JP2002543782A - Novel corn RAD51-like gene and use thereof - Google Patents

Novel corn RAD51-like gene and use thereof

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JP2002543782A
JP2002543782A JP2000616337A JP2000616337A JP2002543782A JP 2002543782 A JP2002543782 A JP 2002543782A JP 2000616337 A JP2000616337 A JP 2000616337A JP 2000616337 A JP2000616337 A JP 2000616337A JP 2002543782 A JP2002543782 A JP 2002543782A
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プラモッド ビー. マハジャン,
ジンルイ シ,
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、単離されたトウモロコシRAD51核酸およびそれらのコードされたタンパク質を提供する。本発明は、植物内でのトウモロコシRAD51レベルを変更することに関係する方法および組成物を提供する。本発明は、さらに、組み換え発現カセット、宿主細胞、トランスジェニック植物、および抗体組成物を提供する。RAD51を調節することによる相同組換えの制御は、目的の核酸が標的植物細胞のゲノムに組み込まれる効率を調節する手段を提供する。   (57) [Summary] The present invention provides isolated maize RAD51 nucleic acids and their encoded proteins. The present invention provides methods and compositions related to altering corn RAD51 levels in plants. The invention further provides recombinant expression cassettes, host cells, transgenic plants, and antibody compositions. Controlling homologous recombination by regulating RAD51 provides a means of regulating the efficiency with which the nucleic acid of interest is integrated into the genome of the target plant cell.

Description

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

【0001】 (技術分野) 本発明は、一般に、植物分子生物学に関する。より詳細には、本発明は、植物
におけるそれらの発現を調節するための核酸および方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to plant molecular biology. More particularly, the present invention relates to nucleic acids and methods for regulating their expression in plants.

【0002】 (発明の背景) 細胞性DNAは、多くの生理学的事象の経過の間ならびに種々の環境発作に応
答して二本鎖の切断をうける(Friedburg,E.,Walker,G.
およびSiede,W.,DNA Repair and Mutagenes
is,ASM Press,Washington DC.,1995;Nic
kollof J.およびHoekstra,M.,DNA damage a
nd Repair,Humana Press,.Totowa,NJ,19
98)。残存した、修復されてない、このような二本鎖切断(DSB)は、生物
体に対する致死を検証し得る変異へ導く。従って、これらのDSBは、2つの独
立した経路:i)相同組換えii)非相同性末端結合、を介して即座に修復され
る(Friedburg,E.,Walker,G.およびSiede,W.,
DNA Repair and Mutagenesis,ASM Press
,Washington DC.,1995;Nickollof J.および
Hoekstra,M.,DNA Damage and Repair,Hu
mana Press,Totowa,NJ,1998)。
BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Cellular DNA undergoes double-strand breaks during the course of many physiological events and in response to various environmental seizures (Friedburg, E., Walker, G. et al.
And Seede, W .; , DNA Repair and Mutagenes
is, ASM Press, Washington DC. , 1995; Nic
kollof J .; And Hoekstra, M .; , DNA damage a
nd Repair, Humana Press,. Totowa, NJ, 19
98). Such double-strand breaks (DSBs) that remain and are not repaired lead to mutations that can be tested for lethality to the organism. Thus, these DSBs are immediately repaired via two independent pathways: i) homologous recombination ii) non-homologous end joining (Friedburg, E., Walker, G. and Siede, W., et al.
DNA Repair and Mutagenesis, ASM Press
, Washington DC. Nickollof J., 1995; And Hoekstra, M .; , DNA Damage and Repair, Hu
mana Press, Totowa, NJ, 1998).

【0003】 第1の経路は、一連の非常に特異的な、細胞性タンパク質の複合体によって触
媒される生化学反応を含む(ShinoharaおよびOgawa,Trend
s in Biochem.Sci.237:387−391.1995)。こ
の複合体に含まれる多数のタンパク質に起因して、それは、「リコンビノソーム
(recombinosome)」としていわれる(Haysら,Proc.N
atl.Acad.Sci.USA 92:6925−6929,1995)。
この経路は、酵母のような下等真核生物におけるDSB修復の優性モードである
(Nickollof J.およびHoekstra,M.,DNA Dama
ge and Repair,Humana Press,Totowa,NJ
,1998)。従って、酵母は、二本鎖切断修復の生化学的および分子的詳細を
研究するためのモデル真核生物として使用されてきた。RAD51は、この経路
に関連するRAD52エピスタシス群の遺伝子の1つである。この遺伝子は約3
8kDaのタンパク質(Rad51)をコードする。Rad51は、細菌リコン
ビナーゼ酵素(RecAとしても公知)の構造的および機能的ホモログである。
The first pathway involves a series of highly specific biochemical reactions catalyzed by a complex of cellular proteins (Shinohara and Ogawa, Trend).
s in Biochem. Sci. 237: 387-391.1995). Due to the large number of proteins contained in this complex, it is referred to as "recombinosomes" (Hays et al., Proc. N
atl. Acad. Sci. ScL USA 92: 6925-6929, 1995).
This pathway is the dominant mode of DSB repair in lower eukaryotes, such as yeast (Nickollof J. and Hoekstra, M., DNA Dama).
Ge and Repair, Humana Press, Totowa, NJ
, 1998). Thus, yeast has been used as a model eukaryote to study the biochemical and molecular details of double-strand break repair. RAD51 is one of the genes of the RAD52 epistasis group associated with this pathway. This gene is about 3
It encodes an 8 kDa protein (Rad51). Rad51 is a structural and functional homolog of the bacterial recombinase enzyme (also known as RecA).

【0004】 ゲノム安定性を維持する際の二本鎖切断修復経路の重要な役割のために、それ
らは、進化を通して保存されることが見出されている。その結果、RAD51ホ
モログは、多くの動物および植物供給源から発見および特徴付けされている(O
gawaら、Cold Spring Harber Symp.On Qua
nt.Biol.,第LVIII巻、567−576頁、1993)。さらに、
多くの真核生物は、RAD51遺伝子の複数の形態を有する。RAD51ファミ
リーはまた、構造的におよび機能的に関連した遺伝子(例えば、DMC1、LI
M15、RAD57)を含む。DMC1は、減数分裂組換えおよび関連した二本
鎖切断に関与する(Ogawaら、Cold Spring Harber S
ymp.On Quant.Biol.,第VLIII巻、567−576頁,
1993によって概説される)。
Because of the critical role of the double-strand break repair pathway in maintaining genomic stability, they have been found to be conserved throughout evolution. As a result, RAD51 homologs have been discovered and characterized from a number of animal and plant sources (O
gawa et al., Cold Spring Harbor Symp. On Qua
nt. Biol. , LVIII, pp. 567-576, 1993). further,
Many eukaryotes have multiple forms of the RAD51 gene. The RAD51 family also contains structurally and functionally related genes (eg, DMC1, LI
M15, RAD57). DMC1 is involved in meiotic recombination and related double-strand breaks (Ogawa et al., Cold Spring Harbor S).
ymp. On Quant. Biol. VLIII, pp. 567-576,
1993).

【0005】 RAD51ファミリーの全てのメンバーおよびそれらの細菌性対応物(Rec
A)は、「RecAシグナチャー配列」またはドメインIIとして公知である重
要な構造モチーフを共有する。この配列は、ATP結合部位(全てのこれらのタ
ンパク質の重要な特性)を形成する。しかし、RAD51ファミリーの真核生物
メンバーは、細菌RecAタンパク質から、RAD51ファミリーメンバーおよ
び約100アミノ酸のC末端伸長(これは,RecAに存在するが、RAD51
ファミリーメンバーには存在しない)においてのみ存在するN末端伸長の存在に
よって区別される。重要な差異がまた、真核生物RAAD51の一次構造および
他の密接に関連した遺伝子(RAD55およびRAD57)に存在し、これらの
遺伝子の各々に対して異なる生理学的な役割を示す(Johnson,R.D.
およびSymington,L.S.,Mol.Cell.Biol.,154
843−4850,1995)。RAD55およびRAD57のタンパク質産物
は、二本鎖切断修復および遺伝的組換えの間に、RAD51遺伝子産物を相互作
用することが示唆されている。発芽した酵母Saccharomyces Ce
revisiaeはまた、RAD52エピスタシス群に属する(Kans,J.
およびMortimer,R.Gene 105:139−140,1991)
。この群の全てのメンバーは、二本鎖切断修復および遺伝的組換えのために、必
要とされる。RAD57遺伝子は、細菌RecAおよび真核生物対応物(Rad
51タンパク質)に有意な相同性を示すタンパク質(RAD57)をコードする
(Jeggo,P.Radiat.Res.150:S80−S91,1998
)。具体的に、ATP結合モチーフ(Walker Box A)は、全ての公
知のRad57配列に保存される(Hays,S.ら,Proc.Natl.A
cad.Sci.92:6925−6929,1995)。機能分析は、「リコ
ンバイノソム(recombinosome)」を形成するためのRad57と
Rad51、Rad52およびRad55との相互作用を明らかにした(Joh
nson,R.ら,Mol.Cell.Biol.15:4843−4850,
1995)。さらに、酵母において、Rad57−Rad55ヘテロダイマーは
、Rad51によるDNA鎖交換を顕著に刺激する(Sung P.Genes
Develop.11:111−1121,1997)。
[0005] All members of the RAD51 family and their bacterial counterparts (Rec
A) shares an important structural motif known as the "RecA signature sequence" or domain II. This sequence forms the ATP binding site, a key property of all these proteins. However, eukaryotic members of the RAD51 family have a RAD51 family member and a C-terminal extension of about 100 amino acids from the bacterial RecA protein (which is present in RecA, but not RAD51).
(Not present in family members). Significant differences also exist in the primary structure of eukaryotic RAAD51 and other closely related genes (RAD55 and RAD57), indicating a different physiological role for each of these genes (Johnson, R .; D.
And Symington, L .; S. , Mol. Cell. Biol. , 154
843-4850, 1995). The RAD55 and RAD57 protein products have been suggested to interact with the RAD51 gene product during double-strand break repair and genetic recombination. Germinated yeast Saccharomyces Ce
revisiae also belongs to the RAD52 epistasis group (Kans, J. et al.
And Mortimer, R.A. Gene 105: 139-140, 1991).
. All members of this group are required for double-strand break repair and genetic recombination. The RAD57 gene is derived from bacterial RecA and its eukaryotic counterpart (Rad57).
(Jeggo, P. Radiat. Res. 150: S80-S91, 1998).
). Specifically, the ATP binding motif (Walker Box A) is conserved in all known Rad57 sequences (Hays, S. et al., Proc. Natl. A).
cad. Sci. 92: 6925-6929, 1995). Functional analysis has revealed the interaction of Rad57 with Rad51, Rad52 and Rad55 to form a "recombinosome" (Joh).
nson, R .; Et al., Mol. Cell. Biol. 15: 4843-4850,
1995). Furthermore, in yeast, Rad57-Rad55 heterodimers significantly stimulate DNA strand exchange by Rad51 (Sung P. Genes).
Developer. 11: 111-121, 1997).

【0006】 生化学的研究は、Rad51が、環状ssDNAと直線状DNAとの間の鎖交
換反応を、ATPおよびMg2+の存在下で触媒することを確立している(Sun
g,P.Science,265:1241−1243,1994;Sung,
P.およびRobberson,D.L.Cell 82:453−461,1
995)。これらの特性は、RecAに非常に類似する。しかし、細菌タンパク
質とは異なり、Rad51により鎖交換は遅く、そして相補的である3’および
5’突出の存在を必要とする。Rad51は、直線状DNAが、平滑または凹状
相補末端を有する場合、連結分子形成を促進しない。突出の存在についてのこの
要求の結果として、鎖交換反応を触媒するRad51は、極性を有する(Sun
g,P.Science,265:1241−1243,1994;Sung,
P.およびRobberson,D.L.Cell 82:453−461,1
995)。RecAはまた、ssDNA、または部分的一本鎖のDNAに結合す
るのに対し、Rad51は、ssDNAおよびdsDNAについて類似の結合親
和性を示す。これらの生化学的観察は、広範な遺伝研究に合わされて、真核生物
組換えおよび二本鎖修復反応におけるさらなるタンパク質の関与を示す。
[0006] Biochemical studies have established that Rad51 catalyzes the strand exchange reaction between circular ssDNA and linear DNA in the presence of ATP and Mg 2+ (Sun
g, P. Science, 265: 1241-1243, 1994; Sung,
P. And Roberson, D .; L. Cell 82: 453-461, 1
995). These properties are very similar to RecA. However, unlike bacterial proteins, Rad51 slows strand exchange and requires the presence of complementary 3 'and 5' overhangs. Rad51 does not promote ligation molecule formation when linear DNA has blunt or concave complementary ends. As a result of this requirement for the presence of an overhang, Rad51, which catalyzes a strand exchange reaction, is polar (Sun
g, P. Science, 265: 1241-1243, 1994; Sung,
P. And Roberson, D .; L. Cell 82: 453-461, 1
995). RecA also binds to ssDNA, or partially single-stranded DNA, while Rad51 shows a similar binding affinity for ssDNA and dsDNA. These biochemical observations, combined with extensive genetic studies, indicate the involvement of additional proteins in eukaryotic recombination and double-stranded repair reactions.

【0007】 最近の研究は、高等真核生物におけるいくつかのRAD51遺伝子を明らかに
している(Vispe,S.およびDefais,D.Biochimie 7
9:587−592,1997)。例えば、少なくとも4のヒトRAD51遺伝
子、RAD51(Yoshimura,Y.Morita,T.,Yamamo
to,A.およびMatsushiro,A.Mol.Cell.Biol.2
1,1665)、RAD51B/REC2(Rice,M.C.,Smith,
S.T.,Bullritch,F.,Havre,P.およびKmiec,E
.B.,Proc.Nalt.Acad.Sci. 94,7414−7422
;Albala,J.S.,Thelen,M.P.,Prange,C.,F
an,W.,Christensen,M.,Thompson,L.H.およ
びLennon,G.G.Gemonics 46,476−479,1998
)、RAD51C(Dosanjh,M.,Collins,D.,Fan,W
.,Lennon,G.C.,Albala,J.Shen,Z.およびSch
ild,D.Nucleic Acid Res.26,1179−1184,
1998)およびRAD51D(Pittman,D.,Weinberg,L
.およびSchimenti,J.Genomics,49 103−111)
が、クローニングされ、そして特徴付けされている。
[0007] Recent studies have revealed several RAD51 genes in higher eukaryotes (Vispe, S. and Defais, D. Biochimie 7).
9: 587-592, 1997). For example, at least four human RAD51 genes, RAD51 (Yoshimura, Y. Morita, T., Yamamo
to, A. And Matsushiro, A .; Mol. Cell. Biol. 2
1,1665), RAD51B / REC2 (Rice, MC, Smith,
S. T. Bullrich, F .; Havre, P .; And Kmiec, E
. B. Proc. Nalt. Acad. Sci. 94, 7414-7422
Albala, J .; S. , Thelen, M .; P. Prange, C .; , F
an, W.S. , Christensen, M .; Thompson, L .; H. And Lennon, G .; G. FIG. Gemonics 46, 476-479, 1998.
), RAD51C (Dosanjh, M., Collins, D., Fan, W
. Lennon, G .; C. , Albala, J .; Shen, Z .; And Sch
ild, D .; Nucleic Acid Res. 26, 1179-1184,
1998) and RAD51D (Pittman, D., Weinberg, L.
. And Shimenti, J. et al. Genomics, 49 103-111)
Have been cloned and characterized.

【0008】 高等真核生物におけるRAD51遺伝子産物の複数のイソ形の存在は、減数分
裂組換え 対 有糸分裂組換えにおける、それらの異なる機能的な役割を示唆す
る。興味深いことに、酵母RAD51は、必須な遺伝子ではないが、マウスRA
D51ヌル変異は、胚致命的(embryonic lethal)である(T
suzuki,T.,Fujii,Y.,Sakumi,K.,Tominag
a,Y.,Nakao,K.,Sekiguchi,M.,Matsushir
o,A.,Yoshimura,Y.,およびMorita,T.,Proc.
Natl.Acad.Sci.93,6236−6240,1996)。RAD
51の異なるオルソログ(ortholog)(好ましくは、同じ種由来の)の
生化学的および遺伝的分析は、それらの正確な機能の解明に役立つ。それにも関
わらず、2つの非常に最近の研究は、Rad51タンパク質の過剰発現が、相同
組換えを刺激し、そして不死化ヒト細胞(Xia、S.、Shammas、M.
,Shmookler Reis,R.,およびMol.Cell.Biol.
17,7151−7158,1997)およびチャイニーズハムスター細胞(V
ispe,S.,Cazaux,C.,Lesca,C.およびDefais,
M.,Nucleic Acid Res.26,2859−2864,199
8)におけるイオン化放射に対する耐性を高める。
[0008] The presence of multiple isoforms of the RAD51 gene product in higher eukaryotes suggests their different functional roles in meiotic versus mitotic recombination. Interestingly, yeast RAD51 is not an essential gene,
The D51 null mutation is embryonic lethal (T
suzuki, T .; Fujii, Y .; Sakumi, K .; , Tominag
a, Y. , Nakao, K .; , Sekiguchi, M .; , Matsushir
o, A. , Yoshimura, Y .; And Morita, T .; Proc.
Natl. Acad. Sci. 93, 6236-6240, 1996). RAD
Biochemical and genetic analysis of 51 different orthologs (preferably from the same species) will help elucidate their exact function. Nevertheless, two very recent studies have shown that overexpression of Rad51 protein stimulates homologous recombination and that immortalized human cells (Xia, S., Shammas, M .;
, Shookler Reis, R .; , And Mol. Cell. Biol.
17, 7151-7158, 1997) and Chinese hamster cells (V
ispe, S .; , Cazaux, C .; , Lesca, C.E. And Defais,
M. , Nucleic Acid Res. 26,2859-2864,199
8) increase the resistance to ionizing radiation.

【0009】 組換えおよび二本鎖修復におけるRAD51遺伝子の中心的な役割を考慮して
、トウモロコシ由来のRAD51遺伝子は、一般にトウモロコシ形質転換、およ
び特にトウモロコシ遺伝子標的化を改善するためのツールとしての用途を見出す
。本発明は、RAD51の新規なトウモロコシオルソログについての全長cDN
A(これは、ヒトRAD51C遺伝子に対する高い相同性を示す)を記載する。
In view of the central role of the RAD51 gene in recombination and double-strand repair, the RAD51 gene from maize is generally used as a tool for improving maize transformation, and particularly maize gene targeting. Find out. The present invention provides a full-length cDN for a novel corn ortholog of RAD51.
A, which shows high homology to the human RAD51C gene.

【0010】 RAD51を調節することによる相同組換えの制御は、目的の核酸が標的植物
細胞のゲノムに組み込まれる効率を調節する手段を提供する。これらのプロセス
の制御は、新規な組換え操作された穀物(例えば、トウモロコシ)の生成におい
て重要な関連を有する。本発明は、このおよび他の利点を提供する。
[0010] Controlling homologous recombination by regulating RAD51 provides a means of regulating the efficiency with which the nucleic acid of interest is integrated into the genome of the target plant cell. Control of these processes has important implications in the production of new recombinantly engineered cereals (eg, corn). The present invention provides this and other advantages.

【0011】 (発明の要旨) 一般に、トウモロコシRAD51に関する核酸およびタンパク質を提供するこ
とが、本発明の目的である。1):本発明のタンパク質の抗原性フラグメント、
2):本発明の核酸を含むトランスジェニック植物、3):本発明の核酸の発現
をトランスジェニック植物において調節するための方法を提供することが、本発
明の目的である。
SUMMARY OF THE INVENTION In general, it is an object of the present invention to provide nucleic acids and proteins related to corn RAD51. 1): an antigenic fragment of the protein of the present invention,
2): a transgenic plant comprising the nucleic acid of the invention, 3): it is an object of the invention to provide a method for regulating the expression of the nucleic acid of the invention in a transgenic plant.

【0012】 従って、1つの局面において、本発明は、(a)本発明のポリペプチドをコー
ドするポリヌクレオチドに対して特定の配列同一性を有するポリヌクレオチド;
(b)(a)のポリヌクレオチドに対して相補的であるポリヌクレオチド;およ
び(c)(a)または(b)のポリヌクレオチド由来の特定の数の連続するヌク
レオチド含むポリヌクレオチド、からなる群から選択されたメンバーを含む単離
された核酸に関する。その単離された核酸は、DNAであり得る。
Thus, in one aspect, the present invention provides (a) a polynucleotide having a particular sequence identity to a polynucleotide encoding a polypeptide of the present invention;
(B) a polynucleotide that is complementary to the polynucleotide of (a); and (c) a polynucleotide comprising a specified number of contiguous nucleotides from the polynucleotide of (a) or (b). The present invention relates to an isolated nucleic acid containing a selected member. The isolated nucleic acid can be DNA.

【0013】 別の局面において、本発明は、プロモーターに作動可能に連結した、本発明の
核酸を含む組換え発現カセットに関する。
[0013] In another aspect, the invention relates to a recombinant expression cassette comprising a nucleic acid of the invention operably linked to a promoter.

【0014】 別の局面において、本発明は、上記の組換え発現カセットが導入された宿主細
胞に関する。
[0014] In another aspect, the present invention relates to a host cell into which the above-mentioned recombinant expression cassette has been introduced.

【0015】 さらなる局面において、本発明は、本発明の単離された核酸によってコードさ
れる特定の数の連続するアミノ酸を有するポリペプチドを含む単離されたタンパ
ク質に関する。
[0015] In a further aspect, the present invention relates to an isolated protein comprising a polypeptide having a specific number of contiguous amino acids encoded by the isolated nucleic acids of the present invention.

【0016】 別の局面において、本発明は、ストリンジェントな条件下で、本発明のポリヌ
クレオチドまたはこれらの相補体に選択的にハイブリダイズする特定の長さのヌ
クレオチド長のポリヌクレオチドを含む単離された核酸に関する。いくつかの実
施形態において、単離された核酸は、プロモーターに作動可能に連結される。
[0016] In another aspect, the present invention provides an isolation comprising a polynucleotide of a specific length that selectively hybridizes under stringent conditions to a polynucleotide of the invention or a complement thereof. Related nucleic acids. In some embodiments, the isolated nucleic acid is operably linked to a promoter.

【0017】 別の局面において、前出にて言及したライブラリーから増幅された核酸を含む
組換え発現カセットに関し、ここで、その核酸は、プロモーターに作動可能に連
結している。いくつかの実施形態において、本発明は、この組換え発現カセット
でトランスフェクトされた宿主細胞に関する。いくつかの実施形態において、本
発明は、この宿主細胞から産生された本発明のタンパク質に関する。
In another aspect, the present invention relates to a recombinant expression cassette comprising a nucleic acid amplified from the above-mentioned library, wherein the nucleic acid is operably linked to a promoter. In some embodiments, the present invention relates to host cells transfected with the recombinant expression cassette. In some embodiments, the invention relates to a protein of the invention produced from this host cell.

【0018】 なお別の局面において、本発明は、本発明の任意の単離された核酸に作動可能
に連結された植物プロモーターを含む組換え発現カセットを含むトランスジェニ
ック植物に関する。
[0018] In yet another aspect, the present invention relates to a transgenic plant comprising a recombinant expression cassette comprising a plant promoter operably linked to any isolated nucleic acid of the present invention.

【0019】 (定義) 単位、接頭語、および記号は、SIで容認された形態で示され得る。特に示さ
れない限り、核酸は、左から右へ、5’から3’の方向に、アミノ酸配列は、左
から右へ、アミノからカルボキシの方向に、それぞれ記載される。数値の範囲は
、その範囲を規定する数を含み、そして規定された範囲内の各整数を含む。アミ
ノ酸は、本明細書中において、IUPAC−IUB Biochemical
Nomenclature Commissionによって推奨された、それら
の一般に公知の3文字記号または1文字記号のいずれかによって、言及され得る
。ヌクレオチドも同様に、それらの一般に受容された1文字コードによって言及
され得る。他に提供されない限り、ソフトウェアー用語、電気用語、および電子
用語は、本明細書中で使用される場合、New IEEE Standard
Dictionary of Electrical and Electro
nics Term(第5版、1993)に規定される通りである。以下に規定
されるその用語は、明細書全体を参照することによって、より十分に規定される
Definitions Units, prefixes, and symbols may be indicated in SI accepted form. Unless otherwise indicated, nucleic acids are described from left to right in the 5 'to 3' direction, and amino acid sequences are described from left to right, amino to carboxy. Numeric ranges are inclusive of the numbers defining the range and include each integer within the defined range. Amino acids are referred to herein as IUPAC-IUB Biochemical.
It may be mentioned by any of their commonly known three-letter symbols or one-letter symbols recommended by Nomenclature Commission. Nucleotides may also be referred to by their generally accepted one letter code. Unless otherwise provided, software, electrical, and electronic terms, as used herein, are used in the New IEEE Standard.
Dictionary of Electric and Electro
nics Term (5th edition, 1993). The terms defined below are more fully defined by reference to the entire specification.

【0020】 「増幅された」により、核酸配列の複数のコピーまたはその核酸配列に相補的
な複数のコピーの、その核酸配列の少なくとも1つを鋳型として使用しての、構
築を意味する。増幅系には、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)系、リガーゼ連鎖
反応(LCR)系、核酸配列に基づく増幅(NASBA、Cangene、Mi
ssissauga、Ontario)、Q−Betaリプリカーゼ系、転写に
基づく増幅系(TAS)、および鎖置換増幅(SDA)が含まれる。例えば、D
iagnostic Molecular Microbiology:Pri
nciples and Applications、D.H.Persing
ら、編、American Society for Microbiolog
y,Washington,D.C.(1993)を参照のこと。増幅の産物は
、アンプリコンと命名される。
By “amplified” is meant the construction of multiple copies of a nucleic acid sequence or multiple copies complementary to the nucleic acid sequence using at least one of the nucleic acid sequences as a template. The amplification system includes a polymerase chain reaction (PCR) system, a ligase chain reaction (LCR) system, and amplification based on nucleic acid sequences (NASBA, Cangene, Mi).
ssissauga, Ontario), the Q-Beta lipase system, the transcription-based amplification system (TAS), and the strand displacement amplification (SDA). For example, D
iagnostic Molecular Microbiology: Pri
nipples and Applications, D.C. H. Persing
Ed., American Society for Microbiology
y, Washington, D.C. C. (1993). The product of the amplification is named amplicon.

【0021】 用語「抗体」には、抗体の抗原結合形態(例えば、Fab、F(ab)2)に
対する参照が含まれる。用語「抗体」は、頻繁に、分析物(抗原)を特異的に結
合し、そしてそれを認識する免疫グロブリン遺伝子(単数もしくは複数)または
そのフラグメントによって実質的にコードされたポリペプチドをいう。しかし、
種々の抗体フラグメントが、インタクトな抗体の消化に関して規定され得るが、
当業者は、このようなフラグメントが、デノボで、化学的に、もしくは組換えD
NA法を使用してのいずれかで、合成され得ることを理解する。従って、用語抗
体はまた、本明細書で使用される場合、単鎖Fv、キメラ抗体のような抗体フラ
グメント(すなわち、異なる種由来の定常領域および可変領域を含む)、ヒト化
抗体(すなわち、すなわち非ヒトの供給源由来の相補性決定領域(CDR)を含
む)、および異種結合体抗体(例えば、二重特異的抗体)を含む。
The term “antibody” includes reference to an antigen-binding form of the antibody (eg, Fab, F (ab) 2 ). The term “antibody” frequently refers to a polypeptide substantially encoded by an immunoglobulin gene (s) or fragment thereof that specifically binds and recognizes an analyte (antigen). But,
Various antibody fragments can be defined for digestion of intact antibodies,
One skilled in the art will recognize that such fragments can be obtained de novo, chemically or recombinantly.
It is understood that it can be synthesized either using the NA method. Thus, the term antibody, as used herein, also refers to single-chain Fvs, antibody fragments such as chimeric antibodies (ie, including constant and variable regions from different species), humanized antibodies (ie, (Comprising complementarity determining regions (CDRs) from non-human sources), and heteroconjugate antibodies (eg, bispecific antibodies).

【0022】 用語「抗原」には、抗体が生成され得、そして/または抗体がそれに対して特
異的に免疫反応性である物質への参照が含まれる。抗原内の特異的な免疫反応性
部位は、エピトープまたは抗原決定基として公知である。これらのエピトープは
、ポリマー性組成物中のモノマー(例えば、タンパク質中のアミノ酸)の直線状
の配列であり得るか、またはより複雑な二次構造もしくは三次構造からなり得る
かもしくは含み得る。当業者は、全ての免疫原(すなわち、免疫応答を惹起し得
る物質)が抗原であることを認識する;しかし、いくつかの抗原(例えば、ハプ
テン)は、免疫原ではなく、キャリア分子に結合させることによって免疫原性に
され得る。特定の抗原と免疫的に反応性の抗体は、インビボで、または組換え法
(例えば、ファージもしくは類似のベクター中の組換え抗体のライブラリーの選
択)によって、生成され得る。例えば、Huseら、Science 246:
1275−1281(1989);およびWardら、Nature 341:
544−546(1989);ならびにVaughanら、Nature Bi
otech.14:309−314(1996)を参照のこと。
The term “antigen” includes reference to a substance against which an antibody can be generated and / or against which the antibody is specifically immunoreactive. Specific immunoreactive sites within an antigen are known as epitopes or antigenic determinants. These epitopes can be linear sequences of monomers (eg, amino acids in proteins) in the polymeric composition, or can consist of or include more complex secondary or tertiary structures. One skilled in the art will recognize that all immunogens (ie, substances capable of eliciting an immune response) are antigens; however, some antigens (eg, haptens) bind to carrier molecules rather than immunogens. Can be made immunogenic. Antibodies immunoreactive with a particular antigen can be produced in vivo or by recombinant methods (eg, selection of a library of recombinant antibodies in phage or similar vectors). For example, Huse et al., Science 246:
1275-1281 (1989); and Ward et al., Nature 341:
544-546 (1989); and Vaughan et al., Nature Bi.
otech. 14: 309-314 (1996).

【0023】 本明細書中で使用される場合、「アンチセンス方向」は、アンチセンス鎖が転
写される方向でプロモーターに作動可能に連結される二重鎖ポリヌクレオチド配
列への参照を含む。アンチセンス鎖は、内因性の転写産物の翻訳がしばしば阻害
されるように内因性の転写産物に対して十分に相補的である。
As used herein, “antisense orientation” includes reference to a duplex polynucleotide sequence operably linked to a promoter in the direction in which the antisense strand is transcribed. The antisense strand is sufficiently complementary to the endogenous transcript so that translation of the endogenous transcript is often inhibited.

【0024】 本明細書中で使用される場合、「染色体領域」は、それが含むDNAの直線状
セグメントへの参照によって測定され得る染色体の長さへの参照を含む。この染
色体領域は、2つの独特なDNA配列(すなわち、マーカー)への参照によって
規定され得る。
As used herein, “chromosomal region” includes a reference to the length of a chromosome that can be measured by reference to a linear segment of DNA that it contains. This chromosomal region can be defined by reference to two unique DNA sequences (ie, markers).

【0025】 用語「保存的に改変された改変体」は、アミノ酸配列および核酸配列の両方に
ついて適用する。特定の核酸配列に関して、保存的に改変された改変体は、その
アミノ酸配列の同一の改変体または保存的に改変された改変体をコードする核酸
をいう。遺伝子コードの縮重に起因して、機能的に同一な多数の核酸が、所定の
任意のタンパク質をコードする。例えば、コドン、GCA、GCC、GCGおよ
びGCUはすべて、アミノ酸アラニンをコードする。従って、アラニンがコドン
によって特定されるあらゆる位置において、コドンは、コードされるポリペプチ
ドを変更することなく、記載される対応するコドンのいずれかに変更され得る。
このような核酸の変異は、「非表現型変異」であり、そして保存的に改変された
変異の1つの種を示す。ポリペプチドをコードする本明細書中のすべての核酸配
列はまた、遺伝コードの参照により、核酸のあらゆる可能な非表現型変異を記載
する。当業者は、核酸中の各コドン(通常、メチオニンについての唯一のコドン
であるAUG;およびトリプトファンについての唯一のコドンであるUGGを除
く)が機能的に同一の分子を生じるように改変され得ることを理解する。従って
、本発明のポリペプチドをコードする核酸の各非表現型変異は、記載される各ポ
リペプチド配列に内在し、そして本発明の範囲内である。
The term “conservatively modified variants” applies to both amino acid and nucleic acid sequences. For a particular nucleic acid sequence, a conservatively modified variant refers to a nucleic acid that encodes the same variant of the amino acid sequence or a conservatively modified variant. Due to the degeneracy of the genetic code, a large number of functionally identical nucleic acids encode any given protein. For example, the codons, GCA, GCC, GCG and GCU all encode the amino acid alanine. Thus, at every position where an alanine is specified by a codon, the codon can be changed to any of the corresponding codons described without changing the encoded polypeptide.
Such nucleic acid mutations are “non-phenotypic mutations” and represent one species of conservatively modified mutation. Every nucleic acid sequence herein which encodes a polypeptide also describes, by reference to the genetic code, every possible non-phenotypic variation of the nucleic acid. One skilled in the art will recognize that each codon in the nucleic acid (except AUG, which is usually the only codon for methionine; and UGG, which is the only codon for tryptophan) can be modified to yield functionally identical molecules. To understand the. Accordingly, each non-phenotypic variation of a nucleic acid which encodes a polypeptide of the invention is implicit in each described polypeptide sequence and is within the scope of the invention.

【0026】 アミノ酸配列に関して、当業者は、コードされる配列中の単一のアミノ酸また
は小さな割合のアミノ酸を変更、付加または欠失する核酸、ペプチド、ポリペプ
チドまたはタンパク質配列に対する個々の置換、欠失または付加が、「保存的に
改変された改変体」であることを理解する。ここで、その変更により、化学的に
類似のアミノ酸でのアミノ酸の置換を生じる。従って、1〜15個からなる整数
の群から選択される任意の数のアミノ酸残基が、このように変更され得る。従っ
て、例えば、1、2、3、4、5、7、または10個の変更がなされ得る。保存
的に改変された改変体は、代表的に、それらが由来する改変されていないポリペ
プチド配列と類似の生物学的活性を提供する。例えば、基質特異性、酵素活性、
またはリガンド/レセプター結合は、一般に、そのネイティブ基質について、ネ
イティブタンパク質の少なくとも30%、40%、50%、60%、70%、8
0%、または90%である。機能的に類似のアミノ酸を提供する保存的置換の表
は、当該分野で周知である。
With respect to amino acid sequences, one of skill in the art will recognize individual substitutions, deletions in nucleic acid, peptide, polypeptide or protein sequences that alter, add or delete a single amino acid or a small percentage of amino acids in the encoded sequence. Alternatively, it is understood that the addition is a “conservatively modified variant”. Here, the alteration results in the replacement of an amino acid with a chemically similar amino acid. Therefore, any number of amino acid residues selected from the group of integers consisting of 1 to 15 can be changed in this way. Thus, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 7, or 10 changes may be made. Conservatively modified variants typically provide a biological activity similar to the unmodified polypeptide sequence from which they are derived. For example, substrate specificity, enzyme activity,
Or ligand / receptor binding is generally at least 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 8% of the native protein relative to its native substrate.
0% or 90%. Conservative substitution tables providing functionally similar amino acids are well known in the art.

【0027】 以下の6つの群は、各々、互いに保存的置換であるアミノ酸を含む: 1)アラニン(A)、セリン(S)、スレオニン(T); 2)アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E); 3)アスパラギン(N)、グルタミン(Q); 4)アルギニン(R)、リジン(K); 5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、バリン(V);
および 6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W)。 Creighton(1984)Proteins W.H.Freeman
and Companyもまた、参照のこと。
The following six groups each contain amino acids that are conservative substitutions for each other: 1) alanine (A), serine (S), threonine (T); 2) aspartic acid (D), glutamic acid (E) 3) Asparagine (N), Glutamine (Q); 4) Arginine (R), Lysine (K); 5) Isoleucine (I), Leucine (L), Methionine (M), Valine (V);
And 6) phenylalanine (F), tyrosine (Y), tryptophan (W). Creighton (1984) Proteins W.C. H. Freeman
See also and Company.

【0028】 特定の核酸に関して「コードする」または「コードされる」とは、特定のタン
パク質への翻訳についての情報を包含することを意味する。タンパク質をコード
する核酸は、その核酸の翻訳領域に非翻訳配列(例えば、イントロン)を含み得
るか、またはそのような介在する非翻訳配列を欠失し得る(例えば、cDNAに
おけるように)。タンパク質がコードされるもととなる情報は、コドンの使用に
よって特定される。代表的に、アミノ酸配列は、「普遍(ユニバーサル)」遺伝
コードを使用して核酸によってコードされる。しかし、普遍コードの改変体(例
えば、何らの植物、動物、および真菌のミトコンドリア、細菌Mycoplas
ma capricolum、または繊毛Macronucleusに存在する
もの)は、この核酸がこれらの中で発現される場合に使用され得る。
By “encode” or “encoded” with respect to a particular nucleic acid is meant to include information about translation into a particular protein. A nucleic acid encoding a protein may include untranslated sequences (eg, introns) in the translated region of the nucleic acid, or may lack such intervening untranslated sequences (eg, as in a cDNA). The information from which proteins are encoded is specified by the use of codons. Typically, amino acid sequences are encoded by nucleic acids using the "universal" genetic code. However, variants of the universal code (eg, any plant, animal, and fungal mitochondria, the bacterium Mycoplas)
ma capricolum, or those present in the cilia Macronucleus) can be used when the nucleic acid is expressed in them.

【0029】 核酸が合成的に調製または変更される場合、核酸が発現される、目的の宿主の
既知のコドン選択(codon preference)を利用し得る。例えば
、本発明の核酸配列は、単子葉植物種および双子葉植物種の両方において発現さ
れ得るが、コドンの選択は異なることが示されている(Murrayら、Nuc
l.Acids Res.17:477〜498(1989))ので、配列は、
単子葉または双子葉の特定のコドン選択およびGC含量選択を考慮して改変され
得る。従って、特定のアミノ酸についてのトウモロコシの好ましいコドンは、ト
ウモロコシ由来の既知の遺伝子配列に由来し得る。トウモロコシ植物由来の28
個の遺伝子についてのトウモロコシコドンの用法は、Murrayら(前出)の
表4に列挙される。
When the nucleic acid is prepared or modified synthetically, the known codon preference of the host of interest in which the nucleic acid is expressed can be used. For example, the nucleic acid sequences of the present invention can be expressed in both monocot and dicot species, but have been shown to have different codon choices (Murray et al., Nuc).
l. Acids Res. 17: 477-498 (1989)).
Monocotyledons or dicots can be modified to take into account the particular codon choice and GC content choice. Thus, the preferred corn codons for a particular amino acid may be derived from a known gene sequence from corn. 28 from corn plants
Maize codon usage for this gene is listed in Table 4 of Murray et al., Supra.

【0030】 本明細書中で使用される場合、特定のポリヌクレオチドまたはそのコードする
タンパク質を参照しての「全長配列」は、特定のタンパク質のネイティブ(非合
成)形態、内因性形態、生物学的に活性な形態の全アミノ酸配列を有することを
意味する。配列が全長であるか否かを決定するための方法は、当該分野で周知で
あり、ノーザンブロットまたはウエスタンブロット、プライマー伸長、S1保護
、およびリボヌクレアーゼ保護のような例示的な技術が挙げられる。例えば、P
lant Molecular Biology:A Laboratory
Manual,Clark編、Springer−Verlag,Berlin
(1997)を参照のこと。公知の全長相同(オルソロガス(ortholog
ous)および/またはパラロガス(paralogous))配列の比較はま
た、本発明の全長配列を同定するために使用され得る。さらに、代表的に、mR
NAの5’および3’非翻訳領域に存在するコンセンサス配列は、ポリヌクレオ
チドの全長としての同定を補助する。例えば、コンセンサス配列、ANNNN UG G(ここで、下線を付したコドンは、N末端メチオニンを表す)は、ポリヌ
クレオチドが完全な5’末端を有するか否かを決定することを補助する。3’末
端におけるコンセンサス配列(例えば、ポリアデニル化配列)は、ポリヌクレオ
チドが完全な3’末端を有するか否かを決定することを補助する。
As used herein, a “full-length sequence” with reference to a particular polynucleotide or its encoded protein refers to the native (non-synthetic), endogenous, biological, Having the entire amino acid sequence in a more active form. Methods for determining whether a sequence is full length are well known in the art and include exemplary techniques such as Northern or Western blots, primer extension, S1 protection, and ribonuclease protection. For example, P
lant Molecular Biology: A Laboratory
Manual, edited by Clark, Springer-Verlag, Berlin
(1997). Known full-length homology (ortholog (ortholog)
ou and / or paralogous) sequences can also be used to identify full length sequences of the invention. Further, typically, mR
Consensus sequences present in the 5 'and 3' untranslated regions of NA aid in identifying the polynucleotide as full length. For example, the consensus sequence, ANNNN A UG G (here, the codon underlined, represents an N-terminal methionine), the polynucleotide assist in determining whether a complete 5 'end. A consensus sequence at the 3 ′ end (eg, a polyadenylation sequence) helps to determine whether a polynucleotide has a complete 3 ′ end.

【0031】 本明細書中で使用される場合、核酸を参照しての「異種(の)」は、外来種か
ら生じる核酸、または同一種から生じる場合、意図的なヒトの介入によって、比
較におけるそのネイティブ形態および/または遺伝子座から実質的に改変される
核酸である。例えば、異種構造的遺伝子に作動可能に連結されるプロモーターは
、構造的遺伝子の由来する種とは異なる種由来であり、または、同一種由来であ
る場合には、1つまたは両方がそれらの元々の形態から実質的に改変されている
。異種タンパク質は、外来種に由来し得、または同じ種に由来する場合には、意
図的なヒトの介入によってその元々の形態から実質的に改変されている。
As used herein, “heterologous” with reference to a nucleic acid may refer to a nucleic acid derived from a foreign species or, if derived from the same species, by intentional human intervention, in a comparison. A nucleic acid that is substantially modified from its native form and / or locus. For example, a promoter operably linked to a heterologous structural gene is from a different species than the species from which the structural gene is derived, or, if from the same species, has one or both of their native origin. Has been substantially modified. A heterologous protein can be derived from an exogenous species, or, if from the same species, has been substantially modified from its original form by deliberate human intervention.

【0032】 「宿主細胞」は、ベクターを含み、そしてそのベクターの複製および/または
発現を支持する細胞を意味する。宿主細胞は、E.coliのような原核生物細
胞、または酵母細胞、昆虫細胞、両生類細胞、もしくは哺乳動物細胞のような真
核生物細胞であり得る。好ましくは、宿主細胞は、単子葉植物細胞または双子葉
植物細胞である。特に好ましい単子葉宿主細胞は、トウモロコシ宿主細胞である
“Host cell” means a cell that contains a vector and supports the replication and / or expression of the vector. The host cell is E. coli. It can be a prokaryotic cell, such as E. coli, or a eukaryotic cell, such as a yeast cell, insect cell, amphibian cell, or mammalian cell. Preferably, the host cell is a monocot or dicot plant cell. Particularly preferred monocot host cells are corn host cells.

【0033】 用語「ハイブリダイゼーション複合体」は、互いに選択的にハイブリダイズさ
れる2つの一本鎖核酸配列によって形成される二重鎖核酸構造への参照を含む。
The term “hybridization complex” includes reference to a double-stranded nucleic acid structure formed by two single-stranded nucleic acid sequences that hybridize selectively to one another.

【0034】 「免疫学的に反応性の条件」または「免疫反応性条件」とは、特定のエピトー
プに対して反応性の抗体が、特定のエピトープを含む反応混合物においてその抗
体が実質的に他の全てのエピトープに結合するよりも検出可能に大きい程度(例
えば、バックグラウンドの少なくとも2倍)でそのエピトープに結合することを
可能にする条件を意味する。免疫学的に反応性の条件は、抗体結合反応の形式に
依存し、そして代表的に、これらは免疫アッセイプロトコルに利用されるもので
ある。免疫アッセイ形式および条件の説明については、HarlowおよびLa
ne,Antibodies,A Laboratory Manual,Co
ld Spring Harbor Publications,New Yo
rk(1988)を参照のこと。
“Immunologically reactive conditions” or “immunoreactive conditions” are defined as conditions in which an antibody reactive to a particular epitope is substantially free of other antibodies in a reaction mixture containing the particular epitope. Refers to conditions that allow binding to that epitope to a detectably greater degree (eg, at least twice background) than to bind to all epitopes. The conditions of immunological reactivity will depend on the type of antibody binding reaction, and will typically be those utilized in immunoassay protocols. For a description of immunoassay formats and conditions, see Harlow and La.
ne, Antibodies, A Laboratory Manual, Co
ld Spring Harbor Publications, New Yo
rk (1988).

【0035】 細胞への核酸の挿入の状況における、用語「導入される」は、「トランスフェ
クション」または「形質転換」または「形質導入」を意味し、そして核酸の原核
生物細胞または真核生物細胞への取込みへの参照を含む。ここで、この核酸は、
その細胞のゲノム(例えば、染色体、プラスミド、プラスチドまたはミトコンド
リアDNA)へ取込まれ得るか、自律複製レプリコンへ変換され得るか、または
一過性に発現され得る(例えば、トランスフェクトされたmRNA)。
The term “introduced” in the context of the insertion of a nucleic acid into a cell means “transfection” or “transformation” or “transduction”, and prokaryotic or eukaryotic cells of the nucleic acid Contains a reference to the ingestion. Where the nucleic acid is
It can be integrated into the genome of the cell (eg, chromosome, plasmid, plastid or mitochondrial DNA), converted to an autonomously replicating replicon, or expressed transiently (eg, a transfected mRNA).

【0036】 用語「単離された(した)」は、核酸またはタンパク質のような物質をいい、
これらの物質は:(1)その天然に存在する環境において見出されるように、そ
れに通常付随するかまたはそれと相互作用する成分を実質的または本質的に含ま
ない。その単離された物質は、必要に応じて、その天然環境においてその物質と
ともに見出されない物質を含む。;あるいは(2)その物質がその天然環境にあ
る場合、その物質は、意図的なヒトの介入によって合成的に(非天然的に)組成
物に変更され、そして/またはその環境において見出される物質についてネイテ
ィブでない細胞中の位置(例えば、ゲノムまたは細胞内オルガネラ)に配置され
る。その合成物質を生じるためのこの変更は、その天然状態内の、またはそこか
ら除去された物質において実施され得る。例えば、天然に存在する核酸は、その
起源である細胞内で実施されるヒトの介在によって、変更される場合か、または
変更されたDNAから転写される場合に、単離された核酸となる。例えば、Co
mpounds and Methods for Site Directe
d Mutagenesis in Eukaryotic Cells、Km
iec、米国特許第5,565,350号;In Vivo Homologo
us Sequence Targeting in Eukaryotic
Cells;Zarlingら、PCT/US93/03868を参照のこと。
同様に、天然に存在する核酸(例えば、プロモーター)は、その核酸に対してネ
イティブでないゲノムの遺伝子座に、天然に存在しない手段によって導入される
場合に、単離されたことになる。本明細書中で定義される「単離された(した)
」核酸はまた、「異種」核酸としてもいわれる。
The term “isolated” refers to a substance such as a nucleic acid or protein,
These substances are: (1) substantially or essentially free of components that normally accompany or interact with it, as found in its naturally occurring environment. The isolated material optionally includes materials that are not found with the material in its natural environment. Or (2) if the substance is in its natural environment, the substance is synthetically (non-naturally) converted to a composition by intentional human intervention and / or is found in the environment. Is located at a location in the cell that is not native to (eg, a genomic or intracellular organelle). This alteration to produce the synthetic material can be performed on the material in or removed from its natural state. For example, a naturally-occurring nucleic acid becomes an isolated nucleic acid when altered or transcribed from altered DNA by human intervention performed in the cell from which it originated. For example, Co
mounds and Methods for Site Direct
d Mutagenesis in Eukaryotic Cells, Km
iec, US Patent No. 5,565,350; In Vivo Homologo.
us Sequence Targeting in Eukaryotic
See Cells; Zarling et al., PCT / US93 / 03868.
Similarly, a naturally-occurring nucleic acid (eg, a promoter) has been isolated when introduced by non-naturally occurring means into a genomic locus that is not native to the nucleic acid. "Isolated" as defined herein
"Nucleic acids are also referred to as" heterologous "nucleic acids.

【0037】 特に示されない限り、用語「トウモロコシRAD51核酸」とは、本発明の核
酸であり、そしてトウモロコシRAD51ポリペプチドをコードする本発明のポ
リヌクレオチド(「トウモロコシRAD51ポリヌクレオチド」)を含む核酸を
を意味する。「トウモロコシRAD51遺伝子」とは、本発明の遺伝子であり、
そして全長トウモロコシRAD51ポリヌクレオチドの異種ゲノム形態をいう。
Unless otherwise indicated, the term “corn RAD51 nucleic acid” refers to a nucleic acid of the invention and includes nucleic acids comprising a polynucleotide of the invention encoding a corn RAD51 polypeptide (“corn RAD51 polynucleotide”). means. "Maize RAD51 gene" is the gene of the present invention,
And refers to the heterologous genomic form of the full length maize RAD51 polynucleotide.

【0038】 本明細書中で使用される場合、特定のマーカーに関して、「〜によって規定さ
れ、そして〜を含む染色体領域内に局在した」とは、示されるマーカーによって
規定され、そしてそのマーカーを含む染色体の連続する長さへの参照を含む。
As used herein, with respect to a particular marker, “defined by and localized within a chromosomal region that includes” is defined by the indicated marker, and the marker Contains a reference to the continuous length of the containing chromosome.

【0039】 本明細書中で使用される場合、「マーカー」は、染色体上の独特の位置を同定
するために役立つ染色体上の遺伝子座への参照を含む。「多型性マーカー」は、
複数の形態(対立遺伝子)で現れるマーカーへの参照を含み、その結果、そのマ
ーカーの異なる形態は、それらが同種の対において存在する場合、従われるべき
その対において各々の染色体の伝達を可能にする。遺伝子型は、1つまたは複数
のマーカーの使用によって規定され得る。
As used herein, a “marker” includes a reference to a locus on a chromosome that helps identify a unique location on the chromosome. "Polymorphic markers"
Contains references to markers that appear in multiple forms (alleles), so that different forms of the marker allow transmission of each chromosome in that pair to be followed if they are present in a homologous pair I do. Genotype may be defined by the use of one or more markers.

【0040】 本明細書中で使用される場合、「核酸」は、一本鎖形態または二本鎖形態のい
ずれかにおけるデオキシリボヌクレオチドまたはリボヌクレオチドのポリマーへ
の参照を含み、そして特に限定されない限り、この用語は、天然に存在するヌク
レオチド(例えば、ペプチド核酸)と類似の様式で一本鎖核酸にハイブリダイズ
する点で、天然のヌクレオチドの本質的な性質を有する公知のアナログを含む。
As used herein, “nucleic acid” includes reference to a polymer of deoxyribonucleotides or ribonucleotides in either single-stranded or double-stranded form, and unless otherwise specified. The term includes known analogs that possess the essential properties of naturally occurring nucleotides in that they hybridize to single stranded nucleic acids in a manner similar to naturally occurring nucleotides (eg, peptide nucleic acids).

【0041】 「核酸ライブラリー」とは、特定の生物のゲノムの転写された画分全体を含み
、そして実質的にそれを代表する単離されたDNAまたはRNA分子の収集物を
意味する。例示的な核酸ライブラリー(例えば、ゲノムライブラリーおよびcD
NAライブラリー)の構築は、標準的な分子生物学の参考文献(例えば、Ber
gerおよびKimmel,Guide to Molecular Clon
ing Techniques,Methods in Enzymology
、第152巻、Academic Press,Inc.,San Diego
,CA(Berger);Sambrookら,Molecular Clon
ing−A Laboratory Manual、第2版、第1〜3巻(19
89);ならびにCurrent Protocols in Molecul
ar Biology,F.M.Ausubelら編,Current Pro
tocols、Greene Publishing Associates,
Inc.とJohn Wiley & Sons,Inc.との共同事業(19
94))において教示される。
By “nucleic acid library” is meant a collection of isolated DNA or RNA molecules that contains and substantially represents the entire transcribed fraction of the genome of a particular organism. Exemplary nucleic acid libraries (eg, genomic libraries and cD
Construction of NA libraries) is performed using standard molecular biology references (eg, Ber
ger and Kimmel, Guide to Molecular Clon
ing Technologies, Methods in Enzymology
152, Academic Press, Inc. , San Diego
, CA (Berger); Sambrook et al., Molecular Clon.
ing-A Laboratory Manual, 2nd edition, volumes 1-3 (19
89); and Current Protocols in Molecul.
ar Biology, F.R. M. Ausubel et al., Current Pro.
tocols, Greene Publishing Associates,
Inc. And John Wiley & Sons, Inc. Joint venture with (19
94)).

【0042】 本明細書中で使用される場合、「作動可能に連結された」は、プロモーターと
第2の配列との間の機能的連結への参照を含む。ここで、そのプロモーター配列
は、第2の配列に対応するDNA配列の転写を開始し、そして媒介する。一般に
、作動可能に連結された、は、連結される核酸配列が隣接し、そして2つのタン
パク質コード領域を連結することが必要であれば、隣接し、かつ同じリーディン
グフレーム中にあることを意味する。
As used herein, “operably linked” includes reference to an operable linkage between a promoter and a second sequence. Here, the promoter sequence initiates and mediates the transcription of a DNA sequence corresponding to the second sequence. In general, operably linked means that the nucleic acid sequences to be linked are contiguous and, if necessary to join the two protein coding regions, contiguous and in the same reading frame. .

【0043】 本明細書中で使用される場合、用語「植物」は、植物全体、植物器官(例えば
、葉、茎、根など)、種子、および植物細胞、それらの子孫に対する言及を含む
。本明細書中で使用される場合、植物細胞としては、種子、培養懸濁物、胚、分
裂組織領域、カルス組織、葉、根、シュート、配偶体、胞子体、花粉、および小
胞子が挙げられるがこれらに限定されない。本発明の方法に使用され得る植物の
科は一般に、単子葉植物および双子葉植物の両方を含めて、形質転換技術を施す
ことのできる限り広い科の高等植物である。特に好ましい植物は、Zea ma
ysである。
As used herein, the term “plant” includes reference to whole plants, plant organs (eg, leaves, stems, roots, etc.), seeds, and plant cells, their progeny. As used herein, plant cells include seeds, culture suspensions, embryos, meristem regions, callus tissue, leaves, roots, shoots, gametophytes, sporophytes, pollen, and microspores. But not limited to these. The plant family that can be used in the methods of the present invention are generally higher plants of the broadest family that can be subjected to transformation techniques, including both monocots and dicots. Particularly preferred plants are Zea ma
ys.

【0044】 本明細書中で使用される場合、「ポリヌクレオチド」は、デオキシリボポリヌ
クレオチド、リボポリヌクレオチド、またはストリンジェントなハイブリダイゼ
ーション条件下で、天然に存在するヌクレオチドと実質的に同じヌクレオチド配
列に対しハイブリダイズし、および/もしくは、天然に存在するヌクレオチドと
同じアミノ酸への翻訳を許容するという点で天然リボヌクレオチドの本質的性質
を保有するそれらのアナログに対する言及を含む。ポリヌクレオチドは、ネイテ
ィブまたは異種の構造遺伝子または調節遺伝子の全長または部分配列であり得る
。別に示されない限り、この用語は、指定した配列およびその相補配列に対する
言及を含む。従って、安定性についてまたは他の理由について改変された骨格を
有するDNAまたはRNAは、この用語が本明細書中で意図するような「ポリヌ
クレオチド」である。さらに、ほんの2つの例を挙げると、イノシンのような異
常な塩基またはトリチル化塩基のような改変塩基を含むDNAまたはRNAは、
この用語が本明細書中で使用されるようなポリヌクレオチドである。当業者に対
して公知な多くの有用な目的を与えるDNAおよびRNAに対して、多種多様の
改変が行なわれていることは認識される。本明細書中で使用されるような用語ポ
リヌクレオチドは、このような化学的、酵素的、または代謝的に改変された形態
のポリヌクレオチド、ならびにウイルスおよび細胞(とりわけ、単純細胞および
複雑細胞を含む)に特有な化学形態のDNAおよびRNAを包含する。
As used herein, a “polynucleotide” is a deoxyribopolynucleotide, a ribopolynucleotide, or a string of substantially identical nucleotide sequences to a naturally occurring nucleotide under stringent hybridization conditions. Includes references to those analogs that hybridize to and / or retain the essential properties of natural ribonucleotides in that they allow translation into the same amino acid as the naturally occurring nucleotide. A polynucleotide can be full length or a partial sequence of a native or heterologous structural or regulatory gene. Unless otherwise indicated, the term includes reference to the specified sequence and its complement. Thus, DNA or RNA having a backbone that has been modified for stability or for other reasons is a "polynucleotide" as the term is intended herein. Furthermore, DNA or RNA containing an unusual base such as inosine or a modified base such as a tritylated base, to name just two examples,
The term is a polynucleotide as used herein. It will be appreciated that a wide variety of modifications have been made to DNA and RNA that provide many useful purposes known to those of skill in the art. The term polynucleotide, as used herein, includes such chemically, enzymatically, or metabolically modified forms of polynucleotides, as well as viruses and cells, including simple and complex cells, among others. And DNA and RNA in chemical forms unique to

【0045】 用語「ポリペプチド」、「ペプチド」および「タンパク質」は、本明細書中で
アミノ酸残基のポリマーを言及するのに交換可能に使用される。この用語は、1
つ以上のアミノ酸残基が、対応する天然に存在するアミノ酸の人工的な化学アナ
ログであるアミノ酸ポリマー、ならびに天然に存在するアミノ酸ポリマーに適用
される。天然に存在するアミノ酸のそのようなアナログの本質的な性質は、タン
パク質の中に組み込まれたとき、そのタンパク質が、同じであるがすべて天然に
存在するアミノ酸からなるタンパク質に対して惹起される抗体に対して特異的に
反応性であることである。用語「ポリペプチド」、「ペプチド」および「タンパ
ク質」はまた、以下を含むがこれらに制限されない改変を含む:グリコシル化、
脂質結合、硫酸化、グルタミン酸残基のγ−カルボキシル化、ヒドロキシル化お
よびADP−リボシル化。周知かつ上記のように、ポリペプチドが必ずしも完全
に直鎖状でないことが認識される。例えば、ポリペプチドは、ユビキチン化の結
果として分岐し得、そしてポリペプチドは、一般的には翻訳後事象(天然のプロ
セシング事象および自然には生じない人為的操作によって引き起こされた事象を
含む)の結果として、分岐を伴うかまたは伴わない環状であり得る。環状ポリペ
プチド、分岐ポリペプチド、および分岐した環状ポリペプチドは、非翻訳自然プ
ロセスおよび完全合成的な方法によっても合成され得る。さらに、本発明は、本
発明のタンパク質のメチオニン含有アミノ末端改変体およびメチオニンのないア
ミノ末端改変体の両方の使用を意図する。
The terms “polypeptide,” “peptide” and “protein” are used interchangeably herein to refer to a polymer of amino acid residues. This term is 1
One or more amino acid residues apply to amino acid polymers, which are artificial chemical analogs of the corresponding naturally occurring amino acids, as well as to naturally occurring amino acid polymers. The essential property of such analogs of naturally occurring amino acids is that when incorporated into a protein, the antibody is raised against a protein consisting of the same but all naturally occurring amino acids Is specifically reactive with The terms "polypeptide", "peptide" and "protein" also include modifications including, but not limited to: glycosylation,
Lipid binding, sulphation, γ-carboxylation of glutamate residues, hydroxylation and ADP-ribosylation. As is well known and described above, it is recognized that polypeptides are not necessarily completely linear. For example, polypeptides can diverge as a result of ubiquitination, and polypeptides generally undergo post-translational events, including natural processing events and events caused by man-made operations that do not occur in nature. As a result, it may be cyclic with or without branching. Cyclic, branched, and branched cyclic polypeptides can also be synthesized by non-translated natural processes and fully synthetic methods. Further, the present invention contemplates the use of both methionine-containing and methionine-free amino-terminal variants of the proteins of the present invention.

【0046】 本明細書中で使用される場合、「プロモーター」は、転写の開始から上流にあ
り、そして転写を開始するためのRNAポリメラーゼおよび他のタンパク質の認
識および結合に関与するDNA領域に対する言及を含む。「植物プロモーター」
は、起源が植物細胞ではなくても、植物細胞の中で転写の開始が可能なプロモー
ターである。例示的な植物プロモーターとしては、以下から得られる植物プロモ
ーターが挙げられるがこれらに制限されない:植物、植物ウイルス、およびAg
robacteriumまたはRhizobiumのような、植物細胞の中で発
現する遺伝子を含む細菌。発生制御下にあるプロモーターの例としては、特定の
組織(例えば、葉、根、または種子)中で優先的に転写を開始するプロモーター
が挙げられる。そのようなプロモーターは、「組織優先的」と言及される。転写
を特定の組織中のみで開始するプロモーターは、「組織特異的」と言及される。
「細胞型」特異的プロモーターは、1つ以上の器官中の特定の細胞型(例えば、
根または葉の維管束細胞)において発現を主に駆動する。「誘導性」または「制
御」プロモーターは、環境的な制御下にあるプロモーターである。誘導性プロモ
ーターによる転写をもたらし得る環境条件の例としては、嫌気的条件または光の
存在が挙げられる。組織特異的、組織優先的、細胞型特異的および誘導性プロモ
ーターは、「非構成的」プロモーターのクラスを構成する。「構成的」プロモー
ターは、ほとんどの環境条件下で活性であるプロモーターである。
As used herein, “promoter” refers to a region of DNA that is upstream from the start of transcription and that is involved in the recognition and binding of RNA polymerase and other proteins to initiate transcription. including. "Plant promoter"
Is a promoter capable of initiating transcription in plant cells, even if the origin is not from plant cells. Exemplary plant promoters include, but are not limited to, plant promoters obtained from: plants, plant viruses, and Ag
A bacterium containing a gene expressed in a plant cell, such as Robacterium or Rhizobium. Examples of promoters under developmental control include promoters that preferentially initiate transcription in a particular tissue (eg, leaf, root, or seed). Such a promoter is referred to as "tissue-preferred." Promoters that initiate transcription only in a particular tissue are referred to as "tissue-specific".
A “cell type” -specific promoter is a particular cell type in one or more organs (eg,
It drives expression mainly in root or leaf vascular cells). An "inducible" or "regulated" promoter is a promoter that is under environmental control. Examples of environmental conditions that can effect transcription by an inducible promoter include anaerobic conditions or the presence of light. Tissue specific, tissue preferred, cell type specific and inducible promoters constitute a class of "non-constitutive" promoters. A "constitutive" promoter is a promoter that is active under most environmental conditions.

【0047】 用語「トウモロコシRAD51ポリペプチド」は、本発明のポリペプチドであ
り、そしてグリコシル化形態または非グリコシル化形態の1つ以上のアミノ酸配
列をいう。この用語はまた、そのフラグメント、改変体、ホモログ、対立遺伝子
または前駆体(例えば、プレプロタンパク質またはプロタンパク質)を含む。「
トウモロコシRAD51タンパク質」は、本発明のタンパク質であり、そしてト
ウモロコシRAD51ポリペプチドを包含する。
The term “corn RAD51 polypeptide” is a polypeptide of the invention and refers to one or more amino acid sequences in glycosylated or non-glycosylated form. The term also includes fragments, variants, homologs, alleles or precursors thereof (eg, preproprotein or proprotein). "
"Maize RAD51 protein" is a protein of the present invention and encompasses a corn RAD51 polypeptide.

【0048】 本明細書中で使用される場合「組換え体」は、異種核酸の導入によって改変さ
れた細胞もしくはベクターまたはそのように改変された細胞に由来する細胞に対
する言及を含む。従って、例えば、組換え細胞は、ネイティブ(非組換え体)形
態の細胞中で同一の形態で見出されない遺伝子を発現するか、または他の場合に
は異常に発現されるか、過少発現されるか、もしくは全く発現されないネイティ
ブ遺伝子を意図的な人為的介入の結果として発現する。本明細書中で使用される
場合用語「組換え体」は、意図的な人的介入なしに起こる変化のような、天然に
存在する事象(例えば、自然変異、自然形質転換/形質導入/転移)による細胞
またはベクターの変更は含まない。
As used herein, “recombinant” includes reference to a cell or vector that has been modified by the introduction of a heterologous nucleic acid or a cell derived from a cell so modified. Thus, for example, a recombinant cell expresses a gene that is not found in the same form in a cell in its native (non-recombinant) form, or is otherwise aberrantly or under-expressed. Native genes that are not expressed or are not expressed at all are the result of intentional artificial intervention. As used herein, the term “recombinant” refers to a naturally occurring event (eg, a spontaneous mutation, a spontaneous transformation / transduction / transposition), such as a change that occurs without intentional human intervention. ) Does not include cell or vector changes.

【0049】 本明細書中で使用される場合「組換え発現カセット」は、宿主細胞中で特定の
核酸の転写を可能にする一連の特異的核酸エレメントを有する、組換え的または
合成的に生成された、核酸構築物である。組換え発現カセットは、プラスミド、
染色体、ミトコンドリアDNA、プラスチドDNA、ウイルスまたは核酸フラグ
メント中に組み込まれ得る。代表的に、発現ベクターの組換え発現カセット部分
は、他の配列の中でも、転写されるべき核酸、およびプロモーターを含む。
[0049] As used herein, a "recombinant expression cassette" is a recombinantly or synthetically produced, having a series of specific nucleic acid elements that permit transcription of a particular nucleic acid in a host cell. Nucleic acid constructs. The recombinant expression cassette comprises a plasmid,
It can be integrated into chromosomes, mitochondrial DNA, plastid DNA, viruses or nucleic acid fragments. Typically, the recombinant expression cassette portion of an expression vector includes, among other sequences, the nucleic acid to be transcribed, and a promoter.

【0050】 用語「残基」または「アミノ酸残基」または「アミノ酸」は、タンパク質、ポ
リペプチド、またはペプチド(集合的には「タンパク質」)中に取り込まれるア
ミノ酸を言及するために本明細書中で交換可能に用いられる。このアミノ酸は、
天然に存在するアミノ酸であり得、そして他に限定されない限り、天然に存在す
るアミノ酸と類似の様式で機能し得る、天然のアミノ酸の非天然アナログを包含
し得る。
The term “residue” or “amino acid residue” or “amino acid” is used herein to refer to an amino acid that is incorporated into a protein, polypeptide, or peptide (collectively, “proteins”). Used interchangeably. This amino acid is
It can be a naturally occurring amino acid and, unless otherwise limited, can include non-natural analogs of the naturally occurring amino acids, which can function in a manner similar to the naturally occurring amino acids.

【0051】 用語「選択的にハイブリダイズする」は、ストリンジェントなハイブリダイゼ
ーション条件下での、非標的核酸配列に対するそのハイブリダイゼーションより
も、検出可能により大きな程度で(例えば、少なくともバックグラウンドの2倍
より高い)、かつ非標的核酸を実質的に排除するような、特定の核酸標的配列に
対する核酸配列のハイブリダイゼーションに対する言及を含む。選択的にハイブ
リダイズする配列は、互いに、代表的には、少なくとも約80%の配列同一性、
好ましくは90%の配列同一性、そして最も好ましくは100%の配列同一性(
すなわち、相補的)を有する。
The term “selectively hybridizes” refers to a detectable greater extent (eg, at least twice background) than its hybridization to non-target nucleic acid sequences under stringent hybridization conditions. Higher) and the reference to hybridization of the nucleic acid sequence to a particular nucleic acid target sequence, such as to substantially eliminate non-target nucleic acids. Selectively hybridizing sequences will have sequence identity to one another, typically of at least about 80%,
Preferably 90% sequence identity, and most preferably 100% sequence identity (
That is, it is complementary).

【0052】 用語「特異的に反応する」は、抗体と、この抗体の抗原結合部位によって認識
されるエピトープを有するタンパク質との間の結合反応に対する言及を含む。こ
の結合反応は、タンパク質および他の生物学的物質(biologic)の異質
な集団の存在の中で認識されるエピトープを有するタンパク質の存在を決定する
。従って、特定の免疫アッセイ条件下では、特定の抗体は、サンプル中に存在す
るこのエピトープを欠く実質的に全ての他の分析物よりも実質的に高い程度で(
例えば、少なくともバックグラウンドの2倍より高く)、認識されるエピトープ
を有する分析物に結合する。
The term “specifically reacts” includes reference to a binding reaction between an antibody and a protein having an epitope recognized by the antigen binding site of the antibody. This binding reaction determines the presence of a protein with an epitope that is recognized in the presence of a heterogeneous population of proteins and other biologicals. Thus, under certain immunoassay conditions, a particular antibody will have a substantially higher degree than substantially all other analytes lacking this epitope present in the sample (
(E.g., at least more than twice background) binds to the analyte having the recognized epitope.

【0053】 このような条件下での抗体に対する特異的結合は、特定のタンパク質について
のその特異性について選択される抗体を必要とし得る。例えば、本発明のポリペ
プチドに対して惹起された抗体は、本発明のポリペプチドと特異的に反応する抗
体を得るために選択され得る。免疫原として用いられるタンパク質は、ネイティ
ブな高次構造であり得るか、または直鎖状エピトープを提供するように変性され
得る。
[0053] Specific binding to an antibody under such conditions may require an antibody that is selected for its specificity for a particular protein. For example, antibodies raised against a polypeptide of the invention can be selected to obtain antibodies that specifically react with the polypeptide of the invention. Proteins used as immunogens can be in native conformation or can be modified to provide linear epitopes.

【0054】 種々の免疫アッセイ形式を用いて、特定のタンパク質(または他の分析物)と
特異的に反応する抗体を選択し得る。例えば、固相ELISA免疫アッセイは、
タンパク質と特異的に免疫反応性であるモノクローナル抗体を選択するために慣
用的に用いられる。選択的反応性を決定するために用いられ得る免疫アッセイ形
式および条件の説明については、HarlowおよびLane,Antibod
ies,A Laboratory Manual,Cold Spring
Harbor Publications,New York(1988)を参
照のこと。
A variety of immunoassay formats can be used to select antibodies that specifically react with a particular protein (or other analyte). For example, a solid phase ELISA immunoassay
It is routinely used to select monoclonal antibodies that are specifically immunoreactive with the protein. For a description of immunoassay formats and conditions that can be used to determine selective reactivity, see Harlow and Lane, Antibod.
ies, A Laboratory Manual, Cold Spring
See Harbor Publications, New York (1988).

【0055】 用語「ストリンジェントな条件」または「ストリンジェントなハイブリダイゼ
ーション条件」は、プローブが、他の配列よりも検出可能に高い程度(例えば、
少なくともバックグラウンドの2倍より高い)でその標的配列へハイブリダイズ
する条件への言及を含む。ストリンジェントな条件は、配列依存性であり、そし
て異なる環境では異なる。ハイブリダイゼーションおよび/または洗浄の条件の
ストリンジェンシ−を制御することにより、プローブに対して100%相補的で
ある標的配列が同定され得る(相同プロービング)。あるいは、ストリンジェン
シー条件は、配列におけるいくつかのミスマッチを可能にして、その結果、より
低い程度の類似性が検出されるように調整され得る(異種プロービング)。一般
的には、プローブは、長さが約1000ヌクレオチド未満であり、必要に応じて
、長さが500ヌクレオチド未満である。
The term “stringent conditions” or “stringent hybridization conditions” refers to the extent to which a probe is detectably higher than other sequences (eg,
Reference to conditions that hybridize to the target sequence at least at least twice background). Stringent conditions are sequence-dependent and will be different in different circumstances. By controlling the stringency of the hybridization and / or washing conditions, target sequences that are 100% complementary to the probe can be identified (homologous probing). Alternatively, stringency conditions can be adjusted to allow for some mismatches in the sequence, so that a lower degree of similarity is detected (heterologous probing). Generally, probes are less than about 1000 nucleotides in length, and optionally less than 500 nucleotides in length.

【0056】 代表的には、ストリンジェントな条件は、pH7.0〜8.3にて塩濃度が約
1.5M Naイオン未満、代表的には約0.01〜1.0M Naイオン濃度
(または他の塩)の条件であり、そして温度が、短いプローブ(例えば、10〜
50ヌクレオチド)については少なくとも約30℃および長いプローブ(例えば
、50ヌクレオチドより長い)については少なくとも約60℃である条件である
。ストリンジェントな条件はまた、不安定化剤(例えば、ホルムアミド)の添加
を用いて達成され得る。例示的な低ストリンジェンシー条件としては、37℃に
て30%〜35%ホルムアミド、1M NaCl、1% SDS(ドデシル硫酸
ナトリウム)の緩衝溶液を用いるハイブリダイゼーション、および50℃〜55
℃での1×〜2× SSC(20×SSC=3.0M NaCl/0.3M ク
エン酸三ナトリウム)での洗浄が挙げられる。例示的な中程度のストリンジェン
シー条件としては、37℃にて40%〜45%ホルムアミド、1M NaCl、
1% SDS中でのハイブリダイゼーション、および55℃〜60℃での0.5
×〜1× SSC中での洗浄が挙げられる。例示的な高ストリンジェンシー条件
としては、37℃での50%ホルムアミド、1M NaCl、1% SDS中で
のハイブリダイゼーション、および60℃〜65℃での0.1× SSC中での
洗浄が挙げられる。
Typically, stringent conditions are those wherein the salt concentration is less than about 1.5 M Na ion at pH 7.0-8.3, typically about 0.01-1.0 M Na ion concentration ( Or other salts), and the temperature is reduced by a short probe (eg, 10-
(50 nucleotides) and at least about 60 ° C. for long probes (eg, longer than 50 nucleotides). Stringent conditions may also be achieved with the addition of destabilizing agents such as formamide. Exemplary low stringency conditions include hybridization at 37 ° C. with a buffer solution of 30% to 35% formamide, 1 M NaCl, 1% SDS (sodium dodecyl sulfate), and 50 ° C. to 55 ° C.
Washing with 1 × to 2 × SSC at 20 ° C. (20 × SSC = 3.0 M NaCl / 0.3 M trisodium citrate). Exemplary moderate stringency conditions include 40% to 45% formamide at 37 ° C., 1M NaCl,
Hybridization in 1% SDS and 0.5 at 55-60 ° C.
× to 1 × washing in SSC. Exemplary high stringency conditions include hybridization in 50% formamide at 37 ° C., 1 M NaCl, 1% SDS, and washing in 0.1 × SSC at 60 ° C. to 65 ° C. .

【0057】 特異性は、代表的には、ハイブリダイゼーション後の洗浄の関数であり、重大
な因子は、最終洗浄溶液のイオン強度および温度である。DNA−DNAハイブ
リッドについては、Tmは、MeinkothおよびWahl,Anal.Bi
ochem.,138:267−284(1984)の方程式:Tm=81.5
℃+16.6(logM)+0.41(% GC)−0.61(%form)−
500/L(ここで、Mは1価のカチオンのモル濃度、%GCは、DNAにおけ
るグアノシンヌクレオチドおよびシトシンヌクレオチドのパーセンテージであり
、% formは、ハイブリダイゼーション溶液中のホルムアミドのパーセンテ
ージであり、そしてLは、塩基対におけるハイブリッドの長さである)から近似
され得る。Tmは、50%の相補的な標的配列が完全にマッチしたプローブにハ
イブリダイズする(規定されたイオン強度およびpHの下での)温度である。T m は、ミスマッチ1%ごとに約1℃減少する;従って、Tm、ハイブリダイゼーシ
ョンおよび/または洗浄条件は、所望の同一性の配列にハイブリダイズするよう
に調整され得る。例えば、90%以上の同一性を有する配列が求められる場合、
mは、10℃減少し得る。一般に、ストリンジェントな条件は、規定のイオン
強度およびpHでの特定の配列およびその相補体についての熱融解点(Tm)よ
りも約5℃低いように選択される。しかし、厳しいストリンジェントな条件は、
熱融解点(Tm)よりも1℃、2℃、3℃、または4℃低いハイブリダイゼーシ
ョンおよび/または洗浄を利用し得;中程度にストリンジェントな条件は、熱融
解点(Tm)よりも6℃、7℃、8℃、9℃、または10℃低いハイブリダイゼ
ーションおよび/または洗浄を利用し得る;低ストリンジェンシー条件は、熱融
解点(Tm)よりも11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、または20℃低
いハイブリダイゼーションおよび/または洗浄を利用し得る。この方程式、ハイ
ブリダイゼーション組成および洗浄組成、ならびに所望のTmを用いて、当業者
は、ハイブリダイゼーションおよび/または洗浄の溶液のストリンジェンシーの
バリエーションが、本質的に記載されていることを理解する。所望の程度のミス
マッチが45℃(水溶液)または32℃(ホルムアミド溶液)未満のTmをもた
らす場合、SSC濃度を増加させて、その結果、より高い温度が使用され得るよ
うにすることが好ましい。核酸のハイブリダイゼーションに対する大量の指針が
、Tijssen,Laboratory Techniques in Bi
ochemistry and Molecular Biology−Hyb
ridization with Nucleic Acid Probes,
第I部,第2章「Overview of principles of hy
bridization and the strategy of nucl
eic acid probe assays」,Elsevier,New
York(1993);およびCurrent Protocols in M
olecular Biology,第2章,Ausubelら編,Green
e Publishing and Wiley−Interscience,
New York(1995)に見出される。
Specificity is typically a function of post-hybridization washes,
Important factors are the ionic strength and temperature of the final wash solution. DNA-DNA hive
For lid, TmAre described in Meinkoth and Wahl, Anal. Bi
ochem. , 138: 267-284 (1984): Tm= 81.5
° C + 16.6 (logM) + 0.41 (% GC)-0.61 (% form)-
500 / L (where M is the molar concentration of monovalent cation and% GC is the DNA
Guanosine and cytosine nucleotides
% Form is the percentage of formamide in the hybridization solution
And L is the length of the hybrid in base pairs)
Can be done. TmIs a probe that perfectly matches 50% of the complementary target sequences.
The temperature at which hybridization occurs (under defined ionic strength and pH). T m Decreases about 1 ° C. for every 1% of mismatch; thus, Tm, Hybridis
The washing and / or washing conditions are such that they hybridize to sequences of the desired identity.
Can be adjusted to For example, when a sequence having 90% or more identity is required,
TmCan be reduced by 10 ° C. Generally, stringent conditions are defined
The thermal melting point (T.sub.T) for a particular sequence and its complement at strength and pHm)
About 5 ° C. lower. However, severe stringent conditions
Thermal melting point (Tm), 2 ° C, 3 ° C, or 4 ° C lower than
Medium and / or washing may be utilized;
Solution point (Tm6), 7 ° C., 8 ° C., 9 ° C., or 10 ° C. lower than
And / or washing; low stringency conditions may include thermal fusion.
Solution point (Tm11 ° C, 12 ° C, 13 ° C, 14 ° C, 15 ° C, or 20 ° C lower than
Hybridization and / or washing may be utilized. This equation, high
Hybridization and washing compositions, and the desired TmUsing a person skilled in the art
Is the stringency of the hybridization and / or washing solution.
Understand that the variations are essentially described. Desired degree of mistake
T below 45 ° C (aqueous solution) or 32 ° C (formamide solution)mWith
The SSC concentration is increased so that higher temperatures can be used.
Preferably. There is a great deal of guidance on nucleic acid hybridization
, Tijssen, Laboratory Technologies in Bi
Chemistry and Molecular Biology-Hyb
authorization with Nucleic Acid Probes,
Part I, Chapter 2, "Overview of principals of hy
bridging and the strategy of nucl
eic acid probe assays ", Elsevier, New
York (1993); and Current Protocols in M.
olecular Biology, Chapter 2, Ed. Ausubel et al., Green
e Publishing and Wiley-Interscience,
Found in New York (1995).

【0058】 本明細書中で使用される場合、「トランスジェニック植物」は、そのゲノム内
に異種ポリヌクレオチドを含む植物に対する言及を含む。一般に、異種ポリヌク
レオチドは、ゲノム内に安定に組み込まれ、その結果、このポリヌクレオチドは
、次の世代に受け継がれる。異種ポリヌクレオチドは、ゲノムに、単独で、また
は組換え発現カセットの一部として組み込まれ得る。「トランスジェニック」は
、本明細書中で、その遺伝子型が異種核酸の存在によって変更されている、任意
の細胞、細胞株、カルス、組織、植物の一部分、または植物を含むように用いら
れる(最初にそのように変更されたトランスジェニック、ならびに最初のトラン
スジェニックから有性交配または無性繁殖によって作製されるトランスジェニッ
クを含む)。用語「トランスジェニック」は、本明細書中で用いられる場合、従
来の植物育種法または天然に存在する事象(例えば、無作為他家授精、非組換え
ウイルス感染、非組換え細菌形質転換、非組換え転位、または自然変異)による
ゲノム(染色体または染色体外)の改変を含まない。
As used herein, “transgenic plant” includes reference to a plant that contains a heterologous polynucleotide in its genome. Generally, a heterologous polynucleotide is stably integrated into the genome, such that the polynucleotide is passed on to the next generation. Heterologous polynucleotides can be integrated into the genome, alone or as part of a recombinant expression cassette. "Transgenic" is used herein to include any cell, cell line, callus, tissue, plant part, or plant whose genotype has been altered by the presence of a heterologous nucleic acid ( (Including transgenics so modified initially, as well as transgenics produced by sexual crossing or asexual breeding from the original transgenics). The term “transgenic” as used herein, refers to conventional plant breeding methods or naturally occurring events (eg, random allogeneic insemination, non-recombinant viral infections, non-recombinant bacterial transformation, non-recombinant bacterial transformation, It does not include genome (chromosomal or extrachromosomal) modifications due to recombination or spontaneous mutation).

【0059】 本明細書中で使用される場合、「ベクター」は、宿主細胞のトランスフェクシ
ョンに使用される核酸であって、その中にポリヌクレオチドが挿入され得る核酸
に対する言及を含む。ベクターは、しばしばレプリコンであり得る。発現ベクタ
ーは、そのベクターに挿入された核酸の転写を可能にする。
As used herein, “vector” includes reference to a nucleic acid used for transfection of a host cell into which a polynucleotide can be inserted. Vectors can often be replicons. An expression vector allows transcription of a nucleic acid inserted into the vector.

【0060】 以下の用語を使用して、2つ以上の核酸またはポリヌクレオチドの間の配列の
関係を記載する:(a)「参照配列」、(b)「比較ウィンドウ」、(c)「配
列同一性」、(d)「配列同一性のパーセンテージ」、および(e)「実質的に
同一」。
The following terms are used to describe the sequence relationship between two or more nucleic acids or polynucleotides: (a) a “reference sequence”, (b) a “comparison window”, (c) a “sequence” "Identity", (d) "percentage of sequence identity", and (e) "substantially identical".

【0061】 (a)本明細書において使用される場合、「参照配列」は、配列比較について
基本として使用される規定された配列である。参照配列は、特定の配列のサブセ
ットまたはその全体であり得る(例えば、全長cDNAまたは遺伝子配列のセグ
メント、あるいは完全なcDNAまたは遺伝子配列として)。
(A) As used herein, a “reference sequence” is a defined sequence used as a basis for sequence comparison. A reference sequence can be a subset of the specified sequence or its entirety (eg, as a segment of a full-length cDNA or gene sequence, or as a complete cDNA or gene sequence).

【0062】 (b)本明細書中で使用される場合、「比較ウィンドウ」は、ポリヌクレオチ
ド/ポリペプチド配列の連続しかつ特定のセグメントに対する参照を含み、ここ
で、ポリヌクレオチド/ポリペプチド配列は、参照配列と比較され得、そしてこ
こで、比較ウィンドウにおけるポリヌクレオチド/ポリペプチド配列の部分は、
2つの配列の最適なアラインメントのために、参照配列(これは付加も欠失も含
まない)と比較して、付加または欠失(すなわち、ギャップ)を含み得る。一般
的に、比較ウィンドウは、少なくとも20の連続したヌクレオチド/アミノ酸座
残基の長さであり、そして必要に応じて、30、40、50、100以上であり
得る。当業者は、ポリヌクレオチド/ポリペプチド配列中にギャップを含むこと
に起因する参照配列に対する高い類似性を回避するために、ギャップペナルティ
ーが、代表的に、導入され、そして適合の数から減算されることを理解する。
(B) As used herein, a “comparison window” includes references to contiguous and specific segments of a polynucleotide / polypeptide sequence, where the polynucleotide / polypeptide sequence is Can be compared to a reference sequence, wherein the portion of the polynucleotide / polypeptide sequence in the comparison window is
For optimal alignment of the two sequences, it may contain additions or deletions (ie, gaps) as compared to a reference sequence, which contains no additions or deletions. Generally, the comparison window is at least 20 contiguous nucleotides / amino acid residue in length, and can be 30, 40, 50, 100 or more, as needed. One of skill in the art will appreciate that gap penalties are typically introduced and subtracted from the number of matches to avoid high similarity to the reference sequence due to inclusion of gaps in the polynucleotide / polypeptide sequence Understand that.

【0063】 比較のための配列のアラインメントの方法は、当該分野において周知である。
比較のための配列の最適なアラインメントは、以下によって行われ得る:Smi
thおよびWaterman、Adv.Appl.Math.2:482(19
81)の局所相同性アルゴリズム;NeedlemanおよびWunsch,J
.Mol.Biol.48:443(1970)の相同性アラインメントアルゴ
リズム;PearsonおよびLipman、Proc.Natl.Acad.
Sci.85:2444(1988)の類似性についての検索方法;以下を含む
がそれらに限定されない、これらのアルゴリズムのコンピューターによる実行:
Intelligenetics,Mountain View,Califo
rniaによるPC/GeneプログラムのCLUSTAL;Wisconsi
n Genetics Software Package、Genetics
Computer Group(GCG)、575 Science Dr.
,Madison、Wisconsin、USAのGAP、BESTFIT、B
LAST、FASTAおよびTFASTA;CLUSTALプログラムは、以下
により十分に記載される:HigginsおよびSharp、Gene 73:
237−244(1988);HigginsおよびSharp、CABIOS
5:151−153(1989);Corpetら、Nucleic Aci
ds Research 16:10881−90(1988);Huangら
、Computer Applications in the Biosci
ences 8:155−65(1992)ならびにPearsonら、Met
hods in Molecular Biology 24:307−331
(1994)。
Methods for alignment of sequences for comparison are well-known in the art.
Optimal alignment of sequences for comparison can be performed by: Smi
th and Waterman, Adv. Appl. Math. 2: 482 (19
81) Local homology algorithm; Needleman and Wunsch, J
. Mol. Biol. 48: 443 (1970); Pearson and Lipman, Proc. Natl. Acad.
Sci. 85: 2444 (1988); Computerized implementation of these algorithms, including, but not limited to:
Intelligenetics, Mountain View, Califo
PC / Gene program CLUSTAL by rnia; Wisconsi
n Genetics Software Package, Genetics
Computer Group (GCG), 575 Science Dr.
, Madison, Wisconsin, USA GAP, BESTFIT, B
LAST, FASTA and TFASTA; the CLUSTAL program is more fully described as follows: Higgins and Sharp, Gene 73:
237-244 (1988); Higgins and Sharp, CABIOS.
5: 151-153 (1989); Corpet et al., Nucleic Aci.
ds Research 16: 10881-90 (1988); Huang et al., Computer Applications in the Biosci.
accesses 8: 155-65 (1992) and Pearson et al., Met.
hods in Molecular Biology 24: 307-331
(1994).

【0064】 データベース類似性検索に使用され得るプログラムのBLASTファミリーは
、以下を含む:ヌクレオチドデータベース配列に対するヌクレオチド問い合わせ
配列についてのBLASTN;タンパク質データベース配列に対するに対するヌ
クレオチド問い合わせ配列についてのBLASTX;タンパク質データベース配
列に対するタンパク質問い合わせ配列についてのBLASTP;ヌクレオチドデ
ータベース配列に対するタンパク質問い合わせ配列についてのTBLASTN;
およびヌクレオチドデータベース配列に対するヌクレオチド問い合わせ配列につ
いてのTBLASTX。Current Protocols in Mole
cular Biology、第19章、Ausubelら編、Greene
Publishing and Wiley−Interscience、Ne
w York(1995)を参照のこと。
The BLAST family of programs that can be used for database similarity searches include: BLASTN for nucleotide query sequences against nucleotide database sequences; BLASTX for nucleotide query sequences against protein database sequences; protein query against protein database sequences BLASTP for sequences; TBLASTN for protein query sequences against nucleotide database sequences;
And TBLASTX for nucleotide query sequences against nucleotide database sequences. Current Protocols in Mole
Cultural Biology, Chapter 19, Ausubel et al., Greene
Publishing and Wiley-Interscience, Ne
See w York (1995).

【0065】 BLAST分析を実施するためのソフトウェアは、公的に入手可能である(例
えば、National Center for Biotechnology
Information(http://www.ncbi.nlm.nih
.gov/)を通して)。このアルゴリズムは、問い合わせ配列中の長さWの短
いワードを同定することにより高スコアの配列対(HSP)を最初に同定するこ
とを含み、これは、データベース配列中の同じ長さのワードと整列される場合、
いくらかの正の値の閾値スコアTと一致するかまたはこの閾値スコアTを満たす
かのどちらかである。Tは、隣接ワードスコア閾値として言及される。これら初
期隣接ワードヒットは、ワードを含むより長いHSPを見出す探索の開始に対す
る種として作用する。次いで、累積アラインメントスコアが増加し得る限り、ワ
ードヒットは、各配列に添って両方の方向に伸長される。累積スコアは、ヌクレ
オチド配列については、パラメーターM(一対の一致した残基に対するリワード
(reward)スコア;常に0を超える)およびN(ミスマッチ残基に対する
ペナルティースコア;常に0未満)を用いて計算される。アミノ酸配列について
は、スコアリングマトリクスは、累積スコアを計算するために用いられる。各方
向へのワードヒットの伸長は、以下の場合停止される:累積アラインメントスコ
アがその最大達成値から量X減少した場合;1つ以上の負のスコアリング残基ア
ラインメントの蓄積によって累積スコアがゼロ以下になる場合;または配列のい
ずれかの末端に到達した場合。BLASTアルゴリズムパラメーターW、T、お
よびXは、アラインメントの感度および速度を決定する。BLASTNプログラ
ム(ヌクレオチド配列について)は、11のワード長(W)、10の期待値(E
)、100のカットオフ、M=5、N=−4、および両鎖の比較をデフォルトと
して使用する。アミノ酸配列についてBLASTPプログラムは、3のワード長
(W)、10の期待値(E)、およびBLOSUM62スコアリングマトリクス
をデフォルトとして使用する(HenikoffおよびHenikoff(19
89)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89:10915を参
照のこと)。
Software for performing BLAST analysis is publicly available (eg, National Center for Biotechnology).
Information (http: //www.ncbi.nlm.nih
. gov /)). The algorithm involves first identifying a high-scoring sequence pair (HSP) by identifying short words of length W in the query sequence, which aligns with words of the same length in the database sequence. If
Either it matches or satisfies some positive threshold score T. T is referred to as the neighborhood word score threshold. These initial neighbor word hits act as seeds for the start of the search to find longer HSPs containing the word. The word hits are then extended in both directions along each sequence, as long as the cumulative alignment score can be increased. Cumulative scores are calculated for nucleotide sequences using the parameters M (reward score for a pair of matched residues; always greater than 0) and N (penalty score for mismatched residues; always less than 0). . For amino acid sequences, a scoring matrix is used to calculate the cumulative score. The expansion of word hits in each direction is halted if: the cumulative alignment score decreases by an amount X from its maximum attainment; the cumulative score becomes zero due to the accumulation of one or more negative scoring residue alignments. If; or if either end of the sequence is reached. The BLAST algorithm parameters W, T, and X determine the sensitivity and speed of the alignment. The BLASTN program (for nucleotide sequences) has a word length (W) of 11, an expected value (E
), A cutoff of 100, M = 5, N = -4, and a comparison of both strands is used as default. For amino acid sequences, the BLASTP program uses as defaults a wordlength (W) of 3, an expectation (E) of 10, and a BLOSUM62 scoring matrix (Henikoff and Henikoff (19).
89) Proc. Natl. Acad. Sci. ScL USA 89: 10915).

【0066】 パーセント配列同一性を計算することに加えて、BLASTアルゴリズムは、
2つの配列の間の類似性の統計的分析も実施する(例えば、Karlinおよび
Altschul,Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA 90:
5873−5877(1993)を参照のこと)。BLASTアルゴリズムによ
って与えられる類似性の1つの尺度は、最小合計確率(P(N))であり、これ
は2つのヌクレオチドまたはアミノ酸の配列の間の一致が偶然起こる確率の指標
を与える。
In addition to calculating percent sequence identity, the BLAST algorithm
Statistical analysis of similarity between the two sequences is also performed (eg, Karlin and Altschul, Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 90:
5873-5877 (1993)). One measure of similarity provided by the BLAST algorithm is the minimum total probability (P (N)), which gives an indication of the probability that a match between two nucleotide or amino acid sequences will occur by chance.

【0067】 BLAST検索は、タンパク質がランダム配列としてモデル化され得ると仮定
する。しかし、多くの実際のタンパク質は、ランダムでない配列の領域を含み、
これはホモポリマーの区域、短い反復、または1つ以上のアミノ酸が豊富な領域
であり得る。このように複雑性が低い領域は、たとえそのタンパク質の他の領域
が全く異なるとしても、関係のないタンパク質の間で整列され得る。多くの低複
雑性フィルタープログラムは、このような複雑性が低いアラインメントを減らす
ために用いられ得る。例えば、SEG(WootenおよびFederhen、
Comput.Chem.、17:149−163(1993))およびXNU
(ClaverieおよびStates、Comput.Chem.、17:1
91−201(1993)低複雑性フィルターは、単独で、または組み合わせて
用いられ得る。
[0067] BLAST searches assume that proteins can be modeled as random sequences. However, many actual proteins contain regions of non-random sequence,
This can be an area of homopolymer, a short repeat, or a region rich in one or more amino acids. Such low complexity regions can be aligned between unrelated proteins, even if other regions of the protein are quite different. Many low complexity filter programs can be used to reduce such low complexity alignments. For example, SEG (Woten and Federhen,
Comput. Chem. , 17: 149-163 (1993)) and XNU.
(Claverie and States, Comput. Chem., 17: 1.
91-201 (1993) low complexity filters can be used alone or in combination.

【0068】 GAPはまた、本発明のポリヌクレオチドまたはポリペプチドと参照配列とを
比較するために使用され得る。GAPは、一致の数を最大化し、かつギャップの
数を最小化する2つの完全配列のアライメントを見出すために、Needlem
anおよびWunsch(J.Mol.Biol.48:443〜453,19
70)のアルゴリズムを使用する。GAPは、全ての可能性のあるアライメント
およびギャップの位置を考慮し、そして最大の一致した塩基および最小のギャッ
プでアライメントを作製する。これは、一致した塩基の単位において、ギャップ
作成ペナルティー(gap creation penalty)およびギャッ
プ伸長ペナルティー(gap extension penalty)の提供を
可能にする。GAPは、その挿入する各ギャップに対する一致のギャップ作成ペ
ナルティー数の利益を得なければならない。ゼロより大きいギャップ伸長ペナル
ティーが選択される場合、さらに、GAPは、(ギャップの長さ)×(ギャップ
伸長ペナルティー)という挿入された各ギャップについて利益を得なければなら
ない。ギャップ作成ペナルティのデフォルト値およびギャップ伸長ペナルティの
デフォルト値は、タンパク質配列についてのWisconsin Geneti
cs Software Packageの第10版中ではそれぞれ8および2
である。ヌクレオチド配列については、ギャップ作成ペナルティのデフォルトは
50であるが、ギャップ伸長ペナルティのデフォルトは3である。ギャップ作成
ペナルティーおよびギャップ伸長ペナルティーは、0〜200からなる整数の群
より選択される整数として表現され得る。従って、例えば、ギャップ作成ペナル
ティーおよびギャップ伸長ペナルティーは、それぞれ独立して、0、1、2、3
、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、65
以上であり得る。
GAP can also be used to compare a polynucleotide or polypeptide of the invention to a reference sequence. GAP uses Needlem to find an alignment of the two complete sequences that maximizes the number of matches and minimizes the number of gaps.
an and Wunsch (J. Mol. Biol. 48: 443-453, 19).
70). GAP considers all possible alignments and gap locations, and creates an alignment with the largest matched bases and the smallest gap. This allows for the provision of gap creation penalties and gap extension penalties in units of matched bases. The GAP must benefit from the number of matching gap creation penalties for each gap it inserts. If a gap extension penalty greater than zero is chosen, then the GAP must benefit for each inserted gap of (gap length) * (gap extension penalty). The default values for the gap creation penalty and the gap extension penalty are the Wisconsin Geneti for protein sequences.
8 and 2 respectively in the 10th edition of the cs Software Package
It is. For nucleotide sequences, the gap creation penalty defaults to 50, while the gap extension penalty defaults to three. The gap creation penalty and gap extension penalty can be expressed as an integer selected from the group of integers consisting of 0-200. Thus, for example, the gap creation penalty and gap extension penalty are each independently 0, 1, 2, 3
, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 65
Or more.

【0069】 GAPは、最良のアラインメントのファミリーの1つのメンバーを表す。この
ファミリーには多くのメンバーがあり得るが、他のどのメンバーも良い品質を有
さない。GAPは、アラインメントについて4つのメリットの形態を示す:品質
、割合、同一性、および類似性。品質は、配列を整列させるために最大化された
測定基準である。割合は、より短いセグメント中の塩基数で割った品質である。
パーセント同一性は、実際に一致した記号のパーセントである。パーセント類似
性は、類似する記号のパーセントである。ギャップの向かいの記号は無視される
。類似性は、一対の記号に対するスコアリングマトリクス値が類似性の閾値であ
る0.50以上である場合、スコア付けされる。Wisconsin Gene
tics Software Packageの第10版中で使用されるスコア
リングマトリクスは、BLOSUM62である(HenikoffおよびHen
ikoff(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 89
:10915を参照のこと)。
GAP represents one member of the best aligned family. This family can have many members, but none of the other members have good quality. GAP shows four forms of merit for alignment: quality, proportion, identity, and similarity. Quality is a maximized metric for aligning sequences. The ratio is the quality divided by the number of bases in the shorter segment.
Percent identity is the percentage of symbols that actually matched. Percent similarity is the percentage of similar symbols. Symbols across the gap are ignored. Similarity is scored if the scoring matrix value for a pair of symbols is greater than or equal to the similarity threshold of 0.50. Wisconsin Gene
The scoring matrix used in the tenth edition of the tics Software Package is BLOSUM62 (Henikoff and Hen
ikoff (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89
: 10915).

【0070】 他に示されない限り、本明細書中に提供される配列同一性/類似性の値は、デ
フォルトパラメーターを使用してBLAST 2.0のプログラム一式を用いて
得られた値(Altschulら、Nucleic Acids Res.25
:3389−3402、1997;Altschulら、J.Mol.Bio.
215:403−410,1990)、またはデフォルトパラメーターを使用す
るGAPプログラムを使用して得られた値(Wisconsin Geneti
cs Software Package,Genetics Compute
r Group(GCG),575 Science Dr.,Madison
,Wisconsin 、USAを参照のこと)をいう。
Unless otherwise indicated, sequence identity / similarity values provided herein are those obtained using the BLAST 2.0 suite of programs using the default parameters (Altschul et al.). , Nucleic Acids Res. 25
: 3389-3402, 1997; Altschul et al. Mol. Bio.
215: 403-410, 1990) or values obtained using a GAP program using default parameters (Wisconsin Geneti).
cs Software Package, Genetics Compute
r Group (GCG), 575 Science Dr. , Madison
, Wisconsin, USA).

【0071】 (c)本明細書中で使用される場合、「配列同一性」または「同一性」は、2
つの核酸配列またはポリペプチド配列の状況において、特定の比較ウィンドウに
ついての最大の一致についてアラインメントされた場合、同じである2つの配列
の残基に対する言及を含む。配列同一性のパーセンテージが、タンパク質に関し
て使用される場合、同一でない残基位置が、しばしば保存的アミノ酸置換により
異なることが認識される。ここでアミノ酸残基は、類似の化学特性(例えば、電
荷または疎水性)を有する他のアミノ酸残基で置換され、それゆえ、分子の機能
特性が変化しない。配列が保存的置換において異なる場合、配列同一性のパーセ
ントは、置換の保存的性質について補正するように上方に調整され得る。そのよ
うな保存的置換により異なる配列は、「配列類似性」または「類似性」を有する
といわれる。この調整を行なう手段は、当業者に周知である。代表的に、これは
、全体的なミスマッチではなく一部として保存的置換をスコア付けし、それによ
り、配列同一性のパーセンテージを増加させることを含む。従って、例えば、同
一のアミノ酸に1のスコアを与え、そして非保存的置換に0のスコアを与える場
合、保存的置換には0と1との間のスコアが与えられる。保存的置換のスコア付
けは、例えば、MeyersおよびMiller、Computer Appl
ic.Biol.Sci.、4:11−17(1988)のアルゴリズムにより
、例えば、プログラムPC/GENE(Intelligenetics、Mo
untain View、California、USA)において実行される
ように算出される。
(C) As used herein, “sequence identity” or “identity” is 2
In the context of two nucleic acid or polypeptide sequences, references to residues of two sequences that are the same when aligned for maximum match for a particular comparison window are included. When percentage sequence identity is used for proteins, it is recognized that non-identical residue positions often differ due to conservative amino acid substitutions. Here, an amino acid residue is replaced with another amino acid residue having similar chemical properties (eg, charge or hydrophobicity), and thus does not alter the functional properties of the molecule. If the sequences differ in conservative substitutions, the percent sequence identity may be adjusted upwards to correct for the conservative nature of the substitution. Sequences that differ by such conservative substitutions are said to have "sequence similarity" or "similarity." Means for making this adjustment are well-known to those of skill in the art. Typically, this involves scoring conservative substitutions as part rather than overall mismatches, thereby increasing the percentage of sequence identity. Thus, for example, if the same amino acid is given a score of 1 and a non-conservative substitution is given a score of 0, the conservative substitution is given a score between 0 and 1. Scoring of conservative substitutions is described, for example, in Meyers and Miller, Computer Appl.
ic. Biol. Sci. 4: 11-17 (1988), for example, the program PC / GENE (Intelligenetics, Mo.)
(Untain View, California, USA).

【0072】 (d)本明細書中で使用される場合、「配列同一性のパーセンテージ」は、比
較ウィンドウについて最適にアラインメントされた2つの配列を比較することに
より決定された値を意味し、ここで、比較ウィンドウにおけるポリヌクレオチド
配列の部分は、二つの配列の至適なアラインメントについて、参照配列(これは
、付加も欠失も含まない)と比較した場合に、付加または欠失(すなわち、ギャ
ップ)を含み得る。パーセンテージは、同一の核酸塩基またはアミノ酸残基が、
両方の配列において現れる位置の数を決定してマッチした位置の数を得ること、
一致した位置の数を、比較ウィンドウにおける位置の総数によって除算すること
、および配列同一性のパーセンテージを得るために、その結果に100をかける
ことにより算出される。
(D) As used herein, “percentage of sequence identity” means a value determined by comparing two sequences that are optimally aligned for a comparison window. In that, the portion of the polynucleotide sequence in the comparison window indicates that for an optimal alignment of the two sequences, when compared to a reference sequence (which does not include any additions or deletions), ). The percentage is that the same nucleobase or amino acid residue is
Determining the number of positions that appear in both sequences to obtain the number of matched positions;
It is calculated by dividing the number of matched positions by the total number of positions in the comparison window and multiplying the result by 100 to get the percentage sequence identity.

【0073】 (e)(i)ポリヌクレオチド配列の、用語「実質的同一性」は、ポリヌクレ
オチドが、標準的なパラメーターを使用する、記載されるアラインメントプログ
ラムの一つを使用して参照配列と比較して、少なくとも70%の配列同一性、好
ましくは少なくとも80%、さらに好ましくは少なくとも90%、そして最も好
ましくは少なくとも95%の配列同一性を有する配列を含むことを意味する。当
業者は、これらの値が、コドンの縮重、アミノ酸類似性、リーディングフレーム
の位置決めなどを考慮することにより、二つのヌクレオチド配列によってコード
されるタンパク質の対応する同一性を決定するために適切に調整され得ることを
認識する。これらの目的のためのアミノ酸配列の実質的な同一性は、通常、少な
くとも60%、より好ましくは少なくとも70%、80%、90%、そして最も
好ましくは少なくとも95%の配列同一性を意味する。
(E) (i) The term “substantial identity” of a polynucleotide sequence means that the polynucleotide is identical to the reference sequence using one of the described alignment programs using standard parameters. By comparison, it is meant to include sequences having at least 70% sequence identity, preferably at least 80%, more preferably at least 90%, and most preferably at least 95% sequence identity. One of skill in the art will appreciate that these values can be used to determine the corresponding identity of the proteins encoded by the two nucleotide sequences, taking into account codon degeneracy, amino acid similarity, reading frame positioning, and the like. Recognize that it can be adjusted. Substantial identity of amino acid sequences for these purposes usually means at least 60%, more preferably at least 70%, 80%, 90%, and most preferably at least 95% sequence identity.

【0074】 ヌクレオチド配列が実質的に同一である別の指標は、二つの分子が、ストリン
ジェントな条件下で、互いにハイブリダイズするか否かである。しかし、ストリ
ンジェントな条件下で互いにハイブリダイズしない核酸は、それらがコードする
ポリペプチドが実質的に同一である場合には、なお実質的に同一である。これは
、例えば、核酸のコピーが、遺伝暗号により許容される最大のコドン縮重を使用
して作成される場合に生じ得る。二つの核酸配列が、実質的に同一である一つの
指標は、第一の核酸がコードするポリペプチドが、第二の核酸によりコードされ
るポリペプチドと、免疫学的に交差反応性であることである。
Another indicator that the nucleotide sequences are substantially identical is whether the two molecules hybridize to each other under stringent conditions. However, nucleic acids that do not hybridize to each other under stringent conditions are still substantially identical if the polypeptides they encode are substantially identical. This can occur, for example, if a copy of the nucleic acid is made using the maximum codon degeneracy permitted by the genetic code. One indication that two nucleic acid sequences are substantially identical is that the polypeptide encoded by the first nucleic acid is immunologically cross-reactive with the polypeptide encoded by the second nucleic acid It is.

【0075】 (e)(ii)用語「実質的に同一」は、ペプチドの状況において、ペプチド
が、参照配列に対して、少なくとも70%の配列同一性、特定の比較ウィンドウ
についての参照配列に対して、好ましくは80%、より好ましくは85%、最も
好ましくは少なくとも90%または95%の配列同一性を有する配列を含むこと
示す。必要に応じて、至適アラインメントは、NeedlemanおよびWun
sch、J.Mol.Biol.48:443(1970)の相同性アラインメ
ントアルゴリズムを用いて実施される。二つのペプチド配列が、実質的に同一で
あることの指標は、一つのペプチドが、第二のペプチドに対して惹起された抗体
と免疫学的に反応性であることである。従って、ペプチドは、例えば、二つのペ
プチドが、保存的置換によってのみ異なる場合、第二のペプチドに対して実質的
に同一である。「実質的に類似」であるペプチドは、同一でない残基位置が、保
存的アミノ酸変化によって異なり得ることを除いて、上記のような配列を共有す
る。
(E) (ii) The term “substantially identical” in the context of a peptide means that the peptide has at least 70% sequence identity to the reference sequence, to the reference sequence for a particular comparison window And preferably contains 80%, more preferably 85%, and most preferably at least 90% or 95% sequence identity. If necessary, the optimal alignment is Needleman and Wun
sch, J. et al. Mol. Biol. 48: 443 (1970), using the homology alignment algorithm. An indication that two peptide sequences are substantially identical is that one peptide is immunologically reactive with antibodies raised against the second peptide. Thus, a peptide is substantially identical to a second peptide, for example, where the two peptides differ only by conservative substitutions. Peptides that are "substantially similar" share a sequence as described above, except that residue positions that are not identical may differ due to conservative amino acid changes.

【0076】 (発明の詳細な説明) (概要) 本発明は、とりわけ、植物中の本発明のポリヌクレオチドおよびポリペプチド
のレベルを調節する(すなわち、増加または減少させる)ための組成物および方
法を提供する。特に、本発明のポリヌクレオチドおよびポリペプチドは、発生段
階において、組織中で、および/または量で一時的にまたは空間的に発現され得
、これは、組換え操作されていない植物には特徴的ではない。従って、本発明は
、植物において、組換え効率または形質転換効率の制御のような例示的な適用に
おいて有用性を提供する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Overview The present invention provides, inter alia, compositions and methods for modulating (ie, increasing or decreasing) the levels of polynucleotides and polypeptides of the invention in plants. provide. In particular, the polynucleotides and polypeptides of the present invention can be expressed transiently or spatially in development, in tissues, and / or in amounts, which is characteristic of non-recombinantly engineered plants. is not. Thus, the present invention provides utility in exemplary applications, such as controlling recombination or transformation efficiency in plants.

【0077】 本発明はまた、遺伝子転写物の検出、定量、または、単離におけるプローブま
たは増幅プライマーとして使用するための、本発明の遺伝子に対して十分な長さ
および相補性のポリヌクレオチドを含む、単離された核酸を提供する。例えば、
本発明の単離された核酸は、所望のトランスジェニック植物についてのスクリー
ニングにおけるmRNAレベルの欠乏を検出する際にプローブとして、遺伝子中
の変異(例えば、置換、欠失、または付加)を検出するために、化合物のスクリ
ーニングアッセイにおける酵素活性の発現型の上方制御または変化のモニタリン
グのために、遺伝子の多数の対立遺伝子改変体(多型性)、オルソログ、または
パラログの検出のために、または真核生物細胞における部位指向性変異誘発のた
めに使用され得る(例えば、米国特許第5,565,350号を参照のこと)。
本発明の単離された核酸はまた、それらのコードされたポリペプチドの組換え発
現のために、または抗体の調製および/もしくはスクリーニングにおける免疫原
として使用するために、使用され得る。本発明の単離された核酸はまた、宿主細
胞、組織、または植物中の本発明の一つ以上の遺伝子のセンス抑制またはアンチ
センス抑制における使用に用いられ得る。本発明の単離された核酸に対して、結
合、インターカレート化、切断、および/または架橋する化学薬剤の付着はまた
、転写または翻訳の調節に使用され得る。
The present invention also includes polynucleotides of sufficient length and complementarity to the genes of the present invention for use as probes or amplification primers in the detection, quantification, or isolation of gene transcripts. And an isolated nucleic acid. For example,
The isolated nucleic acids of the invention can be used as a probe to detect mutations (eg, substitutions, deletions, or additions) in a gene as a probe in detecting a deficiency in mRNA levels in a screen for the desired transgenic plant. In addition, for the detection of multiple allelic variants (polymorphisms), orthologs, or paralogs of a gene, for monitoring up-regulation or changes in the phenotype of enzyme activity in compound screening assays, or for eukaryotes It can be used for site-directed mutagenesis in biological cells (see, for example, US Pat. No. 5,565,350).
The isolated nucleic acids of the invention can also be used for recombinant expression of their encoded polypeptides or for use as immunogens in antibody preparation and / or screening. The isolated nucleic acids of the invention can also be used for use in sense suppression or antisense suppression of one or more genes of the invention in a host cell, tissue, or plant. The attachment of chemical agents that bind, intercalate, cleave, and / or crosslink to the isolated nucleic acids of the present invention can also be used to regulate transcription or translation.

【0078】 本発明はまた、本発明のポリペプチド(例えば、プレプロ酵素、プロ酵素、ま
たは酵素)を含む単離されたタンパク質を提供する。本発明はまた、本発明のポ
リペプチド由来の少なくとも一つのエピトープを含むタンパク質を提供する。本
発明のタンパク質は、酵素機能の酵素アゴニストもしくは酵素アンタゴニストに
ついてのアッセイにおいて、または本発明のタンパク質と特異的に免疫反応性の
抗体を得るための免疫原もしくは抗原としての使用のために用いられ得る。その
ような抗体は、発現レベルについてのアッセイにおいて発現ライブラリーからの
本発明の核酸の同定および/もしくは単離のために、他の種からの相同ポリペプ
チドの同定のために、または本発明のポリペプチドの精製のために使用され得る
The present invention also provides an isolated protein comprising a polypeptide of the invention (eg, a preproenzyme, proenzyme, or enzyme). The present invention also provides a protein comprising at least one epitope derived from the polypeptide of the present invention. The proteins of the invention may be used in assays for enzyme agonists or antagonists of enzyme function, or for use as immunogens or antigens to obtain antibodies specifically immunoreactive with the proteins of the invention. . Such antibodies may be used for the identification and / or isolation of the nucleic acids of the invention from expression libraries in assays for expression levels, for the identification of homologous polypeptides from other species, or of the invention. It can be used for polypeptide purification.

【0079】 本発明の単離された核酸およびポリペプチドは、特にHordeum、Sec
ale、Triticum、Sorghum(例えば、S.bicolor)、
Oryza,AvenaおよびZea(例えば、Z.mays)を含むGram
ineae科の種のような単子葉植物において、広範囲の植物種に渡って使用さ
れ得る。本発明の単離された核酸およびタンパク質はまた、下記の属由来の種に
使用され得る:Cucurbita、Rosa、Vitis、Juglans、
Fragaria、Lotus、Medicago、Onobrychis、T
rifolium、Trigonella、Vigna、Citrus、Lin
um、Geranium、Manihot、Daucus、Arabidops
is、Brassica、Raphanus、Sinapis、Atropa、
Capsicum、Datura、Hyoscyamus、Lycopersi
con、Nicotiana、Solanum、Petunia、Digita
lis、Majorana、Ciahorium、Helianthus、La
ctuca、Bromus、Asparagus、Antirrhinum、H
eterocallis、Nemesis、Pelargonium、Pani
eum、Pennisetum、Ranunculus、Senecio、Sa
lpiglossis、Cucumis、Browaalia、Glycine
、Pisum、Phaseolus、およびLolium。
[0079] The isolated nucleic acids and polypeptides of the present invention include those described in particular by Hordeum, Sec.
are, Triticum, Sorghum (eg, S. bicolor),
Gram including Oryza, Avena and Zea (eg, Z. mays)
In monocotyledonous plants, such as species of the ineae family, it can be used across a wide range of plant species. The isolated nucleic acids and proteins of the present invention may also be used on species from the following genera: Cucurbita, Rosa, Vitis, Juglans,
Fragaria, Lotus, Medicago, Onobrychis, T
Rifolium, Trigonella, Vigna, Citrus, Lin
um, Geranium, Manihot, Daucus, Arabidops
is, Brassica, Raphanus, Sinapis, Atropa,
Capsicum, Data, Hyoscyamus, Lycopersi
con, Nicotiana, Solanum, Petunia, Digita
lis, Majorana, Ciahorium, Helianthus, La
ctuca, Bromus, Asparagus, Antirrhinum, H
heterocallis, Nemesis, Pelargonium, Pani
eum, Pennisetum, Ranunculus, Senecio, Sa
lpilossis, Cucumis, Browaria, Glycine
, Pisum, Phaseolus, and Lolium.

【0080】 (核酸) 本発明は、とりわけ、本発明のポリヌクレオチドを含む、RNA、DNA、な
らびにそれらのアナログおよび/またはキメラの単離された核酸を提供する。
(Nucleic Acid) The present invention provides, inter alia, isolated nucleic acids of RNA, DNA, and analogs and / or chimeras thereof, including the polynucleotides of the present invention.

【0081】 本発明のポリヌクレオチドは、以下を含む: (a)配列番号2、4、6のポリペプチド、ならびにそれらの保存的に改変さ
れた改変体および多型の改変体をコードするポリヌクレオチドであって、配列番
号1、3、5の例示的なポリヌクレオチドを含むポリヌクレオチド(本発明のポ
リヌクレオチド配列はまた、アメリカンタイプカルチャーコレクション(Ame
rican Type Culture Collection)(ATCC)
で寄託され、そして登録番号207181を割当てられたプラスミドに含まれる
ようなトウモロコシ(maize)RAD51ポリヌクレオチド配列を含む)。
The polynucleotides of the present invention include: (a) polynucleotides encoding the polypeptides of SEQ ID NOs: 2, 4, and 6, and conservatively modified and polymorphic variants thereof. A polynucleotide comprising the exemplary polynucleotides of SEQ ID NOs: 1, 3, and 5 (the polynucleotide sequence of the present invention also comprises an American Type Culture Collection (Ame
rice Type Culture Collection) (ATCC)
And containing the maize RAD51 polynucleotide sequence as contained in a plasmid assigned accession number 207181).

【0082】 (b)配列番号1、3、5またはATCC寄託割り当て登録番号207181
に含まれるような配列からなる群より選択されるポリヌクレオチド中の遺伝子座
に対して、ストリンジェントな条件下において選択的にハイブリダイズするプラ
イマー対を使用したZea mays核酸ライブラリー由来の増幅産物であるポ
リヌクレオチドであって、ここで、このポリヌクレオチドは、配列番号1、3お
よび5またはATCC寄託割り当て登録番号207181に含まれるような配列
からなる群より選択されるポリヌクレオチドに対する実質的な配列同一性を有す
る、ポリヌクレオチド。
(B) SEQ ID NO: 1, 3, 5, or ATCC Deposit Assignment Registry Number 207181
An amplification product derived from a Zea mays nucleic acid library using a primer pair that selectively hybridizes under stringent conditions to a locus in a polynucleotide selected from the group consisting of sequences contained in A polynucleotide, wherein the polynucleotide is substantially sequence identical to a polynucleotide selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1, 3, and 5 or a sequence as included in ATCC Deposit Assignment Accession No. 207181; A polynucleotide having the property.

【0083】 (c)(a)または(b)のポリヌクレオチドに選択的にハイブリダイズする
ポリヌクレオチド; (d)(a)、(b)、または(c)のポリヌクレオチドとの特定された配列
同一性を有するポリヌクレオチド; (e)プロトタイプポリペプチド由来の特定された数の連続したアミノ酸を有
するタンパク質をコードするポリヌクレオチドであって、ここで、このタンパク
質は、このタンパク質の提示によって誘発された抗血清により特異的に認識され
、そして、ここでこのタンパク質は、このタンパク質に十分に免疫吸着された抗
血清に対して検出可能に免疫反応しないポリヌクレオチド; (f)(a)、(b)、(c)、(d)または(e)のポリヌクレオチドの相
補的な配列;ならびに (g)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)または(f)のポリヌクレオ
チド由来の少なくとも特定の数の連続したヌクレオチドを含む、ポリヌクレオチ
ド。
(C) a polynucleotide that selectively hybridizes to the polynucleotide of (a) or (b); (d) a specified sequence with the polynucleotide of (a), (b), or (c) (E) a polynucleotide encoding a protein having a specified number of contiguous amino acids from a prototype polypeptide, wherein the protein is induced by presentation of the protein. A polynucleotide that is specifically recognized by an antiserum and wherein the protein does not detectably immunoreact with an antiserum fully immunosorbed to the protein; (f) (a), (b) (C) the complementary sequence of the polynucleotide of (d) or (e); and (g) (a), (b), (c), d), (e) or (at least a certain number of consecutive nucleotides from the polynucleotide f), the polynucleotide.

【0084】 配列番号1、3および5のポリヌクレオチドは、American Type
Culture Collection(ATCC)に、1999年3月31
日に寄託され、そして、登録番号207181を割り当てられたプラスミドに含
まれる。American Type Culture Collection
は、10801 University Blvd.,Manassas,VA
20110−2209に位置する。
[0084] The polynucleotides of SEQ ID NOs: 1, 3 and 5 are of the American Type
Culture Collection (ATCC), March 31, 1999
Included in the plasmid deposited on the day and assigned accession number 207181. American Type Culture Collection
Is 10801 University Blvd. , Manassas, VA
20110-2209.

【0085】 ATCC寄託物は、特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペス
ト条約の約定の下で、維持される。この寄託物は、当業者への便宜として提供さ
れるだけであり、そして米国特許法第112条の下で寄託が要求されることを承
認したわけではない。
The ATCC deposit is maintained under the terms of the Budapest Treaty on the International Recognition of the Deposit of Microorganisms for Patent Procedure. This deposit is provided only as a convenience to those of skill in the art and is not an admission that a deposit is required under 35 USC 112.

【0086】 (A.本発明のAポリペプチド、またはその保存的に改変された改変体もしく
は多型改変をコードするポリヌクレオチド) 上記(a)に記載されたように、本発明は、本発明のポリヌクレオチドを含む
単離された核酸を提供し、ここで、このポリヌクレオチドは、本発明のポリペプ
チド、または、その保存的に改変された改変体もしくは多型改変体をコードする
。従って、本発明は、配列番号1、3、5のポリヌクレオチド、ならびにATC
C寄託割り当て登録番号207181に含まれるような配列、ならびに、配列番
号2、4、6のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドのサイレントバリエ
ーションを含む。本発明はさらに、配列番号2、4、6のポリペプチドの保存的
に改変された改変体をコードするポリヌクレオチドを含む単離された核酸を提供
する。保存的に改変された改変体は、非改変体ポリペプチドに対して免疫反応性
の抗体を生成または選択するために使用され得る。加えて、本発明はさらに、一
つ以上の対立遺伝子(多型性)改変体のポリペプチド/ポリヌクレオチドをコー
ドするポリヌクレオチドを含む単離された核酸を提供する。多型性の改変体は、
例えば、作物の改良のためのマーカー補助的選択方法において染色体領域の分離
を追跡するために、頻繁に使用される。
(A. Polypeptide Encoding A Polypeptide of the Present Invention, or Conservatively Modified or Polymorphic Modification) As described in (a) above, the present invention relates to the present invention. Provided herein, wherein the polynucleotide encodes a polypeptide of the invention, or a conservatively modified or polymorphic variant thereof. Accordingly, the present invention relates to polynucleotides of SEQ ID NOs: 1, 3, 5 as well as ATC
C, and silent variations of the polynucleotide encoding the polypeptide of SEQ ID NOs: 2, 4, and 6. The invention further provides an isolated nucleic acid comprising a polynucleotide that encodes a conservatively modified variant of the polypeptide of SEQ ID NOs: 2, 4, and 6. Conservatively modified variants can be used to generate or select antibodies immunoreactive with the non-variant polypeptide. In addition, the present invention further provides an isolated nucleic acid comprising a polynucleotide encoding one or more allelic (polymorphic) variant polypeptide / polynucleotide. Polymorphic variants are
For example, it is frequently used to track segregation of chromosomal regions in marker-assisted selection methods for crop improvement.

【0087】 (B.Zea mays核酸ライブラリーから増幅されたポリヌクレオチド) 上記(b)に示されたように、本発明は、本発明のポリヌクレオチドを含む単
離された核酸を提供する。ここで、このポリヌクレオチドは、Zea mays
核酸ライブラリーから増幅される。Zea mays系統B73、PHRE1、
A632、BMS−P2#10、W23、およびMo17は、公知であり、公に
入手可能である。他の公に既知であり、そして入手可能なトウモロコシ系統は、
Maize Genetics Cooperation(Urbana,IL
)より、得られ得る。核酸ライブラリーは、cDNAライブラリー、ゲノムライ
ブラリー、または、概してイントロンプロセシングの任意の段階における核転写
物より構築されたライブラリーであり得る。cDNAライブラリーは、相対的に
稀なcDNAの再提示を増加させるために基準化され得る。任意の実施形態では
、cDNAライブラリーは、全長cDNA合成方法を使用して構築される。その
ような方法の例は、Oligo−Capping(Maruyama,K.およ
びSugano,S.Gene 138:171−174,1994)、Bio
tinylated CAP Trapper(Carninci,P.,Kv
an,C.ら,Genomics 37:327−336,1996)、および
CAP Retention Procedure(Edery,E.,Chu
,L.L.ら,Molecular and Cellular Biolo
gy 15:3363−3371,1995)を含む。cDNA合成はしばしば
、RNAの2次構造の形成を防ぐために、50℃〜55℃において触媒される。
これらの温度において比較的安定である逆転写酵素の例は、SuperScri
ptII Reverse Transcriptase(Life Tech
nologies,Inc.)、AMV Reverse Transcrip
tase(Boehringer Mannheim)、およびRetroAm
p Reverse Transcriptase(Epicentre)であ
る。急速に増殖する組織、または急速に分裂する細胞は、好ましくはmRNA源
として使用される。
(B. Polynucleotide Amplified from Zea mays Nucleic Acid Library) As shown in (b) above, the present invention provides an isolated nucleic acid comprising the polynucleotide of the present invention. Here, the polynucleotide is Zea mays
Amplified from nucleic acid library. Zea mays strain B73, PHRE1,
A632, BMS-P2 # 10, W23, and Mo17 are known and publicly available. Other publicly known and available corn lines are:
Maize Genetics Cooperation (Urbana, IL)
) Can be obtained. The nucleic acid library can be a cDNA library, a genomic library, or a library generally constructed from nuclear transcripts at any stage of intron processing. cDNA libraries can be normalized to increase the re-presentation of relatively rare cDNAs. In any of the embodiments, the cDNA library is constructed using a full-length cDNA synthesis method. Examples of such methods are described in Oligo-Capping (Maruyama, K. and Sugano, S. Gene 138: 171-174, 1994), Bio.
tinylated CAP Trapper (Carninci, P., Kv
an, C.I. Et al., Genomics 37: 327-336, 1996), and the CAP Retention Procedure (Edery, E., Chu).
, L .; L. Et al., Molecular and Cellular Biolo
gy 15: 3363-3371, 1995). cDNA synthesis is often catalyzed at 50 ° C. to 55 ° C. to prevent formation of RNA secondary structure.
An example of a reverse transcriptase that is relatively stable at these temperatures is SuperScri.
ptII Reverse Transcriptase (Life Tech
nologies, Inc. ), AMV Reverse Transcript
case (Boehringer Mannheim), and RetroAm
p Reverse Transcriptase (Epicentre). Rapidly growing tissues or rapidly dividing cells are preferably used as a source of mRNA.

【0088】 本発明はまた、本発明のポリヌクレオチドの部分配列を提供する。種々の部分
配列は、本発明のポリヌクレオチド中の少なくとも2つの部位に、または本発明
のポリヌクレオチドに隣接し、そしてこれを含む核酸中2つの部位に、または本
発明のポリヌクレオチド中の1つの部位および本発明のポリヌクレオチドを含む
核酸中の1つの部位にストリンジェントな条件下において選択的にハイブリダイ
ズするプライマーを使用して得られ得る。プライマーは、本発明のポリヌクレオ
チドに対してストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で選択的にハイ
ブリダイズするように選択される。概して、プライマーは、増幅する標的核酸の
部分配列に対して相補的である。当業者が理解するように、プライマー対が選択
的にハイブリダイズする部位は、所望される増幅条件下で単一の連続した核酸が
形成され得るように選択される。
The present invention also provides partial sequences of the polynucleotide of the present invention. The various subsequences may be present at at least two sites in the polynucleotide of the invention, or at two sites in the nucleic acid adjacent to and including the polynucleotide of the invention, or at one site in the polynucleotide of the invention. It can be obtained using primers that selectively hybridize under stringent conditions to a site and to one site in a nucleic acid comprising a polynucleotide of the invention. Primers are selected to selectively hybridize under stringent hybridization conditions to the polynucleotides of the invention. Generally, a primer is complementary to a subsequence of the target nucleic acid to be amplified. As the skilled artisan will appreciate, the sites at which the primer pairs selectively hybridize are selected such that a single continuous nucleic acid can be formed under the desired amplification conditions.

【0089】 任意の実施形態では、プライマーは、本発明のポリヌクレオチドのカルボキシ
末端またはアミノ末端のアミノ酸残基(すなわち、それぞれ、3’末端をコード
する領域および5’末端をコードする領域)をコードするコドンを含む標的核酸
中の配列(またはそれの相補体)に対してストリンジェントな条件下で選択的に
ハイブリダイズするように構築される。これらの実施形態において任意に、プラ
イマーは、cDNA標的の増幅産物がそのcDNAのコード領域からなるように
本発明の標的ポリヌクレオチドのコード領域の全体に選択的にハイブリダイズす
るように構築される。プライマーのヌクレオチド長は、少なくとも15から50
までからなる整数の群より選択される。従って、プライマーは、少なくとも15
、18、20、25、30、40、または50のヌクレオチド長であり得る。当
業者は、長くしたプライマー配列が、標的配列に対する結合特異性(すなわち、
アニーリング)を増加させるために使用され得ると認識する。プライマーの5’
末端のアニーリングしない配列(「テイル」)は、例えば、アンプリコンの末端
にクローニング部位を導入するために付加され得る。
In any embodiment, the primer encodes a carboxy-terminal or amino-terminal amino acid residue of the polynucleotide of the present invention (ie, a region encoding the 3 ′ end and a region encoding the 5 ′ end, respectively). It is constructed to selectively hybridize under stringent conditions to a sequence (or its complement) in the target nucleic acid that contains the codons. Optionally, in these embodiments, the primers are constructed to selectively hybridize to the entire coding region of the target polynucleotide of the invention such that the amplification product of the cDNA target consists of the coding region of the cDNA. The nucleotide length of the primer should be at least 15 to 50
Selected from the group of integers consisting of Therefore, the primer should have at least 15
, 18, 20, 25, 30, 40, or 50 nucleotides in length. One skilled in the art will recognize that the extended primer sequence may have a binding specificity (ie,
(Annealing). 5 'of the primer
Non-annealing sequences at the ends ("tails") can be added, for example, to introduce a cloning site at the end of the amplicon.

【0090】 増幅産物は、当業者に周知の、そして以下に記載のような発現系を使用して翻
訳され得る。得られる翻訳産物は、例えば、適切な触媒活性(例えば、比活性お
よび/または基質特異性)についてアッセイすることによって、または、本発明
のポリペプチドに対して特異的な一つ以上の直鎖状エピトープの存在を確認する
ことによって本発明のポリペプチドであると確認され得る。PCR由来の鋳型か
らのタンパク質合成の方法は、当該分野において公知であり、そして市販される
。例えば、Amersham Life Sciences,Inc.の199
7年カタログ、354頁を参照のこと。
The amplification products can be translated using expression systems well known to those of skill in the art and as described below. The resulting translation product can be, for example, assayed for appropriate catalytic activity (eg, specific activity and / or substrate specificity), or by one or more linear sequences specific for a polypeptide of the invention. The polypeptide of the present invention can be confirmed by confirming the presence of the epitope. Methods for protein synthesis from PCR-derived templates are known in the art and are commercially available. See, for example, Amersham Life Sciences, Inc. Of 199
See 7-year catalog, page 354.

【0091】 ベクター挿入物の5’末端および/または3’末端を得るための方法は、当該
分野において周知である。例えば、Frohman,M.A.,PCR Pro
tocols:A Guide to Methods and Applic
ations,M.A.Innis,D.H.Gelfand,J.J.Sni
nsky,T.J.White編(Academic Press,Inc.,
San Diego,1990),28−38頁に記載されたような、RACE
(Rapid Amplification of Complementar
y Ends)を参照のこと;米国特許第5,470,722号およびCurr
ent Protocols in Molecular Biology,U
nit 15.6,Ausubelら編、Greene Publishing
and Wiley−Interscience,New York(199
5);FrohmanおよびMartin,Techniques 1:165
(1989)もまた参照のこと。
[0091] Methods for obtaining the 5 'and / or 3' ends of a vector insert are well known in the art. For example, Frohman, M .; A. , PCR Pro
tocols: A Guide to Methods and Applic
ations, M .; A. Innis, D .; H. Gelfand, J .; J. Sni
nsky, T .; J. White (Academic Press, Inc.,
RACE, as described in San Diego, 1990), pages 28-38.
(Rapid Amplification of Complementar
y Ends); U.S. Patent No. 5,470,722 and Curr.
ent Protocols in Molecular Biology, U
nit 15.6, Ausubel et al., Green Publishing.
and Wiley-Interscience, New York (199
5); Frohman and Martin, Technologies 1: 165.
(1989).

【0092】 (C.(A)または(B)のポリヌクレオチドに選択的にハイブリダイズする
ポリヌクレオチド) 上記の(c)に示したように、本発明は、本発明のポリヌクレオチドを含む単
離された核酸を提供し、ここで、このポリヌクレオチドは、選択的なハイブリダ
イゼーション条件下で、上で議論したように段落(A)または(B)のポリヌク
レオチドに選択的にハイブリダイズする。従って、この実施形態のポリヌクレオ
チドは、(A)または(B)のポリヌクレオチドを含んでいる核酸を単離、検出
、および/または定量するために使用され得る。例えば、本発明のポリヌクレオ
チドは、寄託されたライブラリーにおいて、部分的または全長のクローンを同定
、単離、または増幅するために使用され得る。いくつかの実施形態において、そ
のポリヌクレオチドは、双子葉植物または単子葉植物の核酸ライブラリーから単
離されたゲノム配列もしくはcDNA配列、さもなければそのようなライブラリ
ー由来のcDNAに相補的である。単子葉植物および双子葉植物の例示的な種と
しては、トウモロコシ、カノーラ、ダイズ、ワタ、コムギ、ソルガム、ヒマワリ
、オートムギ、サトウキビ、キビ、オオムギ、およびイネが挙げられるが、これ
らに限定されない。好ましくは、cDNAライブラリーは、少なくとも80%の
全長の配列、好ましくは、少なくとも85%または90%の全長配列、およびよ
り好ましくは、少なくとも95%の全長配列を含む。cDNAライブラリーは、
稀な配列の提示を増加させるために正規化され得る。低いストリンジェンシーの
ハイブリダイゼーション条件は代表的に、相補的な配列に対して低下した配列同
一性を有する配列を用いるが、排他的に使用されるわけではない。中程度および
高いストリンジェンシー条件は、より同一性が高い配列のために必要に応じて使
用され得る。低いストリンジェンシー条件は、約70%配列同一性を有する配列
の選択的ハイブリダイゼーションを可能にし得、そしてオーソロガス配列または
パラロガス配列を同定するために使用され得る。
(C. Polynucleotide that selectively hybridizes to the polynucleotide of (A) or (B)) As shown in the above (c), the present invention relates to the isolation comprising the polynucleotide of the present invention. Provided herein, wherein the polynucleotide selectively hybridizes under selective hybridization conditions to the polynucleotide of paragraph (A) or (B), as discussed above. Thus, the polynucleotide of this embodiment can be used to isolate, detect, and / or quantify a nucleic acid comprising the polynucleotide of (A) or (B). For example, the polynucleotides of the present invention can be used to identify, isolate, or amplify partial or full-length clones in a deposited library. In some embodiments, the polynucleotide is complementary to a genomic or cDNA sequence isolated from a dicotyledonous or monocotyledonous nucleic acid library or otherwise cDNA from such a library. . Exemplary species of monocotyledonous and dicotyledonous plants include, but are not limited to, corn, canola, soybean, cotton, wheat, sorghum, sunflower, oats, sugarcane, millet, barley, and rice. Preferably, the cDNA library contains at least 80% full length sequences, preferably at least 85% or 90% full length sequences, and more preferably at least 95% full length sequences. The cDNA library is
Rare sequences can be normalized to increase presentation. Low stringency hybridization conditions typically employ, but are not exclusively used with, sequences having reduced sequence identity to complementary sequences. Moderate and high stringency conditions can be used as needed for more identical sequences. Low stringency conditions can allow selective hybridization of sequences having about 70% sequence identity, and can be used to identify orthologous or paralogous sequences.

【0093】 (D.(A)、(B)または(C)のポリヌクレオチドと特定の配列同一性を
有するポリヌクレオチド) 上記の(d)で示したように、本発明は、本発明のポリヌクレオチドを含んで
いる単離された核酸を提供し、ここで、このポリヌクレオチドは、段落(A)、
(B)または(C)において上で開示したようなポリヌクレオチドに対してヌク
レオチドレベルで指定された同一性を有する。参照配列に対する同一性のパーセ
ンテージは、少なくとも60%であり、そして最も近い整数に切上げて、60か
ら99までからなる整数の群から選択される整数として表し得る。従って、例え
ば、参照配列に対する同一性のパーセンテージは、少なくとも70%、75%、
80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、
89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、
98%または99%であり得る。
(D. Polynucleotide Having Specific Sequence Identity to Polynucleotide of (A), (B) or (C)) As shown in (d) above, the present invention relates to the polynucleotide of the present invention. Providing an isolated nucleic acid comprising the nucleotide, wherein the polynucleotide comprises the sequence of paragraph (A),
It has the specified identity at the nucleotide level to a polynucleotide as disclosed above in (B) or (C). The percentage of identity to the reference sequence is at least 60% and may be rounded up to the nearest integer and expressed as an integer selected from the group of integers consisting of 60 to 99. Thus, for example, the percentage of identity to a reference sequence is at least 70%, 75%,
80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%,
89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%,
It can be 98% or 99%.

【0094】 任意に、この実施形態のポリヌクレオチドは、段落(A)、(B)または(C
)のポリヌクレオチドによりコードされているポリペプチドとエピトープを共有
するポリペプチドをコードする。従って、これらのポリヌクレオチドは、(A)
、(B)または(C)のポリヌクレオチドによりコードされている第2のポリペ
プチドと特異的に反応する抗体を含む抗血清の産生を誘発する第1のポリペプチ
ドをコードする。しかし、抗血清を、第1のポリペプチドと完全に免疫吸着した
とき、第1のポリペプチドは、それ自体に対して惹起される抗血清に結合しない
。それ故、この実施形態のポリヌクレオチドは、例えば、(A)、(B)もしく
は(C)のポリヌクレオチドを含んでいる核酸の発現ライブラリーのスクリーニ
ングにおいて使用するための抗体を産生するために、または(A)、(B)もし
くは(C)のポリヌクレオチドによりコードされているポリペプチドの精製もし
くは免疫アッセイのために使用され得る。この実施形態のポリヌクレオチドは、
本発明のポリペプチドをコードしているポリヌクレオチドへの選択的なハイブリ
ダイゼーションのために使用され得る核酸配列を含む。
[0094] Optionally, the polynucleotide of this embodiment is selected from paragraph (A), (B) or (C).
) Encodes a polypeptide that shares an epitope with the polypeptide encoded by the polynucleotide of). Thus, these polynucleotides comprise (A)
, (B) or (C) encodes a first polypeptide that elicits the production of an antiserum that includes an antibody that specifically reacts with a second polypeptide encoded by the polynucleotide of (B) or (C). However, when the antiserum is completely immunosorbed with the first polypeptide, the first polypeptide does not bind to the antiserum raised against itself. Thus, the polynucleotide of this embodiment can be used, for example, to produce antibodies for use in screening an expression library of nucleic acids comprising the polynucleotide of (A), (B) or (C). Alternatively, it can be used for purification or immunoassay of the polypeptide encoded by the polynucleotide of (A), (B) or (C). The polynucleotide of this embodiment comprises:
Includes nucleic acid sequences that can be used for selective hybridization to a polynucleotide encoding a polypeptide of the invention.

【0095】 抗血清への特異的な結合についてポリペプチドをスクリーニングすることは、
ペプチドディスプレイライブラリーを使用して、好都合に達成され得る。この方
法は、所望する機能または構造を有する個々のメンバーについて大きなペプチド
の収集物をスクリーニングする工程を含む。ペプチドディスプレイライブラリー
の抗体スクリーニングは、当該分野で周知である。そのディスプレイされたペプ
チド配列は、3から5000またはそれよりも多いアミノ酸長、頻繁に5から1
00アミノ酸長、そしてしばしば約8から15アミノ酸長であり得る。ペプチド
ライブラリーを産生するための、直接的な化学合成方法に加えて、いくつかの組
換えDNA法が記載されている。あるタイプは、バクテリオファージまたは細胞
の表面でのペプチド配列のディスプレイを含む。各バクテリオファージまたは細
胞は、ディスプレイされた特定のペプチド配列をコードしているヌクレオチド配
列を含んでいる。そのような方法は、PCT特許公開番号91/17271号、
同第91/18980号、同第91/19818号および同第93/08278
号に記載されている。ペプチドのライブラリーを作成するための他の系は、イン
ビトロ化学合成および組換え方法の両方の局面を有する。PCT特許公開番号第
92/05258号、第92/14843号および同第96/19256号を参
照のこと。米国特許番号第5,658,754号;および同第5,643,76
8号もまた参照のこと。ペプチドディスプレイライブラリー、ベクターおよびス
クリーニングキットは、Invitrogen(Carlsbad,CA)のよ
うな供給業により市販される。
[0095] Screening a polypeptide for specific binding to an antiserum comprises:
This can be conveniently achieved using a peptide display library. The method involves screening a large peptide collection for individual members having a desired function or structure. Antibody screening of peptide display libraries is well known in the art. The displayed peptide sequence is 3 to 5000 or more amino acids long, often 5 to 1
It can be as long as 00 amino acids, and often about 8 to 15 amino acids. In addition to direct chemical synthesis methods for producing peptide libraries, several recombinant DNA methods have been described. One type involves the display of peptide sequences on the surface of bacteriophages or cells. Each bacteriophage or cell contains a nucleotide sequence that encodes the particular peptide sequence displayed. Such a method is described in PCT Patent Publication No. 91/17271,
Nos. 91/18980, 91/19818 and 93/08278
No. Other systems for generating libraries of peptides have aspects of both in vitro chemical synthesis and recombinant methods. See PCT Patent Publication Nos. 92/05258, 92/14843 and 96/19256. U.S. Patent Nos. 5,658,754; and 5,643,76.
See also Issue 8. Peptide display libraries, vectors and screening kits are commercially available from vendors such as Invitrogen (Carlsbad, CA).

【0096】 (E.プロトタイプポリペプチドからの部分配列を有しかつプロトタイプポリ
ペプチドに対して交差反応性であるタンパク質をコードしているポリヌクレオチ
ド) 上記の(e)に示すように、本発明は、本発明のポリヌクレオチドを含む単離
された核酸を提供し、ここで、このポリヌクレオチドは、上記(a)で提供した
ような、本発明のプロトタイプポリペプチドからの連続したアミノ酸の部分配列
を有するタンパク質をコードしている。プロトタイプポリペプチドからの連続し
たアミノ酸の長さを少なくとも10からプロトタイプ配列内のアミノ酸数までか
らなる整数の群から選択する。従って、例えば、ポリヌクレオチドは、プロトタ
イプポリペプチドからの少なくとも10、15、20、25、30、35、40
、45、または50の連続したアミノ酸数を有する部分配列を有するポリペプチ
ドをコードし得る。さらに、本実施形態のポリヌクレオチドによりコードされる
そのような部分配列の数は、2、3、4、または5のような1から20までから
なる群から選択される任意の整数であり得る。部分配列は、1から配列内のヌク
レオチド数までの任意の整数のヌクレオチド(例えば、少なくとも5、10、1
5、25、50、100、または200ヌクレオチド)により隔てられ得る。
E. Polynucleotides Having a Partial Sequence from a Prototype Polypeptide and Encoding a Protein That Is Cross-Reactive with the Prototype Polypeptide As shown in (e) above, the invention relates to Providing an isolated nucleic acid comprising a polynucleotide of the invention, wherein the polynucleotide comprises a partial sequence of contiguous amino acids from a prototype polypeptide of the invention as provided in (a) above. Encodes a protein having The length of contiguous amino acids from the prototype polypeptide is selected from the group of integers consisting of at least 10 and up to the number of amino acids in the prototype sequence. Thus, for example, a polynucleotide may comprise at least 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 from a prototype polypeptide.
, 45, or 50 contiguous amino acids. Further, the number of such subsequences encoded by the polynucleotide of this embodiment can be any integer selected from the group consisting of 1 to 20, such as 2, 3, 4, or 5. The subsequence can be any integer number of nucleotides from 1 to the number of nucleotides in the sequence (eg, at least 5, 10, 1
5, 25, 50, 100, or 200 nucleotides).

【0097】 この実施形態のポリヌクレオチドによりコードされるタンパク質は、免疫原と
して提示される場合、例えば、上記の(a)または(b)のポリヌクレオチドに
よりコードされているポリヌクレオチドだがこれに限定されないプロトタイプポ
リペプチドに特異的に結合するポリクロナール抗体の産生を誘発する。しかし、
一般的に、この実施形態のポリヌクレオチドによりコードされるタンパク質は、
抗血清がプロトタイプポリペプチドに完全に免疫吸着される場合、プロトタイプ
ポリペプチドに対して惹起される抗血清には、結合しない。抗体の作製方法およ
び抗体の結合特異性/親和性をアッセイする方法は、当該分野において周知であ
る。例示的な免疫アッセイ形式は、ELISA、競合免疫アッセイ、放射免疫ア
ッセイ、ウエスタンブロット、間接的免疫蛍光アッセイなどを含む。
The protein encoded by the polynucleotide of this embodiment, when presented as an immunogen, is, for example, but not limited to, a polynucleotide encoded by the polynucleotide of (a) or (b) above. Induces the production of polyclonal antibodies that specifically bind to the prototype polypeptide. But,
Generally, the protein encoded by the polynucleotide of this embodiment is:
If the antiserum is fully immunosorbed to the prototype polypeptide, it will not bind to the antiserum raised against the prototype polypeptide. Methods for making antibodies and assaying for binding specificity / affinity of antibodies are well known in the art. Exemplary immunoassay formats include ELISA, competitive immunoassay, radioimmunoassay, western blot, indirect immunofluorescence assay, and the like.

【0098】 好ましいアッセイ方法において、プロトタイプポリペプチドに対して惹起され
る完全に免疫吸着およびプールした抗血清は、そのタンパク質を試験するために
、競合結合アッセイに使用され得る。プロトタイプポリペプチドに対する抗血清
の結合の50%を阻害するために必要なプロトタイプポリペプチドの濃度を決定
する。結合を阻害するのに必要なタンパク質の量がプロトタイプタンパク質の量
の2倍よりも少ない場合、そのタンパク質は、その免疫原に対して惹起された抗
血清に特異的に結合すると言われる。したがって、本発明のタンパク質は、プロ
トタイプポリペプチドに対する対立遺伝子改変体、保存的に改変された改変体、
およびマイナー組換え改変物を含む。
[0098] In a preferred assay method, fully immunosorbed and pooled antisera raised against a prototype polypeptide can be used in a competitive binding assay to test the protein. The concentration of the prototype polypeptide required to inhibit 50% of the binding of the antiserum to the prototype polypeptide is determined. If the amount of protein required to inhibit binding is less than twice the amount of the prototype protein, the protein is said to specifically bind to antisera raised against the immunogen. Accordingly, the proteins of the present invention may be allelic variants of a prototype polypeptide, conservatively modified variants,
And minor recombinant modifications.

【0099】 本発明のポリヌクレオチドは、必要に応じて本発明の全長の非グリコシル化ポ
リペプチドの分子量の20%以内の非グリコシル化タンパク質としての分子量を
有するタンパク質をコードしている。分子量は、還元状態下でSDS−PAGE
により容易に決定され得る。好ましくは、分子量は本発明の全長ポリペプチドの
15%以内であり、より好ましくは、10%または5%以内、そして最も好まし
くは、本発明の全長ポリペプチドの3%、2%、または1%以内である。
A polynucleotide of the invention optionally encodes a protein having a molecular weight as a non-glycosylated protein within 20% of the molecular weight of the full-length non-glycosylated polypeptide of the invention. The molecular weight is determined by SDS-PAGE under reducing conditions.
Can be determined more easily. Preferably, the molecular weight is within 15% of the full length polypeptide of the invention, more preferably within 10% or 5%, and most preferably 3%, 2% or 1% of the full length polypeptide of the invention. Within.

【0100】 必要に応じて、この実施形態のポリヌクレオチドは、本発明のネイティブな、
内因性の全長ポリペプチドを含む細胞抽出物の少なくとも50%、60%、80
%、または90%の特定の酵素活性を有するタンパク質をコードする。さらに、
この実施形態のポリヌクレオチドによってコードされるタンパク質は、必要に応
じて、ネイティブな内因性の全長タンパク質と実質的に類似の親和性定数(Km
)および/または触媒活性(すなわち、微視的速度定数、kcat)を有する。当
業者は、kcat/Km値が競合する基質に対する特異性を決定し、そしてしばしば
その特異性定数として言及されることを認識する。この実施形態のタンパク質は
、そのポリペプチドの内因性基質を使用して決定された本発明の全長ポリペプチ
ドの少なくとも10%のkcat/Km値を有し得る。必要に応じて、kcat/Km
は、本発明の全長ポリペプチドのkcat/Km値の少なくとも20%、30%、4
0%、50%、そして最も好ましくは、少なくとも60%、70%、80%、9
0%、または95%である。kcat、Km、およびkcat/Kmの決定は、当業者に
周知の任意の数の手段によって決定され得る。例えば、開始速度(すなわち、反
応の最初の5%以下)は、迅速な混合およびサンプリングの技術(例えば、連続
流、ストップドフロー、または迅速クエンチング技術)、フラッシュ光分解、ま
たは緩和法(例えば、温度ジャンプ)を、分光光度法、分光蛍光分析、核磁気共
鳴、または放射能手順のような例示的な測定の方法と組み合わせて、使用して決
定され得る。動力学的な値は、Lineweaver−BurkまたはEadi
e−Hofsteeプロットを使用して、都合良く得られる。
Optionally, the polynucleotide of this embodiment is a native polynucleotide of the invention.
At least 50%, 60%, 80% of cell extracts containing endogenous full-length polypeptide
% Or 90% of the protein having a particular enzymatic activity. further,
The protein encoded by the polynucleotide of this embodiment optionally has an affinity constant (K m) substantially similar to the native endogenous full-length protein.
) And / or catalytic activity (ie, microscopic rate constant, k cat ). One skilled in the art will recognize that the k cat / K m value determines the specificity for a competing substrate and is often referred to as its specificity constant. The protein of this embodiment may have a kcat / Km value of at least 10% of the full-length polypeptide of the invention determined using the endogenous substrate of the polypeptide. Optionally, the k cat / K m value is at least 20%, 30%, 4% or less of the k cat / K m value of the full-length polypeptide of the invention.
0%, 50%, and most preferably at least 60%, 70%, 80%, 9
0% or 95%. The determination of k cat , K m , and k cat / K m can be determined by any number of means well known to those skilled in the art. For example, the rate of initiation (ie, the first 5% or less of the reaction) can be controlled by rapid mixing and sampling techniques (eg, continuous flow, stopped flow, or rapid quenching techniques), flash photolysis, or relaxation methods (eg, , Temperature jump) in combination with exemplary methods of measurement such as spectrophotometry, spectrofluorimetry, nuclear magnetic resonance, or radioactivity procedures. Kinetic values are measured by Lineweaver-Burk or Eadi.
It is conveniently obtained using an e-Hofstee plot.

【0101】 (F.(A)〜(E)のポリヌクレオチドに対する相補的ポリヌクレオチド) 上記(f)に示されるように、本発明は、上記段落A〜Eのポリヌクレオチド
に相補的なポリヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチドを包含する単離された
核酸を提供する。当業者は、セクション(A)から(E)のポリヌクレオチドと
その長さの全体にわたって相補的な配列塩基対(すなわち、その全体の長さにわ
たって100%の配列同一性を有する)を認識する。相補的な塩基は、二本鎖核
酸において水素結合を介して結合する。例えば、以下の塩基対は、相補的である
:グアニンおよびシトシン;アデニンおよびチミン;なぜならアデニンおよびウ
ラシル。
(F. Complementary Polynucleotides to the Polynucleotides of (A) to (E)) As shown in the above (f), the present invention provides a polynucleotide complementary to the polynucleotides of the above paragraphs A to E Provided isolated nucleic acid comprising a polynucleotide complementary to One skilled in the art will recognize the polynucleotides of sections (A)-(E) and sequence base pairs complementary over their entire length (ie, having 100% sequence identity over their entire length). Complementary bases bind via double bonds in double-stranded nucleic acids. For example, the following base pairs are complementary: guanine and cytosine; adenine and thymine; because adenine and uracil.

【0102】 (G.(A)から(F)のポリヌクレオチドの部分配列であるポリヌクレオチ
ド) 上記(g)に示されるように、本発明は、上記のセクション(A)から(F)
のポリヌクレオチドからの少なくとも15の連続する塩基を包含するポリヌクレ
オチドを包含する単離された核酸を提供する。そのポリヌクレオチドの長さは、
少なくとも15から、そのポリヌクレオチドがその部分配列である核酸配列の長
さまでからなる群から選択される整数として与えられる。従って、例えば、本発
明のポリヌクレオチドは、(A)から(F)のポリヌクレオチドからの、少なく
とも15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、7
0、75、80、85、90、または100の連続するヌクレオチド長を含むポ
リヌクレオチドを包含する。必要に応じて、この実施形態のポリヌクレオチドに
よってコードされるこのような部分配列の数は、1〜20からなる群から選択さ
れる任意の整数(例えば、2、3、4、または5)であり得る。その部分配列は
、1から、少なくとも5、10、15、25、50、100、または200ヌク
レオチドのような配列におけるヌクレオチドの数の、ヌクレオチドの任意の整数
によって分離され得る。
(G. Polynucleotide which is a Partial Sequence of Polynucleotide from (A) to (F)) As shown in the above (g), the present invention provides the above-mentioned sections (A) to (F)
An isolated nucleic acid comprising a polynucleotide comprising at least 15 contiguous bases from the polynucleotide of the invention. The length of the polynucleotide is
The polynucleotide is given as an integer selected from the group consisting of at least 15 and up to the length of the nucleic acid sequence whose subsequence is the subsequence. Thus, for example, the polynucleotides of the present invention comprise at least 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 7 from the polynucleotides (A) to (F).
Polynucleotides containing 0, 75, 80, 85, 90, or 100 contiguous nucleotides in length are included. Optionally, the number of such subsequences encoded by the polynucleotide of this embodiment is any integer (eg, 2, 3, 4, or 5) selected from the group consisting of 1-20. possible. The subsequences can be separated from one by any integer number of nucleotides, the number of nucleotides in the sequence such as at least 5, 10, 15, 25, 50, 100, or 200 nucleotides.

【0103】 本発明の部分配列は、それが由来する配列の構造的な特徴を包含し得る。ある
いは、部分配列は、それが由来したより大きな配列(例えば、ポリ(A)テイル
の特定の構造的特徴を欠き得る。必要に応じて、上記(a)に提供されるプロト
タイプポリペプチド配列に共通する少なくとも1つの直線状のエピトープを有す
るポリペプチドをコードするポリヌクレオチドからの部分配列は、そのプロトタ
イプ配列に共通するエピトープをコードし得る。あるいは、部分配列は、そのプ
ロトタイプに共通するエピトープをコードしないかもしれないが、例えば、それ
が由来した配列との核酸ハイブリダイゼーションによって、より大きな配列を単
離するために使用され得る。部分配列は、核酸に結合し、インターカレートし、
切断し、および/または架橋するその部分配列化合物に導入することによって、
遺伝子発現を調節または検出するために使用され得る。例示的な化合物には、ア
クリジン、ソラレン、フェナントロリン、ナフトキノン、ダウノマイシン、また
はクロロエチルアミノアリール結合体が含まれる。
[0103] A subsequence of the invention may include the structural features of the sequence from which it is derived. Alternatively, the subsequence may lack certain structural features of the larger sequence from which it was derived (eg, the poly (A) tail. Optionally, the subsequence may be common to the prototype polypeptide sequence provided in (a) above). A subsequence from a polynucleotide encoding a polypeptide having at least one linear epitope can encode an epitope common to the prototype sequence, or the subsequence does not encode an epitope common to the prototype. May be, but may be used to isolate larger sequences, for example, by nucleic acid hybridization with the sequence from which it was derived.
By introducing into its subsequence compound that cleaves and / or crosslinks,
It can be used to regulate or detect gene expression. Exemplary compounds include acridine, psoralen, phenanthroline, naphthoquinone, daunomycin, or chloroethylaminoaryl conjugate.

【0104】 (核酸の構築) 本発明の単離された核酸は、(a)標準的な組換え法、(b)合成技術、また
はそれらの組み合わせを使用して作製され得る。いくつかの実施形態において、
本発明のポリヌクレオチドは、クローニングされ、増幅され、またはそうでなけ
れば、単子葉植物から構築される。好ましい実施形態において、単子葉植物は、
Zea maysである。
Construction of Nucleic Acids Isolated nucleic acids of the invention can be made using (a) standard recombinant methods, (b) synthetic techniques, or a combination thereof. In some embodiments,
The polynucleotides of the invention are cloned, amplified, or otherwise constructed from monocotyledonous plants. In a preferred embodiment, the monocotyledonous plant is
Zea mays.

【0105】 核酸は、都合良く、本発明のポリヌクレオチドに加えて、配列を含み得る。例
えば、1つ以上のエンドヌクレアーゼ制限部位を包含するマルチクローニング部
位は、核酸中に挿入され得、ポリヌクレオチドの単離を補助し得る。また、翻訳
可能な配列は、本発明の翻訳されたポリヌクレオチドの単離を補助するために挿
入され得る。例えば、ヘキサヒスチジンマーカー配列は、本発明のタンパク質を
精製するための都合良い手段を提供する。本発明のポリヌクレオチドは、本発明
のポリヌクレオチドの発現のために、クローニングおよび/または発現のために
、ベクター、アダプター、またはリンカーに結合され得る。さらなる配列は、ク
ローニングおよび/または発現におけるそれらの機能を最適化するために、その
ポリヌクレオチドの単離を補助するために、またはそのポリヌクレオチドの細胞
への導入を改善するために、このようなクローニングおよび/または発現配列に
付加され得る。代表的には、本発明のポリヌクレオチドの長さのよりも短い本発
明の核酸の長さは、20キロベース対よりも短く、しばしば、15kbよりも短
く、そして頻繁に、10kbよりも短い。クローニングベクター、発現ベクター
、アダプタ、およびリンカーの使用は、周知であり、そして広範に当該分野にお
いて記載されている。種々の核酸の記載については、例えば、Stratage
ne Cloning Systems,Catalogs 1995,199
6,1997(La Jolla,CA);およびAmersham Life
Scieces,Inc.Catalog ’97(Arlington H
eights,IL)を参照のこと。
[0105] The nucleic acid may conveniently comprise sequences in addition to the polynucleotide of the invention. For example, a multiple cloning site that includes one or more endonuclease restriction sites can be inserted into the nucleic acid and aid in isolating the polynucleotide. Also, translatable sequences can be inserted to assist in isolating the translated polynucleotide of the present invention. For example, a hexahistidine marker sequence provides a convenient means for purifying a protein of the invention. A polynucleotide of the invention can be linked to a vector, adapter, or linker for expression of the polynucleotide of the invention, for cloning and / or expression. Additional sequences may be used to optimize their function in cloning and / or expression, to assist in isolating the polynucleotide, or to improve the introduction of the polynucleotide into cells. It can be added to cloning and / or expression sequences. Typically, the length of a nucleic acid of the invention that is less than the length of a polynucleotide of the invention is less than a 20 kilobase pair, often less than 15 kb, and often less than 10 kb. The use of cloning vectors, expression vectors, adapters, and linkers is well known and has been extensively described in the art. For a description of various nucleic acids, see, for example, Stratage.
ne Cloning Systems, Catalogs 1995, 199
6, 1997 (La Jolla, CA); and Amersham Life
Sciences, Inc. Catalog '97 (Arlington H
rights, IL).

【0106】 (A.核酸の構築のための組換え法) 本発明の単離された核酸組成物(例えば、RNA、cDNA、ゲノムDNA、
またはこれらのハイブリッド)は、当該分野で公知の任意の数のクローニング方
法論を使用して、植物の生物学的供給源から得られ得る。いくつかの実施形態に
おいて、ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下で、本発明のポリヌ
クレオチドに選択的にハイブリダイズするオリゴヌクレオチドプローブは、cD
NAまたはゲノムDNAライブラリーにおいて、所望の配列を同定するために使
用され得る。RNAの単離、cDNAライブラリーおよびゲノムライブラリーの
構築が当業者に周知である一方、以下は、利用される方法のいくつかを強調する
A. Recombinant Methods for the Construction of Nucleic Acids The isolated nucleic acid compositions of the present invention (eg, RNA, cDNA, genomic DNA,
Or hybrids thereof) can be obtained from a biological source of the plant using any number of cloning methodologies known in the art. In some embodiments, an oligonucleotide probe that selectively hybridizes to a polynucleotide of the invention under stringent hybridization conditions will have a cD
In NA or genomic DNA libraries, it can be used to identify the desired sequence. While isolation of RNA, construction of cDNA and genomic libraries is well known to those skilled in the art, the following highlights some of the methods utilized.

【0107】 (A1.mRNA単離および精製) 植物細胞からの総RNAは、ミトコンドリアRNA、葉緑体RNA、rRNA
、tRNA、hnRNAおよびmRNAのような核酸を包含する。総RNA調製
物は、代表的には、細胞の溶解、および細胞小器官およびタンパク質の除去、続
いて、核酸の沈降を包含する。植物細胞からの総RNAの抽出は、種々の手段に
より達成され得る。頻繁に、抽出緩衝液は、強力な界面活性剤(例えば、SDS
)および有機変性剤(例えば、グアニジンイソチオシアネート、グアニジンHC
lまたはフェノール)を含む。総RNAの単離の後、poly(A)+mRNA
は、代表的には、オリゴ(dT)セルロースを使用して、残りのRNAから精製
される。例示的な総RNAおよびmRNA単離プロトコルは、Plant Mo
lecular Biology:A Laboratory Manual,
Clark,編、Springer−Verlag,Berlin(1997
);およびCurrent Protocols in Molecular
Biology,Ausubel編、Greene Publishing a
nd Wiley−Interscience,New York(1995)
に記載される。総RNAおよびmRNA単離キットは、Stratagene(
LaJolla,CA)、Clonetech(Palo Alto,CA)、
Pharmacia(Piscataway,NJ)および5’−3’(Pao
li Inc.,PA)のような供給業者から市販されている。米国特許第5,
614,391号;および同第5,459,253号を参照のこと。mRNAは
、サイズ範囲が約0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、または3.0kb
の集団へと画分化され得る。これらの画分の各々について合成されたcDNAは
、ベクターを挿入する前に、そのmRNAと同じサイズ範囲へとサイズ選択され
得る。この方法は、不完全な逆転写mRNAによって形成された短縮されたcD
NAを排除するのを助ける。
(A1. MRNA Isolation and Purification) Total RNA from plant cells was mitochondrial RNA, chloroplast RNA, rRNA
, TRNA, hnRNA and mRNA. Total RNA preparations typically involve lysis of cells and removal of organelles and proteins, followed by precipitation of nucleic acids. Extraction of total RNA from plant cells can be achieved by various means. Frequently, the extraction buffer contains strong detergents (eg, SDS).
) And organic modifiers such as guanidine isothiocyanate, guanidine HC
l or phenol). After isolation of total RNA, poly (A) + mRNA
Is typically purified from the remaining RNA using oligo (dT) cellulose. An exemplary total RNA and mRNA isolation protocol is Plant Mo
rectangular Biology: A Laboratory Manual,
Clark, eds., Springer-Verlag, Berlin (1997).
); And Current Protocols in Molecular
Biology, Ausubel ed., Green Publishing a
nd Wiley-Interscience, New York (1995)
It is described in. Total RNA and mRNA isolation kits are available from Stratagene (
LaJolla, CA), Clonetech (Palo Alto, CA),
Pharmacia (Piscataway, NJ) and 5'-3 '(Pao
li Inc. , PA). US Patent 5,
614,391; and 5,459,253. mRNA has a size range of about 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, or 3.0 kb.
Can be fractionated into populations. The cDNA synthesized for each of these fractions can be size-selected to the same size range as the mRNA before inserting the vector. This method is based on the truncated cD formed by incomplete reverse transcribed mRNA.
Helps eliminate NA.

【0108】 (A2.cDNAライブラリーの構築) cDNAライブラリーの構築は一般に、5つの工程を必要とする。第1に、第
1鎖cDNA合成が、ポリ(dT)プライマーまたはランダムヘキサヌクレオチ
ドを用いてポリ(A)+mRNAテンプレートから開始される。第2に、得られ
るRNA−DNAハイブリッドが、代表的にはRNAse HおよびDNAポリ
メラーゼI(またはクレノウフラグメント)の組み合わせとの反応によって、二
本鎖cDNAに変換される。第3に、二本鎖cDNAの末端は、アダプターに連
結される。アダプターの連結は、クローニングのための粘着性末端を生じ得る。
第4に、二本鎖cDNAのサイズ選択は、過剰なアダプターおよびプライマーフ
ラグメントを排除し、そしてmRNAの分解または逆転写酵素が完全な第1鎖を
合成できないことに起因する部分的cDNA分子を排除する。第5に、cDNA
は、クローニングベクターに連結され、そしてパッケージングされる。cDNA
合成プロトコルは当業者に周知であり、そしてPlant Molecular
Biology:A Laboratory Manual,Clark編、
Springer−Verlag,Berlin(1997);およびCurr
ent Protocols in Molecular Biology,A
usubelら編,Greene Publishing and Wiley
−Interscience,New York(1995)のような標準的な
参考文献に記載される。cDNA合成キットは、StratageneまたはP
harmaciaのような種々の市販業者から入手可能である。
(A2. Construction of cDNA Library) Construction of a cDNA library generally requires five steps. First, first strand cDNA synthesis is initiated from a poly (A) + mRNA template using a poly (dT) primer or random hexanucleotides. Second, the resulting RNA-DNA hybrid is converted to double-stranded cDNA, typically by reaction with a combination of RNAse H and DNA polymerase I (or Klenow fragment). Third, the ends of the double-stranded cDNA are ligated to an adapter. Ligation of the adapter can create sticky ends for cloning.
Fourth, size selection of double-stranded cDNA eliminates excess adapter and primer fragments and eliminates partial cDNA molecules due to mRNA degradation or inability of reverse transcriptase to synthesize complete first strand. I do. Fifth, cDNA
Is ligated into a cloning vector and packaged. cDNA
Synthetic protocols are well known to those skilled in the art, and Plant Molecular
Biology: A Laboratory Manual, edited by Clark,
Springer-Verlag, Berlin (1997); and Curr.
ent Protocols in Molecular Biology, A
edited by ussubel et al., Green Publishing and Wiley
-Described in standard references such as Interscience, New York (1995). The cDNA synthesis kit is available from Stratagene or P
It is available from a variety of commercial sources such as H. marcia.

【0109】 実質的に純粋な全長cDNAライブラリーを提供する、多数のcDNA合成プ
ロトコルが記載されている。実質的に純粋な全長cDNAライブラリーを、挿入
物を含むクローンの中でも、少なくとも90%、そしてより好ましくは少なくと
も93%または95%の全長挿入物を含むように構築する。このようなライブラ
リーにおける挿入物の長さは、0〜8、9、10、11、12、13キロ塩基対
以上であり得る。これらのサイズの挿入物を収容するためのベクターは、当該分
野で公知であり、そして市販されている。例えば、StratageneのλZ
AP Express(0〜12kbのクローニング能力を有するcDNAクロ
ーニングベクター)を参照のこと。
A number of cDNA synthesis protocols have been described that provide a substantially pure full-length cDNA library. A substantially pure full-length cDNA library is constructed that contains at least 90%, and more preferably, at least 93% or 95%, of the insert-containing clones. The length of the inserts in such a library can be 0-8, 9, 10, 11, 12, 13 or more kilobase pairs. Vectors for receiving inserts of these sizes are known in the art and are commercially available. For example, λZ of Stratagene
See AP Express (cDNA cloning vector with cloning ability of 0-12 kb).

【0110】 95%を越える純度の全長cDNAライブラリーを構築する例示的な方法は、
Carninciら、Genomics,37:327−336(1996)に
記載される。そのプロトコルでは、真核生物mRNAのキャップ構造は、ビオチ
ンを用いて化学的に標識される。ストレプトアビジンでコーティングされた磁性
ビーズを用いることにより、全長の第1鎖cDNA/mRNAハイブリッドのみ
がRNaseI処理後に選択的に回収される。この方法は、出発mRNA集団の
偏っていない提示を有する、高い収率のライブラリーを提供する。全長ライブラ
リーを生成するための他の方法は、当該分野において公知である。例えば、Ed
eryら,Mol.Cell Biol.,15(6):3363−3371(
1995);およびPCT出願WO96/34981を参照のこと。
An exemplary method for constructing a full length cDNA library of greater than 95% purity is as follows:
Carninci et al., Genomics, 37: 327-336 (1996). In that protocol, the eukaryotic mRNA cap structure is chemically labeled with biotin. By using streptavidin-coated magnetic beads, only the full-length first-strand cDNA / mRNA hybrid is selectively recovered after RNaseI treatment. This method provides a high yield library with unbiased presentation of the starting mRNA population. Other methods for generating full length libraries are known in the art. For example, Ed
ery et al., Mol. Cell Biol. , 15 (6): 3363-3371 (
1995); and PCT application WO 96/34981.

【0111】 (A3.均一化されたcDNAライブラリーまたは差引きcDNAライブラリ
ー) 均一化されていないcDNAライブラリーは、それが生成された組織のmRN
A集団を提示する。特有のクローンは、高度に発現される遺伝子に由来するクロ
ーンには数で劣るので、特有のクローンの単離は、困難であり得る。cDNAラ
イブラリーの均一化は、それぞれのクローンがより等しく提示されるライブラリ
ーを作製するプロセスである。
(A3. A homogenized cDNA library or a subtracted cDNA library) [0111] A non-homogenized cDNA library is obtained from the mRN of the tissue from which it was generated.
Group A is presented. Isolation of unique clones can be difficult because unique clones are inferior in number to clones derived from highly expressed genes. Homogenization of a cDNA library is the process of creating a library in which each clone is more equally represented.

【0112】 cDNAライブラリーを均一化するための多くのアプローチは、当該分野にお
いて公知である。1つのアプローチは、ゲノムDNAとのハイブリダイゼーショ
ンに基づく。得られた均一化されたライブラリー中のハイブリダイズされた各c
DNAの頻度は、そのゲノムDNA中の各対応遺伝子の頻度に比例する。別のア
プローチは、反応速度に基づく。cDNA再アニーリングが、二次反応速度に従
う場合、希少な種であるほど、アニーリングは迅速でなく、そして残ったcDN
Aの一本鎖画分は、ハイブリダイゼーションの間に漸進的により均一化されるよ
うになる。任意の種のcDNAの特異的欠失は、その量に関わらず、いかなるC
ot値でも生じない。均一化されたライブラリーの構築は、Ko、Nucl.A
cids.Res.、18(19):5705〜5711(1990);Pat
anjaliら、Proc.Natl.Acad.U.S.A.、88:194
3〜1947(1991);米国特許第5,482,685号および同第5,6
37,685号に記載される。Soaresらにより記載される、例証的な方法
において、均一化は、4桁の大きさの範囲からたった1桁の大きさの狭い範囲ま
で、クローンの含有量を減少させた。Proc.Natl.Acad.Sci.
USA、91:9228〜9232(1994)。
Many approaches to homogenizing a cDNA library are known in the art. One approach is based on hybridization with genomic DNA. Each hybridized c in the resulting homogenized library
The frequency of the DNA is proportional to the frequency of each corresponding gene in its genomic DNA. Another approach is based on reaction rates. If the cDNA reannealing follows a second order kinetics, the less species, the less rapid the annealing and the remaining cDN
The single-stranded fraction of A becomes progressively more homogenous during hybridization. The specific deletion of any species of cDNA, regardless of its amount,
It does not occur even at the ot value. Construction of a homogenized library is described in Ko, Nucl. A
cids. Res. , 18 (19): 5705-5711 (1990); Pat.
anjari et al., Proc. Natl. Acad. U. S. A. , 88: 194
3 to 1947 (1991); U.S. Patent Nos. 5,482,685 and 5,6;
37, 685. In the illustrative method described by Soares et al., Homogenization reduced clone content from a range of four orders of magnitude to a narrow range of only one order of magnitude. Proc. Natl. Acad. Sci.
USA, 91: 9228-9232 (1994).

【0113】 差引きcDNAライブラリーは、豊富でないcDNA種の割合を増大するため
の別の手段である。この手順において、mRNAの1つのプールから調製された
cDNAから、ハイブリダイゼーションにより、mRNAの第2のプールに存在
する配列を欠損させる。cDNA:mRNAハイブリッドを除去し、そして残り
のハイブリダイズされていないcDNAプールを、そのプールに対して特有の配
列について富化させる。Footeら、Plant Molecular Bi
ology:A Laboratory Manual、Clark編、Spr
inger−Verlag、Berlin(1997);KhoおよびZarb
l、Technique、3(2):58〜63(1991);Siveおよび
St.John、Nucl.Acids Res.、16(22):10937
(1988);Current Protocols in Molecula
r Biology、Ausubelら編、Greene Publishin
g and Wiley−Interscience,New York(19
95);ならびにSwaroopら、Nucl.Acids Res.、19)
8):1954(1991)を参照のこと。cDNA差引きキットは、市販され
ている。例えば、PCR−Select(Clontech、Palo Alt
o、CA)を参照のこと。
[0113] Subtracted cDNA libraries are another means to increase the proportion of non-abundant cDNA species. In this procedure, sequences present in a second pool of mRNA are deleted from the cDNA prepared from one pool of mRNA by hybridization. The cDNA: mRNA hybrid is removed and the remaining unhybridized cDNA pool is enriched for sequences unique to that pool. Foote et al., Plant Molecular Bi
ology: A Laboratory Manual, edited by Clark, Spr
inger-Verlag, Berlin (1997); Kho and Zarb.
1, Technique, 3 (2): 58-63 (1991); John, Nucl. Acids Res. , 16 (22): 10937.
(1988); Current Protocols in Molecula
r Biology, edited by Ausubel et al., Greene Publishin
g and Wiley-Interscience, New York (19
95); and Swaroop et al., Nucl. Acids Res. , 19)
8): 1954 (1991). cDNA subtraction kits are commercially available. For example, PCR-Select (Clontech, Palo Alt)
o, CA).

【0114】 (A4.ゲノムライブラリーの構築) ゲノムライブラリーを構築するために、ゲノムDNAの大きなセグメントが、
フラグメント化(例えば、制限エンドヌクレアーゼを用いて)により生成され、
そしてベクターDNAと連結されて適切なベクターにパッケージされ得るコンカ
テマーを形成する。これらの目的を達成するための方法論、および核酸の配列を
確認する配列決定方法は、当該分野において周知である。多くの構築、クローニ
ング、およびスクリーニングの方法論を通して当業者に指向させるのに十分な適
切な分子生物学的技術および指示の例は、以下に見出される:Sambrook
ら、Molecular Cloning:A Laboratory Man
ual、第2版、Cold Spring Harbor Laborator
y、第1〜3巻(1989)、Methods in Enzymology、
第152巻:Guide to Molecular Cloning Tec
hniques、BergerおよびKimmel編、San Diego:A
cademic Press,Inc.(1987)、Current Pro
tocols in Molecular Biology、Ausubelら
編、Greene Publishing and Wiley−Inters
cience,New York(1995);Plant Molecula
r Biology:A Laboratory Manual、Clark編
、Springer−Verlag、Berlin(1997)。ゲノムライブ
ラリーを構築するためのキットもまた、市販されている。
A4. Construction of Genomic Library To construct a genomic library, a large segment of genomic DNA
Produced by fragmentation (eg, using restriction endonucleases)
It is then ligated with the vector DNA to form a concatemer that can be packaged in a suitable vector. Methodologies for achieving these objects, and methods for determining the sequence of a nucleic acid, are well known in the art. Examples of suitable molecular biology techniques and instructions sufficient to direct one of skill through many construction, cloning, and screening methodologies are found below: Sambrook
Et al., Molecular Cloning: A Laboratory Man.
ual, 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory
y, Volumes 1-3 (1989), Methods in Enzymology,
Volume 152: Guide to Molecular Cloning Tec
Hniques, Berger and Kimmel, Ed., San Diego: A.
Cademic Press, Inc. (1987), Current Pro
Tocols in Molecular Biology, edited by Ausubel et al., Green Publishing and Wiley-Inters.
science, New York (1995); Plant Molecula
r Biology: A Laboratory Manual, edited by Clark, Springer-Verlag, Berlin (1997). Kits for constructing genomic libraries are also commercially available.

【0115】 (A5.核酸のスクリーニングおよび単離方法) cDNAまたはゲノムライブラリーは、本明細書中に開示されるような本発明
のポリヌクレオチドの配列に基づくプローブを用いてスクリーニングされ得る。
プローブを用いて、ゲノムDNAまたはcDNA配列とハイブリダイズし、同じ
または異なる植物種中の相同遺伝子を単離し得る。当業者は、このアッセイにお
いて様々の程度のストリンジェンシーのハイブリダイゼーションが用いられ得、
そしてハイブダイゼーションまたは洗浄培地のいずれかがストリンジェントであ
り得ることを理解する。ハイブリダイゼーションの条件がよりストリンジェンシ
ーになると、二重鎖形成のためのプローブと標的との間の相補性の程度はより高
くなければならない。ストリンジェンシーの程度は、温度、イオン強度、pHお
よびホルムアミドのような部分変性溶媒の存在により制御され得る。例えば、ハ
イブリダイゼーションのストリンジェンシーは、0%〜50%の範囲内のホルム
アミドの濃度の操作により反応溶液の極性を変化させることによって簡便に変動
される。検出可能な結合に必要とされる相補性(配列同一性)の程度は、ハイブ
リダイゼーション培地および/または洗浄培地のストリンジェンシーに従って変
化する。相補性の程度は、最適には100%である;しかし、プローブおよびプ
ライマーにおける少量の配列改変は、ハイブリダイゼーション培地および/また
は洗浄培地のストリンジェンシーを減少させることによって、補われ得ることが
理解されるべきである。
A5. Methods for Screening and Isolating Nucleic Acids A cDNA or genomic library can be screened using a probe based on the sequence of a polynucleotide of the invention as disclosed herein.
Probes can be used to hybridize to genomic DNA or cDNA sequences and to isolate homologous genes in the same or different plant species. One skilled in the art will appreciate that varying degrees of stringency of hybridization may be used in this assay,
And it is understood that either the hybridization or the wash medium can be stringent. As hybridization conditions become more stringent, the degree of complementarity between the probe and target for duplex formation must be higher. The degree of stringency can be controlled by temperature, ionic strength, pH and the presence of partially denaturing solvents such as formamide. For example, the stringency of hybridization can be conveniently varied by changing the polarity of the reaction solution by manipulating the formamide concentration in the range of 0% to 50%. The degree of complementarity (sequence identity) required for detectable binding will vary according to the stringency of the hybridization and / or wash media. The degree of complementarity is optimally 100%; however, it is understood that small amounts of sequence alterations in the probes and primers can be compensated for by reducing the stringency of the hybridization and / or wash media. Should be.

【0116】 目的の核酸はまた、増幅技術を用いて核酸サンプルより増幅され得る。例えば
、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術は、本発明のポリヌクレオチド配列を増
幅するため、およびゲノムDNAまたはcDNAライブラリーから直接関連遺伝
子を増幅するために使用され得る。PCRおよび他のインビトロ増幅法もまた、
例えば、発現されるタンパク質をコードする核酸配列をクローニングし、サンプ
ル中の所望のmRNAの存在の検出のため、核酸の配列決定のため、または他の
目的のためのプローブとして使用するための核酸を作製するために、有用であり
得る。インビトロ増幅法を通して当業者を指導するのに十分な技術の例は、Be
rger、Sambrook、およびAusubel、ならびにMullisら
、米国特許第4,683,202号(1987);およびPCR Protoc
ols A Guide to Methods and Applicati
ons,Innisら編、Academic Press Inc.,San
Diago,CA(1990)において見い出される。ゲノムPCR増幅のため
の市販のキットは、当業者に公知である。例えば、Advantage−GC
Genomic PCR Kit(Clontech)を参照のこと。T4 g
ene 32 protein(Boehringer Mannheim)は
、長いPCR産物の収量の改善のために使用され得る。
[0116] A nucleic acid of interest can also be amplified from a nucleic acid sample using amplification techniques. For example, polymerase chain reaction (PCR) technology can be used to amplify the polynucleotide sequences of the present invention and to amplify related genes directly from genomic DNA or cDNA libraries. PCR and other in vitro amplification methods are also
For example, a nucleic acid sequence encoding the protein to be expressed is cloned and the nucleic acid for use in detecting the presence of the desired mRNA in a sample, for sequencing the nucleic acid, or as a probe for other purposes. It can be useful for making. Examples of techniques that are sufficient to guide one skilled in the art through in vitro amplification methods include Be
rger, Sambrook, and Ausubel, and Mullis et al., US Pat. No. 4,683,202 (1987); and PCR Protocol
ols A Guide to Methods and Applicati
ons, Innis et al., eds., Academic Press Inc. , San
Diago, CA (1990). Commercially available kits for genomic PCR amplification are known to those skilled in the art. For example, Advantage-GC
See Genomic PCR Kit (Clontech). T4 g
The ene 32 protein (Boehringer Mannheim) can be used to improve the yield of long PCR products.

【0117】 PCRに基づいたスクリーニング法もまた記載されている。Wilfinge
rらは、PCRに基づいた方法を記載しており、その方法では、不完全なクロー
ンが研究より除去され得るように、最も長いcDNAが、最初の工程で同定され
る。BioTechniques,22(3):481−486(1997)。
その方法では、プライマー対は、1つのプライマーが所望のcDNAのセンス鎖
の5’末端にアニーリングし、もう一方はベクターにアニーリングして、合成さ
れる。クローンは大規模なスクリーニングを可能とするためにプールされる。こ
の手順によって、可能性のある最も長いクローンは候補クローンの中で同定され
る。さらに、PCR産物は所望のcDNAの存在を診断するために唯一使用され
、PCR産物そのものは利用しない。そのような方法は、上記の全長のcDNA
の構築方法論と組み合わせると特に効果的である。
[0117] PCR-based screening methods have also been described. Wilfinge
describe a PCR-based method in which the longest cDNA is identified in the first step so that incomplete clones can be removed from the study. BioTechniques, 22 (3): 481-486 (1997).
In that method, a primer pair is synthesized with one primer annealing to the 5 'end of the sense strand of the desired cDNA and the other annealing to the vector. Clones are pooled to allow for large-scale screening. By this procedure, the longest possible clone is identified among the candidate clones. Further, the PCR product is used solely to diagnose the presence of the desired cDNA, and not the PCR product itself. Such a method is based on the full length cDNA described above.
It is particularly effective when combined with the construction methodology of

【0118】 (B.核酸構築のための合成法) 本発明の単離された核酸はまた、例えば、Narangら、Meth.Enz
ymol.68:90−99(1979)のホスホトリエステル法;Brown
ら、Meth.Enzymol.68:109−151(1979)のホスホジ
エステル法;Beaucageら、Tetra.Lett.22:1859−1
862(1981)のジエチルホスホルアミダイト法;Beaucageおよび
Caruthers、Tetra.Lett.22(20):1859−186
2(1981)によって記載される固相ホスホルアミダイトトリエステル法(例
えば、Needham−VanDevanterら、Nucleic Acid
s Res.,12:6159−6168(1984)に記載されているように
、自動合成機を用いる方法);ならびに、米国特許第4,458,066号の固
体支持体法のような方法による直接化学合成によって調製され得る。化学合成は
概して、一本鎖のオリゴヌクレオチドを生成する。これは相補的配列とのハイブ
リダイズによって、または、鋳型として一本鎖を使用しDNAポリメラーゼで重
合することによって、二本鎖DNAに変換され得る。当業者は、DNAの化学合
成は約100塩基またはそれ以下の配列に最も良好に使用され、それより長い配
列は短い配列の連結によって獲得され得ることを理解している。
B. Synthetic Methods for Nucleic Acid Construction The isolated nucleic acids of the present invention can also be prepared as described, for example, in Narang et al., Meth. Enz
ymol. 68: 90-99 (1979) phosphotriester method; Brown
Et al., Meth. Enzymol. 68: 109-151 (1979); Beaucage et al., Tetra. Lett. 22: 1859-1
862 (1981), the diethylphosphoramidite method; Beaucage and Caruthers, Tetra. Lett. 22 (20): 1859-186
2 (1981) based on the solid phase phosphoramidite triester method (eg, Needham-Van Devanter et al., Nucleic Acid).
s Res. , 12: 6159-6168 (1984)), and by direct chemical synthesis by methods such as the solid support method of U.S. Patent No. 4,458,066. Can be prepared. Chemical synthesis generally produces single-stranded oligonucleotides. It can be converted to double-stranded DNA by hybridization with a complementary sequence or by polymerizing with a DNA polymerase using single-stranded as a template. Those of skill in the art understand that chemical synthesis of DNA is best used for sequences of about 100 bases or less, and longer sequences can be obtained by ligation of shorter sequences.

【0119】 (組換え発現カセット) 本発明はさらに、本発明の核酸を含有する組換え発現カセットを提供する。本
発明の所望のポリペプチドをコードする核酸配列、例えば、本発明の全長のポリ
ペプチドをコードするcDNAまたはゲノム配列は、所望の宿主細胞に導入され
得る組換え発現カセットを構築するために使用され得る。組換え発現カセットは
、意図された宿主細胞(例えば、形質転換された植物の組織)中のポリヌクレオ
チドの転写を指向する転写開始調節配列に作動可能に連結された本発明のポリヌ
クレオチドを、代表的に含有する。
(Recombinant Expression Cassette) The present invention further provides a recombinant expression cassette containing the nucleic acid of the present invention. A nucleic acid sequence encoding a desired polypeptide of the invention, for example, a cDNA or genomic sequence encoding a full-length polypeptide of the invention, is used to construct a recombinant expression cassette that can be introduced into a desired host cell. obtain. The recombinant expression cassette represents a polynucleotide of the invention operably linked to a transcription initiation regulatory sequence that directs transcription of the polynucleotide in the intended host cell (eg, a transformed plant tissue). Contains.

【0120】 例えば、植物の発現ベクターは、(1)5’および3’の制御配列の転写制御
下でクローニングされた植物遺伝子および(2)優性の選択マーカーを含み得る
。そのような植物の発現ベクターはまた、所望であれば、プロモーター調節領域
(例えば、誘導性もしくは構成的、環境的もしくは発生上の調節、または、細胞
もしくは組織特異的/選択的発現を付与する領域)、転写開始部位、リボソーム
結合部位、RNAプロセシングシグナル、転写終結部位およびまたはポリアデニ
ル化シグナルを含み得る。
For example, a plant expression vector may comprise (1) a plant gene cloned under the transcriptional control of 5 ′ and 3 ′ regulatory sequences and (2) a dominant selectable marker. Such plant expression vectors may also include, if desired, a promoter regulatory region (eg, a region that confers inducible or constitutive, environmental or developmental regulation, or cell or tissue-specific / selective expression). ), Transcription initiation site, ribosome binding site, RNA processing signal, transcription termination site, and / or polyadenylation signal.

【0121】 本発明のポリヌクレオチドの発現を指向する、植物のプロモーターフラグメン
トは、再生した植物の全ての組織中で使用され得る。そのようなプロモーターは
「構成的」プロモーターと本明細書中でいわれ、ほとんどの環境条件および成長
または細胞の分化の状態の下で活性である。構成的なプロモーターの例としては
、カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)の35S転写開始領域、Agro
bacterium tumefaciensのT−DNAに由来する1’また
は2’プロモーター、ユビキチン1プロモーター、Smasプロモーター、桂皮
酸アルコールデヒドロゲナーゼプロモーター(米国特許第5,683,439号
)、Nosプロモーター、pEmuプロモーター、rubiscoプロモーター
、GRP1−8プロモーター、および当業者に公知の種々の植物遺伝子からの他
の転写開始領域、が挙げられる。1つの典型的なプロモーターはユビキチンプロ
モーターであり、これは、トウモロコシの胚または胚形成のカルス中の本発明の
発現を駆動するために使用され得る。
A plant promoter fragment that directs the expression of a polynucleotide of the present invention can be used in all tissues of a regenerated plant. Such promoters are referred to herein as "constitutive" promoters and are active under most environmental conditions and conditions of growth or cell differentiation. Examples of constitutive promoters include the 35S transcription initiation region of cauliflower mosaic virus (CaMV), Agro
1 ′ or 2 ′ promoter derived from T. DNA of B. tumefaciens, ubiquitin 1 promoter, Smas promoter, cinnamic acid alcohol dehydrogenase promoter (US Pat. No. 5,683,439), Nos promoter, pEmu promoter, rubisco promoter, GRP1 -8 promoter, and other transcription initiation regions from various plant genes known to those of skill in the art. One exemplary promoter is the ubiquitin promoter, which can be used to drive expression of the present invention in corn embryos or embryogenic calli.

【0122】 あるいは、植物プロモーターは、特定の組織中での本発明のポリヌクレオチド
の発現を指向し得るか、またはさもなくば、より正確な環境的または発生の制御
下に置かれ得る。そのようなプロモーターは本明細書中では「誘導性」プロモー
ターといわれる。誘導性プロモーターによって転写をもたらし得る環境条件には
、病原体の攻撃、嫌気的条件、または、光の存在が挙げられる。誘導性プロモー
ターの例には、低酸素または低温ストレスによって誘導されるAdh1プロモー
ター、高温ストレスによって誘導されるHsp70プロモーター、光によって誘
導されるPPDKプロモーターがある。
Alternatively, a plant promoter may direct the expression of a polynucleotide of the present invention in a particular tissue, or may be otherwise under more precise environmental or developmental control. Such a promoter is referred to herein as an "inducible" promoter. Environmental conditions that can effect transcription by an inducible promoter include pathogen attack, anaerobic conditions, or the presence of light. Examples of inducible promoters include the Adh1 promoter induced by hypoxic or cold stress, the Hsp70 promoter induced by hot stress, and the PPDK promoter induced by light.

【0123】 発生制御下のプロモーターの例としては、転写のみを開始するかまたは、特定
の組織(例えば、葉、根、果実、種子、または花)中でのみ優性的に転写を開始
するプロモーターが挙げられる。典型的なプロモーターは、葯に特異的なプロモ
ーター55126(米国特許第5,689,049号および第5,689,05
1号)、glob−1プロモーターおよびガンマ−ゼイン(zein)プロモー
ターを含む。プロモーターの操作はまた、ゲノム中のその位置に依存して変化し
得る。従って、誘導性プロモーターは、ある位置では完全にまたは一部誘導性に
なり得る。
Examples of promoters under developmental control include promoters that initiate transcription only or dominantly initiate transcription only in a particular tissue (eg, leaf, root, fruit, seed, or flower). No. A typical promoter is anther specific promoter 55126 (U.S. Pat. Nos. 5,689,049 and 5,689,05).
No. 1), the glob-1 promoter and the gamma-zein promoter. The operation of a promoter can also vary depending on its position in the genome. Thus, an inducible promoter may be completely or partially inducible at certain positions.

【0124】 異種プロモターと非異種のプロモーター(例えば、内因性のプロモーター)の
両方は、本発明の核酸の発現を指向するために用いられ得る。これらのプロモー
ターはまた、例えば、組換え発現カセット中でアンチセンスの核酸の発現を駆動
させて、所望の組織中の本発明のタンパク質の濃度および/または組成を減少、
増加、または変化させるために使用され得る。従って、いくつかの実施形態では
、核酸構築物は、例えば、Zea maysのような植物細胞中で機能的な、本
発明のポリヌクレオチドに作動可能に連結されたプロモーターを含む。これらの
実施形態において有用なプロモーターは、本発明のポリペプチドの発現を駆動す
る内因性プロモーターを含む。
[0124] Both heterologous promoters and non-heterologous promoters (eg, endogenous promoters) can be used to direct expression of the nucleic acids of the invention. These promoters can also drive expression of the antisense nucleic acid, for example, in a recombinant expression cassette to reduce the concentration and / or composition of a protein of the invention in a desired tissue,
It can be used to increase or change. Thus, in some embodiments, the nucleic acid construct comprises a promoter operably linked to a polynucleotide of the invention, which is functional in a plant cell, such as, for example, Zea mays. Promoters useful in these embodiments include endogenous promoters that drive expression of the polypeptides of the invention.

【0125】 いくつかの実施形態では、プロモーターまたはエンハンサーエレメントとして
働く単離された核酸は、本発明のポリヌクレオチドの発現をアップレギュレート
またはダウンレギュレートするために、本発明のポリヌクレオチドの非異種型の
適切な部位(概して上流)に導入され得る。例えば、内因性のプロモーターは、
変異、欠失、および/または置換(Kmiec、米国特許第5,565,350
号;Zarlingら、PCT/US93/03868)によってインビボで変
化され得るか、または、単離されたプロモーターは、遺伝子の発現を制御するた
めに、本発明の遺伝子から適切な方向かつ適切な距離で植物細胞に導入され得る
。植物細胞における本発明のポリペプチドの総濃度および/または組成を変化さ
せるために、植物の成長に適した条件下で、遺伝子発現が調節され得る。従って
、本発明は、ネイティブな、内因性の(すなわち、非異種の)型の本発明のポリ
ヌクレオチドに作動可能に連結された異種プロモーターおよび/またはエンハン
サーを作製するための組成物および方法を提供する。
In some embodiments, an isolated nucleic acid that acts as a promoter or enhancer element is capable of up-regulating or down-regulating the expression of a polynucleotide of the present invention. It can be introduced at a suitable site in the mold (generally upstream). For example, an endogenous promoter is
Mutations, deletions and / or substitutions (Kmiec, US Pat. No. 5,565,350)
No .; Zarling et al., PCT / US93 / 03868), or an isolated promoter can be used to control expression of a gene in an appropriate direction and at an appropriate distance from a gene of the present invention. It can be introduced into plant cells. To alter the total concentration and / or composition of a polypeptide of the invention in plant cells, gene expression may be regulated under conditions suitable for plant growth. Accordingly, the invention provides compositions and methods for making a heterologous promoter and / or enhancer operably linked to a native, endogenous (ie, non-heterologous) form of a polynucleotide of the invention. I do.

【0126】 例えば、組織型、細胞型、発育段階、および/または環境条件の点から、特定
の発現パターンを有するプロモーターを同定するための方法は、当業者に周知で
ある。例えば、The Maize Handbook、第114章−第115
章、FreelingおよびWalbot編、Springer,New Yo
rk(1994);Corn and Corn Improvement,第
3版、第6章、SpragueおよびDudley編、American So
ciety of Agronomy,Madison,Wisconsin(
1988)を参照のこと。プロモーター単離法の典型的な工程は、標的組織中で
のある程度の特異性を有して発現する遺伝子産物の同定である。方法論の範囲に
は:cDNAライブラリーのディファレンシャルハイブリダイゼーション;差引
きハイブリダイゼーション;ディファレンシャルディスプレイ;ディファレンシ
ャル二次元タンパク質ゲル電気泳動;DNAプローブアレイ;および標的組織中
のいくつかの特異性を有して発現することが知られているタンパク質の単離があ
る。そのような方法は当業者にとって周知である。プロモーターを同定するため
の市販の製品は、例えば、Clontech社(Palo Alto,CA)の
Universal Genome Walker Kitが当該分野で公知で
ある。
Methods for identifying a promoter having a particular expression pattern, for example, in terms of tissue type, cell type, developmental stage, and / or environmental conditions are well known to those of skill in the art. For example, The Maize Handbook, Chapters 114-115
Chapter, Freeling and Walbot, Springer, New Yo
rk (1994); Corn and Corn Improvement, 3rd edition, Chapter 6, Sprague and Dudley eds., American So
city of Agronomy, Madison, Wisconsin (
1988). A typical step in promoter isolation is the identification of a gene product that is expressed with some specificity in the target tissue. Methodologies include: differential hybridization of cDNA libraries; subtractive hybridization; differential display; differential two-dimensional protein gel electrophoresis; DNA probe arrays; and expressed with some specificity in target tissues. There is isolation of proteins known to be. Such methods are well-known to those skilled in the art. Commercially available products for identifying promoters are known in the art, for example, the Universal Genome Walker Kit from Clontech (Palo Alto, CA).

【0127】 タンパク質に基づいた方法として、同定されたタンパク質の少なくとも一部の
アミノ酸配列を獲得しておくこと、次いで、標的組織から調製されたライブラリ
ーから、ゲノムDNAを直接同定するか、または好ましくはcDNAクローンを
同定するためのプローブとして使用され得る核酸を調製するための基礎としてタ
ンパク質配列を使用することが有効である。一旦そのようなcDNAクローンが
同定されると、その配列は指示されたの遺伝子の転写産物の5’末端の配列を同
定するために使用され得る。ディファレンシャルハイブリダイゼーション、差引
きハイブリダイゼーションおよびディファレンシャルディスプレイのために、標
的組織で豊富であると同定された核酸配列を指示された遺伝子の転写産物の5’
末端の配列を同定するために使用する。一旦そのような配列が同定されると、タ
ンパク質の配列または核酸の配列のいずれから始まって、遺伝子転写産物由来で
あると確認されたこれらの配列のいずれも、標的生物から調製されたゲノムライ
ブラリーをスクリーニングするのに使用され得る。転写開始部位の同定および確
認のための方法は当該分野で周知である。
As a protein-based method, the amino acid sequence of at least a part of the identified protein has been obtained, and then genomic DNA is directly identified from a library prepared from the target tissue, or It is effective to use protein sequences as a basis for preparing nucleic acids that can be used as probes to identify cDNA clones. Once such a cDNA clone has been identified, its sequence can be used to identify the sequence at the 5 'end of the transcript of the indicated gene. 5 'of the transcript of the gene indicated nucleic acid sequence identified as abundant in the target tissue for differential, subtractive hybridization and differential display
Used to identify terminal sequences. Once such sequences have been identified, starting with either the protein or nucleic acid sequences, any of these sequences identified as being derived from gene transcripts have been prepared from genomic libraries prepared from target organisms. Can be used to screen Methods for identification and confirmation of the transcription start site are well known in the art.

【0128】 特定の環境条件またはストレス、または特定の組織において、または特定の発
生段階の下で発現されるプロモーターの単離のプロセスでは、所望の環境の下で
、または所望の組織において、または所望の段階で発現される多数の遺伝子が同
定される。さらなる分析が、植物の他の1つ以上の組織中のそれぞれの特定の遺
伝子の発現を明らかにする。所望の組織または条件での活性を有するが、通常の
いずれの組織においても活性を有さないプロモーターを同定し得る。
In the process of isolating a promoter that is expressed in a particular environmental condition or stress, or in a particular tissue, or under a particular developmental stage, the process can be performed under a desired environment, in a desired tissue, or in a desired tissue. Many genes that are expressed at the stage are identified. Further analysis reveals the expression of each particular gene in one or more other tissues of the plant. Promoters that have activity in a desired tissue or condition, but have no activity in any normal tissue can be identified.

【0129】 プロモーター配列を同定するために、本明細書中に記載されるクローンの5’
部分を、プロモーター配列に特徴的な配列について分析した。例えば、プロモー
ター配列エレメントは、TATAボックスのコンセンサス配列(TATAAT)
を含み、それは、通常、転写開始部位より約20〜40塩基対上流のところに位
置する5〜10bpのATリッチなストレッチである。TATAボックスの同定
は当該分野で周知である。例えば、このエレメントの位置を予測するための1つ
の方法は、例えば、プライマー伸長法、S1分析、および/またはRNase保
護法などの標準的なRNAマッピング技術を用いて、転写開始部位を同定するこ
とである。ATリッチな配列の存在を確かめるために、推定領域の突然変異誘発
および連結した下流のレポーター遺伝子の発現に対する突然変異誘発の効果の定
量を含む構造機能分析を行ない得る。例えば、The Maize Handb
ook,第114章,FreelingおよびWalbot編、Sprinte
r,NewYork(1994)を参照のこと。
To identify the promoter sequence, 5 ′ of the clone described herein.
Portions were analyzed for sequences characteristic of the promoter sequence. For example, the promoter sequence element is a consensus sequence of the TATA box (TATAAT).
Which are usually 5-10 bp AT-rich stretches located about 20-40 base pairs upstream of the transcription start site. Identification of TATA boxes is well known in the art. For example, one method for predicting the location of this element is to identify the transcription start site using standard RNA mapping techniques such as, for example, primer extension, S1 analysis, and / or RNase protection. It is. To confirm the presence of AT-rich sequences, structure-function analysis can be performed, including mutagenesis of the putative region and quantification of the effect of the mutagenesis on the expression of the linked downstream reporter gene. For example, The Maize Handb
book, Chapter 114, Freeling and Walbot, Sprinte
r, New York (1994).

【0130】 植物では、TATAボックスからさらに上流に、−80位〜−100位の部分
に、3ヌクレオチドG(またはT)NGを囲む一連のアデニンを有するプロモー
ターエレメント(すなわち、CAATボックス)が典型的に存在する。J.Me
ssingら、Genetic Engineering in Plants
,Kosage,MeredithおよびHollaender編、221−2
27頁(1983)。トウモロコシでは、十分に保存されたCAATボックスは
存在しないが、TATAボックスの上流にいくつかの短い保存されたタンパク質
結合モチーフが存在する。これらは、それぞれの遺伝子に適切な、光の調節、嫌
気性の誘導、ホルモン調節、または、アントシアニン生合成に関わるトランス作
用性転写因子のモチーフを含む。
In plants, further upstream from the TATA box, a promoter element with a series of adenines surrounding the three nucleotides G (or T) NG at positions −80 to −100 (ie, the CAAT box) is typical. Exists. J. Me
ssing et al., Genetic Engineering in Plants
, Kosage, Meredith and Hollaender, eds. 221-2
27 (1983). In maize, there is no fully conserved CAAT box, but there are several short conserved protein binding motifs upstream of the TATA box. These include trans-acting transcription factor motifs involved in light regulation, anaerobic induction, hormonal regulation, or anthocyanin biosynthesis that are appropriate for each gene.

【0131】 一旦プロモーターおよび/あるいは遺伝子配列が知られると、転写開始または
翻訳開始部位の5’側のゲノムDNAより適切なサイズの領域が選択され、その
ような配列は、次いでコード配列に連結される。転写開始部位は、融合の点とし
て使用される場合、任意の数の可能な5’非翻訳領域も、転写開始部位および部
分的にコードする配列の間で使用され得る。特異的プロモーターの3’末端の翻
訳開始部位が使用されれば、これは、コード配列の開始コドンのメチオニンに直
接連結されている。
Once the promoter and / or gene sequence is known, a region of appropriate size is selected from the genomic DNA 5 ′ to the transcription start or translation start site, and such a sequence is then ligated to the coding sequence. You. When a transcription start site is used as a point of fusion, any number of possible 5 'untranslated regions may also be used between the transcription start site and the partially encoding sequence. If a translation initiation site at the 3 'end of the specific promoter is used, it is linked directly to the methionine start codon of the coding sequence.

【0132】 ポリペプチド発現が所望される場合、概して、ポリヌクレオチドのコード領域
の3’末端にポリアデニル化領域を含むことが望ましい。ポリアデニル化領域は
天然の遺伝子、種々の他の植物遺伝子、または、T−DNAに由来し得る。加え
られる3’末端の配列は、例えば、ノパリンシンターゼ遺伝子またはオクトピン
シンターゼ遺伝子、または代替的に別の植物遺伝子、あるいは、少し好ましくな
いが、任意の他の真核生物の遺伝子に由来し得る。
Where polypeptide expression is desired, it is generally desirable to include a polyadenylation region at the 3 'end of the coding region of the polynucleotide. The polyadenylation region can be derived from a natural gene, various other plant genes, or T-DNA. The sequence at the 3 'terminus added can be derived, for example, from a nopaline synthase gene or an octopine synthase gene, or alternatively from another plant gene, or less preferably, from any other eukaryotic gene. .

【0133】 イントロン配列は、細胞質に蓄積する成熟したメッセージの量を増加させるた
めに、5’非翻訳領域または部分的なコード配列のコード配列に加えられ得る。
植物および動物の発現構築物の両方で、転写単位にスプライシング可能なイント
ロンを含むことが、mRNAおよびタンパク質の両方の遺伝子発現が、1000
倍のレベルにまで増加することが示されている。BuchmanおよびBerg
、Mol.Cell Biol.8:4395−4405(1988);Cal
lisら、Genes Dev.1:1183−1200(1987)。そのよ
うなイントロンの遺伝子発現の強化は、転写単位の5’末端の近くに配置された
ときに典型的に最も大きい。トウモロコシのイントロンのAdh1−Sイントロ
ン1、2、および6、Bronze−1イントロンの使用が、当該分野において
公知である。一般的には、The Maize Handbook,第116章
,FreeligおよびWalbot編、Spriger,New York(
1994)を参照のこと。
Intron sequences can be added to the coding sequence of the 5 ′ untranslated region or partial coding sequence to increase the amount of mature message that accumulates in the cytoplasm.
In both plant and animal expression constructs, including splicable introns in the transcription unit would result in gene expression of both mRNA and protein of 1000
It has been shown to increase by a factor of two. Buchman and Berg
, Mol. Cell Biol. 8: 4395-4405 (1988); Cal.
lis et al., Genes Dev. 1: 1183-1200 (1987). The enhancement of gene expression of such introns is typically greatest when placed near the 5 'end of the transcription unit. The use of the maize introns Adh1-S introns 1, 2, and 6, the Bronze-1 intron, is known in the art. In general, The Maize Handbook, Chapter 116, edited by Freelig and Walbot, Spriger, New York (
1994).

【0134】 本発明のポリヌクレオチド由来の配列を含むベクターは、植物細胞に選択でき
る表現型を付与するマーカー遺伝子を典型的に含有する。通常、選択マーカー遺
伝子は、抗生物質耐性をコードし、抗生物質のスペクチノマイシン(例えば、a
ada遺伝子)に対する耐性をコードする遺伝子、ストレプトマイシン耐性をコ
ードするストレプトマイシンホスホトランスフェラーゼ(SPT)遺伝子、カナ
マイシンまたはジェネティシン耐性をコードするネオマイシンホスホトランスフ
ェラーゼ(NPTII)遺伝子、ハイグロマイシン耐性をコードするハイグロマ
イシンホスホトランスフェラーゼ(HPT)遺伝子、アセトラクターゼシンター
ゼ(ALS)の作用を抑制するように作用する除草剤に対する耐性をコードする
遺伝子、特にスルホニル尿素型除草剤(例えば、特にS4および/またはHra
変異で、そのような耐性に導く変異を含むアセトラクテートシンターゼ(ALS
)遺伝子)、例えば、ホスフィノトリシンまたはバスタ(basta)(例えば
、bar遺伝子)のようなグルタミンシンターゼの作用を抑制するように作用す
る除草剤に耐性をコードする遺伝子、または当該分野で公知の他のこのような遺
伝子を含む適切な遺伝子を有する。bar遺伝子は除草剤のバスタに対する耐性
をコードし、nptII遺伝子は抗生物質のカナマイシンおよびジェネティシン
に対する耐性をコードし、そしてALS遺伝子は除草剤のクロルスルフロンに対
する耐性をコードする。
Vectors containing sequences derived from the polynucleotides of the present invention typically contain a marker gene that confers a selectable phenotype on plant cells. Usually, the selectable marker gene encodes antibiotic resistance and the antibiotic spectinomycin (eg, a
ada gene), streptomycin phosphotransferase (SPT) gene encoding streptomycin resistance, neomycin phosphotransferase (NPTII) gene encoding kanamycin or geneticin resistance, hygromycin phosphotransferase (HPT) encoding hygromycin resistance ) Genes, genes encoding resistance to herbicides that act to suppress the action of acetolactase synthase (ALS), especially sulfonylurea-type herbicides (eg especially S4 and / or Hra
Acetolactate synthase (ALS) containing mutations that lead to such resistance
) Gene), for example, a gene encoding resistance to a herbicide that acts to suppress the action of glutamine synthase such as phosphinothricin or basta (eg, the bar gene), or other genes known in the art. Have suitable genes, including such genes. The bar gene encodes the herbicide resistance to basta, the nptII gene encodes the resistance to the antibiotics kanamycin and geneticin, and the ALS gene encodes the herbicide resistance to chlorsulfuron.

【0135】 高等植物の遺伝子発現のために有用な典型的なベクターは、当該分野において
周知であり、Rogersら、Meth.in Enzymol.,153:2
53−277(1987)によって記載されたAgrobacterium t
umefaciensの腫瘍誘導(Ti)プラスミドに由来するベクターを含む
。これらのベクターは、形質転換の際に、ベクターがベクターDNAの一部を宿
主植物のゲノムに統合するという点で、植物組み込みベクターである。本明細書
中で有用な典型的なA.tumefaciensベクターは、Schardlら
、Gene,61:1−11(1987)およびBergerら、Proc.N
atl.Acad.Sci.U.S.A.,86:8402−8406(198
9)のプラスミドpKYLX6およびpKYLX7である。本明細書中での別の
有用なベクターは、Clontech Laboratories,Inc.(
Palo Alto,CA)より入手できるプラスミドpBI101.2である
Exemplary vectors useful for higher plant gene expression are well known in the art and are described in Rogers et al., Meth. in Enzymol. , 153: 2
53-277 (1987).
vector derived from the tumor induction (Ti) plasmid of Umefaciens. These vectors are plant integration vectors, in that the vectors integrate a portion of the vector DNA into the genome of the host plant upon transformation. Typical A.I. useful herein. Tumefaciens vectors are described in Schardl et al., Gene, 61: 1-11 (1987) and Berger et al., Proc. N
atl. Acad. Sci. U. S. A. , 86: 8402-8406 (198).
9) The plasmids pKYLX6 and pKYLX7. Another useful vector herein is Clontech Laboratories, Inc. (
PBI 101.2, available from Palo Alto, CA).

【0136】 本発明のポリヌクレオチドは所望のようにセンスまたはアンチセンスのいずれ
かの向きに発現され得る。センスまたはアンチセンスのいずれかの向きの遺伝子
発現の制御は、観察できる植物の特徴に直接の影響を有し得ることが理解される
。アンチセンス技術は、植物の遺伝子発現を阻害するのに便利に使用され得る。
これを達成するには、所望の遺伝子からの核酸セグメントがクローニングされ、
アンチセンス鎖のRNAが転写されるようにプロモーターに作動可能に連結され
る。構築物は、次いで植物に形質転換され、アンチセンス鎖のRNAが生成され
る。植物細胞では、アンチセンスRNAは、目的の酵素をコードするmRNAの
蓄積を妨げることによって、遺伝子発現を阻害することが示されている。例えば
、Sheehyら、Proc.Nat’l.Acad.Sci.(USA)85
:8805−8809(1988);およびHiattら、米国特許第4,80
1,340号を参照のこと。
The polynucleotides of the present invention can be expressed in either sense or antisense orientation as desired. It is understood that regulation of gene expression in either sense or antisense orientation can have a direct effect on observable plant characteristics. Antisense technology can be conveniently used to inhibit plant gene expression.
To accomplish this, a nucleic acid segment from the desired gene is cloned,
The antisense strand RNA is operably linked to a promoter so that it is transcribed. The construct is then transformed into a plant to generate antisense strand RNA. In plant cells, antisense RNA has been shown to inhibit gene expression by preventing the accumulation of mRNA encoding the enzyme of interest. See, eg, Shehyy et al., Proc. Nat'l. Acad. Sci. (USA) 85
: 8805-8809 (1988); and Hiatt et al., US Patent No. 4,80.
See 1,340.

【0137】 別の抑制法はセンスの抑制である。センスの向きで形成された核酸の導入は、
標的遺伝子の転写をブロックすることによる効果的な手段となり得ることが示さ
れている。内因性遺伝子の発現を調節するこの方法の使用例については、Nap
oliら、The Plant Cell 2:279−289(1990)お
よび米国特許第5,034,323号を参照のこと。
Another suppression method is suppression of sense. Introduction of the nucleic acid formed in the sense orientation
It has been shown that blocking transcription of target genes can be an effective means. For an example of the use of this method of regulating endogenous gene expression, see Nap.
See Oli et al., The Plant Cell 2: 279-289 (1990) and U.S. Pat. No. 5,034,323.

【0138】 触媒性RNA分子すなわちリボゾームもまた、植物遺伝子の発現を阻害するた
めに使用され得る。事実上いずれの標的RNAとも特異的にペアを形成して、特
異的な位置のホスホジエステルのバックボーンを切断するリボザイムを設計する
ことが可能であり、それによって、標的のRNAを機能的に不活性化する。この
切断を実施する際、リボザイムはそれ自体は変化せず、従って、リサイクルし、
他の分子を切断することができ、このことによって、リボザイムは本当の酵素と
なる。アンチセンスRNAの中のリボザイム配列を含むことは、それらにRNA
を切断する活性を付与し、それによって、構築物の活性を増加させる。標的のR
NA特異的なリボザイムの設計および使用は、Haseloffら、Natur
e 334:585−591(1988)に記載されている。
[0138] Catalytic RNA molecules or ribosomes can also be used to inhibit the expression of plant genes. It is possible to design ribozymes that specifically pair with virtually any target RNA and cleave the phosphodiester backbone at specific locations, thereby rendering the target RNA functionally inactive Become In effecting this cleavage, the ribozyme does not change in itself, and therefore recycles,
Other molecules can be cleaved, which makes ribozymes a real enzyme. Including the ribozyme sequence in the antisense RNA allows them to
Of the construct, thereby increasing the activity of the construct. Target R
The design and use of NA-specific ribozymes is described in Haseloff et al., Natur.
e 334: 585-591 (1988).

【0139】 本発明のポリヌクレオチドの付属基としての種々の架橋剤、アルキル化剤およ
びラジカル生成種は、核酸を結合し、標識し、検出し、および/または切断する
ために使用され得る。例えば、Vlassov,V.V.ら、Nucleic
Acids Res(1986)14:4065−4076は、標的配列に相補
的なヌクレオチドのアルキル化誘導体との一本鎖DNAフラグメントの共有結合
を記載する。同じグループによって行なわれた同様の研究の報告は、Knorr
e,D.G.ら、Biochimie(1985)67:785−789による
研究である。IversonおよびDervanはまた、切断を活性化すること
のできる修飾されたヌクレオチドの取りこみによって媒介される一本鎖DNAの
配列特異的な切断が(J Am Chem Soc(1987)109:124
1−1243).Meyer,R.B.ら、J Am Chem Soc(19
89)111:8517−8519、一本鎖の標的核酸配列に相補的なアルキル
化剤を用いる、標的ヌクレオチドに対する共有結合をもたらすことを示した。ソ
ラレンによって媒介される一本鎖オリゴヌクレオチドに対して光活性化される架
橋化は、Lee,B.L.ら、Biochemistry(1988)27:3
197−3203によって開示された。三重らせん形成プローブでの架橋の使用
はまた、Homeら、J Am Chem Soc(1990)112:243
5−2437によって開示された。一本鎖オリゴヌクレオチドに架橋するアルキ
ル化薬剤としてのN4,N4−エタノシトシンの使用がまた、WebbおよびM
atteucci,J Am Chem Soc(1986)108:2764
−2765;Nucleic Acids Res(1986)14:7661
−7674;Feteritzら、J.Am.Chem.Soc.113:40
00(1991)によって記載されている。核酸を結合し、検出し、標識し、お
よび/または切断する種々の化合物が、当該分野で公知である。例えば、米国特
許第5,543,507号;同第5,672,593号;同第5,484,90
8号;同第5,256,648号;および、同第5,681,941号を参照の
こと。
[0139] Various crosslinkers, alkylating agents and radical-producing species as accessory groups of the polynucleotides of the present invention can be used to bind, label, detect and / or cleave nucleic acids. For example, Vlasov, V .; V. Et al., Nucleic
Acids Res (1986) 14: 4065-4076 describes the covalent attachment of a single-stranded DNA fragment with an alkylated derivative of a nucleotide complementary to the target sequence. A report of a similar study conducted by the same group was published by Knorr.
e, D. G. FIG. Et al., Biochimie (1985) 67: 785-789. Iverson and Dervan also report that sequence-specific cleavage of single-stranded DNA mediated by incorporation of modified nucleotides capable of activating cleavage (J Am Chem Soc (1987) 109: 124.
1-1243). Meyer, R .; B. Et al., J Am Chem Soc (19
89) 111: 8517-8519, which has been shown to effect covalent attachment to a target nucleotide using an alkylating agent complementary to the single-stranded target nucleic acid sequence. Photoactivated cross-linking to single-stranded oligonucleotides mediated by psoralen is described in Lee, B. et al. L. Et al., Biochemistry (1988) 27: 3.
197-3203. The use of cross-linking with triple helix forming probes has also been described by Home et al., J Am Chem Soc (1990) 112: 243.
5-2437. The use of N4, N4-ethanocytosine as an alkylating agent to crosslink single-stranded oligonucleotides has also been described by Webb and M.
atteucci, J Am Chem Soc (1986) 108: 2768.
-2765; Nucleic Acids Res (1986) 14: 7661.
-7674; Feteritz et al. Am. Chem. Soc. 113: 40
00 (1991). Various compounds that bind, detect, label, and / or cleave nucleic acids are known in the art. For example, U.S. Patent Nos. 5,543,507; 5,672,593; 5,484,90.
No. 8, No. 5,256,648; and No. 5,681,941.

【0140】 (タンパク質) 本発明の単離されたタンパク質は、上記でより十分に考察したように、本発明
のポリヌクレオチドのいずれか1つによってコードされる少なくとも10アミノ
酸を有するポリペプチド、またはその保存的に改変された改変体であるポリペプ
チドを含む。本発明のタンパク質またはその改変体は、本発明のポリペプチド由
来の任意の数の連続したアミノ酸残基を含み得、ここで、その数は、10から本
発明の全長ポリペプチドにおける残基の数までからなる整数の群より選択される
。必要に応じて、連続したアミノ酸のこの部分配列は、少なくとも15、20、
25、30、35または40アミノ酸長であり、しばしば少なくとも50、60
、70、80または90アミノ酸長である。さらに、このような部分配列の数は
、1〜20からなる群より選択される任意の整数(例えば、2、3、4または5
)であり得る。
Protein The isolated protein of the present invention is a polypeptide having at least 10 amino acids encoded by any one of the polynucleotides of the present invention, or a polypeptide thereof, as discussed more fully above. Includes polypeptides that are conservatively modified variants. A protein or variant thereof of the invention may comprise any number of contiguous amino acid residues from the polypeptide of the invention, wherein the number is from 10 to the number of residues in the full length polypeptide of the invention. Selected from the group of integers consisting of Optionally, this subsequence of contiguous amino acids has at least 15, 20,
25, 30, 35 or 40 amino acids long, often at least 50, 60
, 70, 80 or 90 amino acids in length. Furthermore, the number of such subsequences can be any integer selected from the group consisting of 1-20 (eg, 2, 3, 4 or 5
).

【0141】 本発明はさらに、本発明のポリペプチドとの指定された配列同一性を有するポ
リペプチドを含むタンパク質を提供する。配列同一性の百分率は、50〜99か
らなる群より選択される整数である。例示的な配列同一性の値としては、60%
、65%、70%、75%、80%、85%、86%、87%、88%、89%
、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%
および99%が挙げられる。配列同一性は、例えば、GAPまたはBLASTア
ルゴリズムを用いて決定され得る。
The invention further provides a protein comprising a polypeptide having a specified sequence identity to a polypeptide of the invention. The percentage of sequence identity is an integer selected from the group consisting of 50-99. An exemplary sequence identity value is 60%
, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%
, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%
And 99%. Sequence identity can be determined, for example, using the GAP or BLAST algorithm.

【0142】 当業者が認識するように、本発明は、触媒的に活性な本発明のポリペプチド(
すなわち、酵素)を含む。触媒的に活性なポリペプチドは、ネイティブな(非合
成の)内在性ポリペプチドの比活性の少なくとも20%、30%または40%、
そして好ましくは少なくとも50%、60%または70%、そして最も好ましく
は少なくとも80%、90%または95%の比活性を有する。さらに、基質特異
性(kcat/Km)は、必要に応じて、ネイティブな(非合成の)内在性ポリペプ
チドに実質的に類似する。代表的に、Kmは、ネイティブな(非合成の)内在性
ポリペプチドのKmの少なくとも30%、40%または50%であり;そしてよ
り好ましくは少なくとも60%、70%、80%または90%である。酵素活性
および基質特異性(kcat/Km)の尺度をアッセイおよび定量する方法は、当業
者に周知である。
As the skilled artisan will appreciate, the present invention relates to catalytically active polypeptides of the invention (including
That is, an enzyme). The catalytically active polypeptide has at least 20%, 30% or 40% of the specific activity of the native (non-synthetic) endogenous polypeptide,
And preferably it has a specific activity of at least 50%, 60% or 70%, and most preferably at least 80%, 90% or 95%. In addition, the substrate specificity (k cat / K m ) is optionally substantially similar to the native (non-synthetic) endogenous polypeptide. Typically, K m is at least 30% K m of the native (non-synthetic) endogenous polypeptide is 40% or 50%; and more preferably at least 60%, 70%, 80%, or 90 %. Methods for assaying and quantifying measures of enzyme activity and substrate specificity ( kcat / Km ) are well known to those skilled in the art.

【0143】 一般に、本発明のタンパク質は、免疫原として提示される場合、本発明のポリ
ペプチドに対して特異的に反応性の抗体の産生を惹起する。さらに、本発明のタ
ンパク質は、同じポリペプチドで十分に免疫吸着した、本発明のポリペプチドに
対して惹起された抗血清に対して結合しない。結合を決定するための免疫アッセ
イは、当業者に周知である。好ましい免疫アッセイは、以下で考察されるような
競合免疫アッセイである。従って、本発明のタンパク質は、免疫アッセイまたは
タンパク質精製技術のような例示的な用途について、本発明のタンパク質に対し
て免疫反応性の抗体を構築するための免疫原として用いられ得る。
In general, the proteins of the invention, when presented as an immunogen, elicit the production of antibodies specifically reactive with a polypeptide of the invention. In addition, the proteins of the invention do not bind to antisera raised against the polypeptides of the invention that have been sufficiently immunosorbed with the same polypeptide. Immunoassays for determining binding are well known to those skilled in the art. Preferred immunoassays are competitive immunoassays as discussed below. Thus, the proteins of the invention can be used as immunogens for constructing antibodies immunoreactive with the proteins of the invention for exemplary uses, such as immunoassays or protein purification techniques.

【0144】 (宿主細胞におけるタンパク質の発現) 本発明の核酸を用いて、本発明のタンパク質を、組換え操作された細胞(例え
ば、細菌、酵母、昆虫、哺乳動物または好ましくは植物の細胞)において発現し
得る。この細胞は、(例えば、量、組成、位置および/または時間について)非
天然の条件でこのタンパク質を生成する。なぜなら、これらは、ヒトの介入によ
ってそうするように遺伝的に変更されているからである。
(Expression of Protein in Host Cell) The nucleic acid of the present invention is used to transform the protein of the present invention into a recombinantly engineered cell (eg, a bacterial, yeast, insect, mammalian or, preferably, a plant cell). Can be expressed. The cell produces the protein in non-native conditions (eg, for amount, composition, location, and / or time). Because they have been genetically altered to do so by human intervention.

【0145】 当業者は、本発明のタンパク質をコードする核酸の発現に利用可能な多数の発
現系を良く知っていることが期待される。原核生物または真核生物におけるタン
パク質の発現について公知の種々の方法を詳細に記載する試みは行わない。
One of skill in the art is expected to be familiar with the many expression systems available for expressing nucleic acids encoding the proteins of the invention. No attempt has been made to detail the various methods known for the expression of proteins in prokaryotes or eukaryotes.

【0146】 手短にまとめると、本発明のタンパク質をコードする単離された核酸の発現は
代表的に、例えば、DNAまたはcDNAをプロモーター(これは構成性または
誘導性のいずれかである)に作動可能に連結し、続いて発現ベクターに取り込む
ことにより達成される。ベクターは、原核生物または真核生物のいずれかでの複
製および組み込みに適切であり得る。代表的な発現ベクターは、本発明のタンパ
ク質をコードするDNAの発現調節に有用な転写および翻訳のターミネーター、
開始配列ならびにプロモーターを含む。クローニングされた遺伝子の高レベルの
発現を得るために、少なくとも、転写を指向する強力なプロモーター、翻訳開始
のためのリボソーム結合部位、および転写/翻訳ターミネーターを含む発現ベク
ターを構築することが所望され得る。当業者は、生物学的活性を低下させずに、
本発明のタンパク質に対して改変が行われ得ることを認識する。いくつかの改変
は、標的分子のクローニング、発現または融合タンパク質への取り込みを容易に
するために行われ得る。このような改変は当業者に周知であり、そして例えば、
開始部位を提供するためにアミノ末端に付加されたメチオニン、または便利に配
置された精製配列を作製するためにいずれかの末端に配置されたさらなるアミノ
酸(例えば、ポリHis)を含む。制限部位または終結コドンもまた導入され得
る。
In brief, the expression of an isolated nucleic acid encoding a protein of the invention is typically driven, for example, by driving a DNA or cDNA into a promoter, which is either constitutive or inducible. It is achieved by ligating as possible, followed by incorporation into an expression vector. Vectors may be suitable for replication and integration in either prokaryotes or eukaryotes. Representative expression vectors are transcription and translation terminators useful for regulating the expression of the DNA encoding the protein of the present invention;
Includes initiation sequence as well as promoter. To obtain high levels of expression of the cloned gene, it may be desirable to construct an expression vector that includes at least a strong promoter to direct transcription, a ribosome binding site for translation initiation, and a transcription / translation terminator. . Those skilled in the art will recognize that without diminishing biological activity,
Recognize that modifications can be made to the proteins of the present invention. Some modifications can be made to facilitate cloning, expression, or incorporation of the target molecule into a fusion protein. Such modifications are well known to those skilled in the art, and include, for example,
Includes a methionine added to the amino terminus to provide a start site, or an additional amino acid (eg, poly-His) positioned at either terminus to create a conveniently located purified sequence. Restriction sites or stop codons can also be introduced.

【0147】 (A.原核生物における発現) 原核生物細胞は、発現についての宿主として用いられ得る。原核生物は最も頻
繁に、E.coliの種々の株によって代表される;しかし、他の微生物株もま
た用いられ得る。本明細書中で、転写開始のためのプロモーターを必要に応じて
オペレーターとともに、リボソーム結合部位配列と一緒に含むと定義される通常
用いられる原核生物制御配列は、βラクタマーゼ(ペニシリナーゼ)およびラク
トース(lac)プロモーター系(Changら,Nature 198:10
56(1977))、トリプトファン(trp)プロモーター系(Goedde
lら,Nucleic Acids Res.8:4057(1980))なら
びにλ由来のPLプロモーターおよびN遺伝子リボソーム結合部位(Shima
takeら,Nature 292:128(1981))のような通常用いら
れるプロモーターを含む。選択マーカーを、E.coli中にトランスフェクト
されるDNAベクターに含めることもまた有用である。このようなマーカーの例
としては、アンピシリン、テトラサイクリンまたはクロラムフェニコールに対す
る耐性を指定する遺伝子が挙げられる。
A. Expression in Prokaryotes Prokaryotic cells can be used as hosts for expression. Prokaryotes are most often E. coli. E. coli, represented by various strains; however, other microbial strains can also be used. Commonly used prokaryotic control sequences, defined herein to include a promoter for transcription initiation, optionally with an operator, along with a ribosome binding site sequence include β-lactamase (penicillinase) and lactose (lac). ) Promoter system (Chang et al., Nature 198: 10).
56 (1977)), tryptophan (trp) promoter system (Goedde
1, Nucleic Acids Res. 8: 4057 (1980)) and the λ-derived PL promoter and N gene ribosome binding site (Shima
Take et al., Nature 292: 128 (1981)). The selectable marker is E.C. It is also useful to include in a DNA vector that is transfected into E. coli. Examples of such markers include genes that specify resistance to ampicillin, tetracycline or chloramphenicol.

【0148】 このベクターを選択して、適切な宿主細胞への導入を可能にする。細菌ベクタ
ーは代表的に、プラスミドまたはファージ起源のものである。適切な細菌細胞を
、ファージベクター粒子で感染させるか、または裸のファージベクターDNAで
トランスフェクトさせる。プラスミドベクターを用いる場合、細菌細胞は、プラ
スミドベクターDNAでトランスフェクトされる。本発明のタンパク質を発現さ
せるための発現系は、Bacillus sp.およびSalmonella(
Palvaら,Gene 22:229−235(1983);Mosbach
ら,Nature 302:543−545(1983))を用いて利用可能で
ある。
This vector is selected to allow for introduction into a suitable host cell. Bacterial vectors are typically of plasmid or phage origin. Appropriate bacterial cells are infected with phage vector particles or transfected with naked phage vector DNA. When using a plasmid vector, the bacterial cells are transfected with the plasmid vector DNA. An expression system for expressing the protein of the present invention is described in Bacillus sp. And Salmonella (
Palva et al., Gene 22: 229-235 (1983); Mosbach.
Et al., Nature 302: 543-545 (1983)).

【0149】 (B.真核生物における発現) 酵母、昆虫細胞株、植物および哺乳動物細胞のような種々の真核生物発現系は
、当業者に公知である。以下で手短に説明するように、本発明のポリヌクレオチ
ドは、これらの真核生物系において発現され得る。いくつかの実施形態では、形
質転換/トランスフェクトした植物細胞は、以下で考察するように、本発明のタ
ンパク質の生成のための発現系として用いられる。
B. Expression in Eukaryotes Various eukaryotic expression systems are known to those skilled in the art, such as yeast, insect cell lines, plants and mammalian cells. As described briefly below, the polynucleotides of the present invention can be expressed in these eukaryotic systems. In some embodiments, the transformed / transfected plant cells are used as an expression system for the production of a protein of the invention, as discussed below.

【0150】 酵母における異種タンパク質の合成は周知である。Sherman,F.ら,
Methods in Yeast Genetics,Cold Sprin
g Harbor Laboratory(1982)は、酵母においてタンパ
ク質を生成するために利用可能な種々の方法を記載する、十分に認識された研究
である。真核生物タンパク質の生成のために2つの広範に利用される酵母は、S
accharomyces cerevisiaeおよびPichia pas
torisである。SaccharomycesおよびPichiaにおける発
現についてのベクター、株およびプロトコルは当該分野で公知であり、そして商
業的供給業者(例えば、Invitrogen)から利用可能である。適切なベ
クターは通常、発現制御配列(例えば、3−ホスホグリセレートキナーゼまたは
アルコールオキシダーゼを含むプロモーター)および所望されるような複製起点
、終結配列などを有する。
The synthesis of heterologous proteins in yeast is well known. Sherman, F .; Et al.
Methods in Yeast Genetics, Cold Spring
g Harbor Laboratory (1982) is a well-recognized study describing various methods available for producing proteins in yeast. Two widely used yeasts for the production of eukaryotic proteins are S.
accaromyces cerevisiae and Pichia pas
toris. Vectors, strains and protocols for expression in Saccharomyces and Pichia are known in the art and are available from commercial suppliers (eg, Invitrogen). Suitable vectors usually have expression control sequences (eg, a promoter comprising 3-phosphoglycerate kinase or alcohol oxidase) and an origin of replication, termination sequences, and the like, as desired.

【0151】 本発明のタンパク質は、一旦発現されると、細胞を溶解し、そして標準的なタ
ンパク質単離技術を溶解産物に適用することによって酵母から単離され得る。精
製プロセスのモニタリングは、ウェスタンブロット技術または他の標準的な免疫
アッセイ技術の放射免疫アッセイを用いることにより達成され得る。
[0151] Once expressed, the proteins of the invention can be isolated from yeast by lysing the cells and applying standard protein isolation techniques to the lysate. Monitoring of the purification process can be accomplished by using a radioimmunoassay of the Western blot technique or other standard immunoassay techniques.

【0152】 本発明のタンパク質をコードする配列はまた、例えば、哺乳動物、昆虫または
植物の起源の細胞培養物をトランスフェクトする際の使用のために種々の発現ベ
クターに連結され得る。ペプチドの生成に有用な細胞培養物の例は、哺乳動物細
胞である。哺乳動物細胞系はしばしば、単層細胞の形態であるが、哺乳動物細胞
懸濁物もまた使用され得る。インタクトなタンパク質を発現し得る多数の適切な
宿主細胞株が、当該分野で開発されており、そしてHEK293細胞株、BHK
21細胞株およびCHO細胞株を含む。これらの細胞についての発現ベクターは
、発現制御配列(例えば、複製起点、プロモーター(例えば、CMVプロモータ
ー、HSV tkプロモーターまたはpgk(ホスホグリセレートキナーゼ)プ
ロモーター)、エンハンサー(Queenら,Immunol.Rev.89:
49(1986)))、ならびに必要なプロセシング情報部位(例えば、リボソ
ーム結合部位、RNAスプライス部位、ポリアデニル化部位(例えば、SV40
ラージT AgポリA付加部位)および転写ターミネーター配列)を含み得る。
本発明のタンパク質の生成のために有用な他の動物細胞は、例えば、Ameri
can Type Culture Collectionから利用可能である
The sequences encoding the proteins of the invention can also be ligated into various expression vectors for use in transfecting cell cultures of, for example, mammalian, insect or plant origin. An example of a cell culture useful for producing peptides is a mammalian cell. Mammalian cell lines are often in the form of monolayer cells, but mammalian cell suspensions can also be used. Many suitable host cell lines capable of expressing the intact protein have been developed in the art, and the HEK293 cell line, BHK
21 cell lines and the CHO cell line. Expression vectors for these cells include expression control sequences (eg, an origin of replication, a promoter (eg, a CMV promoter, an HSV tk promoter or a pgk (phosphoglycerate kinase) promoter)), an enhancer (Queen et al., Immunol. Rev. 89:
49 (1986)), as well as necessary processing information sites (eg, ribosome binding sites, RNA splice sites, polyadenylation sites (eg, SV40
Large T Ag polyA addition site) and a transcription terminator sequence).
Other animal cells useful for the production of the proteins of the invention include, for example, Ameri
Available from the can Type Culture Collection.

【0153】 昆虫細胞において本発明のタンパク質を発現するための適切なベクターは通常
、SF9バキュロウイルスに由来する。適切な昆虫細胞株としては、カ幼虫、カ
イコ、ヨトウムシ、蛾およびDrosophila細胞株(例えば、Schne
ider細胞株(Schneider,J.Embryol.Exp.Morp
hol.27:353−365(1987)を参照のこと))が挙げられる。
Suitable vectors for expressing the proteins of the invention in insect cells are usually derived from SF9 baculovirus. Suitable insect cell lines include mosquito larvae, silkworms, armyworms, moths and Drosophila cell lines (eg, Schne
ider cell line (Schneider, J. Embryol. Exp. Morp
hol. 27: 353-365 (1987)).

【0154】 酵母については、より高等な動物または植物の宿主細胞を用いる場合、ポリア
デニル化または転写ターミネーター配列は代表的に、ベクターに組込まれる。タ
ーミネーター配列の例は、ウシ成長ホルモン遺伝子由来のポリアデニル化配列で
ある。転写物の正確なスプライシングのための配列もまた含まれ得る。スプライ
シング配列の例は、SV40由来のVP1イントロンである(Spragueら
,J.Virol.45:773−781(1983))。さらに、宿主細胞に
おける複製を制御するための遺伝子配列は、ウシパピローマウイルス型ベクター
中に見出されるベクターのようなベクターに組込まれ得る。Saveria−C
ampo,M.,Bovine Papilloma Virus DNA a
Eukaryotic Cloning Vector,DNA Cloni
ng 第II巻 実用的手段、D.M.Glover編,IRL Press,
Arlington,Virginia 213−238頁(1985)。
For yeast, when using higher animal or plant host cells, the polyadenylation or transcription terminator sequence will typically be incorporated into the vector. An example of a terminator sequence is a polyadenylation sequence from the bovine growth hormone gene. Sequences for correct splicing of the transcript may also be included. An example of a splicing sequence is the VP1 intron from SV40 (Sprague et al., J. Virol. 45: 773-781 (1983)). In addition, gene sequences for controlling replication in a host cell can be incorporated into vectors such as those found in bovine papillomavirus-type vectors. Saveria-C
ampo, M .; , Bovine Papilloma Virus DNA a
Eukaryotic Cloning Vector, DNA Cloni
ng Vol. II practical means, M. Glover, IRL Press,
Arlington, Virginia 213-238 (1985).

【0155】 (細胞のトランスフェクション/形質転換) 形質転換/トランスフェクションの方法は、本発明には重大ではない;形質転
換またはトランスフェクションの種々の方法が、現在利用可能である。作物また
は他の宿主細胞を形質転換するために、より新しい方法が利用可能である場合、
これらは直接適用され得る。従って、宿主細胞のゲノムへDNA配列を挿入し、
この配列の転写および/または翻訳を得てこの生物体における表現型の変化をも
たらすための広範な種々の方法が、開発された。従って、効率的な形質転換/ト
ランスフェクションを提供する任意の方法が、用いられ得る。
Transfection / Transfection of Cells The method of transformation / transfection is not critical to the invention; various methods of transformation or transfection are currently available. If newer methods are available to transform crops or other host cells,
These can be applied directly. Thus, inserting the DNA sequence into the genome of the host cell,
A wide variety of methods have been developed to obtain transcription and / or translation of this sequence to effect a phenotypic change in the organism. Thus, any method that provides for efficient transformation / transfection can be used.

【0156】 (A.植物形質転換) 本発明の所望のポリペプチドをコードするDNA配列(例えば、完全長タンパ
ク質をコードするcDNAまたはゲノム配列)を用い、所望の植物に導入され得
る組換え発現カセットを構築する。
(A. Plant Transformation) A recombinant expression cassette that can be introduced into a desired plant using a DNA sequence encoding a desired polypeptide of the present invention (eg, a cDNA or genomic sequence encoding a full-length protein). To build.

【0157】 本発明の単離された核酸は、当該分野で公知の技術に従って植物に導入され得
る。一般的に、上記のようなそして植物細胞の形質転換に適切な組換え発現カセ
ットが調製される。次いで、本発明の単離された核酸は、形質転換のために使用
され得る。この様式において、遺伝的に改変された植物、植物細胞、植物組織、
種子などが、入手され得る。形質転換プロトコルは、形質転換について標的化さ
れる植物細胞の型(すなわち、単子葉または双子葉)に依存して変化し得る。植
物細胞の形質転換の適切な方法としては、マイクロインジェクション(Cros
swayら(1986)Biotechniques 4:320−334)、
エレクトロポレーション(Riggsら(1986)Proc.Natl.Ac
ad.Sci.USA 83:5602−5606)、Agrobacteri
um媒介形質転換(例えば、Zhaoら、米国特許第5,981,840号;H
incheeら(1988)Biotechnology 6:915−921
を参照のこと)、直接遺伝子移入(Paszkowskiら(1984)EMB
O J.3:2717−2722)、および銃式(ballistic)粒子加
速(例えば、Sanfordら、米国特許第4,945,050号;Tomes
ら「Direct DNA Transfer into Intact Pl
ant Cells via Microprojectile Bombar
dment」、GamborgおよびPhillips(編)Plant Ce
ll,Tissue and Organ Culture:Fundamen
tal Methods、Springer−Verlag,Berlin(1
995);およびMcCabeら(1988)Biotechnology 6
:923−926を参照のこと)が挙げられる。また、以下も参照のこと:We
issingerら(1988)Annual Rev.Genet.22:4
21−477;Sanfordら(1987)Particulate Sci
ence and Technology 5:27−37(タマネギ);Ch
ristouら(1988)Plant Physiol.87:671−67
4(ダイズ);McCabeら(1988)Bio/Technology 6
:923−926(ダイズ);Dattaら(1990)Biotechnol
ogy 8:736−740(イネ);Kleinら(1988)Proc.N
atl.Acad.Sci.USA 85:4305−4309(トウモロコシ
);Kleinら(1988)Biotechnology 6:559−56
3(トウモロコシ);Tomesら「Direct DNA Transfer
into Intact Plant Cells via Micropr
ojectile Bombardment」Plant Cell,Tiss
ue and Organ Culture:Fundamental Met
hods、GamborgおよびPhillips編、Springer−Ve
rlag,Berlin(1995)(トウモロコシ);Kleinら(198
8)Plant Physiol.91:440−444(トウモロコシ)Fr
ommら(1990)Biotechnology 8:833−839(トウ
モロコシ);Hooykaas−Van SlogterenおよびHooyk
aas(1984)Nature(London)311:763−764;B
ytebierら(1987)Proc.Natl.Acad.Sci.USA
84:5345−5349(ユリ科);De Wetら(1985)The
Experimental Manipulation of Ovule T
issues、G.P.Chapmanら編、197−209頁 Longma
n,NY(花粉);Kaepplerら(1990)Plant Cell R
eports 9:415−418;およびKaepplerら(1992)T
heor.Appl.Genet.84:560−566(ウィスカー(whi
sker)媒介形質転換);D’Halluinら(1992)Plant C
ell 4:1495−1505(エレクトロポレーション);LIら(199
3)Plant Cell Reports 12:250−255ならびにC
hristouおよびFord(1995)Annals of Botany
75:745−750(トウモロコシ(Agrobacterium tum
efaciensを介する));これら全ては、本明細書中で参考として援用さ
れる。
[0157] The isolated nucleic acids of the present invention can be introduced into plants according to techniques known in the art. Generally, a recombinant expression cassette is prepared as described above and suitable for transformation of plant cells. The isolated nucleic acids of the invention can then be used for transformation. In this manner, genetically modified plants, plant cells, plant tissues,
Seeds and the like can be obtained. Transformation protocols can vary depending on the type of plant cell targeted for transformation (ie, monocot or dicot). Suitable methods for transformation of plant cells include microinjection (Cros
sway et al. (1986) Biotechniques 4: 320-334),
Electroporation (Riggs et al. (1986) Proc. Natl. Ac
ad. Sci. USA 83: 5602-5606), Agrobacteri.
um-mediated transformation (eg, Zhao et al., US Pat. No. 5,981,840; H
inche et al. (1988) Biotechnology 6: 915-921.
), Direct gene transfer (Paszkowski et al. (1984) EMB).
OJ. 3: 2717-2722), and ballistic particle acceleration (eg, Sanford et al., US Pat. No. 4,945,050; Tomes).
"Direct DNA Transfer into Intact Pl
ant Cells via Microprojectile Bombbar
dment ", Gamburg and Phillips (ed.) Plant Ce
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tal Methods, Springer-Verlag, Berlin (1
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into Intact Plant Cells via Micropr
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3) Plant Cell Reports 12: 250-255 and C
hristou and Ford (1995) Annals of Botany
75: 745-750 (corn (Agrobacterium tun)
efaciens))); all of which are incorporated herein by reference.

【0158】 形質転換された細胞は、従来の方法に従って、植物に生長させ得る。例えば、
McCormickら(1986)Plant Cell Reports,5
:81−84を参照のこと。次いで、これらの植物を増殖させ得、そして同じ形
質転換株または異なる株のいずれかで受粉させ得、そして所望の表現型特性を有
する生じたハイブリッドを同定し得る。2以上の世代を生長させて、その目的の
表現型特性が安定に維持かつ遺伝されることを確認し得、次いで種子を採取して
、所望の表現型または他の特性が達成されていることを確認し得る。
The transformed cells can be grown into plants according to conventional methods. For example,
McCormick et al. (1986) Plant Cell Reports, 5
: 81-84. These plants can then be grown and pollinated with either the same transformant or a different strain, and the resulting hybrid with the desired phenotypic characteristics identified. Two or more generations can be grown to confirm that the desired phenotypic trait is stably maintained and inherited, and then the seed is harvested to achieve the desired phenotype or other trait Can be confirmed.

【0159】 (B.原核生物、下等真核生物、および動物細胞のトランスフェクション) 動物および下等真核生物(例えば、酵母)宿主細胞は、種々の手段によるトラ
ンスフェクションにコンピテントであるかまたはコンピテントにされる。動物細
胞へDNAを導入するいくつかの周知の方法が、存在する。これらは、以下を含
む:リン酸カルシウム沈澱、DNAを含む細菌プロトプラストとのレシピエント
細胞の融合、DNAを含むリポソームでのレシピエント細胞の処理、DEAEデ
キストラン、エレクトロポレーション、バイオリスティック(biolisti
cs)、および細胞への直接的なDNAのマイクロインジェクション。トランス
フェクトされた細胞は、当該分野において周知の手段によって培養される。Ku
chler,R.J.、Biochemical Methods in Ce
ll Culture and Virology、Dowden、Hutch
inson and Ross、Inc.(1977)。
B. Transfection of Prokaryotes, Lower Eukaryotes, and Animal Cells Are animal and lower eukaryote (eg, yeast) host cells competent for transfection by various means? Or made competent. There are several well-known methods for introducing DNA into animal cells. These include: calcium phosphate precipitation, fusion of recipient cells with bacterial protoplasts containing DNA, treatment of recipient cells with liposomes containing DNA, DEAE dextran, electroporation, biolistics.
cs), and microinjection of DNA directly into cells. The transfected cells are cultured by means well known in the art. Ku
chler, R .; J. , Biochemical Methods in Ce
II Culture and Virology, Dowden, Hutch
inson and Ross, Inc. (1977).

【0160】 (タンパク質の合成) 本発明のタンパク質は、非細胞性合成法を用いて構築され得る。約50アミノ
酸未満の長さのタンパク質の固相合成は、不溶性支持体へのこの配列のC末端ア
ミノ酸の結合、引き続いてこの配列中の残りのアミノ酸の順次の付加によって達
成され得る。固相合成のための技術は、以下によって記載される:Barany
およびMerrifield、Solid−Phase Peptide Sy
nthesis、3−284頁,The Peptides:Analysis
,Synthesis,Biology.第2巻:Special Metho
ds in Peptide Synthesis,第A部;Merrifie
ldら、J.Am.Chem.Soc.85:2149−2156(1963)
、およびStewartら、Solid Phase Peptide Syn
thesis、第2版、Pierce Chem.Co.,Rockford,
Ill.(1984)。より長いタンパク質は、より短いフラグメントのアミノ
末端とカルボキシ末端との縮合によって合成され得る。カルボキシ末端の活性化
によってペプチド結合を形成する方法(例えば、カップリング試薬N,N’−ジ
シクロヘキシルカルボジイミド(N,N’−dicycylohexylcar
bodiimide)の使用による)は、当業者に公知である。
(Synthesis of Protein) The protein of the present invention can be constructed using a non-cellular synthesis method. Solid phase synthesis of proteins of less than about 50 amino acids in length can be achieved by coupling the C-terminal amino acid of the sequence to an insoluble support, followed by sequential addition of the remaining amino acids in the sequence. The technique for solid phase synthesis is described by: Barany
And Merrifield, Solid-Phase Peptide Sy
nthesis, pp. 3-284, The Peptides: Analysis.
, Synthesis, Biology. Volume 2: Special Metho
ds in Peptide Synthesis, Part A; Merrifie
ld et al. Am. Chem. Soc. 85: 2149-2156 (1963)
And Stewart et al., Solid Phase Peptide Syn.
thesis, 2nd edition, Pierce Chem. Co. , Rockford,
Ill. (1984). Longer proteins can be synthesized by condensation of the amino and carboxy termini of shorter fragments. A method for forming a peptide bond by activating the carboxy terminus (for example, a coupling reagent N, N'-dicyclohexylcarbodiimide (N, N'-dicycyclohexylcar)
is known to those skilled in the art.

【0161】 (タンパク質の精製) 本発明のタンパク質は、当業者に周知の標準技術によって精製され得る。本発
明の組換え的に産生されたタンパク質は、直接的に発現され得るかまたは融合タ
ンパク質として発現され得る。組換えタンパク質は、細胞溶解(例えば、超音波
処理、フレンチプレス)およびアフィニティクロマトグラフィーの組合せによっ
て精製される。融合産物に関して、適切なタンパク質分解酵素を用いた融合タン
パク質の引き続く消化は、所望の組換えタンパク質を遊離させる。
(Purification of Protein) The protein of the present invention can be purified by standard techniques well known to those skilled in the art. The recombinantly produced proteins of the present invention can be expressed directly or as a fusion protein. Recombinant protein is purified by a combination of cell lysis (eg, sonication, French press) and affinity chromatography. For the fusion product, subsequent digestion of the fusion protein with an appropriate proteolytic enzyme releases the desired recombinant protein.

【0162】 組換え体または合成の本発明のタンパク質は、界面活性剤可溶化、硫酸アンモ
ニウムのような物質での選択的沈澱、カラムクロマトグラフィー、免疫精製法な
どを含む当該分野において周知の標準技術によってかなりの純度まで精製され得
る。例えば、R.Scopes、Protein Purification:
Principles and Practice、Springer−Ver
lag:New York(1982);Deutscher、Guide t
o Protein Purification、Academic Pres
s(1990)を参照のこと。例えば、抗体は、本明細書中に記載されるような
タンパク質に対して惹起され得る。E.coliからの精製は、米国特許第4,
511,503号に記載される手順に従って達成され得る。次いでタンパク質は
、このタンパク質を発現する細胞より単離され得、そしてさらに本明細書中に記
載されるような標準タンパク質化学技術によって精製され得る。発現タンパク質
の検出は、当該分野において公知の方法によって達成され、そして例えば、ラジ
オイムノアッセイ、ウエスタンブロッティング技術または免疫沈降法を含む。
Recombinant or synthetic proteins of the invention can be prepared by standard techniques well known in the art, including detergent solubilization, selective precipitation with substances such as ammonium sulfate, column chromatography, immunopurification and the like. It can be purified to considerable purity. For example, R. Scopes, Protein Purification:
Principles and Practice, Springer-Ver
lag: New York (1982); Deutscher, Guidet.
o Protein Purification, Academic Pres
s (1990). For example, antibodies can be raised against a protein as described herein. E. FIG. Purification from E. coli is described in US Pat.
511,503. The protein can then be isolated from cells expressing the protein, and further purified by standard protein chemistry techniques as described herein. Detection of the expressed protein is achieved by methods known in the art and include, for example, radioimmunoassay, Western blotting techniques or immunoprecipitation.

【0163】 (トランスジェニック植物の再生) 上記の形質転換技術のいずれかによって誘導される形質転換された植物細胞は
、その形質転換された遺伝子型を有する植物全体を再生するように培養され得る
。このような再生技術は、しばしば組織培養増殖培地中の特定の植物ホルモンの
操作に依存し、代表的に本発明のポリヌクレオチドとともに導入された生物致死
剤マーカーおよび/または除草剤マーカーに依存する。トウモロコシの形質転換
および再生に関しては、Gordon−Kammら、The Plant Ce
ll、2:603−618(1990)を参照のこと。
Transgenic Plant Regeneration Transformed plant cells derived by any of the above transformation techniques can be cultured to regenerate whole plants having the transformed genotype. Such regeneration techniques often rely on the manipulation of specific plant hormones in tissue culture growth media, and typically rely on biocide and / or herbicide markers introduced with the polynucleotides of the invention. For transformation and regeneration of corn, see Gordon-Kamm et al., The Plant Ce.
11, 2: 603-618 (1990).

【0164】 植物発現ベクターによって形質転換された植物細胞は、例えば、標準植物組織
培養技術によって単一細胞、カルス組織または葉ディスクより再生され得る。任
意の植物のほとんどに由来の種々の細胞、組織、および器官が、植物全体を再生
するように首尾よく培養され得ることは当該分野において周知である。培養され
たプロトプラスト由来の植物再生物は、以下に記載される:Evansら、Pr
otoplasts Isolation and Culture、Hand
book of Plant Cell Culture、Macmillil
an Publishing Company、New York、124−1
76頁(1983);およびBinding、Regeneration of
Plants、Plant Protoplasts、CRC Press、
Boca Raton、21−73頁(1985)。
[0164] Plant cells transformed with a plant expression vector can be regenerated, for example, from single cells, callus tissue or leaf disks by standard plant tissue culture techniques. It is well known in the art that various cells, tissues and organs from most of any plant can be successfully cultured to regenerate the whole plant. Plant regenerated from cultured protoplasts are described below: Evans et al., Pr.
otoplasts Isolation and Culture, Hand
book of Plant Cell Culture, Macmillill
an Publishing Company, New York, 124-1
Page 76 (1983); and Binding, Generation of
Plants, Plant Protoplasts, CRC Press,
Boca Raton, 21-73 (1985).

【0165】 Agrobacteriumによって導入される外来遺伝子を含む植物の葉外
植片からの再生は、Horschら、Science、227:1229−12
31(1985)によって記載されるように達成され得る。この手順において、
形質転換体を、選択薬剤の存在下およびFraleyら、Proc.Natl.
Acad.Sci.(U.S.A.)80:4803(1983)によって記載
されるように形質転換された植物種においてシュートの再生を誘導する培地中で
生長させる。この手順は、代表的に2〜4週間以内にシュートを生じ、そしてこ
れらの形質転換体のシュートは、次いで細菌の増殖を防ぐ選択薬剤および抗生物
質を含む適切な根誘導培地(root−inducing medium)に移
される。本発明のトランスジェニック植物は、稔性または不稔性であり得る。
Regeneration from leaf explants of plants containing foreign genes introduced by Agrobacterium is described by Horsch et al., Science, 227: 1229-12-1.
31 (1985). In this procedure,
Transformants were cultured in the presence of a selection agent and in Fraley et al., Proc. Natl.
Acad. Sci. (U.S.A.) 80: 4803 (1983). Grow in a medium that induces shoot regeneration in transformed plant species. This procedure typically produces shoots within 2-4 weeks, and shoots of these transformants are then transformed into a suitable root-inducing medium containing a selective agent and an antibiotic to prevent bacterial growth. ). The transgenic plants of the present invention can be fertile or sterile.

【0166】 再生物はまた、植物カルス、外植片、器官、またはその一部より入手され得る
。このような再生技術は、Kleeら、Ann.Rev.of Plant P
hys.38:467−486(1987)に一般的に記載される。単一植物プ
ロトプラストまたは種々の外植片のいずれか由来の植物の再生は、当該分野にお
いて周知である。例えば、Methods for Plant Molecu
lar Biology、A.WeissbachおよびH.Weissbac
h編、Academic Press、Inc.、San Diego、Cal
if.(1988)を参照のこと。この再生および生長プロセスは、形質転換体
細胞およびシュートの選択、形質転換体シュートの発根ならびに土壌中での小植
物の生長の工程を含む。トウモロコシの細胞培養および再生に関して、一般的に
以下を参照のこと:The Maize Handbook、Freeling
およびWalbot編、Springer、New York(1994);C
orn and Corn Improvement、第3版、Sprague
およびDudley編、American Society of Agron
omy、Madison、Wisconsin(1988)。
[0166] Regeneration can also be obtained from plant calli, explants, organs, or parts thereof. Such regeneration techniques are described in Klee et al., Ann. Rev .. of Plant P
hys. 38: 467-486 (1987). Regeneration of plants from either single plant protoplasts or various explants is well known in the art. For example, Methods for Plant Molecu
lar Biology, A .; Weissbach and H.W. Weissbac
h, Academic Press, Inc. , San Diego, Cal
if. (1988). This regeneration and growth process involves the steps of selecting transformant cells and shoots, rooting the transformant shoots and growing plantlets in soil. For general information on corn cell culture and regeneration, see: The Maize Handbook, Freeling.
And Walbot eds., Springer, New York (1994); C
orn and Corn Improvement, 3rd edition, Sprague
And Dudley, American Society of Agron
omy, Madison, Wisconsin (1988).

【0167】 当業者は、組換え発現カセットがトランスジェニック植物に安定して組み込ま
れかつ作動可能であることが確認されたあと、組換え発現カセットが有性交雑に
よって他の植物へ導入され得ることを認識する。任意の多数の標準育種技術は、
交雑されるべき種に依存して用いられ得る。
[0167] One of skill in the art will appreciate that once a recombinant expression cassette has been confirmed to be stably integrated and operable in a transgenic plant, the recombinant expression cassette can be introduced into other plants by sexual crossing. Recognize. Any of a number of standard breeding techniques
It can be used depending on the species to be crossed.

【0168】 栄養繁殖される作物において、成熟トランスジェニック植物は、挿し木を行う
ことによってかまたは組織培養技術によって多数の同一植物を産生するために繁
殖され得る。望ましいトランスジェニックの選択が行われ、そして新しい品種が
得られ、そして商業的な使用のために栄養繁殖される。種子繁殖される作物にお
いて、成熟トランスジェニック植物は、ホモ接合性近交系植物を産生するために
自家交雑され得る。近交系植物は、新しく導入された異種核酸を含む種子を産生
する。これらの種子を生長させて、選択された表現型を生じる植物を産生し得る
In vegetatively propagated crops, mature transgenic plants can be propagated to produce large numbers of identical plants by performing cuttings or by tissue culture techniques. Desired transgenic selections are made, and new varieties are obtained and vegetatively propagated for commercial use. In seed propagated crops, mature transgenic plants can be self-crossed to produce homozygous inbred plants. Inbred plants produce seed that contains the newly introduced heterologous nucleic acid. These seeds can be grown to produce plants that produce the selected phenotype.

【0169】 再生された植物から得られる部分(例えば、花、種子、葉、枝、果実など)は
、本発明に含まれる。ただし、これらの部分は、本発明の単離された核酸を含む
細胞を含む。再生植物の子孫および改変体、ならびに変異体もまた、本発明の範
囲内に含まれる。ただし、これらの部分は、導入された核酸配列を含む。
Parts obtained from regenerated plants (eg, flowers, seeds, leaves, branches, fruits, etc.) are included in the present invention. However, these parts include cells containing the isolated nucleic acids of the present invention. Progeny and variants, and variants of the regenerated plants are also included within the scope of the invention. However, these parts include the introduced nucleic acid sequence.

【0170】 選択マーカーを発現するトランスジェニック植物は、例えば、標準的なイムノ
ブロット技術およびDNA検出技術によって、本発明の核酸の伝達についてスク
リーニングされ得る。トランスジェニック系統はまた代表的に、異種核酸の発現
レベルについて評価される。RNAレベルでの発現は、発現陽性植物を同定およ
び定量するのに最初に決定され得る。RNA分析のための標準的な技術が用いら
れ得、そして異種RNAテンプレートのみを増幅するように設計されたオリゴヌ
クレオチドプライマーを用いるPCR増幅アッセイおよび異種核酸特異的プロー
ブを用いる溶液ハイブリダイゼーションアッセイを含む。次いでこのRNA陽性
植物は、本発明の特異的に反応性の抗体を用いるウエスタンイムノブロット分析
によってタンパク質発現について分析され得る。さらに、標準プロトコルによる
インサイチュハイブリダイゼーションおよび免疫細胞化学は、トランスジェニッ
ク組織内の発現部位を位置決定するために、それぞれ異種核酸特異的なポリヌク
レオチドプローブおよび抗体を用いて行われ得る。一般的に、多数のトランスジ
ェニック系統は、最も適切な発現プロフィールを伴う植物を同定および選択する
ために、組み込まれた核酸について通常スクリーニングされる。
Transgenic plants expressing a selectable marker can be screened for transfer of the nucleic acids of the invention, for example, by standard immunoblot and DNA detection techniques. Transgenic lines are also typically evaluated for heterologous nucleic acid expression levels. Expression at the RNA level can be first determined to identify and quantify expression-positive plants. Standard techniques for RNA analysis can be used, and include PCR amplification assays using oligonucleotide primers designed to amplify only the heterologous RNA template and solution hybridization assays using heterologous nucleic acid-specific probes. The RNA positive plants can then be analyzed for protein expression by Western immunoblot analysis using the specifically reactive antibodies of the invention. In addition, in situ hybridization and immunocytochemistry according to standard protocols can be performed using polynucleotide probes and antibodies, respectively, specific for heterologous nucleic acids to localize expression sites within the transgenic tissue. In general, many transgenic lines are usually screened for integrated nucleic acids to identify and select plants with the most appropriate expression profile.

【0171】 好ましい実施形態は、付加された異種核酸に関してホモ接合性であるトランス
ジェニック植物である;すなわち、2つの付加された核酸配列を含むトランスジ
ェニック植物であって、1つの遺伝子が、染色体対の各々の染色体上の同一の遺
伝子座に存在するトランスジェニック植物である。ホモ接合性トランスジェニッ
ク植物は、単一の付加された異種核酸を含むヘテロ接合性トランスジェニック植
物を有性交配(自家受粉)し、産生された種子のいくつかを発芽させ、そしてコ
ントロール植物(すなわち、ネイティブな、非トランスジェニック)と比べて、
本発明のポリヌクレオチドの変化した発現について、産生された得られた植物を
分析することによって得られ得る。親植物への戻し交配および非トランスジェニ
ック植物との異系交雑もまた、意図される。
A preferred embodiment is a transgenic plant that is homozygous for the added heterologous nucleic acid; that is, a transgenic plant that contains two added nucleic acid sequences, wherein one gene is a chromosome pair. Are transgenic plants located at the same locus on each chromosome. Homozygous transgenic plants sexually cross (self-pollinate) heterozygous transgenic plants containing a single added heterologous nucleic acid, germinate some of the produced seeds, and control plants (ie, , Native, non-transgenic)
It can be obtained by analyzing the resulting plant produced for altered expression of a polynucleotide of the invention. Backcrossing to parent plants and outcrossing with non-transgenic plants are also contemplated.

【0172】 (ポリペプチドレベルおよび/またはポリペプチド組成の調節) 本発明はさらに、植物またはその一部における本発明のポリペプチドの濃度ま
たは比率を調節する(すなわち、増加させるかまたは減少させる)ための方法を
提供する。調節は、植物中の本発明のポリペプチドの濃度および/または比率を
増加させるかまたは減少させることによって影響され得る。この方法は、以下の
工程を含む:上述のような本発明のポリヌクレオチドを含む組換え発現カセット
を用いて植物細胞に導入し、形質転換された植物細胞を得る工程、植物細胞生長
条件下において形質転換植物細胞を培養させる工程、ならびに植物中または植物
部分中のポリペプチドの濃度および/または比率を調節するのに十分な時間にわ
たって、植物中に本発明のポリヌクレオチドの発現を誘導または抑制する工程。
Modulating Polypeptide Levels and / or Polypeptide Composition The present invention further provides for modulating (ie, increasing or decreasing) the concentration or ratio of a polypeptide of the present invention in plants or parts thereof. To provide a way. Regulation can be affected by increasing or decreasing the concentration and / or ratio of a polypeptide of the invention in a plant. The method comprises the steps of: introducing a recombinant expression cassette comprising a polynucleotide of the present invention into a plant cell as described above to obtain a transformed plant cell; under plant cell growth conditions, Culturing the transformed plant cells, and inducing or suppressing expression of the polynucleotide of the present invention in the plant for a time sufficient to regulate the concentration and / or ratio of the polypeptide in the plant or plant part. Process.

【0173】 いくつかの実施形態では、植物中の本発明のポリペプチドの含量および/また
は比率は、遺伝子発現を上方制御または下方制御するために、遺伝子のプロモー
ターをインビボまたはインビトロにおいて変えることによって調節され得る。い
くつかの実施形態では、本発明のネイティブな遺伝子のコード領域は、このコー
ドされた酵素の活性を減少させるための置換、付加、挿入または欠失を介して変
えられ得る。例えば、Kmiec、米国特許第5,565,350号;Zarl
ingら、PCT/US93/03868を参照のこと。そしていくつかの実施
形態では、プロモーター配列を含む単離された核酸(例えば,ベクター)は、植
物細胞内へトランスフェクトされる。引き続いて、本発明のポリヌクレオチドに
作動可能に連結されたプロモーターを含む植物細胞は、当業者に公知の手段(例
えば、サザンブロット、DNA配列決定、またはこのプロモーターおよびこの遺
伝子に特異的なプライマーを用い、そしてこの遺伝子から産生されるアンプリコ
ンを検出するPCR分析であるが、これらに限定されない)によって選択される
。上記の実施形態によって変更または改変された植物または植物の部分を、植物
中で本発明のポリペプチドの濃度および/または比率を調節するのに十分な時間
にわたって、植物形成条件下において生長させる。植物形成条件は、当該分野に
おいて周知であり、そして前出に、手短に議論される。
In some embodiments, the content and / or ratio of a polypeptide of the invention in a plant is regulated by altering the promoter of the gene in vivo or in vitro to up-regulate or down-regulate gene expression. Can be done. In some embodiments, the coding region of a native gene of the invention can be altered through substitutions, additions, insertions or deletions to reduce the activity of the encoded enzyme. See, for example, Kmiec, US Patent No. 5,565,350;
See ing et al., PCT / US93 / 03868. And, in some embodiments, an isolated nucleic acid (eg, a vector) comprising a promoter sequence is transfected into a plant cell. Subsequently, plant cells containing a promoter operably linked to the polynucleotide of the present invention can be prepared by means known to those skilled in the art (eg, Southern blot, DNA sequencing, or by using primers specific for this promoter and this gene). PCR analysis to detect and amplicons produced from this gene, but are not limited to these. Plants or plant parts altered or modified according to the above embodiments are grown under plant-forming conditions for a time sufficient to regulate the concentration and / or ratio of a polypeptide of the invention in the plant. Plant formation conditions are well known in the art and are discussed briefly above.

【0174】 一般に、このポリペプチドの濃度または比率は、上記の組換え発現カセットを
欠く、ネイティブなコントロールの植物、植物部分、または細胞と比べて少なく
とも5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%
、または90%増加または減少される。本発明における調節は、所望の発生段階
まで植物を生長させる間および/または生長に引き続いて生じ得る。時間的なお
よび/または特定の組織中の核酸発現の調節は、例えば、前出においてより詳細
に議論されるように、センス配向またはアンチセンス配向において本発明のポリ
ヌクレオチドに作動可能に連結された適切なプロモーターを用いることによって
制御され得る。本発明のポリヌクレオチドの発現の誘導もまた、有効量の誘導化
合物の外因性投与によって制御され得る。誘導性プロモーターおよびこれらのプ
ロモーターからの発現を活性化する誘導化合物は、当該分野において周知である
。好ましい実施形態では、本発明のポリペプチドは、単子葉植物、特にトウモロ
コシにおいて調節される。
In general, the concentration or ratio of the polypeptide will be at least 5%, 10%, 20%, 30%, as compared to a native control plant, plant part, or cell lacking the recombinant expression cassette described above. 40%, 50%, 60%, 70%, 80%
, Or 90% increased or decreased. Modulation in the present invention can occur during and / or following growth of the plant to the desired developmental stage. Modulation of nucleic acid expression in time and / or in a particular tissue is operably linked to a polynucleotide of the invention, for example, in a sense or antisense orientation, as discussed in more detail above. It can be controlled by using an appropriate promoter. Induction of expression of a polynucleotide of the invention can also be controlled by exogenous administration of an effective amount of an inducing compound. Inducible promoters and inducing compounds that activate expression from these promoters are well known in the art. In a preferred embodiment, the polypeptide of the invention is regulated in monocots, especially corn.

【0175】 (分子マーカー) 本発明は、本発明のポリヌクレオチドを含む植物を遺伝子型決定(genot
yping)する方法を提供する。必要に応じて、植物は単子葉植物(例えば、
トウモロコシまたはソルガム)である。遺伝子型決定は、染色体対のホモログを
識別する手段を提供し、そして植物の集団における分離個体を識別するために使
用され得る。分子マーカー方法は、系統研究のため、作物品種間の遺伝的関係を
特徴付けるため、交雑または体細胞ハイブリッドを同定するため、単一遺伝子形
質に影響を与える染色体セグメントを位置決定するため、マップに基づいたクロ
ーニングのため、そして量的遺伝の研究のために使用され得る。例えば、Pla
nt Molecular Biology:A Laboratory Ma
nual、第7章、Clark編、Springer−Verlag、Berl
in(1997)を参照のこと。分子マーカー方法については、一般的に、An
drew H.Paterson 1996(第2章)Genome Mapp
ing in Plants(Andrew H.Paterson編)(Ac
ademic Press/R.G.Landis Company、Aust
in、Texas、第7〜21頁)によるThe DNA Revolutio
nを参照のこと。
(Molecular Markers) The present invention relates to genotyping of a plant containing the polynucleotide of the present invention.
yping) is provided. Optionally, the plant is a monocotyledonous plant (eg,
Corn or sorghum). Genotyping provides a means of identifying homologs of chromosome pairs and can be used to identify segregants in a population of plants. Molecular marker methods are based on maps for phylogenetic studies, to characterize genetic relationships between crop varieties, to identify hybrids or somatic cell hybrids, to locate chromosomal segments that affect monogenic traits, Cloning, and for quantitative genetic studies. For example, Pla
nt Molecular Biology: A Laboratory Ma
Nual, Chapter 7, Clark, Springer-Verlag, Berlin
in (1997). For molecular marker methods, generally, An
draw H. Paterson 1996 (Chapter 2) Genome Map
ing in Plants (Andrew H. Paterson) (Ac
ademic Press / R. G. FIG. Landis Company, Aust
In, Texas, pp. 7-21) The DNA Revolution.
See n.

【0176】 本発明における遺伝子型決定の特定の方法は、制限断片長多型(RFLP)の
ような(しかし、これに限定されない)、かなり多数の分子マーカー分析技術を
使用し得る。RFLPは、ヌクレオチド配列の変異性により引き起こされるDN
A制限フラグメント間の対立遺伝子差異の産物である。当業者に周知のように、
RFLPは代表的に、ゲノムDNAの抽出および制限酵素での消化によって検出
される。一般的に、生じたフラグメントをサイズに従って分離し、そしてプロー
ブ(単一コピーのプローブが好ましい)でハイブリダイズさせる。相同染色体由
来の制限フラグメントが示される。対立遺伝子間のフラグメントのサイズにおけ
る差異がRFLPを表す。従って、本発明はさらに、本発明の遺伝子または核酸
ならびにこれらの遺伝子または核酸に遺伝的に連鎖した染色体配列の分離を、R
FLP分析のような技術を使用して追跡するための手段を提供する。連鎖した染
色体配列は、本発明の遺伝子の50センチモルガン(cM)以内、しばしば40
cM以内または30cM以内、好ましくは20cM以内または10cM以内、よ
り好ましくは5cM以内、3cM以内、2cM以内、または1cM以内に存在す
る。
Certain methods of genotyping in the present invention may use any number of molecular marker analysis techniques, such as, but not limited to, restriction fragment length polymorphism (RFLP). RFLP is a DNA sequence caused by nucleotide sequence variability.
The product of allelic differences between the A restriction fragments. As is well known to those skilled in the art,
RFLP is typically detected by extraction of genomic DNA and digestion with restriction enzymes. Generally, the resulting fragments are separated according to size, and hybridized with a probe, preferably a single copy of the probe. Restriction fragments from homologous chromosomes are indicated. Differences in fragment size between alleles represent RFLP. Accordingly, the present invention further provides for the isolation of genes or nucleic acids of the invention and chromosomal sequences genetically linked to these genes or nucleic acids by R
Provides a means for tracking using techniques such as FLP analysis. The linked chromosomal sequence is within 50 centimorgans (cM) of the gene of the invention, often 40
It is present within cM or within 30 cM, preferably within 20 cM or within 10 cM, more preferably within 5 cM, within 3 cM, within 2 cM, or within 1 cM.

【0177】 本発明では、植物の核ゲノムの分子マーカーマッピングのために使用される核
酸プローブは、選択的ハイブリダイゼーション条件下で、本発明のポリヌクレオ
チドをコードする遺伝子に選択的にハイブリダイズする。好ましい実施形態では
、プローブを、本発明のポリヌクレオチドから選択する。代表的に、これらのプ
ローブは、cDNAプローブまたは制限酵素処理(例えば、PstI)されたゲ
ノムクローンである。プローブの長さは、前出においてより詳細に考察されてい
るが、代表的には、少なくとも15塩基の長さ、より好ましくは少なくとも20
、25、30、35、40、または50塩基の長さである。しかし、一般的に、
プローブは約1キロ塩基未満の長さである。好ましくは、プローブは、半数体染
色体の相補体における特有の遺伝子座にハイブリダイズする、単一コピーのプロ
ーブである。RFLPマッピングに使用されるいくつかの例示的な制限酵素は、
EcoRI、EcoRv、およびSstIである。本明細書中で使用される場合
、用語「制限酵素」は、特定のヌクレオチド配列を認識し、そして単独または別
の組成物との組み合わせで、その特定のヌクレオチド配列を切断する組成物への
参照を含む。
In the present invention, nucleic acid probes used for molecular marker mapping of the nuclear genome of a plant selectively hybridize under selective hybridization conditions to a gene encoding a polynucleotide of the present invention. In a preferred embodiment, a probe is selected from a polynucleotide of the invention. Typically, these probes are cDNA probes or genomic clones that have been treated with restriction enzymes (eg, PstI). Probe lengths are discussed in more detail above, but are typically at least 15 bases long, more preferably at least 20 bases long.
, 25, 30, 35, 40, or 50 bases in length. But in general,
Probes are less than about 1 kilobase in length. Preferably, the probe is a single copy probe that hybridizes to a unique locus in the complement of the haploid chromosome. Some exemplary restriction enzymes used for RFLP mapping are:
EcoRI, EcoRv, and SstI. As used herein, the term `` restriction enzyme '' refers to a composition that recognizes a particular nucleotide sequence and cleaves that particular nucleotide sequence, alone or in combination with another composition. including.

【0178】 RFLPを検出する方法は、以下の工程を包含する:(a)植物のゲノムDN
Aを制限酵素で消化する工程;(b)選択的ハイブリダイゼーション条件下で、
上記のゲノムDNAの中の本発明のポリヌクレオチドの配列に、核酸プローブを
ハイブリダイズさせる工程;(c)そこからRFLPを検出する工程。本発明の
ポリヌクレオチドの多型性(対立遺伝子)改変体を識別する他の方法は、当業者
に周知の分子マーカー技術を利用することにより得、これには以下のような技術
が含まれる:1)一本鎖コンホメーション分析(SSCA);2)変性剤濃度勾
配ゲル電気泳動(DGGE);3)RNase保護アッセイ;4)対立遺伝子特
異的オリゴヌクレオチド(ASO);5)ヌクレオチドのミスマッチを認識する
タンパク質(例えば、E.coliのmutSタンパク質)の使用;および6)
対立遺伝子特異的PCR。2つの相補的DNA鎖の間のミスマッチ検出に基づく
他のアプローチとしては、クランプ型(clamped)変性ゲル電気泳動(C
DGE);ヘテロ二重鎖分析(HA);および化学的ミスマッチ切断(CMC)
が挙げられる。従って、本発明はさらに、ストリンジェントなハイブリダイゼー
ション条件下で、本発明のポリヌクレオチドを含むことが疑われるサンプルと核
酸プローブとを接触させる工程を包含する、遺伝子型決定方法を提供する。一般
的に、サンプルは植物サンプルである;好ましくは、本発明のトウモロコシのポ
リヌクレオチド(例えば、遺伝子、mRNA)を含むことが疑われるサンプルで
ある。核酸プローブは、ストリンジェントな条件下で、多型性マーカーを含む本
発明のポリヌクレオチドの部分配列に選択的にハイブリダイズする。核酸プロー
ブの多型性マーカー核酸配列への選択的ハイブリダイゼーションは、ハイブリダ
イゼーション複合体を産生する。ハイブリダイゼーション複合体の検出は、サン
プルにおけるその多型性マーカーの存在を示す。好ましい実施形態では、核酸プ
ローブは、本発明のポリヌクレオチドを含む。
The method of detecting RFLP comprises the following steps: (a) Genomic DN of plant
Digesting A with a restriction enzyme; (b) under selective hybridization conditions,
A step of hybridizing a nucleic acid probe to the sequence of the polynucleotide of the present invention in the genomic DNA; (c) a step of detecting RFLP therefrom. Other methods of identifying polymorphic (allelic) variants of the polynucleotides of the present invention can be obtained by utilizing molecular marker techniques well known to those skilled in the art, including the following techniques: 1) Single-strand conformation analysis (SSCA); 2) Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE); 3) RNase protection assay; 4) Allele-specific oligonucleotide (ASO); Use of proteins that recognize (eg, the mutS protein of E. coli); and 6)
Allele specific PCR. Another approach based on detecting mismatches between two complementary DNA strands includes clamped denaturing gel electrophoresis (C
DGE); Heteroduplex analysis (HA); and Chemical mismatch cleavage (CMC)
Is mentioned. Accordingly, the present invention further provides a method for genotyping, comprising the step of contacting a nucleic acid probe with a sample suspected of containing the polynucleotide of the present invention under stringent hybridization conditions. Generally, the sample is a plant sample; preferably, the sample is suspected of containing a corn polynucleotide (eg, a gene, mRNA) of the present invention. A nucleic acid probe will selectively hybridize under stringent conditions to a subsequence of a polynucleotide of the invention that includes a polymorphic marker. Selective hybridization of a nucleic acid probe to a polymorphic marker nucleic acid sequence produces a hybridization complex. Detection of the hybridization complex indicates the presence of the polymorphic marker in the sample. In a preferred embodiment, the nucleic acid probe comprises a polynucleotide of the invention.

【0179】 (UTRおよびコドン選択) 一般的に、翻訳効率は、RNAの5’非コード領域または非翻訳領域(5’U
TR)における特定の配列エレメントによって調節されることが見出された。正
の配列モチーフとしては、翻訳開始コンセンサス配列(Kozak、Nucle
ic Acids Res.15:8125(1987))および7−メチルグ
アノシンキャップ構造(Drummondら、Nucleic Acids R
es.13:7375(1985))が挙げられる。負のエレメントとしては、
安定な分子内5’UTRステムループ構造(Muesingら、Cell 48
:691(1987))およびAUG配列または5’UTRにおいて適切なAU
Gの後ろの短いオープンリーディングフレーム(Kozak、前出、Raoら、
Mol.and Cell.Biol.8:284(1988))が挙げられる
。従って、本発明は、異種コード配列の翻訳の調節のための5’および/または
3’UTR領域を提供する。
(UTR and Codon Selection) In general, translation efficiency depends on the 5 ′ non-coding or untranslated region (5 ′ U
TR) was found to be regulated by specific sequence elements. The positive sequence motif includes a translation initiation consensus sequence (Kozak, Nucle
ic Acids Res. 15: 8125 (1987)) and the 7-methylguanosine cap structure (Drummond et al., Nucleic Acids R).
es. 13: 7375 (1985)). As negative elements,
Stable intramolecular 5'UTR stem-loop structure (Muesing et al., Cell 48
: 691 (1987)) and the appropriate AU in the AUG sequence or 5'UTR.
A short open reading frame behind G (Kozak, supra, Rao et al.
Mol. and Cell. Biol. 8: 284 (1988)). Accordingly, the present invention provides 5 'and / or 3' UTR regions for regulating translation of a heterologous coding sequence.

【0180】 さらに、本発明のポリヌクレオチドのポリペプチドコードセグメントを改変し
て、コドン使用頻度を変更し得る。変更したコドン使用頻度を使用して、所望の
宿主における発現のために、翻訳効率を変更し得および/またはコード配列を最
適化し得、例えば、トウモロコシにおける発現のために、異種配列におけるコド
ン使用頻度を最適化し得る。本発明のポリヌクレオチドのコード領域におけるコ
ドン使用頻度を、市販のソフトウェアパッケージ(例えば、Universit
y of Wisconsin Genetics Computer Gro
upから入手可能な「Codon Preference」(Devereau
xら、Nucleic Acids Res.12:387−395(1984
)を参照のこと)またはMacVector4.1(Eastman Koda
k Co.、New Haven、Conn.))を使用して、統計的に解析し
得る。従って、本発明は、本発明の少なくとも1つのポリヌクレオチドのコード
領域に特有のコドン使用頻度を提供する。コドン使用頻度を決定するために使用
され得るポリヌクレオチドの数は、1から本明細書中に提供されるような本発明
のポリヌクレオチドの数までの任意の整数であり得る。必要に応じて、ポリヌク
レオチドは全長配列である。統計解析のための例示的な配列数は、少なくとも1
、5、10、20、50、または100であり得る。
In addition, the polypeptide coding segments of the polynucleotides of the present invention may be modified to alter codon usage. The altered codon usage can be used to alter translation efficiency and / or optimize coding sequences for expression in a desired host, for example, codon usage in heterologous sequences for expression in maize. Can be optimized. The codon usage in the coding region of the polynucleotide of the present invention can be determined by using a commercially available software package (for example, Universalsite).
y of Wisconsin Genetics Computer Gro
"Codon Preference" (Deverau
x et al., Nucleic Acids Res. 12: 387-395 (1984)
)) Or MacVector 4.1 (Eastman Koda).
k Co. New Haven, Conn. )) Can be used to analyze statistically. Thus, the present invention provides a unique codon usage for the coding region of at least one polynucleotide of the present invention. The number of polynucleotides that can be used to determine codon usage can be any integer from 1 to the number of polynucleotides of the invention as provided herein. Optionally, the polynucleotide is a full-length sequence. An exemplary number of sequences for statistical analysis is at least 1
5, 5, 10, 20, 50, or 100.

【0181】 (配列シャッフリング) 本発明は、本発明のポリヌクレオチドを使用した配列シャッフリングの方法、
およびそれから生じる組成物を提供する。配列シャッフリングは、PCT公開番
号WO97/20078に記載される。Zhang,J.−H.ら、Proc.
Natl.Acad.Sci.USA 94:4504−4509(1997)
もまた参照のこと。一般的に、配列シャッフリングは、選択またはスクリーニン
グされ得る所望の特徴を有するポリヌクレオチドのライブラリーを生成するため
の手段を提供する。組換えポリヌクレオチドのライブラリーは、実質的な配列同
一性を有し、かつインビトロまたはインビボで相同組換えされ得る配列領域を含
む、関連した配列のポリヌクレオチドの集団から生成される。配列を組換えたポ
リヌクレオチドの集団は、所望されるかまたは有利な特徴を保有するポリヌクレ
オチドの部分集団を含み、そしてこれは、適切な選択方法またはスクリーニング
方法により選択され得る。特徴は、スクリーニング系において選択または検出さ
れ得る任意の特性または属性であり得、そして以下の特性を含み得る:コードさ
れるタンパク質、転写エレメント、転写、RNAプロセシング、RNA安定性、
クロマチンのコンホメーション、翻訳、または遺伝子もしくは導入遺伝子の他の
発現特性を制御する配列、複製エレメント、タンパク質結合エレメントなど(例
えば、選択可能または検出可能な特性を付与する任意の特徴)。いくつかの実施
形態では、選択された特徴は、本明細書中で提供されるような、野生型タンパク
質に対するKmの減少および/またはKcatの増加である。他の実施形態では、配
列シャッフリングから生成されるタンパク質またはポリヌクレオチドは、シャッ
フリングされてない野生型ポリヌクレオチドよりも高いリガンド結合親和性を有
する。このような特性における増加は、野生型の値の少なくとも110%、12
0%、130%、140%、または少なくとも150%であり得る。
(Sequence Shuffling) The present invention provides a method of sequence shuffling using the polynucleotide of the present invention,
And compositions resulting therefrom. Sequence shuffling is described in PCT Publication No. WO 97/20078. Zhang, J .; -H. Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 94: 4504-4509 (1997).
See also In general, sequence shuffling provides a means for generating a library of polynucleotides having desired characteristics that can be selected or screened. Libraries of recombinant polynucleotides are generated from a population of polynucleotides of related sequences that have substantial sequence identity and include sequence regions that can be homologously recombined in vitro or in vivo. The population of polynucleotides that have recombined sequences include a subpopulation of polynucleotides that retain the desired or advantageous characteristics, and can be selected by a suitable selection or screening method. A feature can be any property or attribute that can be selected or detected in the screening system and can include the following properties: encoded protein, transcription element, transcription, RNA processing, RNA stability,
Sequences, replication elements, protein binding elements, etc. that control the conformation, translation, or other expression properties of the gene or transgene (eg, any feature that confers selectable or detectable properties). In some embodiments, the selected features, as provided herein, an increase in the reduction and / or K cat of K m for wild-type protein. In other embodiments, the proteins or polynucleotides generated from sequence shuffling have a higher ligand binding affinity than unshuffled wild-type polynucleotides. Such an increase in properties is at least 110% of the wild-type value,
It can be 0%, 130%, 140%, or at least 150%.

【0182】 (一般的な配列およびコンセンサス配列) 本発明のポリヌクレオチドおよびポリペプチドはさらに、以下:(a)それぞ
れ、本発明の少なくとも2つの相同性ポリヌクレオチドまたはポリペプチドの一
般的配列;および(b)それぞれ、本発明の少なくとも3つの相同性ポリヌクレ
オチドまたはポリペプチドのコンセンサス配列を有する、ポリヌクレオチドおよ
びポリペプチドを含む。本発明の一般的配列は、それぞれ、一般的なポリペプチ
ド配列またはポリヌクレオチド配列によって分岐された、各種のポリペプチドま
たはポリヌクレオチドを含む。アミノ酸または核酸のコンセンサス配列を有する
ポリヌクレオチドによって含まれる個々の種を使用して、他の種、属、科、目、
綱、門、または界におけるホモログをスクリーニングするための抗体を産生し得
るか、または核酸プローブもしくはプライマーを生成し得る。例えば、Zea
maysの遺伝子ファミリー由来のコンセンサス配列を有するポリヌクレオチド
を使用して、コムギ、イネ、またはソルガムのような他のGramineae種
に対する抗体または核酸プローブもしくはプライマーを生成し得る。あるいは、
オーソロガス遺伝子から生成されたコンセンサス配列を有するポリヌクレオチド
を使用して、他の分類群のオーソログ(ortholog)を同定または単離し
得る。代表的に、コンセンサス配列を有するポリヌクレオチドは、少なくとも9
、10、15、20、25、30、または40アミノ酸の長さ、または20、3
0、40、50、100、または150ヌクレオチドの長さである。当業者が知
るように、整列された配列間で異なるが、上記で考察したような同じ保存的置換
の群由来であるアミノ酸について、保存的アミノ酸置換が使用され得る。必要に
応じて、1または2を超えない保存的アミノ酸が、コンセンサス配列の各10ア
ミノ酸長に対して置換される。
General Sequences and Consensus Sequences The polynucleotides and polypeptides of the present invention further include the following: (a) general sequences of at least two homologous polynucleotides or polypeptides of the present invention, respectively; b) Include polynucleotides and polypeptides, each having a consensus sequence of at least three homologous polynucleotides or polypeptides of the invention. The general sequences of the present invention include various polypeptides or polynucleotides, each branched by a general polypeptide or polynucleotide sequence. Using individual species contained by a polynucleotide having a consensus sequence of amino acids or nucleic acids, other species, genera, families, orders,
Antibodies can be produced to screen for homologs in the class, phylum, or kingdom, or nucleic acid probes or primers can be generated. For example, Zea
Polynucleotides having a consensus sequence from the gene family of mays can be used to generate antibodies or nucleic acid probes or primers to other Gramineae species such as wheat, rice, or sorghum. Or,
Polynucleotides having a consensus sequence generated from an orthologous gene can be used to identify or isolate orthologs of other taxa. Typically, a polynucleotide having a consensus sequence has at least 9
A length of 10, 15, 20, 25, 30, or 40 amino acids, or 20, 3,
0, 40, 50, 100, or 150 nucleotides in length. As the skilled artisan will know, conservative amino acid substitutions may be used for amino acids that differ between the aligned sequences but are from the same group of conservative substitutions as discussed above. If necessary, no more than one or two conservative amino acids are substituted for each 10 amino acid length of the consensus sequence.

【0183】 コンセンサス配列または一般的配列の作製のために使用される類似の配列とし
ては、本明細書中に提供されるような、同一遺伝子、オーソロガス配列、または
パラロガス配列の任意の数および組み合わせの対立遺伝子改変体が挙げられる。
必要に応じて、コンセンサス配列または一般的配列を作成する際に使用される類
似の配列を、BLASTアルゴリズムの最小和確率(P(N))を使用して同定
する。配列解析ソフトウェアの種々の供給業者は、Current Proto
cols in Molecular Biology、F.M.Ausube
lら編、Current Protocols(Greene Publish
ing Associates,Inc.とJohn Wiley&Sons,
Inc.との間の合併会社)(補遺30)の第7章に列挙される。参照核酸に対
する試験核酸の比較において最小和確率が約0.1未満、より好ましくは約0.
01未満または約0.001未満、そして最も好ましくは約0.0001未満ま
たは約0.00001未満である場合、ポリヌクレオチド配列を、参照配列に対
して類似するとみなす。類似のポリヌクレオチドを整列し得、そして多数の商業
的供給業者(例えば、Genetics Computer Group(Ma
dison、WI)のPILEUPソフトウェア、Vector NTI(No
rth Bethesda、MD)のALIGNX、またはGenecode(
Ann Arbor、MI)のSEQUENCHER)から入手可能な複数配列
整列ソフトウェアを使用して、コンセンサス配列または一般的配列を作成し得る
。都合よく、このようなソフトウェアのデフォルトのパラメーターを使用して、
コンセンサス配列または一般的な配列を作成し得る。
[0183] Similar sequences used for the generation of consensus or general sequences include, as provided herein, any number and combination of identical genes, orthologous sequences, or paralogous sequences. Allelic variants are included.
Optionally, similar sequences used in creating consensus or general sequences are identified using the minimum sum probability (P (N)) of the BLAST algorithm. Various suppliers of sequence analysis software are available from Current Proto
cols in Molecular Biology, F.C. M. Ausube
ed., Current Protocols (Green Publish)
ing Associates, Inc. And John Wiley & Sons,
Inc. (Supplement 30). The minimum sum probability in the comparison of the test nucleic acid to the reference nucleic acid is less than about 0.1, more preferably less than about 0.1.
A polynucleotide sequence is considered similar to a reference sequence if it is less than 01 or less than about 0.001 and most preferably less than about 0.0001 or less than about 0.00001. Similar polynucleotides can be aligned and are available from a number of commercial suppliers, such as the Genetics Computer Group (Ma
disson, WI) PILEUP software, Vector NTI (No
rign Bethesda, MD) ALINX, or Genecode (
Consensus or generic sequences can be generated using multiple sequence alignment software available from SEQUENCER of Ann Arbor, MI). Conveniently, using the default parameters of such software,
Consensus or general sequences can be created.

【0184】 (酵素活性または発現を調節する化合物についてのアッセイ) 本発明はまた、本発明の触媒的に活性なポリペプチドに結合し(例えば、基質
)、および/またはその酵素活性を増加もしくは減少(すなわち、調節)する化
合物を同定する手段を提供する。本方法は、酵素に結合するかまたは酵素活性を
調節する能力が決定されるべき化合物と、本発明のポリペプチドを接触させる工
程を包含する。使用されるポリペプチドは、本発明のネイティブな全長ポリペプ
チド(例えば、酵素)の少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%または
40%、より好ましくは少なくとも50%または60%、そして最も好ましくは
少なくとも70%または80%の比活性を有する。一般的に、ポリペプチドは、
化合物の効果を決定するに十分な範囲(代表的に、約1nM〜10μM)で存在
する。同様に、化合物は、約1nM〜10μMの濃度で存在する。当業者は、酵
素濃度、リガンド濃度(すなわち、基質、生成物、インヒビター、アクチベータ
ー)、pH、イオン強度、および温度のような因子を制御して、有用な反応速度
データを得、そしてポリペプチドに結合するかまたはポリペプチド活性を調節す
る化合物の存在または非存在を決定することを理解する。酵素反応速度を測定す
る方法は、当該分野において周知である。例えば、Segel、Biochem
ical Calculations、第2版、John Wiley and
Sons、New York(1976)を参照のこと。
Assays for Compounds that Modulate Enzyme Activity or Expression The present invention also provides for binding (eg, a substrate) to a catalytically active polypeptide of the invention and / or increasing or decreasing its enzymatic activity. It provides a means to identify compounds that are (ie, modulate). The method includes the step of contacting a polypeptide of the invention with a compound whose ability to bind or modulate enzyme activity is to be determined. The polypeptide used may be at least 20%, preferably at least 30% or 40%, more preferably at least 50% or 60%, and most preferably at least 70% of the native full-length polypeptide (eg, an enzyme) of the present invention. % Or 80% specific activity. Generally, polypeptides
It is present in a range sufficient to determine the effect of the compound (typically about 1 nM to 10 μM). Similarly, compounds are present at a concentration of about 1 nM to 10 μM. One of skill in the art would control factors such as enzyme concentration, ligand concentration (ie, substrate, product, inhibitor, activator), pH, ionic strength, and temperature to obtain useful kinetic data, and It is understood that the presence or absence of a compound that binds to or modulates polypeptide activity is determined. Methods for measuring enzyme reaction rates are well known in the art. For example, Segel, Biochem
Ial Calculations, 2nd Edition, John Wiley and
See Sons, New York (1976).

【0185】 本発明を、理解の明確化の目的で、例示および例として幾分詳細に記載してい
るが、特定の変化および改変が、添付の特許請求の範囲の範囲内で実施され得る
ことは明らかである。
Although the present invention has been described in some detail by way of illustration and example for purposes of clarity of understanding, it will be understood that certain changes and modifications can be practiced within the scope of the appended claims. Is clear.

【0186】 (実施例1) 本実施例は、cDNAライブラリーの構築を記載する。Example 1 This example describes the construction of a cDNA library.

【0187】 (総RNAの単離) 配列番号1のRNAを、V8〜V12段階の夜にサンプル化し、房に内在する
4〜5の結節間部から収集したB73トウモロコシ株のプールした茎組織から単
離した。10日間の渇水かつ24時間の熱ショック後のB73トウモロコシ株実
生から収集した組織を、配列番号3のRNAの供給源とした。配列番号5のライ
ブラリーを調製するために使用したポリA RNAは、B73トウモロコシ株の
受粉後20日に解剖した小花柄から調製した。総RNAを、Chomczyns
kiおよびSacchi(Chomczynski,P.およびSacchi,
N.、Anal.Biochem.162、156(1987))によって記載
されるグアニジンイソチオシアネート/酸−フェノール手順の改変版を使用して
、TRIZOL試薬(Life Technology Inc.Gaithe
rsburg、MD)を用いてトウモロコシ組織から単離した。簡潔には、植物
組織サンプルを、TRIZOL試薬の添加の前に液体窒素中で粉砕し、次いで、
乳鉢および乳棒でさらにホモジナイズした。水相および有機相の分離のために、
遠心分離前にクロロホルムの添加を実施した。総RNAを、水相からのイソプロ
ピルアルコールでの沈澱によって回収した。
Isolation of Total RNA The RNA of SEQ ID NO: 1 was sampled at night in stages V8-V12 and collected from pooled stem tissue of the B73 corn strain collected from 4-5 nodules internal to the tuft. Isolated. Tissue collected from B73 corn strain seedlings after 10 days of drought and 24 hours of heat shock was the source of RNA of SEQ ID NO: 3. The poly A RNA used to prepare the library of SEQ ID NO: 5 was prepared from a petiole dissected 20 days after pollination of the B73 corn strain. Total RNA was analyzed using Chomczyns.
ki and Sacchi (Chomczynski, P. and Sacchi,
N. Anal. Biochem. 162, 156 (1987)), using a modified version of the guanidine isothiocyanate / acid-phenol procedure, using the TRIZOL reagent (Life Technology Inc. Gaithe).
rsburg, MD). Briefly, plant tissue samples are ground in liquid nitrogen prior to the addition of TRIZOL reagent,
Further homogenized with a mortar and pestle. For the separation of the aqueous and organic phases,
Chloroform addition was performed before centrifugation. Total RNA was recovered by precipitation from the aqueous phase with isopropyl alcohol.

【0188】 (ポリ(A)+RNAの単離) 総RNAからのポリ(A)+RNAの選択を、POLYATTRACTシステ
ム(mRNA単離システム、Promega Corporation.Mad
ison、WI)を使用して実施した。簡潔には、ビオチン化オリゴ(dT)プ
ライマーを使用して、mRNAの3’ポリ(A)テイル(tail)にハイブリ
ダイズした。常磁性粒子に結合したストレプトアビジンおよび磁気分離スタンド
を使用して、ハイブリッドを捕捉した。mRNAを高ストリンジェントな条件で
洗浄し、そしてRNaseを含まない脱イオン水によって溶出した。
(Isolation of Poly (A) + RNA) Selection of poly (A) + RNA from total RNA was performed using the POLYATTRACT system (mRNA isolation system, Promega Corporation. Mad).
ion, WI). Briefly, biotinylated oligo (dT) primers were used to hybridize to the 3 'poly (A) tail of the mRNA. Hybrids were captured using streptavidin conjugated to paramagnetic particles and a magnetic separation stand. The mRNA was washed under high stringency conditions and eluted with RNase-free deionized water.

【0189】 (cDNAライブラリーの構築) cDNA合成を実施し、そしてSUPERSCRIPTプラスミド系(Lif
e Technology Inc.Gaithersburg、MD)を使用
して、単方向性cDNAライブラリーを構築した。cDNAの第1鎖を、Not
I部位を含むオリゴ(dT)プライマーをプライミングすることによって合成し
た。反応を、SUPERSCRIPT逆トランスクリプターゼIIによって、4
5℃で触媒した。cDNAの第2鎖を、α−32P−dCTPで標識し、そして反
応物の一部を、アガロースゲル電気泳動により分析してcDNAのサイズを決定
した。500塩基対未満のcDNA分子および連結されていないアダプターを、
SEPHACRYL−S400クロマトグラフィーによって取り除いた。選択さ
れたcDNA分子を、pSPORT1ベクター中に、NotI部位とSalI部
位との間で連結した。
Construction of cDNA Library cDNA synthesis was performed and the SUPERSCRIPT plasmid system (Lif
e Technology Inc. Gaithersburg, MD) was used to construct a unidirectional cDNA library. The first strand of the cDNA is
It was synthesized by priming an oligo (dT) primer containing an I site. The reaction was performed with SUPERSCRIPT reverse transcriptase II for 4 hours.
Catalyzed at 5 ° C. The second strand of the cDNA was labeled with α- 32 P-dCTP, and a portion of the reaction was analyzed by agarose gel electrophoresis to determine the size of the cDNA. CDNA molecules of less than 500 base pairs and unligated adapters
Removed by SEPHACRYL-S400 chromatography. The selected cDNA molecules were ligated into the pSPORT1 vector between the NotI and SalI sites.

【0190】 (実施例2) 本実施例は、cDNA配列決定およびライブラリーのサブトラクションを記載
する。
Example 2 This example describes cDNA sequencing and library subtraction.

【0191】 (配列決定テンプレートの調製) 個々のコロニーを拾い上げ、そしてM13正方向プライマーおよびM13逆方
向プライマーを用いるPCRによってか、またはプラスミド単離によってかのい
ずれかでDNAを調製した。すべてのcDNAクローンを、M13逆方向プライ
マーを使用して、配列決定した。
Preparation of Sequencing Template Individual colonies were picked and DNA was prepared either by PCR using M13 forward and M13 reverse primers or by plasmid isolation. All cDNA clones were sequenced using the M13 reverse primer.

【0192】 (Q−botサブトラクション手順) サブトラクション手順に供したcDNAライブラリーを、1プレートあたり約
3,000コロニーの密度で、22×22cm2の寒天プレート上にプレートし
た。このプレートを、37℃のインキュベーター内で12〜24時間インキュベ
ートした。コロニーを、ロボット型コロニー拾い上げ機Q−bot(GENET
IX Limited)によって、384ウェルプレート中に拾い上げた。これ
らのプレートを、37℃で一晩インキュベートした。
(Q-bot Subtraction Procedure) The cDNA library subjected to the subtraction procedure was plated on a 22 × 22 cm 2 agar plate at a density of about 3,000 colonies per plate. The plate was incubated for 12-24 hours in a 37 ° C incubator. A colony is picked up by a robot-type colony picker Q-bot (GENET).
IX Limited) in a 384-well plate. These plates were incubated overnight at 37 ° C.

【0193】 一旦、十分なコロニーが拾い上げられると、Q−botを用いて、それらを2
2×22cm2のナイロンメンブレン上に固定した。各メンブレンは、9,21
6コロニーまたは36,864コロニーを含んでいた。これらのメンブレンを、
適切な抗生物質を有する寒天プレート上に配置した。このプレートを、37℃で
一晩インキュベートした。
Once enough colonies have been picked up, Q-bots are used to
It was fixed on a 2 × 22 cm 2 nylon membrane. Each membrane is 9,21
It contained 6 or 36,864 colonies. These membranes
Placed on agar plates with appropriate antibiotics. The plate was incubated overnight at 37 ° C.

【0194】 2日目にコロニーを回収した後、これらのフィルターを変性溶液で予め湿らせ
た濾紙上に4分間配置し、次いで、沸騰水浴の上面でさらに4分間インキュベー
トした。次いで、このフィルターを中和溶液で予め湿らせた濾紙上に4分間配置
した。乾燥濾紙上にこのフィルターを1分間配置することによって過剰な溶液を
取り除いた後、このフィルターのコロニー側をプロテイナーゼK溶液中に配置し
、37℃で40〜50分間インキュベートした。このフィルターを乾燥濾紙上に
配置して、一晩で乾燥させた。次いで、UV光処理によって、DNAをナイロン
メンブレンに架橋した。
After collecting the colonies on day 2, the filters were placed on filter paper pre-moistened with denaturing solution for 4 minutes and then incubated on top of a boiling water bath for another 4 minutes. The filter was then placed on filter paper pre-wetted with a neutralizing solution for 4 minutes. After removing the excess solution by placing the filter on dry filter paper for 1 minute, the colony side of the filter was placed in proteinase K solution and incubated at 37 ° C for 40-50 minutes. The filter was placed on dry filter paper and dried overnight. The DNA was then cross-linked to a nylon membrane by UV light treatment.

【0195】 コロニーハイブリダイゼーションを、Sambrook,J.、Fritsc
h,E.F.およびManiatis,T.(Molecular Cloni
ng:A Laboratory Manual、第2版)によって記載される
ように実施した。以下のプローブを、コロニーハイブリダイゼーションにおいて
使用した: 1.大半の重複したクローンを除去するための、ライブラリーを作製したのと同
じ組織に由来する第1鎖cDNA、 2.以前の配列決定データに基づいた、同じライブラリー由来の48〜192の
大半の重複したcDNAクローン、 3.トウモロコシ配列データベース全体における192の大半の重複したcDN
Aクローン、 4.ポリAテイルを含むが、cDNAを含まないクローンを除く、配列番号7に
列挙されるSal−A20オリゴヌクレオチド:TCG ACC CAC GC
G TCC GAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA、 5.rRNA由来のcDNAクローン。
Colony hybridization was performed as described in Sambrook, J. et al. , Fritsc
h. F. And Maniatis, T .; (Molecular Cloni
ng: A Laboratory Manual, 2nd ed.). The following probes were used in colony hybridization: 1. First-strand cDNA from the same tissue from which the library was made, to remove most duplicate clones; 2. 48-192 most duplicated cDNA clones from the same library, based on previous sequencing data; 192 most duplicated cDNs in the entire corn sequence database
A clone, 4. Sal-A20 oligonucleotides listed in SEQ ID NO: 7, excluding clones containing a poly A tail but no cDNA: TCG ACC CAC GC
4. GTCC GAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA AAA; cDNA clone derived from rRNA.

【0196】 オートラジオグラフィの画像をコンピューターで走査し、そして各コロニーの
シグナル強度および非放射性コロニーの所在(cold colony add
ress)を分析した。384ウェルプレートから96ウェルプレートへの、非
放射性コロニーの再配置を、Q−botを使用して実施した。
The images of the autoradiography were scanned with a computer and the signal intensity of each colony and the location of non-radioactive colonies (cold colony add)
was analyzed. Relocation of non-radioactive colonies from 384-well plates to 96-well plates was performed using Q-bot.

【0197】 (実施例3) 本実施例は、コンピューター相同性検索からの遺伝子の同定を記載する。Example 3 This example describes the identification of a gene from a computer homology search.

【0198】 遺伝子の正体を、BLASTの「nr」データベース(すべての非重複性Ge
nBank CDS翻訳産物、3次元構造Brookhaven Protei
n Data Bank由来の配列、SWISS−PROTタンパク質配列デー
タベース、EMBL、およびDDBJデータベースの最新の主要な公開物、を含
む)に含まれる配列に対する類似性について、デフォルトパラメーターの下でB
LAST(Basic Local Alignment Search To
ol;Altschul,S.F.ら(1990)、J.Mol.Biol.2
15:403−410;www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAS
T/もまた参照のこと)検索を実行して、決定した。cDNA配列を、BLAS
TNアルゴリズムを用いて、「nr」データベース中に含まれる公的に利用可能
なすべてのDNA配列に対する類似性について分析した。DNA配列をすべての
読み取り枠で翻訳し、そしてNCBIにより提供されるBLASTXアルゴリズ
ム(Gish,W.およびStates,D.J.Nature Geneti
cs 3:266−272(1993))を使用して、「nr」データベース中
に含まれる公的に利用可能なすべてのタンパク質配列に対する類似性を比較した
。いくつかの場合では、DNAの重複するセグメントを含む2つ以上のクローン
由来の配列決定データを、連続したDNA配列を構築するために使用した。
The identity of the gene was stored in the BLAST “nr” database (all non-redundant Ge
nBank CDS translation product, three-dimensional structure Brookhaven Proteini
under the default parameters, for similarities to sequences contained in sequences from the Data Bank (including the latest major publications in the SWISS-PROT protein sequence database, EMBL, and the DDBJ database).
LAST (Basic Local Alignment Search To
ol; Altschul, S .; F. (1990); Mol. Biol. 2
15: 403-410; www. ncbi. nlm. nih. gov / BLAS
(See also T /) A search was performed to determine. The cDNA sequence was converted to BLAS
The TN algorithm was used to analyze similarities to all publicly available DNA sequences contained in the "nr" database. The DNA sequence is translated in all open reading frames and the BLASTX algorithm provided by NCBI (Gish, W. and States, DJ Nature Geneti).
cs 3: 266-272 (1993)) was used to compare similarities to all publicly available protein sequences contained in the "nr" database. In some cases, sequencing data from two or more clones containing overlapping segments of DNA was used to construct a contiguous DNA sequence.

【0199】 (実施例4) 本実施例は、新規トウモロコシRad51オルソログ(配列番号2)とAra
bidopsis thaliana Rad51C様オルソログ(ortho
logue)(配列番号8、登録番号AC002387、Locus AAB8
2635、GI:2583126)のアミノ酸配列の比較を示す。ATP結合モ
チーフ(Walker A Box)を強調する。
Example 4 This example demonstrates a novel corn Rad51 ortholog (SEQ ID NO: 2) and Ara
bidopsis thaliana Rad51C-like ortholog (ortho
logue) (SEQ ID NO: 8, accession number AC002387, Locus AAB8)
2635, GI: 2583126). The ATP binding motif (Walker A Box) is highlighted.

【0200】 配列比較は、GCG中のBestFitプログラムを用いて実施した。上の列
は、配列番号8に示されるArabidopsis配列である。下の線は、配列
番号2に示されるトウモロコシ配列である。
[0200] Sequence comparisons were performed using the BestFit program in GCG. The upper row is the Arabidopsis sequence shown in SEQ ID NO: 8. The lower line is the corn sequence shown in SEQ ID NO: 2.

【0201】 本計算のためのBestFitプログラムのパラメーターは以下である:Ga
p Weight:8;Average Match:2.912;Lengt
h Weight:2;Average Mismatch:−2.003;R
atio:3.623;Gaps:2;Percent Similarity
:78.388;Percent Identity:67.033。
The parameters of the BestFit program for this calculation are as follows: Ga
p Weight: 8; Average Match: 2.912; Lengt
h Weight: 2; Average Mismatch: -2.003; R
atio: 3.623; Gaps: 2; Percent Similarity
: 78.388; Percent Identity: 67.033.

【0202】[0202]

【化1】 上記の実施例を、本発明を例示するために提供するが、本発明の範囲を制限す
るためではない。本発明の他の改変は当業者に容易に明らかであり、そして添付
の特許請求の範囲によって包含される。本明細書中に引用されるすべての刊行物
、特許、特許出願およびコンピュータープログラムを、本明細書中で参考として
援用する。
Embedded image The above examples are provided to illustrate the invention, but not to limit the scope of the invention. Other modifications of the present invention will be readily apparent to one skilled in the art, and are encompassed by the appended claims. All publications, patents, patent applications and computer programs cited herein are hereby incorporated by reference.

【配列表】 [Sequence list]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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,DM,EE,ES,FI ,GB,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL, IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,L C,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA,MD ,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL, PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,S L,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US ,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 シ, ジンルイ アメリカ合衆国 アイオワ 50131, ジ ョンストン, グリーンデイル サークル 6022, アパートメント 205 Fターム(参考) 2B030 AA02 AA07 CA15 CA17 CA19 4B024 AA08 AA11 AA20 CA04 DA01 EA04 GA11 HA01 4B050 CC01 DD13 LL10 4B065 AA88X AA88Y AB01 AC14 BA02 CA27 CA53 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (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, 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, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, GB, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL , IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, 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) Invention , Jinlui United States Iowa 50131, Johnston, Greendale Circle 6022, Apartment 205 F-term (reference) 2B030 AA02 AA07 CA15 CA17 CA19 4B024 AA08 AA11 AA20 CA04 DA01 EA04 GA11 HA01 4B050 CC01 DD13 LL10 4B065 AA88 CA13

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単離されたRAD51ポリヌクレオチドであって、該ポリヌ
クレオチドは、以下: (a)デフォルトパラメーター下のGAPアルゴリズムによって決定された、
配列番号1、3および5からなる群から選択されるポリヌクレオチドに対して、
全長にわたって少なくとも80%の配列同一性を有するポリヌクレオチド; (b)配列番号2、4および6からなる群から選択されるポリペプチドをコー
ドするポリヌクレオチド; (c)プライマーを使用してZea Mays核酸ライブラリーから増幅され
たポリヌクレオチドであって、該プライマーは、ストリンジェントなハイブリダ
イゼーション条件下で、配列番号1、3および5からなる群から選択されるポリ
ヌクレオチド内の遺伝子座に選択的にハイブリダイズする、ポリヌクレオチド; (d)ストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下および60℃での0
.1× SSCでの洗浄下で、配列番号1、3および5からなる群から選択され
るポリヌクレオチドに選択的にハイブリダイズするポリヌクレオチド; (e)配列番号1、3および5からなる群から選択されるポリヌクレオチド; (f)(a)、(b)、(c)、(d)または(e)のポリヌクレオチドに対
して相補的なポリヌクレオチド;ならびに (g)(a)、(b)、(c)、(d)、(e)または(f)のポリヌクレオ
チドからの少なくとも30連続したヌクレオチドを含むポリヌクレオチド からなる群から選択されたメンバーを含む、ポリヌクレオチド。
1. An isolated RAD51 polynucleotide, comprising: (a) determined by the GAP algorithm under default parameters;
For a polynucleotide selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1, 3, and 5,
A polynucleotide having at least 80% sequence identity over its entire length; (b) a polynucleotide encoding a polypeptide selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 2, 4, and 6; (c) a Zea Mays nucleic acid using primers A polynucleotide amplified from a library, wherein said primers selectively hybridize under stringent hybridization conditions to a locus within a polynucleotide selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1, 3, and 5. A polynucleotide soybean; (d) 0 under stringent hybridization conditions and at 60 ° C.
. A polynucleotide that selectively hybridizes under washing with 1 × SSC to a polynucleotide selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1, 3, and 5; (e) selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 1, 3, and 5; (F) a polynucleotide complementary to the polynucleotide of (a), (b), (c), (d) or (e); and (g) (a), (b) , (C), (d), (e) or (f) a polynucleotide comprising at least 30 contiguous nucleotides from the polynucleotide of the polynucleotide comprising a member selected from the group consisting of:
【請求項2】 組み換え発現カセットであって、該カセットは、センス配向
またはアンチセンス配向で、プロモーターに作動可能に連結された請求項1に記
載のメンバーを含む、組み換え発現カセット。
2. A recombinant expression cassette, comprising the member of claim 1 operably linked to a promoter in a sense orientation or an antisense orientation.
【請求項3】 請求項2に記載の組み換え発現カセットを含む、植物宿主細
胞。
3. A plant host cell comprising the recombinant expression cassette according to claim 2.
【請求項4】 請求項2に記載の組み換え発現カセットを含む、トランスジ
ェニック植物。
4. A transgenic plant comprising the recombinant expression cassette according to claim 2.
【請求項5】 前記植物が、単子葉植物である、請求項4に記載のトランス
ジェニック植物。
5. The transgenic plant according to claim 4, wherein said plant is a monocotyledonous plant.
【請求項6】 前記植物が、双子葉植物である、請求項4に記載のトランス
ジェニック植物。
6. The transgenic plant according to claim 4, wherein said plant is a dicotyledonous plant.
【請求項7】 請求項4に記載のトランスジェニック植物であって、ここで
、該植物が、以下:トウモロコシ、ダイズ、ヒマワリ、サトウモロコシ、アブラ
ナ、コムギ、アルファルファ、ワタ、イネ、オオムギ、およびキビからなる群か
ら選択される、トランスジェニック植物。
7. The transgenic plant of claim 4, wherein said plant is: corn, soybean, sunflower, sugar corn, rape, wheat, alfalfa, cotton, rice, barley, and millet. A transgenic plant selected from the group consisting of:
【請求項8】 請求項4に記載のトランスジェニック植物からのトランスジ
ェニック種子。
8. Transgenic seed from the transgenic plant according to claim 4.
【請求項9】 植物においてRAD51のレベルを調節する方法であって、
該方法は、以下: (a)植物細胞に組み換え発現カセットを導入する工程であって、該組み換え
カセットは、プロモーターに作動可能に連結された請求項1に記載のRAD51
ポリヌクレオチドを含む、工程; (b)該植物細胞を、植物細胞増殖条件下で培養する工程; (c)形質転換された遺伝子型を保有する植物の全体を再生する工程;および (d)該植物においてRAD51のレベルを調節するのに十分な時間、該ポリ
ヌクレオチドの発現を誘導する工程 を包含する、方法。
9. A method for regulating the level of RAD51 in a plant, comprising:
The method according to claim 1, wherein the method comprises the steps of: (a) introducing a recombinant expression cassette into a plant cell, wherein the recombinant cassette is operably linked to a promoter.
(B) culturing the plant cells under plant cell growth conditions; (c) regenerating the whole plant carrying the transformed genotype; and (d) Inducing expression of said polynucleotide in a plant for a time sufficient to modulate the level of RAD51.
【請求項10】 前記植物が、トウモロコシである、請求項9に記載の方法
10. The method according to claim 9, wherein the plant is corn.
【請求項11】 単離されたRAD51タンパク質であって、該タンパク質
は、以下: (a)配列番号2および4からなる群から選択されるポリペプチドからの少な
くとも20連続するアミノ酸のポリペプチド; (b)配列番号2および4からなる群から選択されるポリペプチド; (c)ポリペプチドであって、該ポリペプチドは、配列番号2および4からな
る群から選択されるポリペプチドに対して、全長にわたって少なくとも80%の
配列同一性を有し、かつ該配列番号2および4からなる群から選択されるポリペ
プチドと共通して少なくとも1つの直線状エピトープを有し、ここで、該配列同
一性が、デフォルトパラメーター下のGAPプログラムを使用して決定される、
ポリペプチド;ならびに (d)請求項1に記載のメンバーによってコードされる少なくとも1つのポリ
ペプチド からなる群から選択されるメンバーを含む、タンパク質。
11. An isolated RAD51 protein, which comprises: (a) a polypeptide of at least 20 contiguous amino acids from a polypeptide selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 2 and 4. b) a polypeptide selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 2 and 4; (c) a polypeptide, which has a full length relative to a polypeptide selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 2 and 4. And at least one linear epitope in common with a polypeptide selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 2 and 4, wherein the sequence identity is Determined using the GAP program under the default parameters,
A protein comprising: a polypeptide; and a member selected from the group consisting of: (d) at least one polypeptide encoded by the member of claim 1.
【請求項12】 形質転換効率を増大させる方法であって、該方法は、以下
: (a)植物細胞に目的のポリヌクレオチドおよびRAD51ポリヌクレオチド
を導入して、形質転換された植物細胞を作製する工程; (b)該植物細胞を、細胞増殖条件下で培養する工程;および (c)該RAD51ポリヌクレオチドの発現を、該目的のポリヌクレオチドの
形質転換効率を増大させるのに十分な時間、誘導する工程 を包含する、方法。
12. A method for increasing transformation efficiency, comprising the steps of: (a) introducing a polynucleotide of interest and a RAD51 polynucleotide into a plant cell to produce a transformed plant cell; (B) culturing the plant cells under cell growth conditions; and (c) inducing the expression of the RAD51 polynucleotide for a time sufficient to increase the efficiency of transformation of the polynucleotide of interest. A method comprising:
【請求項13】 前記植物細胞が、単子葉植物またな双子葉植物由来である
、請求項12に記載の方法。
13. The method according to claim 12, wherein the plant cells are derived from monocotyledonous plants or dicotyledonous plants.
【請求項14】 請求項13に記載の方法であって、前記植物細胞が、以下
:トウモロコシ、ダイズ、ヒマワリ、サトウモロコシ、アブラナ、コムギ、アル
ファルファ、ワタ、イネ、オオムギ、およびキビからなる群から選択される、方
法。
14. The method of claim 13, wherein said plant cells are from the group consisting of: corn, soybean, sunflower, sorghum, rape, wheat, alfalfa, cotton, rice, barley, and millet. The method chosen.
【請求項15】 請求項12に記載の方法によって作製される形質転換され
た植物細胞。
15. A transformed plant cell produced by the method according to claim 12.
【請求項16】 請求項15に記載の植物細胞であって、ここで、該植物細
胞が、以下:トウモロコシ、ダイズ、ヒマワリ、サトウモロコシ、アブラナ、コ
ムギ、アルファルファ、ワタ、イネ、オオムギ、およびキビからなる群から選択
される、植物細胞。
16. The plant cell of claim 15, wherein the plant cell comprises: corn, soybean, sunflower, sweet corn, rape, wheat, alfalfa, cotton, rice, barley, and millet. A plant cell selected from the group consisting of:
【請求項17】 請求項12に記載の方法であって、前記形質転換された植
物細胞が、形質転換された植物を作製するのに十分な条件下で増殖される、方法
17. The method of claim 12, wherein said transformed plant cells are grown under conditions sufficient to produce a transformed plant.
【請求項18】 請求項17に記載の方法によって作製された形質転換され
た植物。
18. A transformed plant produced by the method according to claim 17.
【請求項19】 前記植物が、単子葉植物または双子葉植物である、請求項
18に記載の植物。
19. The plant according to claim 18, wherein said plant is a monocotyledonous or dicotyledonous plant.
【請求項20】 請求項19に記載の植物であって、該植物が、以下:トウ
モロコシ、ダイズ、ヒマワリ、サトウモロコシ、アブラナ、コムギ、アルファル
ファ、ワタ、イネ、オオムギ、およびキビからなる群から選択される、植物。
20. The plant according to claim 19, wherein the plant is selected from the group consisting of: corn, soybean, sunflower, sweet corn, rape, wheat, alfalfa, cotton, rice, barley, and millet. Be a plant.
【請求項21】 請求項18に記載の植物によって生成されたトランスジェ
ニック種子。
21. A transgenic seed produced by the plant of claim 18.
【請求項22】 請求項12に記載の方法であって、ここで、前記RAD5
1ポリヌクレオチドおよび前記目的のポリヌクレオチドが、前記植物細胞に、同
時に導入される、方法。
22. The method of claim 12, wherein the RAD5
A method, wherein one polynucleotide and the polynucleotide of interest are simultaneously introduced into the plant cell.
【請求項23】 請求項12に記載の方法であって、前記RAD51ポリヌ
クレオチドが、前記目的のポリヌクレオチドの導入の前に、前記植物細胞に導入
される、方法。
23. The method of claim 12, wherein said RAD51 polynucleotide is introduced into said plant cell prior to introduction of said polynucleotide of interest.
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