intended to include all dosage forms that provide the protein to the host stomach or gastrointestinal tract. . In a preferred embodiment, oral administration results in contact between the therapeutically active protein and the intestinal mucosa.

【0044】 「宿主」は、本発明の治療活性タンパク質が投与される動物である。「動物」
の語は、ヒト、ウシ、ヒツジ、ブタ、イヌまたはネコを含め、免疫系を有する全
生物形態を包含する。
A “host” is an animal to which a therapeutically active protein of the invention is administered. "animal"
The term encompasses all living forms with an immune system, including humans, cows, sheep, pigs, dogs or cats.

【0045】 「食物」または「食(物製)品」は、ここでは液体または固体食物または食材ま
たは飼料を意味し、ヒトおよび他の動物により摂取される植物、植物部分または
それに由来する植物性物質である。この語は、直接ヒトおよび他の動物に食物と
して与えられ得る生の植物または植物材料またはヒトおよび他の動物に食物とし
て与えられる栄養担体と一緒に加工処理された植物性物質を全て包含するものと
する。植物から得られる材料は、ヒトまたは他の動物により結果的に摂取される
植物の成分を全て含むものとする。
“Food” or “food product” means here a liquid or solid food or foodstuff or feed, and is a plant, plant part or plant derived therefrom that is consumed by humans and other animals. Substance. The term encompasses all raw plants or plant materials that can be fed directly to humans and other animals or plant substances processed together with nutritional carriers that are fed to humans and other animals. And Plant derived material shall include all plant components that are consequently consumed by humans or other animals.

【0046】 「医薬的食品」は、宿主により飲食され、宿主に対する治療効果を有する組成
物を含む。医薬的食品は、例えば本発明の植物またはそれに由来する植物性物質
を含む。医薬的食品は、単独で摂取され得るかまたは医薬業界でよく知られてい
る医薬組成物と組み合わせて投与され得る。医薬的食品はまた、ヒト以外の動物
用の均等内容飼料も含む。
“Pharmaceutical food” includes compositions that are eaten and consumed by the host and have a therapeutic effect on the host. The pharmaceutical food contains, for example, the plant of the present invention or a plant substance derived therefrom. Pharmaceutical foods can be taken alone or in combination with pharmaceutical compositions well known in the pharmaceutical arts. Pharmaceutical foods also include equal-content feeds for non-human animals.

【0047】 ここで使用されている「農産物」は、全体が食される植物、例えばアルファル
ファ新芽、ラディッシュ新芽、小麦新芽などまたは生または調理形態でヒトによ
り消費される植物の可食部分を包含する。可食部分は、根、例えばルタバガ、ビ
ート、ニンジンおよびサツマイモ、塊茎または貯蔵茎、例えばジャガイモ、キク
イモおよびタロイモ、茎、例えばアスパラガスおよびコールラビ、芽、例えば芽
キャベツ、球茎、例えばタマネギおよびニンニク、柄部または葉柄、例えばセロ
リおよびルバーブ、葉、例えばキャベツ、レタス、パセリおよびホウレンソウ、
花蕾、例えばカリフラワー、ブロッコリーおよびアーティチョーク、種子、未成
熟果実、例えばナス、キュウリおよびスイートコーン(トウモロコシ)、または
成熟果実、例えばトマト、コショウ、リンゴ、西洋ナシ、バナナ、オレンジ、ベ
リーなどであり得る。
As used herein, “produce” includes edible parts of plants that are eaten in whole, such as alfalfa shoots, radish shoots, wheat shoots, etc. or plants that are consumed by humans in raw or cooked form. . Edible portions include roots, such as rutabaga, beet, carrots and sweet potatoes, tubers or storage stems, such as potatoes, jerusalem artichokes and taro, stems such as asparagus and kohlrabi, buds such as brussels sprouts, corms such as onions and garlic, stalks. Or petiole, such as celery and rhubarb, leaves, such as cabbage, lettuce, parsley and spinach,
Flower buds can be, for example, cauliflower, broccoli and artichokes, seeds, immature fruits such as eggplant, cucumber and sweet corn (corn), or mature fruits such as tomatoes, peppers, apples, pears, bananas, oranges, berries and the like.

【0048】 「植物」は、あらゆる植物、特に種子植物を包含する。“Plant” includes any plant, especially a seed plant.

【0049】 「植物細胞」は、原形質体および細胞壁を含む、植物の構造的および生理学的
単位を包含する。植物細胞は、分離単一細胞または培養細胞形態、または高度組
織単位、例えば植物組織または植物器官の一部であり得る。
“Plant cell” encompasses the structural and physiological units of a plant, including protoplasts and cell walls. Plant cells can be isolated single cell or cultured cell morphology, or a high tissue unit, such as a part of a plant tissue or plant organ.

【0050】 「植物材料」は、葉、茎、根、種子、花または花部分、果実、花粉、花粉管、
胚珠、胚嚢、卵細胞、接合子、胚、種子、挿し木、細胞または組織培養物、また
は植物の他の部分または生成物があればそれも包含する。
“Plant material” includes leaves, stems, roots, seeds, flowers or flower parts, fruits, pollen, pollen tubes,
The ovule, embryo sac, egg cell, zygote, embryo, seed, cutting, cell or tissue culture, or other parts or products of the plant, if any, are also included.

【0051】 「植物性物質」は、いずれかの発達段階における植物の何らかの部分、好まし
くは経口投与され得る上記部分を包含する。植物性物質には、植物の可食部分、
例えば葉、種子、果実、管、または生または未加工状態で摂取され得る他の植物
部分がある。また植物性物質には、植物の分離フラクション、例えば細胞内細胞
小器官、例えば色素体または液胞がある。また植物性物質には、様々なタイプの
加工処理段階、特に食品または飼料産業で常用される加工処理段階にかけられた
植物の部分がある。上記段階には、植物固体の濃縮または凝縮による例えばペレ
ットの形成、ペーストの製造、乾燥または凍結乾燥、または切断または粉砕によ
る様々な程度の植物の分画化、または植物の液体部分の抽出によるスープ、シロ
ップまたはジュースの製造があるが、これらに限定はされない。また加工処理段
階には、植物または植物性物質の調理が含まれ得る。
“Vegetable material” includes any part of a plant at any stage of development, preferably that part that can be administered orally. Plant substances include edible parts of plants,
For example, leaves, seeds, fruits, tubes, or other plant parts that can be consumed in a raw or raw state. Plant substances also include isolated fractions of plants, such as intracellular organelles, such as plastids or vacuoles. Vegetable substances also include parts of the plant that have been subjected to various types of processing steps, especially processing steps commonly used in the food or feed industry. The above steps include, for example, the formation or formation of pellets by concentration or condensation of plant solids, the production of pastes, the drying or freeze-drying, or the fractionation of plants to varying degrees by cutting or grinding, or the extraction of liquid parts of plants by soup. , Syrup or juice production, but is not limited to these. The processing step can also include cooking of the plant or plant material.

【0052】 「発現」は、植物における内在性遺伝子またはトランスジーンの転写および/
または翻訳を意味する。例えばアンチセンス構築物の場合、発現はアンチセンス
DNAのみの転写を意味し得る。
“Expression” refers to transcription and / or transcription of an endogenous gene or transgene in a plant.
Or mean translation. For example, in the case of an antisense construct, expression can mean transcription of only the antisense DNA.

【0053】 ここで使用されている「発現カセット」は、所望により3'配列、例えば3'調
節配列または終止シグナルに機能し得るように結合されていてもよい興味の対象
であるヌクレオチド配列に機能し得るように結合されたプロモーターを含む、適
当な宿主細胞において特定ヌクレオチド配列の発現を指令し得るDNA配列を意
味する。それはまた、典型的にはヌクレオチド配列の適切な翻訳に必要とされる
配列を含む。コード領域は、通常興味の対象であるタンパク質をコードするが、
興味の対象である機能的RNA、例えばアンチセンスRNAまたはセンスまたは
アンチセンス方向で特定遺伝子、例えばアンチセンスRNAの発現を阻害する非
翻訳RNAについてもコードし得る。興味の対象であるヌクレオチド配列を含む
発現カセットはキメラであり得ることから、ヌクレオチド配列は、組換えDNA
技術により一緒に融合された異なる起点の複数のDNA配列により構成され、そ
の結果天然には見られず、特に形質転換される植物には見られないヌクレオチド
配列が得られる。発現カセットはまた、天然でも存在するが、異種発現に有用な
組換え形態で得られたものであり得る。
As used herein, an “expression cassette” refers to a 3 ′ sequence, eg, a 3 ′ regulatory sequence or a nucleotide sequence of interest that may be operably linked to a termination signal. A DNA sequence capable of directing the expression of a particular nucleotide sequence in a suitable host cell, including an operably linked promoter. It also typically contains sequences required for proper translation of the nucleotide sequence. The coding region typically encodes a protein of interest,
It may also encode a functional RNA of interest, such as an antisense RNA or an untranslated RNA that inhibits the expression of a particular gene in the sense or antisense orientation, such as an antisense RNA. Since the expression cassette containing the nucleotide sequence of interest can be chimeric, the nucleotide sequence is a recombinant DNA
The technique consists of a plurality of DNA sequences of different origin fused together by the technique, resulting in a nucleotide sequence which is not found in nature and especially not found in transformed plants. The expression cassette may also be naturally occurring, but obtained in a recombinant form useful for heterologous expression.

【0054】 しかしながら、一般的には、発現カセットは宿主に関して異種であり、すなわ
ち発現カセットの特定DNA配列は宿主細胞には天然では存在せず、形質転換事
象により宿主細胞または宿主細胞の祖先に導入されたものでなければならない。
発現カセットにおけるヌクレオチド配列の発現は、宿主細胞が何らかの特定外部
刺激因子に暴露されたときのみ転写を開始させる構成的プロモーターまたは誘導
性プロモーターの制御下におかれ得る。多細胞生物、例えば植物の場合、プロモ
ーターはまた、特定組織または器官または発達段階に特異的であり得る。核発現
カセットは、通常植物の核ゲノムに挿入され、上記植物の核ゲノムからの特定ヌ
クレオチド配列の発現を指令し得る。色素体発現カセットは、通常植物の色素体
ゲノムに挿入され、上記植物の色素体ゲノムからの特定ヌクレオチド配列の発現
を指令し得る。色素体発現カセットの場合、色素体ゲノムからヌクレオチド配列
を発現させるためには、追加エレメント、すなわちリボソーム結合部位、または
色素体RNAポリアデニル化およびそれに続く分解を妨げる3'ステム‐ループ
構造が必要とされ得る。
However, in general, the expression cassette is heterologous with respect to the host, ie, the particular DNA sequence of the expression cassette is not naturally present in the host cell, and is introduced into the host cell or host cell ancestor by a transformation event. Must have been done.
Expression of the nucleotide sequence in the expression cassette can be under the control of a constitutive or inducible promoter that initiates transcription only when the host cell is exposed to some particular external stimulus. In the case of a multicellular organism, such as a plant, the promoter may also be specific for a particular tissue or organ or stage of development. A nuclear expression cassette is usually inserted into the nuclear genome of a plant and can direct the expression of a particular nucleotide sequence from the nuclear genome of the plant. The plastid expression cassette is usually inserted into the plastid genome of a plant and can direct the expression of a particular nucleotide sequence from the plastid genome of the plant. In the case of the plastid expression cassette, expression of the nucleotide sequence from the plastid genome requires an additional element, a ribosome binding site, or a 3 'stem-loop structure that prevents plastid RNA polyadenylation and subsequent degradation. obtain.

【0055】 「遺伝子」はコード配列および付随調節配列を指し、その場合コード配列はR
NA、例えばmRNA、rRNA、tRNA、snRNA、センスRNAまたは
アンチセンスRNAに転写される。調節配列の例には、プロモーター配列、5'
および3'非翻訳配列および終止配列がある。存在し得るさらに別のエレメント
は、例えばイントロンである。
“Gene” refers to a coding sequence and associated regulatory sequences, wherein the coding sequence is R
It is transcribed into NA, eg, mRNA, rRNA, tRNA, snRNA, sense RNA or antisense RNA. Examples of regulatory sequences include promoter sequences, 5 '
And 3 'untranslated and termination sequences. Yet another element that may be present is, for example, an intron.

【0056】 ここで使用されている「異種」は、異なる天然または合成起源のものを意味す
る。例えば、宿主細胞が非形質転換宿主細胞には見られない核酸配列により形質
転換される場合、その核酸配列は宿主細胞に関して異種であると言われる。形質
転換核酸は、異種プロモーター、異種コード配列または異種終止配列を含み得る
。別法として、形質転換核酸は完全に異種であり得るかまたは異種および内在性
核酸配列のあらゆる可能な組み合わせを含み得る。同様に、異種とは、同じ天然
の原細胞型から誘導および挿入されるが、非天然状態、例えば異なるコピー数で
、または異なる調節エレメントの制御下で存在するヌクレオチド配列について用
いられる。
As used herein, “heterologous” means of different natural or synthetic origin. For example, if a host cell is transformed with a nucleic acid sequence not found in the untransformed host cell, the nucleic acid sequence is said to be heterologous with respect to the host cell. The transforming nucleic acid can include a heterologous promoter, a heterologous coding sequence or a heterologous termination sequence. Alternatively, the transforming nucleic acid can be completely heterologous or can comprise any possible combination of heterologous and endogenous nucleic acid sequences. Similarly, heterologous is used for nucleotide sequences that are derived and inserted from the same natural progenitor cell type, but that are in a non-native state, eg, at a different copy number or under the control of different regulatory elements.

【0057】 「マーカー遺伝子」は、選択可能またはスクリーニング可能な特性をコード化
する遺伝子である。
A “marker gene” is a gene that encodes a selectable or screenable property.

【0058】 調節DNA配列は、調節DNA配列がコードDNA配列の発現に影響を及ぼす
ように2つの配列が位置している場合、RNAまたはタンパク質をコードするD
NA配列に「機能し得るように結合されている」かまたは「随伴している」と言
われる。
A regulatory DNA sequence is a DNA encoding RNA or protein when two sequences are positioned such that the regulatory DNA sequence affects the expression of the coding DNA sequence.
It is said to be "operably linked" or "associated with" the NA sequence.

【0059】 「調節エレメント」は、ヌクレオチド配列の発現付与に関与する配列を包含す
る。調節エレメントは、興味の対象であるヌクレオチド配列に機能し得るように
結合されたプロモーターおよび所望により3'配列、例えば3'調節配列または終
始シグナルを含む。それらはまた、典型的にはヌクレオチド配列の適切な翻訳に
要求される配列を包含する。
“Regulatory elements” include sequences involved in conferring expression of a nucleotide sequence. Regulatory elements include a promoter operably linked to the nucleotide sequence of interest and optionally a 3 'sequence, such as a 3' regulatory sequence or termination signal. They also typically include sequences required for proper translation of the nucleotide sequence.

【0060】 「細胞内細胞小器官」は、特徴的な構造および機能を有する細胞内器官を包含
する。細胞内細胞小器官は、例えば液胞、色素体、ミトコンドリア、細胞核、小
胞体または原形質膜である。
“Intracellular organelle” encompasses intracellular organelles that have a characteristic structure and function. An intracellular organelle is, for example, a vacuole, plastid, mitochondria, cell nucleus, endoplasmic reticulum or plasma membrane.

【0061】 「ホモプラスミック(homoplasmic)」は、植物、植物組織または植物細胞に
ついて用いられ、その場合色素体は全て遺伝学的に同一である。色素体が形質転
換、突然変異または他の方法で遺伝学的に改変されていない場合これは植物にお
ける正常状態である。異なる組織または発達段階において、色素体は異なる形態
、例えば葉緑体、プロプラスチド(原色素体)、エチオプラスト、アミロプラス
ト、有色体などをとり得る。
“Homoplasmic” is used on plants, plant tissues or plant cells, in which all plastids are genetically identical. This is the normal state in a plant if the plastids have not been transformed, mutated or otherwise genetically modified. At different tissues or stages of development, plastids can take different forms, such as chloroplasts, proplastids (primoplastids), ethioplasts, amyloplasts, chromosomes, and the like.

【0062】 「プロモーター」は、付随したDNA配列の転写を開始させるDNA配列を意
味する。プロモーター領域はまた、遺伝子発現の調節因子として作用するエレメ
ント、例えばアクチベーター、エンハンサーおよび/またはリプレッサーを含み
得る。
“Promoter” means a DNA sequence that initiates transcription of an associated DNA sequence. The promoter region may also include elements that act as regulators of gene expression, such as activators, enhancers and / or repressors.

【0063】 「誘導性プロモーター」は、構成的プロモーターまたは特異組織または器官ま
たは発達段階に特異的なプロモーターとは異なり、植物が何らかの特定外部刺激
因子に暴露されているときのみ転写を開始させるプロモーターである。本発明に
ついて特に好ましいのは、化学誘導性プロモーターおよび創傷誘導性プロモータ
ーである。化学誘導性プロモーターには、植物由来のプロモーター、例えば全身
性後天的耐性経路におけるプロモーター、例えばPRプロモーター、例えばPR
−1、PR−2、PR−3、PR−4およびPR−5プロモーター、特にタバコ
PR−1aプロモーターおよびアラビドプシス(Arabidopsis)PR−1プロモ
ーターがあり、これらは植物がBTHおよび関連化学物質に暴露されたとき転写
を開始させる。米国特許5614395(出典明示により本明細書の一部とする
)、およびWO98/03536(出典明示により本明細書の一部とする)参照
。化学的誘導性プロモーターはまた、受容体仲介系、例えば他の生物体に由来す
るもの、例えばステロイド依存的遺伝子発現、例えばグルココルチコイド、プロ
ゲステロンおよびエストロゲン受容体系、銅依存的遺伝子発現、例えばACE1
に基くもの、テトラサイクリン依存的遺伝子発現、Lacリプレッサー系および
幼若成長ホルモンおよびそのアゴニストにより仲介されるドロソフィラ(Drosop
hila)からのUSP受容体を用いる発現系(WO97/13864に記載、出典
明示により本明細書の一部とする)、並びに例えばWO96/27673に記載
された(出典明示により本明細書の一部とする)、受容体の組み合わせを使用す
る系を含む。追加的な化学的誘導性プロモーターには、エリシター誘導プロモー
ター、セーフナー誘導プロモーターおよびある種のアルコール類およびケトン類
により誘導され得るalcA/alcR遺伝子活性化系(WO93/21334
、キャディックら(1998)Nat Biotechnol 16:177−180、これら
の内容は出典明示により本明細書の一部とする)がある。創傷誘導性プロモータ
ーには、プロテイナーゼ阻害剤に関するプロモーター、例えばジャガイモからの
プロテイナーゼ阻害剤IIプロモーター、および創傷応答経路に関与する他の植物
誘導プロモーター、例えばポリフェニルオキシダーゼのプロモーター、LAPお
よびTDがある。全般的には、C.Gatz、「Chemical Control of Gene Expressio
n」,Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol.(1997)48:89−1
08参照(出典明示により本明細書の一部とする)。
An “inducible promoter” is a promoter that, unlike a constitutive promoter or a promoter specific to a specific tissue or organ or developmental stage, initiates transcription only when a plant is exposed to some particular external stimulus. is there. Particularly preferred for the present invention are chemically inducible promoters and wound inducible promoters. Chemically inducible promoters include plant-derived promoters, such as promoters in the systemic acquired resistance pathway, such as the PR promoter, such as PR
There are -1, PR-2, PR-3, PR-4 and PR-5 promoters, especially the tobacco PR-1a promoter and the Arabidopsis PR-1 promoter, which plants are exposed to BTH and related chemicals. Transfer is started when See U.S. Pat. No. 5,614,395, which is hereby incorporated by reference, and WO 98/03536, which is hereby incorporated by reference. Chemically inducible promoters can also be used in receptor-mediated systems, such as those from other organisms, such as steroid-dependent gene expression, such as the glucocorticoid, progesterone and estrogen receptor systems, copper-dependent gene expression, such as ACE1
, Tetracycline-dependent gene expression, Lac repressor system and Drosopyla mediated by juvenile growth hormone and its agonists (Drosop
hila) using the USP receptor (described in WO 97/13864, which is hereby incorporated by reference), and, for example, described in WO 96/27673 (which is incorporated herein by reference) ) And systems using combinations of receptors. Additional chemically inducible promoters include elicitor inducible promoters, safener inducible promoters and the alcA / alcR gene activation system which can be induced by certain alcohols and ketones (WO 93/21334).
(1998) Nat Biotechnol 16: 177-180, the contents of which are hereby incorporated by reference. Wound-inducible promoters include promoters for proteinase inhibitors, such as the proteinase inhibitor II promoter from potato, and other plant-derived promoters involved in the wound response pathway, such as the promoters for polyphenyloxidase, LAP and TD. In general, see C. Gatz, `` Chemical Control of Gene Expressio
n ", Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. (1997) 48: 89-1.
08 (incorporated herein by reference).

【0064】 「トランスアクチベーター」は、それだけまたは1種またはそれ以上の追加タ
ンパク質と組み合わせて、対応するトランスアクチベーター仲介プロモーターの
制御下でコード領域の転写を誘発し得るタンパク質である。トランスアクチベー
ター系の例にはバクテリオファージT7遺伝子10プロモーターがあり、その転
写活性化は特異的RNAポリメラーゼ、例えばファージT7 RNAポリメラー
ゼに依存的である。トランスアクチベーターは、典型的には、プロモーターを直
接活性化するかまたはリプレッサー遺伝子を不活化することにより、例えばリプ
レッサータンパク質の発現または蓄積を抑制することにより特定プロモーターと
相互作用して転写を開始させ得るRNAポリメラーゼまたはDNA結合タンパク
質である。DNA結合タンパク質は、適当な転写アクチベータードメインに結合
された結合領域(例、GAL4結合領域)を含むキメラタンパク質であり得る。
トランスアクチベーター系の中には、多重トランスアクチベーター、例えばプロ
モーター認識、DNA結合または転写活性化のためにポリメラーゼだけでなく特
異的サブユニット(シグマ因子)も必要とするプロモーターを有するものもあり
得る。トランスアクチベーターは、植物または誘導が行なわれる植物細胞の細胞
内細胞小器官または成分に関して好ましくは異種である。
A “transactivator” is a protein that, alone or in combination with one or more additional proteins, can trigger transcription of a coding region under the control of a corresponding transactivator-mediated promoter. An example of a transactivator system is the bacteriophage T7 gene 10 promoter, the transcriptional activation of which is dependent on a specific RNA polymerase, such as phage T7 RNA polymerase. Transactivators typically interact with a particular promoter to activate transcription by directly activating the promoter or inactivating a repressor gene, for example, by suppressing expression or accumulation of a repressor protein. RNA polymerase or DNA binding protein that can be initiated. The DNA binding protein can be a chimeric protein that includes a binding region (eg, a GAL4 binding region) linked to a suitable transcriptional activator domain.
Some transactivator systems may have multiple transactivators, such as promoters that require not only a polymerase but also a specific subunit (sigma factor) for promoter recognition, DNA binding or transcriptional activation. . The transactivator is preferably heterologous with respect to the intracellular organelles or components of the plant or plant cell from which the induction is performed.

【0065】 「ミニマルプロモーター」は、プロモーターエレメント、特にTATAエレメ
ントを含み、それらは不活性であるかまたは上流活性化の非存在下でプロモータ
ー活性が大きく低減化されている。ミニマルプロモーターに融合された適当な上
流活性化配列および対応する転写因子の存在下では、ミニマルプロモーターが機
能することにより転写が行われ得る。
“Minimal promoters” include promoter elements, especially TATA elements, which are inactive or have greatly reduced promoter activity in the absence of upstream activation. In the presence of a suitable upstream activation sequence fused to the minimal promoter and the corresponding transcription factor, transcription can be effected by the function of the minimal promoter.

【0066】 「組換えDNA技術」は、例えばSambrookら(1989、コールドスプリング
ハーバー、ニューヨーク:コールドスプリングハーバー・ラボラトリー・プレス
)により記載されたDNA配列を一緒に連結するのに使用される方法を包含する
“Recombinant DNA technology” includes, for example, the method used to ligate DNA sequences together as described by Sambrook et al. (1989, Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press). I do.

【0067】 「スクリーニング可能なマーカー遺伝子」は、その発現が形質転換細胞に選択
的利点を付与することはないが、その発現により形質転換細胞が非形質転換細胞
と表現型で区別される遺伝子を包含する。
A “screenable marker gene” refers to a gene whose expression does not confer a selective advantage on transformed cells, but whose expression phenotypes the transformed cells from non-transformed cells. Include.

【0068】 「選択マーカー遺伝子」は、植物細胞におけるその発現が細胞に選択的利点を
与える遺伝子を意味する。選択マーカー遺伝子により形質転換された細胞が有す
る選択的利点は、非形質転換細胞の生長と比べて、負の選択剤、例えば抗生物質
または除草剤の存在下における生長能力によるものであり得る。非形質転換細胞
と比べて、形質転換細胞が有する選択的利点はまた、栄養素、成長因子またはエ
ネルギー源として加えられた化合物をそれらが利用する能力が増強されているか
または新規であることに起因し得る。選択マーカー遺伝子はまた、植物細胞にお
けるその発現が、負および正の両選択的利点を細胞に与える遺伝子または遺伝子
の組み合わせを包含する。
“Selectable marker gene” means a gene whose expression in a plant cell confers a selective advantage on the cell. The selective advantage of cells transformed with a selectable marker gene may be due to the ability to grow in the presence of a negative selection agent, such as an antibiotic or herbicide, as compared to the growth of non-transformed cells. The selective advantage that transformed cells have over non-transformed cells is also due to their enhanced or novel ability to utilize compounds added as nutrients, growth factors or energy sources. obtain. Selectable marker genes also include genes or combinations of genes whose expression in a plant cell confers on the cell both negative and positive selective advantages.

【0069】 「合成的」は、天然配列には存在しない構造特性を含むヌクレオチド配列につ
いて用いられる。例えば、双子葉植物および/または単子葉植物遺伝子のG+C
含量および正常コドン分布に厳密に似ている人工配列は、合成的であると言われ
る。
“Synthetic” is used for nucleotide sequences that contain structural features not present in the native sequence. For example, G + C of dicot and / or monocot genes
Artificial sequences that closely resemble content and normal codon distribution are said to be synthetic.

【0070】 「形質転換」は、細胞へ核酸を導入することを意味する。特に、興味の対象で
ある生物体のゲノムへのDNA分子の安定した組込みを意味する。
“Transformation” means introducing a nucleic acid into a cell. In particular, it refers to the stable integration of DNA molecules into the genome of the organism of interest.

【0071】 (配列リストにおける配列の簡単な記載) 配列番号1 オリゴヌクレオチド 配列番号2 オリゴヌクレオチド 配列番号3 オリゴヌクレオチド 配列番号4 オリゴヌクレオチド 配列番号5 オリゴヌクレオチド 配列番号6 オリゴヌクレオチド 配列番号7 オリゴヌクレオチド 配列番号8 オリゴヌクレオチド 配列番号9 オリゴヌクレオチド 配列番号10 オリゴヌクレオチド 配列番号11 オリゴヌクレオチド 配列番号12 オリゴヌクレオチド 配列番号13 オリゴヌクレオチド 配列番号14 オリゴヌクレオチド 配列番号15 オリゴヌクレオチド 配列番号16 オリゴヌクレオチド 配列番号17 オリゴヌクレオチド 配列番号18 オリゴヌクレオチド 配列番号19 オリゴヌクレオチド 配列番号20 オリゴヌクレオチド 配列番号21 オリゴヌクレオチド 配列番号22 オリゴヌクレオチド 配列番号23 オリゴヌクレオチド 配列番号24 オリゴヌクレオチド 配列番号25 オリゴヌクレオチド 配列番号26 オリゴヌクレオチド 配列番号27 オリゴヌクレオチドT73a_U 配列番号28 オリゴヌクレオチドT73a_L 配列番号29 オリゴヌクレオチドminpsb_U 配列番号30 オリゴヌクレオチドminpsb_L 配列番号31 オリゴヌクレオチド 配列番号32 オリゴヌクレオチド 配列番号33 オリゴヌクレオチド 配列番号34 オリゴヌクレオチド 配列番号35 オリゴヌクレオチド 配列番号36 オリゴヌクレオチド 配列番号37 オリゴヌクレオチドErspU 配列番号38 オリゴヌクレオチドErspL 配列番号39 オリゴヌクレオチドErspovL 配列番号40 オリゴヌクレオチドAmboeU(Brief description of sequence in sequence list) SEQ ID NO: 1 Oligonucleotide SEQ ID NO: 2 Oligonucleotide SEQ ID NO: 3 Oligonucleotide SEQ ID NO: 4 Oligonucleotide SEQ ID NO: 5 Oligonucleotide SEQ ID NO: 6 Oligonucleotide SEQ ID NO: 7 Oligonucleotide SEQ ID NO: 8 Oligonucleotide SEQ ID NO: 9 Oligonucleotide SEQ ID NO: 10 Oligonucleotide SEQ ID NO: 11 Oligonucleotide SEQ ID NO: 12 Oligonucleotide SEQ ID NO: 13 Oligonucleotide SEQ ID NO: 14 Oligonucleotide SEQ ID NO: 15 Oligonucleotide SEQ ID NO: 16 Oligonucleotide SEQ ID NO: 17 Oligonucleotide SEQ ID NO: 18 Oligonucleotide SEQ ID NO: 19 Oligonucleotide SEQ ID NO: 20 Oligonucleotide SEQ ID 21 Oligonucleotide SEQ ID NO: 22 Oligonucleotide SEQ ID NO: 23 Oligonucleotide SEQ ID NO: 24 Oligonucleotide SEQ ID NO: 25 Oligonucleotide SEQ ID NO: 26 Oligonucleotide SEQ ID NO: 27 Oligonucleotide T73a_U SEQ ID NO: 28 Oligonucleotide T73a_L SEQ ID NO: 29 Oligonucleotide minpsb_U SEQ ID NO: 30 Oligo Nucleotides minpsb_L SEQ ID NO: 31 Oligonucleotide SEQ ID NO: 32 Oligonucleotide SEQ ID NO: 33 Oligonucleotide SEQ ID NO: 34 Oligonucleotide SEQ ID NO: 35 Oligonucleotide SEQ ID NO: 36 Oligonucleotide SEQ ID NO: 37 Oligonucleotide ErspU SEQ ID NO: 38 Oligonucleotide ErspL SEQ ID NO: 39 Oligonucleotide E spovL SEQ ID NO: 40 oligonucleotide AmboeU

【0072】 本発明は、治療活性タンパク質、特に抗原を発現するトランスジェニック植物
を開示している。上記タンパク質をコード化するDNA分子は、植物の色素体ゲ
ノムから発現されるかまたは細胞核で発現され、タンパク質は細胞の細胞質ゾル
または細胞内細胞小器官、例えば液胞に向けてターゲッティングされる。本発明
植物は、費用効果の高い方法でタンパク質を発現し得、容易に入手され得る。上
記植物は、費用効果の高い方法で上記タンパク質を多量に発現し得る。さらに、
色素体で発現される治療活性タンパク質は、好都合な形でパッケージされている
ため、精製および加工処理が特に簡易化される。また、かかる区画化により治療
分子が消化中保護され得るため、経口投与に好都合である。本発明によるトラン
スジェニック植物で発現される治療活性タンパク質は、広い範囲の方法によりヒ
ト、ペットまたは家畜を含む宿主に投与され、多様な病気を予防または処置する
ことにより、処置された宿主の状態を改善させ得る。特に、本発明のトランスジ
ェニック植物または上記植物から誘導された植物材料は、宿主により経口摂取さ
れ得、好ましくは抗原に対する宿主トレランスの誘導により、例えばアレルギー
、自己免疫疾患の処置または移植拒絶の予防に使用され得る。本発明はまた、上
記植物または上記植物に由来する植物性物質を含む組成物、例えば医薬組成物、
並びに本発明組成物の投与により宿主の状態を改善する方法を開示している。
The present invention discloses transgenic plants that express a therapeutically active protein, especially an antigen. The DNA molecule encoding the protein is expressed from the plastid genome of the plant or expressed in the cell nucleus, and the protein is targeted to the cytosol or intracellular organelle, eg, vacuole, of the cell. The plants of the present invention can express proteins in a cost-effective manner and can be easily obtained. The plant can express the protein in large amounts in a cost-effective manner. further,
The therapeutically active protein expressed in plastids is conveniently packaged, which particularly simplifies purification and processing. Such compartmentalization is also advantageous for oral administration as the therapeutic molecule can be protected during digestion. The therapeutically active proteins expressed in the transgenic plants according to the present invention can be administered to a host, including humans, pets or livestock, by a wide range of methods to prevent or treat a variety of diseases, thereby altering the condition of the treated host. Can be improved. In particular, the transgenic plants of the invention or plant material derived from said plants can be taken orally by the host, preferably by inducing host tolerance to antigens, for example for the treatment of allergies, autoimmune diseases or the prevention of transplant rejection. Can be used. The present invention also relates to a composition comprising the plant or a plant substance derived from the plant, for example, a pharmaceutical composition,
Also disclosed is a method of improving the condition of a host by administering the composition of the present invention.

【0073】 トランスジェニック植物で発現される治療活性タンパク質 本発明タンパク質は、好ましくは宿主の免疫応答を変調し得、実例は下記で与
えられている。従って、それらは望ましくない免疫応答の処置または予防、例え
ばトレランスの誘導による、例えば宿主の免疫応答の抑制または低減化に使用さ
れ得る。別法として、それらはまた、宿主の免疫系を刺激することにより、病気
、例えば細菌性、寄生虫またはウイルス性疾患に対する宿主の免疫化に貢献また
はそれを誘発し得る。好ましい態様では、単一タンパク質がトランスジェニック
植物で発現される。この場合、幾つかのタンパク質が特定処置に望ましい場合、
各々異なるタンパク質を発現する植物の混合物が使用される。別の好ましい態様
では、幾つかの異なるタンパク質が同じトランスジェニック植物で発現される。
この場合、異なるタンパク質をコード化するDNA分子は、異なる発現カセット
に含まれており、植物に形質転換されるかまたは、別法として、DNA分子は同
じ発現カセットに含まれる。例えば、色素体ゲノムから発現させる場合、異なる
治療活性タンパク質をコード化するDNA分子は、遺伝子工学により発現カセッ
トへ組込まれ、単一ポリシストロン性メッセンジャーRNAを形成し得る。平易
かつ明快にするため、本明細書全体を通して述べられている「ある(一)」治療
活性タンパク質は、「少なくとも1種の」治療活性タンパク質を意味し、1種ま
たはそれ以上のタンパク質を包含するものとする。また、本発明治療活性タンパ
ク質の治療有効量は、単一植物または単一植物から誘導された植物性物質から入
手され得るか、または複数の植物、例えば植物の姉妹細胞から入手され得る。
Therapeutically Active Proteins Expressed in Transgenic Plants The proteins of the present invention can preferably modulate the immune response of the host, examples are provided below. Thus, they can be used for treating or preventing an unwanted immune response, for example by inducing tolerance, for example for suppressing or reducing the immune response of the host. Alternatively, they may also contribute to or induce immunization of the host against a disease, such as a bacterial, parasite or viral disease, by stimulating the host's immune system. In a preferred embodiment, a single protein is expressed in a transgenic plant. In this case, if some proteins are desired for a particular treatment,
A mixture of plants, each expressing a different protein, is used. In another preferred embodiment, several different proteins are expressed in the same transgenic plant.
In this case, the DNA molecules encoding the different proteins are contained in different expression cassettes and are transformed into plants or, alternatively, the DNA molecules are contained in the same expression cassette. For example, when expressed from the plastid genome, DNA molecules encoding different therapeutically active proteins can be engineered into expression cassettes to form a single polycistronic messenger RNA. For purposes of simplicity and clarity, "a" (one) therapeutically active protein as described throughout this specification means "at least one" therapeutically active protein and includes one or more proteins Shall be. Also, a therapeutically effective amount of a therapeutically active protein of the present invention can be obtained from a single plant or a plant material derived from a single plant, or can be obtained from a plurality of plants, such as sister cells of a plant.

【0074】 本発明により形質転換される植物は、単子葉植物または双子葉植物であり、ト
ウモロコシ、小麦、大麦、ライ麦、サツマイモ、豆、エンドウ、チコリ、レタス
、キャベツ、カリフラワー、ブロッコリー、カブ、ラディッシュ、ホウレンソウ
、アスパラガス、タマネギ、ニンニク、コショウ、セロリ、カボチャ、ペポカボ
チャ、麻、ズッキーニ、リンゴ、西洋ナシ、マルメロ、メロン、プラム、チェリ
ー、モモ、ネクタリン、アプリコット、イチゴ、ブドウ、ラズベリー、ブラック
ベリー、パイナップル、アボカド、パパイヤ、マンゴ、バナナ、大豆、トマト、
モロコシ、サトウキビ、テンサイ、ヒマワリ、菜種、クローバー、タバコ、ニン
ジン、綿、アルファルファ、イネ、ジャガイモ、ナスビ、キュウリ、アラビドプ
シス(Arabidopsis)、芝草、観賞植物および木本植物、例えば針葉樹および落
葉樹が含まれ得るが、これらに限定されるわけではない。一旦目的遺伝子が特定
植物種に形質転換されると、それはその種で増殖されるかまたは伝統的育種技術
を用いて、商業的変種を含む同種の他の変種に移され得る。また、本発明には、
可食藻類、例えば単細胞緑藻(例、コナミドリムシ(Chlamydomonas))、多細胞
緑藻(例、アオサ(Ulva))、単細胞紅藻(例、ポルフィリジウム(Porphyridium)
)および多細胞紅藻(例、ポルフィラ(Porphyra))も含まれ、これらは類似方法
で形質転換され得る高等植物の場合と実質的に類似した色素体ゲノムを含む。
The plants transformed according to the present invention are monocotyledonous or dicotyledonous, and may be corn, wheat, barley, rye, sweet potato, beans, pea, chicory, lettuce, cabbage, cauliflower, broccoli, turnip, radish , Spinach, asparagus, onion, garlic, pepper, celery, pumpkin, peppermint, hemp, zucchini, apple, pear, quince, melon, plum, cherry, peach, nectarine, apricot, strawberry, grape, raspberry, blackberry, Pineapple, avocado, papaya, mango, banana, soy, tomato,
Sorghum, sugar cane, sugar beet, sunflower, rapeseed, clover, tobacco, carrot, cotton, alfalfa, rice, potato, eggplant, cucumber, Arabidopsis, turfgrass, ornamental and woody plants, such as conifers and deciduous trees, may be included. However, it is not limited to these. Once the gene of interest has been transformed into a particular plant species, it can be propagated in that species or transferred to other varieties of the same species, including commercial varieties, using traditional breeding techniques. In addition, the present invention,
Edible algae such as unicellular green algae (eg, Chlamydomonas), multicellular green algae (eg, Ulva), unicellular red algae (eg, Porphyridium)
) And multicellular red algae (eg, Porphyra), which contain a plastid genome substantially similar to that of higher plants that can be transformed in a similar manner.

【0075】 (植物色素体における治療活性タンパク質の発現) 本発明は、特に植物の色素体ゲノムからの治療活性タンパク質の発現に関する
ものである。この場合、各植物細胞に存在する環状色素体ゲノムの数千コピーの
幾つかまたは全部は、本発明の治療活性タンパク質をコード化するDNA分子に
より形質転換される。色素体特有の莫大なトランスジーンコピー数により、核発
現遺伝子から一般的に得られる発現レベルを通常大きく越える発現レベルが可能
となる。この高レベル発現により、植物における治療活性タンパク質の生産費用
はさらに低減化され、また例えば植物または植物材料を経口摂取することにより
、アレルギー、自己免疫疾患を処置または移植拒絶を阻止する場合のように、植
物材料において高レベルのタンパク質を必要とする適用例で上記トランスジェニ
ック植物が使用され得る。色素体遺伝子発現はまた、若干の追加的利点を有する
。例えば、遺伝子サイレンシングおよび位置効果変動が存在しないため、トラン
スジーン発現レベルは長時間にわたって安定しており、ポリシストロン性オペロ
ンが単一プロモーターまたは調節配列から同調的に発現され得ることにより、幾
つかのタンパク質が当モル量で生産され得、単為生殖色素体遺伝子の遺伝形質に
より、非常に経済的に重要な作物における外来DNAの花粉伝播が阻止されるた
め、野生または栽培植物へ側方移動する可能性が低減化される。また、色素体ト
ランスジーン組込みは同種組換え方法により行われることから、正確なターゲッ
ティング遺伝子工学技術および遺伝子置換が容易に遂行されることを意味する。
さらに、色素体内で発現されたタンパク質は、細胞小器官で隔離されたままであ
るため、細胞質環境との相互作用が阻止される。また植物で発現されるタンパク
質が植物細胞質ゾルのある成分に対して活性を示すかまたはそれと有害な相互作
用をする場合、この特徴は不可欠である。
(Expression of Therapeutically Active Protein in Plant Plastids) The present invention particularly relates to the expression of therapeutically active proteins from the plastid genome of plants. In this case, some or all of the thousands of copies of the cyclic plastid genome present in each plant cell will be transformed by a DNA molecule encoding a therapeutically active protein of the invention. The huge plastid-specific transgene copy number allows for expression levels that typically exceed expression levels typically obtained from nuclear expressed genes. This high level of expression further reduces the cost of producing the therapeutically active protein in the plant, and as in the case of treating allergies, autoimmune diseases or preventing transplant rejection, for example, by ingesting the plant or plant material orally. The transgenic plants can be used in applications requiring high levels of protein in the plant material. Plastid gene expression also has some additional advantages. For example, due to the absence of gene silencing and position effect variations, transgene expression levels are stable over time, and the polycistronic operon can be expressed synchronously from a single promoter or regulatory sequence, resulting in some Can be produced in equimolar amounts and the genetic traits of the parthenogenetic plastid gene prevent pollen transmission of foreign DNA in very economically important crops, thus migrating laterally to wild or cultivated plants. The possibility of doing so is reduced. In addition, since plastid transgene integration is performed by a homologous recombination method, it means that accurate targeting genetic engineering technology and gene replacement can be easily performed.
In addition, proteins expressed in plastids remain sequestered in organelles, preventing their interaction with the cytoplasmic environment. This feature is also essential if the protein expressed in the plant exhibits activity or interacts detrimentally with certain components of the plant cytosol.

【0076】 色素体形質転換技術は、米国特許番号第5451513、5545817、5
545818および5576198号、PCT出願番号WO95/16783お
よびWO97/32977、および McBrideら、Proc.Natl.Acad.Sci. USA 91
:7301−7305(1994)に十分に記載されており、出典明示により本
明細書の一部とする。バイオリスティックス(biolistics)による色素体形質転
換は、単細胞緑藻クラミドモナス・レインハルジティ(Boyntonら(1988)S
cience、240:1534−1537、出典明示により本明細書の一部とする)
で初めて達成され、そしてこの方法は、シス作用性抗生物質耐性座(スペクチノ
マイシン/ストレプトマイシン耐性)に関する選択性または非光合成突然変異体
表現型の相補性を用いており、すぐにニコチアナ・タバクム(Nicotiana tabacum
)に拡大された(Svabら(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.87:8526
−8530、出典明示により本明細書の一部とする)。
The plastid transformation technique is described in US Pat. No. 5,451,513,
545818 and 5576198, PCT Application Nos. WO95 / 16783 and WO97 / 32977, and McBride et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91.
: 7301-7305 (1994), which is hereby incorporated by reference. Plastid transformation by biolistics is described in Chlamydomonas reinhardtii, a unicellular green alga (Boynton et al. (1988) S
cience, 240: 1534-1537, incorporated herein by reference.)
This method, which uses the selectivity for the cis-acting antibiotic resistance locus (spectinomycin / streptomycin resistance) or the complementation of the non-photosynthetic mutant phenotype, was immediately used in Nicotiana tabacum ( Nicotiana tabacum
(Svab et al. (1990) Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 87: 8526).
-8530, incorporated herein by reference).

【0077】 タバコ色素体形質転換に関する基本的技術は、葉またはカルス組織の粒子ボン
バードまたは選択性抗生物質耐性マーカーの両端に隣接するクローニング色素体
DNA領域を伴うプロトプラストにおけるプラスミドDNAのPEG仲介取り込
みを含む。0.5〜1.5kbフランキング領域は、ターゲッティング配列と呼ば
れ、色素体ゲノムとの相同的組換えを容易にするため、156kbタバコ色素体ゲ
ノムの特異領域の置換または修飾が行なわれる。最初、スペクチノマイシンおよ
び/またはストレプトマイシンに対する耐性を付与する葉緑体16S rDNA
およびrps 12遺伝子における点突然変異が、形質転換に関する選択マーカーと
して使用された(Svab,Z.,Hajdukiewicz,P.および Maliga,P.(1990)Proc.
Natl.Acad.Sci.USA 87、8526−8530、Staub,J.M.および Maliga,P.(
1992)Plant Cell4、39−45、出典明示により本明細書の一部とする)
。この結果、安定したホモプラスミック形質転換体が標的葉の100ボンバード
につき約1回の頻度で得られた。これらのマーカー間におけるクローニング部位
の存在により、外来遺伝子導入のための色素体ターゲッティングベクターが作成
された(Staub,JM.および Maliga,P.、EMBO J.12:601−606(1993
)出典明示により本明細書の一部とする)。劣性rRNAまたはリボソームタン
パク質抗生物質耐性遺伝子を優性選択マーカー、スペクチノマイシン−解毒性酵
素アミノグリコシド−3'−アデニルトランスフェラーゼをコード化する細菌性
aadA遺伝子と置換することにより、形質転換頻度の実質的増加が達成された
(Svab,Z.および Maliga,P.(1993)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 90、913
−917、出典明示により本明細書の一部とする)。以前、このマーカーを用い
ることにより、緑藻クラミドモナス・レインハルジティ(Chlamydomonas reinhar
dtii)の色素体ゲノムの高頻度形質転換が達成されたことがある(Goldschmidt-C
lermont,M.(1991)Nucl.Acids Res. 19、4083−4089、出典明示
により本明細書の一部とする)。最近では、タバコおよび蘚類フィスコミトレラ
・パテンス(Physcomitrella patens)からのプロトプラストの色素体形質転換が
、ポリエチレングリコール(PEG)仲介DNA取込みを用いて達成された(O'
Neillら(1993)Plant J. 3:729−738、Koopら(1996)Planta
199:193−201、両方とも出典明示により本明細書の一部とする)。
粒子ボンバードおよびプロトプラスト形質転換は両方とも本発明の場合には適当
である。本発明の治療活性タンパク質をコード化するDNA分子は、植物色素体
においてDNA分子を発現し得るプロモーターを含む色素体発現カセットへ挿入
される。植物色素体での発現を可能にする好ましいプロモーターは、同じ種また
は異なる種に由来し得る色素体遺伝子のコード領域の5'フランキング領域上流
から分離されたプロモーターであり、それによる天然産物は概して非緑組織に存
在するものを含め大多数の色素体型から見出される。色素体における遺伝子発現
は、核遺伝子発現とは異なっており、原核生物における遺伝子発現とは関連性を
示す(Sternら(1997)Trends in Plant Sciences 2:308−315に記
載、出典明示により本明細書の一部とする)。色素体プロモーターは、一般的に
原核生物プロモーターには典型的な‐35および‐10エレメントを含み、また
色素体プロモーターの中には主として色素体ゲノムでコード化されるエシェリキ
ア・コリ(E.coli)様RNAポリメラーゼにより認識されるものあり、それらはい
わゆるPEP(色素体コード化RNAポリメラーゼ)プロモーターであるが、他
の色素体プロモーターは核コード化RNAポリメラーゼにより認識される(NE
Pプロモーター)。両タイプの色素体プロモーターとも本発明には適している。
色素体プロモーターの例は、clpP遺伝子のプロモーター、例えばタバコcl
pP遺伝子プロモーター(WO97/06250、出典明示により本明細書の一
部とする)およびアラビドプシス(Arabidopsis)clpP遺伝子プロモーター(
アラビドプシス(Arabidopsis)色素体ゲノムにおける71882位および723
71位間に含まれ、その配列は、URLにあるカズサDNAリサーチ・インステ
ィテュートのタカカズ・カネコおよびサトシ・タバタ、ftp://genome-ftp.stanf
ord.edu/pub/arabidopsis/chloroplast/により入手可能となった)である。植物
色素体でDNA分子を発現し得る別のプロモーターは、色素体16Sリボソーム
RNAオペロンの調節領域に由来する(Harrisら、Microbiol.Rev.58:700
−754(1994)、Shinozakiら、EMBO J.5:2043−2049(198
6)、両方とも出典明示により本明細書の一部とする)。植物色素体でDNA分
子を発現させ得るプロモーターの他の例は、psbAプロモーターまたはrbc
Lプロモーターである。色素体発現カセットはまた、好ましくはさらに本発明の
DNA分子に機能し得るように結合された色素体遺伝子3'非翻訳配列(3'UT
R)を含む。非翻訳配列の役割は、好ましくは転写終結ではなく転写RNAの3
'プロセッシングを指令することである。好ましくは、3'UTRは、色素体rp
s16遺伝子3'非翻訳配列またはアラビドプシス(Arabidopsis)色素体psbA
遺伝子3'非翻訳配列である。さらに好ましい態様では、色素体発現カセットは
3'非翻訳配列ではなくポリ−G域を含む。色素体発現カセットはまた、好まし
くはさらに本発明DNA分子に機能し得るように結合された植物色素体において
機能的な5'非翻訳配列(5'UTR)を含む。
The basic technique for tobacco plastid transformation involves PEG-mediated incorporation of plasmid DNA in protoplasts with a particle bombardment of leaf or callus tissue or a cloned plastid DNA region flanked by selectable antibiotic resistance markers. . The 0.5-1.5 kb flanking region, called the targeting sequence, is replaced or modified with a specific region of the 156 kb tobacco plastid genome to facilitate homologous recombination with the plastid genome. First, chloroplast 16S rDNA conferring resistance to spectinomycin and / or streptomycin
And point mutations in the rps12 gene were used as selectable markers for transformation (Svab, Z., Hajdukiewicz, P. and Maliga, P. (1990) Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 87, 8526-8530, Staub, JM and Maliga, P. (
1992) Plant Cell 4, 39-45, incorporated herein by reference.
. As a result, stable homoplasmic transformants were obtained at a frequency of about once per 100 bombardies of the target leaf. The presence of a cloning site between these markers created plastid targeting vectors for foreign gene transfer (Staub, JM. And Maliga, P., EMBO J. 12: 601-606 (1993).
) Incorporated herein by reference). Substituting the recessive rRNA or ribosomal protein antibiotic resistance gene with the bacterial aadA gene encoding the dominant selectable marker, spectinomycin-detoxifying enzyme aminoglycoside-3'-adenyltransferase, resulted in a substantial increase in transformation frequency. (Svab, Z. and Maliga, P. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 913).
−917, incorporated herein by reference.) Previously, by using this marker, the green alga Chlamydomonas reinharti
dtii) has achieved high frequency transformation of the plastid genome (Goldschmidt-C
lermont, M. (1991) Nucl. Acids Res. 19, 4083-4089, which is hereby incorporated by reference. Recently, plastid transformation of protoplasts from tobacco and moss Physcomitrella patens has been achieved using polyethylene glycol (PEG) -mediated DNA incorporation (O ').
Neill et al. (1993) Plant J. 3: 729-738; Koop et al. (1996) Planta.
199: 193-201, both of which are hereby incorporated by reference.)
Particle bombardment and protoplast transformation are both suitable in the present case. A DNA molecule encoding a therapeutically active protein of the invention is inserted into a plastid expression cassette that includes a promoter capable of expressing the DNA molecule in plant plastids. Preferred promoters that allow expression in plant plastids are those that are isolated from the 5 ′ flanking region upstream of the coding region of the plastid gene, which can be from the same or a different species, and that the natural product is generally It is found in most plastid types, including those present in non-green tissues. Gene expression in plastids differs from nuclear gene expression and is related to gene expression in prokaryotes (see Stern et al. (1997) Trends in Plant Sciences 2: 308-315, herein incorporated by reference). Part of the book). Plastid promoters generally contain -35 and -10 elements typical of prokaryotic promoters, and some of the plastid promoters are primarily E. coli encoded by the plastid genome. Are recognized by RNA polymerases, which are so-called PEP (plastid-encoded RNA polymerase) promoters, while other plastid promoters are recognized by nuclear-encoded RNA polymerase (NE
P promoter). Both types of plastid promoters are suitable for the present invention.
Examples of plastid promoters include the promoter of the clpP gene, eg, tobacco cl
pP gene promoter (WO97 / 06250, incorporated herein by reference) and Arabidopsis clpP gene promoter (
Positions 71882 and 723 in the Arabidopsis plastid genome
Contained between position 71, the sequence is located at the URL at Kazusa DNA Research Institute, Takakaz Kaneko and Satoshi Tabata, ftp: //genome-ftp.stanf
ord.edu/pub/arabidopsis/chloroplast/). Another promoter capable of expressing DNA molecules in plant plastids is derived from the regulatory region of the plastid 16S ribosomal RNA operon (Harris et al., Microbiol. Rev. 58: 700).
-754 (1994); Shinozaki et al., EMBO J. 5: 2043-2049 (198
6), both of which are hereby incorporated by reference). Other examples of promoters capable of expressing DNA molecules in plant plastids include the psbA promoter or rbc
L promoter. The plastid expression cassette also preferably includes a plastid gene 3 'untranslated sequence (3'UT) operably linked to a DNA molecule of the present invention.
R). The role of the untranslated sequence is preferably not transcription termination, but rather 3 of the transcribed RNA.
'To direct processing. Preferably, the 3′UTR is a plastid rp
3 'untranslated sequence of s16 gene or Arabidopsis plastid psbA
Gene 3 'untranslated sequence. In a further preferred embodiment, the plastid expression cassette comprises a poly-G region rather than a 3 'untranslated sequence. The plastid expression cassette also preferably further comprises a 5 'untranslated sequence (5'UTR) functional in the plant plastid operably linked to the DNA molecule of the present invention.

【0078】 色素体発現カセットは色素体形質転換ベクターに含まれ、それは、好ましくは
さらに相同的組換えにより色素体ゲノムへ組込むためのフランキング領域を含む
。色素体形質転換ベクターは、所望により少なくとも1個の葉緑体複製起点を含
み得る。本発明はまた、かかる色素体形質転換ベクターにより形質転換された植
物色素体を包含し、この場合DNA分子は植物色素体で発現され得る。本発明は
また、この植物色素体を含む、その子孫を含め、植物または植物細胞を包含する
。好ましい態様では、植物または植物細胞は、その子孫を含め、トランスジェニ
ック色素体についてホモプラスミックである。植物色素体においてDNA分子を
発現させ得る他のプロモーターは、トランスアクチベーター調節プロモーターで
あり、好ましくは発現が行なわれる植物または植物細胞の細胞内細胞小器官また
は成分に関して異種である。これらの場合、トランスアクチベーターをコード化
するDNA分子は、適当な核発現カセットへ挿入され、植物核DNAへ形質転換
される。トランスアクチベーターは、色素体トランシットペプチドを用いて色素
体に向けてターゲッティングされる。トランスアクチベーターおよびトランスア
クチベーター駆動DNA分子は、色素体ターゲッティング配列を補い核プロモー
ターへ機能し得るように結合されたトランスアクチベーターをコード化するDN
A分子を含むトランスジェニック系を選択された色素体形質転換系へ交雑するか
、または色素体ターゲッティング配列を補い核プロモーターへ機能し得るように
結合されたトランスアクチベーターをコード化するDNA分子を含むトランスジ
ェニック系へ目的DNA分子を含む色素体形質転換ベクターを直接形質転換する
ことにより結合される。核プロモーターが誘導性プロモーター、特に化学的誘導
性プロモーターである場合、植物色素体におけるDNA分子の発現は化学的誘導
物質の葉適用により活性化される。かかる誘導性トランスアクチベーター仲介色
素体発現系は、好ましくは厳重に調節され得、誘導前に発現は全く検出され得ず
、誘導後にタンパク質の非常に高い発現および蓄積を伴う。好ましいトランスア
クチベーターは例えばウイルス性RNAポリメラーゼである。このタイプの好ま
しいプロモーターは、単一サブユニットRNAポリメラーゼにより認識されるプ
ロモーター、例えばT7遺伝子10プロモーターであり、これはバクテリオファ
ージT7 DNA依存的RNAポリメラーゼにより認識される。T7ポリメラー
ゼをコード化する遺伝子は、好ましくは核ゲノムへ形質転換され、T7ポリメラ
ーゼは色素体トランシットペプチドを用いて色素体へターゲッティングされる。
遺伝子、例えばウイルス性RNAポリメラーゼ、例えばT7ポリメラーゼをコー
ド化する遺伝子の核発現に適したプロモーターは、下記で記載されている。色素
体におけるDNA分子の発現は構成的であり得るかまたは誘導性であり得る。色
素体におけるDNA分子の発現はまた、器官または組織特異的であり得る。これ
らの種々の態様はWO98/11235に十分に記載されており、出典明示によ
り本明細書の一部とする。
The plastid expression cassette is contained in a plastid transformation vector, which preferably further comprises a flanking region for integration into the plastid genome by homologous recombination. The plastid transformation vector can optionally include at least one chloroplast origin of replication. The invention also encompasses plant plastids transformed with such plastid transformation vectors, wherein the DNA molecule can be expressed in the plant plastid. The invention also includes plants or plant cells, including the plant plastids, including progeny thereof. In a preferred embodiment, the plant or plant cell, including its progeny, is homoplasmic for the transgenic plastid. Other promoters capable of expressing DNA molecules in plant plastids are transactivator-regulated promoters, which are preferably heterologous with respect to the intracellular organelle or component of the plant or plant cell in which expression is performed. In these cases, the DNA molecule encoding the transactivator is inserted into a suitable nuclear expression cassette and transformed into plant nuclear DNA. Transactivators are targeted to plastids using plastid transit peptides. The transactivator and the transactivator-driven DNA molecule comprise a DN encoding the transactivator operably linked to a plastid targeting sequence and operably linked to a nuclear promoter.
Crosses the transgenic system containing the A molecule into a selected plastid transformation system, or comprises a DNA molecule encoding a transactivator operably linked to a plastid targeting sequence and operably linked to a nuclear promoter. Ligation is achieved by directly transforming the plastid transformation vector containing the DNA molecule of interest into the transgenic system. If the nuclear promoter is an inducible promoter, in particular a chemically inducible promoter, the expression of the DNA molecule in the plant plastid is activated by the foliar application of a chemically inducible substance. Such an inducible transactivator-mediated plastid expression system can preferably be tightly regulated, with no detectable expression before induction, with very high expression and accumulation of proteins after induction. Preferred transactivators are, for example, viral RNA polymerases. A preferred promoter of this type is a promoter that is recognized by a single subunit RNA polymerase, such as the T7 gene 10 promoter, which is recognized by a bacteriophage T7 DNA-dependent RNA polymerase. The gene encoding T7 polymerase is preferably transformed into the nuclear genome, and T7 polymerase is targeted to the plastid using a plastid transit peptide.
Suitable promoters for nuclear expression of a gene, eg, a gene encoding a viral RNA polymerase, eg, T7 polymerase, are described below. Expression of DNA molecules in plastids can be constitutive or inducible. Expression of DNA molecules in plastids can also be organ or tissue specific. These various aspects are fully described in WO 98/11235 and are hereby incorporated by reference.

【0079】 (トランスアクチベーターまたは治療活性タンパク質の核発現) 特定トランスジェニック植物で発現させるため、本発明によるヌクレオチド配
列は修飾および最適化を必要とし得る。トランスジェニック植物における低発現
性は、植物では好ましくないコドンを有する異種ヌクレオチド配列に起因し得る
。生物体は全てコドン使用について特異的な優先性を有することが当業界では知
られており、この発明で記載されたヌクレオチド配列のコドンは、植物優先性と
適合すべく改変され、それによりコード化されるアミノ酸は維持され得る。さら
に、植物核における高発現性は、少なくとも35%GC含量、および好ましくは
45%を越えるGC含量を有するコード配列から最も効率よく達成される。さら
に、GC含量が低いヌクレオチド配列は、メッセージを不安定にし得るATTT
Aモチーフおよび不適当なポリアデニル化を誘発し得るAATAAAモチーフの
存在故に植物核ではあまり発現し得ない。好ましい遺伝子配列であれば単子葉植
物および双子葉植物の両植物種で十分に発現され得るが、配列に修飾を加えるこ
とにより、優先性の異なることが既に示されている単子葉植物または双子葉植物
の特異的コドン優先性およびGC含量優先性が説明され得る(Murrayら、Nucl.A
cids Res.17:477−498(1989))。また、DNA分子は、メッセ
ージ先端切除を誘発する非正統的スプライス部位の存在についてスクリーニング
される。DNA分子内で為される必要がある変化、例えば上記のものは全て、例
えば位置指定突然変異導入法、PCR、および特許出願公開EP0385962
、EP0359472およびWO93/07278記載の方法を用いる合成遺伝
子構築法の公知技術を用いて為される。
Nuclear Expression of Transactivators or Therapeutically Active Proteins For expression in certain transgenic plants, nucleotide sequences according to the present invention may require modification and optimization. Low expression in transgenic plants may be due to heterologous nucleotide sequences having codons that are not preferred in plants. It is known in the art that all organisms have specific preferences for codon usage, and the codons of the nucleotide sequences described in this invention have been modified to be compatible with plant preferences, thereby encoding The amino acids used can be maintained. Furthermore, high expression in plant nuclei is most efficiently achieved from coding sequences having a GC content of at least 35%, and preferably greater than 45%. In addition, nucleotide sequences with low GC content may cause ATTT to destabilize the message.
It is poorly expressed in plant nuclei due to the presence of the A motif and the AATAAA motif, which can induce inappropriate polyadenylation. Preferred gene sequences can be adequately expressed in both monocotyledonous and dicotyledonous plant species, but by modifying the sequences monocotyledonous or dicotyledonous plants that have already been shown to differ in preference Plant specific codon preference and GC content preference may be accounted for (Murray et al., Nucl. A
cids Res. 17: 477-498 (1989)). DNA molecules are also screened for the presence of illegitimate splice sites that trigger message truncation. All changes that need to be made within a DNA molecule, such as those described above, are for example site-directed mutagenesis, PCR, and published patent application EP 0385962.
, EP 0359472 and WO 93/07278.

【0080】 有効な翻訳開始のために、開始メチオニンに隣接する配列は修飾を必要とし得
る。例えば、植物において有効であることが知られている配列が含まれ得る。Jo
shiは植物核に適した共通配列を報告しており(NAR 15:6643−6653
(1987))、Clontechは、さらに別の共通翻訳イニシエーターを示唆してい
る(1993/1994カタログ、210頁)。これらの共通配列は本発明DN
A分子による使用に好適である。これらの配列は、ATGも含めてATGまで(
第2アミノ酸は未修飾のままである)、または別法としてATGに続くGTCも
含めてGTCまで(トランスジーンの第2アミノ酸を修飾する可能性を伴う)の
DNA分子を含む構築物に組込まれる。
For efficient translation initiation, sequences adjacent to the initiation methionine may require modification. For example, sequences known to be effective in plants can be included. Jo
shi reports a consensus sequence suitable for plant nuclei (NAR 15: 6643-6653).
(1987)), Clontech suggests yet another common translation initiator (catalog 1993/1994, page 210). These consensus sequences correspond to the DN of the present invention.
Suitable for use with the A molecule. These sequences up to and including ATG (including ATG)
The second amino acid remains unmodified) or, alternatively, is incorporated into constructs containing DNA molecules up to and including the GTC following the ATG (with the potential to modify the second amino acid of the transgene).

【0081】 トランスジェニック植物におけるトランスアクチベーターまたは治療活性タン
パク質をコード化するヌクレオチド配列の発現は、植物において機能的であるこ
とが示されたプロモーターにより駆動される。プロモーターの選択は、発現に関
する時間的および場所的必要条件に左右され、また宿主の種によっても異なる。
植物における本発明DNA分子の発現は構成的または誘導的、例えば化学誘導的
であり得るか、またはDNA分子の発現は器官または組織特異的であり得る。双
子葉植物からの多くのプロモーターが単子葉植物においても機能的であり、逆も
また同じであることが示されたが、理想的には、双子葉植物プロモーターは双子
葉植物での発現用に選択され、単子葉植物プロモーターは単子葉植物での発現用
に選択される。しかしながら、選択されたプロモーターの由来に対する制限は無
い。それらが目的細胞におけるヌクレオチド配列の発現駆動に機能的であれば十
分である。構成的に発現される好ましいプロモーターには、CaMV 35Sお
よび19Sプロモーター、およびアクチンまたはユビキチンをコード化する遺伝
子からのプロモーターがある。この発明のDNA分子はまた、化学的に調節され
るプロモーターの調節下で発現され得る。遺伝子発現の好ましい化学的誘導技術
は、特許出願EP0332104および米国特許5614395に詳述されてい
る。化学的誘導に好ましいプロモーターは、タバコPR−1aプロモーターであ
る。プロモーターの好ましい範ちゅうは、創傷誘導性のものである。創傷部位お
よび植物病原体感染部位で発現される多様なプロモーターが報告されている。理
想的には、かかるプロモーターは感染部位で局所的に活性を示すのみである。こ
の種の好ましいプロモーターには、Stanfordら、Mol.Gen.Genet.215:200
−208(1989)、Xuら、Plant Molec.Biol. 22:573−588(19
93)、Logemannら、Plant Cell 1:151−158(1989)、Rohrmeier
& Lehle、Plant Molec.Biol.22:783−792(1993)、Firekら、Pl
ant Molec.Biol. 22:129−142(1993)、および Warnerら、Plant
J. 3:191−201(1993)により報告されたものがある。好ましい組
織特異的発現パターンには、緑色組織特異的、根特異的、茎特異的、果実特異的
および花特異的なものが含まれる。緑色組織での発現に適したプロモーターには
、光合成に関与する遺伝子を調節する多くのものが含まれ、これらの多くは単子
葉植物および双子葉植物の両方からクローニングされている。好ましいプロモー
ターは、ホスホフェノールカルボキシラーゼ遺伝子からのトウモロコシPEPC
プロモーターである(Hudspeth & Grula、Plant Molec.Biol. 12:579−5
89(1989))。根特異的発現に好ましいプロモーターは、de Framond(FE
BS290:103−106(1991)、EP0452269)により報告され
たものであり、さらに別の好ましい根特異的プロモーターは、T−1遺伝子由来
のものである(de Framondら、FEBS 290:103−106(1991)、E
P0452269)。好ましい茎特異的プロモーターは、米国特許562513
6に記載され、トウモロコシtrpA遺伝子の発現を駆動するものである。本発
明の好ましい態様は、根特異的な方法でDNA分子を発現するトランスジェニッ
ク植物である。さらに別の好ましい態様は、創傷誘導性または病原体感染誘導的
にDNA分子を発現するトランスジェニック植物である。追加的プロモーターは
合成プロモーター、例えばゲルヴィン・スーパーMASプロモーターである(Ni
ら(1995)Plant J. 7:661−676)。
The expression of a nucleotide sequence encoding a transactivator or therapeutically active protein in transgenic plants is driven by a promoter that has been shown to be functional in plants. The choice of promoter will depend on the temporal and local requirements for expression, and will also vary with the host species.
Expression of a DNA molecule of the present invention in a plant may be constitutive or inducible, eg, chemo-inducible, or expression of the DNA molecule may be organ or tissue specific. Although many promoters from dicots have also been shown to be functional in monocots, and vice versa, ideally, dicot promoters are suitable for expression in dicots. A monocot promoter is selected for expression in a monocot plant. However, there are no restrictions on the origin of the selected promoter. It is sufficient if they are functional in driving the expression of the nucleotide sequence in the target cell. Preferred promoters that are constitutively expressed include the CaMV 35S and 19S promoters, and promoters from genes encoding actin or ubiquitin. The DNA molecules of the invention can also be expressed under the control of a chemically regulated promoter. Preferred techniques for chemically inducing gene expression are detailed in patent application EP 0 332 104 and US Pat. No. 5,614,395. A preferred promoter for chemical induction is the tobacco PR-1a promoter. A preferred class of promoters is wound inducible. Various promoters have been reported that are expressed at wound sites and at sites of plant pathogen infection. Ideally, such promoters are only active locally at the site of infection. Preferred promoters of this type include Stanford et al., Mol. Gen. Genet. 215: 200.
-208 (1989); Xu et al., Plant Molec. Biol. 22: 573-588 (19
93), Logemann et al., Plant Cell 1: 151-158 (1989), Rohrmeier
& Lehle, Plant Molec. Biol. 22: 783-792 (1993); Firek et al., Pl.
ant Molec. Biol. 22: 129-142 (1993), and Warner et al., Plant.
J. 3: 191-201 (1993). Preferred tissue-specific expression patterns include green tissue-specific, root-specific, stem-specific, fruit-specific and flower-specific. Promoters suitable for expression in green tissue include many that regulate genes involved in photosynthesis, many of which have been cloned from both monocots and dicots. A preferred promoter is maize PEPC from the phosphophenol carboxylase gene.
Promoter (Hudspeth & Grula, Plant Molec. Biol. 12: 579-5).
89 (1989)). Preferred promoters for root-specific expression are de Framond (FE
BS 290: 103-106 (1991), EP 0452269), and yet another preferred root-specific promoter is from the T-1 gene (de Framond et al., FEBS 290: 103-106 ( 1991), E
P0452269). Preferred stem-specific promoters are described in US Pat.
6, which drives the expression of the maize trpA gene. A preferred embodiment of the present invention is a transgenic plant expressing a DNA molecule in a root-specific manner. Yet another preferred embodiment is a transgenic plant that expresses a DNA molecule in a wound- or pathogen-inducing manner. Additional promoters are synthetic promoters, such as the Gervin Super MAS promoter (Ni
(1995) Plant J. 7: 661-676).

【0082】 適当なプロモーターの選択に加えて、植物核におけるDNA分子発現用構築物
は、好ましくは適当な3'配列、例えば3'調節配列または転写ターミネーターを
含み、異種ヌクレオチド配列の下流に機能し得るように結合される。幾つかのか
かるターミネーターが利用可能であり、当業界では公知である(例、CaMVか
らのtm1、rbcSからのE9)。植物で機能することが知られている利用可
能なものであればいずれのターミネーターでも、この発明の場合には使用され得
る。多様な他の配列が、この発明で記載されたDNA分子のための発現カセット
へ組込まれ得る。これらには、発現を高めることが示された配列、例えばイント
ロン配列(例、Adh1およびbronze1から)およびウイルス性先導配列
(例、TMV、MCMVおよびAMVから)も含まれる。
In addition to selecting a suitable promoter, the construct for expressing a DNA molecule in the plant nucleus preferably contains a suitable 3 ′ sequence, such as a 3 ′ regulatory sequence or transcription terminator, and can function downstream of a heterologous nucleotide sequence. Are combined. Several such terminators are available and known in the art (eg, tm1 from CaMV, E9 from rbcS). Any available terminator known to function in plants can be used in the present invention. A variety of other sequences can be incorporated into the expression cassette for the DNA molecules described in this invention. These also include sequences that have been shown to enhance expression, such as intron sequences (eg, from Adh1 and bronze1) and viral leader sequences (eg, from TMV, MCMV and AMV).

【0083】 別の好ましい態様において、本発明の核発現DNA分子は植物における細胞内
の位置(複数も可)に向けてターゲッティングされる。例えば、治療活性タンパク
質は、細胞からアポプラストへ分泌されるかまたは治療活性タンパク質は特定細
胞内細胞小器官、例えば液胞または小胞体に向けてターゲッティングされる。こ
れは、例えば当業界で公知の技術を用いることによる適当なターゲッティング配
列と本発明DNA分子の融合により達成される。すなわち、アポプラストまたは
液胞に向けてターゲッティングされるため、タンパク質が好ましくは適当なシグ
ナルペプチドを好ましくはそのN末端に含むことにより、細胞小器官に対するタ
ンパク質のターゲッティングが行なわれる。好ましい態様において、本発明のタ
ンパク質は液胞に向けてターゲッティングされる。N末端シグナルペプチドに加
えて、液胞に向けてタンパク質がターゲッティングされるため、タンパク質はま
た、好ましくはさらに液胞ターゲッティング配列、例えばタバコキチナーゼ遺伝
子からのものを好ましくはそのC末端に含む(Neuhausら(1991)Proc.Natl
.Acad.Sci.USA 88、10362−10366)。本発明DNA分子によりコー
ド化されるタンパク質の発現はまた、好ましくは下記で詳述されているタンパク
質のN末端に含まれる、適当な色素体トランシットペプチドを用いて色素体に向
けてターゲッティングされ得る。本発明のタンパク質はまた、例えばミトコンド
リアターゲッティング配列、例えばエヌ・プルムバギニフォリア(N.Plumbaginif
olia)F1−アデノシントリホスファターゼβ−サブユニットとの融合により、
ミトコンドリアに向けてターゲッティングされ得る(Chaumontら(1994)Pl
ant Molecular Biology 24:631−641)。
In another preferred embodiment, the nuclear-expressed DNA molecule of the present invention is targeted to an intracellular location (s) in a plant. For example, the therapeutically active protein is secreted from the cell into the apoplast or the therapeutically active protein is targeted to a particular intracellular organelle, such as the vacuole or endoplasmic reticulum. This can be achieved, for example, by fusing the DNA molecule of the present invention with an appropriate targeting sequence by using techniques known in the art. That is, since the protein is targeted toward apoplasts or vacuoles, the protein preferably includes an appropriate signal peptide, preferably at its N-terminus, to target the protein to organelles. In a preferred embodiment, the proteins of the invention are targeted to vacuoles. Because the protein is targeted to the vacuole in addition to the N-terminal signal peptide, the protein also preferably further comprises a vacuolar targeting sequence, such as from the tobacco chitinase gene, preferably at its C-terminus (Neuhaus et al. (1991) Proc. Natl
Acad. Sci. USA 88, 10362-10366). Expression of the protein encoded by the DNA molecule of the present invention can also be targeted to plastids using a suitable plastid transit peptide, preferably contained at the N-terminus of the protein detailed below. The proteins of the present invention may also include, for example, mitochondrial targeting sequences, such as N. plumbaginifolia.
olia) by fusion with the F1-adenosine triphosphatase β-subunit,
Can be targeted to mitochondria (Chaumont et al. (1994) Pl
ant Molecular Biology 24: 631-641).

【0084】 植物形質転換に適したベクターは、この明細書の他の箇所に記載されている。
アグロバクテリウム(Agrobacterium)仲介形質転換の場合、少なくとも1つのT
−DNAボーダー配列を担うバイナリーベクター(複数も可)が好適であり、直
接遺伝子移入については、いずれのベクターでも適しており、興味の対象である
構築物のみを含む線形DNAが好まれ得る。直接遺伝子移入の場合、単一DNA
種による形質転換または共形質転換が使用され得る(Schocherら、Biotechnolog
y 4:1093−1096(1986))。直接遺伝子移入およびアグロバクテ
リウム(Agrobacteriumu)仲介移入の両場合とも、形質転換は、通常(ただし必ず
ではない)抗生物質(例、カナマイシン、ハイグロマイシンまたはメトトレキセ
ート)または除草剤(例、バスタ/ホスフィノトリシンまたはプロトポルフィリ
ノーゲンオキシダーゼの阻害剤)に対する耐性を与え得る選択マーカーにより行
なわれる。しかしながら、選択マーカーの選別は本発明にとって厳密ではない。
発現カセットおよび形質転換ベクターの例は、下記に詳述されている。
Suitable vectors for plant transformation are described elsewhere in this specification.
In the case of Agrobacterium-mediated transformation, at least one T
-A binary vector (s) carrying a DNA border sequence is preferred, and for direct gene transfer any vector is suitable, and linear DNA containing only the construct of interest may be preferred. Single DNA for direct gene transfer
Species transformation or co-transformation can be used (Schocher et al., Biotechnolog
y 4: 1093-1096 (1986)). For both direct and Agrobacterium-mediated transfer, transformation is usually (but not necessarily) performed with an antibiotic (eg, kanamycin, hygromycin or methotrexate) or a herbicide (eg, vasta / phosphino). (A tricine or an inhibitor of protoporphyrinogen oxidase). However, selection of the selectable marker is not critical to the present invention.
Examples of expression cassettes and transformation vectors are detailed below.

【0085】 この発明のDNA分子は、若干の公知方法で植物細胞へ導入される。当業界の
熟練者にとって、方法の選択が形質転換に関して標的とされる植物のタイプ、す
なわち単子葉植物または双子葉植物により異なり得ることは当然である。植物細
胞の適当な形質転換方法には、顕微注入法(Crosswayら、Bio Techniques 4:
320−334(1986))、電気穿孔法(RiggsおよびBates、Proc.Natl.Ac
ad.Sci.USA 83:5602−5606(1986))、アグロバクテリウム(Ag
robacteriumu)仲介形質転換法(Hincheeら、Biotechnology、6:915−92
1(1988))、直接遺伝子移入法(Paszkowskiら、EMBO J. 3:2717−
2722(1984))、およびアグラシータス、インコーポレイテッド(マデ
ィソン、ウィスコンシン)およびデュポン、インコーポレイテッド(ウィルミン
トン、デラウェア)から入手され得る装置を用いる弾道粒子加速法がある(例え
ば、米国特許4945050、およびMcCabeら、Biotechnology6:923−9
26(1988)参照、また Weissingerら、Annual Rev.Genet.22:421−
477(1988)、Sanfordら、Particulate Science and Technology5:2
7−37(1987)(タマネギ)、Christouら、Plant Physiol.87:671
−674(1988)(大豆)、McCabeら、Bio/Technology 6:923−92
6(1988)(大豆)、Dattaら、Bio/Technology8:736−740(19
90)(イネ)、Kleinら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、85:4305−430
9(1988)(トウモロコシ)、Kleinら、Bio/Technology 6:559−56
3(1988)(トウモロコシ)、Kleinら、Plant Physiol. 91:440−4
44(1988)(トウモロコシ)、Frommら、Bio/Technology 8:833−8
39(1990)、および Gordon-Kammら、Plant Cell 2:603−618(
1990)(トウモロコシ)、Kozielら(Biotechnology11:194−200
(1993))(トウモロコシ)、Shimamotoら、Nature338:274−27
7(1989)(イネ)、Christouら、Biotechnology9:957−962(1
991)(イネ)、ヨーロッパ特許出願EP0332581(カモガヤおよび他
のポーイデアエ(Pooideae))、Vasilら(Biotechnology11:1553−155
8(1993)(小麦))、Weeksら(Plant Physiol.102:1077−10
84(1993)(小麦))、Wanら(Plant Physiol.104:37−48(1
994)(大麦))、Umbeckら、(Bio/Technology5:263−266(198
7)(綿))参照)。
[0085] The DNA molecules of the present invention are introduced into plant cells by several known methods. It will be appreciated by those skilled in the art that the choice of method may vary depending on the type of plant targeted for transformation, ie, monocot or dicot. Suitable transformation methods for plant cells include microinjection (Crossway et al., Bio Techniques 4:
320-334 (1986)), electroporation (Riggs and Bates, Proc. Natl. Ac.
ad.Sci.USA 83: 5602-5606 (1986)), Agrobacterium (Ag
robacteriumu) -mediated transformation method (Hinchee et al., Biotechnology, 6: 915-92).
1 (1988)), direct gene transfer method (Paszkowski et al., EMBO J. 3: 2717-).
2722 (1984)) and ballistic particle acceleration methods using equipment available from Agra Citas, Inc. (Madison, Wis.) And Dupont, Inc. (Wilmington, Del.) (Eg, US Pat. No. 4,945,050, and McCabe). Et al., Biotechnology 6: 923-9.
26 (1988), and Weissinger et al., Annual Rev. Genet. 22: 421-.
477 (1988), Sanford et al., Particulate Science and Technology 5: 2.
7-37 (1987) (onion), Christou et al., Plant Physiol. 87: 671.
-674 (1988) (soybean), McCabe et al., Bio / Technology 6: 923-92.
6 (1988) (soy), Datta et al., Bio / Technology 8: 736-740 (19).
90) (rice), Klein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 85: 4305-430.
9 (1988) (maize), Klein et al., Bio / Technology 6: 559-56.
3 (1988) (maize), Klein et al., Plant Physiol. 91: 440-4.
44 (1988) (maize), Fromm et al., Bio / Technology 8: 833-8.
39 (1990), and Gordon-Kamm et al., Plant Cell 2: 603-618 (
1990) (maize), Koziel et al. (Biotechnology 11: 194-200).
(1993)) (maize), Shimamoto et al., Nature 338: 274-27.
7 (1989) (rice), Christou et al., Biotechnology 9: 957-962 (1
991) (rice), European Patent Application EP 0 323 581 (Camogaya and other Pooideae), Vasil et al. (Biotechnology 11: 1553-155).
8 (1993) (wheat)), Weeks et al. (Plant Physiol. 102: 1077-10).
84 (1993) (wheat)), Wan et al. (Plant Physiol. 104: 37-48 (1)
994) (barley)), Umbeck et al., (Bio / Technology 5: 263-266 (198).
7) (Cotton))).

【0086】 (宿主への治療活性タンパク質の投与) 本発明の利点は、広く多様な方法によりトランスジェニック植物で発現された
治療活性タンパク質が宿主へ投与され得ることであり、例えば経口、経腸、経鼻
、非経口、特に筋肉内または静脈内、直腸、局所、眼、肺による経路または接触
適用による方法がある。好ましい態様では、トランスジェニック植物で発現され
たアレルゲンは宿主へ経口投与される。好ましい態様において、トランスジェニ
ック植物で発現される治療活性タンパク質は抽出され、精製され、そして医薬組
成物の製造に使用される。色素体における発現された治療活性タンパク質の局在
性により、上記抽出および精製は大いに簡易化される。例えば、無傷の色素体を
初めに遠心分離で分離すると、治療活性タンパク質の抽出および精製が容易にな
る。別の好ましい態様では、上記タンパク質の分離に以前から使用されている当
業界で公知の慣用的条件および技術、例えば抽出、沈澱、クロマトグラフィー、
アフィニティー・クロマトグラフィー、電気泳動などによりタンパク質を分離お
よび精製する。上記組成物は、典型的には有効量の治療活性タンパク質を1種ま
たはそれ以上の有機または無機、液体または固体の医薬的に適当な担体材料と一
緒に含有する。本発明に従い製造される治療活性タンパク質は、例えば錠剤、ト
ローチ、分散剤、懸濁剤、溶液、カプセル、クリーム、軟膏、エーロゾル、散剤
薬包または液状溶液といった用量形態で使用され、この場合タンパク質の生物活
性は上記用量形態により破壊されることはないものとする。例えば、タンパク質
は、慣用的混合、造粒、糖衣錠製造、溶解、凍結乾燥または類似方法により医薬
組成物として提供され得る。タンパク質の用量は、患者の体重、年齢並びに身体
および薬物動態状態により異なり、さらに送達方法によっても異なる。
(Administration of Therapeutically Active Protein to Host) An advantage of the present invention is that the therapeutically active protein expressed in the transgenic plant can be administered to the host by a wide variety of methods, including oral, enteral, Methods include nasal, parenteral, especially intramuscular or intravenous, rectal, topical, ocular, pulmonary routes or by contact application. In a preferred embodiment, the allergen expressed in the transgenic plant is administered orally to the host. In a preferred embodiment, the therapeutically active protein expressed in the transgenic plant is extracted, purified and used for the manufacture of a pharmaceutical composition. The localization of the expressed therapeutically active protein in plastids greatly simplifies the extraction and purification. For example, initial separation of intact plastids by centrifugation facilitates extraction and purification of the therapeutically active protein. In another preferred embodiment, conventional conditions and techniques known in the art that have been previously used for the separation of said proteins, such as extraction, precipitation, chromatography,
The protein is separated and purified by affinity chromatography, electrophoresis and the like. The compositions typically contain an effective amount of a therapeutically active protein together with one or more organic or inorganic, liquid or solid, pharmaceutically suitable carrier materials. The therapeutically active protein produced according to the present invention is used in dosage forms such as tablets, troches, dispersions, suspensions, solutions, capsules, creams, ointments, aerosols, powder pills or liquid solutions, in which case the protein The biological activity shall not be destroyed by the above dosage forms. For example, the protein may be provided as a pharmaceutical composition by conventional mixing, granulating, dragee-making, dissolving, lyophilizing or similar methods. The dose of the protein will depend on the patient's weight, age and physical and pharmacokinetic status, and will also depend on the method of delivery.

【0087】 タンパク質が経腸投与される場合、それは固体、半固体、懸濁液またはエマル
ジョン形態で導入され得、水、懸濁剤、乳化剤を含むいずれかの医薬的に許容し
得る担体により調合され得る。本発明タンパク質はまた、特に対象における発病
を阻止するための予防策として投与される場合、または既に確立された病気を改
善または遅延させるために投与される場合、ポンプ手段または持続放出形態によ
り投与され得る。
When the protein is to be administered enterally, it can be introduced in solid, semi-solid, suspension or emulsion form, formulated with any pharmaceutically acceptable carrier, including water, suspensions, emulsifiers. Can be done. The protein of the present invention may also be administered by pump means or sustained release forms, particularly when administered as a precautionary measure to prevent the onset of disease in a subject, or when administered to ameliorate or delay an already established disease. obtain.

【0088】 本発明に従い製造される治療活性タンパク質は、医薬組成物として特に経口投
与に好適である。経口投与用組成物は、乾燥粉末、食材、水性または非水性溶媒
、懸濁液またはエマルジョンとして提供されるタンパク質を含む。非水性溶媒の
例は、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油、魚油および注
射可能有機エステル類である。水性担体には、水、水−アルコール溶液、エマル
ジョンまたは懸濁液、例えば食塩水および緩衝医薬用非経口賦形剤、例えば塩化
ナトリウム溶液、リンゲルデキストロース溶液、デキストロース+塩化ナトリウ
ム溶液、乳糖含有リンゲル液または固定油がある。好ましい態様では、かかる組
成物は、単独で経口摂取されるかまたは食物または飼料または飲料と一緒に摂取
される。
The therapeutically active proteins produced according to the present invention are particularly suitable for oral administration as pharmaceutical compositions. Compositions for oral administration comprise the protein provided as a dry powder, foodstuff, aqueous or non-aqueous solvent, suspension or emulsion. Examples of non-aqueous solvents are propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil, fish oil and injectable organic esters. Aqueous carriers include water, water-alcohol solutions, emulsions or suspensions, such as saline and buffered pharmaceutical parenteral vehicles, such as sodium chloride solution, Ringer's dextrose solution, dextrose + sodium chloride solution, lactose-containing Ringer's solution or the like. There is a fixed oil. In a preferred embodiment, such compositions are taken orally alone or with food or feed or beverages.

【0089】 別の好ましい態様では、本発明の治療活性タンパク質を発現するトランスジェ
ニック植物または上記植物から誘導された植物性物質は、医薬的食品として経口
投与される。上記可食性組成物は、固体形態の場合食されることにより、または
液体形態の場合飲まれることにより消費される。好ましい態様では、トランスジ
ェニック植物性物質は、事前の加工処理段階無しまたは最小限の調理調製後に直
接摂取される。例えば、治療活性タンパク質は、直接食され得る植物部分、例え
ば果実または野菜で発現される。好ましくは、タンパク質は食され得る植物部分
の色素体で発現される。どの植物にせよあらゆるタイプの色素体が本発明に適し
ている。例えば、タンパク質は、ホウレンソウまたはレタス葉緑体、トマト有色
体またはジャガイモアミロプラストで発現される。別の好ましい態様では、植物
は加工処理され、加工処理段階後に回収された植物性物質が摂取される。本発明
で好ましくは使用される加工処理方法は、食物または飼料業界で常用される方法
である。上記方法の最終製品は、まだかなりの量のタンパク質を含んでおり、好
都合に飲食され得る。最終製品はまた、他の食物または飼料形態、例えば塩類、
担体、化学調味料、抗生物質などと混合され、固体、半固体、懸濁液またはエマ
ルジョン形態で消費され得る。別の好ましい態様では、上記方法は、保存段階、
例えば低温殺菌、調理または保存および保蔵剤の添加を含む。本発明ではあらゆ
る植物が使用および加工処理され、可食または飲用植物性物質が製造される。例
えば、タバコ植物が本発明に従い使用される場合、植物または植物性物質を処理
して有害物質、例えばニコチンを除去する必要があり得る。好ましい態様では、
低アルカロイドのタバコ植物が本発明タンパク質の発現に使用される。好ましい
態様では、本発明による可食または飲用植物性物質における治療活性タンパク質
の量を試験する。かかる量は、例えばタンパク質に特異的な抗体を用いるELI
SAまたはウェスタン・ブロット分析により測定される。この測定結果を用いて
、摂取されるタンパク質の量を標準化する。例えば、ジュース、例えばトマトジ
ュースにおける治療活性タンパク質の量は、例えば異なるレベルのタンパク質を
有する製品のバッチを混合することにより測定および調節され、その結果一用量
につき飲まれるジュースの量が標準化され得る。本発明が、医薬的食品として植
物発現治療活性剤を製造および投与する新規で有効な方法を提供することは明ら
かである。
In another preferred embodiment, the transgenic plant expressing the therapeutically active protein of the present invention or a plant substance derived from said plant is administered orally as a pharmaceutical food. The edible composition is consumed by eating in solid form or by drinking in liquid form. In a preferred embodiment, the transgenic botanical is taken directly without prior processing steps or after minimal cooking preparation. For example, therapeutically active proteins are expressed in directly edible plant parts, such as fruits or vegetables. Preferably, the protein is expressed in plastids of edible plant parts. All types of plastids, regardless of the plant, are suitable for the present invention. For example, the protein is expressed in spinach or lettuce chloroplasts, tomato chromoplasts or potato amiloplasts. In another preferred embodiment, the plants are processed and the plant material recovered after the processing step is consumed. The processing method preferably used in the present invention is a method commonly used in the food or feed industry. The final product of the above method still contains significant amounts of protein and can be conveniently eaten and consumed. The final product may also be in other food or feed forms, such as salt,
It can be mixed with carriers, chemical seasonings, antibiotics and the like and consumed in solid, semi-solid, suspension or emulsion form. In another preferred embodiment, the method comprises the step of storing
This includes, for example, pasteurization, cooking or storage and the addition of preservatives. In the present invention, all plants are used and processed to produce edible or drinkable plant material. For example, if tobacco plants are used according to the present invention, it may be necessary to treat the plants or plant matter to remove harmful substances, such as nicotine. In a preferred embodiment,
Low alkaloid tobacco plants are used for expression of the proteins of the invention. In a preferred embodiment, the amount of the therapeutically active protein in the edible or drinkable plant material according to the invention is tested. Such an amount can be determined, for example, by ELISA using an antibody specific for the protein.
Measured by SA or Western blot analysis. The results of this measurement are used to normalize the amount of protein consumed. For example, the amount of therapeutically active protein in a juice, such as tomato juice, can be measured and adjusted, for example, by mixing batches of products with different levels of protein, so that the amount of juice consumed per dose can be standardized. It is clear that the present invention provides a new and effective method of producing and administering plant-expressed therapeutic actives as pharmaceutical foods.

【0090】 植物で生産され、宿主により食される治療活性タンパク質は、消化系により吸
収される。植物または植物材料、特に無傷の植物または植物材料、または軽く加
工処理されただけの植物材料を摂取することの一つの利点は、植物細胞中にタン
パク質が封入または隔離されることである。すなわち、タンパク質は、消化管ま
たは腸へ達する前に上部消化管における消化から少なくともある程度は保護され
得るため、高比率の活性タンパク質が利用可能で摂取される。
The therapeutically active proteins produced in plants and eaten by the host are absorbed by the digestive system. One advantage of consuming a plant or plant material, especially an intact plant or plant material, or a plant that has been lightly processed, is that the protein is encapsulated or sequestered in the plant cells. That is, a high proportion of active protein is available and ingested because the protein can be protected, at least in part, from digestion in the upper gastrointestinal tract before reaching the gastrointestinal tract or intestine.

【0091】 本発明の治療活性タンパク質発現に使用される植物がタバコである場合、未加
工の、いわゆる「F2可溶性タンパク質フラクション」が例えば治療的投与に使
用され得る。追加のフラクション、F1は、未加工タバコ抽出物から高分子タン
パク質複合体の沈澱により製造される。非トランスジェニック植物では、このF
1フラクションは、米国特許4347324で開示されているようにほぼ独占的
にリブロースビス燐酸カルボキシラーゼにより構成される。本発明方法により製
造されるトランスジェニック治療活性タンパク質の中にもF1フラクションへ分
割し得るものがあり得る。この場合、F1フラクションはまた、治療的投与に使
用され得る。
If the plant used for the expression of the therapeutically active protein according to the invention is tobacco, the raw, so-called “F2 soluble protein fraction” can be used, for example, for therapeutic administration. An additional fraction, F1, is produced from the raw tobacco extract by precipitation of the macromolecular protein complex. In non-transgenic plants, this F
One fraction is almost exclusively constituted by ribulose bisphosphate carboxylase as disclosed in US Pat. No. 4,347,324. Some transgenic therapeutically active proteins produced by the method of the present invention may be able to be split into F1 fractions. In this case, the F1 fraction can also be used for therapeutic administration.

【0092】 本発明の治療活性タンパク質に好ましい宿主または受容体は動物である。動物
には、好ましくは脊椎動物、好ましくは哺乳類がある。好ましい哺乳類はヒト、
ペットまたは愛玩動物、例えばネコ、イヌ、げっ歯動物、フェレット、霊長類、
魚類または鳥類、または農耕動物、例えばウシ、ブタ、家禽などである。
[0092] Preferred hosts or receptors for the therapeutically active proteins of the present invention are animals. Animals preferably include vertebrates, preferably mammals. Preferred mammals are humans
Pets or companion animals such as cats, dogs, rodents, ferrets, primates,
Fish or birds, or agricultural animals such as cows, pigs, poultry, and the like.

【0093】 (免疫化) 幾つかの現行ワクチンは、費用のかかる冷蔵を必要とするため、発展途上国で
は容易に入手できない。また、ある種の病原体に対して有効なワクチンは、まだ
十分大量には生産されておらず、または広く配給できるほどまだ十分に安全なわ
けではない。この状況を改善する試みでは、B型肝炎に対して予防接種するとい
う目標でB型肝炎ウイルス表面抗原を植物で発現させ、可食植物を通して投与し
ている(例えば米国特許5484719および5612487参照)。しかしな
がら、ワクチンをコード化する遺伝子は植物核ゲノムから発現され、比較的低収
率でしかワクチンが得られなかったため、可食性ワクチンの効率的な製造は排除
された。また病原性微生物に対する免疫化も、トランスジェニック植物で病原体
の抗原決定因子を発現させ、植物を宿主に経口投与することにより試みられた(
米国特許5654184、5679880、5686079)。しかしながら、
これらの場合でも、植物核ゲノムからのトランスジーンの発現が比較的低レベル
であるため、上記方法の商業的成功は制限されたものであった。従って、本発明
の好ましい態様は、病原体、例えば細菌、寄生虫またはウイルス病原体に対する
宿主の免疫化を誘導し得る抗原を発現させるか、またはトランスジェニック植物
において、特に細胞内細胞小器官、好ましくは液胞、さらに好ましくは植物色素
体において毒素に対し宿主を免疫化することである。本発明植物は、例えばポリ
オ、はしか、流行性耳下腺炎、風疹、天然痘、黄熱病、ウイルス性B型肝炎、イ
ンフルエンザ、狂犬病、アデノウイルス感染症、日本脳炎、水痘、下痢、急性呼
吸器感染症、マラリア、百日咳、ジフテリア、破傷風または新生児破傷風に対す
るヒトの免疫化に使用される。上記タンパク質はまた、病気、例えば馬感染症、
犬ジステンバー、狂犬病、犬肝炎、パルボウイルス腸炎およびネコ白血病、ニュ
ーカッスル病、牛疫、豚コレラ、ブルータングおよび口蹄疫、ブルセラ病、家禽
コレラ、炭疽および黒脚病、並びに原生動物およびぜん虫感染に起因する病気を
防ぐために動物の免疫化でも有利に使用される。本発明植物はまた、様々な毒素
または刺激物質、例えばヘビまたは蜂毒液、蚊の唾液、ウルシに対する、ヒトを
含む動物の免疫化にも使用される。宿主は、好ましくは植物または植物から誘導
された植物性物質の経口摂取により、抗原投与後に免疫化される。免疫学業界で
よく知られているように、本発明抗原含有組成物の免疫活性およびそれによって
組成物の治療有効性を改善する量でアジュバントが組成物に加えられ得る。免疫
系および免疫学的応答に関する情報はまた、Hoodら(1984)Immunology に
記載されている(ザ・ベンジャミン/カミングス・パブリッシング・カンパニー
、インコーポレイテッド、メンロパーク、カリフォルニア)。
Immunization Some current vaccines are not readily available in developing countries because they require costly refrigeration. Also, vaccines that are effective against certain pathogens are not yet produced in large quantities or are still not safe enough to be widely distributed. In an attempt to ameliorate this situation, hepatitis B virus surface antigens are expressed in plants and administered through edible plants with the goal of vaccination against hepatitis B (see, eg, US Pat. Nos. 5,484,719 and 5,612,487). However, efficient production of edible vaccines was ruled out because the vaccine-encoding genes were expressed from the plant nuclear genome and vaccines were obtained only in relatively low yields. Immunization against pathogenic microorganisms has also been attempted by expressing antigenic determinants of the pathogen in transgenic plants and administering the plants orally to the host (
U.S. Pat. No. 5,654,184, 56798880, 5686079). However,
In these cases, too, the relatively low levels of expression of the transgene from the plant nuclear genome have limited the commercial success of the method. Thus, a preferred embodiment of the invention is to express an antigen capable of inducing immunization of a host against a pathogen, such as a bacterial, parasite or viral pathogen, or in a transgenic plant, in particular an intracellular organelle, preferably a fluid. Immunization of the host against toxins in vesicles, more preferably in plant plastids. The plant of the present invention includes, for example, polio, measles, mumps, rubella, smallpox, yellow fever, viral hepatitis B, influenza, rabies, adenovirus infection, Japanese encephalitis, varicella, diarrhea, acute respiration Used for immunization of humans against organ infections, malaria, whooping cough, diphtheria, tetanus or neonatal tetanus. The protein may also be used in diseases such as horse infections,
Canine distensa, rabies, canine hepatitis, parvovirus enteritis and feline leukemia, Newcastle disease, rinderpest, swine cholera, blue tongue and foot-and-mouth disease, brucellosis, poultry cholera, anthrax and blackleg, and protozoan and helminthic infections It is also advantageously used in immunizing animals to prevent disease. The plants of the present invention are also used for immunizing animals, including humans, with various toxins or stimulants, such as snake or bee venom, mosquito saliva, and urushi. The host is immunized after the challenge, preferably by oral ingestion of the plant or plant material derived from the plant. As is well known in the immunology art, an adjuvant can be added to a composition in an amount that improves the immunological activity of the antigen-containing composition of the invention and thereby the therapeutic efficacy of the composition. Information about the immune system and immunological responses is also described in Hood et al. (1984) Immunology (The Benjamin / Cummings Publishing Company, Inc., Menlo Park, Calif.).

【0094】 (寛容化(tolerization)) 望ましくない免疫応答の抑制または低減化に関する医療技術分野もまた改善を
必要としている。動物の免疫系は、様々な特異シグナルに対して作用する分化細
胞および器官の複雑なネットワークである。その主たる機能の一つは、「自己」
および「非自己」を区別することである。この基本特性により、宿主自体に対す
る有害な免疫応答を誘発すること無く侵襲性病原体から宿主が保護され得る。典
型的には、免疫応答は、リンパ系のある種の細胞により提供される細胞応答およ
び抗体により提供される体液応答を特徴とし、免疫系による非自己決定因子の遭
遇により開始され、その結果非自己が破壊される。しかしながら、場合によって
は、自己および非自己間の区別が不完全なこともあるため、自己のある部分に対
して免疫応答が生じ、自己免疫疾患の発病をまねく。他の場合でも、特異的非自
己抗原に対する免疫応答により望ましくない作用、例えば非オートロガス組織ま
たは器官移植の拒絶、または環境決定因子に対するアレルギー応答の発生が誘発
されることもある。これらの場合、免疫応答の有効な抑制または低減化が望まし
い。この目標を達成するために幾つかの方法が試みられてきた。例えば、ある種
の自己免疫疾患は、自己抗原のエーロゾル投与により予防されてきた(米国特許
5641473および5641474)。他の治療上の試みは、抗原に対する宿
主の経口寛容化に基いており、その機構により摂取されたタンパク質が特異的外
来物質または自己抗原に対する通常の免疫応答の抑制または低減化を誘発する(
例えば Weiner(1994)Proc.Natl.Acad.Sci.91、10762−10765
、Friedmanら(1994)、Grandstein RD(編):Mechanisms of Immune Regu
lation,Chem.Immunol. バーゼル、カルガー、58巻、259−290参照)。
経口トレランスに関与する多重機構が存在し、主たるもののうちの2つは活性細
胞抑制またはクローン性アネルギーである。これは、小腸粘膜による吸収に伴う
と考えられる。抗原は消化管で吸収され、分化した粘膜組織、例えば消化管付随
免疫系への進入点であるパイアー斑細胞に向けられる。この誘導された免疫学的
低−または非応答性は、通常ほとんどの個体で行なわれる食物アレルギー抑制に
関連しており、食物成分として消化管に入る多様な潜在的抗原に対する寛容化の
主たる手段である。治療領域では、インシュリンの経口投与により、I型糖尿病
治療ではある程度の軽減が見られ(米国特許5763396)、そしてI型また
はIII型コラーゲンの経口投与により、自己免疫関節炎治療である程度の好結果
が得られた(米国特許5733547)。さらに、多形性II種MHCアロペプチ
ドの経口投与による移植拒絶を抑制する試みが為された(米国特許559369
8)。これら以前の事例では、抗原を天然供給源から精製した。しかしながら、
経口寛容化を有効にするためには、大量の抗原が摂取されなければならない。多
くの抗原、特に空気伝播抗原の場合、それほど大量に入手するのは困難であるか
または費用が高くつき、経口摂取可能な組成物において容易には製造され得ない
。すなわち、上記方法の多くの成功は、経口摂取に利用可能な十分な量のタンパ
ク質が欠乏していることにより妨げられてきた。最近、ある種の移植抗原および
自己抗原のトランスジェニック植物における発現およびそれらの経腸または経口
投与が試みられた(WO95/08347)。しかしながら、この場合もまた核
トランスジーン発現のレベルが比較的低いため、これらの方法からも好ましい成
果は得られないと思われる。
Tolerization The medical arts relating to the suppression or reduction of unwanted immune responses also need improvement. The animal's immune system is a complex network of differentiated cells and organs that act on a variety of specific signals. One of its main functions is “self”
And "non-self." This basic property allows the host to be protected from invasive pathogens without eliciting a deleterious immune response against the host itself. Typically, the immune response is characterized by a cellular response provided by certain cells of the lymphatic system and a humoral response provided by the antibody, initiated by the encounter of non-self-determining factors by the immune system, and Self is destroyed. However, in some cases, the discrimination between self and non-self is incomplete, causing an immune response to certain parts of the self, leading to the development of an autoimmune disease. In other cases, an immune response to specific non-self antigens may also elicit undesirable effects, such as rejection of non-autologous tissue or organ transplants, or the development of an allergic response to environmental determinants. In these cases, effective suppression or reduction of the immune response is desirable. Several approaches have been tried to achieve this goal. For example, certain autoimmune diseases have been prevented by aerosol administration of self antigens (US Patents 5,641,473 and 5,641,474). Other therapeutic attempts are based on oral tolerization of the host to the antigen, by which the ingested protein triggers a suppression or reduction of the normal immune response to specific foreign substances or self-antigens (
For example, Weiner (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. 91, 10762-10765.
, Friedman et al. (1994), Grandstein RD (eds.): Mechanisms of Immune Regu
lation, Chem. Immunol. Basel, Kalgar, vol. 58, 259-290).
There are multiple mechanisms involved in oral tolerance, two of which are active cell suppression or clonal anergy. This is thought to be due to absorption by the small intestinal mucosa. The antigen is absorbed in the gastrointestinal tract and directed to differentiated mucosal tissues, such as Peyer's patch cells, which are entry points into the gastrointestinal tract-associated immune system. This induced immunological hypo- or non-responsiveness is associated with food allergy suppression usually performed in most individuals and is the primary means of tolerizing various potential antigens that enter the gastrointestinal tract as food components. is there. In the therapeutic area, oral administration of insulin has shown some relief in the treatment of type I diabetes (U.S. Pat. No. 5,763,396), and oral administration of type I or type III collagen has shown some success in the treatment of autoimmune arthritis. (US Pat. No. 5,733,547). In addition, attempts have been made to suppress transplant rejection by oral administration of polymorphic type II MHC allopeptide (US Pat. No. 5,559,369).
8). In these earlier cases, the antigen was purified from natural sources. However,
Large amounts of antigen must be taken in order for oral tolerization to be effective. Many antigens, especially airborne antigens, are difficult or expensive to obtain in large quantities and cannot be easily manufactured in orally ingestible compositions. That is, many of the successes of the above methods have been hampered by the lack of sufficient amounts of protein available for oral ingestion. Recently, the expression of certain transplantation and autoantigens in transgenic plants and their enteral or oral administration has been attempted (WO 95/08347). However, again, the relative levels of nuclear transgene expression are relatively low and these methods may not yield favorable results.

【0095】 従って、好ましい態様では、宿主の免疫応答または炎症状態を抑制または低減
化し得る抗原は、植物、特に植物色素体で発現される。好ましくは、上記抗原は
、宿主に経口投与される。上記抗原を発現するトランスジェニック植物は、好ま
しくは一または多数の抗原に対する宿主のトレランスを誘導することにより、病
気、例えばアレルギー、自己免疫疾患または移植拒絶の処置、予防または改善に
特に有益である。経口摂取の場合、抗原を発現する植物または上記植物から誘導
される植物性物質は、生で食されるかまたは加工処理段階、例えば上記加工処理
段階後に飲食される。好ましい態様では、植物または植物性物質の経口摂取の結
果、抗原に対し宿主トレランスが誘導される。本発明は、植物の色素体ゲノムか
ら上記抗原を発現させることにより経口寛容化に使用され得る抗原の豊富で安価
な供給源を初めて提供する。好ましい態様では、この発明で記載されている特異
的ペプチド抗原を過剰発現するように遺伝子操作が加えられた可食性植物は、医
薬的食品に基いた経口寛容化療法にとって理想的な伝達体である。経口トレラン
スを目的とするトランスジェニック植物の使用には、現行方法(細胞培養系にお
ける生化学的精製または組換え発現およびトランスジェニック乳におけるタンパ
ク質発現)を凌ぐ若干の潜在的利点がある。これらの利点には、一用量当たりの
生産コストが低いこと、哺乳類病原体伝染の危険度が小さいこと、または抗原含
有植物または植物材料が食物として直接消費される場合に精製、加工処理または
封入の必要が無いかまたは限られていることがある。
Thus, in a preferred embodiment, the antigen capable of suppressing or reducing the immune response or inflammatory state of the host is expressed in plants, especially plant plastids. Preferably, the antigen is administered orally to the host. Transgenic plants expressing the above antigens are particularly useful for treating, preventing or ameliorating diseases such as allergies, autoimmune diseases or transplant rejections, preferably by inducing host tolerance to one or more antigens. In the case of oral ingestion, plants expressing the antigen or plant substances derived from said plants are eaten raw or eaten or processed after the processing step, for example after the processing step. In a preferred embodiment, oral tolerance of the plant or plant material results in induction of host tolerance to the antigen. The present invention provides, for the first time, a rich and inexpensive source of antigens that can be used for oral tolerization by expressing the antigens from the plastid genome of plants. In a preferred embodiment, edible plants that have been genetically engineered to overexpress the specific peptide antigens described in this invention are ideal vehicles for pharmaceutical food-based oral tolerization therapies. . The use of transgenic plants for oral tolerance has some potential advantages over current methods (biochemical purification or recombinant expression in cell culture systems and protein expression in transgenic milk). These advantages include low production costs per dose, low risk of transmission of mammalian pathogens, or the need for purification, processing or encapsulation when antigen-containing plants or plant materials are consumed directly as food. May be missing or limited.

【0096】 別の好ましい態様において、本発明抗原は、寛容化アジュバントと共に宿主に
共投与される。かかるアジュバントは、例えば毒素、例えばコレラ毒素Bサブユ
ニットである(例えばArakawaら(1998)Nat Biotechnol 16:934−8
)。かかる毒素サブユニット分子は、粘膜免疫とは反対に経口トレランスを促進
することが当業界では知られている(Sunら、PNAS(1996)93:7196
−201)。本発明で使用される別の寛容化アジュバントは、エシェリキア・コ
リ(E.coli)不安定エンテロトキシンBである。好ましい態様では、毒素をコード
化する核酸配列を、抗原をコード化する核酸配列に融合させることにより、融合
タンパク質をコード化するDNA分子を製造する。上記DNA分子を含む植物は
、本発明で記載された要領で製造され、融合タンパク質は本発明記載の要領で宿
主に投与される。別の好ましい態様では、毒素および抗原は別々のポリペプチド
として植物で発現され、本発明記載の要領で宿主に投与される。別法として、毒
素および抗原は異なる植物で発現され、宿主への投与前に合わされる。別法とし
て、毒素は、異なる生物体から得られ、好ましくは精製され、次いで宿主への投
与前に抗原と合わされる。
[0096] In another preferred embodiment, the antigen of the present invention is co-administered to a host with a tolerizing adjuvant. Such adjuvants are, for example, toxins, such as the cholera toxin B subunit (eg, Arakawa et al. (1998) Nat Biotechnol 16: 934-8.
). Such toxin subunit molecules are known in the art to promote oral tolerance as opposed to mucosal immunity (Sun et al., PNAS (1996) 93: 7196).
-201). Another tolerizing adjuvant used in the present invention is Escherichia coli labile enterotoxin B. In a preferred embodiment, a DNA molecule encoding the fusion protein is produced by fusing a nucleic acid sequence encoding a toxin to a nucleic acid sequence encoding an antigen. Plants containing the DNA molecule are produced as described in the present invention, and the fusion protein is administered to a host as described in the present invention. In another preferred embodiment, the toxin and antigen are expressed in the plant as separate polypeptides and administered to a host as described in the present invention. Alternatively, the toxin and antigen are expressed in different plants and combined prior to administration to the host. Alternatively, the toxin is obtained from a different organism, preferably purified, and then combined with the antigen before administration to the host.

【0097】 (アレルゲン) アレルギーは、集団の大部分において重大な苦痛を誘発し、また動物に対して
も有害な作用を有する疑いがある。ヒト集団におけるアレルギー反応の大きさの
範囲は、軽い徴候から重く劇的な様相、例えばアナフィラキシーショックまでの
範囲に及び、一般的な病的様相には、食物アレルギー、皮膚反応(蕁麻疹または
アトピー性皮膚炎)、上部呼吸器系のアレルギー反応(例、花粉症またはアレル
ギー性鼻炎)または喘息の主因である下部呼吸器系のアレルギー反応がある(検
討するためには、O'Hehirら(1991)Annu.Rev.Immunol. 9:67−95参
照)。アレルギー応答は、典型的には様々なタイプのアレルゲン(例えば、花粉
、動物の鱗屑、昆虫の糞成分またはダストおよび食物アレルゲン)に対する過度
のIgE応答に起因し、炎症応答に伴うことが多い。上記IgE−抗原相互作用
の病状発現は、特にヒスタミン、ヘパリンおよびロイコトリエンの放出をもたら
すマスト細胞脱顆粒に起因する。本発明薬剤は、主として非特異的であり、マス
ト細胞脱顆粒の拮抗物質である、例えば抗ヒスタミンまたはエピネフリンによる
治療形態をとる。さらに特異的な処置も開発され、アレルギー誘発用量より低用
量のアレルゲンの定期的注射に基くものであり、アレルゲンに対する宿主の脱感
作を導く。しかしながら、上記注射は重荷であり、脱感作は、アレルギーに通常
伴うT細胞応答にはほとんどまたは全く向けられない。従って脱感作のための注
射は効力の制限されている場合が多い。本発明は、植物においてアレルゲンをコ
ード化するDNA分子を発現させ、上記植物または上記植物から誘導された植物
性物質を宿主に投与することによる新規で特異的なアレルギー処置方法を提供す
る。かかる植物または植物性物質は、好ましくは宿主に経口投与され、そこでア
レルゲンに対するトレランスを生じさせる。血統から判断して将来的にアレルギ
ー疾患を発症する危険があり得る幼児または若年個体の処置についても、予防的
措置をとることによりアレルギーの発症が阻止され得る。別法として、本発明の
トランスジェニック植物で発現されたアレルゲンは、当業界でよく知られた方法
に従い抽出および精製され、アレルギー誘発用量より低用量のアレルゲンの定期
的注射によるアレルゲンに対する宿主の脱感作に使用される。
Allergens Allergy causes significant distress in most of the population and is suspected to have deleterious effects on animals. The magnitude of the allergic response in the human population ranges from mild signs to heavy and dramatic aspects, such as anaphylactic shock, and common pathological aspects include food allergies, skin reactions (urticaria or atopic Dermatitis), upper respiratory allergic reactions (eg, hay fever or allergic rhinitis) or lower respiratory system allergic reactions that are a major cause of asthma (for review, see O'Hehir et al. (1991) Annu. Rev. Immunol. 9: 67-95). Allergic responses are typically accompanied by an inflammatory response due to excessive IgE responses to various types of allergens (eg, pollen, animal dander, insect dung components or dust and food allergens). The pathology of the IgE-antigen interaction is due to mast cell degranulation, which in particular results in the release of histamine, heparin and leukotriene. The agents of the invention are primarily non-specific and take a form of treatment with antagonists of mast cell degranulation, eg, antihistamine or epinephrine. More specific treatments have also been developed, based on the periodic injection of allergens at lower than allergenic doses, leading to desensitization of the host to the allergen. However, the injections are burdensome and desensitization is poorly or not directed at the T cell response normally associated with allergies. Therefore, injections for desensitization are often of limited efficacy. The present invention provides a novel and specific method for treating allergy by expressing a DNA molecule encoding an allergen in a plant, and administering the plant or a plant substance derived from the plant to a host. Such a plant or botanical material is preferably administered orally to the host, where it produces tolerance to the allergen. With regard to the treatment of infants or young individuals who may be at risk of developing an allergic disease in the future based on their pedigree, taking preventive measures can also prevent the development of allergies. Alternatively, the allergen expressed in the transgenic plants of the present invention may be extracted and purified according to methods well known in the art, and the host may be desensitized to the allergen by periodic injection of a sub-allergenic dose of the allergen. Used for cropping.

【0098】 本発明状況での使用に適したアレルゲンには、食物アレルゲン、薬物アレルゲ
ン、毒液アレルゲン、植物アレルゲン、真菌アレルゲン、細菌アレルゲン、動物
アレルゲン、天然または合成物質からの他のアレルゲンおよびその抽出物がある
。食物アレルゲンには、例えば魚介、イチゴ、新鮮な果物および野菜、落花生お
よび牛乳がある。薬物アレルゲンには、例えばペニシリンおよびインシュリンが
ある。毒液アレルゲンには、例えばミツバチ、スズメバチおよび蚊の毒液がある
。好ましいアレルゲンは、ミツバチ毒液ペプチドPLA−2である。植物アレル
ゲンには、例えば花粉、例えば樹木花粉、イネ科植物花粉および雑草花粉による
アレルゲンがある。真菌アレルゲンには、例えばかび胞子がある。動物アレルゲ
ンには、例えばイヌ、ネコ、ウマなどからの鱗屑または唾液がある。本発明の好
ましいアレルゲンは、ハウスダストダニアレルゲン、例えばデルマトファゴイデ
ス・ファリナエ(Dermatophagoides farinae)およびデルマトファゴイデス・プ
レトニシヌス(Dermatophagoies pteronyssinus)からのアレルゲン、好ましく
はDer f I、Der f II、Der p IおよびDer p IIアレルゲン
である(米国特許5552142、5770202および5798099)。別
の好ましいアレルゲンは、ライグラス花粉から、例えばロリウム・ペレンネ(Lo
lium perenne)誘導され、Lol p Vの分離ペプチドを含む(米国特許571
0126)。さらに別の好ましいアレルゲンには、ジョンソングラス花粉から誘
導されたアレルゲン、例えばSor h I、すなわちソルグム・ハレペンセ(So
rghum halepense)から誘導された主要アレルゲンがある(米国特許54809
72および5691167)。さらに好ましいアレルゲンには、ブタクサ花粉ア
レルゲン、例えばAmb a IおよびAmb a IIアレルゲンがある(米国特許
5698204)。また、さらに好ましいアレルゲンには、ハンノキ(アルヌス
(Alnus)種)のAln g Iアレルゲン、ハシバミ(コリウス(Coryus)種)のC
or a Iアレルゲンおよびカバノキ(ベツラ(Betula)種)のBet V Iアレ
ルゲンがある(米国特許5693495記載)。さらに別のアレルゲンには、ネ
コ抗原、例えばFel d Iアレルゲン(米国特許5328991)、およびイ
ヌ鱗屑アレルゲン、例えばCan f IIがある(米国特許5939283)。ま
た、さらに別のアレルゲンには、蚊エデス・エジプティ(Aedes aegypty)からの
rAed a 1およびrAed a 2アレルゲン(WO98/04274)およ
びミツバチ毒液抗原(LomnitzerおよびRabson(1986)J.Allergy Clin.Immu
nol.78:25−30)またはネズミ尿タンパク質(Gurkaら(1989)J.All
ergy Clin.Immunol.83:945−954)がある。
[0098] Allergens suitable for use in the context of the present invention include food allergens, drug allergens, venom allergens, plant allergens, fungal allergens, bacterial allergens, animal allergens, other allergens from natural or synthetic substances and extracts thereof. There is. Food allergens include, for example, seafood, strawberries, fresh fruits and vegetables, peanuts and milk. Drug allergens include, for example, penicillin and insulin. Venom allergens include, for example, bee, wasp and mosquito venom. A preferred allergen is the honey bee venom peptide PLA-2. Plant allergens include, for example, pollen, such as tree pollen, grass pollen and weed pollen allergens. Fungal allergens include, for example, mold spores. Animal allergens include, for example, scales or saliva from dogs, cats, horses, and the like. Preferred allergens of the present invention are house dust mite allergens, such as allergens from Dermatophagoides farinae and Dermatophagoies pteronyssinus, preferably Der f I, Der f II, Der f II I and Der p II allergens (US Pat. Nos. 5,552,142, 5,770,202 and 5798099). Another preferred allergen is ryegrass pollen, e.g.
lium perenne) derived and contains the isolated peptide of Lol p V (US Pat. No. 571)
0126). Still other preferred allergens include allergens derived from Johnsongrass pollen, such as Sor h I, Sorghum Halpense (So
rghum halepense) (US Patent No. 54809)
72 and 5691167). Further preferred allergens are ragweed pollen allergens, such as Amb a I and Amb a II allergens (US Pat. No. 5,698,204). Further, more preferred allergens include alder (Alnus)
(Alnus species) Alng I allergen, Hazel (Coryus species) C
There are the or a I allergen and the Bet VI allergen of birch (Betula sp.) (described in US Pat. No. 5,693,495). Still other allergens include cat antigens, such as Fel d I allergen (US Pat. No. 5,329,891), and canine scale allergens, such as Can f II (US Pat. No. 5,939,283). Still other allergens include rAed a 1 and rAed a 2 allergens from the mosquito Aedes aegypty (WO 98/04274) and bee venom antigens (Lomnitzer and Rabson (1986) J. Allergy Clin. Immuu).
no. 78: 25-30) or murine urine protein (Gurka et al. (1989) J. All.
ergy Clin. Immunol. 83: 945-954).

【0099】 さらに、アナフィラキシー反応およびIgE仲介反応は分離可能であり、ジス
ルフィド架橋はアナフィラキシーに大きく関与していることが示唆されている。
デルマトファゴイデス・ファリナエ(Dermatophagoides farinae)Der f I
Iアレルゲンにおけるジスルフィド架橋形成に関与するシステイン残基を除去す
ると、アレルゲンエピトープを改変せずにアナフィラキシー反応が大きく低減化
されることが示された(Takaiら(1997)Nature Biotechnology15:75
4−758)。本発明はまた、ジスルフィド架橋を欠くようにこの方法で修飾が
加えられたアレルゲンの発現を包含する。アレルゲンをコード化するDNA分子
は、当業界でよく知られた技術を用いて色素体形質転換ベクターでクローニング
され、トランスジェニック植物が製造される。本発明の植物または植物性物質は
、宿主に単独で投与されるかまたはアレルギーに対する他の療法と組み合わされ
る。
Furthermore, the anaphylactic reaction and the IgE-mediated reaction are separable, suggesting that disulfide bridges are involved in anaphylaxis.
Dermatophagoides farinae Der f I
Removal of cysteine residues involved in disulfide bridge formation in the I allergen has been shown to greatly reduce the anaphylactic reaction without altering the allergen epitope (Takai et al. (1997) Nature Biotechnology 15:75).
4-758). The invention also encompasses the expression of allergens modified in this way to lack disulfide bridges. The DNA molecule encoding the allergen is cloned into a plastid transformation vector using techniques well known in the art to produce a transgenic plant. The plant or plant material of the present invention can be administered alone to the host or combined with other therapies for allergy.

【0100】 (トランスジェニック植物で発現された抗原) 本発明の好ましい態様は、トランスジェニック植物、特に植物色素体で抗原を
発現させることである。好ましくは、上記抗原は、変調を必要とする宿主の免疫
系を変調し得ることにより、所望の治療効果を達成させる。上記抗原を発現する
トランスジェニック植物は、好ましくは1種または多数抗原に対する宿主のトレ
ランス誘導による、病気、例えばアレルギー、自己免疫疾患または移植拒絶の処
置、予防または改善、または免疫化方法において特に有益である。上記トランス
ジェニック植物は、当業界で公知の多様な方法により、好ましくは経口的、好ま
しくは本発明植物または上記植物から誘導された植物性物質を食するかまたは飲
むことにより投与される。
(Antigen Expressed in Transgenic Plant) A preferred embodiment of the present invention is to express the antigen in a transgenic plant, especially in a plant plastid. Preferably, the antigen achieves the desired therapeutic effect by being able to modulate the immune system of the host in need of the modulation. Transgenic plants expressing the above antigens are particularly useful in methods of treating, preventing or ameliorating, or immunizing a disease, such as an allergy, an autoimmune disease or transplant rejection, preferably by inducing host tolerance to one or more antigens. is there. The transgenic plants are administered by various methods known in the art, preferably orally, preferably by eating or drinking a plant of the present invention or a plant material derived from the plant.

【0101】 (自己免疫疾患における抗原または自己抗原) 自己免疫疾患はヒトを含む動物の免疫系の機能不全であり、その場合免疫系は
動物体内の外来物質と動物の正常な構成の一部である物質との区別ができない。
免疫トレランスの機能不全として、T細胞またはB細胞または両方が、それらに
自己成分を認識し攻撃させ得る受容体を担って出現する。この結果、上記T細胞
またはB細胞をもつ宿主において自己免疫疾患が誘発される。少なくとも部分的
に自己抗原により誘発される多様な疾患が診断されている。例えば、血液細胞は
、この作用を被る最も一般的なタイプの細胞であり、例えば血小板に対する抗体
が形成される特発性血小板減少性紫斑病、または多形核白血球に対して自己抗体
が形成される顆粒球減少症といった病気に至る。また、溶血および貧血は、赤血
球表面に向けられた自己抗体に起因する場合もあることが報告されている。細胞
表面受容体に対する抗体はまた、受容体機能を妨害することにより病気を誘発し
得、例えば重症筋無力症の場合、アセチルコリン受容体に対し抗体が形成される
ことにより神経筋伝達が妨害される。また反対の作用、すなわち抗受容体自己抗
体による受容体の刺激がグレーブス病または甲状腺機能亢進症において発見され
ている。免疫トレランスの機能不全が疑われるかまたは判明している病気のさら
に別の例には、例えば多発性硬化症、真性糖尿病、全身エリテマトーデス、多発
性軟骨炎、全身硬皮症、ウェゲネル肉芽腫症、皮膚筋炎、慢性活動性肝炎、乾癬
、スティーヴンズ‐ジョンソン症候群、特発性スプルー、自己免疫炎症性腸疾患
(例、潰瘍性大腸炎およびクローン病を含む)、サルコイドーシス、原発性胆汁
性肝硬変、ブドウ膜炎(前部および後部)、乾燥性角結膜炎および春季角結膜炎
、間質性肺線維症、乾癬性関節炎および糸球体腎炎(例えば特発性ネフローゼ症
候群または微細病変ネフロパシーを含むネフローゼ症候群を伴う場合および伴わ
ない場合)、および関節炎(例えば慢性関節リウマチ、慢性進行性関節炎および
変形性関節炎)がある。アレルギーに関する自己免疫疾患の場合、現行薬剤は大
きく特異性を欠き、不快な副作用、例えば宿主の全体的免疫抑制と関係があるこ
とが多い。従って、本発明の好ましい態様は、植物色素体で自己抗体により標的
とされる自己抗原を発現させることにより自己免疫疾患に関する新規処置法を提
供することである。上記植物または上記植物から誘導される植物性物質は、好ま
しくは経口的、好ましくは宿主が食するか飲むことによりそれを必要とする宿主
に投与される。次いで、特異自己抗体に対する宿主のトレランスは、宿主の全般
的免疫応答能に影響を及ぼすことなく現れる。本発明の植物または植物性物質は
、宿主に単独でまたは免疫抑制剤または抗炎症剤、例えばシクロスポリン、ラパ
マイシン、FK506およびステロイド類と組み合わせて投与される。
Antigens or Autoantigens in Autoimmune Diseases Autoimmune diseases are dysfunctions of the immune system in animals, including humans, where the immune system is composed of foreign substances in the animal and part of the normal makeup of the animal. Cannot distinguish from certain substances.
As a dysfunction of immune tolerance, T-cells or B-cells or both appear with receptors that can make them recognize and attack self components. As a result, an autoimmune disease is induced in the host having the T cells or B cells. A variety of diseases have been diagnosed, at least in part, caused by autoantigens. For example, blood cells are the most common type of cells that undergo this effect, for example, idiopathic thrombocytopenic purpura, where antibodies to platelets are formed, or autoantibodies to polymorphonuclear leukocytes. It leads to diseases such as granulocytopenia. It has also been reported that hemolysis and anemia may be due to autoantibodies directed against the surface of red blood cells. Antibodies to cell surface receptors can also trigger disease by interfering with receptor function, for example in the case of myasthenia gravis, the formation of antibodies against the acetylcholine receptor interferes with neuromuscular transmission . An opposite effect, i.e., receptor stimulation by anti-receptor autoantibodies, has been found in Graves' disease or hyperthyroidism. Still other examples of diseases in which immune tolerance dysfunction is suspected or known are, for example, multiple sclerosis, diabetes mellitus, systemic lupus erythematosus, multiple chondritis, systemic sclerosis, Wegener's granulomatosis, Dermatomyositis, chronic active hepatitis, psoriasis, Stevens-Johnson syndrome, idiopathic sprue, autoimmune inflammatory bowel disease (eg, including ulcerative colitis and Crohn's disease), sarcoidosis, primary biliary cirrhosis, uveitis (Anterior and posterior), keratoconjunctivitis sicca and spring, stromal pulmonary fibrosis, psoriatic arthritis and glomerulonephritis (eg, with and without nephrotic syndrome, including idiopathic nephrotic syndrome or micronephrotic nephropathy) Cases), and arthritis (eg, rheumatoid arthritis, chronic progressive arthritis and osteoarthritis). In the case of allergic autoimmune diseases, current drugs are largely lacking in specificity and are often associated with unpleasant side effects, such as global immunosuppression of the host. Accordingly, a preferred embodiment of the present invention is to provide a novel treatment for autoimmune diseases by expressing a self-antigen targeted by autoantibodies in plant plastids. The plant or plant material derived from the plant is preferably administered orally, preferably to a host in need thereof by eating or drinking by the host. The host's tolerance for specific autoantibodies then manifests without affecting the host's overall immune response capacity. The plant or plant material of the present invention is administered to a host alone or in combination with immunosuppressive or anti-inflammatory agents such as cyclosporine, rapamycin, FK506 and steroids.

【0102】 本発明の好ましい自己抗原は、例えば関節炎、好ましくは慢性関節リウマチを
処置または予防するためにはコラーゲン、好ましくはI型またはIII型コラーゲ
ン(米国特許5733547参照)、多発性硬化症を処置または予防するために
はミエリン塩基性タンパク質、自己免疫ブドウ膜網膜炎(uveoretinitis)を処
置または予防するためにはS−抗原、I型糖尿病を処置または予防するためには
インシュリン(米国特許5763396参照)、糖尿病を処置または予防するた
めにはグルタミン酸デカルボキシラーゼまたは島細胞特異抗原、自己免疫甲状腺
炎を処置または予防するためにはチログロブリン、重症筋無力症を処置または予
防するためにはアセチルコリン受容体である。
Preferred autoantigens according to the invention are eg collagen for treating or preventing arthritis, preferably rheumatoid arthritis, preferably type I or type III collagen (see US Pat. No. 5,733,547), treating multiple sclerosis. Or myelin basic protein for preventing, S-antigen for treating or preventing autoimmune uveoretinitis, insulin for treating or preventing type I diabetes (see US Pat. No. 5,763,396). Glutamate decarboxylase or islet cell-specific antigen to treat or prevent diabetes, thyroglobulin to treat or prevent autoimmune thyroiditis, acetylcholine receptor to treat or prevent myasthenia gravis is there.

【0103】 自己抗原をコード化するDNA分子は、当業界でよく知られた技術を用いて色
素体形質転換ベクターまたは核形質転換用形質転換ベクターへクローニングされ
、トランスジェニック植物が製造される。
A DNA molecule encoding an autoantigen is cloned into plastid or nuclear transformation vectors using techniques well known in the art to produce transgenic plants.

【0104】 (移植抗原) 深刻な損傷を被った組織および臓器を置き換えるための移植または移植手術が
大いに要望されている。一個体からその個体自身への移植(自家移植)は一般に
成功するが、同種の遺伝的非同類個体からの移植(同種異系移植)または異種個
体間の移植(異種移植)は免疫抑制剤無しでは通常成功しない。免疫抑制剤療法
を継続しなければ、臓器は拒絶される。従って、移植臓器に対するトレランスを
誘導し、同種異系または異種移植成功の可能性を高める一般的方法は、多大な潜
在性を有しており、本発明で取り組まれている。
Transplantation Antigens There is a great need for transplantation or transplant surgery to replace severely damaged tissues and organs. Transplantation from one individual to itself (autologous transplantation) is generally successful, but transplantation from a homologous, genetically dissimilar individual (allogeneic transplant) or transplantation between xenogeneic individuals (xenotransplantation) is without immunosuppressant Does not usually succeed. Without continued immunosuppressive therapy, the organ is rejected. Thus, general methods that induce tolerance to transplanted organs and increase the likelihood of successful allogeneic or xenotransplantation have great potential and are addressed in the present invention.

【0105】 移植拒絶は、宿主とドナーを区別する細胞表面抗原に対する免疫応答により開
始される。上記細胞表面は主として組織適合抗原、特に主要組織適合遺伝子複合
体(MHC)に属する。クラスIおよびIIMHC遺伝子産物は、抗原呈示に関与
する。従って、それらは、T細胞による非自己抗原の認識において特に重要であ
り、移植拒絶において重要な役割を演じる。クラスI MHC複合体は、b2ミ
クログロブリン部分に結合した貫膜糖蛋白質ホモ二量体(重鎖、HC)を含む(
Bjorkmanら(1987)Nature 329:506)。HC部分をコード化する3
種のクラスIa座(ヒトにおけるHLA−A、BおよびC、マウスにおけるH−
2K、H−2DおよびH−2L)および幾つかのクラスIb座が同定されている
(YorkおよびRock(1996)Annu Rev Immunol 14:369−396)。ク
ラスII MHCは、2種の糖蛋白質aおよびb鎖から成るヘテロ二量体である(B
rownら(1993)Nature 364:33)。MHC座は脊椎動物、特に哺乳類
間では保存されているため(Klein(1986)Nature History of the Major H
istocompatibility Complex、Oxford:Blackwell Sci.)、MHC抗原をコード
化するDNA分子はまた、異種移植に好ましいドナーであるブタを含む様々な哺
乳類から単離され得る。
Transplant rejection is initiated by an immune response to a cell surface antigen that distinguishes a host from a donor. The cell surface belongs mainly to histocompatibility antigens, in particular the major histocompatibility complex (MHC). Class I and II MHC gene products are involved in antigen presentation. Therefore, they are particularly important in the recognition of non-self antigens by T cells and play an important role in transplant rejection. Class I MHC complexes comprise a transmembrane glycoprotein homodimer (heavy chain, HC) bound to the b2 microglobulin moiety (
Bjorkman et al. (1987) Nature 329: 506). Coding the HC part 3
Class Ia loci (HLA-A, B and C in humans, H-A in mice)
2K, H-2D and H-2L) and several class Ib loci have been identified (York and Rock (1996) Annu Rev Immunol 14: 369-396). Class II MHC is a heterodimer consisting of two glycoprotein a and b chains (B
rown et al. (1993) Nature 364: 33). The MHC locus is conserved among vertebrates, especially mammals (Klein (1986) Nature History of the Major H
DNA molecules encoding the istocompatibility Complex, Oxford: Blackwell Sci.), MHC antigens, can also be isolated from various mammals, including pigs, which are preferred donors for xenotransplantation.

【0106】 移植拒絶におけるMHC抗原の重要性は、モノクローナル抗体によるクラスII
分子のターゲッティングが移植拒絶を弱めることを示すことによりさらに確立さ
れた。従って、MHC抗原は、ドナーの特異的MHC決定基に対する移植受容体
の寛容化を含む治療にとって良い候補である。最近、ある種の移植抗原および自
己抗原のトランスジェニック植物における発現およびそれらの経腸または経口投
与が試みられた(WO95/08347)。しかしながら、この場合もまた、核
トランスジーン発現レベルが比較的低いことから、これらの方法から好結果は得
られないと思われる。
The importance of MHC antigens in transplant rejection was determined by monoclonal antibody class II
It was further established by showing that molecular targeting attenuates transplant rejection. Thus, MHC antigens are good candidates for treatments that involve tolerance of the transplant recipient to specific MHC determinants of the donor. Recently, the expression of certain transplantation and autoantigens in transgenic plants and their enteral or oral administration has been attempted (WO 95/08347). However, again, these methods may not be successful due to the relatively low level of nuclear transgene expression.

【0107】 本発明において、MHC遺伝子、特にクラスI HC部分をコード化する遺伝
子およびaまたはb鎖をコード化するクラスII MHC遺伝子は、植物の色素体
ゲノムまたは核ゲノムから発現される。上記色素体を含むトランスジェニック植
物は、好ましくは組織または臓器移植(同種異系または異種移植)前および/ま
たは後に宿主に投与され、宿主の寛容化を誘導する。好ましくは、上記植物また
は上記植物から誘導された植物性物質は、宿主に経口投与され、宿主の経口寛容
化を誘導する。MHCクラスI HC遺伝子の異なる既知アロタイプをコード化
するDNA分子およびaまたはb鎖をコード化するクラスII MHC遺伝子は、
トランスジェニック植物で導入される。特定移植で使用するために、ドナーおよ
び受容体の両者のアロタイプが決定され、受容体には、好ましくは経口的にドナ
ーの選択されたMHC抗原を含む植物性物質が投与される。本発明の植物または
植物性物質は、宿主に単独でまたは例えばシクロスポリンを含む免疫抑制剤と組
み合わせて投与される。
In the present invention, the MHC gene, in particular the gene encoding the class I HC part and the class II MHC gene encoding the a or b chain are expressed from the plastid or nuclear genome of the plant. Transgenic plants containing the above plastids are preferably administered to the host before and / or after tissue or organ transplantation (allogeneic or xenotransplant) to induce host tolerization. Preferably, the plant or plant material derived from the plant is administered orally to a host to induce oral tolerization of the host. DNA molecules encoding different known allotypes of MHC class I HC genes and class II MHC genes encoding a or b chains
Introduced in transgenic plants. For use in specific transplants, the allotype of both the donor and the recipient is determined, and the recipient is preferably orally administered a botanical material containing the selected MHC antigen of the donor. The plant or plant material of the present invention is administered to a host alone or in combination with an immunosuppressant, including, for example, cyclosporine.

【0108】 (他の治療活性タンパク質) 本発明の状況で植物において発現される他の治療活性タンパク質は、例えば血
液タンパク質(例、凝固因子VIIIおよびIX、補体因子および補体、ヘモグロビン
または他の血液タンパク質、血清アルブミンなど)、ホルモン(例、インシュリ
ン、成長ホルモン、甲状腺ホルモン、カテコールアミンゴナドトロピン、PMS
G、刺激ホルモン、プロラクチン、オキシトシン、ドーパミン、ウシソマトトロ
ピン、レプチンなど)、成長因子(例、EGF、PDGF、NGF、IGFなど
)、サイトカイン(例、インターロイキン、CSF、G−CSF、GMCSF、
EPO、TNF、TGFa、TGFb、インターフェロンなど)、酵素(例、組
織プラスミノーゲン活性化因子、ストレプトキナーゼ、コレステロール生合成ま
たは分解性、ステロイド合成酵素、キナーゼ、ホスホジエステラーゼ、メチラー
ゼ、デメチラーゼ、デヒドロゲナーゼ、セルラーゼ、プロテアーゼ、リパーゼ、
ホスホリパーゼ、アロマターゼ、シトクロム、アデニル酸またはグアニル酸シク
ラーゼ、ノイラミニダーゼなど)、ホルモンまたは他の受容体(例、ステロイド
タンパク質、ペプチド、脂質またはプロスタグランジンなど)、結合タンパク質
(例、ステロイド結合タンパク質、成長ホルモンまたは成長因子結合タンパク質
など)、免疫系タンパク質(例、抗体、抗体フラグメント、キメラ抗体、可変領
域など、またはMHC遺伝子)、抗原(例、細菌、寄生虫、ウイルス、アレルゲ
ン、自己免疫疾患における抗原、移植抗原など)、翻訳または転写因子、腫瘍タ
ンパク質またはプロト腫瘍タンパク質(proto-oncoprotein)、乳タンパク質(例
、カゼイン、ラクトアルブミン、乳漿など)、筋タンパク質(例、ミオシン、ト
ロポミオシンなど)、骨髄タンパク質、神経刺激性ペプチド(例、エンケファリ
ン)、コラーゲン、防腐ペプチド(例、BPI(殺菌透過性増強タンパク質))
または腫瘍増殖抑制タンパク質またはペプチド、例えば両方とも血管形成を阻止
するアンギオスタチンまたはエンドスタチンであるが、これらに限定はされない
Other Therapeutically Active Proteins Other therapeutically active proteins expressed in plants in the context of the present invention include, for example, blood proteins (eg, coagulation factors VIII and IX, complement factors and complement, hemoglobin or other Blood proteins, serum albumin, etc., hormones (eg, insulin, growth hormone, thyroid hormone, catecholamine gonadotropin, PMS
G, stimulating hormone, prolactin, oxytocin, dopamine, bovine somatotropin, leptin, etc., growth factors (eg, EGF, PDGF, NGF, IGF, etc.), cytokines (eg, interleukin, CSF, G-CSF, GMCSF,
EPO, TNF, TGFa, TGFb, interferon, etc.), enzymes (eg, tissue plasminogen activator, streptokinase, cholesterol biosynthesis or degradability, steroid synthase, kinase, phosphodiesterase, methylase, demethylase, dehydrogenase, cellulase, Proteases, lipases,
Phospholipase, aromatase, cytochrome, adenylate or guanylate cyclase, neuraminidase, etc., hormones or other receptors (eg, steroid proteins, peptides, lipids or prostaglandins, etc.), binding proteins (eg, steroid binding proteins, growth hormones) Or growth factor binding proteins), immune system proteins (eg, antibodies, antibody fragments, chimeric antibodies, variable regions, etc., or MHC genes), antigens (eg, bacteria, parasites, viruses, allergens, antigens in autoimmune diseases, Transplantation antigens), translation or transcription factors, oncoproteins or proto-oncoproteins, milk proteins (eg, casein, lactalbumin, whey, etc.), muscle proteins (eg, myosin, tropomyosin, etc.), bone marrow proteins Protein, neurostimulatory peptide (eg, enkephalin), collagen, preservative peptide (eg, BPI (bactericidal permeability enhancing protein))
Or a tumor growth inhibitory protein or peptide, such as, but not limited to, angiostatin or endostatin, both of which block angiogenesis.

【0109】 (植物における殺菌透過性増強(BPI)タンパク質の発現) 本発明はまた、トランスジェニック植物、特に細胞内細胞小器官、好ましくは
液胞またはさらに好ましくは植物色素体におけるBPIまたはそのフラグメント
の発現に関するものである。BPIは、哺乳類における侵襲性微生物に対する防
御に不可欠な血液細胞である哺乳類多形核白血球(PMN)の顆粒から単離され
たタンパク質である(米国特許5641874、Wildeら(1994)J.Biol.Ch
em.269:17411−17416)。BPIは、広範な種類のグラム陰性菌
に対して活性を示す強力な殺菌剤である(例えば米国特許5753620、58
27816および5763567参照、これらは出典明示により本明細書の一部
とする)。それはその細胞傷害作用において高度の特異性を呈し、すなわち10
−40ナノモル(0.5−2.0マイクログラム)で107の感受性菌に対し90
%より高い致死率をもたらすが、100倍高い濃度のBPIでも他の微生物およ
び真核生物細胞にとっては非毒性である。ヒトおよびウサギの両PMNから単離
されたBPIは、均質に精製されている。ヒトBPIの分子量は約58000ダ
ルトン(58kDa)であり、ウサギBPIのそれは約50kDaである。選択性が鋭
敏であり、グラム陰性菌以外の細胞に対する細胞傷害性を欠くため、本発明のB
PIフラグメントは特異的治療剤として特に有用である。一般的なグラム陰性菌
感染症、例えばエシェリキア・コリ(Escherichia coli)、様々な種類のサルモ
ネラ(Salmonella)、クレブシエラ(Klebsiella)またはシュードモナス(Pseu
domonas)により誘発されるものは、抗生物質、例えばペニシリン誘導体、アミ
ノグリコシドおよびクロラムフェニコールで処置される。グラム陰性菌は、多く
の一般に利用可能な抗生物質に対し顕著な内因的耐性を示し、耐性因子プラスミ
ドが獲得されるためさらなる耐性を容易に発現する傾向があるという事実により
、抗生物質の有効性は限られている。しかしながら、組換え系におけるBPIの
製造は問題を含み、グラム値域での用量が治療効力にとって好ましいことを考慮
すれば哺乳類細胞からの精製は費用に対する効果が高いとはいえない。高い用量
が要求される一つの理由は、血流からのBPIのクリアランス速度が速いことで
ある。従って、植物の色素体ゲノムからBPIまたはBPIフラグメントをコー
ド化するDNA分子を発現させることが、本発明の好ましい態様である。高い収
率での色素体における発現は、この場合特に有利である。
Expression of Bactericidal Permeability Enhancement (BPI) Protein in Plants The present invention also relates to the transduction of BPI or a fragment thereof in transgenic plants, especially intracellular organelles, preferably vacuoles or more preferably plant plastids. It is about expression. BPI is a protein isolated from the granules of mammalian polymorphonuclear leukocytes (PMNs), which are blood cells essential for defense against invasive microorganisms in mammals (U.S. Pat. No. 5,641,874; Wilde et al. (1994) J. Biol. Ch.
em. 269: 17411-17416). BPI is a potent bactericide that is active against a wide variety of Gram-negative bacteria (eg, US Pat.
27816 and 5763567, which are incorporated herein by reference.) It exhibits a high degree of specificity in its cytotoxic effect, ie 10
At -40 nanomolar (0.5-2.0 micrograms) 90 against 107 susceptible bacteria
%, But 100 times higher concentration of BPI is non-toxic to other microorganisms and eukaryotic cells. BPI isolated from both human and rabbit PMNs has been purified to homogeneity. The molecular weight of human BPI is about 58,000 daltons (58 kDa) and that of rabbit BPI is about 50 kDa. Since the selectivity is sharp and lacks cytotoxicity against cells other than Gram-negative bacteria,
PI fragments are particularly useful as specific therapeutic agents. Common gram-negative bacterial infections such as Escherichia coli, various types of Salmonella, Klebsiella or Pseudomonas
domonas) are treated with antibiotics such as penicillin derivatives, aminoglycosides and chloramphenicol. Gram-negative bacteria exhibit significant endogenous resistance to many commonly available antibiotics, and the fact that resistance factor plasmids are acquired and thus tend to readily develop additional resistance results in the efficacy of antibiotics. Is limited. However, the production of BPI in recombinant systems is problematic, and purification from mammalian cells is not cost-effective given that doses in the gram range are preferred for therapeutic efficacy. One reason for the need for high doses is the high rate of clearance of BPI from the bloodstream. Therefore, expressing a DNA molecule encoding a BPI or BPI fragment from the plastid genome of a plant is a preferred embodiment of the present invention. Expression in plastids in high yield is particularly advantageous in this case.

【0110】 グラム陰性菌により誘発される菌血症(すなわち血流中に細菌が存在する状態
)または敗血症(体液の細菌汚染)の処置に使用される場合、本発明により製造
されたBPIまたはBPIフラグメントは、1回の処置につき約1マイクログラ
ムおよび1000マイクログラム間および好ましくは10および約250マイク
ログラム間の広い範囲に及ぶ量で好ましくは非経口投与、および最も好ましくは
静脈内投与される。処置の持続時間および回数は、病気の重大さにより個体間で
変動し得る。典型的な処置法は、1日3回BPIフラグメント約100マイクロ
グラムの静脈内投与を含み得る。急速な不活化の回避を助けるため、BPIまた
はBPIフラグメントは、生理学的に許容し得る担体、例えば通常見られる血清
タンパク質(例、アルブミンまたはリゾチーム)と結合され得る。本発明のBP
IまたはBPIフラグメントはまた、床擦れ(褥瘡)に苦しむ寝たきり患者また
は火傷患者で見られる感染性グラム陰性菌により誘発される皮膚感染症に罹患し
た哺乳類を処置するため局所的に使用され得る。好ましい態様では、本発明のB
PIまたはBPIフラグメントは、1用量当たり1マイクログラムおよび100
0マイクログラム間の範囲の量で抗生物質と混合され得る。本発明の別の好まし
い態様において、グラム陰性菌感染症に罹患した哺乳類を処置するための医薬製
剤は、標準量(当業界では公知)の抗生物質、例えばペニシリン−G(E.R.ス
クイブ・アンド・サンズ、インコーポレイテッドから入手可能、プリンストン、
ニュージャージー)またはセファロスポリン(イーライ・リリー・アンド・カン
パニーから入手可能、インディアナポリス、インディアナ)に加えて本発明BP
Iフラグメントを含み得る。特に好ましい態様では、本発明のBPIフラグメン
トは、疎水性抗生物質、例えばリファンピシンおよび疎水性ペニシリン類、例え
ばペニシリン−Vベンザチン(レデール・ラブズ、パールリバー、ニューヨーク
)と混合され得る。BPI処置後にグラム陰性菌の透過性が増強されると、非透
過性細菌へ容易には入り得ない上記抗生物質の有効性が高められると予測される
。本発明のBPIまたはBPIフラグメントは、グラム陰性菌に対して有効な、
何らかの抗生物質、免疫系細胞または因子、例えばT細胞またはインターロイキ
ン2、細胞傷害剤などを用いた共処置に理想的に適していると予測される。病原
性が強く、滑らかなグラム陰性菌の本発明フラグメントに対する感受性が増強さ
れるため、本発明のBPIフラグメントは上記因子に対する上記細菌の耐性を低
下させると予測される。本発明フラグメントおよび選択された抗生物質の実質的
に同時の投与が好ましい。別の好ましい態様では、BPIまたはBPIフラグメ
ントは上記態様に従い経口摂取され、好ましくは消化管系の細菌感染が処置され
る。上記タンパク質は、医薬組成物として投与されるか、または医薬的食品とし
て摂取される。
The BPI or BPI produced according to the present invention when used in the treatment of bacteremia (ie, the presence of bacteria in the bloodstream) or sepsis (bacterial contamination of body fluids) induced by Gram-negative bacteria. The fragments are preferably administered parenterally, and most preferably intravenously, in amounts ranging between about 1 and 1000 micrograms and preferably between 10 and about 250 micrograms per treatment. The duration and number of treatments can vary between individuals depending on the severity of the disease. A typical treatment may include intravenous administration of about 100 micrograms of the BPI fragment three times a day. To help avoid rapid inactivation, the BPI or BPI fragment may be conjugated to a physiologically acceptable carrier, such as a commonly found serum protein (eg, albumin or lysozyme). BP of the present invention
I or BPI fragments can also be used topically to treat mammals with skin infections caused by infectious gram-negative bacteria found in bedridden or burn patients who suffer from floor rubs (pressure ulcers). In a preferred embodiment, B of the present invention
PI or BPI fragment is 1 microgram per dose and 100 micrograms per dose.
An amount in the range between 0 micrograms may be mixed with the antibiotic. In another preferred embodiment of the invention, the pharmaceutical formulation for treating a mammal afflicted with a Gram-negative bacterial infection comprises a standard amount (known in the art) of an antibiotic such as penicillin-G (E.R. And Sons, available from Incorporated, Princeton,
New Jersey) or cephalosporins (available from Eli Lilly and Company, Indianapolis, Indiana) plus the BP of the present invention
I fragment. In a particularly preferred embodiment, the BPI fragments of the invention can be mixed with hydrophobic antibiotics, such as rifampicin and hydrophobic penicillins, such as penicillin-V benzathine (Redale Labs, Pearl River, NY). The enhanced permeability of Gram-negative bacteria after BPI treatment is expected to increase the efficacy of the antibiotic, which is not readily accessible to non-permeable bacteria. The BPI or BPI fragment of the present invention is effective against Gram-negative bacteria,
It is expected that it would be ideally suited for co-treatment with any antibiotics, immune system cells or factors, such as T cells or interleukin 2, cytotoxic agents and the like. The BPI fragments of the present invention are expected to reduce the bacterial resistance to the above factors due to the increased susceptibility of the virulent, smooth Gram-negative bacteria to the fragments of the present invention. Substantially simultaneous administration of the fragment of the invention and the selected antibiotic is preferred. In another preferred embodiment, the BPI or BPI fragment is orally ingested according to the above embodiments, preferably for treating bacterial infections of the gastrointestinal tract. The protein is administered as a pharmaceutical composition or taken as a pharmaceutical food.

【0111】 BPIはまた、ヘパリンの抗凝固活性の中和、血管形成、腫瘍および内皮細胞
増殖の阻害を含む病状の処置、および慢性炎症疾患の処置において活性を呈する
ことが示されている(米国特許US5807818参照、出典明示により本明細
書の一部とする)。
BPI has also been shown to be active in the treatment of medical conditions, including neutralizing the anticoagulant activity of heparin, inhibiting angiogenesis, tumor and endothelial cell proliferation, and treating chronic inflammatory diseases (US See US Pat. No. 5,807,818; incorporated herein by reference.)

【0112】 以下、詳細な実施例により本発明についてさらに記載する。これらの実施例は
説明を目的としているに過ぎず、特記していない場合は限定を意図したものでは
ない。
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to detailed examples. These examples are for illustrative purposes only and are not intended to be limiting unless otherwise specified.

【0113】 (実施例) ここで使用されている標準組換えDNAおよび分子クローニング技術は、当業
界では公知であり、J.Sambrook、E.F.Fritsch および T.Maniatis、Molecular C
loning:A Laboratory manual、Cold Spring Harbor laboratory, Cold Spring H
arbor, NY(1989)および T.J.Silhavy、M.L.Bermanおよび L.W.Enquist、Experim
ents with Gene Fusions、Cold Spring Harbor laboratory, Cold Spring Harbo
r, NY(1984)および Ausubel,F.M.ら、Current Protocols in Molecular Biology
,pub. by Greene Publishing Assoc. and Wiley-Interscience(1987)により報告
されている。
EXAMPLES Standard recombinant DNA and molecular cloning techniques used herein are known in the art and are described in J. Sambrook, EFFritsch and T. Maniatis, Molecular C
loning: A Laboratory manual, Cold Spring Harbor laboratory, Cold Spring H
arbor, NY (1989) and TJSilhavy, MLBerman and LWEnquist, Experim
ents with Gene Fusions, Cold Spring Harbor laboratory, Cold Spring Harbo
r, NY (1984) and Ausubel, FM et al., Current Protocols in Molecular Biology
, pub. by Greene Publishing Assoc. and Wiley-Interscience (1987).

【0114】 実施例1:RT−PCR増幅による短ブタクサ (Ambrosia artemisiifolia)花
粉からのAmb a I.1 cDNAの分離 脱脂花粉(Greer Laboratories)100mgからの全RNAを、フェノール/S
DS方法により分離する(Current Protocols in Molecular Biology)。全RN
A0.5mgからの第一鎖cDNAを、オリゴ(dT)18プライマーを用いてアド
ヴァンテージRTフォーPCRキット(Clontech)により合成する。1本鎖DNA
を、下記オリゴヌクレオチドを用いるPfuターボDNAポリメラーゼキット(
Stratagene)によりAmb a I.1 cDNAのPCR増幅用鋳型として使用す
る(Rafnarら(1991)J.Biol.Chem.266:1229-1236)。「トップ鎖」プライマーは、
Amb a I.1の翻訳開始部位にNcoI部位を付加し(5'−GCG GCC
ATG GGG ATC AAA CAC TGT TGT TA−3'、配列番号1)
、「ボトム鎖」プライマーは、3'非翻訳領域における停止コドンの後にXba
I部位を付加する(5'−GCG GTC TAG ATC ATT ATA AGT
GCT TAG T−3'、配列番号2)。1.2kbバンドをサブクローニングする
ためNcoIおよびXbaIにより消化し、全cDNAを配列決定し、Genebank
accession numberM80558と比較する。7bpの差異は観察されるが、差異
のいずれかによりアミノ酸組成が変わることはない。
Example 1: Isolation of Amb a I.1 cDNA from short ragweed (Ambrosia artemisiifolia) pollen by RT-PCR amplification
Separation by DS method (Current Protocols in Molecular Biology). All RN
First strand cDNA from 0.5 mg A is synthesized with the Advantage RT for PCR kit (Clontech) using oligo (dT) 18 primer. Single-stranded DNA
Using a Pfu turbo DNA polymerase kit using the following oligonucleotides (
(Rafnar et al. (1991) J. Biol. Chem. 266: 1229-1236). The “top strand” primer is
A NcoI site was added to the translation initiation site of Amb a I.1 (5′-GCG GCC
ATG GGG ATC AAA CAC TGT TGT TA-3 ', SEQ ID NO: 1)
, The "bottom strand" primer has an Xba after the stop codon in the 3 'untranslated region.
Add an I site (5′-GCG GTC TAG ATC ATT ATA AGT
GCT TAG T-3 ', SEQ ID NO: 2). The 1.2 kb band was digested with NcoI and XbaI to subclone, the entire cDNA was sequenced, and Genebank
Compare with accession number M80558. Although a 7 bp difference is observed, none of the differences alters the amino acid composition.

【0115】 実施例2:タバコ色素体ゲノムへの相同的組換え用ベクターの構築 タバコ色素体ゲノムのtrnVおよびrps12/7遺伝子間領域に修飾を加
えることによって、相同的組換えによりキメラ遺伝子が挿入される。1.78kb
領域(139255〜141036位、Shinozakiら(1986)EMBO J 5:2
043−2049)が、タバコ色素体ゲノムからPCR増幅され、PstI部位
が140169位の後に挿入されることにより、PstI挿入部位の915bpお
よび867bpのフランキング色素体DNA5'および3'が得られる。PCR増幅
(PfuターボDNAポリメラーゼ、Stratagene、ラジョラ、カリフォルニア)
は、139255位の前にBsiEI部位(5'−TAA CGG CCG CGC
CCA ATC ATT CCG GAT A−3'、配列番号3)および1401
69位の後にPstI部位(5'−TAA CTG CAG AAA GAA GGC
CCG GCT CCA A−3'、配列番号4)を挿入するプライマー対により
遂行される。PCR増幅はまた、140170位の前にPstI部位(5'−C
GC CTG CAG TCG CAC TAT TAC GGA TAT G−3'、配
列番号5)および141036位の後にBsiWI部位(5'−CGC CGT
ACG AAA TCC TTC CCG ATA CCT C−3'、配列番号6)を
挿入するプライマー対により遂行される。PstI−BsiEIフラグメントが
pBluescript SK+(Stratagene)のPstI−SacII部位へ挿入される
ことにより、pAT216が得られ、PstI−BsiWIフラグメントがpB
luescript SK+のPstI−Acc65I部位へ挿入されることにより、pA
T215が得られる。PAT218は、キメラ遺伝子挿入用PstI部位および
選択マーカーを伴う1.78kbの色素体DNAを含み、pAT215の2.0kb
PstI−ScaIフラグメントおよびpAT216の2.7kb PstI−Sc
aIバンドの連結により構築される。
Example 2 Construction of Vector for Homologous Recombination into Tobacco Plastid Genome By adding modifications to the trnV and rps12 / 7 intergenic regions of the tobacco plastid genome, a chimeric gene was inserted by homologous recombination. Is done. 1.78kb
Region (positions 139255 to 141036; Shinozaki et al. (1986) EMBO J 5: 2
043-2049) is PCR-amplified from the tobacco plastid genome, and the PstI site is inserted after position 140169 to obtain flanking plastid DNAs 5 ′ and 3 ′ of 915 bp and 867 bp of the PstI insertion site. PCR amplification (Pfu Turbo DNA polymerase, Stratagene, La Jolla, CA)
Shows a BsiEI site (5′-TAA CGG CCG CGC CGC before position 139255)
CCA ATC ATT CCG GAT A-3 ', SEQ ID NO: 3) and 1401
After position 69, a PstI site (5′-TAA CTG CAG AAA GAA GGC
Performed by a primer pair that inserts CCG GCT CCA A-3 ', SEQ ID NO: 4). PCR amplification also requires a PstI site (5′-C
GC CTG CAG TCG CAC TAT TAC GGA TAT G-3 ', SEQ ID NO: 5) and a BsiWI site (position 5'-CGC CGT) after position 141036.
ACG AAA TCC TTC CCG ATA CCT C-3 ', SEQ ID NO: 6). The PstI-BsiEI fragment was inserted into the PstI-SacII site of pBluescript SK + (Stratagene) to obtain pAT216, and the PstI-BsiWI fragment was converted to pB
By insertion into the PstI-Acc65I site of luescript SK +, pA
T215 is obtained. PAT218 contains a 1.78 kb plastid DNA with a PstI site for insertion of the chimeric gene and a selectable marker, and 2.0 kb of pAT215.
PstI-ScaI fragment and 2.7 kb PstI-Sc of pAT216
Constructed by ligation of the aI band.

【0116】 実施例3:タバコ16S rRNA遺伝子プロモーターの増幅およびrbcL
遺伝子のrbs 16SrRNA遺伝子プロモーターは、タバコDNA(N.tabacum cv. Xanthi)
)からPCR増幅され、タバコ色素体rbcL遺伝子の合成リボソーム結合部位
(rbs)に融合される。「トップ鎖」プライマーは、102568位の前に1
6S rRNA遺伝子プロモーターの5'末端にあるEcoRI部位を挿入する(
5'−GCC AGA ATT CGC CGT CGT TCA ATG AGA AT
G−3'、配列番号7)。「ボトム鎖」プライマーは、16S rRNA遺伝子プ
ロモーターの102675位までを増幅し、102661位(AからCへ)およ
び102670位(AからCへ)を変えることにより2個の上流ATGを除去し
、プライマーの5'伸長部としてrbcL遺伝子のrbs(57569−575
84位)を付加し、rbsの3'末端にBSphI部位を挿入する(5'−GCC
TTC ATG ATC CCT CCC TAC AAC TAT CCA GGC
GCT TCA GAT TCG−3'、配列番号8)。142bp増幅産物をゲル精
製し、EcoRIおよびBSphIにより開裂すると、rbcL遺伝子のrbs
に融合したタバコ16S rRNA遺伝子プロモーターを含む128bpフラグメ
ントが得られる。
Example 3 Amplification of Tobacco 16S rRNA Gene Promoter and rbcL
The rbs16S rRNA gene promoter of the gene is derived from tobacco DNA (N. tabacum cv. Xanthi).
) And fused to the synthetic ribosome binding site (rbs) of the tobacco plastid rbcL gene. The "top strand" primer has 1 before position 102568
Insert an EcoRI site at the 5 'end of the 6S rRNA gene promoter (
5'-GCC AGA ATT CGC CGT CGT TCA ATG AGA AT
G-3 ′, SEQ ID NO: 7). The "bottom strand" primer amplifies up to position 102675 of the 16S rRNA gene promoter and removes the two upstream ATGs by changing positions 102661 (from A to C) and 102670 (from A to C). Rbs of the rbcL gene (57569-575)
No. 84) and insert a BSphI site at the 3 ′ end of rbs (5′-GCC
TTC ATG ATC CCT CCC TAC AAC TAT CCA GGC
GCT TCA GAT TCG-3 ', SEQ ID NO: 8). The 142 bp amplification product was gel purified and cleaved with EcoRI and BSphI to give the rbs gene rbs
A 128 bp fragment containing the tobacco 16S rRNA gene promoter fused to is obtained.

【0117】 実施例4:アラビドプシス(Arabidopsis)16S rRNA遺伝子プロモータ
ー領域の分離 アラビドプシス 16S rRNA遺伝子プロモーター領域の分離は、アラビド
プシス色素体ゲノムにおける遺伝子順序が、全色素体ゲノムが既知の植物である
タバコ(Nicotiana tabacum)の場合に関して保存されている見込みがあるため
容易に行なわれる。アラビドプシスと密接に関連した種であるシナピス・アルバ
(Sinapis alba)の場合、16S rRNA遺伝子およびバリンtRNAはタバ
コの場合と同様の配向である(Genebankaccession numberCHSARRN1)。
アラビドプシス(Arabidopsis)16S rRNA遺伝子プロモーター領域は、鋳
型としてアラビドプシス・タリアナ(A.thaliana)(品種「ランズバーグ・エレ
クタ」(Landsberg erecta))全体およびニコチアナ(Nicotiana)およびシナピ
ス・アルバ(Sinapis alba)の両方で保存されているプライマー:「トップ鎖」
プライマー(5'−CAG TTC GAG CCT GAT TAT CC−3'、配
列番号9)および「ボトム鎖」プライマー(5'−GTT CTT ACG CGT
TAC TCA CC−3'、配列番号10)を用いるPCR増幅(Pfuターボ
DNAポリメラーゼ、Stratagene、ラジョラ、カリフォルニア)により分離され
る。タバコ色素体ゲノムのヌクレオチド102508〜102872に対応する
アラビドプシス 16S rRNA遺伝子プロモーター領域を含む推定379bp増
幅産物(Shinozakiら(1986)EMBO J 5:2043−2049)を、pGE
M5Zf(−)(プロメガ)のEcoRV部位へ平滑末端連結し、配列分析およ
びタバコ16S rRNA遺伝子プロモーターとの比較を行う。
Example 4: Isolation of Arabidopsis 16S rRNA Gene Promoter Region Isolation of the Arabidopsis 16S rRNA gene promoter region was carried out in a plant in which the gene order in the Arabidopsis plastid genome is known and the whole plastid genome is known. tabacum), which is easy to do because it is likely to be preserved. In the case of Sinapis alba, a closely related species to Arabidopsis, the 16S rRNA gene and valine tRNA are in the same orientation as in tobacco (Genebank accession number CHSARRN1).
The Arabidopsis 16S rRNA gene promoter region is used as a template for both the entire Arabidopsis thaliana (A. thaliana) (variety “Landsberg erecta”) and both Nicotiana (Nicotiana) and Sinapis alba. Primers stored in: "top strand"
Primer (5'-CAG TTC GAG CCT GAT TAT CC-3 ', SEQ ID NO: 9) and "bottom strand" primer (5'-GTT CTT ACG CGT
TAC TCA CC-3 ', SEQ ID NO: 10) (Pfu turbo DNA polymerase, Stratagene, La Jolla, CA). The putative 379 bp amplification product containing the Arabidopsis 16S rRNA gene promoter region corresponding to nucleotides 102508-102873 of the tobacco plastid genome (Shinozaki et al. (1986) EMBO J 5: 2043-2049) was purified by pGE.
M5Zf (-) (Promega) is blunt-ended to the EcoRV site, sequenced and compared to the tobacco 16S rRNA gene promoter.

【0118】 実施例5:タバコ色素体rps16遺伝子3'非翻訳RNA配列(3'UTR)
の増幅 タバコ色素体rps16 3'UTRは、下記オリゴヌクレオチド対を用いてタ
バコDNA(N.tabacum cv. Xanthi)からPCR増幅される。すなわち、SpeI
部位は、「トップ鎖」プライマー(5'−CGC GAC TAG TTC AAC
CGA AAT TCA AT−3')によりリボソームタンパク質S16をコード
化する色素体rps16遺伝子の停止コドンの直後に付加され、PstI部位は
、「ボトム鎖」プライマー(5'−CGC TCT GCA GTT CAA TGG
AAG CAA TG−3'、配列番号12)によりrps16 3'UTRの3'
末端に付加される。増幅産物をゲル精製し、SpeIおよびPstIにより消化
すると、SpeI部位による5'およびPstI部位による3'が両端に隣接する
タバコrps16 3'UTR(タバコ色素体ゲノムの4941〜5093位、Sh
inozakiら(1986)EMBO J 5:2043-2049)を含む163bpフラグメントが得られる。
Example 5: Tobacco plastid rps16 gene 3 ′ untranslated RNA sequence (3′UTR)
The tobacco plastid rps16 3'UTR is PCR amplified from tobacco DNA (N. tabacum cv. Xanthi) using the following oligonucleotide pairs. That is, SpeI
The site is the “top strand” primer (5′-CGC GAC TAG TTC AAC
CGA AAT TCA AT-3 ') added immediately after the stop codon of the plastid rps16 gene encoding ribosomal protein S16, and a PstI site was added to the "bottom strand" primer (5'-CGC TCT GCA GTT CAA TGG).
AAG CAA TG-3 ', SEQ ID NO: 12) 3' of rps16 3 'UTR
Appended to the end. The amplification product was gel-purified and digested with SpeI and PstI. Tobacco rps16 3′UTR flanked by 5 ′ by the SpeI site and 3 ′ by the PstI site (positions 4941 to 5093 of the tobacco plastid genome, Sh
(1986) EMBO J 5: 2043-2049).

【0119】 実施例6:色素体形質転換選択用16S rRNA遺伝子プロモーター::aa
dA遺伝子::rps16 3' UTRカセットの構築 スペクチノマイシンおよびストレプトマイシンに対する耐性を付与する酵素ア
ミノグリコシド3"アデニルトランスフェラーゼをコード化する細菌遺伝子、a
adA遺伝子のコード配列は、pRL277(Blackら(1993)Molecular M
icrobiology9:77−84およびPrentkiら(1991)Gene103:17−2
3)から分離される。aadAコード配列の5'主要部分は、pRL277から
の724bp BSphI−BssHIIフラグメントとして分離され(開始コドン
はBSphI部位にある)、aadA遺伝子の3'残存部分は、鋳型としてpR
L277および次のオリゴヌクレオチド対:「トップ鎖」プライマー(5'−A
CC GTA AGG CTT GAT GAA−3'、配列番号13)およびSpe
I部位を加えた「ボトム鎖」プライマー(5'−CCC ACT AGT TTG
AAC GAA TTG TTA GAC−3'、配列番号14)を用いるPCR増
幅により停止コドンの後にSpeI部位20bpを付加することにより修飾される
。658bp増幅産物をゲル精製し、BssHII、SpeIで消化し、89bpフラ
グメントを、724bp BSphI−BssHIIフラグメントに担われたaad
A遺伝子の5'部分、128bp EcoRI−BSphI PCR増幅フラグメン
トに担われた16S rRNA遺伝子プロモーターおよびrbcLのrbsおよ
びEcoRI−SpeI消化pLITMUS28ベクター(New England Biolab
s)に連結すると、pAT223が得られる。3方向連結反応は、16S rRN
A遺伝子プロモーター−rbs駆動aadA遺伝子含有pAT223のEcoR
I−SpeI 0.94kbフラグメント、rps16 3'UTRを含む163bp
SpeI、PstI消化PCRフラグメントおよびEcoRI、PstIで切断
されたpUC19(ニューイングランド・バイオラブズ)で遂行され、rps1
6 3'UTRを伴うaadA遺伝子を駆動する16S rRNA遺伝子プロモー
ター含有pAT229が得られた。
Example 6: 16S rRNA gene promoter for plastid transformation selection :: aa
Construction of dA gene :: rps16 3 'UTR cassette Bacterial gene encoding aminoglycoside 3 "adenyltransferase, which confers resistance to spectinomycin and streptomycin, a
The coding sequence of the adA gene is pRL277 (Black et al. (1993) Molecular M
icrobiology 9: 77-84 and Prentki et al. (1991) Gene 103: 17-2.
3). The 5 'major portion of the aadA coding sequence was isolated as a 724 bp BSphI-BssHII fragment from pRL277 (start codon is at the BSphI site) and the 3' remaining portion of the aadA gene was used as a template for pR27.
L277 and the following oligonucleotide pair: "top strand" primer (5'-A
CC GTA AGG CTT GAT GAA-3 ′, SEQ ID NO: 13) and Spe
"Bottom strand" primer (5'-CCC ACT AGT TTG
AAC GAA TTG TTA GAC-3 ', SEQ ID NO: 14), modified by adding a 20 bp SpeI site after the stop codon by PCR amplification. The 658 bp amplification product was gel purified, digested with BssHII and SpeI, and the 89 bp fragment was converted to an aad carried by a 724 bp BSphI-BssHII fragment.
The 5 'portion of the A gene, the 16S rRNA gene promoter carried on the 128 bp EcoRI-BSphI PCR amplified fragment and the rbcL rbs and EcoRI-SpeI digested pLITMUS28 vector (New England Biolab
Ligation to s) gives pAT223. The three-way ligation reaction is 16S rRN
EcoR of pAT223 containing A gene promoter-rbs driven aadA gene
I-SpeI 0.94 kb fragment, 163 bp including rps16 3 'UTR
Performed on pUC19 (New England Biolabs) cut with SpeI, PstI digested PCR fragment and EcoRI, PstI, rps1
PAT229 containing the 16S rRNA gene promoter driving the aadA gene with 6 3 'UTR was obtained.

【0120】 実施例7:バクテリオファージT7遺伝子10プロモーターの増幅 バクテリオファージT7遺伝子10プロモーターは、次のオリゴヌクレオチド
対を用いてpET−3d(Stratagene)からPCR増幅される。すなわち、「ト
ップ鎖」プライマーは、T7プロモーターの5'末端にEcoRI部位を挿入し
(5'−CCC GAA TTC ATC CCG CGA AAT TAA TA−3'
、配列番号15)、「ボトム鎖」プライマーは、3'末端にNcoI部位を挿入
する(5'−CGG CCA TGG GTA TAT CTC CTT CTT AA
A GTT AAA−3'、配列番号16)。増幅産物をゲル精製し、EcoRI
、NcoIで開裂すると、T7プロモーターを含む96bpフラグメントが製造さ
れる。
Example 7: Amplification of the bacteriophage T7 gene 10 promoter The bacteriophage T7 gene 10 promoter is PCR amplified from pET-3d (Stratagene) using the following oligonucleotide pair. That is, the "top strand" primer inserts an EcoRI site at the 5 'end of the T7 promoter (5'-CCC GAA TTC ATC CCG CGA AAT TAA TA-3'
, SEQ ID NO: 15), the “bottom strand” primer inserts an NcoI site at the 3 ′ end (5′-CGG CCA TGG GTA TAT CTC CTT CTT AA
A GTT AAA-3 ′, SEQ ID NO: 16). The amplification product is gel-purified and EcoRI
Cleavage with NcoI produces a 96 bp fragment containing the T7 promoter.

【0121】 実施例8:バクテリオファージT7遺伝子10ターミネーターの増幅 バクテリオファージT7遺伝子10ターミネーターは、次のオリゴヌクレオチ
ド対を用いてpET−3d(Stratagene)からPCR増幅される。すなわち、「
トップ鎖」プライマーは、ターミネーターの5'末端にHindIII部位を挿
入し(5'−GCG AAG CTT GCT GAG CAA TAA CTA GC
A TAA−3'、配列番号17)、「ボトム鎖」プライマーは、ターミネーター
の3'末端にPstI部位を挿入する(5'−GCG CTG CAG TCC GG
A TAT AGT TCC TCC T−3'、配列番号18)。増幅産物をゲル精
製し、HindIII−PstIにより開裂すると、T7ターミネーターを含む
86bpフラグメントが生成される。
Example 8 Amplification of the Bacteriophage T7 Gene 10 Terminator The bacteriophage T7 gene 10 terminator is PCR amplified from pET-3d (Stratagene) using the following oligonucleotide pair. That is, "
The “top strand” primer inserts a HindIII site at the 5 ′ end of the terminator (5′-GCG AAG CTT GCT GAG CAA TAA CTA GC
A TAA-3 ′, SEQ ID NO: 17), “bottom strand” primer inserts a PstI site at the 3 ′ end of the terminator (5′-GCG CTG CAG TCC GG
A TAT AGT TCC TCC T-3 ', SEQ ID NO: 18). The amplification product is gel purified and cleaved with HindIII-PstI to produce an 86 bp fragment containing the T7 terminator.

【0122】 実施例9:Arabidopsis thaliana色素体psbA3'非翻訳RNA配列(UT
R)の増幅 A.thaliana色素体psbA3'UTRは、次のオリゴヌクレオチド対を用いて
アラビドプシス・タリアナ(A.thaliana)DNA(生態型Landsberg erecta)か
らPCR増幅される。すなわち、「トップ鎖」プライマーは、3'UTRの5'末
端にSpeI部位を付加し、GからAへの突然変異誘発(下線部)により天然配
列におけるXbaI部位を排除し(5'−GCG ACT AGT TAG TGT
TAG TCT AA TCT AGT T−3'、配列番号19)、「ボトム鎖」
プライマーは、UTRの3'末端にHindIII部位を付加する(5'−CCG
CAA GCT TCT AAT AAA AAA TAT ATA GTA−3'、配
列番号20)。増幅領域はGenebankaccession numberX79898の1350〜
1552位に伸びる。218bp PCR産物をゲル精製し、SpeIおよびHi
ndIIIで消化し、T7ターミネーターを担うHindIII−PstI切断
PCRフラグメントによりpBluescriptSK−(Stratagene)のSpeI−P
stI部位へ連結すると、pPH171が生成される。Genebankaccession numb
erX79898と比較したpPH171のpsbA3' UTR領域の配列分析は
、1440および1452位におけるアデニンヌクレオチドの欠失を示す。
Example 9: Arabidopsis thaliana plastid psbA 3 ′ untranslated RNA sequence (UT
R) Amplification The A. thaliana plastid psbA3'UTR is PCR amplified from Arabidopsis thaliana (A. thaliana) DNA (Ecotype Landsberg erecta) using the following oligonucleotide pairs: That is, the “top strand” primer adds a SpeI site to the 5 ′ end of the 3′UTR and eliminates the XbaI site in the native sequence by G to A mutagenesis (underlined) (5′-GCG ACT AGT TAG TGT
TAG TCT A A A TCT AGT T -3 ', SEQ ID NO: 19), "bottom strand"
The primer adds a HindIII site at the 3 ′ end of the UTR (5′-CCG
CAA GCT TCT AAT AAA AAA TAT ATA GTA-3 ', SEQ ID NO: 20). The amplification region is 1350 to Genebankaccession number X79898.
Extends to 1552. The 218 bp PCR product was gel purified, SpeI and Hi
ndIII, digested with HindIII-PstI digested PCR fragment carrying T7 terminator, SpeI-P of pBluescriptSK- (Stratagene)
Ligation to the stI site generates pPH171. Genebankaccession numb
Sequence analysis of the psbA3 'UTR region of pPH171 compared to erX79898 shows a deletion of adenine nucleotides at positions 1440 and 1452.

【0123】 実施例10:3'UTRの代用としてポリグアノシン域を用いるベクターの構築 ポリグアノシン域は、インビボで機能的には色素体atpB遺伝子3'UTR
の代わりに使用され得ることが示された(Dragerら(1996)RNA 2:6
52−663)。各々5'および3'末端でSpeI、HindIII付着末端が
両端に隣接する18連続グアノシン残基を含むポリG域は、次の2つのキナーゼ
化オリゴヌクレオチド:(5'−CTA GTG GGG GGG GGG GGG
GGG GGA−3'、配列番号21)および(5'−AGC TTC CCC CC
C CCC CCC CCC CCA−3'、配列番号22)をアニーリングするこ
とにより組立てられる。SpeI、HindIII付着末端を含むポリG18
は、T7ターミネーターを含むHindIII、PstI消化PCRフラグメン
トによりpBluescriptSK+(Stratagene)のSpeI、PstI部位へ連結
され、pAT222が生成される。
Example 10: Construction of a vector using the polyguanosine domain as a surrogate for the 3'UTR The polyguanosine domain is functionally functional in vivo in the plastid atpB gene 3'UTR.
(Drager et al. (1996) RNA 2: 6).
52-663). A poly-G region containing 18 consecutive guanosine residues flanked by SpeI and HindIII cohesive ends at the 5 'and 3' ends, respectively, contains two kinased oligonucleotides: (5'-CTA GTG GGG GGG GGG GGG GGG
GGG GGA-3 ', SEQ ID NO: 21) and (5'-AGC TTC CCC CC
Assembled by annealing C CCC CCC CCC CCA-3 ′, SEQ ID NO: 22). SpeI, poly G 18 zone containing a HindIII sticky end, SpeI of pBluescriptSK + (Stratagene) HindIII, the PstI digested PCR fragment containing the T7 terminator, was ligated into the PstI site, PAT222 is generated.

【0124】 実施例11:タバコ色素体形質転換ベクターにバクテリオファージT7遺伝子1
0プロモーターおよびターミネーターに融合されたブタクサ花粉アレルゲンAm
b a I.1コード配列およびアラビドプシス(Arabidopsis)色素体psbA3'
UTRを含むキメラ遺伝子の製造 バクテリオファージT7遺伝子10プロモーター::Amb a I.1::アラビド
プシス・タリアナ(A.thaliana) psbA3'UTR::T7ターミネーターカセ
ットは、T7プロモーターを含む96bp EcoRI、NcoI PCRフラグメ
ント、Amb a I.1cDNAを含む1.2kb NcoI、XbaI PCRフラ
グメントおよび(A.thaliana)psbA3'UTRおよびT7ターミネーターを
含むpPH171の295bp XbaI、PstIフラグメントをpGEM−3
Z(Stratagene)のEcoRI、PstI部位へ4方向連結反応させることによ
り構築され、プラスミドpAT230が生成される。T7プロモーター駆動Am
b a I.1遺伝子カセットは、16S rRNA遺伝子プロモーター−rbs::
aadA::rps16 3'UTRカセットを含むpAT229の1.1kb Hin
dIII、EcoRIフラグメントおよびT7プロモーター::Amb a I.1:
:psbA3'UTR::T7ターミネーターカセットを担う1.6kb EcoRI、
PstI pAT230フラグメントを、pBluescript SK+(Stratagene)
のHindIII、PstI部位へクローニングすることによりaadA選択マ
ーカーカセットへ連結され、プラスミドpAT234が生成される。色素体形質
転換ベクターpAT238は、Amb a I.1および選択マーカーカセットを
含むpAT234からの2.7kb PstIバンドをpAT218のPstI部位
へ連結し、Amb a I.1遺伝子がrps12/7ORFと同じ向きで転写さ
れる挿入配向についてスクリーニングすることにより構築される。
Example 11: Bacteriophage T7 gene 1 in tobacco plastid transformation vector
Ragweed pollen allergen Am fused to promoter and terminator
ba I.1 coding sequence and Arabidopsis plastid psbA3 ′
Preparation of chimeric gene containing UTR Bacteriophage T7 gene 10 promoter :: Amb aI.1 :: A. Thaliana psbA3′UTR :: T7 terminator cassette is a 96 bp EcoRI, NcoI PCR fragment containing T7 promoter 1.2 kb NcoI, XbaI PCR fragment containing the Amb a I.1 cDNA and the 295 bp XbaI, PstI fragment of pPH171 containing the (A. thaliana) psbA3′UTR and the T7 terminator were pGEM-3.
It is constructed by a four-way ligation reaction to the EcoRI and PstI sites of Z (Stratagene) to generate plasmid pAT230. Am driven by T7 promoter
The ba I.1 gene cassette contains the 16S rRNA gene promoter-rbs ::
1.1 kb Hin of pAT229 containing aadA :: rps16 3'UTR cassette
dIII, EcoRI fragment and T7 promoter :: Amb a 1.1:
: psbA3'UTR: 1.6kb EcoRI, which carries the T7 terminator cassette,
The PstI pAT230 fragment was converted to pBluescript SK + (Stratagene)
Is ligated into the aadA selectable marker cassette by cloning into the HindIII and PstI sites, generating plasmid pAT234. The plastid transformation vector pAT238 ligates the 2.7 kb PstI band from pAT234 containing Amb a I.1 and the selectable marker cassette to the PstI site of pAT218, with the Amb a I.1 gene in the same orientation as the rps12 / 7ORF. It is constructed by screening for the transcribed insertion orientation.

【0125】 実施例12:タバコ色素体形質転換ベクターにバクテリオファージT7遺伝子1
0プロモーターおよびターミネーターに融合させたブタクサ花粉アレルゲンAm
b a I.1コード配列およびポリグアノシン域を含むキメラ遺伝子の製造 T7遺伝子10プロモーター::Amb a I.1::ポリグアノシン域::T7タ
ーミネーターおよび16S rRNA遺伝子プロモーター−rbs::aadA::
rps16 3'UTRカセットを含む色素体形質転換ベクターpAT239は、
T7プロモーターを含む96bp EcoRI、NcoI PCRフラグメント、A
mba I.1 cDNAを含む1.2kb NcoI、XbaI PCRフラグメント
およびポリG18域を担うpAT222の30bp XbaI、HindIIIフ
ラグメントを、選択マーカー、T7ターミネーターおよびフランキング相同的色
素体領域を含むpAT238の5.9kb EcoRI、HindIIIベクターフ
ラグメントへ4方向連結反応させ、Amb a I.1遺伝子がrps12/7O
RFと同じ方向で転写される挿入配向についてスクリーニングすることにより構
築される。
Example 12: Bacteriophage T7 gene 1 in tobacco plastid transformation vector
Ragweed pollen allergen Am fused to promoter 0 and terminator
Preparation of chimeric gene containing baI.1 coding sequence and polyguanosine region T7 gene 10 promoter :: Amb aI.1 :: polyguanosine region :: T7 terminator and 16S rRNA gene promoter-rbs :: aadA ::
The plastid transformation vector pAT239 containing the rps16 3'UTR cassette is:
96 bp EcoRI, NcoI PCR fragment containing T7 promoter, A
mba I.1 1.2 kb NcoI containing cDNA, 30 bp XbaI of pAT222 carrying the XbaI PCR fragment and the poly G 18 region, the HindIII fragment, a selectable marker, 5 of pAT238 containing the T7 terminator and flanking homologous plastid regions. A 4-kb ligation reaction was performed with a 9 kb EcoRI and HindIII vector fragment, and the Amb a 1.1 gene was rps12 / 7O
It is constructed by screening for an insertion orientation that is transcribed in the same direction as the RF.

【0126】 実施例13:タバコ色素体形質転換ベクターにバクテリオファージT7遺伝子1
0プロモーターおよびターミネーターに融合させたデルマトファゴイデス(Derm
atophagoides)アレルゲンDer f Iコード配列およびアラビドプシス(Arab
idopsis)色素体psbA3'UTRを含むキメラ遺伝子の製造 Der f I遺伝子のコード配列は、米国特許5770202に記載されてい
る。この配列を用いて、デルマトファゴイデス・ファリナエ(Dermatophagoides
farinae)cDNAからのDer f Iコード配列増幅用のPCRプライマーが
設計される。cDNAは、デルマトファゴイデス・ファリナエ(D.farinae)ダス
トダニ製品(グリア・ラボラトリーズ)から抽出された全RNAからの逆転写(
Amb a I.1に関する場合)により得られる。バクテリオファージT7遺伝
子10プロモーター::Der f I::アラビドプシス・タリアナ(A.thaliana)
psbA 3'UTR::T7ターミネーターカセットは、pAT230の場合と同
じ要領で構築される。T7プロモーター駆動Der f I遺伝子カセットは、a
adA選択マーカーカセットに連結され、pBluescriptSK+(Stratagene)
のHindIII、PstI部位へ挿入される。次いで、色素体形質転換ベクタ
ーは、実施例11記載の要領で構築される。
Example 13: Bacteriophage T7 gene 1 in tobacco plastid transformation vector
Dermatophagoides fused to a promoter and terminator (Derm
atophagoides) allergen Der f I coding sequence and Arabidopsis (Arab)
Preparation of a chimeric gene containing the plastid psbA3′UTR. The coding sequence of the Der f I gene is described in US Pat. No. 5,770,202. Using this sequence, Dermatophagoides farinae (Dermatophagoides
farinae) PCR primers are designed for amplification of the Der f I coding sequence from cDNA. The cDNA was reverse transcribed from total RNA extracted from D. farinae dust mite product (Glia Laboratories).
Amb a I.1). Bacteriophage T7 gene 10 promoter :: Der f I :: Arabidopsis thaliana
The psbA 3'UTR :: T7 terminator cassette is constructed in the same way as for pAT230. The T7 promoter-driven Der f I gene cassette comprises a
linked to the adA selectable marker cassette, pBluescript SK + (Stratagene)
At the HindIII and PstI sites. The plastid transformation vector is then constructed as described in Example 11.

【0127】 実施例14:タバコ色素体形質転換ベクターにバクテリオファージT7遺伝子1
0プロモーターおよびターミネーターに融合させたデルマトファゴイデス(Derm
atophagoides)アレルゲンDer f IIコード配列およびアラビドプシス(Ara
bidopsis)色素体psbA3'UTRを含むキメラ遺伝子の製造 Der f II遺伝子のコード配列は、米国特許5770202に記載されて
いる。この配列を用いて、デルマトファゴイデス・ファリナエ(Dermatophagoid
es farinae)cDNAからのDer f IIコード配列増幅用のPCRプライマ
ーが設計される。cDNAは、デルマトファゴイデス・ファリナエ(D.farinae)
ダストダニ製品(グリア・ラボラトリーズ)から抽出された全RNAからの逆転
写(Amb a I.1に関する場合)により得られる。バクテリオファージT7
遺伝子10プロモーター::Der f II::アラビドプシス・タリアナ(A.thalia
na)psbA 3'UTR::T7ターミネーターカセットは、pAT230の場合
と同じ要領で構築される。T7プロモーター駆動Der f II遺伝子カセット
は、aadA選択マーカーカセットに連結され、pBluescriptSK+(Stratag
ene)のHindIII、PstI部位へ挿入される。次いで、色素体形質転換
ベクターは、実施例11記載の要領で構築される。
Example 14: Bacteriophage T7 gene 1 in tobacco plastid transformation vector
Dermatophagoides fused to a promoter and terminator (Derm
atophagoides) Allergen Der f II coding sequence and Arabidopsis (Ara
Bidopsis) Preparation of a Chimeric Gene Containing the Plastid psbA3'UTR The coding sequence of the Der f II gene is described in US Pat. No. 5,770,202. Using this sequence, Dermatophagoid farinae (Dermatophagoid
es farinae) PCR primers are designed for amplification of the Der f II coding sequence from the cDNA. cDNA is D. farinae (D. farinae)
Obtained by reverse transcription (as for Amb a I.1) from total RNA extracted from a dust mite product (Glia Laboratories). Bacteriophage T7
Gene 10 promoter :: Der f II :: Arabidopsis thaliana (A. thalia
na) The psbA 3'UTR :: T7 terminator cassette is constructed in the same way as for pAT230. The T7 promoter driven Der f II gene cassette is ligated to the aadA selectable marker cassette and pBluescript SK + (Stratag
ene) into the HindIII, PstI sites. The plastid transformation vector is then constructed as described in Example 11.

【0128】 実施例15:タバコ色素体形質転換ベクターにバクテリオファージT7遺伝子1
0プロモーターおよびターミネーターに融合させたデルマトファゴイデス(Derm
atophagoides)アレルゲンDer p Iコード配列およびアラビドプシス(Arab
idopsis)色素体psbA3'UTRを含むキメラ遺伝子の製造 Der p I遺伝子のコード配列は、米国特許5770202に記載されてい
る。この配列を用いて、デルマトファゴイデス・プテロニシヌス(Dermatophago
ides pteronyssinus)cDNAからのDer p Iコード配列増幅用のPCRプ
ライマーが設計される。cDNAは、デルマトファゴイデス・プテロニシヌス(D
.pteronyssinus)ダストダニ製品(グリア・ラボラトリーズ)から抽出された全
RNAからの逆転写(Amb a I.1に関する場合)により得られる。バクテ
リオファージT7遺伝子10プロモーター::Der p I::アラビドプシス・タリ
アナ(A.thaliana)psbA 3'UTR::T7ターミネーターカセットは、pA
T230の場合と同じ要領で構築される。T7プロモーター駆動Der p I遺
伝子カセットは、aadA選択マーカーカセットに連結され、pBluescriptS
K+(Stratagene)のHindIII、PstI部位へ挿入される。次いで、色
素体形質転換ベクターは、実施例11記載の要領で構築される。
Example 15: Bacteriophage T7 gene 1 in tobacco plastid transformation vector
Dermatophagoides fused to a promoter and terminator (Derm
atophagoides) allergen Der p I coding sequence and Arabidopsis (Arab)
Preparation of a Chimeric Gene Containing the Plastid psbA3′UTR The coding sequence of the Der p I gene is described in US Pat. No. 5,770,202. Using this sequence, Dermatophagoides pteronisinus (Dermatophago
PCR primers are designed for amplifying the Der pI coding sequence from C. ides pteronyssinus) cDNA. The cDNA was obtained from Dermatophagoides pteronicinus (D
.pteronyssinus) obtained by reverse transcription (as for Amb a I.1) from total RNA extracted from a dust mite product (Glia Laboratories). The bacteriophage T7 gene 10 promoter :: Der p I :: A. Thaliana psbA 3'UTR :: T7 terminator cassette is pA
It is constructed in the same manner as in the case of T230. The T7 promoter driven Der p I gene cassette is ligated to the aadA selectable marker cassette and pBluescriptS
Inserted into HindIII and PstI sites of K + (Stratagene). The plastid transformation vector is then constructed as described in Example 11.

【0129】 実施例16:タバコ色素体形質転換ベクターにバクテリオファージT7遺伝子1
0プロモーターおよびターミネーターに融合させたデルマトファゴイデス(Derm
atophagoides)アレルゲンDer p IIコード配列およびアラビドプシス(Arab
idopsis)色素体psbA3'UTRを含むキメラ遺伝子の製造 Der p II遺伝子のコード配列は、米国特許5770202に記載されてい
る。この配列を用いて、デルマトファゴイデス・プテロニシヌス(Dermatophago
ides pteronyssinus)cDNAからのDer p IIコード配列増幅用のPCRプ
ライマーが設計される。cDNAは、デルマトファゴイデス・プテロニシヌス(D
.pteronyssinus)ダストダニ製品(グリア・ラボラトリーズ)から抽出された全
RNAからの逆転写(Amb a I.1に関する場合)により得られる。バクテ
リオファージT7遺伝子10プロモーター::Der p II::アラビドプシス・タ
リアナ(A.thaliana)psbA 3'UTR::T7ターミネーターカセットは、p
AT230の場合と同じ要領で構築される。T7プロモーター駆動Der p II
遺伝子カセットは、aadA選択マーカーカセットに連結され、pBluescript
SK+(Stratagene)のHindIII、PstI部位へ挿入される。次いで、
色素体形質転換ベクターは、実施例11記載の要領で構築される。
Example 16: Bacteriophage T7 gene 1 in tobacco plastid transformation vector
Dermatophagoides fused to a promoter and terminator (Derm
atophagoides) allergen Der p II coding sequence and Arabidopsis (Arab)
Preparation of a chimeric gene containing the plastid psbA3′UTR. The coding sequence of the Der p II gene is described in US Pat. No. 5,770,202. Using this sequence, Dermatophagoides pteronisinus (Dermatophago
PCR primers are designed for amplification of the Der p II coding sequence from C. ides pteronyssinus) cDNA. The cDNA was obtained from Dermatophagoides pteronicinus (D
.pteronyssinus) obtained by reverse transcription (as for Amb a I.1) from total RNA extracted from a dust mite product (Glia Laboratories). The bacteriophage T7 gene 10 promoter :: Der p II :: A. Thaliana psbA 3'UTR :: T7 terminator cassette contains p
It is constructed in the same manner as in the case of AT230. T7 promoter driven Der p II
The gene cassette is linked to the aadA selectable marker cassette and pBluescript
It is inserted into HindIII and PstI sites of SK + (Stratagene). Then
The plastid transformation vector is constructed as described in Example 11.

【0130】 実施例17:タバコ色素体形質転換ベクターにバクテリオファージT7遺伝子1
0プロモーターおよびターミネーターに融合させたジョンソングラス花粉アレル
ゲンSor h Iコード配列およびアラビドプシス(Arabidopsis)色素体ps
bA3'UTRを含むキメラ遺伝子の製造 Sor h I遺伝子のコード配列は米国特許5480972に記載されている
。バクテリオファージT7遺伝子10プロモーター::Sor h I::アラビドプ
シス・タリアナ(A.thaliana)psbA 3'UTR::T7ターミネーターカセッ
トが構築される。T7プロモーター駆動Sor h I遺伝子カセットは、aad
A選択マーカーカセットに連結され、pBluescriptSK+(Stratagene)のH
indIII、PstI部位へ挿入される。次いで、色素体形質転換ベクターは
、実施例11記載の要領で構築される。
Example 17: Bacteriophage T7 gene 1 in tobacco plastid transformation vector
Johnson grass pollen allergen Sorhl coding sequence and Arabidopsis plastid fused to promoter 0 and terminator
Preparation of Chimeric Gene Containing bA3'UTR The coding sequence of the Sor h I gene is described in US Pat. No. 5,480,972. A bacteriophage T7 gene 10 promoter :: Sorhl :: A. Thaliana psbA 3'UTR :: T7 terminator cassette is constructed. The T7 promoter driven Sor h I gene cassette is aad
ASelected marker cassette, linked to pBluescript SK + (Stratagene)
indIII, inserted into PstI site. The plastid transformation vector is then constructed as described in Example 11.

【0131】 実施例18:タバコ色素体形質転換ベクターにバクテリオファージT7遺伝子1
0プロモーターおよびターミネーターに融合させたカバノキ(birch)花粉アレル
ゲンBet V Iコード配列およびアラビドプシス(Arabidopsis)色素体ps
bA3'UTRを含むキメラ遺伝子の製造 Bet V I遺伝子のコード配列は、Breitenederら(1989)EMBO J.8:
1935−1938に記載されている。バクテリオファージT7遺伝子10プロ
モーター::Bet V I::アラビドプシス・タリアナ(A.thaliana)psbA 3
'UTR::T7ターミネーターカセットが構築される。T7プロモーター駆動B
et V I遺伝子カセットは、aadA選択マーカーカセットに連結され、pB
luescriptSK+(Stratagene)のHindIII、PstI部位へ挿入される
。次いで、色素体形質転換ベクターは実施例11記載の要領で構築される。
Example 18: Bacteriophage T7 gene 1 in tobacco plastid transformation vector
Birch pollen allergen Bet VI coding sequence and Arabidopsis plastid ps fused to promoter 0 and terminator
Production of chimeric gene containing bA3'UTR The coding sequence of the Bet VI gene was determined by Breiteneder et al. (1989) EMBO J.8
1935-1938. Bacteriophage T7 gene 10 promoter :: Bet VI :: Arabidopsis thaliana psbA3
'UTR :: T7 terminator cassette is constructed. T7 promoter driven B
The et VI gene cassette is ligated to the aadA selectable marker cassette and the pB
Inserted into the HindIII and PstI sites of luescript SK + (Stratagene). The plastid transformation vector is then constructed as described in Example 11.

【0132】 実施例19:タバコ色素体形質転換ベクターにバクテリオファージT7遺伝子1
0プロモーターおよびターミネーターに融合させた蚊唾液アレルゲンrAed
a 1コード配列およびアラビドプシス(Arabidopsis)色素体psbA3'UT
Rを含むキメラ遺伝子の製造 rAed a 1遺伝子のコード配列はWO98/04274に記載されている
。バクテリオファージT7遺伝子10プロモーター::rAed a 1::アラビド
プシス・タリアナ(A.thaliana)psbA 3'UTR::T7ターミネーターカセ
ットが構築される。T7プロモーター駆動rAed a 1遺伝子カセットは、a
adA選択マーカーカセットに連結され、pBluescriptSK+(Stratagene)
のHindIII、PstI部位へ挿入される。次いで、色素体形質転換ベクタ
ーは、実施例11記載の要領で構築される。
Example 19: Bacteriophage T7 gene 1 in tobacco plastid transformation vector
Mosquito saliva allergen rAed fused to 0 promoter and terminator
a1 coding sequence and Arabidopsis plastid psbA3'UT
Production of Chimeric Gene Containing R The coding sequence of the rAed a1 gene is described in WO98 / 04274. A bacteriophage T7 gene 10 promoter :: rAed a1 :: A. Thaliana psbA 3'UTR :: T7 terminator cassette is constructed. The T7 promoter-driven rAed a1 gene cassette contains a
linked to the adA selectable marker cassette, pBluescript SK + (Stratagene)
At the HindIII and PstI sites. The plastid transformation vector is then constructed as described in Example 11.

【0133】 実施例20: タバコ色素体形質転換ベクターにおけるバクテリオファージT7遺伝
子10プロモーターおよびターミネーターに融合されたグルタミン酸デカルボキ
シラーゼ(GAD)コード配列およびアラビドプシス色素体psbA3'UTRを
含むキメラ遺伝子の調製 ヒトGAD遺伝子のコード配列をGenebanl(accession number L16888)より得
る。バクテリオファージT7遺伝子10プロモーター::GAD::A.thalianaps
bA3'UTR::T7ターミネーターカセットを構築する。T7プロモーターに
駆動されるGAD遺伝子カセットをaadA選択マーカーカセットにライゲート
し、pBluescript SK+(Strategene)のHindIII、PstI部位に挿入する
。そして色素体形質転換ベクターを実施例11に記載のように構築する。
Example 20: Preparation of a chimeric gene containing the glutamate decarboxylase (GAD) coding sequence fused to the bacteriophage T7 gene 10 promoter and terminator in a tobacco plastid transformation vector and the Arabidopsis plastid psbA3'UTR The human GAD gene Is obtained from Genebanl (accession number L16888). Bacteriophage T7 gene 10 promoter :: GAD :: A.thalianaps
Construct the bA3'UTR :: T7 terminator cassette. The GAD gene cassette driven by the T7 promoter is ligated to the aadA selectable marker cassette and inserted into HindIII and PstI sites of pBluescript SK + (Strategene). A plastid transformation vector is then constructed as described in Example 11.

【0134】 実施例21: タバコ色素体形質転換ベクターにおけるバクテリオファージT7遺伝
子10プロモーターおよびターミネーターに融合されたチログロブリンコード配列
およびアラビドプシス色素体psbA3'UTRを含むキメラ遺伝子の調製 チログロブリン遺伝子のコード配列をGenebank(accession number U93033)か
ら得る。バクテリオファージT7遺伝子10プロモーター::チログロブリン::A.th
aliana psbA3'UTR::T7ターミネーターカセットを構築する。T7プロ
モーターに駆動されるチログロブリン遺伝子カセットを、aadA選択マーカー
カセットにライゲートし、pBluescript SK+(stratagene)のHi
ndIII、PatI部位に挿入する。そして色素体形質転換ベクターを実施例
11に記載のように構築する。
Example 21: Preparation of a thyroglobulin coding sequence fused to the bacteriophage T7 gene 10 promoter and terminator in a tobacco plastid transformation vector and a chimeric gene containing the Arabidopsis plastid psbA3'UTR. Obtained from Genebank (accession number U93033). Bacteriophage T7 gene 10 promoter :: thyroglobulin :: A.th
Construct the aliana psbA3′UTR :: T7 terminator cassette. The thyroglobulin gene cassette driven by the T7 promoter is ligated to the aadA selectable marker cassette, and HiBlue of pBluescript SK + (stratagene) is used.
ndIII, inserted into PatI site. And plastid transformation vector
Construct as described in 11.

【0135】 実施例22:タバコ色素体ゲノムの微粒子銃形質転換 1''cicular array中でNicotiana tabacum c.v.'Xanthi nc'の種子をプレート
あたり7粒をT寒天培地上に発芽させ、播種12-14日後、Svab,Z.and Maliga,P.(1
993)PNAS 90,913-917中に要点は記載されているようにプラスミドDNAでコー
トされた1μmタングステン粒子(M10,Biorad,Hercules,CA)でボンバードする。葉
を切除した後ボンバードした苗をT培地上で2日間インキュベートし、胚軸側を
上にして明光中で(350-500μmol光量子/m2/s)、500μg/mlのスペクチノマイシン
ジヒドロクロライド(Sigma,St.Louis,MO)を含むRMOP培地(Svab,Z.,Hajdukiewicz
,P.and Maliga,P.(1990)PANS 87,8526-8530)のプレート上においた。
Example 22: Biolistic Transformation of Tobacco Plastid Genome 7 seeds of Nicotiana tabacum cv'Xanthi nc 'per plate in a 1 "cicular array were germinated on T agar and seeded 12-14. Days later, Svab, Z. and Maliga, P. (1
993) Bombard with 1 μm tungsten particles (M10, Biorad, Hercules, Calif.) Coated with plasmid DNA as described in PNAS 90,913-917. Bombarded seedlings after excision of leaves were incubated on T medium for 2 days, and 500 μg / ml spectinomycin dihydrochloride (500-500 μmol photon / m 2 / s) with the hypocotyl side up in bright light (350-500 μmol photon / m 2 / s). RMOP medium (Sigma, St. Louis, MO) (Svab, Z., Hajdukiewicz)
, P. and Maliga, P. (1990) PANS 87, 8526-8530).

【0136】 ボンバードの3から8週間後、下部に白化した葉を現す抵抗性シュートを、同じ
選択培地上にサブクローニングし、カルスを形成させ、二次的なシュートを単離
しサブクローニングする。独立したサブクローン中の形質転換された色素体ゲノ
ムコピー(ホモプラスミシティ)の完全な分離は、サザンブロット(Sambrook et
al.,(1989)Molecular Cloning;A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Labor
atory Cold Sprong Harbor)の標準的な技術によって評価する。BamHI/Ec
oRI-消化全細胞DNA(Metteler,I.J.(1987)Plant Mol Biol Reporter 5,346
-349)を1のトリス−ボレート(TBE)アガロースゲル上で分離し、ナイロン膜(Amer
sham)に移し、rps7/12色素体ターゲッティング配列の一部を含むpC8からの0.
7kbのBamHI/HindIII DNAフラグメントに対応する、32P-標識ラ
ンダムプライマー化DNA配列をプローブとする(特許出願WO 98/11235参照)。
ホモプラスミックなシュートを、スペクチノマイシンを含むMS/IBA培地(McBride
,K.E.et al.(1994)PNAS 91,7301-7305)上で無菌的に発根させ、温室に移動する
[0136] Three to eight weeks after bombardment, resistant shoots exhibiting whitened leaves at the bottom are subcloned on the same selection medium to allow callus formation, and secondary shoots are isolated and subcloned. Complete isolation of the transformed plastid genomic copies (homoplasmicity) in independent subclones was confirmed by Southern blot (Sambrook et al.).
al., (1989) Molecular Cloning; A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Labor
atory Cold Sprong Harbor). BamHI / Ec
oRI-digested whole cell DNA (Metteler, IJ (1987) Plant Mol Biol Reporter 5,346
-349) was separated on a Tris-borate (TBE) agarose gel of 1 and a nylon membrane (Amer
sham) and transfer from pC8 containing part of the rps7 / 12 plastid targeting sequence.
The probe is a 32 P-labeled random-primed DNA sequence corresponding to a 7 kb BamHI / HindIII DNA fragment (see patent application WO 98/11235).
Homoplasmic shoots are transferred to MS / IBA medium containing spectinomycin (McBride
, KE et al. (1994) PNAS 91, 7301-7305), aseptically rooted and transferred to a greenhouse.

【0137】 実施例23:タバコPR−1aプロモーターに融合された色素体−ターゲッティン
グされるバクテリオファージT7 RNAポリメラーゼ遺伝子の構築 NcoI制限部位およびATG開始コドン、続いてrbcS遺伝子(リブロー
スビスフォスフェートカルボキシラーゼの小サブユニットをコードする)からの
最初の7の色素体トランシットペプチドコドンおよび内生PstI制限部位を含
む合成オリゴヌクレオチドリンカー(トップ鎖:5'−CAT GGC TTC C
TC AGT TCT TTC CTC TGC A−3'、配列番号23;ボトム鎖
:5'−GAG GAA AGA ACT GAG GAA GC−3'、配列番号24)
、rbcS遺伝子トランシットペプチドコード配列の3'部分に読み枠で駆動され
たバクテリオファージT7 RNAポリメラーゼ遺伝子(T7 Pol)を含むpC
GN4205(McBride,K.E.et al.(1994)PNAS 91,7301-7305)の2.8kbのPstI
/SacI DNAフラグメント、開始コドンに導入されたNcoI制限部位を有
するタバコPR−1aプロモーターを含むpCIB296の0.9kbのNcoI/KpnI DN
Aフラグメント(Uknes et al.(1993)Plant Cell 5,159-169)ならびにバイナリー
アグロバクテリウム形質転換ベクターpSGCGC1(pGEM4(Promega,Madison WI)から
のポリリンカーを含み、SacI/HindIII部位にクローニングされたpGP
TV-Hygの誘導体)の4.9kbのSfiI/KpnIおよび6.6kbのSacI/SfiIフラグメント
をpPH110を構築するためにライゲートする。
Example 23: Construction of plastid-targeted bacteriophage T7 RNA polymerase gene fused to tobacco PR-1a promoter NcoI restriction site and ATG start codon followed by rbcS gene Synthetic oligonucleotide linker (top strand: 5'-CAT GGC TTC C) containing the first seven plastid transit peptide codons from the subunit encoding) and an endogenous PstI restriction site.
TC AGT TCT TTC CTC TGC A-3 ', SEQ ID NO: 23; Bottom chain: 5'-GAG GAA AGA ACT GAG GAA GC-3', SEQ ID NO: 24)
Containing the bacteriophage T7 RNA polymerase gene (T7 Pol) driven in reading frame at the 3 'portion of the rbcS gene transit peptide coding sequence
2.8 kb PstI of GN4205 (McBride, KE et al. (1994) PNAS 91,7301-7305)
/ SacI DNA fragment, 0.9 kb NcoI / KpnI DN of pCIB296 containing tobacco PR-1a promoter with NcoI restriction site introduced at start codon
A fragment (Uknes et al. (1993) Plant Cell 5, 159-169) as well as the binary Agrobacterium transformation vector pSGCGC1 (pGPEM4 (Promega, Madison Wis.) Containing the polylinker and cloned into the SacI / HindIII site.
The 4.9 kb SfiI / KpnI and 6.6 kb SacI / SfiI fragments of TV-Hyg derivative) are ligated to construct pPH110.

【0138】 実施例24:アグロバクテリウム-仲介リーフディスク形質転換によるキメラPR−
1a/T7 Pol遺伝子のタバコ核内ゲノムへの導入 ヒグロマイシン抵抗性NT-pPH110タバコ植物を、記載されるようにN.tabacum'X
anthi'および「NahG」(Friedrich et al.(1995)Plant Mol Biol 29:959-68)のリ
ーフディスクのGV3101アグロバクテリウムが運ぶpPH110バイナリーベクタ
ーとの共培養に続いて得られたシュートから再生する。
Example 24: Chimeric PR by Agrobacterium-mediated leaf disk transformation
Introduction of the 1a / T7 Pol Gene into the Tobacco Nuclear Genome Hygromycin-resistant NT-pPH110 tobacco plants were isolated from N. tabacum'X as described.
Regenerate from shoots obtained following co-culture of anthi 'and "NahG" (Friedrich et al. (1995) Plant Mol Biol 29: 959-68) leaf discs with the pV110 binary vector carried by the GV3101 Agrobacterium. .

【0139】 各トランスジェニック系統について2反復の約2-3cm2のリーフパンチをca.300
μmol/m2/s放射束密度の下で3mlのBTH(5.6mg/10ml)または無菌蒸留水中で2日
間インキュベートする。リーフ材料を収集し、液体窒素中でフラッシュ凍結し、
すりつぶす。全RNAを抽出し(Verwoerd et al.(1989)NAR 17,2362)、放射性標
識されたT7 RNAポリメラーゼ遺伝子プローブを使用して(Ward et al.(1991
)The plant Cell 3,1085-1094)に記載されたようにノーザンブロット分析を実施
する。一定範囲のT7 Pol発現を示す、19のNT−110X(Xanthi 遺伝子
背景)および7のNT−110N(NahG遺伝子背景)のT1系統の植物を温室に移動、
自家受粉させる。連鎖したヒグロマイシン抵抗性マーカーについて3:1に分離す
る後代を自殖させ、ホモ接合のT2系統を選抜する。
For each transgenic line, repeat about 2-3 cm 2 leaf punches ca.300
Incubate for 2 days in 3 ml BTH (5.6 mg / 10 ml) or sterile distilled water under μmol / m 2 / s radiant flux density. Collect leaf material, flash freeze in liquid nitrogen,
Grind. Total RNA was extracted (Verwoerd et al. (1989) NAR 17,2362) and using a radiolabeled T7 RNA polymerase gene probe (Ward et al. (1991)
) Northern blot analysis is performed as described in The plant Cell 3,1085-1094). Transferring 19 NT-110X (Xanthi gene background) and 7 NT-110N (NahG gene background) T1 plants showing a range of T7 Pol expression to the greenhouse,
Self-pollinate. Progeny that segregate 3: 1 for linked hygromycin resistance markers are selfed and homozygous T2 lines are selected.

【0140】 実施例25:トランスジェニック植物の色素体中のブタクサアレルゲン発現の誘導 PR−1a-T7 RNA Pol構築物を含むホモ接合のNT-110XおよびNT−
110N植物を、母系から受け継いだpAT238およびpAT239構築物を
有するホモプラスミックな色素体形質転換系統を受粉するために使用する。Nt
pAT238×NT-110XまたはNT 110N、およびNT pAT239×NT-110Xまた
はNT 110N F1後代(それらはPR-1/T7ポリメラーゼ核内発現カセットについて
ヘテロ接合であり、T7/Amb a I.1色素体発現カセットについてホモプラスミッ
クであった)を土の上で発芽させる。
Example 25: Induction of ragweed allergen expression in plastids of transgenic plants Homozygous NT-110X and NT- containing PR-1a-T7 RNA Pol construct
The 110N plant is used to pollinate a homoplasmic plastid transformed line with the pAT238 and pAT239 constructs inherited from the maternal line. Nt
pAT238 × NT-110X or NT 110N, and NT pAT239 × NT-110X or NT 110N F1 progeny (they are heterozygous for the PR-1 / T7 polymerase nuclear expression cassette and have T7 / Amb aI.1 plastid expression Germinate on the soil (which was homoplasmic for the cassette).

【0141】 20-40cmの高さに達すると、色素体に局在化させられるAmb a l.1遺伝子のT7
Pol-調節された発現を誘発するインデューサー化合物BTHを噴霧する。誘
導の直前、および誘導の8時間および1、2、3、7および14または28日後、植物体
を収穫し液体窒素中でフラッシュ凍結する。同様の手順をDer f I、Sor
h I、Bet V IおよびrAed a 1アレルゲン遺伝子、およびGADおよ
びチログロブリン遺伝子を含むトランスジェニック植物に適用する。
When reaching a height of 20-40 cm, the T7 of the Amb a.1 gene, which is localized in plastids
The inducer compound BTH, which induces Pol-regulated expression, is sprayed. Immediately prior to induction and 8 hours and 1, 2, 3, 7 and 14 or 28 days after induction, the plants are harvested and flash frozen in liquid nitrogen. Der f I, Sor
Applies to transgenic plants containing the hI, Bet VI and rAed a1 allergen genes, and the GAD and thyroglobulin genes.

【0142】 実施例26:トランスジェニック植物の抗原発現および含量の定量 全RNAを抽出し(Verwoerd et al.(1989)NAR 17,2362)、Amb a I.1遺伝子に
特異的な放射性標識されたプローブを使用して、ノーザンブロット分析を記載さ
れたように実施する(Ward et al.(1991)The Plant Cell 3,1085-1094)。トラン
スジェニック植物の組織中に存在するAmb a I.1の量を定量するために化学発光(
Amersham)ウェスタンブロット分析を、製造者の指示およびHarlow and Lane(198
8)Antibodies:A laboratory manual,Cold Spring Harbor Laboratory,Cold Spri
ng Harborにしたがって、Amb a I.1タンパク質に対する抗血清および精製された
Amb a I.1タンパク質標準を使用して実施する。同様の手順をDer f I、S
or h IおよびBet V I、rAed a 1アレルゲン、およびGADおよび
チログロブリンに適用する。
Example 26: Quantification of antigen expression and content of transgenic plants Total RNA was extracted (Verwoerd et al. (1989) NAR 17,2362) and radiolabeled specific for the Amb a I.1 gene Northern blot analysis is performed as described using the probe (Ward et al. (1991) The Plant Cell 3, 1085-1094). To determine the amount of Amb a I.1 present in the tissue of the transgenic plant, chemiluminescence (
(Amersham) Western blot analysis was performed according to manufacturer's instructions and Harlow and Lane (198
8) Antibodies: A laboratory manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spri
Antisera against Amb a I.1 protein and purified according to ng Harbor
Performed using Amb a I.1 protein standard. A similar procedure is followed by Der f I, S
Applies to or h I and Bet VI, rAed a 1 allergen, and GAD and thyroglobulin.

【0143】 実施例27:ラットにおける経口トレランスの誘導 150から220g(6-8週齢)のメスのLewisまたはWistar Furthラットを使用する。
ラットを完全フロイントアジュバント(CFA)中で乳化された50μgのギニアブタ抗
原で両後方フットパッドにおいて免疫化する。ある実験では50μgの卵白アルブ
ミン(Sigma)を乳化された抗原に加え、同様に注射する。
Example 27: Induction of oral tolerance in rats Female Lewis or Wistar Furth rats weighing 150 to 220 g (6-8 weeks of age) are used.
Rats are immunized in both posterior footpads with 50 μg of Guinea pig antigen emulsified in Complete Freund's Adjuvant (CFA). In one experiment, 50 μg of ovalbumin (Sigma) is added to the emulsified antigen and injected as well.

【0144】 経口トレランスの誘導のために、ラットに本発明のトランスジェニック植物を
3日間間隔で5回給餌する。免疫化の9日後、ラットを屠殺し膝窩リンパ節を取り
出す。単一細胞懸濁をリンパ節をステンレススチールメッシュを通してプレスす
ることによって調製する。105のリンパ節細胞(LNC)の全部を、指示された数の給
餌されたラットから取り出された照射された(2000Rad)または無処理のLNCと丸底
96ウェルプレート(Costar)中で4反復で培養する。抗原(50μg/ml)を20μlの容量
で培養物に添加する。培養物を80時間インキュベートし、培養の最後の16時間に
1μCi[3H]TdR/ウェルでパルスする。そして自動細胞ハーベスターで培養物を収
集し、標準的な液体シンチレーションカウンターでカウントする。そして初回抗
原刺激されたLNC(PLNC)増殖のパーセントを計算する。増殖培地(Proliferation
Media)RPMI(Gibco)をすべての実験に使用する。培地を2×10-5Mの2-メルカプト
エタノール、1のピルビン酸ナトリウム、1ペニシリンおよびストレプトマイシン
、1の非-不可欠アミノ酸、および1の自己由来血清を加えた後にろ過して無菌と
する。
For the induction of oral tolerance, the transgenic plants of the invention are administered to rats.
Feed 5 times at 3 day intervals. Nine days after immunization, rats are sacrificed and popliteal lymph nodes are removed. A single cell suspension is prepared by pressing the lymph nodes through a stainless steel mesh. All of the 105 lymph node cells (LNC) were harvested from irradiated (2000 Rad) or untreated LNC and round bottoms from the indicated number of fed rats.
Culture in duplicate in 96-well plates (Costar). Antigen (50 μg / ml) is added to the culture in a volume of 20 μl. Incubate the culture for 80 hours and allow for the last 16 hours of culture.
Pulse with 1 μCi [3H] TdR / well. The culture is then collected on an automatic cell harvester and counted on a standard liquid scintillation counter. The percentage of primed LNC (PLNC) proliferation is then calculated. Growth medium (Proliferation
Media) RPMI (Gibco) is used for all experiments. The medium is filtered and sterilized after adding 2 × 10 −5 M 2-mercaptoethanol, 1 sodium pyruvate, 1 penicillin and streptomycin, 1 non-essential amino acid, and 1 autologous serum.

【0145】 実施例28:抗体の測定 A.抗体の血清レベル 固相酵素結合免疫吸着検定(ELISA)を抗原に対する抗体力価の定量に使用する
。マイクロタイタープレートを2回蒸留水におけるウェルあたり0.1mlの10μg抗
原/mlとインキュベートする。プレートを18時間25℃でインキュベートする。3回
PBS/Tween-20(Bio-Rad)pH7.5で洗浄したのち、プレートを3のBSA/PBSで2時間37
℃で培養し、2回洗浄し、100μlの希釈された血清を4反復で添加する。プレート
を2時間37℃でインキュベートする。3回のPBS/Tween-20でのリンスの後、プレー
トを100μl/ウェルの1のBSA/PBSで1:1000に希釈されたぺルオキシダーゼ-抱合ガ
チョウ抗-ラットIgG抗体(Tago,USA)と一緒に1時間25℃でインキュベートする。
呈色反応を30H2O2を含むD-フェニレンジアミン(0.4mg/mlリン酸)クエン酸緩衝液
,pH5.0)にさらすことにより取得する。反応を0.4N H2 SO4を加えることにより停
止し、OD492nmをELISAリーダーで読む。
Example 28: Measurement of Antibodies A. Serum Levels of Antibodies A solid-phase enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) is used to quantitate antibody titers to antigen. Incubate the microtiter plate with 0.1 ml per well of 10 μg antigen / ml in double distilled water. Incubate the plate for 18 hours at 25 ° C. 3 times
After washing with PBS / Tween-20 (Bio-Rad) pH 7.5, the plate was washed with 3 BSA / PBS for 2 hours 37
Incubate at 0 ° C., wash twice, and add 100 μl of diluted serum in 4 replicates. Incubate the plate for 2 hours at 37 ° C. After three rinses with PBS / Tween-20, plates were diluted with peroxidase-conjugated goose anti-rat IgG antibody (Tago, USA) diluted 1: 1000 in 100 μl / well of 1 BSA / PBS. Incubate together at 25 ° C for 1 hour.
D-phenylenediamine (0.4mg / ml phosphate) citrate buffer containing 30H2O2 for color reaction
, pH 5.0). The reaction was stopped by adding 0.4N H2 SO 4, read the OD492nm ELISA reader.

【0146】 B.抗体生産のインビトロ測定 膝窩および脾臓LNCを給餌され、未処置のおよびチャレンジされたラットから
取得し、mlぺトリ皿あたり107細胞の濃度で、それのみまたは照射(2000rad)され
、指示されたように他のRLNCとともにまく。培養を増殖培地中で抗原(20μg/ml)
と一緒にまたはそれなしに、3日間インキュベーター内で維持し、そして収集す
る。希釈された上清をIgG抗体のインビトロの生産および分泌を試験するために
使用し、抗体生産を前記で記載したようにELISAテストを使用して測定する。
B. In Vitro Measurement of Antibody Production Popliteal and spleen LNCs were obtained from fed, untreated and challenged rats and were given alone or irradiated (2000 rad) at a concentration of 107 cells per ml Petri dish. Sow with other RLNC, as directed. Culture the antigen in growth medium (20 μg / ml)
Maintain and collect in the incubator for 3 days, with or without. The diluted supernatant is used to test the in vitro production and secretion of IgG antibodies, and antibody production is measured using an ELISA test as described above.

【0147】 実施例29:マウスの経口トレランスの誘導 6から8週齢のメスのBalb/cマウスを使用する。経口トレランスの誘導のために
、実施例22にしたがってT7/Amb a I.1色素体発現カセットから組換えブタクサ
を発現しているタバコ植物からの抽出物をマウスに給餌する。
Example 29: Induction of oral tolerance in mice Female Balb / c mice, 6 to 8 weeks of age, are used. To induce oral tolerance, mice are fed an extract from tobacco plants expressing recombinant ragweed from the T7 / Amb a I.1 plastid expression cassette according to Example 22.

【0148】 より明確にはマウスにT7/Amb a I.1色素体発現カセットで形質転換されたタ
バコ植物のフラクション1またはフラクション2、またはコントロールとして形質
転換されていないコントロールのタバコ植物からのフラクション1またはフラク
ション2を給餌する。未処置の動物を3の組換えブタクサ-給餌群(0.1、1、およ
び10mg組換えブタクサ/日)および1の非組換えタバコ-給餌群(コントロールとし
て)に分割する。各群は8の動物を含む。抗原の動物への経口投与を最初の10日間
の飼育設備への馴化期間の後に開始する。動物にH2Oで最終体積0.2-0.5mlに調製
された対応するタバコフラクションまたはリン酸緩衝生食水を毎日1回5-8日継続
して与える。
More specifically, mice were treated with fractions 1 or 2 of tobacco plants transformed with the T7 / Amb a I.1 plastid expression cassette, or fraction 1 from control tobacco plants not transformed as control. Or feed fraction 2. Untreated animals are divided into three recombinant ragweed-fed groups (0.1, 1, and 10 mg recombinant ragweed / day) and one non-recombinant tobacco-fed group (as controls). Each group contains 8 animals. Oral administration of antigen to animals is initiated after the first 10 days of acclimatization to the housing facility. Animals are fed the corresponding tobacco fraction or phosphate buffered saline prepared with H 2 O to a final volume of 0.2-0.5 ml once daily for 5-8 days.

【0149】 経口トレリゼーションの誘導をタバコ−発現アレルゲンの最後の経口給餌の4
日後評価する。全4群のマウスを2週間間隔で組換えブタクサ(10μg/動物)の腹腔
内注射によって3回感作する。マウスは他の抗原に対して免疫応答をマウントす
ることができることを証明するために、組換えブタクサに加えて各マウスを卵白
アルブミン(10μg/動物;Sigma Chemical,St.Louis,MO,USA)でも感作する。抗原
を0.9の生食水に溶解し水酸化アルミニウムと混合し(2:1;Alu Gel S Serva,Fein
biochemica GmbH,Heidelberg,Germany)、200μl/マウスの最終容量中の望ましい
濃度とする。
[0149] Induction of oral tolerization was achieved with the last 4 oral feedings of tobacco-expressed allergen.
Evaluate after days. All four groups of mice are sensitized three times at two week intervals by intraperitoneal injection of recombinant ragweed (10 μg / animal). To demonstrate that mice can mount an immune response against other antigens, each mouse was also challenged with ovalbumin (10 μg / animal; Sigma Chemical, St. Louis, MO, USA) in addition to recombinant ragweed. Sensitize. The antigen was dissolved in 0.9 saline and mixed with aluminum hydroxide (2: 1; Alu Gel S Serva, Fein
biochemica GmbH, Heidelberg, Germany), the desired concentration in a final volume of 200 μl / mouse.

【0150】 抗原-特異的IgE、IgG1およびIgG2aレベルの定量のために血清サンプルを4回採
集する:抗原の経口投与の開始に先立ち1回、および3回の各免疫化について適当
な時点。血清を等分し-20℃で検定まで保存する。
Serum samples are collected four times for quantification of antigen-specific IgE, IgG1 and IgG2a levels: once prior to the start of oral administration of antigen and at appropriate time points for each of the three immunizations. Aliquot the serum and store at -20 ° C until assay.

【0151】 すべての血清サンプルを吸着させ、組換えブタクサおよび卵白アルブミン-特
異的血清IgE、IgG1、およびIgG2aレベルの定量のため固-相酵素-連結免疫吸着検
定(ELIZA)を実施する。96のウェルのマイクロタイタープレート(Immunoplates M
axisorp商標Surface,Nunc,Roskilde,Denmark)をウェルあたり0.1mlの対応する抗
原(1-10μg/ml)と一緒に0.015M炭酸ナトリウム重炭酸バッファー(pH9)中で2時間
37℃で続いて終夜4℃でインキュベートする。
All serum samples are adsorbed and a solid-phase enzyme-linked immunosorbent assay (ELIZA) is performed for quantification of recombinant ragweed and ovalbumin-specific serum IgE, IgG1, and IgG2a levels. 96-well microtiter plates (Immunoplates M
axisorp brand Surface, Nunc, Roskilde, Denmark) with 0.1 ml per well of the corresponding antigen (1-10 μg / ml) in 0.015 M sodium carbonate bicarbonate buffer (pH 9) for 2 hours
Incubate at 37 ° C followed by overnight at 4 ° C.

【0152】 すべての洗浄を0.05のTween-溶液(pH7.4;洗浄バッファー;Sigma Chemical)を
含む0.8食塩水で実施する。特記しない限り血清サンプル、標識抗体および試薬
を1%熱−不活性化ウシ胎児血清を含む洗浄バッファー中に希釈し、すべてのイ
ンキュベーションは湿った空気中で実施し、反応容量は100μl/ウェルである。
コーティングの後洗浄バッファーでプレートを3回洗浄する。血清サンプルを3倍
連続希釈で抗原-コートウェルに処理し、37℃2時間インキュベートする。洗浄バ
ッファー中での3回の洗浄の後、対応するビオチン標識化標識抗体(So.Biotechno
logy Assoc.,Birmingham,AL.USA;Binding Site,Birmingham,UK)をプレートに37
℃1時間処理する。
All washes are performed with 0.8 saline containing 0.05 Tween-solution (pH 7.4; wash buffer; Sigma Chemical). Serum samples, labeled antibodies and reagents are diluted in wash buffer containing 1% heat-inactivated fetal bovine serum unless otherwise specified, all incubations are performed in moist air, and reaction volumes are 100 μl / well .
After coating, wash the plate three times with wash buffer. Serum samples are processed into antigen-coated wells in 3-fold serial dilutions and incubated at 37 ° C for 2 hours. After three washes in wash buffer, the corresponding biotin-labeled labeled antibody (So.Biotechno
logy Assoc., Birmingham, AL.USA; Binding Site, Birmingham, UK)
Treat for 1 hour at ° C.

【0153】 洗浄の後、ホースラディッシュぺルオキシダーゼ-標識化アビジンDを免疫反応
性を検出するために処理する(1:3000、60分、30℃;Vector Lab.,Burlingame,CA,
USA)。再洗浄の後、プレートをさらに3回クエン酸塩バッファー(基質バッファー
,pH5)を使用して洗浄する。酵素活性をo-フェニレンジアミン(Sigma Chemical)
で基質バッファー(0.5mg/ml)および過酸化水素(1μl/ml)中で検出し、1-15分後4
N H2SO4(50μl/ウェル;Merck KgaA,Darmstadt,Germany)で停止させる。最適密
度を492nmで分光光度的にELISAリーダーによって定量する。最終結果を標準血清
プール(任意に割り当てられた100REU)と比較された相対ELISA単位(REU)において
、または絶対的なタンパク質濃度(μg/ml)において現す。
After washing, horseradish peroxidase-labeled avidin D is treated to detect immunoreactivity (1: 3000, 60 minutes, 30 ° C .; Vector Lab., Burlingame, Calif.,
USA). After rewashing, the plate is washed three more times with citrate buffer (substrate buffer).
, pH 5). Enzyme activity o-phenylenediamine (Sigma Chemical)
Detection in substrate buffer (0.5 mg / ml) and hydrogen peroxide (1 μl / ml) at 4
Stop with NH 2 SO 4 (50 μl / well; Merck KgaA, Darmstadt, Germany). The optimal density is quantified spectrophotometrically at 492 nm by an ELISA reader. Final results are expressed in relative ELISA units (REU) compared to a standard serum pool (arbitrarily assigned 100 REU) or in absolute protein concentrations (μg / ml).

【0154】 経口トレランスの試験に対する同様の手順をDer f I,Sor h I,Be
t V IおよびrAed a 1アレルゲン遺伝子、およびGADおよびチログロブ
リン遺伝子または本発明の任意の他の抗原を含むトランスジェニック植物に適用
する。
A similar procedure for testing oral tolerance was described in Der f I, Sorh I, Be.
Applies to transgenic plants containing the tVI and rAed a1 allergen genes, and the GAD and thyroglobulin genes or any other antigen of the invention.

【0155】 イエホコリダニ(hous dust mite)抽出物に対する経口トレランスの誘導は、Sa
to et al.,Immunology 95:193-199,1998において記載されている。ヒトにおける
イエホコリダニ試験はPassalacqua et al.,Lancet,351:629-632,1998によって記
載されている。
The induction of oral tolerance for house dust mite extract was
to et al., Immunology 95: 193-199, 1998. The house dust mite test in humans is described by Passalacqua et al., Lancet, 351: 629-632, 1998.

【0156】 実施例30:植物色素体におけるヒトBPI遺伝子の化学的に調節された発現 1.バクテリオファージT7 RNAポリメラーゼに応答性のプロモーターエレ
メントの制御の下でのBPI遺伝子を含む色素体形質転換ベクターの構築 ヒトBPI遺伝子(米国特許5198541に記載されたような)のコード配列を182bpの
NcoI/EcoRI制限フラグメント(cDNAの5'部分を含み、NcoI部位
に開始コドンを組み込んだ)として、および1288bpのEcoRI/XbaI制限フ
ラグメント(cDNA配列の3'部分およびターミネーションコドンを含む)として
クローニングする。これらのフラグメントをゲル−精製し3行程の反応でプラス
ミドpT7 GUSからの7693bpのNcoI/XbaIフラグメントにライゲートする
。得られたプラスミド(pT7 BPI)について、T7遺伝子10リーダーに由来する
配列5'−GGG AGA CCA CAA CGG TTT CCC TCT AG−
3'(配列番号25)を含むキメラ5'非翻訳リーダーを有するプラスミドpET3a(
Novagen)からのT7遺伝子10プロモーターの下流のBPI遺伝子、プラスミドpC
8のStuIリンカーに由来するリンカー配列5'-CGAGG-3'、および開始コドン(アン
ダーラインを付された)におけるNcoI制限部位を含むように修飾されたタバ
コ色素体psbA遺伝子5'リーダーに由来する配列5'−GGG AGT CCC
TGA TGA TTA AAT AAA CCA AGA TTT TAC CAT G
−3'(配列番号26)を含むことを、DNA配列決定および制限分析によって確
認する。
Example 30: Chemically regulated expression of the human BPI gene in plant plastids Construction of a Plastid Transformation Vector Containing the BPI Gene Under the Control of a Bacteriophage T7 RNA Polymerase-Responsive Promoter Element The coding sequence for the human BPI gene (as described in US Pat. It is cloned as an EcoRI restriction fragment (containing the 5 'portion of the cDNA and incorporating an initiation codon at the NcoI site) and as a 1288 bp EcoRI / XbaI restriction fragment (including the 3' portion of the cDNA sequence and a termination codon). These fragments are gel-purified and ligated in a three step reaction to a 7693 bp NcoI / XbaI fragment from plasmid pT7 GUS. About the obtained plasmid (pT7 BPI), the sequence 5'-GGG AGA CCA CAA CGG TTT CCC TCT AG-
Plasmid pET3a with a chimeric 5 'untranslated leader containing 3' (SEQ ID NO: 25) (
Novagen), BPI gene downstream of the T7 gene 10 promoter, plasmid pC
The linker sequence 5'-CGAGG-3 'from the StuI linker of 8 and the 5' leader of the tobacco plastid psbA gene modified to include an NcoI restriction site at the initiation codon (underlined) Sequence 5'-GGG AGT CCC
TGA TGA TTA AAT AAA CCA AGA TTT TA C CAT G
The inclusion of G- 3 '(SEQ ID NO: 26) is confirmed by DNA sequencing and restriction analysis.

【0157】 pT7 GUSを、キメラT7プロモーター/psbA5'リーダーを含むプラスミ
ドpPH142の386bpのゲル精製されたEcoRI/NcoIフラグメントを、GUSプ
ラスミド形質転換ベクターpC8(国際特許出願WO 98/11235)の脱ホスホリル化
しゲル精製された9241bpのNcoI/EcoRIフラグメントにライゲートする
ことによって構築する。プラスミドpPH142を、BsaBIでプラスミドpPH136を消化
し(2時間60℃)、ゲル精製し線状化されたプラスミドDNAをBsmFIで再消化し(1
時間37℃)、アルカリフォスファターゼで処理し(1時間37℃続いてフェノール抽
出)、そして得られたゲル精製された3398bpのフラグメントを、T4ポリヌクレオ
チドキナーゼでのリン酸化(1時間37℃)に続いてオリゴヌクレオチドT73a U
(5'−CGA TCC CGC GAA ATT AAT ACG ACT CAC T
AT AGG GAG ACC ACA ACG GTT TCC C−3'、配列番号2
7)およびT73a L(5'−TAG AGG GAA ACC GTT GTG GT
C TCC CTA TAG TGA GTC GTA TTA ATT TCG CGG
GAT CG−3'、配列番号28)をアニーリングすることによって作成される合
成2本鎖オリゴヌクレオチドにライゲートすることによって構築する。
The pT7 GUS was dephosphorylated with a 386 bp gel purified EcoRI / NcoI fragment of the plasmid pPH142 containing the chimeric T7 promoter / psbA5 ′ leader, using the GUS plasmid transformation vector pC8 (International Patent Application WO 98/11235). It is constructed by ligating to a gel purified 9241 bp NcoI / EcoRI fragment. Plasmid pPH142 was digested with BsaBI to plasmid pPH136 (2 hours at 60 ° C.), and the gel purified and linearized plasmid DNA was re-digested with BsmFI (1
Time 37 ° C), treatment with alkaline phosphatase (1 hour 37 ° C followed by phenol extraction) and the resulting gel-purified 3398 bp fragment was phosphorylated with T4 polynucleotide kinase (1 hour 37 ° C). Oligonucleotide T73a U
(5′-CGA TCC CGC GAA ATT AAT ACG ACT CACT
AT AGG GAG ACC ACA ACG GTT TCC C-3 ', SEQ ID NO: 2
7) and T73a L (5'-TAG AGG GAA ACC GTT GTG GT
C TCC CTA TAG TGA GTC GTA TTA ATT TCG CGG
GAT CG-3 ′, SEQ ID NO: 28) is constructed by ligating to a synthetic double-stranded oligonucleotide created by annealing.

【0158】 プラスミドpPH136 DNAを、BsaBIでの消化を可能にするためにdamメチラー
ゼ活性を欠く系統のE.coli(DM-1,Strategene,La Jolla,California)中で増幅す
る。次にpPH136を、プラスミドpPH120からの3428bpのゲル精製されたStuI/Nc
oIフラグメントをオリゴヌクレオチドminpsb U(5'−GGG AGT CC
C TGA TGA TTA AAT AAA CCA AGA TTT TAC−3'、
配列番号29)およびminpsb L(5'−CAT GGT AAA ATC TT
G GTT TAT TTA ATC ATC AGG GAC TCC C−3'、配列
番号30)のアニーリングによって作成される合成2本鎖オリゴヌクレオチドにライ
ゲートすることによって構築する。このオリゴヌクレオチドは、インビトロ色素
体翻訳システムにおけるpsbA遺伝子産物の翻訳上方制御に関係つけられるタ
バコpsbA遺伝子5'非翻訳リーダー配列の38nt部分を含む(Hirose and Sugiur
a,EMBO J.15:1687-1695.1996)。
The plasmid pPH136 DNA is amplified in a strain of E. coli (DM-1, Strategene, La Jolla, California) lacking dam methylase activity to allow digestion with BsaBI. Next, pPH136 was converted to a 3428 bp gel-purified StuI / Nc from plasmid pPH120.
The oI fragment was ligated to the oligonucleotide minpsb U (5'-GGG AGT CC
C TGA TGA TTA AAT AAA CCA AGA TTT TAC-3 ',
SEQ ID NO: 29) and minpsb L (5′-CAT GGT AAA ATC TT
G GTT TAT TTA ATC ATC AGG GAC TCC C-3 ′, SEQ ID NO: 30), constructed by ligating to a synthetic double-stranded oligonucleotide created by annealing. This oligonucleotide contains a 38 nt portion of the 5 'untranslated leader sequence of the tobacco psbA gene which is implicated in the up-regulation of the psbA gene product in an in vitro plastid translation system (Hirose and Sugiur
a, EMBO J. 15: 1687-1695.1996).

【0159】 pPH120はpsbAプロモーターに駆動されたaadA遺伝子の修飾された部分およ
びプラスミドpC8のディバージェントT7-lacプロモーターを含む(Novagenプ
ラスミドpET21dおよびタバコ色素体rbcL遺伝子からのキメラリボゾーム結合部位
に由来し、そこへ酵母DNAのフラグメントが、プラスミドpPRV111A由来のベク
ターの特徴である、psbAプロモーターの低レベル双方向性転写活性を阻害す
るために挿入される(Allison et al.,EMBO J.1996 Jun 3;15(11):2802-9)。PPH1
20をSaccharomyces cerevisiae LEU2遺伝子の256bpのEcoRI/HincIIフラグ
メント、pPH119の2645bpのEcoRI/Dralll、およびpPH119の569bpのDralll/
クレノー−平滑末端化EcoRIフラグメントをライゲートすることによって構
築する。次にPPH119を、pPH118のpC8-由来キメラT7プロモーター中に存在
する2のStuIリンカーを除去するためにプラスミドpPH118をStuIで消化しライゲ
ートすることによって構築する。PPH118は、pC8の235bpのSpeI/NcoIフラ
グメントを含み、それは単離されゲル精製されそしてクローニングベクターpGEM
5Zf(+)(Promega,Medison WI)にライゲートされ、それはNcoIおよびSpeIによ
って消化される。
PPH120 contains a modified portion of the aadA gene driven by the psbA promoter and the divergent T7-lac promoter of plasmid pC8 (derived from the chimeric ribosome binding site from Novagen plasmid pET21d and the tobacco plastid rbcL gene). Into which a fragment of yeast DNA is inserted to inhibit the low-level bidirectional transcriptional activity of the psbA promoter, which is characteristic of vectors derived from plasmid pPRV111A (Allison et al., EMBO J. 1996 Jun 3; 15 (11): 2802-9) .PPH1
20 is a 256 bp EcoRI / HincII fragment of the Saccharomyces cerevisiae LEU2 gene, 2645 bp EcoRI / Dralll of pPH119, and 569 bp Dralll / pPH119 of pPH119.
Constructed by ligating the Klenow-blunted EcoRI fragment. Next, PPH119 is constructed by digesting plasmid pPH118 with StuI and ligating to remove the two StuI linkers present in the pC8-derived chimeric T7 promoter of pPH118. PPH118 contains the 235 bp SpeI / NcoI fragment of pC8, which was isolated and gel purified and the cloning vector pGEM
Ligation to 5Zf (+) (Promega, Medison WI), which is digested with NcoI and SpeI.

【0160】 II:プラスミドpT7 BPIでのタバコ色素体ゲノムの微粒子銃形質転換 色素体ゲノムの形質転換を実施例22に記載したように実施する。下部に白化し
た葉を現す抵抗性シュートを、ボンバードの3から8週間後に、同様の選択培地上
にサブクローニングし、カルスを形成させ、そして二次的シュートを単離しサブ
クローニングする。独立したサブクローン中の形質転換された色素体ゲノムコピ
ー(ホモプラスミシティ)の完全な分離は、サザンブロット(Sambrook et al.,(1
989)Molecular Cloning;A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory,
Cold Spring Harbor)の標準的な技術によって評価する。
II: Biolistic Transformation of the Tobacco Plastid Genome with the Plasmid pT7 BPI Transformation of the plastid genome is performed as described in Example 22. Resistant shoots that exhibit whitened leaves at the bottom are subcloned 3 to 8 weeks after bombardment on a similar selective medium to allow callus formation, and the secondary shoots are isolated and subcloned. Complete isolation of transformed plastid genomic copies (homoplasmicity) in independent subclones was confirmed by Southern blot (Sambrook et al., (1)
989) Molecular Cloning; A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory,
(Cold Spring Harbor).

【0161】 BamHI/EcoRI-消化全細胞DNA(Metteler,I.J.(1987)Plant Mol Bi
ol Reporter 5,346-349)を1のトリス−ボレート(TBE)アガロースゲル上で分離し
、ナイロン膜(Amersham)に移し、rps7/12色素体ターゲッティング配列の一部を
含むpC8からの0.7kbのBamHI/HindIII DNAフラグメントに対
応する、32P-標識ランダムプライマー化DNA配列をプローブとする。望まれる
1.25kbのフラグメントを含み、野生型3.3kbのフラグメントを欠くホモプラスミ
ックなシュートを、スペクチノマイシンを含むMS/IBA培地(McBride,K.E.et al.(
1994)PNAS 91,7301-7305)上で無菌的に発根させ、温室に移動する。
BamHI / EcoRI-digested whole cell DNA (Metteler, IJ (1987) Plant Mol Bi
ol Reporter 5,346-349) was separated on one Tris-borate (TBE) agarose gel, transferred to a nylon membrane (Amersham) and 0.7 kb BamHI / pB from pC8 containing part of the rps7 / 12 plastid targeting sequence. The probe is a 32 P-labeled random-primed DNA sequence corresponding to the HindIII DNA fragment. desired
A homoplasmic shoot containing a 1.25 kb fragment and lacking the wild-type 3.3 kb fragment was transformed into an MS / IBA medium containing spectinomycin (McBride, KE et al.
1994) Root aseptically on PNAS 91,7301-7305) and move to greenhouse.

【0162】 III:プラスミドpT7 BPIで形質転換され、BTH-応答性PR−1aプロモー
ターの制御の下での核内ゲノムにおいて色素体ターゲッティング配列を有するバ
クテリオファージT7 RNAポリメラーゼ遺伝子を有するタバコ植物におけるB
PI発現の化学的誘導 系統C35BPI-5B-4のホモプラスミックなNt pT7 BPI植物をタバコ系統Nt 1
10X6b-5によって受粉し、種子を形質転換プラスミドpT7 BPIによって運ばれ
るスペクチノマイシン抵抗性マーカーの母系遺伝について検定する。これらのF1
後代のさらなる種子を6インチクレイポットの土に発芽させる。播種8週間後植物
に1.0mMのBTHの茎葉散布で滴るまで噴霧する。
III: B in tobacco plants transformed with the plasmid pT7 BPI and carrying the bacteriophage T7 RNA polymerase gene with a plastid targeting sequence in the nuclear genome under the control of the BTH-responsive PR-1a promoter
Chemical induction of PI expression A homoplasmic Nt pT7 BPI plant of line C35BPI-5B-4
Pollinated by 10X6b-5 and seeds are tested for maternal inheritance of the spectinomycin resistance marker carried by the transformation plasmid pT7 BPI. These F1
Additional seeds of progeny are germinated in 6-inch clay pot soil. Eight weeks after sowing, the plants are sprayed with 1.0 mM BTH foliage until dripping.

【0163】 BPI蓄積の分析のために組織をBTH散布の後0、1、2、3、7、14、21、28およ
び35日の間隔で収穫する。同じ系統の水または不活性成分で噴霧されたコントロ
ールの植物、および色素体BPI遺伝子のみを有し、化学的に誘導可能なトランス
アクチベーターを有さないC35BPI-5B-4植物を同時に発芽させ同様な方法で同様
なタイムスケジュールを使用して検定する。BPIの蓄積をノーザンハイブリダイ
ゼーション(mRNA)およびウェスタンブロット(タンパク質)の標準的な技術に
よって検定する。さらに、植物-発現BPIが、グラム陰性バクテリア(例えばE.col
i)の液体培地中での指数間数的な生長を阻害する能力を評価するために、葉抽出
物を使用して活性検定を実施する。
Tissues are harvested at 0, 1, 2, 3, 7, 14, 21, 28 and 35 day intervals after BTH application for analysis of BPI accumulation. Simultaneously germinate control plants sprayed with water or inert components of the same strain and C35BPI-5B-4 plants that have only the plastid BPI gene and no chemically inducible transactivator Using a similar time schedule. BPI accumulation is assayed by standard techniques of Northern hybridization (mRNA) and Western blot (protein). In addition, plant-expressed BPI can be used for gram negative bacteria (e.g., E.col.
To assess the ability to inhibit exponential exponential growth in liquid medium of i), an activity assay is performed using leaf extracts.

【0164】 実施例31:植物でのトランスジーンの核内発現のための発現カセットの構築 トランスジェニック植物での発現を意図される遺伝子配列をまず適当なプロモ
ーターの後方であり好ましくは適当な転写ターミネーターの上流に発現カセット
中に集結させる。植物発現カセットの構築のためのすべての必要なものが、本発
明のDNA分子、特にトランスアクチベーターまたは治療的に活性のあるタンパ
ク質をコードするDNA分子に応用され、当技術分野で周知の技術を使用して実
施される。
Example 31: Construction of an expression cassette for nuclear expression of a transgene in plants A gene sequence intended for expression in a transgenic plant is first placed behind a suitable promoter and preferably with a suitable transcription terminator Upstream in the expression cassette. All the requirements for the construction of a plant expression cassette apply to DNA molecules of the invention, in particular to DNA molecules encoding transactivators or therapeutically active proteins, using techniques well known in the art. Implemented using

【0165】 プロモーターの選択 トランスジェニック植物におけるトランスジーンの場所的、時間的発現パター
ンが、発現カセットに使用されるプロモーターの選択によって決定される。選択
されたプロモーターは特定の細胞型(葉表皮細胞、葉肉細胞、根皮層細胞)または
特定の組織または器官(例えば根、葉または花)においてトランスジーンを発現さ
せ、この選択はトランスジーンの生合成の望まれる局在化に影響を及ぼす。ある
いは選択されたプロモーターは光−誘導されたまたは他の時間的に調節されたプ
ロモーターのもとでトランスジーン(transgener)の発現を駆動し得る。またある
いは選択されたプロモーターは化学的に調節され得る。このことから、望まれ、
化学的インデューサーによる処理によって引き起こされるときにのみ、トランス
ジーンの発現を誘導することの可能性が提供される。
Selection of Promoter The spatial and temporal expression pattern of the transgene in the transgenic plant is determined by the choice of promoter used for the expression cassette. The selected promoter causes the transgene to be expressed in a particular cell type (leaf epidermal cells, mesophyll cells, root cortex cells) or in a particular tissue or organ (e.g., root, leaf or flower), and this selection involves transgene biosynthesis. Affects the desired localization of Alternatively, the selected promoter may drive the expression of the transgene under a light-induced or other temporally regulated promoter. Alternatively or alternatively, the selected promoter can be chemically regulated. From this, desired,
Only when triggered by treatment with a chemical inducer does the possibility of inducing the expression of the transgene be offered.

【0166】 3'調節配列 様々な3'調節配列が発現カセットにおける使用のために利用可能である。植物
核内ではこれらの配列はたとえばトランスジーンを超えた転写の終結およびその
正確なポリアデニル化の原因である。適当な転写ターミネーターおよび植物内で
機能すると知られているこれらは、CaMV 35Sターミネーター、tmlターミネータ
ー、ノパリンシンターゼターミネーター、およびエンドウrbcS E9ターミネ
ーターを含む。これらは単子葉および双子葉植物いずれにおいても使用可能であ
る。
3 ′ Regulatory Sequences Various 3 ′ regulatory sequences are available for use in expression cassettes. In the plant nucleus, these sequences are responsible for, for example, termination of transcription across the transgene and its correct polyadenylation. Suitable transcription terminators and those known to function in plants include the CaMV 35S terminator, the tml terminator, the nopaline synthase terminator, and the pea rbcS E9 terminator. These can be used in both monocotyledonous and dicotyledonous plants.

【0167】 発現のエンハンスメントまたは調節のための配列 多くの配列が転写ユニット内からの遺伝子発現をエンハンスし、それらの配列
はトランスジーンと結合してトランスジェニック植物内でのその発現を増大させ
るために使用されることができることが発見されてきた。
Sequences for Enhancement or Regulation of Expression A number of sequences enhance gene expression from within the transcription unit, and these sequences bind to the transgene to increase its expression in transgenic plants. It has been discovered that it can be used.

【0168】 様々なイントロン配列が特に単子葉植物細胞内で発現をエンハンスすることが
示されてきた。例えばトウモロコシAdh1遺伝子のイントロンはトウモロコシ
細胞に導入されたときにそのコグネイトプロモーターの下で野生型遺伝子の発現
を有意にエンハンスすることが発見された。イントロン1はクロラムフェニコー
ルアセチルトランスフェラーゼ遺伝子で作成された融合構築物の発現をエンハン
スすることに特に有効であることが発見された(Callis et al.,Genes Dvelop 1:
1183-1200(1987))。同様の実験系ではトウモロコシbronze1遺伝子からのイント
ロンが発現をエンハンスすることにおいて同様な効果を持っていた(Callis et a
l.前出)。イントロン配列は植物形質転換ベクター中に、典型的には非翻訳リー
ダー中に日常的に組み込まれてきた。
A variety of intron sequences have been shown to enhance expression, especially in monocot plant cells. For example, it has been discovered that the intron of the maize Adh1 gene significantly enhances the expression of the wild-type gene under its cognate promoter when introduced into maize cells. Intron 1 was found to be particularly effective in enhancing the expression of fusion constructs made with the chloramphenicol acetyltransferase gene (Callis et al., Genes Dvelop 1:
1183-1200 (1987)). In a similar experimental system, introns from the maize bronze1 gene had a similar effect in enhancing expression (Callis et a
l. supra). Intron sequences have been routinely incorporated into plant transformation vectors, typically into untranslated leaders.

【0169】 ウイルス由来の多くの非翻訳リーダー配列が発現をエンハンスすることが知ら
れておりこれらは双子葉植物細胞において特に有効である。特にタバコモザイク
ウイルス(TMV「Ω-配列」)、トウモロコシ退録斑紋ウイルス(Maize Chlorotic M
ottle Virus,MCMV)、およびアルファルファモザイクウイルス(AMV)からのリーダ
ー配列が発現をエンハンスすることにおいて有効であることが示されてきた(例
えばGallie et al.Nucl.Acids Res.15:8693-8711(1987);Skuzeski et al.Plant
Molec.Biol.15;65-79(1990))。
Many non-translated leader sequences from the virus are known to enhance expression and are particularly effective in dicotyledonous plant cells. In particular, tobacco mosaic virus (TMV Ω-sequence), maize repressed mottle virus (Maize Chlorotic M
ottle Virus, MCMV), and leader sequences from alfalfa mosaic virus (AMV) have been shown to be effective in enhancing expression (e.g., Gallie et al. Nucl. Acids Res. 15: 8693-8711 ( 1987); Skuzeski et al. Plant
Molec. Biol. 15; 65-79 (1990)).

【0170】 実施例32:細胞中の遺伝子産物のターゲッティング 遺伝子産物のターゲッティングに関する様々な機構が植物中に存在することが
知られており、これらの機構を機能させることを制御する配列がある程度詳細に
特徴付けられてきた。例えば色素体例えば葉緑体への遺伝子産物のターゲッティ
ングは、様々なタンパク質のアミノ末端に見出されるシグナル配列によって制御
されており、それは葉緑体への移入中に切断され、成熟タンパク質を生じる(例
えばComai et al.J.Biol.Chem.263:15104-15109(1988))。これらのシグナル配列
は異種性の遺伝子産物と融合されることができ、異種性の産物の葉緑体への移入
に影響を及ぼす(van den Broeck et al.Nature 313:358-363(1985))。適当なシ
グナル配列をコードするDNAは、RUBISCOタンパク質、CABタンパク質、EPSPシ
ンターゼ酵素、GS2タンパク質および葉緑体に局在化されると知られている多く
のその他のタンパク質をコードするcDNAの5'末端から単離されることができ
る。選択されるシグナル配列は知られている切断部位を含むべきであり、構築さ
れる融合は、切断に要求される切断部位の後の、任意のアミノ酸を考慮に入れる
べきである。
Example 32: Targeting of gene products in cells Various mechanisms for the targeting of gene products are known to exist in plants, and the sequences that control the functioning of these mechanisms are described in some detail. Has been characterized. For example, the targeting of gene products to plastids, e.g., chloroplasts, is controlled by signal sequences found at the amino terminus of various proteins, which are cleaved during import into the chloroplast to yield the mature protein (e.g., Comai et al. J. Biol. Chem. 263: 15104-15109 (1988)). These signal sequences can be fused to heterologous gene products and affect the transfer of the heterologous product into the chloroplast (van den Broeck et al. Nature 313: 358-363 (1985)). . The DNA encoding the appropriate signal sequence is the 5 'end of cDNA encoding RUBISCO protein, CAB protein, EPSP synthase enzyme, GS2 protein and many other proteins known to be localized in chloroplasts. Can be isolated from The signal sequence chosen should include the known cleavage site, and the fusion constructed should take into account any amino acids after the cleavage site required for cleavage.

【0171】 ある場合はこの要求は切断部位とトランスジーンATGの間への少数のアミノ
酸の付加、あるいはトランスジーン配列中のあるアミノ酸の置き換えによって満
たされる。葉緑体への移入のために構築された融合は、インビトロで転写された
構築物のインビトロでの翻訳、続いてインビトロでの葉緑体取り込みによって、
(Bartlett et al.In:Edelmann et al.(Eds.)Methods in Chloroplast Molecular
Biology,Elsevier.pp 1081-1091(1982);Wasmann et al.Mol.Gen.Genet.205:446
-453(1986))によって記載された技術を使用して、葉緑体への取り込みの効率を
試験されることができる。ゆえにこれらの任意のシグナル配列は、トランスアク
チベーターをコードしているヌクレオチド配列と融合されることができ、葉緑体
へトランスアクチベーターをターゲッティングさせる。細胞内ターゲッティング
に関する前記で記載された機構は、ターゲッティングシグナルが由来するプロモ
ーターのものと異なる発現パターンを有するプロモーターの転写調節の下での特
定細胞のターゲッティングの目標をもたらすために、そのコグネイトプロモータ
ーとの結合のみならず異種性のプロモーターとの結合においても利用される。
In some cases, this requirement is met by adding a small number of amino acids between the cleavage site and the transgene ATG, or replacing certain amino acids in the transgene sequence. Fusions constructed for transfer to chloroplasts are obtained by in vitro translation of the in vitro transcribed construct, followed by in vitro chloroplast uptake.
(Bartlett et al. In: Edelmann et al. (Eds.) Methods in Chloroplast Molecular
Biology, Elsevier.pp 1081-1091 (1982); Wasmann et al. Mol. Gen. Genet. 205: 446
-453 (1986)), the efficiency of incorporation into chloroplasts can be tested. Thus, any of these signal sequences can be fused to the nucleotide sequence encoding the transactivator, targeting the transactivator to the chloroplast. The mechanism described above for intracellular targeting uses the cognate promoter with its cognate promoter to provide the goal of targeting a particular cell under the transcriptional control of a promoter having an expression pattern different from that of the promoter from which the targeting signal is derived. It is used not only for binding to a heterologous promoter but also for binding to a heterologous promoter.

【0172】 他の遺伝子産物が、ミトコンドリアおよびペルオキシソームのような他の細胞
内小器官に局在する(例Unger et al.Plant Molec.Biol.13:411-418(1989))。こ
れらの産物をコードするcDNAは異種性の遺伝子産物のこれらのオルガネラへ
のターゲッティングをもたらすように操作されることができる。そのような配列
の例には核内-コードされたATP-アーゼおよびミトコンドリアの特定のアスパラ
ギン酸塩アミノトランスフェラーゼイソフォームがある。細胞性タンパク粒への
ターゲッティングについてRogers et al.(Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:6512-651
6(1985))によって記載された。さらに遺伝子産物の他の細胞区画へのターゲッテ
ィングを引き起こす配列について特徴を記載された。アミノ末端の配列は、ER、
アポプラストへのターゲッティングおよびアリューロン細胞からの細胞外分泌の
原因である(Koehler&Ho,Plant Cell 2:769-783(1990))。さらにアミノ末端配列
はカルボキシ末端配列と関連して、遺伝子産物の液胞へのターゲッティングの原
因となる(Shinshi et al.Plant Molec.Biol.14:357-368(1990))。
Other gene products are localized to other subcellular organelles, such as mitochondria and peroxisomes (eg, Unger et al. Plant Molec. Biol. 13: 411-418 (1989)). The cDNAs encoding these products can be engineered to effect the targeting of heterologous gene products to these organelles. Examples of such sequences are the nuclear-encoded ATP-ase and the specific aspartate aminotransferase isoform of mitochondria. Rogers et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 6512-651 for targeting to cellular protein granules).
6 (1985)). In addition, sequences have been characterized that cause the targeting of the gene product to other cellular compartments. The amino terminal sequence is ER,
It is responsible for targeting to apoplasts and extracellular secretion from aleurone cells (Koehler & Ho, Plant Cell 2: 769-783 (1990)). In addition, the amino terminal sequence, in conjunction with the carboxy terminal sequence, is responsible for targeting the gene product to the vacuole (Shinshi et al. Plant Molec. Biol. 14: 357-368 (1990)).

【0173】 実施例33:発現カセットの構築の例 本発明は、プロモーターの起源に関係なく、植物において発現可能な任意のプ
ロモーターの調節の下での本発明のDNA分子の発現を包含する。そして本発明
のDNA分子は、当技術分野で周知の技術を使用して任意の発現カセットに挿入
される。そしてこれらの発現カセットは以下に記載される植物形質転換ベクター
に容易に送達されることができる。さらに本発明はトランスジーンの発現につい
て要求されまたは選択される任意のさらなる配列と関連する任意の植物−発現可
能プロモーターの使用をも包含する。そのような配列は転写ターミネーター、発
現をエンハンスする外来配列(イントロン[例えばAdhイントロン1]、ウイル
ス性配列[例えばTMV-Ω]のような)、および特定のオルガネラおよび細胞区画へ
の遺伝子産物のターゲッティングに関し意図される配列を含むがそれに限定され
ない。
Example 33: Example of construction of an expression cassette The present invention encompasses expression of a DNA molecule of the present invention under the control of any promoter that can be expressed in plants, regardless of the origin of the promoter. The DNA molecule of the present invention is then inserted into any expression cassette using techniques well known in the art. These expression cassettes can then be easily delivered to the plant transformation vectors described below. The invention further encompasses the use of any plant-expressible promoter associated with any additional sequences required or selected for expression of the transgene. Such sequences include transcription terminators, exogenous sequences that enhance expression (such as introns [eg, Adh intron 1], viral sequences [eg, TMV-Ω]), and targeting of gene products to specific organelles and cellular compartments. Including but not limited to the sequences contemplated for

【0174】 構成的発現:CaMV 35S プロモーター プラスミドpCGN1761の構築は、公開された特許出願EP0392225に記載されてい
る。pCGN1761は「ダブル」35Sプロモーターおよびtml転写ターミネーターを含み
、プロモーターおよびターミネーターの間に特異的EcoRI部位を有しており
、pUC-タイプバックボーンを有する。存在するEcoRI部位に加えNotIお
よびXhoI部位を含む修飾されたポリリンカーを有するpCGN1761の誘導体を構
築する。この誘導体をpCGN1761ENXと命名する。pCGN1761ENXはトランスジェニッ
ク植物中の35Sプロモーターの制御の下でのその発現のためにそのポリリンカー
内のcDNA配列または遺伝子配列(微生物ORF配列を含む)のクローニングに有用
である。
Constitutive expression: CaMV 35S promoter The construction of plasmid pCGN1761 is described in published patent application EP0392225. pCGN1761 contains a "double" 35S promoter and a tml transcription terminator, has a specific EcoRI site between the promoter and the terminator, and has a pUC-type backbone. A derivative of pCGN1761 is constructed that has a modified polylinker containing NotI and XhoI sites in addition to the existing EcoRI site. This derivative is named pCGN1761ENX. pCGN1761ENX is useful for cloning cDNA or gene sequences (including microbial ORF sequences) within its polylinker for its expression under the control of the 35S promoter in transgenic plants.

【0175】 そのような構築物の完全な35Sプロモーター-遺伝子配列−tmlターミネーター
カセットをHindIII、SphI、SalI、およびXbaIによってプロ
モーターへの5'部位、およびXbaI、BamHIおよびBgllによってターミネ
ーターへの3'部位を形質転換ベクターへの送達のために切除されることができる
。さらに、ダブル35SプロモーターフラグメントはHindIII、SphI、
SalI、XbaIまたはPstIでの5'切除、および任意のポリリンカー制限
部位(EcoRI、NotIまたはXhoI)での3'切除によって、他のプロモー
ターと置き換えるために除去されることができる。
The complete 35S promoter-gene sequence-tml terminator cassette of such a construct was constructed with a 5 'site to the promoter by HindIII, SphI, SalI, and XbaI and a 3' site to the terminator by XbaI, BamHI and Bgll. It can be excised for delivery to a transformation vector. In addition, the double 35S promoter fragment contains HindIII, SphI,
5 ′ excision with SalI, XbaI or PstI and 3 ′ excision at any polylinker restriction site (EcoRI, NotI or XhoI) can be removed to replace other promoters.

【0176】 化学的に調節可能なプロモーターの下での発現 (1)PR1-aプロモーター この節はpCGN1761ENXにおけるダブル35Sプロモーターの任意の選択されるプロ
モーターでの置換について記載し;例証として化学的に調節されるPR−1aプ
ロモーターを記載する。選択されるプロモーターを好ましくはそのソースから制
限酵素によって切除するが、代替的に適当な末端制限部位を有するプライマーを
使用してPCR-増幅することができる。もしPCR-増幅を実施するならば、プロモー
ターは標的ベクター中の増幅されたプロモーターのクローニングの後増幅エラー
を確認するために再配列決定するべきである。
Expression Under Chemically Regulatable Promoter (1) PR1-a Promoter This section describes the replacement of the double 35S promoter with any selected promoter in pCGN1761ENX; PR-1a promoter is described. The selected promoter is preferably excised from its source with a restriction enzyme, but can alternatively be PCR-amplified using primers having appropriate terminal restriction sites. If PCR-amplification is performed, the promoter should be resequenced after cloning of the amplified promoter in the target vector to confirm amplification errors.

【0177】 化学的に調節可能なタバコPR−1aプロモーターをプラスミドpCIB1004(EP0
332104参照)から切断し、プラスミドpCGN1761ENXに送達する。pCIB1004をNco
Iで切断し得られた線状フラグメントの3'オーバーハングをT4DNAポリメラー
ゼで処理することによって平滑末端化する。そしてフラグメントをHindII
Iによって切断し、得られたPR−1aプロモーターを含むフラグメントをゲル
精製し、ダブル35Sプロモーターを除去されたpCGN1761ENXにクローニングする。
これは、XhoIで切断し、T4ポリメラーゼでの平滑末端化し、続いてその中で
pCIB1004プロモーターフラグメントがクローニングされるべき、ベクター−ター
ミネーターを含むより大きなフラグメントをHindIIIで切断し単離するこ
とによって実施される。
A chemically regulatable tobacco PR-1a promoter was added to plasmid pCIB1004 (EP0
332104) and delivered to the plasmid pCGN1761ENX. Nco for pCIB1004
The 3 ′ overhang of the linear fragment obtained by digestion with I is blunt-ended by treating with T4 DNA polymerase. And the fragment is HindII
The resulting fragment containing the PR-1a promoter is gel-purified and cloned into pCGN1761ENX from which the double 35S promoter has been removed.
It was cut with XhoI, blunt-ended with T4 polymerase, and subsequently
This is accomplished by cutting and isolating the larger fragment containing the vector-terminator, into which the pCIB1004 promoter fragment is to be cloned, with HindIII.

【0178】 これにより、PR−1aプロモーターおよびtmlターミネーター、ならびに特
有のEcoRIおよびNotI部位を有する介在しているポリリンカーを有する
pCGN1761ENX誘導体を生じる。本発明のDNA分子をコードするヌクレオチド配
列をこのベクターに挿入し、融合産物(すなわちプロモーター−遺伝子−ターミ
ネーター)をその後、本出願に記載されたそれらを含む任意の選択される形質転
換ベクターに送達し、そしてトランスアクチベーターの化学的に誘導可能な発現
を提供する。
This has the PR-1a promoter and tml terminator, and an intervening polylinker with unique EcoRI and NotI sites.
This gives rise to the pCGN1761ENX derivative. The nucleotide sequence encoding the DNA molecule of the present invention is inserted into this vector and the fusion product (i.e., promoter-gene-terminator) is then delivered to any selected transformation vector, including those described in the present application. And provides for chemically inducible expression of the transactivator.

【0179】 (2)エタノール−誘導性プロモーター エタノールのようなあるアルコールまたはケトンによって誘導可能なプロモー
ターも、本発明のトランスジーンの誘導可能な発現を可能とするために使用され
る。そのようなプロモーターは、例えばAspergillus nidulansからのalcA遺伝子
プロモーターである(Caddick et al.(1998)Nat Biotechnol 16:177-180)。A.nid
ulansでは、alcA遺伝子はアルコールデヒドロゲナーゼIをコードし、その発現
は化学的インデューサーの存在下、AlcR転写ファクターによって調節される。本
発明の目的のために、ミニマル35Sプロモーターに融合されたalcA遺伝子プロモ
ーター配列を含むプラスミドpalcA:CATにおけるCAT遺伝子配列(Caddick et al.(
1998)Nat Biotechnol 16:177-180)を、トランスジーンをコードしているヌクレ
オチド配列と置換し、alcA遺伝子プロモーターの制御の下でのトランスジーンを
コードしているヌクレオチド配列を有する発現カセットを形成させる。
(2) Ethanol-Inducible Promoters Promoters inducible by certain alcohols or ketones, such as ethanol, are also used to enable inducible expression of the transgenes of the invention. Such a promoter is, for example, the alcA gene promoter from Aspergillus nidulans (Caddick et al. (1998) Nat Biotechnol 16: 177-180). A.nid
In ulans, the alcA gene encodes alcohol dehydrogenase I and its expression is regulated by the AlcR transcription factor in the presence of a chemical inducer. For the purposes of the present invention, the CAT gene sequence in the plasmid palkA: CAT containing the alcA gene promoter sequence fused to the minimal 35S promoter (Caddick et al.
1998) Nat Biotechnol 16: 177-180) to replace the nucleotide sequence encoding the transgene to form an expression cassette having the nucleotide sequence encoding the transgene under the control of the alcA gene promoter. .

【0180】 これは当技術分野で周知の方法を使用して実施される。好ましい態様では、ミ
ニマル最小35Sプロモーターを、例えばトウモロコシBronze-1ミニマルプロモー
ター(Roth et al.(1991)The Plant Cell 3:317-325)のような任意の簡便なミニ
マルプロモーターと置換する。palcA:CATにおけるターミネーションシグナルも
、当技術分野で周知の他のターミネーションシグナルと置換することができる。
得られた構築物を望まれる植物種に形質転換する。alcR遺伝子もalcA遺伝子プロ
モーターに融合された本発明のDNA分子をコードしているヌクレオチド配列を
含む植物中に含まれ、alcR遺伝子の発現を、当技術分野で知られたまたはここで
記載された植物中での発現のために適当な任意のプロモーターによって制御する
ことができる。そしてalcR遺伝子産物の組織-または器官-特異性を達成し、トラ
ンスジーンの誘導可能な組織-または器官-特異性を導く。当技術分野で任意のタ
ーミネーションシグナルがalcR発現カセットにも適当である。
This is performed using methods well known in the art. In a preferred embodiment, the minimal minimal 35S promoter is replaced with any convenient minimal promoter, such as, for example, the maize Bronze-1 minimal promoter (Roth et al. (1991) The Plant Cell 3: 317-325). The termination signal in palcA: CAT can also be replaced with other termination signals well known in the art.
The resulting construct is transformed into the desired plant species. The alcR gene is also included in plants comprising a nucleotide sequence encoding a DNA molecule of the present invention fused to the alcA gene promoter, and expression of the alcR gene is determined by a plant known in the art or described herein. It can be controlled by any promoter suitable for expression in. The tissue- or organ-specificity of the alcR gene product is then achieved, leading to the inducible tissue- or organ-specificity of the transgene. Any termination signal in the art is suitable for the alcR expression cassette.

【0181】 (3)糖質コルチコイド-誘導性プロモーター ステロイドホルモンに基づくシステムを使用する本発明のDNA分子の発現の
誘導をも企図される。例えば糖質コルチコイド-仲介誘導システムを使用し(Aoya
ma and Chua(1997)The Plant JouRNAl 11:605-612)、遺伝子発現を、例えば
合成糖質コルチコイド、好ましくはデクサメタゾーン、好ましくは0.1mMから1mM
、より好ましくは10mMから100mMの範囲の濃度での糖質コルチコイドの施用によ
って誘導する。本発明のために、ルシフェラーゼ遺伝子配列をトランスジーンを
コードしているヌクレオチド配列と置換し、35Sミニマルプロモーターに融合さ
れた、6コピーのGAL4上流アクチベーティング配列の制御の下での、トランスジ
ーンをコードするヌクレオチド配列を有する発現カセットを形成する。これを当
技術分野で周知の方法を使用して実施する。好ましい態様では最小35Sプロモー
ターを例えばトウモロコシBronze-1ミニマルプロモーター(Roth et al.(1991)Th
e Plant Cell 3:317-325)のような任意の簡便なミニマルプロモーターと置換す
る。
(3) Glucocorticoid-inducible promoter Induction of expression of the DNA molecules of the invention using steroid hormone-based systems is also contemplated. For example, using the glucocorticoid-mediated induction system (Aoya
ma and Chua (1997) The Plant JouRNAl 11: 605-612), gene expression, for example, synthetic glucocorticoids, preferably dexamethasone, preferably 0.1 mM to 1 mM
, More preferably by application of glucocorticoid at a concentration ranging from 10 mM to 100 mM. For the purposes of the present invention, the transgene under the control of six copies of the GAL4 upstream activating sequence, replacing the luciferase gene sequence with the nucleotide sequence encoding the transgene and fused to a 35S minimal promoter. An expression cassette having the encoding nucleotide sequence is formed. This is performed using methods well known in the art. In a preferred embodiment, the minimal 35S promoter is, for example, a maize Bronze-1 minimal promoter (Roth et al. (1991) Th.
e Replace with any convenient minimal promoter, such as Plant Cell 3: 317-325).

【0182】 ターミネーションシグナルも、当技術分野で周知の他のターミネーションシグ
ナルと置換することができる。得られた構築物を望まれる植物種に形質転換する
。そのトランス-活性化ファクターは、ヘルペスウイルスタンパク質VP16のトラ
ンス活性化ドメインに融合され(Triezenberg et al.(1998)Genes Devel.2:718-7
29)、ラット糖質コルチコイドレセプターのホルモン-結合ドメインに融合された
(Picard et al.(1988)Cell 54:1073-1080)、GAL-4 DNA-結合ドメイン(Keegan
et al.(1986)Science 231:699-704)を含む。
The termination signal can also be replaced with other termination signals known in the art. The resulting construct is transformed into the desired plant species. The trans-activation factor is fused to the transactivation domain of the herpes virus protein VP16 (Triezenberg et al. (1998) Genes Devel. 2: 718-7
29), fused to the hormone-binding domain of rat glucocorticoid receptor
(Picard et al. (1988) Cell 54: 1073-1080), GAL-4 DNA-binding domain (Keegan
et al. (1986) Science 231: 699-704).

【0183】 その融合タンパク質の発現は当技術分野で知られまたはここに記載された植物
中の発現に適当な任意なプロモーターによって制御される。この発現カセットも
、6xGAL4/ミニマルプロモーターに融合されたトランスジーンをコードしている
ヌクレオチド配列を含む植物中に含まれる。そして融合タンパク質の組織-また
は器官-特異性を達成し、トランスジーンの誘導可能な組織-または器官-特異性
を導く。当技術分野で知られた任意の終結シグナルも融合タンパク質を含む発現
カセットにとって好適である。
[0183] Expression of the fusion protein is controlled by any suitable promoter known in the art or described herein for expression in plants. This expression cassette is also included in plants containing a nucleotide sequence encoding the transgene fused to the 6xGAL4 / minimal promoter. The tissue- or organ-specificity of the fusion protein is then achieved, leading to the inducible tissue- or organ-specificity of the transgene. Any termination signals known in the art are also suitable for expression cassettes containing the fusion protein.

【0184】 構成的発現:アクチンプロモーター アクチンのいくつかのイソフォームは、ほとんどの細胞型中で発現され、結果
的にアクチンプロモーターは構成的プロモーターによい選択であることが知られ
ている。特にイネAct1遺伝子からのプロモーターはクローニングされ、特性が把
握されている(McElroy et al.Plant Cell 2:163-171(1990))。そのプロモーター
の1.3kbのフラグメントはイネプロトプラスト中の発現に要求されるすべての調
節エレメントを含んでいることが発見されている。さらにAct1プロモーターに基
づく多くの発現ベクターが、特に単子葉植物における使用のために構築されてき
た(McElroy et al.Mol.Gen.Genet.231:150-160(1991))。これらはAct-イントロ
ン1、Adh1 5'側方配列、およびAdh1-イントロン1(トウモロコシアルコー
ルデヒドロゲナーゼ遺伝子から)およびCaMV 35Sプロモーターからの配列を含む
Constitutive Expression: Actin Promoters Several isoforms of actin are expressed in most cell types, and consequently the actin promoter is known to be a good choice for a constitutive promoter. In particular, the promoter from the rice Act1 gene has been cloned and its properties have been characterized (McElroy et al. Plant Cell 2: 163-171 (1990)). A 1.3 kb fragment of the promoter has been found to contain all the regulatory elements required for expression in rice protoplasts. In addition, a number of expression vectors based on the Act1 promoter have been constructed, especially for use in monocots (McElroy et al. Mol. Gen. Genet. 231: 150-160 (1991)). These include the Act-intron 1, the Adh1 5 'flanking sequence, and the sequences from the Adh1-intron 1 (from the corn alcohol dehydrogenase gene) and the CaMV 35S promoter.

【0185】 最高の発現を示すベクターは、35SおよびAct1イントロンまたはAct1 5'側方配
列およびAct1イントロンの融合である。開始ATG(GUSレセプター遺伝子の)の
周辺の配列の最適化も発現をエンハンスする。McElroy et al.(Mol.Gen.Genet.2
31:150-160(1991))によって記載されたプロモーター発現カセットを、本発明の
ヌクレオチド配列の発現のために容易に修飾することができ、単子葉植物の宿主
における使用に特に好適である。例えばプロモーターを含むフラグメントをMcEl
royの構築物から取り外し、pCGN1761ENXにおけるダブル35Sプロモーターを置き
換えるために使用することができ、それは挿入または特定の遺伝子配列のために
利用可能である。
Vectors that exhibit the highest expression are 35S and the Act1 intron or a fusion of the Act1 5 'flanking sequence and the Act1 intron. Optimization of sequences around the initiating ATG (of the GUS receptor gene) also enhances expression. McElroy et al. (Mol.Gen.Genet.2
31: 150-160 (1991)) can be easily modified for expression of the nucleotide sequences of the present invention and are particularly suitable for use in monocotyledonous hosts. For example, a fragment containing a promoter
It can be removed from the roy construct and used to replace the double 35S promoter in pCGN1761ENX, which is available for insertion or specific gene sequences.

【0186】 こうして構築された融合遺伝子を、その後適当な形質転換ベクターに送達する
ことができる。別の報告では、最初のイントロンを有するイネAct1プロモーター
が培養オオムギ細胞中で高度の発現をディレクトすることも発見された(Chibbar
et al.Plant Cell Rwp.12:506-509(1993))。 本発明のDNA分子をコードしているヌクレオチド配列をそのようなプロモー
ターの下流に挿入し融合産物(すなわちプロモーター-遺伝子−ターミネーター)
を続いて任意の選択された、本明細書に記載されているものを含む、形質転換ベ
クターに送達する。
The fusion gene thus constructed can be subsequently delivered to a suitable transformation vector. In another report, the rice Act1 promoter with the first intron was also found to direct high expression in cultured barley cells (Chibbar
et al. Plant Cell Rwp. 12: 506-509 (1993)). A nucleotide sequence encoding a DNA molecule of the present invention is inserted downstream of such a promoter and a fusion product (i.e., promoter-gene-terminator)
Is then delivered to any selected transformation vector, including those described herein.

【0187】 構成的発現:ユビキチンプロモーター ユビキチンは多くの細胞型中で蓄積すると知られているもう一つの遺伝子産物
であり、そのプロモーターはいくつかの種からトランスジェニック植物における
使用のためにクローニングされてきた(例えばヒマワリ−Binet et al.Plant Sci
ence 79:87-94(1991)、トウモロコシ−Christensen et al.Plant Molec.Biol.12
:619-632(1989))。トウモロコシユビキチンプロモーターはトランスジェニック
単子葉系で開発されており、単子葉植物の形質転換のために構築されたその配列
およびベクターは特許出願EP0342926において公開された。さらに、Taylor et a
l.(Plant Cell Rep.12:491-495(1993))はトウモロコシユビキチンプロモーター
および第一イントロンを含むベクター(pAHC25)、およびマイクロプロジェクタイ
ルボンバードにより導入されたときの多くの単子葉植物の細胞懸濁中でのその高
い活性について記載している。
Constitutive Expression: Ubiquitin Promoter Ubiquitin is another gene product known to accumulate in many cell types, the promoter of which has been cloned from several species for use in transgenic plants. (Eg, sunflower-Binet et al. Plant Sci.
ence 79: 87-94 (1991), corn-Christensen et al. Plant Molec. Biol. 12
: 619-632 (1989)). The corn ubiquitin promoter has been developed in a transgenic monocot system, and its sequences and vectors constructed for the transformation of monocot plants have been published in patent application EP0342926. Furthermore, Taylor et a
l. (Plant Cell Rep. 12: 491-495 (1993)) is a vector containing the corn ubiquitin promoter and the first intron (pAHC25), and the cell suspension of many monocots when introduced by microprojectile bombardment. It describes its high activity in turbidity.

【0188】 そのユビキチンプロモーターはトランスジェニック植物、特に単子葉植物中で
のヌクレオチド配列の発現に特に好適である。適当なベクターは、適当なユビキ
チンプロモーターおよび/またはイントロン配列の導入によって修飾された、pA
HC25の誘導体または本明細書中に記載された任意の形質転換ベクターである。 アラビドプシスのユビキチン3(UBQ3)遺伝子プロモーター(Norris et al.(1993
)Plant Mol Biol21:895-906)も植物中の本発明のトランスジーンの発現にとって
好適である。 トランスジーンをコードしているヌクレオチド配列をこれらの任意のベクター
に挿入し、融合産物(すなわちプロモーター−遺伝子−ターミネーター)を植物の
形質転換に使用し、トランスジーンを構成的発現させる。
The ubiquitin promoter is particularly suitable for the expression of nucleotide sequences in transgenic plants, especially monocots. Suitable vectors are pA modified by the introduction of a suitable ubiquitin promoter and / or intron sequence.
A derivative of HC25 or any of the transformation vectors described herein. Arabidopsis ubiquitin 3 (UBQ3) gene promoter (Norris et al. (1993
) Plant Mol Biol21: 895-906) are also suitable for the expression of the transgenes of the invention in plants. The nucleotide sequence encoding the transgene is inserted into any of these vectors, and the fusion product (ie, promoter-gene-terminator) is used to transform a plant and the transgene is constitutively expressed.

【0189】 根における特異的発現 本発明のトランスジーンにとって好ましい発現のパターンは根での発現である
。適当な根プロモーターは、de Framond(FEBS 290:103-106(1991))によって、ま
た公開された特許出願EP0452269において記載されたようなものである。このプ
ロモーターをpCGN1761ENXのような適当なベクターに送達し、トランスジーンを
コードしているヌクレオチド配列をそのようなベクターに挿入する。その完全な
プロモーター−遺伝子−ターミネーターカセットをその後関心ある形質転換ベク
ターへ送達する。
Specific Expression in Roots The preferred pattern of expression for the transgenes of the present invention is expression in roots. Suitable root promoters are as described by de Framond (FEBS 290: 103-106 (1991)) and in published patent application EP 0 452 269. The promoter is delivered to a suitable vector, such as pCGN1761ENX, and the nucleotide sequence encoding the transgene is inserted into such a vector. The complete promoter-gene-terminator cassette is then delivered to a transformation vector of interest.

【0190】 創傷誘導性プロモーター 創傷−誘導性プロモーターは、トランスジーンの発現に特に好適である。多く
のそのようなプロモーターが記載され(例えばXu et al.Plant Molec.Biol.22:57
3-588(1993)、Logemann et al.Plant Cell 1:151-158(1989)。Rohmeier&Lehle,P
lant Molec.Biol.22:783-792(1993)、Firek et al.Plant Molec.Biol.22:129-14
2(1993)、Warner et al.Plant J.3:191-201(1993))、すべて本発明での使用に好
適である。
Wound-Inducible Promoters Wound-inducible promoters are particularly suitable for transgene expression. Many such promoters have been described (e.g., Xu et al. Plant Molec. Biol. 22:57
3-588 (1993), Logemann et al. Plant Cell 1: 151-158 (1989). Rohmeier & Lehle, P
lant Molec. Biol. 22: 783-792 (1993), Firek et al. Plant Molec. Biol. 22: 129-14.
2 (1993), Warner et al. Plant J. 3: 191-201 (1993)), all suitable for use in the present invention.

【0191】 Logemann et al.(前出)は双子葉植物ジャガイモwun1遺伝子の5'上流配列を記
載している。Xu et al.(前出)は双子葉植物ジャガイモ(pin2)からの創傷誘導性
プロモーターは単子葉植物イネでも活性があることを記載している。さらにRohr
mier&Lehle(前出)は傷に誘導され、標準的な技術を使用してコグネイトプロモー
ターを単離されるのに使用可能であるトウモロコシWip1 cDNAのクローニング
を記載している。同様にFirek et al.(前出)およびWarner(前出)は、局部的傷ま
たは病原体侵入部位で発現される、単子葉植物Asparagus officinalisからの創
傷誘導性遺伝子を記載している。当技術分野で周知のクローニング技術を使用し
て、これらのプロモーターを適当なベクターに送達し、トランスジーンをコード
しているヌクレオチド配列に融合し、これらの遺伝子を害虫感染の部位で発現さ
せるために使用することができる。
Logemann et al. (Supra) describe the 5 ′ upstream sequence of the dicotyledonous potato wun1 gene. Xu et al. (Supra) describe that a wound-inducible promoter from the dicotyledon potato (pin2) is also active in monocot rice. Further Rohr
mier & Lehle (supra) describes the cloning of maize Wipl cDNA which is wound induced and can be used to isolate the cognate promoter using standard techniques. Similarly, Firek et al. (Supra) and Warner (supra) describe a wound-inducing gene from the monocotyledonous plant Asparagus officinalis, which is expressed at the site of a local wound or pathogen invasion. Using cloning techniques well known in the art, these promoters can be delivered to a suitable vector, fused to the nucleotide sequence encoding the transgene, and expressed in order to express these genes at the site of the pest infection. Can be used.

【0192】 髄における好ましい発現 特許出願WO93/07278は、髄細胞で選択的に発現されているトウモロコシtrpA遺
伝子の単離を記載している。標準的な分子生物学的な技術を使用して、このプロ
モーターまたはその部分を、pCGN1761のようなベクターに送達することができ、
35Sプロモーターを置き換え、髄に好ましいように本発明のトランスジーンの発
現を引き出すために使用することができる。実際、髄に好ましいプロモーターま
たはその部分を含むフラグメントを任意のベクターに送達し、トランスジェニッ
ク植物における便宜のために修飾することができる。トランスジーンをコードし
ているヌクレオチド配列の髄に好ましい発現をそのようなベクター中にトランス
ジーンをコードしているヌクレオチド配列を挿入することによって達成する。
Preferred expression in the marrow Patent application WO 93/07278 describes the isolation of a maize trpA gene that is selectively expressed in marrow cells. Using standard molecular biology techniques, the promoter or a portion thereof can be delivered to a vector such as pCGN1761;
The 35S promoter can be replaced and used to drive expression of the transgenes of the invention as preferred in the marrow. Indeed, fragments containing a pith-preferred promoter or portion thereof can be delivered to any vector and modified for convenience in transgenic plants. Preferred expression in the pith of the nucleotide sequence encoding the transgene is achieved by inserting the nucleotide sequence encoding the transgene into such a vector.

【0193】 花粉−特異的発現 特許出願WO93/97278は、花粉細胞で発現されているトウモロコシカルシウム−
依存性タンパク質キナーゼ(CDPK)遺伝子の単離をさらに記載している。その遺伝
子配列およびプロモーターは転写開始から1400bpにわたる。標準的な分子生物学
的技術を使用して、プロモーターまたはその部分を、pCGN1761のようなベクター
に送達し、35Sプロモーターを置き換え、花粉−特異的な方法で本発明のトラン
スジーンの発現を引き出すために使用することができる。実際、花粉−特異的プ
ロモーターまたはその部分を含むフラグメントを任意のベクターに送達し、トラ
ンスジェニック植物における便宜のために修飾することができる。
Pollen-Specific Expression Patent application WO 93/97278 describes maize calcium expressed in pollen cells.
The isolation of the dependent protein kinase (CDPK) gene is further described. Its gene sequence and promoter span 1400 bp from the start of transcription. Using standard molecular biology techniques to deliver the promoter, or a portion thereof, to a vector such as pCGN1761, displace the 35S promoter and drive expression of the transgene of the invention in a pollen-specific manner. Can be used for In fact, a pollen-specific promoter or a fragment containing a portion thereof can be delivered to any vector and modified for convenience in transgenic plants.

【0194】 葉−特異的発現 ホスホエノールカルボキシラーゼ(PEPC)をコードしているトウモロコシ遺伝子
が、Hudspeth&Grula(Plant Molec Biol 12:579-589(1989))によって記載された
。標準的な分子生物学的な技術を使用して、この遺伝子のためのプロモーターを
、トランスジェニック植物における葉−特異的方法で、本発明のトランスジーン
の発現を引き出すために使用する。
Leaf-Specific Expression A maize gene encoding phosphoenol carboxylase (PEPC) was described by Hudspeth & Grula (Plant Molec Biol 12: 579-589 (1989)). Using standard molecular biology techniques, the promoter for this gene is used to drive expression of the transgene of the invention in a leaf-specific manner in the transgenic plant.

【0195】 葉緑体ターゲッティングの発現 Chen&Jagendorf(J.Biol.Chem.268:2363-2367(1993)は、異種性のトランスジー
ンの移入のための葉緑体トランシットペプチドの成功した使用を記載した。使用
されたこのペプチドはNicotiana plumbaginifoliaからのrbcS遺伝子からの
トランシットペプチドである (Poulsen et al.Mol.Gen.Genet.205:193-200(1986
))。制限酵素DraIおよびSphI、またはTsp5091およびSphIを使用して、
このトランシットペプチドをコードしているDNA配列を、プラスミドprbc
S-8Bから切除し(Poulsen et al.前出)、前記で記載の任意の構築物との使用の
ために操作することができる。DraI-SphIフラグメントは開始rbcS AT
Gについて-58位から移入切断部位直後の成熟ペプチドの最初のアミノ酸(メチオ
ニン) (それを含む)までにわたっており、一方、Tsp5091-SphIフラグメント
は、開始rbcS ATGについて-8位から成熟ペプチドの最初のアミノ酸(それ
を含む)にわたっている。
Expression of chloroplast targeting Chen & Jagendorf (J. Biol. Chem. 268: 2363-2367 (1993) described the successful use of chloroplast transit peptides for the transfer of heterologous transgenes. This peptide used is a transit peptide from the rbcS gene from Nicotiana plumbaginifolia (Poulsen et al. Mol. Gen. Genet. 205: 193-200 (1986
)). Using restriction enzymes DraI and SphI, or Tsp5091 and SphI,
The DNA sequence encoding this transit peptide is
It can be excised from S-8B (Poulsen et al., Supra) and manipulated for use with any of the constructs described above. The DraI-SphI fragment is the starting rbcS AT
G from position -58 to the first amino acid (methionine) of the mature peptide immediately after the import cleavage site (including it), while the Tsp5091-SphI fragment is the first amino acid of the mature peptide from position -8 relative to the starting rbcSATG. Spans amino acids (including it).

【0196】 その後これらのフラグメントを、選択されたプロモーター(例えば35S、PR−
1a、アクチン、ユビキチン等)の非翻訳リーダーへの転写融合を生じる、任意
の選択された発現カセットのポリリンカーに適当に挿入することができ、一方、
トランスジーンをコードしているヌクレオチド配列のトランシットペプチドの下
流への正確な融合における挿入が可能である。この種の構築は当技術分野でルー
チンである。例えばDral末端がすでに平滑であるのに対して、5'Tsp5091部位はT
4ポリメラーゼ処理によって平滑末端化され得、またはそのかわりにその選択さ
れたプロモーターへの融合を容易化するためにリンカーまたはアダプター配列に
ライゲートされ得る。3'SphI部位はそのように維持され得、またはそのかわ
りにトランスアクチベーターをコードしているヌクレオチド配列のその後の挿入
のために適当な制限部位を利用可能にさせるような方法により、その選択された
ベクターへの挿入を容易化するために、リンカー配列のアダプターにライゲート
され得る。
[0196] These fragments are then replaced with a selected promoter (eg, 35S, PR-
1a, actin, ubiquitin, etc.) can be suitably inserted into the polylinker of any selected expression cassette, resulting in a transcriptional fusion to the untranslated leader.
Insertion in a precise fusion of the nucleotide sequence encoding the transgene downstream of the transit peptide is possible. This type of construction is routine in the art. For example, while the Dral end is already blunt, the 5 'Tsp5091 site
4 can be blunt-ended by polymerase treatment, or alternatively can be ligated to a linker or adapter sequence to facilitate fusion to the selected promoter. The 3 'SphI site may be maintained as such, or alternatively, its selection may be made in such a way as to make suitable restriction sites available for subsequent insertion of the nucleotide sequence encoding the transactivator. Can be ligated to an adapter of a linker sequence to facilitate insertion into the vector.

【0197】 SphI部位のATGは維持されDNA分子の最初のATGを含むのが理想的
である。Chen&Jagendorf(前出)は葉緑体移入のための理想的な切断のための共通
配列を提供し、各場合に、成熟タンパク質の最初の部分はメチオニンが好ましい
。それに続く部分はより多様であり、アミノ酸はそれほど決定的ではありえない
。任意の場合に、融合構築物についてBartlett et al.(Edelmann et al(Eds.)Me
thods in Chloroplast Molecular Biology,Elesevier.pp 1081-1091(1982):にお
いて)およびWasmann et al.(Mol.Gen.Genet.205:446-453(1986))によって記載さ
れた方法を使用してインビトロにおいて移入の効率を評価することができる。典
型的には最もよいアプローチは、アミノ末端に修飾のなく、そのような融合は高
効率では葉緑体へ移入されないことが明らかであるときにのみ修飾を含むDNA
分子を使用して融合を作成することであり、その場合修飾は確立された文献(Che
n&Jagendorf、前出;Wasman et al.前出;Ko&Ko,J.Biol.Chem.267:13910-13916(19
92))に一致して作成され得る。
The ATG at the SphI site is maintained and ideally contains the first ATG of the DNA molecule. Chen & Jagendorf (supra) provide a consensus sequence for ideal cleavage for chloroplast transfer, in which case the first part of the mature protein is preferably methionine. Subsequent parts are more diverse, and amino acids cannot be so critical. In any case, Bartlett et al. (Edelmann et al (Eds.) Me
thods in Chloroplast Molecular Biology, Elesevier.pp 1081-1091 (1982) :) and in vitro using methods described by Wasmann et al. (Mol.Gen. Genet. 205: 446-453 (1986)). The efficiency of the transfer can be evaluated. Typically, the best approach is to use DNA containing modifications only when it is clear that such fusions are not transferred to the chloroplast with high efficiency without modification at the amino terminus
Is to create a fusion using the molecule, in which case the modification is in the established literature (Che
n & Jagendorf, supra; Wasman et al. supra; Ko & Ko, J. Biol. Chem. 267: 13910-13916 (19
92)).

【0198】 好ましいベクターを、prbcS-8BからのフラグメントをコードするDral-Sph
lトランシットペプチドをクローニングベクターpCGN1761ENX/Sph-に送達するこ
とによって構築する。このプラスミドをEcoRIで切断し、末端をT4 DNA
ポリメラーゼで処理することにより平滑末端化する。プラスミドprbcS-8Bを
SphIによって切断しアニーリングされた分子アダプターにライゲートする。
得られた産物を5'末端をT4キナーゼで処理することによりリン酸化する。引き続
きDraIで切断することによって前述の修飾されたベクターの平滑-末端-ex-Ec
oRI部位にライゲートされているフラグメントをコードしているトランシット
ペプチドを解放する。35Sプロモーターの3'末端に隣接するその挿入物の5'末端
に起源するクローンを配列決定により同定する。
A preferred vector is the Dral-Sph encoding fragment from prbSS-8B.
Constructed by delivering the transit peptide into the cloning vector pCGN1761ENX / Sph-. This plasmid was cut with EcoRI, and the end was T4 DNA.
It is made blunt by treatment with a polymerase. Plasmid prbcS-8B is cut with SphI and ligated to the annealed molecular adapter.
The resulting product is phosphorylated by treating the 5 'end with T4 kinase. The blunt-end-ex-Ec of the modified vector was subsequently cut by DraI.
Release the transit peptide encoding the fragment ligated to the oRI site. Clones originating at the 5 'end of the insert adjacent to the 3' end of the 35S promoter are identified by sequencing.

【0199】 これらのクローンは、rbcS ATGについて-58位から成熟タンパク質のA
TGへわたっており、その位置に特有のSphI部位、および新しく作成された
EcoRI部位、ならびにpCGN1761ENXの存在しているRNotIおよびXhoI
部位を含むrbcS-8Aプロモーター-トランシットペプチド配列への35Sリーダ
ー配列のDNA融合を有する。この新規なベクターをpCGN1761/CTと命名する。
DNA配列を、PCR技術を使用して増幅し、SphI、NSphI、またはNlaIII
部位を増幅されたATGに組み込み、適当な酵素での制限酵素切断の後、それを
SphI-切断されたpCGN1761/CTにライゲートすることによって、フレームにお
いてpCGN1761/CTへ送達する。構築を容易化するため、クローニングされた遺伝
子の第二のアミノ酸を変更することが要求され得るが、しかしながらほとんどの
場合、標準的な部位特異的誘発と一緒にPCRを使用することによって切断部位お
よび成熟タンパク質の最初のメチオニンの周りの任意の望まれる配列の構築が可
能となる。
These clones contain the mature protein A from position -58 for rbcS ATG.
The SphI site, which spans the TG and is unique at that position, and the newly created EcoRI site, and the RNotI and XhoI where pCGN1761ENX is present
It has a DNA fusion of the 35S leader sequence to the rbcS-8A promoter-transit peptide sequence containing the site. This new vector is named pCGN1761 / CT.
The DNA sequence is amplified using PCR technology and SphI, NSphI, or NlaIII
The site is incorporated into the amplified ATG and, after restriction enzyme digestion with the appropriate enzyme, is delivered to pCGN1761 / CT in frame by ligating it to SphI-cut pCGN1761 / CT. To facilitate construction, it may be required to change the second amino acid of the cloned gene; however, in most cases, the cleavage site and site can be reduced by using PCR with standard site-specific induction. The construction of any desired sequence around the first methionine of the mature protein is possible.

【0200】 さらに好ましいベクターを、pCGN1761ENXのダブル35Sプロモーターを、-1038
位(転写開始部位に対し)から成熟タンパク質の最初のメチオニンに至る全-長の
光調節rbc-8Aプロモーターを含むprbcS-8AのBamHI-SphIフラグメ
ントで置き換えることによって構築する。破壊されたSphI部位を有する修飾
されたpCGN1761をPstIおよびEcoRIによって切断し、T4 DNAポリメ
ラーゼによって平滑末端化する。prbcS-8AをSphI切断し、前述の配列の
アニーリングされた分子アダプターにライゲートする。得られた産物をT4キナー
ゼによる処理により5'末端をリン酸化する。BmHIでの引き続く切断によって、T4
DNAポリメラーゼで処理されBamHI末端を平滑末端化したフラグメント
を含むプロモーター-トランシットペプチドを解放する。
A further preferred vector is the double 35S promoter of pCGN1761ENX,
It is constructed by replacing the BamHI-SphI fragment of prbS-8A containing the full-length light-regulated rbc-8A promoter from the position (relative to the transcription start site) to the first methionine of the mature protein. Modified pCGN1761 with a disrupted SphI site is cut with PstI and EcoRI and blunt-ended with T4 DNA polymerase. PrbcS-8A is cleaved with SphI and ligated to an annealed molecular adapter of the sequence described above. The resulting product is phosphorylated at the 5 'end by treatment with T4 kinase. Subsequent cleavage at BmHI results in T4
The promoter-transit peptide containing the fragment treated with DNA polymerase and blunted at the BamHI end is released.

【0201】 こうして生成したプロモーター-トランシットペプチドフラグメントを調製さ
れたpCGN1761ENXベクターにクローニングし、rbc-8Aプロモーターおよび異種性
の遺伝子の挿入のための切断部位に位置するSphI部位を有するトランシット
ペプチドを含む構築物を生成する。さらにSphI部位の下流にEcoRI(再
生成された)、NotI、およびXhoIクローニング部位を有する。この構築
物をpCGN1761rbcS/CTと命名する。同様な操作によって他のソース(単子葉植
物のおよび双子葉植物の)および他の遺伝子からの配列をコードする他のGS2葉緑
体トランシットペプチドの利用が企図できる。
The thus-produced promoter-transit peptide fragment was cloned into the prepared pCGN1761ENX vector to construct a construct comprising the rbc-8A promoter and a transit peptide having an SphI site located at a cleavage site for insertion of a heterologous gene. Generate. It also has EcoRI (regenerated), NotI, and XhoI cloning sites downstream of the SphI site. This construct is named pCGN1761rbcS / CT. Similar manipulations contemplate the use of other GS2 chloroplast transit peptides encoding sequences from other sources (monocotyledonous and dicotyledonous) and from other genes.

【0202】 翻訳開始部位の最適化によるpCGN1761ENXの修飾 この節における記載された任意の構築物に関し、クローニング部位周辺の修飾
を、翻訳をエンハンスし得る配列の導入によって作成することができる。これら
の遺伝子は植物中の翻訳の開始に適当であり得る開始メチオニンに隣接する配列
を含み得ないので、微小器官に由来する遺伝子を植物発現カセットに導入すると
き、このことは特に有用である。微小器官に由来する遺伝子が植物発現カセット
にそのATGにおいてクローニングされるべき場合、その発現を最適化するため
にその挿入部位を修飾することは有用であり得る。pCGN1761ENXの修飾を、植物
発現のためのいくつかの最適化配列の内の1を含む実施例として記載する(例Josh
i,前出)。 pCGN1761ENXをSphIで切断し、T4 DNAポリメラーゼによって処理し再
ライゲートし、そしてダブル35Sプロモーターの5'に位置するSphI部位を破
壊する。
Modification of pCGN1761ENX by Optimizing Translation Start Site For any of the constructs described in this section, modifications around the cloning site can be made by introducing sequences that can enhance translation. This is particularly useful when introducing genes from micro-organs into plant expression cassettes, since these genes may not contain sequences flanking the initiation methionine which may be suitable for initiating translation in plants. If a gene from a micro-organ is to be cloned in its ATG into a plant expression cassette, it may be useful to modify its insertion site to optimize its expression. The modification of pCGN1761ENX is described as an example that includes one of several optimized sequences for plant expression (e.g., Josh
i, supra). pCGN1761ENX is cut with SphI, treated with T4 DNA polymerase, religated, and the SphI site located 5 'of the double 35S promoter is destroyed.

【0203】 これはベクターpCGN1761ENX/Sph-を生成する。pCGN1761ENX/Sph-をEcoRI
で切断し、アニーリングされた分子アダプターにライゲートする。これにより、
それ自体開始メチオニンにおける異種性の遺伝子のクローニングに適当なSph
I部位の一部である、ATGに隣接するいわゆる-最適化された植物翻訳開始配
列配列TAAA-Cを含むベクターpCGNSENXを生じる。SphI部位の下流に、Eco
RI、NotI、およびXhoI部位を有する。開始ATGにおけるNcol部位を
利用する代替的なベクターを構築する。pCGN1761NENXと命名されるこのベクター
を、pCGN1761ENX EcoRI部位にアニーリングされた分子アダプターを挿入す
ることによって作成する。こうしてこのベクターはNcoI部位内にある開始A
TGに隣接するいわゆる−最適化された配列TAAACCを含む。下流部位はEcoR
I、NotI、およびXhoIである。
This generates the vector pCGN1761ENX / Sph-. EcoRI with pCGN1761ENX / Sph-
And ligate to the annealed molecular adapter. This allows
Sph suitable for cloning of a heterologous gene in the initiation methionine itself
This gives rise to the vector pCGNSENX, which contains the so-called optimized plant translation initiation sequence TAAA-C adjacent to the ATG, which is part of the I site. Downstream of the SphI site, Eco
Has RI, NotI, and XhoI sites. An alternative vector utilizing the Ncol site in the starting ATG is constructed. This vector, designated pCGN1761NENX, is created by inserting the annealed molecular adapter into the pCGN1761ENX EcoRI site. This vector thus contains the start A site within the NcoI site.
Contains the so-called optimized sequence TAAACC adjacent to TG. The downstream site is EcoR
I, NotI, and XhoI.

【0204】 しかしながら、この操作に先立ち、pCGN1761ENXベクター中の2のNcoI部位
(5'35Sプロモーターユニットの上流位置で)を、SphIについて前記で記載さ
れたものと同様の技術を使用してまたは代替的に「インサイド-アウトサイド」P
CR(Innes et al.PCR Protocols:A guide to methods and applications.Academi
c Press,New York(1990))を使用して破壊する。この操作は、任意の植物cDNA
またはレポーター遺伝子配列のクローニング部位への挿入による発現に対するす
べてのあり得る有害な影響、その後の植物におけるルーチン発現の分析について
、検定されることができる。 結果としてトランスジーンをコードしているヌクレオチド配列をpCGN1761ENX
に最適化された翻訳開始部位を有するCaMV 35Sプロモーターの制御の下での構成
的発現のために挿入する。
However, prior to this operation, two NcoI sites in the pCGN1761ENX vector
(At the position upstream of the 5'35S promoter unit) using the same technique as described above for SphI or alternatively, the "inside-outside" P
CR (Innes et al. PCR Protocols: A guide to methods and applications.Academi
c Press, New York (1990)). This operation can be performed on any plant cDNA.
Alternatively, all possible deleterious effects on expression due to insertion of the reporter gene sequence into the cloning site can be assayed for subsequent analysis of routine expression in plants. As a result, the nucleotide sequence encoding the transgene was converted to pCGN1761ENX.
Insert for constitutive expression under the control of the CaMV 35S promoter with a translation initiation site optimized for

【0205】 実施例34:植物形質転換ベクターの構築 多くの形質転換ベクターが植物形質転換に利用可能であり、本発明のDNA分
子をコードしているヌクレオチド配列を前述の任意の発現カセットに挿入し、そ
れらは適当な条件の下で望まれる細胞中でトランスジーンを発現することができ
る。そして得られた発現カセットを後述の任意の適当な形質転換ベクターに組み
込む。使用のためのベクターの選択は好ましい形質転換技術および形質転換のた
めの標的種による。ある標的種では、異なる抗生物質または除草剤選択マーカー
が好ましい。
Example 34: Construction of Plant Transformation Vectors Many transformation vectors are available for plant transformation, and a nucleotide sequence encoding a DNA molecule of the present invention can be inserted into any of the expression cassettes described above. , They can express the transgene in the desired cell under appropriate conditions. Then, the obtained expression cassette is incorporated into any appropriate transformation vector described below. The choice of vector for use depends on the preferred transformation technique and the target species for transformation. For certain target species, different antibiotic or herbicide selection markers are preferred.

【0206】 形質転換にルーチン的に使用される選択マーカーはカナマイシンおよび関連す
る抗生物質に対する抵抗性を付与するnptII遺伝子(Vieria and Messing,Gene 19
:259-268(1982);Bevan et al.,Nature 304:183-187(1983))、抗生物質ヒグロマ
イシンに対する抵抗性を付与するhph遺伝子(Blochliger&Diggelmann,Mol Cell B
iol 4:2929-2931)、メタトレキセート(methatrexate)に対する抵抗性を付与する
dhfr遺伝子(Bourouis and Jarry.,EMBO J.2(7):1099-1104(1983))、およびアミ
ノグリコシド3'-アデニリルトランスフェラーゼをコードし、ストレプトマイシ
ンまたはスペクチノマイシンに対する抵抗性を付与するバクテリアのaadA遺伝子
(Goldschmidt-Clermont,1991,Nucl.Asids Res.19:4083-4089)を含む。使用され
る他のマーカーは除草剤ホスヒノトリシンに対する抵抗性を付与するbar遺伝子(
White et al.,Nucl Acids Res 18:1062(1990)、Spencer et al.Theor Appl Gene
t 79:625-631(1990))、グリホサート抵抗性をコードしている変異EPSPシンター
ゼ遺伝子(Hinchee et al.,1988,Bio/Technology 6:915-922)、イミダゾリオンま
たはスルホニルウレア抵抗性を付与する変異アセトラクテートシンターゼ(ALS)
遺伝子(Lee et al.,1988,EMBO J.7;1241-1248)、アトラジンに対する抵抗性を付
与する変異psbA遺伝子(Smeda et al.,1993,Plant Physiol.103:911-917)、
またはEP079059に記載されたような変異プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ
遺伝子を含む。
The selection marker routinely used for transformation is the nptII gene (Vieria and Messing, Gene 19) which confers resistance to kanamycin and related antibiotics.
: 259-268 (1982); Bevan et al., Nature 304: 183-187 (1983)), hph gene that confers resistance to the antibiotic hygromycin (Blochliger & Diggelmann, Mol Cell B
iol 4: 2929-2931), confer resistance to methatrexate
dhfr gene (Bourouis and Jarry., EMBO J. 2 (7): 1099-1104 (1983)), and aminoglycoside 3'-adenylyltransferase. aadA gene
(Goldschmidt-Clermont, 1991, Nucl. Asids Res. 19: 4083-4089). Another marker used is the bar gene (which confers resistance to the herbicide phosphinothricin).
White et al., Nucl Acids Res 18: 1062 (1990), Spencer et al. Theor Appl Gene
t 79: 625-631 (1990)), conferring a mutant EPSP synthase gene encoding glyphosate resistance (Hinchee et al., 1988, Bio / Technology 6: 915-922), imidazolion or sulfonylurea resistance Mutant acetolactate synthase (ALS)
Gene (Lee et al., 1988, EMBO J. 7; 1241-1248), a mutant psbA gene that confers resistance to atrazine (Smeda et al., 1993, Plant Physiol. 103: 911-917),
Or a mutant protoporphyrinogen oxidase gene as described in EP079059.

【0207】 特許出願WO93/05163に記載されたようなホスホマンノースイソメラーゼ遺伝子
のような、正の選択という結果になる選択マーカーも使用される。 形質転換された細胞の同定は、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラ
ーゼ(CAT)、β-グルクロニダーゼ(GUS)、ルシフェラーゼ、および緑色蛍光タン
パク質(GEP)または形質転換された細胞に表現型的に明瞭な特徴を付与する任意
の他のタンパク質のようなスクリーニング可能なマーカー遺伝子の発現によって
も達成され得る。
[0207] Selectable markers that result in positive selection, such as the phosphomannose isomerase gene as described in patent application WO 93/05163, are also used. Identification of the transformed cells will result in phenotypically distinct characterization of chloramphenicol acetyltransferase (CAT), β-glucuronidase (GUS), luciferase, and green fluorescent protein (GEP) or transformed cells. It can also be achieved by expression of a screenable marker gene, such as any other protein conferred.

【0208】 (1)アグロバクテリウム形質転換に好適なベクターの構築 Agrobacterium tumefasiensを使用する形質転換に多くベクターが利用可能で
ある。典型的にはこれらは少なくとも1のT-DNAボーダー配列を有し、pBIN19(
Bevan,Nucl.Acids Res.(1984)のようなベクターを含む。以下に2の典型的なベク
ターの構築を記載する。 pCIB200およびpCIB2001の構築 バイナリーベクターpCIB200およびpCIB2001をアグロバクテリウムでの使用の
ための組換えベクターの構築に使用し、以下のような方法で構築する。pTJS75ka
nをpTJS75(Schmidhauser&Helinski,J Bacteriol.164:446-455(1985))のNarIによ
る消化により作成し、テトラサイクリン-抵抗性遺伝子を切除し、続いてNPTIIを
有するpUC4KからのAccIフラグメントを挿入する(Vieira and Messing,Gene 19:2
59-268(1982);Bevan et al.,Nature 304:184-187(1983);McBride et al.,Plant
Molecular Biology 14:266-276(1990))。XhoIリンカーを、レフトおよびラ
イトT-DNAボーダー、植物選択可能nos/nptIIキメラ遺伝子およびpUCポリリン
カー(Rothstein et al.,Gene 53:153-161(1987))を含むpCIB7のEcoRVフラグメン
トにライゲートし、XhoI-消化されたフラグメントをSalI-消化されたpT
JS75kanにクローニングし、pCIB200を作成する(EP0332104参照)。pCIB200は以下
の特有なポリリンカー制限部位:EcoRI、SstI、KpnI、BglII
、XbaI、およびSalIを含む。
(1) Construction of Vector Suitable for Agrobacterium Transformation Many vectors can be used for transformation using Agrobacterium tumefasiens. Typically, they have at least one T-DNA border sequence and have pBIN19 (
Vectors such as Bevan, Nucl. Acids Res. (1984). The following describes the construction of two typical vectors. Construction of pCIB200 and pCIB2001 The binary vectors pCIB200 and pCIB2001 are used to construct a recombinant vector for use in Agrobacterium and are constructed in the following manner. pTJS75ka
n is made by digestion of pTJS75 (Schmidhauser & Helinski, J Bacteriol. 164: 446-455 (1985)) with NarI, excising the tetracycline-resistance gene, followed by insertion of the AccI fragment from pUC4K with NPTII (Vieira and Messing, Gene 19: 2
59-268 (1982); Bevan et al., Nature 304: 184-187 (1983); McBride et al., Plant
Molecular Biology 14: 266-276 (1990)). Ligating the XhoI linker to the EcoRV fragment of pCIB7 containing the left and right T-DNA borders, the plant selectable nos / nptII chimeric gene and the pUC polylinker (Rothstein et al., Gene 53: 153-161 (1987)); XhoI-digested fragment was converted to SalI-digested pT
It is cloned into JS75kan to create pCIB200 (see EP0332104). pCIB200 has the following unique polylinker restriction sites: EcoRI, SstI, KpnI, BglII.
, XbaI, and SalI.

【0209】 pCIB2001はさらなる制限部位のポリリンカーへの挿入により作成されたpCIB20
0の誘導体である。pCIB2001のポリリンカーにおける特有の制限部位は、Eco
RI、SstI、KpnI、BglII、XbaI、SalI、MluI、Bc
II、AvrII、ApaI、HpaI、およびStuIである。pCIB2001は、
これらの特有の制限部位を含むことに加えて、植物およびバクテリアのカナマイ
シン選択、アグロバクテリウム−仲介形質転換のためのレフトおよびライトT-D
NAボーダー、RK-2-由来E.coliおよび他の宿主間の移動のためのtrfA機能、お
よびRK2からのOriTおよびOriV機能を有する。pCIB2001ポリリンカーはこれらの
自身の調節シグナルを含む植物発現カセットのクローニングに適当である。前述
の植物発現カセットの任意の1をpCIB2001に好ましくはポリリンカーを使用して
挿入する。
PCIB2001 was created by insertion of an additional restriction site into the polylinker.
0 derivative. The unique restriction site in the polylinker of pCIB2001 is Eco
RI, SstI, KpnI, BglII, XbaI, SalI, MluI, Bc
II, AvrII, ApaI, HpaI, and StuI. pCIB2001 is
In addition to containing these unique restriction sites, plant and bacterial kanamycin selection, left and right T-D for Agrobacterium-mediated transformation
It has a trfA function for transfer between the NA border, RK-2-derived E. coli and other hosts, and an OriT and OriV function from RK2. The pCIB2001 polylinker is suitable for cloning plant expression cassettes containing these own regulatory signals. Any one of the aforementioned plant expression cassettes is inserted into pCIB2001, preferably using a polylinker.

【0210】 pCIB10の構築およびその誘導体のヒグロマイシン選択 バイナリベクターpCIB10は、植物における選択のためのカナマイシン抵抗性を
コードしている遺伝子、T-DNAライトおよびレフトボーダー配列を含んでおり
、広宿主-範囲プラスミドpRK252からの配列を組み入れており、E.coliおよびア
グロバクテリウム双方で複製することが可能である。その構築はRothstein et a
l.(Gene53:153-161(1987))によって記載されている。Gritz et al.(Gene25:179-
188(1983))によって記載されたヒグロマイシンBホスホトランスフェラーゼの遺
伝子を組み入れている様々なpCIB10の誘導体が構築されてきた。これらの誘導体
によってヒグロマイシンのみ(pCIB743)、またはヒグロマイシンおよびカナマイ
シン(pCIB715、pCIB717)におけるトランスジェニック植物細胞の選択が可能とな
る。このベクターを本発明の発現カセットの形質転換に使用する。
Construction of pCIB10 and Hygromycin Selection of Derivatives The binary vector pCIB10 contains a gene encoding kanamycin resistance, T-DNA right and left border sequences for selection in plants, and has a broad host-range. It incorporates sequences from plasmid pRK252 and is capable of replication in both E. coli and Agrobacterium. The construction is Rothstein et a
l. (Gene53: 153-161 (1987)). Gritz et al. (Gene25: 179-
188 (1983)), various derivatives of pCIB10 have been constructed which incorporate the gene for hygromycin B phosphotransferase. These derivatives allow selection of transgenic plant cells on hygromycin alone (pCIB743) or on hygromycin and kanamycin (pCIB715, pCIB717). This vector is used for transforming the expression cassette of the present invention.

【0211】 (2)非-アグロバクテリウム形質転換に適当なベクターの構築 Agrobacterium tumefaciensを使用しない形質転換によって、選択された形質
転換ベクターにおけるT-DNA配列の必要性が回避され、結果的にこれらの配列
を欠いたベクターを、T-DNA配列を含む前述のもののようなベクターに加えて
利用することができる。アグロバクテリウムによらない形質転換技術は、パーテ
ィクルボンバード、プロトプラスト取り込み(例えばPEGおよび電気穿孔)、マイ
クロインジェクションまたは花粉形質転換(米国特許5629183)による形質転換を
含む。ベクターの選択は多くは形質転換される種にとって好ましい選択に依存す
る。以下にある典型的なベクターの構築を記載する。
(2) Construction of Suitable Vectors for Non-Agrobacterium Transformation Transformation without Agrobacterium tumefaciens circumvents the need for T-DNA sequences in the selected transformation vector, and consequently Can be used in addition to vectors such as those described above containing a T-DNA sequence. Agrobacterium-free transformation techniques include particle bombardment, protoplast uptake (eg, PEG and electroporation), microinjection or pollen transformation (US Pat. No. 5,629,183). The choice of the vector will often depend on the selection preferred for the species to be transformed. The construction of a typical vector is described below.

【0212】 pCIB3064の構築 pCIB3064は除草剤バスタ(またはホスヒノトリシン)による選択と組み合わされ
た直接的な遺伝子送達に適当なpUC-由来ベクターである。プラスミドpCIB246はE
.coli GUS遺伝子に操作可能なように融合したCaMV 35SプロモーターおよびCaMV
35S翻訳ターミネーターを含み、公開されたPCT出願WO93/07278に記載されてい
る。このベクターの35Sプロモーターは開始部位の5'位に2個のATG配列を含
む。これらの部位を、ATGを除去し制限部位SspIおよびPvuIIを作成する方法
のような標準的なPCR技術を使用して変異させる。新しい制限部位は特有のSa
lI部位から96および37bp離れており、真の開始部位から101および42bp離れて
いる。pCIB246の得られた誘導体をpCIB3025と命名する。そしてpCIB3025からS
alIおよびSacIでの消化によってGUS遺伝子を切除し、末端を平滑化しラ
イゲートし、プラスミドpCIB3060を作成する。
Construction of pCIB3064 pCIB3064 is a pUC-derived vector suitable for direct gene delivery combined with selection with the herbicide vasta (or phosphinothricin). Plasmid pCIB246 is E
35S promoter and CaMV operably fused to the .coli GUS gene
It contains the 35S translation terminator and is described in published PCT application WO93 / 07278. The 35S promoter of this vector contains two ATG sequences at the 5 'position of the start site. These sites are mutated using standard PCR techniques, such as removing ATG and creating restriction sites SspI and PvuII. New restriction site is unique Sa
96 and 37 bp away from the I1 site and 101 and 42 bp away from the true start site. The resulting derivative of pCIB246 is named pCIB3025. And S from pCIB3025
The GUS gene is excised by digestion with all and SacI, blunted and ligated to create plasmid pCIB3060.

【0213】 プラスミドpJIT82をJohn Innes Centre,Norwichより入手し、Streptomyces vi
ridochromogenesからのbar遺伝子を含む400bpのSmaIフラグメントを切除しpCIB3
060(Thompson et al.EMBO J6:2519-2523(1987))のHpaI部位に挿入する。この作
成されたpCIB3064は、除草剤選択のためのCaMV 35Sプロモーターおよびターミネ
ーターの制御の下でのbar遺伝子、アンピシリン抵抗性の遺伝子(E.coliにおける
選択のため)および特有の部位SphI、PstI、HindIII、およびB
amHIを有するポリリンカーを含む。このベクターは本発明のトランスジーン
の発現を支配するそれ自身の調節シグナルを含む植物発現カセットのクローニン
グに適当である。
Plasmid pJIT82 was obtained from John Innes Centre, Norwich and used for Streptomyces vi
The 400 bp SmaI fragment containing the bar gene from ridochromogenes was excised and pCIB3
060 (Thompson et al. EMBO J6: 2519-2523 (1987)). The generated pCIB3064 contains the bar gene under control of the CaMV 35S promoter and terminator for herbicide selection, the gene for ampicillin resistance (for selection in E. coli) and unique sites SphI, PstI, HindIII. , And B
Includes a polylinker with amHI. This vector is suitable for cloning a plant expression cassette that contains its own regulatory signals that govern the expression of the transgene of the invention.

【0214】 pSOG19およびpSOG35の構築 pSOG35は、メトトレキセートに対する抵抗性を付与する選択マーカーとしてE.
coli遺伝子ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHER)を利用する形質転換ベクターである
。35Sプロモーター(〜800bp)、トウモロコシAdh遺伝子からのイントロン6(〜
550bp)および18bpのpSOG10からのGUS非翻訳リーダー配列を増幅するためにPCRを
使用する。E.coliジヒドロ葉酸レダクターゼタイプII遺伝子をコードしている25
0bpのフラグメントをPCRによって増幅し、これらの2のPCRフラグメントを、pUC1
9ベクターバックボーンおよびノパリンシンターゼターミネーターを含むpBI221(
Clontech)からのSacI-PstIフラグメントと構築する。これらのフラグメ
ントの構築はイントロン6配列、GUSリーダー、DHFR遺伝子およびノパリンシンタ
ーゼターミネーターと融合された35Sプロモーターを含むpSOG19を生ずる。pSOG1
9におけるGUSリーダーのトウモロコシ退録斑紋ウイルス(MCMV)からのリーダー配
列との置換によりベクターpSOG35を生じる。pSOG19およびpSOG35はアンピシリン
抵抗性のpUC遺伝子を有しており、外来配列特に本発明のトランスジーンのクロ
ーニングに利用可能なHindIII、SphI、PstIおよびEcoRI部
位を有する。
Construction of pSOG19 and pSOG35 pSOG35 is E. coli as a selectable marker that confers resistance to methotrexate.
It is a transformation vector using the dihydrofolate reductase (DHER) of the coli gene. 35S promoter (~ 800 bp), intron 6 (~ from corn Adh gene)
PCR is used to amplify the GUS untranslated leader sequence from pSOG10 at 550 bp) and 18 bp. 25 encoding the E. coli dihydrofolate reductase type II gene
The 0 bp fragment was amplified by PCR and these two PCR fragments were
9 pBI221 (including vector backbone and nopaline synthase terminator)
Clontech) with the SacI-PstI fragment. Construction of these fragments results in pSOG19 containing the 35S promoter fused to the intron 6 sequence, GUS leader, DHFR gene and nopaline synthase terminator. pSOG1
Replacement of the GUS leader in 9 with the leader sequence from maize repressed mottle virus (MCMV) yields the vector pSOG35. pSOG19 and pSOG35 have the pUC gene for ampicillin resistance and have HindIII, SphI, PstI and EcoRI sites which can be used for cloning foreign sequences, especially the transgenes of the present invention.

【0215】 色素体形質転換ベクター clpP遺伝子プロモーターエレメントの制御の下での植物色素体中の本発明のヌ
クレオチド配列の構成的発現のために、色素体形質転換ベクターpPH143(WO97/32
011の実施例36)を使用する。そのヌクレオチド配列をpPH143に挿入し、それによ
ってPROTOXコード配列を置きかえる。そしてこのベクターを色素体形質転換、お
よびスペクチノマイシン抵抗性の形質転換体の選択に使用する。あるいはヌクレ
オチド配列をpPH143に挿入し、psbA遺伝子プロモーターの制御の下のaadA遺
伝子を置換する。この場合形質転換体をPROTOX阻害剤に対する抵抗性で選択する
。代替的な態様ではタバコまたはアラビドプシスの色素体16SリボゾームRNA
遺伝子からのプロモーターをPROTOXコード配列を発現させるために使用する。
Plastid Transformation Vector For the constitutive expression of a nucleotide sequence of the present invention in plant plastids under the control of a clpP gene promoter element, the plastid transformation vector pPH143 (WO97 / 32
Example 36) of Example 011 is used. The nucleotide sequence is inserted into pPH143, thereby replacing the PROTOX coding sequence. This vector is then used for plastid transformation and selection of spectinomycin resistant transformants. Alternatively, the nucleotide sequence is inserted into pPH143, replacing the aadA gene under the control of the psbA gene promoter. In this case, transformants are selected for their resistance to the PROTOX inhibitor. In an alternative embodiment, the plastid 16S ribosomal RNA of tobacco or Arabidopsis
A promoter from the gene is used to express the PROTOX coding sequence.

【0216】 実施例35:トウモロコシの色素体形質転換 タイプ1胚形成カルス培養(Green et al.(1983)in A. Fazelahmad,K.Downey,J.
Schultz,R.W.Voellmy,eds.Advances in Gene Technology:Molecular Genetics o
f Plants and Animals.Miami Winter Symposoium Series,Vol.20.Academic Pres
s,N.Y.)を温室育成材料からの1.5-2.5mm長の未熟トウモロコシ胚からイニシエー
トする。胚を、受粉後約14日の表面-殺菌した雌穂から無菌的に摘出する。胚を
、2%スクロースおよび5mg/Lクロラムベン(Duncan et al.(1985)Planta 165:322
-332)を含むDカルスイニシエーション培地または3%スクロースおよび0.75mg/L
の2,4-dを含むKMカルスイニシエーション培地(Kao and Michayluk(1975)Planta
126,105-110)に置く。続いて胚および胚形成培養物を、暗黒中で培養する。胚形
成反応物を〜14日後外植体から移動する。
Example 35: Plastid transformation of maize Type 1 embryogenic callus culture (Green et al. (1983) in A. Fazelahmad, K. Downey, J. et al.
Schultz, RW Voellmy, eds. Advances in Gene Technology: Molecular Genetics o
f Plants and Animals.Miami Winter Symposoium Series, Vol.20.Academic Pres
s, NY) is initiated from a 1.5-2.5 mm long immature corn embryo from greenhouse growing material. Embryos are aseptically removed from surface-sterilized ears about 14 days after pollination. Embryos were harvested with 2% sucrose and 5 mg / L chlorambene (Duncan et al. (1985) Planta 165: 322
-332) containing D-callus initiation medium or 3% sucrose and 0.75 mg / L
KM callus initiation medium containing 2,4-d (Kao and Michayluk (1975) Planta
126, 105-110). The embryo and embryogenic culture are subsequently cultured in the dark. Embryogenesis reactions are removed from explants after 1414 days.

【0217】 Dカルスイニシエーション培地からの胚形成反応を2スクロースおよび0.5mg/L
の2,4-dを含むDカルス維持培地に置き、一方、KMカルスイニシエーション培地か
らのものを2スクロースおよび5mg/LのDicambaを含むKMカルス維持培地に置く。3
から8週間の毎週の新しい維持培地への選択的二次培養の後、質のよい緻密な胚
形成カルスができる。活性のある生長しているカルス小片を遺伝子送達のための
ターゲット組織として選択する。遺伝子送達の約4時間前に12スクロースを含む
維持培地を含むターゲットプレートに上にカルス断片をまく。カルス断片をター
ゲットプレートの中心から8から10mmの半径で円状に配列する。プラスミドDN
Aを金のマイクロキャリアーにDuPont微粒子銃マニュアルに記載のように沈殿さ
せる。各プラスミドの2から3μgを各6ショットのマイクロキャリアーの調製に使
用する。遺伝子をPDS-1000He微粒子銃装置を使用してターゲット組織細胞に送達
する。
The embryogenic reaction from the D-callus initiation medium was determined using 2 sucrose and 0.5 mg / L
In a D callus maintenance medium containing 2,4-d, while those from the KM callus initiation medium are placed in a KM callus maintenance medium containing 2 sucrose and 5 mg / L Dicamba. Three
After selective subculture on fresh maintenance medium for 8 weeks to 8 weeks, good and compact embryogenic calli are produced. Active growing callus pieces are selected as target tissues for gene delivery. Approximately 4 hours prior to gene delivery, callus fragments are plated on target plates containing maintenance medium containing 12 sucrose. Callus fragments are arranged in a circle with a radius of 8 to 10 mm from the center of the target plate. Plasmid DN
A is precipitated on a gold microcarrier as described in the DuPont bombardment manual. Two to three μg of each plasmid is used to prepare each six shots of microcarrier. The gene is delivered to target tissue cells using a PDS-1000He biolistic device.

【0218】 微粒子銃装置の設定は以下の通りである:破裂ディスクおよびマクロキャリア
ーの間は8mm、マクロキャリアーおよびストッピングスクリーンの間は10mmそし
てストッピングスクリーンおよびターゲットの間は7cm。各ターゲットプレート
を650psi破裂ディスクを使用して2回撃つ。200×200ステンレススチールメッシ
ュ(McMaster-Carr,New Brunswick,NJ)をストッピングスクリーンおよびターゲッ
ト組織の間に置く。5日後ボンブしたカルスフラグメントを2スクロースおよび0.
5mg/Lの2,4-dを含むがアミノ酸を含まず、750または1000nMの処方XVIIを含む維
持培地に移す。カルスフラグメントを移動の4-5時間後または翌日に明棚上に1時
間置き、そして27℃で5-6週間暗黒で貯蔵する。5-6週間の最初の選択ステージに
続いて黄から白色組織を500または750nMの処方XVIIで補った同じ培地を含む新し
いプレートに移す。移動の4-5時間後または翌日組織を1時間明棚に置き、そして
暗黒で27℃で3-4週間貯蔵する。
The settings for the bombardment apparatus are as follows: 8 mm between the rupture disc and the macrocarrier, 10 mm between the macrocarrier and the stopping screen and 7 cm between the stopping screen and the target. Shoot each target plate twice using a 650psi bursting disc. A 200 × 200 stainless steel mesh (McMaster-Carr, New Brunswick, NJ) is placed between the stopping screen and the target tissue. After 5 days, callus fragments bombed with 2 sucrose and 0.
Transfer to maintenance medium containing 5 mg / L 2,4-d but no amino acids and containing 750 or 1000 nM of Formula XVII. Callus fragments are placed on a light shelf 4-5 hours after transfer or the next day for 1 hour and stored at 27 ° C. for 5-6 weeks in the dark. Following the first selection stage of 5-6 weeks, the yellow to white tissue is transferred to a new plate containing the same medium supplemented with 500 or 750 nM of Formula XVII. Tissues are placed on light shelves 4-5 hours after transfer or the next day for 1 hour and stored at 27 ° C. in the dark for 3-4 weeks.

【0219】 3-4週間の二次的選択ステージに続いて500nMの処方XVIIで補った同じ培地を含
むプレートに移す。健康に生長している組織を1時間明棚に置き、そして暗黒で2
7℃で貯蔵する。コロニーが再生に十分な大きさとなるまで、2週間毎に二次培養
する。この時点でコロニーを3スクロース(MS3S)を含み選択試薬を含まない修正
MS培地(Murashige and Skoog(1962)Physiol.Plant 15:473-497)に移し、光中に
置く。0.25mg/Lアンシミドールおよび0.5mg/Lカイネチンまたは2mg/Lベンジルア
デニンのいずれかを胚発芽を誘導するためにこの培地に添加する。2週間後に再
生コロニーをそれぞれアンシミドールおよびカイネチンまたはベンジルアデニン
を含まないMS3S培地に移動する。根を有するまたは有しない再生シュートをMS3S
培地を含むボックスに移し、根を有する小植物を最終的に再生し、温室中の土に
移植する。
Following a 3-4 week secondary selection stage, transfer to plates containing the same medium supplemented with 500 nM of Formula XVII. Place the healthy growing tissue on a light shelf for 1 hour and
Store at 7 ° C. Subculture every two weeks until colonies are large enough for regeneration. At this point the colonies were modified to contain 3 sucrose (MS3S) and no selection reagent
Transfer to MS medium (Murashige and Skoog (1962) Physiol. Plant 15: 473-497) and place in light. 0.25 mg / L ancimidol and either 0.5 mg / L kinetin or 2 mg / L benzyladenine are added to this medium to induce embryo germination. Two weeks later, the regenerating colonies are transferred to MS3S medium without ancimidol and kinetin or benzyladenine, respectively. MS3S regenerated shoots with or without roots
Transfer to a box containing medium, the plantlets with roots are finally regenerated and transplanted to soil in a greenhouse.

【0220】 実施例36:植物中の核内発現のための構成的アラビドプシスUBQ3プロモーターに
融合されたブタクサ花粉アレルゲンAmb a I. 1コード配列を含むキメラ遺伝子の
調製 アラビドプシスUBQ3プロモーター(Norris et al.(1993)Plant Mol.Biol.21:89
5-906)に、pAT230からの0.83kbのNcoI、SalIフラグメントとしてのAmb
a I.1の5'半分、およびAmb a I.1遺伝子の3'末端におけるdamメチル化されたX
baI部位を除去することを意図された、0.39kbのSalI、XbaIのPCR生
成フラグメントとしてのAmb a I.1の3'末端を、pPH121のNcoI、XbaI部
位に挿入することにより、ブタクサ花粉アレルゲンAmb a I.1コード配列を融合
する。PCR増幅をpAT230を鋳型として、以下のプライマーの組:「トップ鎖」プラ
イマー(5'-GTC GCT TTC AAC ACG TTC AC-3',配列番号31)およびXbaI部位の
前のAを除いた「ボトム鎖」プライマー(5'-GCG CTC TAG ACA TTA TAA GTG CTT A
GT-3',配列番号32)を使用して実施する。452bpの増幅産物をゲル精製し、Sal
IおよびXbaIで消化し、前記のようにライゲートし、pAT240を作成する。Am
b a I.1遺伝子を駆動するUBQ3プロモーターを含むpAT240のHindIII-Xb
aIを、11.3kbのHindIII、XbaI消化されたpPH108フラグメントにラ
イゲートし、構成的に発現されるAmb I.1遺伝子を有するバイナリベクターを作
成する。
Example 36 Preparation of a Chimeric Gene Containing Ragweed Pollen Allergen Amb a I.1 Coding Sequence Fused to the Constitutive Arabidopsis UBQ3 Promoter for Nuclear Expression in Plants The Arabidopsis UBQ3 promoter (Norris et al. 1993) Plant Mol. Biol. 21:89.
5-906), Amb as a 0.83 kb NcoI, SalI fragment from pAT230.
a methylated X at the 5 'half of a I.1 and at the 3' end of the Amb a I.1 gene
The ragweed pollen allergen Amb was inserted by inserting the 3 'end of Amb a I.1 as a PCR-generated fragment of 0.39 kb SalI, XbaI, intended to remove the baI site, into the NcoI, XbaI sites of pPH121. a Fusing the I.1 coding sequence. PCR amplification was performed using pAT230 as a template and the following primer set: "top strand" primer (5'-GTC GCT TTC AAC ACG TTC AC-3 ', SEQ ID NO: 31) and "bottom" excluding A before the XbaI site Strand '' primer (5'-GCG CTC TAG ACA TTA TAA GTG CTT A
GT-3 ', SEQ ID NO: 32). The 452 bp amplification product was gel purified and Sal
Digest with I and XbaI and ligate as described above to generate pAT240. Am
HindIII-Xb of pAT240 containing the UBQ3 promoter driving the ba I.1 gene
aI is ligated to the 11.3 kb HindIII, XbaI digested pPH108 fragment to create a binary vector with a constitutively expressed Amb I.1 gene.

【0221】 実施例37:植物中の核内発現のための構成的アラビドプシスUBQ3プロモーターに
融合された推定成熟ブタクサアレルゲンAmb a I.1コード配列を含むキメラ遺伝
子の調製 Amb a I.1は、残基+1と予想されているアラニンを26位に有する推定シグナル
ペプチド切断部位を有している(Rafnar et al.(1991)J.Biol.Chem.266:1229-123
6)。Amb a I.1コード配列をpAT230を鋳型として、以下のオリゴヌクレオチド組
を使用してPCR増幅によってシグナルペプチドを除くように修飾する:「トップ鎖
」プライマーは、成熟Amb a I.1タンパク質の最初のコドンの前にATG、成熟
タンパク質の最初の20bpおよび新しく作成されたATGにおけるNcoI部位を
配置しており(5'-GCA CCA TGG CCG AAG ATC TCC AGG AAA T-3'、配列番号33)、
そして「ボトム鎖」プライマーは、 (5'-CTA CCA GCC CAT CAA CAG ACT TAC-3'
、配列番号34)である。シグナル配列を持たないAmb I.1遺伝子の5'末端からなる
594bpの増幅産物を作成する。フラグメントをゲル精製し、NcoIおよびClaI
で消化し、0.35kbフラグメントを、0.81kbのClaI、XbaIフラグメントとして
のAmb a I.1遺伝子の3'末端と、pAT240のNcoI、XbaIの4.4kbのフラグメ
ントにライゲートし、アラビドプシスUBQ3プロモーターに融合されたシグナルペ
プチドを欠いたAmb a l.1遺伝子を作成し、ターミネーター配列とバイナリーベ
クターにクローニングする。
Example 37 Preparation of a Chimeric Gene Containing the Putative Mature Ragweed Allergen Amb a I.1 Coding Sequence Fused to the Constitutive Arabidopsis UBQ3 Promoter for Nuclear Expression in Plants Amb a I.1 It has a putative signal peptide cleavage site with an alanine at position 26, predicted to be the group +1 (Rafnar et al. (1991) J. Biol. Chem. 266: 1229-123
6). The Amb a I.1 coding sequence is modified to remove the signal peptide by PCR amplification using pAT230 as a template and the following set of oligonucleotides: the `` top strand '' primer is the first of the mature Amb a I.1 protein ATG, the first 20 bp of the mature protein and the NcoI site in the newly created ATG before the codon (5'-GCA CCA TGG CCG AAG ATC TCC AGG AAA T-3 ', SEQ ID NO: 33),
And the "bottom strand" primer is (5'-CTA CCA GCC CAT CAA CAG ACT TAC-3 '
, SEQ ID NO: 34). Consists of the 5 'end of Amb I.1 gene without signal sequence
Create a 594 bp amplification product. The fragment was gel purified and NcoI and ClaI
The 0.35 kb fragment was ligated to the 0.81 kb ClaI, 3 ′ end of the Amb a I.1 gene as an XbaI fragment and the NcoI of pAT240 and the 4.4 kb fragment of XbaI, and fused to the Arabidopsis UBQ3 promoter. The Amb a l.1 gene lacking the signal peptide is prepared and cloned into a terminator sequence and a binary vector.

【0222】 実施例38:植物中の核内発現のための構成的アラビドプシスUBQ3プロモーターと
融合されたDermatophagoides farinae主要アレルゲンDer fIコード配列を含むキ
メラ遺伝子の調製 実施例13に記載のようにクローニングされたDermatophagoidesアレルゲンDer
fIコード配列を、アラビドプシスUBQ3プロモーターと融合し、実施例34に記載の
ようにバイナリーベクターに挿入する。
Example 38: Preparation of a chimeric gene containing the Dermatophagoides farinae major allergen Der fI coding sequence fused to the constitutive Arabidopsis UBQ3 promoter for nuclear expression in plants was cloned as described in Example 13. Dermatophagoides allergen Der
The fI coding sequence is fused to the Arabidopsis UBQ3 promoter and inserted into a binary vector as described in Example 34.

【0223】 実施例39: 植物中の核内発現のための構成的アラビドプシスUBQ3プロモーターと
融合されたDermatophagoides farinae主要アレルゲンDer fIIコード配列を含む
キメラ遺伝子の調製 実施例13に記載のようにクローニングされたDermatophagoidesアレルゲンDer
fIIコード配列を、アラビドプシスUBQ3プロモーターと融合し、実施例34に記載
のようにバイナリーベクターに挿入する。
Example 39: Preparation of a chimeric gene containing the Dermatophagoides farinae major allergen Der fII coding sequence fused to the constitutive Arabidopsis UBQ3 promoter for nuclear expression in plants was cloned as described in Example 13. Dermatophagoides allergen Der
The fII coding sequence is fused to the Arabidopsis UBQ3 promoter and inserted into a binary vector as described in Example 34.

【0224】 実施例40: 植物中の核内発現のための構成的アラビドプシスUBQ3プロモーターと
融合されたDermatophagoides pteronyssinus主要アレルゲンDer pIコード配列を
含むキメラ遺伝子の調製 実施例13に記載のようにクローニングされたDermatophagoidesアレルゲンDer
pIIコード配列を、アラビドプシスUBQ3プロモーターと融合し、実施例34に記載
のようにバイナリーベクターに挿入する。
Example 40: Preparation of a chimeric gene containing the Dermatophagoides pteronyssinus major allergen Der pI coding sequence fused to the constitutive Arabidopsis UBQ3 promoter for nuclear expression in plants was cloned as described in Example 13. Dermatophagoides allergen Der
The pII coding sequence is fused to the Arabidopsis UBQ3 promoter and inserted into a binary vector as described in Example 34.

【0225】 実施例41: 植物中の核内発現のための構成的アラビドプシスUBQ3プロモーターと
融合されたDermatophagoides pteronyssinus主要アレルゲンDer pIIコード配列
を含むキメラ遺伝子の調製 実施例13に記載のようにクローニングされたDermatophagoidesアレルゲンDer
pIIコード配列を、アラビドプシスUBQ3プロモーターと融合し、実施例34に記載
のようにバイナリーベクターに挿入する。
Example 41: Preparation of a chimeric gene containing the Dermatophagoides pteronyssinus major allergen Der pII coding sequence fused to the constitutive Arabidopsis UBQ3 promoter for nuclear expression in plants was cloned as described in Example 13. Dermatophagoides allergen Der
The pII coding sequence is fused to the Arabidopsis UBQ3 promoter and inserted into a binary vector as described in Example 34.

【0226】 実施例42: 植物中の核内発現のための構成的アラビドプシスUBQ3プロモーターと
融合されたジョンソングラスアレルゲンSor hIコード配列を含むキメラ遺伝子の
調製 ジョンソングラスアレルゲンSor hIコード配列を、アラビドプシスUBQ3プロモ
ーターと融合し、実施例34に記載のようにバイナリーベクターに挿入する。
Example 42 Preparation of a Chimeric Gene Containing the Johnson Grass Allergen Sor hl Coding Sequence Fused with the Constitutive Arabidopsis UBQ3 Promoter for Nuclear Expression in Plants And inserted into a binary vector as described in Example 34.

【0227】 実施例43: 植物中の核内発現のための構成的アラビドプシスUBQ3プロモーターと
融合されたカバノキ(birch)花粉アレルゲンBet VIコード配列を含むキメラ遺伝
子の調製 カバノキ花粉アレルゲンBet VIコード配列を、アラビドプシスUBQ3プロモータ
ーと融合し、実施例34に記載のようにバイナリーベクターに挿入する。
Example 43 Preparation of a Chimeric Gene Containing a Birch Pollen Allergen Bet VI Coding Sequence Fused with the Constitutive Arabidopsis UBQ3 Promoter for Nuclear Expression in Plants Birch pollen allergen Bet VI coding sequence Fused with the Arabidopsis UBQ3 promoter and inserted into a binary vector as described in Example 34.

【0228】 実施例44: 植物中の核内発現のための構成的アラビドプシスUBQ3プロモーターと
融合された蚊唾液アレルゲンrAed a 1コード配列を含むキメラ遺伝子の調
製 rAed a 1コード配列を、アラビドプシスUBQ3プロモーターと融合し、実
施例34に記載のようにバイナリーベクターに挿入する。
Example 44 Preparation of Chimeric Gene Containing Mosquito Saliva Allergen rAed a1 Coding Sequence Fused with Constitutive Arabidopsis UBQ3 Promoter for Nuclear Expression in Plants Fuse and insert into binary vector as described in Example 34.

【0229】 実施例45: 構成的アラビドプシスUBQ3プロモーターと融合されたブタクサ花粉ア
レルゲンAmb a I.1コード配列を含む液胞発現のためのキメラ遺伝子の調製 ブタクサ花粉アレルゲン遺伝子Amb a I.1を含むプラスミドpAT240をPCRのため
の鋳型として、内生ATGに対してAmb a I.1遺伝子中の775から799位にわたる
「トップ鎖」プライマー(5'-GCA ACG GTC GCT TTC AAC ACG TTC A-3'配列番号35
)および配列がAmb a I.1の最後の21bpと同種性であり、タバコキチナーゼ遺伝子
(Shinshi et al.,(1990)Plant Mol.Biol.14,357-368,Neuhaus etal.(1991)Proc.
Natl.Acad.Sci.USA 88,10362-10366)に由来する液胞ターゲッティング配列の21b
p、同じタバコキチナーゼ遺伝子の最後のコドンおよびXbaI制限部位を含む
「ボトム鎖」プライマー(5'-CGC TCT AGA TTA CAT AGT ATC GAC TAA AAG TCC GC
A AGG TGC TCC GGG TTG GCA-3'、配列番号36)とともに使用する。PCR増幅によっ
て447bpの産物を得、それをゲル精製し、SalIおよびXbaIで消化する。
Example 45: Preparation of a chimeric gene for vacuolar expression containing the ragweed pollen allergen Amb a I.1 coding sequence fused to the constitutive Arabidopsis UBQ3 promoter Plasmid containing the ragweed pollen allergen gene Amb a I.1 Using pAT240 as a template for PCR, a “top strand” primer (positions 5′-GCA ACG GTC GCT TTC AAC ACG TTC A-3 ′ sequence) from position 775 to position 799 in the Amb a I.1 gene for endogenous ATG Number 35
) And the sequence is homologous to the last 21 bp of Amb a I.1, and the tobacco chitinase gene
(Shinshi et al., (1990) Plant Mol. Biol. 14, 357-368, Neuhaus et al. (1991) Proc.
Natl.Acad.Sci.USA 88,10362-10366) 21b of the vacuolar targeting sequence
p, a “bottom strand” primer containing the last codon of the same tobacco chitinase gene and an XbaI restriction site (5′-CGC TCT AGA TTA CAT AGT ATC GAC TAA AAG TCC GC
A AGG TGC TCC GGG TTG GCA-3 ', SEQ ID NO: 36). PCR amplification yields a 447 bp product, which is gel purified and digested with SalI and XbaI.

【0230】 タバコキチナーゼ液胞ターゲッティング配列に融合されたAmb a l.Iの3'末端
を含む383bpのSalI、XbaIフラグメントを、0.83kbのpAT240からのNc
oI,SalIフラグメントとしてのAmb a I.1の5'末端にライゲートさせて、UB
Q3プロモーターおよびベクターを含むpAT240の4.4kbのNcoI、XbaIフラ
グメントを得る。アラビドプシスUBQ3プロモーター::タバコキチナーゼ液胞ター
ゲッティング配列に融合されたAmb a I.1コード配列カセットをターミネーター
配列とバイナリーベクターにクローニングする。
The 383 bp SalI, XbaI fragment containing the 3 ′ end of AmbalI fused to the tobacco chitinase vacuolar targeting sequence was ligated with the 0.83 kb Nc from pAT240.
ligated to the 5 'end of Amb a I.1 as a
A 4.4 kb NcoI, XbaI fragment of pAT240 containing the Q3 promoter and vector is obtained. The Amb a I.1 coding sequence cassette fused to the Arabidopsis UBQ3 promoter :: tobacco chitinase vacuolar targeting sequence is cloned into a terminator sequence and a binary vector.

【0231】 プラスミドpSCH10(Shinshi et al.,(1990)Plant Mol.Biol.14,357-368,Neuhau
s et al.(1991)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 88,10362-10366)を、PCR増幅のための
鋳型として、配列がタバコキチナーゼの23アミノ酸N−末端シグナルペプチドの
最初の22bpと、ATGにおけるBSphI制限部位と同種性の「トップ鎖」プラ
イマー(ErspU 5'-CGG TCA TGA GGC TTT GTA AAT TCA CAG-3'、配列番号37)およ
び配列がAmb a I.1遺伝子の推定成熟5'末端の最初の14bpに融合されたタバコキ
チナーゼN-末端シグナルペプチドの最後の17bpと同種性の「ボトム鎖」プライマ
ー(ErspL 5'-TGG AGA TCT TCG GCT GCC GAG GCA GAA AGC A-3'、配列番号38)と
ともに使用する。88bpの増幅産物をゲル精製し、BSphIおよびBglIIで切
断し、もとのシグナルペプチドを欠くAmb a I.1遺伝子の5'末端に融合されたタ
バコキチナーゼの23アミノ酸N-末端シグナルペプチドを含む76bpのフラグメント
を、BglII、XbaIフラグメントとしてのタバコキチナーゼ液胞ターゲッ
ティング配列を含むAmb a l.1遺伝子の3'末端にライゲートさせて、UBQ3プロモ
ーターおよびベクターを含むpAT240の4.4kbのNcoI、XbaIフラグメント
を得る。
Plasmid pSCH10 (Shinshi et al., (1990) Plant Mol. Biol. 14, 357-368, Neuuhau
USA et al. (1991) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 88, 10362-10366) as a template for PCR amplification with the first 22 bp of the 23 amino acid N-terminal signal peptide of tobacco chitinase, A "top strand" primer (ErspU 5'-CGG TCA TGA GGC TTT GTA AAT TCA CAG-3 ', SEQ ID NO: 37) homologous to the BSphI restriction site in ATG and the sequence is the predicted mature 5' of the Amb a I.1 gene A `` bottom strand '' primer homologous to the last 17 bp of the tobacco chitinase N-terminal signal peptide fused to the first 14 bp of the terminus (ErspL 5′-TGG AGA TCT TCG GCT GCC GAG GCA GAA AGC A-3 ′, sequence Use with number 38). The 88 bp amplification product was gel purified, cleaved with BSphI and BglII, and 76 bp containing the 23 amino acid N-terminal signal peptide of tobacco chitinase fused to the 5 ′ end of the Amb a I.1 gene lacking the original signal peptide. Is ligated to the 3 ′ end of the Amb a.1 gene containing the tobacco chitinase vacuolar targeting sequence as a BglII and XbaI fragment to obtain a 4.4 kb NcoI, XbaI fragment of pAT240 containing the UBQ3 promoter and vector. .

【0232】 アラビドプシスUBQプロモーター::もとのシグナルペプチドを除去されたAmb a
I.1遺伝子、N-末端タバコキチナーゼシグナルペプチドおよびC-末端タバコキチ
ナーゼ液胞ターゲッティング配列カセットをターミネーター配列とバイナリーベ
クターにクローニングする。
Arabidopsis UBQ promoter :: Amb a with the original signal peptide removed
The I.1 gene, N-terminal tobacco chitinase signal peptide and C-terminal tobacco chitinase vacuole targeting sequence cassette are cloned into a terminator sequence and binary vector.

【0233】 プラスミドpSCH10を、PCR増幅のための鋳型として、配列がタバコキチナーゼ
の23アミノ酸N−末端シグナルペプチドの最初の22bpと、ATGにおいてBSp
hI制限部位と同種性の「トップ鎖」プライマー(ErspU)、および配列がAmb a I
.I最初の13bpの5'延長に融合されたタバコキチナーゼN-末端シグナルペプチドの
最後の17bpと同種性の「ボトム鎖」プライマー(ErspovL 5'-AGT GTT TGA TCC CT
G CCG AGG CAG AAA GCA -3'、配列番号39)とともに使用する。プラスミドpAT240
を、PCR増幅のための鋳型として、配列がAmb a l.1の開始コドンの後の最初の25
bpに同種性であり、プライマーErspovLの13bpにアニーリングする「トップ鎖」
プライマー(AmboeU5'-GGG ATC AAA CAC TGT TGT TAC ATC T-3'、配列番号40)お
よびAmb a l.I遺伝子において内生ATGに対して135から158位にわたる「ボト
ム鎖」プライマーとともに使用する。
Plasmid pSCH10 was used as a template for PCR amplification, with the sequence consisting of the first 22 bp of the 23 amino acid N-terminal signal peptide of tobacco chitinase and Bsp in ATG.
A "top strand" primer homologous to the hI restriction site (ErspU), and the sequence is Amba I
.I a `` bottom strand '' primer homologous to the last 17 bp of the N-terminal signal peptide of tobacco chitinase fused to the first 13 bp 5 ′ extension (ErspovL 5′-AGT GTT TGA TCC TCC CT
G CCG AGG CAG AAA GCA -3 ', SEQ ID NO: 39). Plasmid pAT240
With the first 25 after the start codon of sequence Amb a.1 as a template for PCR amplification.
`` Top strand '' that is homologous to bp and anneals to 13 bp of primer ErspovL
Used with primers (AmboeU5'-GGG ATC AAA CAC TGT TGT TAC ATC T-3 ', SEQ ID NO: 40) and a "bottom strand" primer that extends from position 135 to position 158 relative to endogenous ATG in the Amball gene.

【0234】 2のPCR増幅産物をゲル精製し、PCRオーバーラップ伸長技術を2産物を以下の
ように融合するために実施する:2mlの各精製増幅産物をPCR反応チューブ中で合
わせ融合産物をアニーリングさせ伸長させるためにプライマーの不存在下で10サ
イクルを実施する。そして反応物の5mlを「アウトサイド」プライマーErspUおよ
びAmboeLを使用するPCR増幅ための鋳型として使用する。最終増幅産物は、AT
Gの後の最初のアミノ酸から155bp下流までの、Amb a l.1遺伝子に読み枠で融合
された、開始コドンにおいてBSphI部位を有するタバコキチナーゼN-末端23
アミノ酸シグナルペプチドを含む。
The two PCR amplification products are gel purified and a PCR overlap extension technique is performed to fuse the two products as follows: 2 ml of each purified amplification product is combined in a PCR reaction tube and the fusion products are annealed Perform 10 cycles in the absence of primer to allow for extension. 5 ml of the reaction is then used as a template for PCR amplification using the "outside" primers ErspU and AmboeL. The final amplification product is AT
155 bp downstream from the first amino acid after G, tobacco chitinase N-terminal 23 with a BSphI site at the start codon, fused in reading frame to the Amb a.1 gene.
Includes amino acid signal peptide.

【0235】 産物をゲル精製し、BSphIおよびBglIIで消化し、BglII、Xba
Iフラグメントとしてのタバコキチナーゼ液胞ターゲッティング配列を含むAmb
a l.1遺伝子の3'末端にライゲートし、UBQプロモーターおよびベクターを含むpA
T240の4.4kbのNcoI、XbaIフラグメントを得る。アラビドプシスUBQプロ
モーター::Amb a l.1遺伝子、N-末端タバコキチナーゼシグナルペプチドおよびC
-末端タバコキチナーゼ液胞ターゲッティング配列カセットをターミネーター配
列とバイナリーベクターにクローニングする。
The product was gel purified, digested with BSphI and BglII, BglII, Xba
Amb containing tobacco chitinase vacuolar targeting sequence as an I fragment
a pA ligated to the 3 'end of the l.1 gene and containing the UBQ promoter and vector
A 4.4 kb NcoI, XbaI fragment of T240 is obtained. Arabidopsis UBQ promoter :: Amb a l.1 gene, N-terminal tobacco chitinase signal peptide and C
-Cloning the terminal tobacco chitinase vacuole targeting sequence cassette into the terminator sequence and binary vector.

【0236】 実施例46:タバコPR−1aプロモーターに融合されたブタクサ花粉アレルゲンA
mb a I.1コード配列を含む液胞発現のためのキメラ遺伝子の調製 PR−1aDXhoNco(Uknes et al.(1993),The Plant Cell 5,159-169)からのP
R−1aプロモーターを903bpのXhoI、NcoIフラグメントとして切除し
、Amb a I.1遺伝子、N-末端タバコキチナーゼシグナルペプチドおよびC-末端タ
バコキチナーゼ液胞ターゲッティング配列を含むNcoI、XbaIフラグメン
トにライゲートし、pLITMUS28(New England Biolabs)のXhoI、XbaI部位
を得る。
Example 46: Ragweed pollen allergen A fused to tobacco PR-1a promoter
Preparation of Chimeric Gene for Vacuolar Expression Containing the mba I.1 Coding Sequence PR-1a DXhoNco (Pk
The R-1a promoter was excised as a 903 bp XhoI, NcoI fragment, ligated to the NcoI, XbaI fragment containing the Amb a I.1 gene, the N-terminal tobacco chitinase signal peptide and the C-terminal tobacco chitinase vacuole targeting sequence, and pLITMUS28 (New England Biolabs) XhoI and XbaI sites are obtained.

【0237】 PR−1aプロモーター::Amb a I.1遺伝子、N-末端タバコキチナーゼシグナ
ルペプチドおよびC-末端タバコキチナーゼ液胞ターゲッティング配列カセットを
ターミネーター配列とバイナリーベクターにクローニングする。XhoI、NsoI
PR−1aプロモーターフラグメントを、もとのシグナルペプチドを除去され
たAmb a l.1遺伝子、N-末端タバコキチナーゼシグナルペプチドおよびC-末端タ
バコキチナーゼ液胞ターゲッティング配列カセットを含むNcoI、XbaIフ
ラグメントと、pLITMUS28のXhoI、XbaI部位においてライゲートする。
PR−1aプロモーター::もとのシグナルペプチドを除去されたAmb a l.1遺伝
子、N-末端タバコキチナーゼシグナルペプチドおよびC-末端タバコキチナーゼ液
胞ターゲッティング配列カセットをターミネータ配列とバイナリーベクターにク
ローニングする。20-40cm高に達したとき前記で記載したキメラ遺伝子を含むト
ランスジェニック植物にAmb a I.1遺伝子の発現を誘発するためにインデューサ
ー化合物BTHを噴霧する。植物体を誘導の直前および誘導の8時間および1、2
、3、7および14または28日後に収穫し、液体窒素中でフラッシュ凍結する。
The PR-1a promoter :: Amb a I.1 gene, N-terminal tobacco chitinase signal peptide and C-terminal tobacco chitinase vacuole targeting sequence cassette are cloned into a terminator sequence and a binary vector. XhoI, NsoI
The PR-1a promoter fragment was replaced with an NcoI, XbaI fragment containing the Amb a.1 gene with the original signal peptide removed, the N-terminal tobacco chitinase signal peptide and the C-terminal tobacco chitinase vacuole targeting sequence cassette, pLITMUS28 Ligation at the XhoI and XbaI sites.
PR-1a Promoter: The Amb a.1 gene with the original signal peptide removed, the N-terminal tobacco chitinase signal peptide and the C-terminal tobacco chitinase vacuole targeting sequence cassette are cloned into a terminator sequence and a binary vector. When reaching 20-40 cm high, transgenic plants containing the chimeric gene described above are sprayed with the inducer compound BTH to induce expression of the Amb a I.1 gene. Immediately before and 8 hours after induction and 1, 2
Harvest after 3, 7, and 14 or 28 days and flash freeze in liquid nitrogen.

【0238】 前述で記載した実施例は例示である。本発明のこの記載は当技術分野の通常の
技術を有する者に本発明の多くの様々な変化の所有を提供するであろう。そのよ
うな明白なおよび予測可能な変化はすべて付記されるクレームによって包含され
ることが意図される。
The embodiments described above are exemplary. This description of the invention will provide those having ordinary skill in the art the possession of many different variations of the invention. All such obvious and foreseeable changes are intended to be covered by the appended claims.

【配列表】 [Sequence list]

───────────────────────────────────────────────────── 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) A61K 38/22 A61P 29/00 4C085 38/28 37/00 38/43 37/06 39/00 37/08 39/35 C12R 1:91) A61P 29/00 C12N 15/00 ZNAA 37/00 5/00 C 37/06 A61K 37/02 37/08 37/26 C12N 5/10 37/48 15/09 ZNA 37/04 //(C12N 5/10 37/24 C12R 1:91) (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB ,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL, IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,L C,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG ,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT, RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,T J,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 スティーブン・アーサー・ゴフ アメリカ合衆国92024カリフォルニア州エ ンシニタス、カリェ・アナカパ1040番 (72)発明者 アンマリー・ブルーム・タトル アメリカ合衆国27529ノースカロライナ州 ガーナー、ベンフィールド・コート618番 (72)発明者 モニカ・エルゼ・グリオット−ベンク スイス、ツェーハー−3179クリーヒェンビ ル、シェーネンビュール Fターム(参考) 2B030 AA02 AB03 AD20 CA06 CA17 CA19 CB02 CD03 CD07 CD09 CD13 CD14 CD17 4B018 MD20 MD48 ME03 ME04 ME05 ME06 ME07 ME08 ME09 ME10 MF14 4B024 AA01 BA01 BA07 BA21 BA31 BA63 CA04 DA01 DA05 EA03 EA04 FA02 GA11 HA01 4B065 AA11X AA88X AB01 BA02 CA24 CA27 CA44 4C084 AA02 AA06 AA13 BA03 CA13 CA14 CA36 DA01 DB01 DB34 DB52 DC01 MA52 ZB02 ZB08 ZB11 ZB13 4C085 AA02 BA99 BB03 BB04 BB06 BB11 BB12 BB17 BB22 BB31 CC40 DD62 GG08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) A61K 38/22 A61P 29/00 4C085 38/28 37/00 38/43 37/06 39/00 37/08 39/35 C12R 1:91) A61P 29/00 C12N 15/00 ZNAA 37/00 5/00 C 37/06 A61K 37/02 37/08 37/26 C12N 5/10 37/48 15/09 ZNA 37 / 04 // (C12N 5/10 37/24 C12R 1:91) (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, TZ, UG, W), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR , KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Stephen Arthur Goff Encinitas, Calif. No. 1040 (72) Inventor Anmary Bull Mu Tuttle U.S.A. 27618 Benfield Court, Garner, North Carolina, USA (72) Inventor Monica Else Griot-Benck Zecher-3179 Kriechenville, Schönenbühl F-term (reference) 2B030 AA02 AB03 AD20 CA06 CA17 CA19 CB02 CD03 CD07 CD09 CD13 CD14 CD17 4B018 MD20 MD48 ME03 ME04 ME05 ME06 ME07 ME08 ME09 ME10 MF14 4B024 AA01 BA01 BA07 BA21 BA31 BA63 CA04 DA01 DA05 EA03 EA04 FA02 GA11 HA01 4B065 AA11X AA88X AB01 BA02 CA24 A02 CA14 DA01 DB01 DB34 DB52 DC01 MA52 ZB02 ZB08 ZB11 ZB13 4C085 AA02 BA99 BB03 BB04 BB06 BB11 BB12 BB17 BB22 BB31 CC40 DD62 GG08

Claims (58)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 治療を必要とする宿主に治療有効量で投与されたとき治療活
性を示すタンパク質をコード化するDNA分子を色素体ゲノムに含む植物であっ
て、上記タンパク質を発現し得る植物。
1. A plant comprising in its plastid genome a DNA molecule encoding a protein that exhibits therapeutic activity when administered to a host in need of treatment in a therapeutically effective amount, said plant being capable of expressing said protein.
【請求項2】 タンパク質が宿主へ経口投与される、請求項1記載の植物。2. The plant according to claim 1, wherein the protein is orally administered to a host. 【請求項3】 タンパク質が抗原である、請求項1記載の植物。3. The plant according to claim 1, wherein the protein is an antigen. 【請求項4】 抗原が抗原に対する宿主の免疫応答または炎症状態を抑制ま
たは低減化し得る、請求項3記載の植物。
4. The plant of claim 3, wherein the antigen is capable of suppressing or reducing a host immune response or inflammatory condition to the antigen.
【請求項5】 抗原がアレルゲンである、請求項4記載の植物。5. The plant according to claim 4, wherein the antigen is an allergen. 【請求項6】 アレルゲンが空気伝播アレルゲンである、請求項5記載の植
物。
6. The plant according to claim 5, wherein the allergen is an airborne allergen.
【請求項7】 アレルゲンが花粉アレルゲンである、請求項5記載の植物。7. The plant according to claim 5, wherein the allergen is a pollen allergen. 【請求項8】 花粉アレルゲンが、ブタクサアレルゲンAmb a I、Am
b a I.1、Amb t VおよびAmb a II、ハンノキアレルゲンAln g
I、ハシバミアレルゲンCor a I、ライグラスアレルゲンLol p V、ジ
ョンソングラスアレルゲンSor hおよびカバノキアレルゲンBet v Iか
ら成る群から選択される、請求項7記載の植物。
8. The pollen allergen is ragweed allergen Amb a I, Am
ba I.1, Amb t V and Amb a II, Alnu allergen Alng
The plant according to claim 7, wherein the plant is selected from the group consisting of I, hazel allergen Cor a I, ryegrass allergen Lol p V, Johnson grass allergen Sor h and birch allergen Bet v I.
【請求項9】 抗原が、ネコ抗原Fel d I、イヌアレルゲンCan f
II、蚊アレルゲンrAed a 1およびrAed a 2、ダニアレルゲンDer f I、Der f II、Der p IおよびDer p II、ミツバチ毒アレルゲ
ンペプチドPLA−2およびネズミ尿タンパク質から成る群から選択される、請
求項5記載の植物。
9. The antigen is a cat antigen Fel d I, canine allergen Can f
II, selected from the group consisting of mosquito allergens rAed a1 and rAed a2, mite allergens Der f I, Der f II, Der p I and Der p II, honey bee venom allergen peptide PLA-2 and murine urine protein. Item 5. The plant according to Item 5.
【請求項10】 抗原が自己抗原である、請求項3記載の植物。10. The plant according to claim 3, wherein the antigen is a self antigen. 【請求項11】 自己抗原が、コラーゲン、ミエリン塩基性タンパク質、ミ
エリンプロテオリピドタンパク質、インターフォトレセプター結合タンパク質、
アセチルコリン受容体、S−抗原、インシュリン、グルタミン酸デカルボキシラ
ーゼ、島細胞特異抗原およびチログロブリンから成る群から選択される、請求項
10記載の植物。
11. The autoantigen may be collagen, myelin basic protein, myelin proteolipid protein, interphotoreceptor binding protein,
The plant according to claim 10, which is selected from the group consisting of acetylcholine receptor, S-antigen, insulin, glutamate decarboxylase, islet cell-specific antigen, and thyroglobulin.
【請求項12】 抗原が移植抗原である、請求項3記載の植物。12. The plant according to claim 3, wherein the antigen is a transplantation antigen. 【請求項13】 移植抗原がMHCタンパク質である、請求項12記載の植
物。
13. The plant according to claim 12, wherein the transplantation antigen is an MHC protein.
【請求項14】 移植抗原がMHCII種タンパク質である、請求項12記載
の植物。
14. The plant according to claim 12, wherein the transplantation antigen is an MHC II species protein.
【請求項15】 移植抗原がMHCII種aまたはb鎖である、請求項12記
載の植物。
15. The plant according to claim 12, wherein the transplantation antigen is an MHC II species a or b chain.
【請求項16】 病原体から誘導された抗原であって、抗原が上記病原体に
対して宿主を免疫化し得る、請求項3記載の植物。
16. The plant of claim 3, which is an antigen derived from a pathogen, wherein the antigen is capable of immunizing a host against said pathogen.
【請求項17】 タンパク質が、血液タンパク質、ホルモン、成長因子、サ
イトカイン、酵素、受容体、結合タンパク質、免疫系タンパク質、翻訳または転
写因子、腫瘍タンパク質(oncoprotein)またはプロト腫瘍タンパク質(proto-onc
oprotein)、乳タンパク質、筋タンパク質、骨髄タンパク質(myeloprotein)、神
経刺激性ペプチドまたは腫瘍増殖抑制タンパク質である、請求項1記載の植物。
17. The protein may be a blood protein, hormone, growth factor, cytokine, enzyme, receptor, binding protein, immune system protein, translation or transcription factor, oncoprotein or proto-onc protein.
o plant), a milk protein, a muscle protein, a bone marrow protein (myeloprotein), a neurostimulatory peptide or a tumor growth inhibitory protein.
【請求項18】 タンパク質が防腐ペプチドである、請求項1記載の植物。18. The plant according to claim 1, wherein the protein is a preservative peptide. 【請求項19】 防腐タンパク質が殺菌透過性増強タンパク質である、請求
項18記載の植物。
19. The plant according to claim 18, wherein the preservative protein is a bactericidal permeability-enhancing protein.
【請求項20】 免疫系タンパク質が抗体である、請求項1記載の植物。20. The plant according to claim 1, wherein the immune system protein is an antibody. 【請求項21】 DNA分子が、植物の色素体においてDNA分子を発現し
得るプロモーターに機能し得るように結合されている、請求項1記載の植物。
21. The plant of claim 1, wherein the DNA molecule is operably linked to a promoter capable of expressing the DNA molecule in the plastid of the plant.
【請求項22】 プロモーターがclpPプロモーターである、請求項21
記載の植物。
22. The promoter of claim 21, wherein the promoter is a clpP promoter.
The described plant.
【請求項23】 プロモーターが16S r−RNA遺伝子プロモーターで
ある、請求項21記載の植物。
23. The plant according to claim 21, wherein the promoter is a 16S r-RNA gene promoter.
【請求項24】 プロモーターがトランスアクチベーター伝達プロモーター
である、請求項21記載の植物。
24. The plant according to claim 21, wherein the promoter is a transactivator transmission promoter.
【請求項25】 トランスアクチベーター伝達プロモーターがT7遺伝子1
0プロモーターである、請求項24記載の植物。
25. The transactivator transmission promoter is T7 gene 1.
25. The plant of claim 24, which is a 0 promoter.
【請求項26】 さらにトランスアクチベーターをコード化するDNA配列
を含む異種性核発現カセットを含む、請求項24記載の植物。
26. The plant of claim 24, further comprising a heterologous nuclear expression cassette comprising a DNA sequence encoding a transactivator.
【請求項27】 トランスアクチベーターがT7ポリメラーゼである、請求
項25記載の植物。
27. The plant according to claim 25, wherein the transactivator is T7 polymerase.
【請求項28】 治療を必要とする宿主に治療有効量で投与されたとき治療
活性を示すタンパク質をコード化するDNA分子を核ゲノムに含む植物であって
、治療活性タンパク質が、蚊アレルゲンrAed a 1およびrAed a 2、
殺菌透過性増強タンパク質(BPI)および花粉アレルゲンAmb a I、Am
b a I.1、Amb t V、Amb a II、Aln g I、Cor a I、Lol p V、Sor hおよびBet v Iから成る群から選択される植物。
28. A plant comprising in the nuclear genome a DNA molecule encoding a protein that exhibits therapeutic activity when administered to a host in need of treatment in a therapeutically effective amount, wherein the therapeutically active protein is the mosquito allergen rAed a. 1 and rAed a 2,
Bactericidal permeability enhancing protein (BPI) and pollen allergen Amb a I, Am
A plant selected from the group consisting of ba I.1, Ambt V, Amb a II, Alng I, Cor a I, Lol p V, Sohr and Bet v I.
【請求項29】 治療を必要とする宿主に治療有効量で投与されたとき治療
活性を示すタンパク質をコード化するDNA分子を核ゲノムに含む植物であって
、治療活性タンパク質が、植物の細胞内細胞小器官に向けてターゲッティングさ
れる、植物。
29. A plant comprising in the nuclear genome a DNA molecule encoding a protein that exhibits a therapeutic activity when administered to a host in need of treatment in a therapeutically effective amount, wherein the therapeutically active protein is intracellular in the plant. Plants targeted to organelles.
【請求項30】 細胞内細胞小器官が液胞である、請求項29記載の植物。30. The plant according to claim 29, wherein the intracellular organelle is a vacuole. 【請求項31】 植物が双子葉植物である、請求項1または28〜30のい
ずれか1項記載の植物。
31. The plant according to claim 1, wherein the plant is a dicotyledonous plant.
【請求項32】 植物がタバコ、トマト、ダイズまたはホウレンソウである
、請求項31記載の植物。
32. The plant according to claim 31, wherein the plant is tobacco, tomato, soybean or spinach.
【請求項33】 植物が単子葉植物である、請求項1または28〜30のい
ずれか1項記載の植物。
33. The plant according to any one of claims 1 or 28 to 30, wherein the plant is a monocotyledonous plant.
【請求項34】 植物がトウモロコシまたはイネである、請求項33記載の
植物。
34. The plant according to claim 33, wherein the plant is corn or rice.
【請求項35】 植物が可食性植物である、請求項31または33のいずれ
か1項記載の植物。
35. The plant according to claim 31, wherein the plant is an edible plant.
【請求項36】 植物におけるタンパク質発現が化学的に調節可能である、
請求項1または28〜30のいずれか1項記載の植物。
36. The protein expression in the plant is chemically regulatable.
The plant according to any one of claims 1 or 28 to 30.
【請求項37】 植物におけるタンパク質発現が構成的である、請求項1ま
たは28〜30のいずれか1項記載の植物。
37. The plant according to any one of claims 1 or 28 to 30, wherein the protein expression in the plant is constitutive.
【請求項38】 植物におけるタンパク質発現が組織特異的である、請求項
1または28〜30のいずれか1項記載の植物。
38. The plant according to any one of claims 1 or 28 to 30, wherein the protein expression in the plant is tissue-specific.
【請求項39】 宿主が脊椎動物である、請求項1または28〜30のいず
れか1項記載の植物。
39. The plant according to any one of claims 1 or 28 to 30, wherein the host is a vertebrate.
【請求項40】 脊椎動物が哺乳類である、請求項39記載の植物。40. The plant of claim 39, wherein the vertebrate is a mammal. 【請求項41】 哺乳類がヒト、ウシ、ヒツジ、ブタ、イヌまたはネコであ
る、請求項40記載の植物。
41. The plant according to claim 40, wherein the mammal is a human, cow, sheep, pig, dog or cat.
【請求項42】 請求項1または28〜30のいずれか1項記載の植物また
は上記植物から誘導された植物性物質を含む組成物であって、治療有効量のタン
パク質を含む組成物。
42. A composition comprising a plant according to any one of claims 1 or 28 to 30 or a plant substance derived from said plant, said composition comprising a therapeutically effective amount of a protein.
【請求項43】 植物が宿主に投与される前に加工処理されている、請求項
42記載の組成物。
43. The composition of claim 42, wherein the plant has been processed prior to administration to the host.
【請求項44】 投与を必要とする宿主に請求項42記載の組成物を宿主の
状態を改善するのに有効な量で投与することを含む方法。
44. A method comprising administering to a host in need thereof an amount of the composition of claim 42 in an amount effective to improve the condition of the host.
【請求項45】 組成物が宿主に経口投与される、請求項42記載の方法。45. The method of claim 42, wherein said composition is administered orally to a host. 【請求項46】 タンパク質が抗原であることにより、抗原に対する宿主の
免疫応答が抑制または低減化される、請求項45記載の方法。
46. The method of claim 45, wherein the protein is an antigen, thereby suppressing or reducing a host immune response to the antigen.
【請求項47】 抗原がアレルゲン、自己抗原または移植抗原である、請求
項46記載の方法。
47. The method of claim 46, wherein said antigen is an allergen, an autoantigen or a transplantation antigen.
【請求項48】 処置または予防を必要とする宿主に請求項1または28〜
30のいずれか1項記載の植物またはこの植物から誘導された植物性物質の治療
有効量を投与することを含む、病気の処置または予防方法。
48. The method according to claim 1 or 28 to a host in need of treatment or prevention.
30. A method for treating or preventing a disease, comprising administering a therapeutically effective amount of the plant according to any one of claims 30 or a plant substance derived from the plant.
【請求項49】 病気がアレルギー、自己免疫疾患または移植拒絶である、
請求項48記載の方法。
49. The disease is an allergy, an autoimmune disease or a transplant rejection.
49. The method of claim 48.
【請求項50】 治療有効量が宿主に経口投与される、請求項49記載の方
法。
50. The method of claim 49, wherein the therapeutically effective amount is administered orally to the host.
【請求項51】 宿主に投与されたとき治療活性を示すタンパク質をコード
化するDNA分子を含む色素体形質転換ベクターであって、DNA分子が植物の
色素体においてDNA分子の発現を指令し得るプロモーターに機能し得るように
結合されている、ベクター。
51. A plastid transformation vector comprising a DNA molecule encoding a protein that exhibits therapeutic activity when administered to a host, wherein the DNA molecule directs expression of the DNA molecule in plant plastids. A vector operably linked to a vector.
【請求項52】 請求項51記載の形質転換ベクターを含む色素体。52. A plastid comprising the transformation vector according to claim 51. 【請求項53】 植物細胞がタンパク質を産生し得る、請求項52記載の色
素体を含む植物細胞。
53. A plant cell comprising the plastid of claim 52, wherein the plant cell is capable of producing a protein.
【請求項54】 請求項53記載の植物細胞を含む植物。54. A plant comprising the plant cell according to claim 53. 【請求項55】 請求項51記載の色素体形質転換ベクターにより植物の色
素体ゲノムを形質転換することを含む方法。
55. A method comprising transforming the plastid genome of a plant with the plastid transformation vector of claim 51.
【請求項56】 さらに植物においてタンパク質の治療有効量を発現するこ
とを含む、請求項55記載の方法。
56. The method of claim 55, further comprising expressing a therapeutically effective amount of the protein in the plant.
【請求項57】 請求項1または28〜30のいずれか1項記載のDNA分
子を含む植物の可食部分を含む食物製品であって、治療を必要とする宿主に治療
有効量で投与されたとき治療活性を示す食物製品。
57. A food product comprising an edible part of a plant comprising the DNA molecule of any one of claims 1 or 28-30, wherein the food product is administered to a host in need of treatment in a therapeutically effective amount. Sometimes food products that show therapeutic activity.
【請求項58】 請求項1または28〜30のいずれか1項記載のDNA分
子を含む植物または植物部分から誘導された農産物であって、治療を必要とする
宿主に治療有効量で投与されたとき治療活性を示す農産物。
58. An agricultural product derived from a plant or plant part comprising a DNA molecule according to any one of claims 1 or 28 to 30, which is administered to a host in need of treatment in a therapeutically effective amount. An agricultural product sometimes showing therapeutic activity.
JP2000574707A 1998-10-07 1999-10-05 Therapeutically active proteins in plants Pending JP2002526116A (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16736298A 1998-10-07 1998-10-07
US16823198A 1998-10-07 1998-10-07
US09/167,362 1998-10-07
US09/168,231 1998-10-07
PCT/EP1999/007414 WO2000020612A2 (en) 1998-10-07 1999-10-05 Therapeutically active proteins in plants

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002526116A true JP2002526116A (en) 2002-08-20
JP2002526116A5 JP2002526116A5 (en) 2005-06-30

Family

ID=26863095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000574707A Pending JP2002526116A (en) 1998-10-07 1999-10-05 Therapeutically active proteins in plants

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP1117817A2 (en)
JP (1) JP2002526116A (en)
KR (1) KR20010085901A (en)
CN (1) CN1330718A (en)
AR (1) AR020717A1 (en)
AU (2) AU758817B2 (en)
BR (1) BR9915919A (en)
CA (1) CA2344269A1 (en)
HU (1) HUP0103616A3 (en)
IL (1) IL142041A0 (en)
PL (1) PL347904A1 (en)
RU (2) RU2001111881A (en)
TR (1) TR200101032T2 (en)
WO (1) WO2000020612A2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006522086A (en) * 2003-04-07 2006-09-28 エピダイム リミテッド Therapeutic composition for autoimmune conditions
JP2006524506A (en) * 2003-04-27 2006-11-02 プロタリクス リミテッド Production of high mannose protein in plant culture
JP2007522824A (en) * 2004-02-24 2007-08-16 プロタリクス リミテッド Cell / tissue culture device, system, and method
US8227230B2 (en) 2003-04-27 2012-07-24 Protalix Ltd. Human lysosomal proteins from plant cell culture
JP2013040138A (en) * 2011-08-17 2013-02-28 Univ Of Tsukuba Method of producing activated recombinant pollen allergen
JP2019509064A (en) * 2016-03-20 2019-04-04 ザ トラスティーズ オブ ザ ユニバーシティ オブ ペンシルバニア Codon optimization and ribosome profiling to increase transgene expression in chloroplasts of higher plants
US10364413B2 (en) 2007-05-07 2019-07-30 Protalix Ltd. Large scale disposable bioreactor

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7361331B2 (en) 1996-10-18 2008-04-22 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Agriculture And Agri-Food Plant bioreactors
WO2001007590A2 (en) * 1999-07-27 2001-02-01 Syngenta Participations Ag Chimeric genes for plastid expression
US7572466B1 (en) 1999-10-13 2009-08-11 Health Research, Inc. Oral immunology using plant product containing a non-enteric pathogen antigen
EP1268832A4 (en) * 2000-02-29 2003-04-02 Univ Auburn Production of antibodies in transgenic plastids
WO2001077353A2 (en) * 2000-04-05 2001-10-18 Syngenta Participations Ag Expression of pollen allergens in plastids
FR2809413B1 (en) * 2000-05-29 2004-10-22 Tabacs & Allumettes Ind PRODUCTION OF RECOMBINANT ALLERGENS IN PLANT CELLS
JP2002017186A (en) * 2000-06-30 2002-01-22 Hayashibara Biochem Lab Inc Transgenic plant
GB2364705A (en) * 2000-07-14 2002-02-06 Icgeb Fusion protein expression in plastids
DK1311696T3 (en) 2000-08-11 2012-10-22 Syngenta Participations Ag Methods for stable transformation of plants
WO2002083072A2 (en) * 2001-04-13 2002-10-24 Boyce Thompson Institute For Plant Research Methods and compositions for stable transgenic plant pharmaceuticals and their use as contraceptives
MXPA04010432A (en) * 2002-04-23 2005-05-27 Scripps Research Inst Expression of polypeptides in chloroplasts, and compositions and methods for expressing same.
FR2841906B1 (en) * 2002-07-05 2006-08-18 Stallergenes Sa NUCLEIC ACID MOLECULE ENCODING AN ALLERGENE PREPROPROTEIN OF A MITER OF THE GENUS DERMATOPHAGOIDES OR EUROGLYPHUS AND USE THEREOF FOR THE PRODUCTION OF SAID ALLERGEN IN PLANTS
PT1554387E (en) 2002-10-15 2012-05-02 Syngenta Participations Ag Plastid transformation
EP2192172B1 (en) 2003-02-03 2014-12-03 iBio, Inc. System for expression of genes in plants
AU2004213554A1 (en) * 2003-02-18 2004-09-02 Syngenta Participations Ag Expression in plants of antibodies against enterotoxigenic escherichia coli
ES2427641T3 (en) 2003-05-22 2013-10-31 Ibio, Inc. Recombinant vehicle molecule for expression, delivery and purification of target polypeptides
US8455717B2 (en) 2004-09-29 2013-06-04 Collplant Ltd. Collagen producing plants and methods of generating and using same
CA2615218A1 (en) * 2005-07-18 2007-01-25 Protalix Ltd. Mucosal or enteral administration of biologically active macromolecules
AU2012241058B2 (en) * 2005-07-18 2014-04-17 Protalix Ltd. Mucosal or Enteral Administration of Biologically Active Macromolecules
CA2616859C (en) 2005-08-03 2015-04-14 Fraunhofer Usa, Inc. Compositions and methods for production of immunoglobulins
EP1984405A4 (en) 2006-02-13 2010-06-30 Fraunhofer Usa Inc Influenza antigens, vaccine compositions, and related methods
GB0604966D0 (en) 2006-03-11 2006-04-19 Renovo Ltd Medicaments and proteins
GB0604964D0 (en) 2006-03-11 2006-04-19 Renovo Ltd Protein folding
GB0604938D0 (en) 2006-03-11 2006-04-19 Renovo Ltd Proteins, nucleic acids and medicaments
GB0617816D0 (en) * 2006-09-11 2006-10-18 Renovo Ltd Nucleic acids and methods of protein expression
GB2449466B (en) * 2007-05-23 2009-11-18 Algentech Ltd Production of proteins in plant tissue
CA2692933C (en) 2007-07-11 2016-10-18 Fraunhofer Usa, Inc. Yersinia pestis antigens, vaccine compositions, and related methods
WO2009058355A2 (en) * 2007-10-31 2009-05-07 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Chloroplast-derived human vaccine antigens against malaria
MX2011000047A (en) * 2008-06-30 2011-06-16 Orf Liftaekni Hf Use of plant-derived recombinant growth factors in skin care.
US8734803B2 (en) 2008-09-28 2014-05-27 Ibio Inc. Humanized neuraminidase antibody and methods of use thereof
WO2010061404A1 (en) * 2008-11-27 2010-06-03 International Centre For Genetic Engineering And Biotechnology A method of expressing foreign protein in plastids
US9551005B2 (en) * 2009-07-16 2017-01-24 Kenneth John Piller Immunoassay for detecting thyroglobulin utilizing soybean produced recombinant thyroglobulin
CA2776144C (en) 2009-09-29 2020-10-27 Fraunhofer Usa, Inc. Influenza hemagglutinin antibodies, compositions, and related methods
EP2501219B1 (en) * 2009-11-18 2017-08-09 Agriculture Victoria Services Pty Ltd Angiogenin expression in plants
US11673926B2 (en) 2011-06-07 2023-06-13 Ibio, Inc. In vivo de-glycosylation of recombinant proteins by co-expression with PNGase F
CN108929855A (en) 2012-08-23 2018-12-04 特郎萨格以色列有限公司 Transgenic Microalgae and its purposes for being used for oral delivery protein
CA2935635C (en) 2014-02-12 2023-05-09 Transalgae Israel Ltd. Algal based edible vaccines
AU2015261440A1 (en) 2014-05-14 2017-01-05 Barbara BURWINKEL Synthesis of double-stranded nucleic acids
FR3021328B1 (en) * 2014-05-23 2018-01-05 Angany Inc. COMMERCIAL PRODUCTION OF ALLERGEN AMB A1 BY TRANSIENT EXPRESSION IN PLANTS
CN104561353B (en) * 2015-01-29 2017-01-11 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 InDel marker in close linkage with cabbage fertility as well as detection method and application of InDel marker

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451513A (en) * 1990-05-01 1995-09-19 The State University of New Jersey Rutgers Method for stably transforming plastids of multicellular plants
WO1997004155A1 (en) * 1995-07-19 1997-02-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Nonwoven barrier and method of making the same
WO1997006250A1 (en) * 1995-08-10 1997-02-20 Rutgers University Nuclear-encoded transcription system in plastids of higher plants
JPH09507743A (en) * 1993-09-21 1997-08-12 ヴィクトリア/ユニヴァーシティ・ホスピタル・コーポレイション Methods and products for controlling a mammalian immune response
WO1997032977A1 (en) * 1996-03-06 1997-09-12 Rutgers University Plastid transformation in arabidopsis thaliana
JPH09510342A (en) * 1993-12-14 1997-10-21 カルジーン,インコーポレイティド Controlled expression of transgenic constructs in plant plastids
WO1998006861A2 (en) * 1996-08-15 1998-02-19 Agrivax Incorporated Delivery of tolerogenic antigens via edible plants or plant-derived products
WO1998011235A2 (en) * 1996-09-12 1998-03-19 Novartis Ag Transgenic plants expressing cellulolytic enzymes
WO1998031823A1 (en) * 1997-01-17 1998-07-23 The Scripps Research Institute Rna binding protein and binding site useful for expression of recombinant molecules
WO1999010513A1 (en) * 1997-08-07 1999-03-04 Auburn University Universal chloroplast integration and expression vectors, transformed plants and products thereof
JP2002520019A (en) * 1998-07-10 2002-07-09 カルジーン エルエルシー Expression of eukaryotic peptides in plant plastids

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2736930B1 (en) * 1995-07-17 1997-09-19 Biocem PROCESS FOR THE PRODUCTION, BY PLANT CELLS, OF HEMINIC PROTEINS, PROTEINS THUS OBTAINED AND PRODUCTS CONTAINING THE SAME
WO1997004123A1 (en) * 1995-07-19 1997-02-06 Gel Tech Group Inc. Collagen compound production in plants
BR9713462A (en) * 1996-08-09 2000-03-28 Calgene Inc Methods for producing carotenoid compounds and special oils in plant seeds.

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451513A (en) * 1990-05-01 1995-09-19 The State University of New Jersey Rutgers Method for stably transforming plastids of multicellular plants
JPH09507743A (en) * 1993-09-21 1997-08-12 ヴィクトリア/ユニヴァーシティ・ホスピタル・コーポレイション Methods and products for controlling a mammalian immune response
JPH09510342A (en) * 1993-12-14 1997-10-21 カルジーン,インコーポレイティド Controlled expression of transgenic constructs in plant plastids
WO1997004155A1 (en) * 1995-07-19 1997-02-06 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Nonwoven barrier and method of making the same
WO1997006250A1 (en) * 1995-08-10 1997-02-20 Rutgers University Nuclear-encoded transcription system in plastids of higher plants
WO1997032977A1 (en) * 1996-03-06 1997-09-12 Rutgers University Plastid transformation in arabidopsis thaliana
WO1998006861A2 (en) * 1996-08-15 1998-02-19 Agrivax Incorporated Delivery of tolerogenic antigens via edible plants or plant-derived products
WO1998011235A2 (en) * 1996-09-12 1998-03-19 Novartis Ag Transgenic plants expressing cellulolytic enzymes
WO1998031823A1 (en) * 1997-01-17 1998-07-23 The Scripps Research Institute Rna binding protein and binding site useful for expression of recombinant molecules
WO1999010513A1 (en) * 1997-08-07 1999-03-04 Auburn University Universal chloroplast integration and expression vectors, transformed plants and products thereof
JP2002524023A (en) * 1997-08-07 2002-08-06 オーバーン・ユニバーシティ Universal chloroplast integration and expression vector, transformed plant and product thereof
JP2002520019A (en) * 1998-07-10 2002-07-09 カルジーン エルエルシー Expression of eukaryotic peptides in plant plastids

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NATURE MED., vol. 3, JPN4006016008, 1997, pages 793 - 796, ISSN: 0000768187 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006522086A (en) * 2003-04-07 2006-09-28 エピダイム リミテッド Therapeutic composition for autoimmune conditions
JP2006524506A (en) * 2003-04-27 2006-11-02 プロタリクス リミテッド Production of high mannose protein in plant culture
JP2011184445A (en) * 2003-04-27 2011-09-22 Protalix Ltd Production of high mannose protein in plant culture
US8227230B2 (en) 2003-04-27 2012-07-24 Protalix Ltd. Human lysosomal proteins from plant cell culture
US8449876B2 (en) 2003-04-27 2013-05-28 Protalix Ltd. Human lysosomal proteins from plant cell culture
JP2007522824A (en) * 2004-02-24 2007-08-16 プロタリクス リミテッド Cell / tissue culture device, system, and method
US10364413B2 (en) 2007-05-07 2019-07-30 Protalix Ltd. Large scale disposable bioreactor
JP2013040138A (en) * 2011-08-17 2013-02-28 Univ Of Tsukuba Method of producing activated recombinant pollen allergen
JP2019509064A (en) * 2016-03-20 2019-04-04 ザ トラスティーズ オブ ザ ユニバーシティ オブ ペンシルバニア Codon optimization and ribosome profiling to increase transgene expression in chloroplasts of higher plants
JP7145083B2 (en) 2016-03-20 2022-09-30 ザ トラスティーズ オブ ザ ユニバーシティ オブ ペンシルバニア Codon optimization and ribosome profiling to increase transgene expression in chloroplasts of higher plants

Also Published As

Publication number Publication date
PL347904A1 (en) 2002-04-22
AU2003200126A1 (en) 2003-04-17
WO2000020612A3 (en) 2000-07-06
RU2003131696A (en) 2005-04-20
AR020717A1 (en) 2002-05-22
IL142041A0 (en) 2002-03-10
AU758817B2 (en) 2003-04-03
HUP0103616A2 (en) 2002-01-28
EP1117817A2 (en) 2001-07-25
HUP0103616A3 (en) 2003-07-28
TR200101032T2 (en) 2001-10-22
RU2001111881A (en) 2003-06-20
KR20010085901A (en) 2001-09-07
AU6334099A (en) 2000-04-26
CN1330718A (en) 2002-01-09
WO2000020612A2 (en) 2000-04-13
BR9915919A (en) 2001-08-21
AU2003200126A9 (en) 2003-04-17
CA2344269A1 (en) 2000-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU758817B2 (en) Therapeutically active proteins in plants
US7683238B2 (en) Production of pharmaceutically active proteins in sprouted seedlings
US5679880A (en) Oral immunization by transgenic plants
KR101540496B1 (en) Bacterial toxin vaccine
KR20010082520A (en) Expression of trehalose biosynthetic genes in plants
AU2007215066A1 (en) Production of foreign nucleic acids and polypeptides in plant systems
JP5279089B2 (en) Pig edema disease vaccine
KR20080038131A (en) Mucosal or enteral administration of biologically active macromolecules
JP2010241817A (en) New immunoadhesin for treating and preventing toxicity and pathogen-mediated disease
US20110070609A1 (en) Production of Foreign Nucleic Acids and Polypeptides in Sprout Systems
JP2003525051A (en) Transgenic plants with improved seed yield, biomass, and harvest index
JP5008811B2 (en) Immunoadhesives to prevent rhinovirus infection
CA2509678A1 (en) Immunization of fish with plant-expressed recombinant proteins
WO2001077353A2 (en) Expression of pollen allergens in plastids
US10150970B2 (en) Methods to increase antigenicity of membrane-bound polypeptides produced in plants
US20060015969A1 (en) Novel immunoadhesins for treating and prventing toxicity and pathogen-mediated diseases
ZA200102814B (en) Therapeutically active proteins in plants.
MXPA01003465A (en) Therapeutically active proteins in plants
Wink et al. An Introduction to Molecular Biotechnology
JP2002085068A (en) Method for inducing immunological tolerance

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060905

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070213