JP2003509048A - 遺伝子発現調節用植物調節配列 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は植物における遺伝子発現を調節するための核酸配列に関する。特に、本発明は植物における非相同ＤＮＡの発現を調節するために有用な５’調節配列と、ＤＮＡ配列に作動的に連携すると特定発現プロフィルを付与する多重５’調節配列の同定方法に関する。本発明は更に前記５’調節配列を含む発現ベクターと、この発現ベクターを含むトランスジェニック植物にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の技術分野 本発明は植物における遺伝子発現を調節するための核酸分子、特に新規植物プ
ロモーターの単離と使用に関する。

【０００２】 発明の背景 植物遺伝子工学の目的の一つは農学的に重要な特徴又は形質をもつ植物を生産
することである。最近の遺伝子工学の進歩の結果、外来遺伝子を含み、発現する
ように植物を形質転換するために必要なツールが入手できるようになった（Ｋａ
ｈｌら，（１９９５）Ｗｏｒｌｄ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ
ｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １１：４４９−４６０）。植物
遺伝子工学に特に望ましい有益な形質又は品質としては、これらに限定するもの
ではないが、昆虫及び他の病虫害や疾病原因物質に対する耐性、除草剤耐性、安
定性、収量又は寿命の増進、環境耐性及び栄養強化が挙げられる。植物形質転換
及び再生の技術的進歩に伴い、研究者らは異種源からの遺伝子や、品質を変化又
は改善するように改変した天然源からの遺伝子等のＤＮＡ断片を獲得し、外来Ｄ
ＮＡを植物のゲノムに組込むことが可能になった。こうして遺伝子を植物細胞で
発現させると、付加特徴又は形質を示すことができる。１つのアプローチでは、
特定植物又は植物組織で通常は発現されない新規遺伝子を発現させ、所望表現型
効果を付与することができる。別のアプローチでは、遺伝子又は遺伝子の一部を
アンチセンス方向に転写すると、内因性遺伝子の発現を阻止又は阻害することに
より所望効果が得られる。

【０００３】 単離植物プロモーターは所望表現型特徴をもつように遺伝子工学により植物を
改変するために有用である。このようなトランスジェニック植物を生産するため
には、植物で発現させると所望表現型を付与する非相同遺伝子配列を含むベクタ
ーを植物細胞に導入する。ベクターは更に非相同遺伝子配列に作動的に連携した
植物プロモーター、多くの場合には非相同遺伝子に通常は関連しないプロモータ
ーも含む。その後、ベクターを植物細胞に導入し、形質転換植物細胞を生成し、
形質転換植物細胞をトランスジェニック植物に再生する。プロモーターはこのプ
ロモーターが作動的に連携した導入ＤＮＡ配列の発現を制御し、こうしてＤＮＡ
配列により付与される所望特徴を変化させる。

【０００４】 プロモーターは遺伝子の総体発現の一部としての役割を果たす５’調節配列で
あるので、遺伝子が植物生育及び発育中の適正な時期に植物の最適な位置で所望
効果を生じるために必要な量で有効に転写されるように種々のプロモーターを遺
伝子発現に適応させることが有利である。例えば１例では、遺伝子産物の構成的
発現は植物のある位置では有益であっても、植物の別の部分ではさほど有益でな
いことがある。別の例では、植物の所定発育段階又は環境もしくは化学的刺激に
応答して遺伝子産物を生産すると有利な場合がある。遺伝的に改良した胚原質の
商業的開発も、農作物に多重形質を導入する段階まで進歩し、これは遺伝子スタ
ッキングアプローチと呼ぶことが多い。このアプローチでは、種々の目的特徴を
付与する多重遺伝子を植物に導入することができる。非相同配列の組換えに起因
し得る遺伝子サイレンシングの可能性を減らすためには、多重遺伝子を植物にい
つ導入するかが重要であり、更に、各遺伝子を最適発現にあわせて調節又は制御
することと、調節エレメントが多様であることが重要である。これらの点及び他
の点から明らかなように、植物バイオテクノロジーでは遺伝子発現及び調節エレ
メントの多様性の最適な調節をすることが重要である。

【０００５】 新規に挿入したＤＮＡが転写され、所望により植物細胞でタンパク質に翻訳さ
れるためには、目的ＤＮＡ配列に対して適正な位置に適正な調節配列が存在して
いなければならない。これらの調節配列としては、これらに限定するものではな
いが、プロモーター、５’未翻訳リーダー及び３’ポリアデニル化配列が挙げら
れる。このような外来ＤＮＡをどの組織に転写するかと、植物生育中のどの時点
でこのような外来ＤＮＡの転写を得るかを選択することもこれらの遺伝子の転写
を調節する適当なプロモーター配列の選択により可能である。

【０００６】 植物遺伝子工学には種々多様な型又は分類のプロモーターを使用することがで
きる。プロモーターは範囲又は組織特異性に基づいて分類することができる。例
えば、構成的プロモーターと呼ぶプロモーターは作動的に連携したＤＮＡ配列を
効率的に転写し、前記ＤＮＡ配列を多重組織で発現させることが可能である。通
常は所定植物組織に高レベルで転写されるか又は所定植物組織に特異的に転写さ
れるＤＮＡ配列の上流に組織強化又は組織特異的プロモーターが存在し、作動的
に連携している場合もある。他の類のプロモーターとの非限定的な例としては、
化学物質等の外部刺激、発育刺激又は環境刺激により活性化可能な誘導プロモー
ターが挙げられる。このように、構成的、組織強化又は誘導的に転写及び発現さ
れるＤＮＡ発現の上流５’調節配列を単離することにより種々の所望プロモータ
ーを得ることができる。

【０００７】 高スループットシーケンシングとバイオインフォーマティクスの技術的進歩に
より新たなプロモーター発見用分子ツールが加わった。特定発育段階又は特定化
学、環境もしくは生理的条件下の特定標的植物細胞、組織又は器官をソース材料
として使用し、ｍＲＮＡを単離し、ｃＤＮＡライブラリーを構築することができ
る。ｃＤＮＡライブラリーを迅速に配列決定し、発現された配列を電子的にリス
トする。配列分析ソフトウェアを使用すると、数百種の配列を短時間で分析する
ことができ、選択したｃＤＮＡライブラリーからの配列を比較することができる
。実験室とコンピューターによるサブトラクション法を組合せることにより、研
究者らはｃＤＮＡライブラリーを精査比較し、所望発現プロフィルをもつ配列を
同定することができる。例えば、ある組織からのｃＤＮＡライブラリーを他の組
織のｃＤＮＡライブラリーと比較し、共通配列を電子的に「サブトラクト」して
目的標的組織で発現される配列のみを見いだすことにより、ある組織で優先的に
発現される配列を同定することができる。その後、組織強化配列をプローブ又は
プライマーとして使用し、対応する全長ｃＤＮＡをクローニングすることができ
る。その後、標的植物のゲノムライブラリーを使用し、対応する遺伝子とプロモ
ーター配列等の関連調節エレメントを単離することができる。

【０００８】 所望発現プロフィルを付与する多重プロモーター配列（例えば多重組織で作動
的に連携した遺伝子の発現を調節することが可能なプロモーター）を単離するに
は、目的標的組織のｃＤＮＡライブラリーを非標的又はバックグラウンドｃＤＮ
Ａライブラリーと比較し、これらの標的ライブラリーで発現される配列に関連す
る５’調節領域を見出せばよい。単離したプロモーター配列を使用すると、作動
的に連携した任意遺伝子の発現を選択的に調節することができ、遺伝子スタッキ
ングアプローチでは植物発現ベクターにおける調節エレメントダイバーシティを
広げることができる。

【０００９】 発明の要約 本発明は目的多重組織に転写される植物ＤＮＡ構造コーディング配列の５’領
域の上流に位置する配列番号５３〜７５に示す調節配列を含む核酸配列を提供す
る。

【００１０】 １側面において本発明は配列番号５３〜７５から構成される群から選択される
配列又は作動的に連携したＤＮＡ配列の転写を調節することが可能な配列の任意
フラグメント、領域もしくはシスエレメントを含む核酸を提供する。 本発明は更にプロモーターである配列番号５３〜７５から構成される群から選択
される配列を含む核酸を提供する。

【００１１】 本発明の別の側面は新規プロモーターを作製するために併用可能であるか又は
作動的に連携したＤＮＡ配列の転写を調節することが可能なハイブリッドもしく
はキメラプロモーターを作製するために別の非相同調節配列との新規組合せで使
用可能な開示５’プロモーター配列の少なくとも１個のフラグメント、領域又は
シスエレメントの使用に関する。

【００１２】 従って、本発明は配列番号５３〜７５に開示する核酸配列、又はＤＮＡ配列に
作動的に連携するとＤＮＡ配列の転写を調節することが可能な開示配列の任意フ
ラグメント、領域もしくはシスエレメントの使用に関する。従って、本発明は配
列番号５３〜７５に開示するような配列だけでなく、転写可能な配列に作動的に
連携すると１種以上の調節配列と共に調節配列として機能することが可能なシス
エレメント等のプロモーターとして独立して機能することが可能なその任意切断
もしくは欠失誘導体又はフラグメント又は領域も含む。

【００１３】 従って、本発明は配列番号５３〜７５の核酸を含む新規プロモーター又はハイ
ブリッドもしくはキメラプロモーターを含む。ハイブリッド又はキメラプロモー
ターは配列番号５３〜７５の開示配列の任意長フラグメント、領域又はシスエレ
メントを他の任意転写活性最小又は全長プロモーターと組合わせることにより構
成することができる。例えば、配列番号５３〜７５から選択されるプロモーター
配列をＣａＭＶ３５Ｓ又は他のプロモーターと組合わせると、新規ハイブリッド
プロモーターを構築することができる。最小プロモーターを本発明の核酸配列と
併用してもよい。新規プロモーターは更に作動的に連携したＤＮＡ配列を転写す
るために十分な任意方法で配列番号５３〜７５に開示する核酸配列又は開示配列
の任意フラグメント、領域もしくはシスエレメントを操作することにより構築し
た任意プロモーターでもよい。

【００１４】 本発明の別の側面は配列番号５３〜７５のプロモーター配列又はそのフラグメ
ント、領域もしくはシスエレメントが多重組織で作動的に連携した転写可能な配
列の転写を調節できるという点にある。所定組織で作動的に連携したＤＮＡ配列
を調節することが可能な配列番号５３〜７５の配列のフラグメント、領域又はシ
スエレメントを配列番号５３〜７５の開示核酸配列から単離し、これらを使用し
て所望発現プロフィルを付与する新規プロモーターを構築することができる。

【００１５】 本発明は更に配列番号５３〜７５に示すような開示配列又はその任意フラグメ
ント、領域もしくはシスエレメントを含むＤＮＡ構築物も含み、これらの構築物
は開示配列又は開示配列の任意フラグメント、領域もしくはシスエレメントを使
用して作製した新規プロモーターを含む。

【００１６】 本発明は更に配列番号５３〜７５に示すような配列に開示されるＤＮＡ又はそ
の任意フラグメント、領域もしくはシスエレメントを含む任意細胞及びトランス
ジェニック植物も含む。

【００１７】 本発明は更に配列番号５３〜７５から構成される群から選択される配列の全部
又は任意フラグメント、領域もしくはシスエレメントを含む核酸を含む任意プロ
モーターにＤＮＡ配列を作動的に連携することからなるＤＮＡ配列の転写調節方
法も提供する。

【００１８】 別の態様では、本発明は配列番号５３〜７５から構成される群から選択される
配列又は開示配列の任意フラグメント、領域もしくはシスエレメントを任意転写
可能ＤＮＡ配列に作動的に連携することにより多重組織におけるＤＮＡ配列の発
現を調節する方法を提供する。配列番号５３〜７５に示すような開示プロモータ
ーのフラグメント、領域又はシスエレメントを構築し、マルチマー又は切断誘導
体を含む新規組合せで独立して使用してもよいし、新規プロモーターを転写可能
ＤＮＡ配列に作動的に連携してもよい。あるいは、開示配列の開示フラグメント
、領域又はシスエレメントを最小プロモーター等の非相同プロモーターと併用し
て新規ハイブリッド又はキメラプロモーターを作製し、新規ハイブリッドプロモ
ーターを転写可能ＤＮＡ配列に作動的に連携してもよい。

【００１９】 本発明は更に（ｉ）配列番号５３〜７５から構成される群から選択される配列
又はそのフラグメント、領域もしくはシスエレメントを含む核酸を含むプロモー
ターと、該プロモーターに作動的に連携した（ｉ）転写可能ＤＮＡ配列と（ｉｉ
ｉ）３’未翻訳領域を含むＤＮＡ構築物を植物の細胞に導入することによりトラ
ンスジェニック植物を作製する方法も提供する。

【００２０】 本発明は更に目的植物細胞型から調製した１種以上のｃＤＮＡライブラリーに
由来する発現配列タグ（ＥＳＴ）の核酸配列集合を評価し、少なくとも１種の標
的植物ｃＤＮＡライブラリーと別の植物細胞型からのＥＳＴの１種以上の非標的
ｃＤＮＡライブラリーからのＥＳＴ配列を比較し、標的及び非標的両者のライブ
ラリーに存在する共通ＥＳＴ配列をサブトラクトし、標的発現配列に相当するサ
ブトラクション後の残留ＥＳＴから遺伝子特異的プライマーを設計し、遺伝子特
異的プライマーを使用して標的植物から調製したゲノムライブラリーからのプロ
モーター配列を含む対応する５’フランキング及び調節配列を単離することによ
り、目的標的植物から所望発現プロフィルの少なくとも１種の５’調節配列を単
離する方法も提供する。

【００２１】 図面の説明 図１はｐＭＯＮ１９４６９のプラスミドマップである。 図２はｐＭＯＮ４３６２３のプラスミドマップである。 図３はｐＭＯＮ４２４１０のプラスミドマップである。 図４はｐＭＯＮ４２４１１のプラスミドマップである。 図５はｐＭＯＮ２５４５５のプラスミドマップである。 図６はｐＭＯＮ４６１２４のプラスミドマップである。 図７はｐＭＯＮ４３６４４のプラスミドマップである。 図８はｐＭＯＮ４５３６１のプラスミドマップである。 図９はｐＭＯＮ４３７１６のプラスミドマップである。 図１０はｐＭＯＮ４３７３８のプラスミドマップである。 図１１はｐＭＯＮ４５３６２のプラスミドマップである。 図１２はｐＭＯＮ４３７２２のプラスミドマップである。 図１３はｐＭＯＮ４３７３９のプラスミドマップである。 図１４はｐＭＯＮ４５３６０のプラスミドマップである。

【００２２】 発明の詳細な説明 本願は１９９９年９月１６日付け米国仮出願第６０／１５４，１８２号の優先
権を主張する。

【００２３】 定義と方法 本発明をより明確し、当分野の通常の知識をもつ者が本発明を実施する際の手
引きとするために以下に定義と方法を示す。特に指定しない限り、用語は該当分
野の通常の知識をもつ者が慣用的に使用している意味に従うと理解すべきである
。ＤＮＡ塩基については３７ＣＦＲ§１．８２２による表記法を使用する。アミ
ノ酸残基については標準１文字及び３文字表記法を使用する。

【００２４】 「核酸（配列）」又は「ポリヌクレオチド（配列）」とはゲノム又は合成起源
の１本鎖又は２本鎖ＤＮＡ又はＲＮＡ、即ち５’（上流）末端から３’（下流）
末端に向かって読んだ場合の夫々デオキシリボヌクレオチド又はリボヌクレオチ
ド塩基のポリマーを意味する。核酸はセンス鎖でも相補（アンチセンス）鎖でも
よい。

【００２５】 「天然」とは天然に存在する（「野生型」）核酸配列を意味する。

【００２６】 「非相同」配列とは外来源もしくは種に由来する配列又は同一源に由来するが
、その元の形態から改変された配列を意味する。

【００２７】 「単離」核酸配列は核酸が天然に存在する場所である生物の細胞で通常結合し
ている他の核酸配列即ち他の染色体又は染色体外ＤＮＡから実質的に分離又は精
製されている。この用語は混在する核酸及び他の細胞成分を実質的に除去するよ
うに生化学的に精製された核酸を含む。この用語は組換え核酸及び化学的に合成
された核酸も含む。

【００２８】 本明細書で使用する「実質的に精製」なる用語はその天然状態で通常結合して
いる他の全分子から実質的に分離された分子を意味する。実質的に精製されて分
子は調製物に存在する主要種であることがより好ましい。実質的に精製された分
子は天然混合物に存在する他の分子（溶媒を除く）を６０％以上、好ましくは７
５％以上、より好ましくは９０％以上除去したものとすることができる。「実質
的に精製」なる用語はその天然状態で存在する分子を含まない。

【００２９】 第１の核酸配列を他の核酸（又はその相補鎖）と最適に整列させたとき（比較
窓に適当なヌクレオチド挿入又は欠失が参照配列の合計２０％未満）に少なくと
も２０ヌクレオチド位置、好ましくは少なくとも５０ヌクレオチド位置、より好
ましくは少なくとも１００ヌクレオチド位置の比較窓、最も好ましくは第１の核
酸の全長にわたって少なくとも約７５％ヌクレオチド配列一致、好ましくは少な
くとも約８０％一致、より好ましくは少なくとも約８５％一致、最も好ましくは
少なくとも約９０％一致が存在する場合に第１の核酸配列は参照核酸配列と「実
質的に一致」を示す。比較窓を整列させるために配列を最適に整列させるには、
ＳｍｉｔｈとＷａｔｅｒｍａｎ Ａｄｖ．Ａｐｐｌ．Ｍａｔｈ．２：４８２，１
９８１の局所相同アルゴリズム、ＮｅｅｄｌｅｍａｎとＷｕｎｓｃｈ，Ｊ．Ｍｏ
ｌ．Ｂｉｏｌ．４８：４４３，１９７０の相同整列アルゴリズム、Ｐｅａｒｓｏ
ｎとＬｉｐｍａｎ，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８５：２
４４４，１９８８の類似性検索法、これらのアルゴリズムのコンピューター処理
（Ｗｉｓｃｏｎｓｉｎ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｐａｃｋａｇｅ
Ｒｅｌｅａｓｅ ７．０，Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒｏｕｐ
，５７５ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｄｒ．，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩのＧＡＰ、ＢＥＳＴ
ＦＩＴ、ＦＡＳＴＡ及びＴＦＡＳＴＡ）を利用することができる。参照核酸は全
長分子でもよいし、より長い分子の一部でもよい。あるいは、以下に定義するよ
うなストリンジェント条件下で一方が他方にハイブリダイズする場合に２種の核
酸は実質的に一致する。

【００３０】 第１の核酸配列が第２の核酸配列の機能を変えないように２種の配列が配置さ
れている場合に第１の核酸配列は第２の核酸配列に「作動的に連携」している。
２種の配列は単一連続核酸配列を構成することが好ましく、隣接しているとより
好ましい。例えば、プロモーターが遺伝子の細胞転写を調節又は媒介する場合に
このプロモーターは遺伝子に作動的に連携している。

【００３１】 「組換え」核酸は元々分離している２個の配列セグメントを例えば化学的合成
又は遺伝子工学技術による核酸の単離セグメントの操作により人工的に組合せる
ことにより作製される。核酸操作技術は周知である（例えばＳａｍｂｒｏｏｋら
，Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ，Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕ
ａｌ，第２版，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ，Ｃｏｌｄ
Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８９及びＡｕｓｕｂｅ
ｌら，１９９２参照）。

【００３２】 核酸の化学合成法も例えばＢｅａｕｃａｇｅとＣａｒｒｕｔｈｅｒｓ，Ｔｅｔ
ｒａ．Ｌｅｔｔｓ．２２：１８５９−１８６２，１９８１及びＭａｔｔｅｕｃｃ
ｉら，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１０３：３１８５，１９８１に記載されて
いる。核酸の化学的合成は例えば市販自動オリゴヌクレオチド合成器で実施する
ことができる。

【００３３】 「合成核酸配列」は特定宿主細胞での発現を増すため又は適当なベクターへの
クローニング目的のために設計し、化学的に合成することができる。宿主細胞は
多くの場合に好ましいコドン使用パターンを示す（Ｍｕｒｒａｙら，１９８９）
。従って、特定宿主での発現を増すように設計した合成ＤＮＡは宿主細胞でコド
ン使用パターンを示すと思われる。これらの目的に使用可能なコンピュータープ
ログラムとしては、Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｏｆｔｗａｒｅ
Ｐａｃｋａｇｅ，Ｇｅｎｅｔｉｃｓ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．
，ウィスコンシン大学バイオテクノロジーセンター、Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ５３
７１１の“ＢｅｓｔＦｉｔ”又は“Ｇａｐ”プログラムが挙げられるが、これら
に限定されない。

【００３４】 核酸の「増幅」又は「核酸複製」とは核酸配列の付加コピーの生産を意味し、
ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）技術を使用して実施される。種々の増幅法が当
分野で公知であり、特に米国特許第４，６８３，１９５号及び４，６８３，２０
２号とＰＣＲ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ：Ａ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｍｅｔｈｏｄｓ
ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｉｎｎｉｓら編，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒ
ｅｓｓ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，１９９０に記載されている。ＰＣＲにおいて、プ
ライマーとはポリメラーゼ連鎖反応を開始するためにＤＮＡ鋳型にアニールされ
る規定配列の短いオリゴヌクレオチドを意味する。

【００３５】 「形質転換」、「トランスフェクト」又は「トランスジェニック」とは組換え
ベクター等の外来核酸が導入された細胞、組織、器官又は生物を意味する。導入
された核酸はその後の子孫に遺伝されるようにレシピエント細胞、組織、器官又
は生物のゲノムＤＮＡに組込まれていることが好ましい。「トランスジェニック
」又は「形質転換」細胞又は生物はこの細胞又は生物の子孫も含み、更にこのよ
うな「トランスジェニック」植物を親として交配に使用する育種プログラムから
生産され、組換え構築物又はベクターの存在の結果として改変表現型を示す子孫
も含む。

【００３６】 「遺伝子」なる用語はペプチド、ポリペプチド、タンパク質をコードする染色
体ＤＮＡ、プラスミドＤＮＡ、ｃＤＮＡ、合成ＤＮＡもしくは他のＤＮＡ、又は
ＲＮＡ分子と、発現調節に関与するコーディング配列のフランキング領域を意味
する。遺伝子はｍＲＮＡに転写し、ポリペプチドに翻訳できるもの（構造遺伝子
）と、ＲＮＡに転写できるもの（例えばｒＲＮＡ、ｔＲＮＡ）と、発現レギュレ
ーターとして機能するもの（レギュレーター遺伝子）がある。

【００３７】 遺伝子の「発現」とは対応するｍＲＮＡを生産するための遺伝子の転写と、対
応する遺伝子産物（即ちペプチド、ポリペプチド又はタンパク質）を生産するた
めのこのｍＲＮＡの翻訳を意味する。遺伝子発現は５’調節エレメントを含む調
節エレメント（例えばプロモーター）により制御又は調節される。

【００３８】 「遺伝子成分」とは同様にそれ自体が発現ベクターの成分又は一部でもよい任
意核酸配列又は遺伝子エレメントを意味する。遺伝子成分の例としてはプロモー
ター領域、５’未翻訳リーダー、イントロン、遺伝子、３’未翻訳領域及び１種
以上の核酸配列の転写又は翻訳を変えない他の調節配列が挙げられるが、これら
に限定されない。

【００３９】 「組換えＤＮＡ構築物」、「組換えベクター」、「発現ベクター」又は「発現
カセット」なる用語はゲノム組込み又は自律複製が可能であり、１種以上のＤＮ
Ａ配列を機能的に作動的に連結したＤＮＡ分子を含む任意起源のプラスミド、コ
スミド、ウイルス、ＢＡＣ（細菌性人工染色体）、自律複製配列、ファージ又は
直鎖もしくは環状１本鎖もしくは２本鎖ＤＮＡもしくはＲＮＡヌクレオチド配列
等の任意物質を意味する。

【００４０】 「相補的」とは塩基対合（Ａ−Ｇ−Ｔは相補的配列Ｔ−Ｃ−Ａに対合する）に
よる核酸配列の天然会合を意味する。核酸対の一部のみが相補的である場合には
２種の１本鎖分子の相補は部分的であり、全塩基対が相補的である場合には完全
である。相補度はハイブリダイゼーション及び増幅反応の効率と強度に影響する
。

【００４１】 「相同」とは夫々ヌクレオチド又はアミノ酸位置一致即ち配列類似性又は一致
百分率として表した核酸又はアミノ酸配列間の類似度を意味する。相同は種々の
核酸又はタンパク質間の類似機能性の概念も意味する。

【００４２】 「ＥＳＴ」ないし発現配列タグはｃＤＮＡ（ないし相補的ＤＮＡ）ライブラリ
ーからランダムに選択されたクローンの短い配列であり、これらのランダムに選
択されたクローンのｃＤＮＡインサートに相当する（ＭｃＣｏｍｂｉｅら，Ｎａ
ｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，１：１２４，１９９２；Ｋｕｒａｔａら，Ｎａｔ
ｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，８：３６５，１９９４；Ｏｋｕｂｏら，Ｎａｔｕｒ
ｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，２：１７３，１９９２）。

【００４３】 「エレクトロニックノーザン」なる用語は多重ｃＤＮＡライブラリーにおける
ＥＳＴ集団又はライブラリーの１個もしくは組合せからのＥＳＴ集合に限った頻
度等の調査者が識別するパラメーターに基づいて多重ｃＤＮＡライブラリーから
の配列を電子比較することが可能なコンピューター配列分析を意味する。

【００４４】 「サブセッティング」とは特定時期又は特定条件下の特定組織における遺伝子
転写活性とメッセージ安定性を表す核酸配列のプロフィルを識別するために使用
可能な種々又は多重ソースからの核酸配列を比較する任意方法を意味する。

【００４５】 「プロモーター」とは遺伝子のオープンリーディングフレーム（又はタンパク
質コーディング領域）の翻訳開始コドンの上流即ち５’に位置しており、転写を
開始するためにＲＮＡポリメラーゼＩＩ及び他のタンパク質（トランス作用性転
写因子）の認識及び結合に関与する核酸配列を意味する。「植物プロモーター」
は植物細胞で機能的な天然又は非天然プロモーターである。構成的プロモーター
は植物発育の全期間にわたって植物の大部分又は全組織で機能的である。組織、
器官又は細胞特異的プロモーターは夫々特定組織、器官又は細胞型で限定的又は
優先的に発現される。プロモーターは所与組織、器官又は細胞型で「特異的に」
発現されるのではなく、植物の他の部分に比較して植物の一部分（例えば細胞型
、組織又は器官）で「強い」発現即ち高レベルの発現を示す場合もある。一時的
に調節されたプロモーターは植物発育の所定期間中又は例えば日周性に関連する
遺伝子の場合には１日の所定時間で限定的又は優先的に機能的である。誘導プロ
モーターは例えば化合物（化学インデューサー）による内因性もしくは外因性刺
激の存在又は環境、ホルモン、化学及び／又は発育シグナルに応答して作動的に
連携したＤＮＡ配列を選択的に発現する。誘導又は調節プロモーターとしては例
えば光、熱、ストレス、洪水もしくは干魃、植物ホルモン、外傷又は化学物質（
例えばエタノール、ジャスモネート、サリチル酸又はＳａｆｅｎｅｒ）が挙げら
れる。

【００４６】 特定遺伝子の発現を調節する５’調節配列としては任意植物プロモーターを使
用することができる。好ましいプロモーターの１例は植物ＲＮＡポリメラーゼＩ
Ｉプロモーターである。植物ＲＮＡポリメラーゼＩＩプロモーターは他の高等真
核生物のプロモーターと同様に複雑な構造をもち、数個の別個のエレメントから
構成される。このようなエレメントの１例は真核遺伝子の正しいｉｎ ｖｉｔｒ
ｏ発現と正確で効率的なｉｎ ｖｉｖｏ転写開始に必要なＴＡＴＡボックスない
しＧｏｌｄｂｅｒｇ−Ｈｏｇｎｅｓｓボックスである。ＴＡＴＡボックスは一般
に約−２５〜−３５、即ち＋１位として定義される転写開始部位ないしｃａｐ部
位から２５〜３５塩基対（ｂｐ）上流（５’）に位置する（Ｂｒｅａｔｈｎａｃ
ｈとＣｈａｍｂｏｎ，Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｂｉｃｈｅｍ．５０：３４９−３８３，
１９８１；Ｍｅｓｓｉｎｇら，Ｉｎ：Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｏｆ Ｐｌａｎｔｓ，Ｋｏｓｕｇｅら，編，ｐｐ．２１１−２２７，１９８３
）。別の共通エレメントであるＣＣＡＡＴボックスは−７０〜−１００ｂｐに位
置する。植物では、ＣＣＡＡＴボックスは哺乳動物プロモーターの機能的類似配
列とは異なるコンセンサス配列をもつと思われる（植物類似体は「ＡＧＧＡボッ
クス」と呼ばれ、動物の対応配列と区別されている。Ｍｅｓｓｉｎｇら，Ｉｎ：
Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｐｌａｎｔｓ，Ｋｏｓｕｇｅ
ら，編，ｐｐ．２１１−２２７，１９８３）。更に、ほぼ全プロモーターは転写
開始部位の上流−１００ｂｐから−１，０００ｂｐ以上まで伸びる付加的な上流
活性化配列ないしエンハンサーを含む（ＢｅｎｏｉｓｔとＣｈａｍｂｏｎ，Ｎａ
ｔｕｒｅ ２９０：３０４−３１０，１９８１；Ｇｒｕｓｓら，Ｐｒｏｃ．Ｎａ
ｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ７８：９４３−９４７，１９８１；及びＫｈｏ
ｕｒｙとＧｒｕｓｓ，Ｃｅｌｌ ２７：３１３−３１４，１９８３）。

【００４７】 非相同ＤＮＡ配列に融合すると、このようなプロモーターは一般にプロモータ
ーが通常結合している遺伝子配列と同様に融合配列を転写させる。調節配列を含
むプロモーターフラグメントを加えることができる（例えば、それ自体の部分又
は完全調節配列をもつ活性プロモーターの５’末端に融合するか又はその内側に
挿入する）（Ｆｌｕｈｒら，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２３２：１１０６−１１１２，１
９８６；Ｅｌｌｉｓら，ＥＭＢＯ Ｊ．６：１１−１６，１９８７；Ｓｔｒｉｔ
ｔｍａｔｔｅｒとＣｈｕａ，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８
４：８９８６−８９９０，１９８７；ＰｏｕｌｓｅｎとＣｈｕａ，Ｍｏｌ．Ｇｅ
ｎ．Ｇｅｎｅｔ．２１４：１６−２３，１９８８；Ｃｏｍａｉら，Ｐｌａｎｔ
Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．１５：３７３−３８１，１９９１）。あるいは、不活性切断
プロモーター（例えばコアＴＡＴＡのみを含むか、場合によりＣＣＡＡＴエレメ
ントも含むプロモーター）の５’上流領域に非相同調節配列を加えてもよい（Ｆ
ｌｕｈｒら，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２３２：１１０６−１１１２，１９８６；Ｓｔｒ
ｉｔｔｍａｔｔｅｒとＣｈｕａ，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ
８４：８９８６−８９９０，１９８７；Ａｒｙａｎら，Ｍｏｌ．Ｇｅｎ．Ｇｅ
ｎｅｔ．２２５：６５−７１，１９９１）。

【００４８】 プロモーターは一般に各々遺伝子発現の総体調節の異なる特徴を付与すると思
われる別個の多重「シス作用性転写調節エレメント」（単に「シスエレメント」
とも言う）から構成される（ＳｔｒｉｔｔｍａｔｔｅｒとＣｈｕａ，Ｐｒｏｃ．
Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８４：８９８６−８９９０，１９８７；Ｅ
ｌｌｉｓら，ＥＭＢＯ Ｊ．６：１１−１６，１９８７；Ｂｅｎｆｅｙら，ＥＭ
ＢＯ Ｊ．９：１６７７−１６８４，１９９０）。「シスエレメント」は転写を
調節するトランス作用性タンパク質因子と結合する。シスエレメントのうちには
２個以上の因子と結合するものもあり、トランス作用性転写因子は２個以上のシ
スエレメントと異なる親和性で相互作用する場合がある（ＪｏｈｎｓｏｎとＭｃ
Ｋｎｉｇｈｔ，Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．５８：７９９−８３９，１９
８９）。植物転写因子、対応するシスエレメント及びそれらの相互作用の分析に
ついては例えばＭａｒｔｉｎ，Ｃｕｒｒ．Ｏｐｉｎｉｏｎｓ Ｂｉｏｔｅｃｈ．
７：１３０−１３８，１９９６；Ｍｕｒａｉ，Ｉｎ：Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐ
ｌａｎｔ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌ
ｏｇｙ，Ｄａｓｈｅｋ編，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，１９９７，ｐｐ．３９７−４２
２；及びＭｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏ
ｇｙ，Ｍａｌｉｇａら編，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ
，１９９５，ｐｐ．２３３−３００に記載されている。本発明のプロモーター配
列は遺伝子発現を付与又は調節することが可能な「シスエレメント」を含むこと
ができる。

【００４９】 シスエレメントは多数の技術により同定することができ、例えばプロモーター
の５’末端又は内部から１個以上のヌクレオチドを欠失させる欠失分析；ＤＮａ
ｓｅ Ｉフットプリンティング、メチル化干渉、電気泳動移動度変化アッセイ、
連結媒介ＰＣＲによるｉｎ ｖｉｖｏゲノムフットプリンティング及び他の慣用
アッセイを使用するＤＮＡ結合タンパク質分析；あるいは慣用配列比較法による
既知シスエレメントモチーフとの配列類似性を利用することができる。シスエレ
メントの微細構造は１個以上のヌクレオチドの突然変異誘発（又は置換）又は他
の慣用法により更に試験することができる。例えばＭｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐｌ
ａｎｔ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏ
ｇｙ，Ｄａｓｈｅｋ編，ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，１９９７，ｐｐ．３９７−４２２
；及びＭｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇ
ｙ，Ｍａｌｉｇａら編，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ，
１９９５，ｐｐ．２３３−３００参照。

【００５０】 シスエレメントは化学合成又はこのようなエレメントを含むプロモーターから
のクローニングにより獲得することができ、後続操作を容易にするために有用な
制限酵素部位を含む付加フランキング配列と共に合成することができる。１態様
では、プロモーターは各々遺伝子発現の総体調節の異なる側面を付与すると思わ
れる別個の多重「シス作用性転写調節エレメント」（単に「シスエレメント」と
も言う）から構成される（ＳｔｒｉｔｔｍａｔｔｅｒとＣｈｕａ，Ｐｒｏｃ．Ｎ
ａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８４：８９８６−８９９０，１９８７；Ｅｌ
ｌｉｓら，ＥＭＢＯ Ｊ．６：１１−１６，１９８７；Ｂｅｎｆｅｙら，ＥＭＢ
Ｏ Ｊ．９：１６７７−１６８４，１９９０）。１好適態様では、配列内のシス
エレメント又はドメイン又はモチーフを同定するように特別に設計されたコンピ
ュータープログラムを使用して配列番号５３〜７５の核酸配列の「シスエレメン
ト」を含む配列領域を同定する。

【００５１】 本発明は配列番号５３〜７５のシスエレメント又は遺伝子調節を行うことが分
かっており、本発明の核酸配列と相同を示すシスエレメントの相同体を含む。こ
のようなエレメントは多数のものが文献から公知であり、例えば光、熱又はスト
レス等の多数の因子により調節されるエレメント、病原体や薬品により調節又は
誘導されるエレメント等がある。このようなエレメントは条件に応じて正又は負
のいずれかに遺伝子発現を調節することができる。シスエレメントの例としては
酸素応答性エレメント（Ｃｏｗｅｎら，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６８（３６
）：２６９０４，１９９３）、光調節性エレメント（例えばＢｒｕｃｅとＱｕａ
ｉｌｌ，Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ ２（１１）：１０８１．１９９０及びＢｒｕｃ
ｅら，ＥＭＢＯ Ｊ．１０：３−１５，１９９１参照）、ジャスモン酸メチル処
理応答性シスエレメント（ＢｅａｕｄｏｉｎとＲｏｔｈｓｔｅｉｎ，Ｐｌａｎｔ
Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．３３：８３５，１９９７）、サリチル酸応答性エレメント
（Ｓｔｒａｎｇｅら，Ｐｌａｎｔ Ｊ．１１：１３１５，１９９７）、熱ショッ
ク応答エレメント（Ｐｅｌｈａｍら，Ｔｒｅｎｄｓ Ｇｅｎｅｔ．１：３１，１
９８５）、外傷及び非生物ストレス応答性エレメント（Ｌｏａｃｅら，Ｐｒｏｃ
．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．８９：９２３０，１９９２；Ｍｈ
ｉｒｉら，Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．３３：２５７，１９９７）、低温エ
レメント（Ｂａｋｅｒら，Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２４：７０１，１９
９４；Ｊｉａｎｇら，Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．３０：６７９，１９９６
；Ｎｏｒｄｉｎら，Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２１：６４１，１９９３；
Ｚｈｏｕら，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．２６７：２３５１５，１９９２）、及び
干魃応答性エレメント（Ｙａｍａｇｕｃｈｉら，Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ ６：２
５１−２６４，１９９４；Ｗａｎｇら，Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２８：
６０５，１９９５；Ｂｒａｙ Ｅ．Ａ．Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｓｃ
ｉｅｎｃｅ ２：４８，１９９７）が挙げられるが、これらに限定されない。

【００５２】 従って、本発明は開示核酸分子のフラグメント又は「シスエレメント」を含み
、核酸フラグメントは開示配列の任意領域を含むことができる。配列番号５３〜
７５に示すような本発明のプロモーター領域又は部分プロモーター領域は非限定
的な例として「シスエレメント」又は多重組織で作動的に連携したＤＮＡ配列の
転写を調節することが可能なドメイン等の１個以上の調節エレメントを含むこと
ができる。

【００５３】 植物プロモーターは合成、キメラ又はハイブリッドプロモーターを生成するよ
うに既知プロモーターを操作することにより生成されたプロモーターを含むこと
ができる。このようなプロモーターは、例えばそれ自体の部分又は完全調節配列
をもつ活性プロモーターに非相同調節配列を加えることにより、１種以上のプロ
モーターからのシスエレメントを組合せたものでもよい（Ｅｌｌｉｓら，ＥＭＢ
Ｏ Ｊ．６：１１−１６，１９８７；ＳｔｒｉｔｔｍａｔｔｅｒとＣｈｕａ，Ｐ
ｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８４：８９８６−８９９０，１９
８７；ＰｏｕｌｓｅｎとＣｈｕａ，Ｍｏｌ．Ｇｅｎ．Ｇｅｎｅｔ．２１４：１６
−２３，１９８８；Ｃｏｍａｉら，Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．１５：３７
３−３８１，１９９１）。不活性切断プロモーター（即ちコアＴＡＴＡのみを含
むか、場合によりＣＣＡＡＴエレメントも含むプロモーター）の５’上流領域に
非相同調節配列を加えたキメラプロモーターも開発されている（Ｆｌｕｈｒら，
Ｓｃｉｅｎｃｅ ２３２：１１０６−１１１２，１９８６；Ｓｔｒｉｔｔｍａｔ
ｔｅｒとＣｈｕａ，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８４：８９
８６−８９９０，１９８７；Ａｒｙａｎら，Ｍｏｌ．Ｇｅｎ．Ｇｅｎｅｔ．２２
５：６５−７１，１９９１）。作動的に連携した核酸配列の発現を調節するため
の配列番号５３〜７５の少なくとも１種のシスエレメントを含むキメラ又はハイ
ブリッドプロモーターの設計、構築及び使用も本発明に含まれる。

【００５４】 配列番号５３〜７５のプロモーター配列、そのフラグメント、領域又はシスエ
レメントは多重組織で作動的に連携したＤＮＡ配列を転写することが可能であり
、これらの組織で遺伝子発現を選択的に調節することができる。多数の農学的形
質には、所望特徴を付与するために多重組織で目的遺伝子を発現させることが望
ましい。所定組織のみでなく全組織で発現するのは望ましくないと思われるので
、選択された目的標的組織で作動的に連携した遺伝子の転写を調節する適当なプ
ロモーターを入手できることが重要である。例えば、特定組織を標的とする害虫
を防除したい場合には、これらの組織で所望遺伝子産物を発現させると有利であ
ろう。除草剤耐性については、栄養組織と生殖組織の両者で所望レベルの除草剤
耐性を付与するように作動的に連携した遺伝子を転写するプロモーターを獲得す
ることが望ましいと思われる。従って、任意植物バイオテクノロジーストラテジ
ーに合うように５’調節エレメントの選択肢を広げることが重要である。

【００５５】 分子及び生物情報技術を含むゲノミクスの出現の結果、非限定的な例として農
学的に重要な植物種等の膨大な数のターゲットから多数のＤＮＡサンプルを迅速
に配列決定及び分析できるようになった。ｃＤＮＡ配列のデータベース又はコレ
クションから本発明の核酸配列を同定するためには、第１段階で目的特定植物組
織ターゲットからｃＤＮＡライブラリーを構築する。要約すると、特定発育段階
又は特定環境条件下で回収したこれらの組織からｃＤＮＡライブラリーをまず構
築する。植物組織で種々の発育段階又は種々の条件下で示差的に発現される遺伝
子を同定することにより、これらの遺伝子の対応する調節配列を同定及び単離す
ることができる。転写産物画像形成により、ｃＤＮＡライブラリーからの核酸配
列の特定画像形成に基づいて組織に好適な配列を同定することができる。本明細
書で使用する転写産物画像形成とは１種以上のライブラリーで発現される遺伝子
の頻度を比較する分析を意味する。ｃＤＮＡライブラリー内に含まれるクローン
を配列決定し、配列を公共入手可能なデータベースからの配列と比較する。コン
ピューターを利用する方法により、調査者は多重ライブラリーからの配列を比較
する問合せを提供することができる。この方法により、当業者に公知の慣用ハイ
ブリダイゼーションサブトラクション法に比較して迅速に目的クローンを同定す
ることができる。

【００５６】 慣用法を使用し、ポリｄＴプライマーと逆転写酵素を使用して所与組織又は生
物のｍＲＮＡ（メッセンジャーＲＮＡ）からｃＤＮＡライブラリーを構築するこ
とができる（Ｅｆｓｔｒａｔｉａｄｉｓら，Ｃｅｌｌ ７：２７９，１９７６；
Ｈｉｇｕｃｈｉら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ（Ｕ．Ｓ．Ａ．）７
３：３１４６，１９７６；Ｍａｎｉａｔｉｓら，Ｃｅｌｌ ８：１６３，１９７
６；Ｌａｎｄら，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．９：２２５１，１９８
１；Ｏｋａｙａｍａら，Ｍｏｌ．Ｃｅｌｌ．Ｂｉｏｌ．２：１６１−１９８２；
Ｇｕｂｌｅｒら，Ｇｅｎｅ ２５：２６３，１９８３）。

【００５７】 全長ｃＤＮＡ構築物を得るには数種の方法を利用することができる。例えば、
ターミナルトランスフェラーゼを使用して遊離３’ヒドロキシル基にｄＣ残基の
ホモポリマーテールを付加することができる（Ｌａｎｄら，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａ
ｃｉｄｓ Ｒｅｓ．９：２２５１，１９８１）。その後、全長第２鎖ｃＤＮＡの
合成用プライマーとして作用することが可能なポリｄＧオリゴによりこのテール
をハイブリダイズすることができる。ＯｋａｙａｍａとＢｅｒｇは全長ｃＤＮＡ
構築物の獲得方法を報告している。この方法は、第１及び第２鎖の合成を開始す
るためのホモポリマーテールと、プラスミド（Ｃｏｌｅｃｌｏｕｇｈら，Ｇｅｎ
ｅ ３４：３０５，１９８１）及びバクテリオファージベクター（Ｋｒａｗｉｎ
ｋｅｌら，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．１４：１９１３，１９８６；
及びＨａｎら，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．１５：６３０４，１９８
７）にクローニングするための制限部位の両者をもつ合成プライマー−アダプタ
ーを使用することにより簡略化された。

【００５８】 これらのストラテジーは低頻度ｍＲＮＡ集団を単離するための他のストラテジ
ーと組合わせることができる。例えば、典型的な哺乳動物細胞は１０，０００〜
３０，０００個の異なるｍＲＮＡ配列を含む。Ｄａｖｉｄｓｏｎ，Ｇｅｎｅ Ａ
ｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ Ｅａｒｌｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，第２版，Ａｃａ
ｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９７６。低頻度ｍＲＮＡがｃＤ
ＮＡライブラリーに存在する所与確率を達成するために必要なクローン数はＮ＝
（ｌｎ（１−Ｐ））／（ｌｎ（１−１／ｎ））であり、式中、Ｎは必要なクロー
ン数であり、Ｐは所望確率であり、１／ｎは単一低頻度ｍＲＮＡに相当する全ｍ
ＲＮＡの比率である（Ｓａｍｂｒｏｏｋら，１９８９）。

【００５９】 ｍＲＮＡ調製物を集積して目的配列とする方法の１つはサイズ分別である。こ
のような方法の１例はアガロースゲル電気泳動による分別である（Ｐｅｎｎｉｃ
ａら，Ｎａｔｕｒｅ ３０１：２１４，１９８３）。このような方法の別法はＲ
ＮＡ二次構造を変性させる物質（例えば水酸化メチル水銀）の存在下にスクロー
ス勾配遠心分離を利用する（Ｓｃｈｗｅｉｎｆｅｓｔら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．
Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．（Ｕ．Ｓ．Ａ．）７９：４９９７−５０００，１９８２）。

【００６０】 頻繁に採用されている方法は等化又は標準化ｃＤＮＡの構築である（Ｋｏ，Ｎ
ｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．１８：５７０５，１９９０；Ｐａｔａｎｊ
ａｌｉ，Ｓ．Ｒ．ら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．（Ｕ．Ｓ．Ａ．
）８８：１９４３，１９９１）。一般には、サブトラクティブハイブリダイゼー
ションによりｃＤＮＡ集団を標準化する（Ｓｃｈｍｉｄら，Ｊ．Ｎｅｕｒｏｃｈ
ｅｍ．４８：３０７，１９８７；Ｆａｒｇｎｏｌｉら，Ａｎａｌ．Ｂｉｏｃｈｅ
ｍ．１８７：３６４，１９９０；Ｔｒａｖｉｓら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａ
ｄ．Ｓｃｉ（Ｕ．Ｓ．Ａ．）８５：１６９６，１９８８；Ｋａｔｏ，Ｅｕｒ．Ｊ
．Ｎｅｕｒｏｓｃｉ．２：７０４，１９９０；及びＳｃｈｗｅｉｎｆｅｓｔら，
Ｇｅｎｅｔ．Ａｎａｌ．Ｔｅｃｈ．Ａｐｐｌ．７：６４，１９９０）。サブトラ
クションはｃＤＮＡライブラリーで所定配列の集団を減らす別法である（Ｓｗａ
ｒｏｏｐら，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．１９：１９５４，１９９１
）。標準化ライブラリーはＳｏａｒｅｓ法を使用して構築することができる（Ｓ
ｏａｒｅｓら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．（Ｕ．Ｓ．Ａ．）９１
：９２２８，１９９４）。このアプローチはライブラリーの総体配列複雑度を維
持しながら、一桁以内の頻度を達成するように個々のｃＤＮＡ頻度の初期１００
００倍変動を減らすように意図されている。標準化法では、高頻度ｃＤＮＡクロ
ーンの割合は著しく減り、中レベル頻度のクローンは比較的変化せず、低頻度転
写産物のクローンは有効に頻度を増す。

【００６１】 ＥＳＴは多数の方法により配列決定することができる。ＤＮＡ配列決定には２
種の基本的方法を使用することができ、即ちＳａｎｇｅｒら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ
ｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．（Ｕ．Ｓ．Ａ．）７４：５４６３，１９７７のチェーン
ターミネーション法と、ＭａｘａｍとＧｉｌｂｅｒｔ，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃ
ａｄ．Ｓｃｉ．（Ｕ．Ｓ．Ａ．）７４：５６０，１９７７の化学分解法である。
放射性同位体に代わる蛍光シーケンシング等の技術の進歩と自動化により、ＤＮ
Ａの配列決定に必要な労力は少なくてむようになった（Ｃｒａｘｔｏｎ，Ｍｅｔ
ｈｏｄｓ，２：２０，１９９１；Ｊｕら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃ
ｉ．（Ｕ．Ｓ．Ａ．）９２：４３４７，１９９５；ＴａｂｏｒとＲｉｃｈａｒｄ
ｓｏｎ，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．（Ｕ．Ｓ．Ａ．）９２：６３
３９，１９９５）。例えばＰｈａｒｍａｃｉａ Ｂｉｏｔｅｃｈ，Ｉｎｃ．，Ｐ
ｉｓｃａｔａｗａｙ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ（Ｐｈａｒｍａｃｉａ ＡＬＦ）、
ＬＩ−ＣＯＲ，Ｉｎｃ．，Ｌｉｎｃｏｌｎ，Ｎｅｂｒａｓｋａ（ＬＩ−ＣＯＲ
４，０００）及びＭｉｌｌｉｐｏｒｅ，Ｂｅｄｆｏｒｄ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅ
ｔｔｓ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ）等の多数の製造業者か
ら自動シンケンサーが市販されている。

【００６２】 １５０ｂｐよりも長いＥＳＴは類似性検索とマッピングに有用であることが分
かっている（Ａｄａｍｓら，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２５２：１６５１，１９９１）。
ＥＳＴ配列は一般に１５０〜４５０塩基である。これは単回配列データを使用し
て常法で確実に生成される配列情報の長さである。一般に、ｃＤＮＡライブラリ
ーからは単回配列データしか得られない（Ａｄａｍｓら，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２５
２：１６５１，１９９１）。一般に、自動単回シーケンシングでは約２〜３％エ
ラー又は塩基曖昧率が生じる（Ｂｏｇｕｓｋｉら，Ｎａｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉ
ｃｓ，４：３３２，１９９３）。

【００６３】 ＥＳＴデータベースは例えばＣ．ｅｌｅｇａｎｓ（ＭｃＣｏｍｂｒｉｅら，Ｎ
ａｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ １：１２４，１９９２）、ヒト肝細胞系Ｈｅｐ
Ｇ２（Ｏｋｕｂｏ，ら，Ｎａｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ２：１７３，１９９
２）、ヒト脳ＲＮＡ（Ａｄａｍｓら，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２５２：１６５１，１９
９１；Ａｄａｍｓら，Ｎａｔｕｒｅ ３５５：６３２，１９９２）、Ａｒａｂｉ
ｄｏｐｓｉｓ（Ｎｅｗｍａｎら，Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ．１０６：１２４
１，１９９４）及びコメ（Ｋｕｒａｔａら，Ｎａｔｕｒｅ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ
８：３６５，１９９４）から構築又は部分的に構築されている。本発明は所望組
織で発現される遺伝子の同定用ツールとして多重トウモロコシ組織から調製した
多数のライブラリーからのＥＳＴを使用し、遺伝子を調節するプロモーター等の
５’調節配列の単離を容易にする。

【００６４】 非限定的な例として別の組織に比較してある組織で発現される配列等の示差的
に発現される配列を同定するにはコンピューター配列分析を使用することができ
る。例えば、根組織と葉組織から抽出した植物組織から単離したｃＤＮＡからは
異なる配列系列を検出することができる。従って、種々の環境又は生理的条件下
で生育した植物から調製したｃＤＮＡライブラリーからの配列を比較することが
できる。目的ｃＤＮＡライブラリーから好適配列が同定されたら、植物組織から
調製したゲノムライブラリーからゲノムクローンを抽出し、非限定的な例として
５’調節配列等の対応する調節配列を同定及び単離することができる。

【００６５】 １好適態様では、種々のｃＤＮＡライブラリーからの発現配列タグ（ＥＳＴ）
を配列データベースにリストする。このデータベースを使用して特定目的組織か
らプロモーターターゲットを同定する。後続プロモーター単離に使用する発現配
列タグの選択は、個々のｃＤＮＡライブラリー又はｃＤＮＡライブラリー集合の
ランダムサンプリングからの代表的ＥＳＴ中の１種以上の配列の存在によって選
択される。例えば、葉及び根組織における転写産物の発現を調節する調節配列の
同定は、葉及び根ｃＤＮＡライブラリーに存在し、他のｃＤＮＡライブラリーに
存在しないか又は低頻度で存在するＥＳＴを同定することにより実施され、所与
ＥＳＴの発現プロフィルを評価する。本明細書で使用する頻度とはクローン又は
クローン集団が１つのライブラリーに出現する回数を意味する。標的発現プロフ
ィルを示す特定組織又は器官に高濃度ないし高頻度で存在する配列をこのように
同定し、同定したＥＳＴ配列からプライマーを設計することができる。ＰＣＲア
プローチを使用すると、目的標的植物のゲノムライブラリーからフランキング領
域を増幅することができる。既知配列のコア領域に隣接する未知ＤＮＡ配列を増
幅する方法は多数の方法が当業者に公知である。非限定的な例としてはインバー
スＰＣＲ（ＩＰＣＲ）、ベクトレットＰＣＲ、Ｙ形ＰＣＲ及びゲノムウォーキン
グアプローチが挙げられる。

【００６６】 １好適態様では、遺伝子特異的プライマーとアダプター配列にアニールするプ
ライマーを使用してアダプターに連結したゲノムＤＮＡを第１回ＰＣＲ増幅にか
ける。次にＰＣＲ産物を鋳型として使用し、第２の遺伝子特異的プライマーと第
２のアダプターを使用してｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ増幅する。その後、ｎｅｓｔｅ
ｄ−ＰＣＲ反応から得られたフラグメントを単離、精製し、適当なベクターにサ
ブクローニングする。フラグメントを配列決定し、ＥＳＴが切断ｃＤＮＡに由来
する場合には翻訳開始部位を同定することができる。フラグメントをβ−グルク
ロニダーゼ（ＧＵＳ）等のリポーター遺伝子との転写又は翻訳融合体として植物
発現ベクターにクローニングすることができる。構築物はトランジェント分析で
試験することができ、その後、５’調節領域を適当な植物形質転換ベクターで他
の遺伝子及び目的調節配列に作動的に連携させ、当業者に公知の任意数の方法に
より目的遺伝子の発現について形質転換植物を分析する。

【００６７】 遺伝子及び調節配列の同定には任意植物を選択することができる。遺伝子と調
節配列の単離に利用可能な植物ターゲットの例としてはアカシア、アルファルフ
ァ、リンゴ、アプリコット、アラビドプシス、アーティチョーク、キバナスズシ
ロ、アスパラガス、アボカド、バナナ、オオムギ、マメ類、ビート、ブラックベ
リー、ブルーベリー、ブロッコリ、芽キャベツ、キャベツ、カノラ、カンタルー
プ、ニンジン、キャッサバ、ヒマ、カリフラワー、セロリ、チェリー、チコリ、
コリアンダー、柑橘類、クレメンタイン、クローバー、ココナッツ、コーヒー、
トウモロコシ、ワタ、キュウリ、ベイマツ、ナス、エンダイブ、キクヂシャ、ユ
ーカリ、ウイキョウ、イチジク、ガーリック、ゴード、ブドウ、グレープフルー
ツ、ハネデューメロン、ヒーカマ、キーウィフルーツ、レタス、リーキ、レモン
、ライム、テーダマツ、アマ、マンゴー、メロン、マッシュルーム、ネクタリン
、ナッツ、エンバク、ギネアアブラヤシ、アブラナ、オクラ、オリーブ、タマネ
ギ、オレンジ、鑑賞植物、ヤシ、パパイヤ、パセリ、パースニップ、エンドウ、
モモ、ラッカセイ、ナシ、コショウ、カキ、マツ、パイナップル、オオバコ、プ
ラム、ザクロ、ポプラ、ジャガイモ、パンプキン、マルメロ、ラジアタマツ、ラ
ディッキオ、ラディッシュ、ナタネ、ラズベリー、コメ、ライムギ、モロコシ、
ナンブマツ、ダイズ、ホウレンソウ、カボチャ、イチゴ、テンサイ、サトウキビ
、ヒマワリ、サツマイモ、モミジバフウ、タンジェリン、チャ、タバコ、トマト
、トリチカレ、シバクサ、カブ、蔓植物、スイカ、コムギ、ヤムイモ及びズッキ
ーニが挙げられるが、これらに限定されない。特に好ましい植物ターゲットとし
てはトウモロコシ、ワタ、ダイズ及びコムギが挙げられる。

【００６８】 本発明の核酸分子はトウモロコシ（Ｚｅａ ｍａｙｓ）から単離される。トウ
モロコシは約２０〜２１葉になり、出芽後約６５日で開花し、出芽後約１２５日
で熟する。正常なトウモロコシ植物は一般発育パターンに従うが、各形態段階間
の時間間隔は各ハイブリッド、生育及び環境条件により異なる。

【００６９】 トウモロコシ植物発育段階は多数の識別可能な段階からなる。これらの段階は
栄養（Ｖ）段階と生殖（Ｒ）段階として定義される。Ｖ段階はＶ１、Ｖ２、Ｖ３
等からＶ（ｎ）に細分され、（ｎ）は雄花出穂（ＶＴ）前の最終葉段階であり、
最初のＶ段階は出芽（ＶＥ）段階である。例えば、ＶＥは土壌からの苗葉の出芽
であり、Ｖ１は最初の本葉であり、Ｖ２は２枚目の葉、以下同様である。生殖段
階は最初の絹糸出現から成熟種子までであり、Ｒ１開花、Ｒ２膨張、Ｒ３乳液段
階、Ｒ４糊熟段階、Ｒ５馬歯段階、Ｒ６生理的成熟である（例えばＲｉｔｃｈｉ
ｅ ＳＷら（１９８６）Ｈｏｗ ａ Ｃｏｒｎ Ｐｌａｎｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｓ
，Ｉｏｗａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎ
ｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅ Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ Ｓ
ｅｒｖｉｃｅ， Ａｍｅｓ，ＩＡ４８：１−２１参照）。

【００７０】 遺伝子及び関連調節エレメント（例えば非限定的な例としてプロモーター配列
）の同定のための標的組織としては任意種の植物組織を使用することができる。
本発明では、トウモロコシの多重組織を使用する。トウモロコシ分裂組織、未成
熟雄穂、葉、根、稈、軟白化苗、葉鞘、一次新芽、雌穂、絹糸及び内乳をプロモ
ーター配列の同定のための標的組織とするとより好ましい。

【００７１】 目的遺伝子又は調節配列を単離するには、各種型又は分類の配列を示差比較す
ることが可能な任意方法を使用することができる。例えば、示差スクリーニング
アプローチの１例では、市販クローニングキットを使用してバクテリオファージ
宿主で特定組織から単離したｍＲＮＡからのｃＤＮＡライブラリーを調製するこ
とができる。大腸菌等の細菌宿主のローンを入れたプレートにプラークを撒き、
バクテリオファージプラークを生成する。約１０^５〜１０^６個のプラークをＤＮ
Ａ結合膜上に引上ることができる。標的及び非標的又はバックグラウンド組織か
らのｍＲＮＡから作製したプローブを使用して２組の膜を探査する。プローブは
ハイブリダイゼーションと発生後の検出を容易にするように標識する。標識組織
に由来するプローブにハイブリダイズし、所望示差発現パターンを示す非標的組
織に由来するプローブにはハイブリダイズしないプラークを後期分析に選択する
ことができる。制限酵素で部分消化し、特定サイズ範囲内のＤＮＡフラグメント
をサイズ選択することにより選択種からゲノムＤＮＡライブラリーを調製するこ
ともできる。ゲノムＤＮＡは非限定的な例として例えばバクテリオファージ等の
適当なベクターにクローニングし、上記のような適当なキットを使用して調製す
ることができる（例えばＳｔｒａｔａｇｅｎｅ，Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＣＡ又はＧ
ｉｂｃｏ ＢＲＬ，Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，ＭＤ参照）。

【００７２】 上記のような示差ハイブリダイゼーション技術は当業者に周知であり、所望配
列類を単離するために使用することができる。本明細書で使用する配列類とは、
非限定的な例として例えば共通標的植物、共通ライブラリー又は共通植物組織型
から単離した配列等の共通識別子に基づいて分類可能な配列を意味する。１好適
態様では、配列分析と、各種組織型のライブラリーからの種々のｃＤＮＡ配列の
集団への問合せに基づいて目的配列を同定する。開示方法は種々のｃＤＮＡライ
ブラリーに由来する植物ＥＳＴの電子配列分析に基づく示差スクリーニングアプ
ローチの１例である。

【００７３】 遺伝子発現を評価するために使用する多数の方法は器官、組織又は細胞サンプ
ル中のｍＲＮＡ濃度の測定に基づく。典型的な方法としてはＲＮＡブロット、リ
ボヌクレアーゼ保護アッセイ及びＲＴ−ＰＣＲが挙げられるが、これらに限定さ
れない。別の好適態様では、高スループット法を使用し、転写産物プロフィル決
定アプローチから調節配列を同定する。ｃＤＮＡマイクロアッセイ技術の発展に
より、数千個の遺伝子の遺伝子発現プロフィルを体系的にモニターできるように
なった（Ｓｃｈｅｎａら，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２７０：４６７，１９９５）。この
ＤＮＡチップ技術は数千個のｃＤＮＡ配列を支持表面に配列させる。これらの配
列を各種細胞又は組織型のＲＮＡサンプルから作製した多数の標識ｃＤＮＡプロ
ーブに同時にハイブリダイズさせ、発現を直接比較分析することができる。この
技術は４８個のアラビドプシス遺伝子を根と苗条における示差発現について分析
することにより最初に実証された（Ｓｃｈｅｎａら，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２７０：
４６７，１９９５）。より最近では、ｃＤＮＡマイクロアッセイを使用して１４
００個を超える遺伝子の発現プロフィルがモニターされた（Ｒｕａｎら，Ｔｈｅ
Ｐｌａｎｔ Ｊｏｕｒｎａｌ １５：８２１，１９９８）。マイクロアッセイ
は遺伝子発現を分析し、遺伝子機能を特性決定するための高スループットの定量
的で再現可能な方法を提供する。このように、マイクロアッセイを使用する転写
産物プロフィル決定アプローチはこれらの遺伝子に関連するプロモーター等の調
節配列の単離に有用な別のツールを提供する。

【００７４】 本発明は高スループット配列分析を使用して目的配列の迅速なコンピューター
同定の基礎を形成する。配列分析に利用可能な資源は当業者に自明である。公共
入手可能又は私有データベース中の配列と試験又は照合配列の類似性を調べる（
「類似性分析」）か、あるいは所定モチーフを検索する（「固有配列分析」）（
例えばシスエレメント）ことにより配列比較を行うことができる（Ｃｏｕｌｓｏ
ｎ，Ｔｒｅｎｄｓ ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１２：７６，１９９４
；Ｂｉｒｒｅｎら，Ｇｅｎｏｍｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ，１：５４３，１９９７）
。

【００７５】 配列番号５３〜７５のヌクレオチド配列もしくはそのフラグメントもしくはそ
の補体、又は配列番号５３〜７５の配列に少なくとも９０％、好ましくは９５％
、より好ましくは９９％もしくは１００％一致するヌクレオチド配列もしくはそ
のフラグメントもしくはその補体は使用し易いように種々の媒体に保存して「提
供」することができる。このような媒体は当業者が配列を試験できるような形態
でそのサブセットを提供することもできる。

【００７６】 この態様の１適用例では、本発明のヌクレオチド配列をコンピューターで読取
可能な媒体に記録することができる。本明細書で使用する「コンピューターで読
取可能な媒体」とはコンピューターにより読取り、直接アクセスすることが可能
な任意媒体を意味する。このような媒体としては磁気記憶媒体（例えばフロッピ
ー（登録商標）ディスク、ハードディスク、記憶媒体及び磁気テープ）、光学記
憶媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ）、電気記憶媒体（例えばＲＡＭとＲＯＭ）、及び
これらの分類のハイブリッド（例えば磁気／光学記憶媒体）が挙げられるが、こ
れらに限定されない。当業者に自明の通り、本発明のヌクレオチド配列を記録し
たコンピューターで読取可能な媒体を含む製品を製造するにはコンピューターで
読取可能な現在公知の任意媒体を使用できる。

【００７７】 本発明のヌクレオチド配列の１種以上を提供することにより、当業者は種々の
目的で配列情報に定常的にアクセスすることができる。コンピューターで読取可
能な媒体に提供される配列情報に当業者がアクセスするためのコンピューターソ
フトウェアは公共入手可能である。公共データベースの例としてはＤＮＡ Ｄａ
ｔａｂａｓｅ ｏｆ Ｊａｐａｎ（ＤＤＢＪ）（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｄｂ
ｊ．ｎｉｇ．ａｃ．ｊｐ／）、Ｇｅｎｂａｎｋ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｃｂ
ｉ．ｎｌｍ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｗｅｂ／Ｇｅｎｂａｎｋ／Ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ
）及びＥｕｒｏｐｅａｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｌａｂｏｒａ
ｔｏｒｙ Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｄａｔａｂａｓｅ（
ＥＭＢＬ）（ｇｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｂｊ．ａｃ．ｕｋ／ｅｂｉ＿ｄｏｃｓ／
ｅｍｂｌ＿ｄｂ．ｈｔｍｌ）又はそのバージョンが挙げられるが、これらに限定
されない。多数の各種検索アルゴリズムが開発されており、これに限定するもの
ではないが、例えばＢＬＡＳＴプログラムと呼ばれる一連のプログラムが挙げら
れる。ＢＬＡＳＴには５種類があり、３種はヌクレオチド配列照合用であれ（Ｂ
ＬＡＳＴＮ、ＢＬＡＳＴＸ及びＴＢＬＡＳＴＸ）、２種はタンパク質配列照合用
である（ＢＬＡＳＴＰ及びＴＢＬＡＳＴＩＮ）（Ｃｏｕｌｓｏｎ，Ｔｒｅｎｄｓ
ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１２：７６−８０，１９９４；Ｂｉｒｒ
ｅｎら，Ｇｅｎｏｍｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ，１：５４３，１９９７）。

【００７８】 本発明では任意モチーフ検索用プログラムも有用である。モチーフ検索用配列
分析プログラムを使用してシスエレメントを同定することができる。好適コンピ
ュータープログラムとしてはＭＥＭＥ、ＳＩＧＮＡＬ ＳＣＡＮ及びＧＥＮＥＳ
ＣＡＮが挙げられるが、これらに限定されない。Ｍｅｍｅは１組の未整列配列で
保存モチーフ（核酸又はペプチド）を識別するプログラムである。Ｍｅｍｅはこ
れらのモチーフを１組のプロフィルとして保存する。これらのプロフィルを使用
して配列データベースを検索することができる。ＭＥＭＥアルゴリズム（ｖｅｒ
ｓｉｏｎ ２．２）はＧＣＧパッケージのｖｅｒｓｉｏｎ １０．０，ＭＥＭＥ
（Ｔ．ＢａｉｌｅｙとＣ．Ｅｌｋａｎ，Ｍａｃｈｉｎｅ Ｌｅａｒｎｉｎｇ，２
１（１−２）：５１−８０，１９９５）に含まれ、ウェブサイトは次の通りであ
る（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｄｓｃ．ｅｄｕ／ＭＥＭＥ／ｍｅｍｅ／ｗｅｂｓ
ｉｔｅ／ＣＯＰＹＲＩＧＨＴ．ｈｔｍｌ．）。Ｓｉｇｎａｌ Ｓｃａｎは他のモ
チーフデータベースからの情報を使用して試験配列中の既知モチーフを識別する
プログラムである（Ｐｒｅｓｔｒｉｄｇｅ，Ｄ．Ｓ．，ＣＡＢＩＯＳ ７，２０
３−２０６（１９９１））。Ｓｉｇｎａｌ Ｓｃａｎ ｖｅｒｓｉｏｎ ４．０
情報は次のウェブサイトで入手可能である：ｈｔｔｐ：／／ｂｉｏｓｃｉ．ｃｂ
ｓ．ｕｍｎ．ｅｄｕ／ｓｏｆｔｗａｒｅ／ｓｉｇｓｃａｎ．ｈｔｍｌ。Ｓｉｇｎ
ａｌ Ｓｃａｎのｆｔｐサイトはｆｔｐ：／／ｂｉｏｓｃｉ．ｃｂｓ．ｕｍｎ．
ｅｄｕ／ｓｏｆｔｗａｒｅ／ｓｉｇｓｃａｎ．ｈｔｍｌである。Ｓｉｇｎａｌ
Ｓｃａｎと併用可能なデータベースとしては、ＰＬＡＣＥ（ｈｔｔｐ：／／ｗｗ
ｗ．ｄｎａ．ａｆｆｒｃ．ｇｏ．ｉｐ／ｈｔｄｏｃｓ／ＰＬＡＣＥ（Ｈｉｇｏら
，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ２７（１）：２９７−３０
０（１９９９））とＴＲＡＮＳＦＡＣ（Ｈｅｉｎｅｍｅｙｅ，Ｘ．ら，Ｎｕｃｌ
ｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ２７（１）：３１８−３２２；次のウェ
ブサイトで入手可能：ｈｔｔｐ：／／ｔｒａｎｓｆａｃ．ｇｂｆ．ｄｅ／）が挙
げられる。ＧｅｎｅＳｃａｎはモチーフ検索に適した別のプログラムであり（Ｂ
ｕｒｇｅ，ＣとＫａｒｌｉｎ，Ｓ．Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．２６８，７８−９４
（１９９７））、ｖｅｒｓｉｏｎ １．０情報は次のウェブサイトで入手可能で
ある：ｈｔｔｐ：／／ｇｎｏｍｉｃ．ｓｔａｎｆｏｒｄ．ｅｄｕ／ＧＥＮＥＳＣ
ＡＮＷ．ｈｔｍｌ。本明細書で使用する「標的構造モチーフ」又は「標的モチー
フ」とは標的モチーフのフォールディング後に形成される三次元構造に基づいて
論理的に選択された任意配列又は配列組合せを意味する。種々の標的モチーフが
当業者に公知である。タンパク質標的モチーフの非限定的な例としては酵素活性
部位とシグナル配列が挙げられる。本発明の好適標的モチーフとしてはプロモー
ター配列、シスエレメント、ヘアピン構造及び他の発現エレメント（例えばタン
パク質結合配列）が挙げられるが、これらに限定されない。

【００７９】 本明細書で使用する「検索手段」とは標的配列又は標的構造モチーフをデータ
記憶手段に保存された配列情報と比較するためにコンピューター利用システムで
実行される１種以上のプログラムを意味する。検索手段は特定標的配列又は標的
モチーフに対応する本発明の配列のフラグメント又は領域を識別するために使用
される。更に、特定機能に関与すると思われる共通領域又はモチーフを識別する
ために多重配列を比較することもできる。例えば、同類プロモーターの多重プロ
モーター領域を整列させ、所定ソフトウェアパッケージにより分析すると、特定
発現プロフィルを付与するシスエレメント又は配列ドメインを識別することがで
きる。

【００８０】 本発明は更に本明細書に記載する配列情報を含むシステム、特にコンピュータ
ー利用システムも提供する。本明細書で使用する「コンピューター利用システム
」とは本発明のヌクレオチド配列情報を分析するために使用されるハードウェア
手段、ソフトウェア手段及びデータ記憶手段を意味する。本発明のコンピュータ
ー利用システムの最小ハードウェア手段は中央処理装置（ＣＰＵ）と、入力手段
と、出力手段と、データ記憶手段を含む。当業者に自明の通り、本発明では任意
市販コンピューター利用システムを利用できる。

【００８１】 配列番号６〜５２はコンピューターによる配列比較から同定したｃＤＮＡ配列
から設計したプライマーである。これらの配列を使用し、ポリメラーゼ連鎖反応
（ＰＣＲ）増幅技術を使用して核酸配列を伸長させる（例えばＭｕｌｌｉｓら，
Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｓｙｍｐ．Ｑｕａｎｔ．Ｂｉｏｌ．５
１：２６３，１９８６；Ｅｉｌｉｃｈら，ヨーロッパ特許出願第５０，４２４号
；ヨーロッパ特許出願第８４，７９６号、ヨーロッパ特許出願第２５８，０１７
号、ヨーロッパ特許出願第２３７，３６２号；Ｍｕｌｌｉｓ，ヨーロッパ特許出
願第２０１，１８４号；Ｍｕｌｌｉｓら，米国特許第４，６８３，２０２号；Ｅ
ｒｌｉｃｈ，米国特許第４，５８２，７８８号；及びＳａｉｋｉら，米国特許第
４，６８３，１９４号参照）。多数のＰＣＲ増幅法が当業者に公知であり、既知
配列に隣接する核酸配列を同定するために使用されている。例えば、既知配列の
コア領域に隣接する未知ＤＮＡ配列を増幅するためのインバースＰＣＲ（ＩＰＣ
Ｒ）法が記載されている。キャプチャーＰＣＲ（Ｌａｇｅｒｓｔｒｏｍ，Ｍ．ら
，ＰＣＲ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ａｐｐｌｉｃ．１：１１１，１９９１）やウォーキ
ングＰＣＲ（Ｐａｒｋｅｒ，ＪＤら，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ １
９：３０５５，１９９１）等の他の方法も利用できる。目的配列を同定する目的
でこれらの方法の変法に基づくキットも多数の製造業者に開発されている。プラ
イマー及びアダプター設計の改善、ポリメラーゼ酵素の改善及びサーモサイクラ
ー能力等の技術的進歩により、目的配列をより迅速で効率的に単離できるように
なった。

【００８２】 １好適態様では、ゲノムウォーキングアプローチを使用して本発明の５’調節
配列を含むフランキング配列を単離する（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ＧｅｎｏｍｅＷ
ａｌｋｅｒ（登録商標）Ｋｉｔ，ＣＬＯＮＴＥＣＨ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ
，Ｉｎｃ．，Ｐａｌｏ，Ａｌｔｏ，ＣＡ）。要約すると、精製ゲノムＤＮＡを制
限酵素消化し、末端をＧｅｎｏｍｅＷａｌｋｅｒ（登録商標）アダプターに連結
したゲノムＤＮＡフラグメントを生成する。２回の連続ＰＣＲ反応（一次及びｎ
ｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応）でＧｅｎｏｍｅＷａｌｋｅｒ（登録商標）プライマー
を遺伝子特異的プライマーと併用し、５’調節配列を含むＰＣＲ産物を生産し、
その後、クローニング及び配列決定する。

【００８３】 遺伝子発現調節での使用に加え、本発明のプロモーター配列は核酸ハイブリダ
イゼーション発現におけるプローブ又はプライマーとしても有用である。本発明
の核酸プローブ及びプライマーはストリンジェント条件下で標的ＤＮＡ配列とハ
イブリダイズすることができる。「ストリンジェントハイブリダイゼーション条
件」なる用語は経験により決定できるように、プローブ又はプライマーが標的配
列と特異的にハイブリダイズし、非標的配列とはハイブリダイズしない条件とし
て定義される。「ストリンジェント条件」なる用語はＳａｍｂｒｏｏｋら，１９
８９，９．５２−９．５５に記載されている特定ハイブリダイゼーション手順に
よる核酸プローブと標的核酸（即ち目的特定核酸配列）とのハイブリダイゼーシ
ョンに関して機能的に定義される。Ｓａｍｂｒｏｏｋら，１９８９，９．４７−
９．５２、９．５６−９．５８；Ｋａｎｅｈｉｓａ，Ｎｕｃｌ．Ａｃｉｄｓ．Ｒ
ｅｓ．１２：２０３−２１３，１９８４；及びＷｅｔｍｕｒとＤａｖｉｄｓｏｎ
，Ｊ．Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．３１：３４９−３７０，１９６８も参照されたい。Ｄ
ＮＡハイブリダイゼーションを促進する適当なストリンジェンシー条件（例えば
約４５℃で６．０×塩化ナトリウム／クエン酸ナトリウム（ＳＳＣ）後に５０℃
で２．０×ＳＳＣで洗浄）は当業者に公知であり、あるいはＣｕｒｒｅｎｔ Ｐ
ｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｊｏｈｎ Ｗ
ｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ，Ｎ．Ｙ．，１９８９，６．３．１−６．３．６に記載
されている。例えば、洗浄段階の塩濃度は５０℃で約２．０×ＳＳＣの低ストリ
ンジェンシーから５０℃で約０．２×ＳＳＣの高ストリンジェンシーまでから選
択することができる。更に、洗浄段階の温度は約２２℃の室温の低ストリンジェ
ンシー条件から約６５℃の高ストリンジェンシー条件まで増すことができる。温
度と塩の両方を変えてもよいし、温度又は円濃度のいずれかを一定に維持し、他
方の変数を変えてもよい。

【００８４】 例えば、ＤＮＡ又はＲＮＡプローブ又はプライマーを使用するハイブリダイゼ
ーションは高ストリンジェンシーでは６×ＳＳＣ、０．５％ＳＤＳ、５×デンハ
ルト液、１００μｇ／ｍＬ非特異的ＤＮＡ（例えば音波処理サケ精子ＤＮＡ）中
、６５℃で実施し、６５℃で０．５×ＳＳＣ、０．５％ＳＤＳで洗浄することが
できる。

【００８５】 プローブ又はプライマーと標的配列の結合特異性が維持されるならば、より低
温のハイブリダイゼーション及び／又は洗浄温度等のより低ストリンジェンシー
ハイブリダイゼーション条件を使用して配列類似度の低い関連配列を同定するこ
とができる。従って、本発明のヌクレオチド配列はＤＮＡフラグメントの相補領
域とデュプレクス分子を選択的に形成する能力により使用することができる。ハ
イブリダイゼーションによるＤＮＡセグメントの検出は当業者に周知であるので
、目的用途に応じて標的配列に対するプローブの種々の選択性度に達するように
種々のハイブリダイゼーション条件を利用することが望ましく、選択方法は所望
結果によって異なる。

【００８６】 配列番号５３〜７５の核酸配列とその任意変異体は適当に選択されたストリン
ジェンシー条件下で他の核酸配列とハイブリダイズすることが可能である。本明
細書では２個の核酸分子が逆平行２本鎖核酸構造を形成できる場合にこれらの２
個の分子は相互に特異的にハイブリダイズできると言う。ある核酸分子が別の核
酸分子の「補体」であると言うのは、両者が完全な相補性を示す場合である。本
明細書において分子が「完全な相補性」を示すと言うのは、分子の一方の各ヌク
レオチドが他方のヌクレオチドに相補的である場合である。２個の分子が「最小
限に相補的」と言うのは、少なくとも慣用「低ストリンジェンシー」条件下で相
互にアニールさせておくために十分な安定性で相互にハイブリダイズできる場合
である。同様に、分子が「相補的」であると言うのは、慣用「高ストリンジェン
シー」条件下で相互にアニールさせておくために十分な安定性で相互にハイブリ
ダイズできる場合である。慣用ストリンジェンシー条件はＳａｍｂｒｏｏｋら，
Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ，Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａ
ｌ，第２版，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ，Ｃｏｌｄ
Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８９とＨａｙｍｅｓら，
Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ Ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ，Ａ Ｐｒａｃｔｉｃ
ａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ，ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ，Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ，ＤＣ，
１９８５に記載されている。

【００８７】 １好適態様では、配列番号５３〜７５の核酸配列又はこれらの配列のいずれか
のフラグメント、領域、シスエレメントもしくはオリゴマーを他の植物組織のハ
イブリダイゼーションアッセイで使用し、密接に関連するか又は相同の遺伝子と
関連調節配列を同定することができる。これらのアッセイの非限定的な例として
は任意支持体（非限定的な例として例えば適当に調製した植物組織、セルロース
、ナイロンもしくは組合せフィルター、チップ又はガラススライド）でのサザン
又はノーザンハイブリダイゼーションアッセイが挙げられる。このような方法は
当分野で周知であり、市販キット又は製剤で利用可能である。

【００８８】 当然のことながら、自動オリゴヌクレオチド合成器を使用して一般に実施され
ているように、化学的手段によりフラグメントを直接合成するなどの他の方法に
よりフラグメントを得ることもできる。また、分子生物学の当業者に一般に公知
の組換えＤＮＡ技術によりＰＣＲ（登録商標）（ポリメラーゼ連鎖反応）技術等
の核酸複製技術を適用することによりフラグメントを得ることもできる。特定増
幅プライマー対を使用する標的核酸配列の（例えばＰＣＲによる）増幅に関して
、「ストリンジェントＰＣＲ条件」とはプライマー対が対応する野生型配列をも
つプライマー（又はその補体）の結合対象である標的核酸配列のみとハイブリダ
イズして好ましくは固有増幅産物を生産できるような条件を意味する。

【００８９】 本明細書で使用する核酸のフラグメントとは全長よりも短い核酸の任意部分を
意味する。例えば、本発明では配列番号５３〜７５の開示ヌクレオチド配列より
も短い任意長のヌクレオチド配列をフラグメントとみなす。フラグメントは上記
に定義したようなストリンジェントハイブリダイゼーション条件下で天然核酸と
特異的にハイブリダイズすることが可能な少なくとも最小長でもよい。このよう
な最小フラグメント長は好ましくは天然核酸配列の少なくとも８ヌクレオチド、
より好ましくは１５ヌクレオチド、更に好ましくは少なくとも２０ヌクレオチド
、最も好ましくは少なくとも３０ヌクレオチドである。

【００９０】 本発明の核酸配列はプローブ及びプライマーとして使用することもできる。核
酸プローブ及びプライマーは天然遺伝子配列に基づいて作製することができる。
「プローブ」は慣用検出可能ラベル又はリポーター分子（例えば放射性同位体、
リガンド、化学発光物質又は酵素）を結合した単離核酸である。「プライマー」
は核酸ハイブリダイゼーションにより相補的標的ＤＮＡ鎖にアニールしてプライ
マーと標的ＤＮＡ鎖のハイブリッドを形成した後、ポリメラーゼ（例えばＤＮＡ
ポリメラーゼ）により標的ＤＮＡ鎖に沿って伸長する単離核酸である。プライマ
ー対は例えばポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）又は他の慣用核酸増幅法により核
酸配列の増幅に使用することができる。

【００９１】 プローブとプライマーは一般に１５ヌクレオチド長以上、好ましくは２０ヌク
レオチド長以上、より好ましくは２５ヌクレオチド、最も好ましくは３０ヌクレ
オチド長以上である。このようなプローブとプライマーは高ストリンジェンシー
ハイブリダイゼーション条件下で標的ＤＮＡ又はＲＮＡ配列と特異的にハイブリ
ダイズし、低ストリンジェンシー条件下で別種の標的天然配列と特異的にハイブ
リダイズする。本発明のプローブとプライマーは天然配列と完全な配列類似性を
もつことが好ましいが、標的天然配列とハイブリダイズする能力を維持しながら
天然配列と相違するプローブも慣用法により設計することができる。プローブと
プライマーの作製及び使用方法は例えばＭｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：
Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，第２版，ｖｏｌ．１−３，Ｓａｍｂ
ｒｏｏｋら編，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
Ｐｒｅｓｓ，Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１
９８９（以下、“Ｓａｍｔｒｏｏｋら，１９８９”と言う）；Ｃｕｒｒｅｎｔ
Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ａｕｓｕｂ
ｅｌら編，Ｇｒｅｅｎｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ ａｎｄ Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔ
ｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９９２（及びその定期改訂版）（以
下、“Ａｕｓｕｂｅｌら，１９９２”と言う）；及びＩｎｎｉｓら，ＰＣＲ Ｐ
ｒｏｔｏｃｏｌｓ：Ａ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ａｐｐｌ
ｉｃａｔｉｏｎｓ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ：Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，１９
９０に記載されている。ＰＣＲ−プライマー対は例えばＰｒｉｍｅｒ（Ｖｅｒｓ
ｉｏｎ ０．５，（Ｃ）１９９１，Ｗｈｉｔｅｈｅａｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
ｆｏｒ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡ
）等のこの目的のためのコンピュータープログラムを使用することにより既知配
列から誘導することができる。本明細書に開示する天然プロモーター配列に基づ
くプライマーとプローブは慣用方法（例えば再クローニングと再配列決定）によ
り開示配列を確認し、必要に応じて改変するために使用することができる。

【００９２】 別の態様では、本明細書に開示するプロモーターのヌクレオチド配列を改変す
ることができる。当業者はヌクレオチド配列に変異をもつＤＮＡ分子を作製する
ことができる。配列番号５３〜７５に示すような本発明のヌクレオチド配列を改
変してその調節特徴を強化することができる。核酸配列の改変方法の好適１例で
はＰＣＲを使用して配列の選択ヌクレオチド又は領域を改変する。これらの方法
は当業者に公知である。例えばＰＣＲによるＤＮＡ改変アプローチで鋳型配列の
挿入、欠失又は置換により配列を改変することができる。「変異」ＤＮＡ分子は
好ましくはプロモーター機能を実質的に維持しながら天然配列の１個以上のヌク
レオチドを欠失、付加及び／又は置換する変異を含むＤＮＡ分子である。プロモ
ーターフラグメントの場合には、「変異」ＤＮＡはこのフラグメントが作動的に
連携した最小プロモーターの転写を変えないような変異を含むことができる。変
異ＤＮＡ分子は例えば標準ＤＮＡ突然変異誘発技術を使用するか、変異ＤＮＡ分
子又はその一部を化学的に合成することにより生産することができる。

【００９３】 別の態様では、配列番号５３〜７５に示すようなヌクレオチド配列は作動的に
連携したＤＮＡ配列を調節することが可能な前記ヌクレオチド配列の任意長を含
む。例えば、作動的に連携したＤＮＡ配列の転写を調節することが可能であれば
、配列番号５３〜７５に示すような配列を切断してもよいし、一部を欠失させて
もよい。関連態様では、開示配列のシスエレメントは所定組織における作動的に
連携したＤＮＡ配列の発現強化を付与する等の特定特異性を付与することができ
る、従って、作動的に連携したＤＮＡ配列の転写を調節することも可能である。
従って、配列番号５３〜７５の開示配列の任意配列フラグメント、部分又は領域
を調節配列（非限定的な例として例えば開示配列のシスエレメント又はモチーフ
）として使用することができる。例えば、プロモーター配列の５’又は３’末端
から１塩基対以上を欠失させ、「切断」プロモーターを生成してもよい。プロモ
ーター配列に１塩基対以上を挿入、欠失又は内部置換してもよい。プロモーター
はプロモーターフラグメント又はエレメントが例えばこのようなフラグメントを
最小プロモーターの上流に配置することにより作動的に連携するように構築する
ことができる。最小又は基本プロモーターは基本転写機構に補充結合することが
可能なＤＮＡ断片である。真核細胞における基本転写機構の１例はＲＮＡポリメ
ラーゼＩＩ複合体とその補助タンパク質である。基本転写機構の酵素成分は最小
又は基本プロモーターを利用して所与遺伝子の転写を開始及び延長することが可
能である。即ち、転写を調節する（例えば強化、抑制、転写ホルモン依存性にす
る等）転写因子に補充結合することが可能なシス作用性配列はプロモーター領域
に付加しない。置換、欠失、挿入又はその任意組合せを併用して最終構築物を生
成することができる。

【００９４】 本発明の天然又は合成核酸は宿主細胞に導入して複製することが可能な組換え
核酸構築物（一般にはＤＮＡ構築物）に組込むことができる。１好適態様では、
選択可能、スクリーニング可能又はスコア可能なマーカー遺伝子等の遺伝子成分
に作動的に連携した本発明のプロモーター領域を含む発現ベクターカセットに配
列番号５３〜７５に示すような本発明のヌクレオチド配列又はそのフラグメント
、変異体もしくは誘導体を組込む。本発明の開示核酸配列は植物形態、生理機能
、生育、収量、栄養強化、疾病もしくは病虫害耐性、又は環境もしくは薬品耐性
に関連する所望特徴を付与する核酸等の遺伝子成分に作動的に連携していること
が好ましい。マーカー遺伝子や農学に有用な遺伝子等のこれらの遺伝子成分は形
質転換植物細胞もしくは植物の同定又は農学的に有用な生産物の生産で機能する
ことができる。

【００９５】 １好適態様では、ある遺伝子成分は選択装置として機能する産物を生産し、通
常は毒性の化合物に対する耐性を植物組織に付与する化合物を生産するように再
生植物組織で機能する。選択可能、スクリーニング可能又はスコア可能なマーカ
ーとして使用するのに有用な遺伝子としては、β−グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）
のコーディング配列、グリーン蛍光タンパク質（ＧＦＰ）のコーディング配列、
ルシフェラーゼ（ＬＵＸ）のコーディング配列、抗生物質又は除草剤耐性遺伝子
が挙げられるが、これらに限定されない。トランスポゾン及び関連抗生物質耐性
遺伝子の例としてはトランスポゾンＴｎｓ（ｂｌａ）、Ｔｎ５（ｎｐｔＩＩ）、
Ｔｎ７（ｄｈｆｒ）、ペニシリン、カナマイシン（及びネオマイシン、Ｇ４１８
、ブレオマイシン）、メトトレキセート（及びトリメトプリム）、クロラムフェ
ニコール、カナマイシン及びテトラサイクリンが挙げられる。

【００９６】 植物で選択マーカーとして有用な特徴は微生物の使用に関する報告に要約され
ている（Ａｄｖｉｓｏｒｙ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ ｏｎ Ｎｏｖｅｌ Ｆｏｏｄ
ｓ ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，Ｊｕｌｙ １９９４）。これらの特徴として
は、最小数の非形質転換組織による厳密な選択、有意再生干渉を伴わない多数の
独立した形質転換イベント、多数の種への適用、及びマーカーの存在について組
織を採点するためのアッセイを利用できることなどが挙げられる。

【００９７】 多数の選択マーカー遺伝子が当分野で公知であり、カナマイシン（ｎｐｔＩＩ
）、ハイグロマイシンＢ（ａｈｐＩＶ）及びゲンタマイシン（ａａｃ３及びａａ
ｃＣ４）耐性マーカー等の数種の抗生物質耐性マーカーがこれらの基準を満足す
る。有用な主要選択マーカー遺伝子としては、抗生物質耐性遺伝子（例えばハイ
グロマイシン、カナマイシン、ブレオマイシン、Ｇ４１８、ストレプトマイシン
又はスペクチノマイシン耐性）と除草剤耐性遺伝子（例えばホスフィノトリシン
アセチルトランスフェラーゼ）をコードする遺伝子が挙げられる。除草剤耐性の
形質転換体の選択に有用なストラテジーは例えばＶａｓｉｌ，Ｃｅｌｌ Ｃｕｌ
ｔｕｒｅ ａｎｄ Ｓｏｍａｔｉｃ Ｃｅｌｌ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ｏｆ Ｐｌ
ａｎｔｓ，Ｖｏｌｓ．Ｉ−ＩＩＩ，Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ
ｓ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒ
ｅｓｓ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８４に記載されている。本発明で使用するのに
特に好ましい選択マーカー遺伝子は抗生物質（例えばカナマイシン）や除草剤（
例えばグリホセート）等の化合物に対する耐性を付与する遺伝子である（Ｄｅｌ
ｌａ−Ｃｉｏｐｐａら，Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ５（６），１９８７，
米国特許第５，４６３，１７１号、米国特許第５，６３３，４３５号）。他の選
択装置も利用することができ、本発明の範囲に含まれる。

【００９８】 本発明を実施するためには、特にＳａｍｂｒｏｏｋら，１９８９に記載されて
いるような慣用組成物と、ベクター及び宿主細胞の作製及び使用方法を利用する
。１好適態様では、宿主細胞は植物細胞である。植物細胞の安定的トランスフェ
クション又はトランスジェニック植物の樹立に適した多数のベクターが例えばＰ
ｏｕｗｅｌｓら，Ｃｌｏｎｉｎｇ Ｖｅｃｔｏｒｓ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ
Ｍａｎｕａｌ，１９８５，追補１９８７；ＷｅｉｓｓｂａｃｈとＷｅｉｓｓｂ
ａｃｈ，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌ
ｏｇｙ，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，１９８９；Ｇｅｌｖｉｎら，Ｐｌａｎ
ｔ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｋｌｕｗｅｒ Ａｃ
ａｄｅｍｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９９０；及びＲ．Ｒ．Ｄ．Ｇｒｏｙ，
Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ ＬａｂＦａｘ，ＢＩＯＳ
Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９９３等の文献に記載されて
いる。植物発現ベクターとしては例えば５’及び３’調節配列の転写制御下の１
個以上のクローン化植物遺伝子が挙げられる。また、発現ベクターを含む宿主細
胞を選択できるように上記のような選択マーカーを加えてもよい。このような植
物発現ベクターは更に一般にプロモーター調節領域（例えば誘導もしくは構成的
であるか、環境もしくは発育に応じて調節されるか、又は細胞もしくは組織特異
的な発現を調節する調節領域）と、転写開始部位と、リボソーム結合部位と、Ｒ
ＮＡプロセシングシグナルと、転写終結部位と、ポリアデニル化シグナルを含む
。ベクターを細菌宿主にクローニングできるように細菌起源の他の配列も加える
。ベクターは更に一般に広い宿主範囲の原核複製起点を含む。特に好ましい態様
では、宿主細胞は植物細胞であり、植物発現ベクターは配列番号５３〜７５に開
示するようなプロモーター領域と、作動的に連携した転写可能配列と、転写終結
配列を含む。クローニング目的の制限酵素部位以外に、５’非翻訳リーダー等の
他の調節配列も加えてもよい。

【００９９】 任意目的遺伝子の植物遺伝子発現には多数のプロモーターが有用であり、非限
定的な例として選択マーカー、スコラブルマーカー、病虫害耐性遺伝子、疾病耐
性遺伝子、栄養強化遺伝子、及び農学的に有用な他の任意遺伝子が挙げられる。
植物遺伝子発現に有用な構成的プロモーターの例としては単子葉類（例えばＤｅ
ｋｅｙｓｅｒら，Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ ２：５９１，１９９０：Ｔｅｒａｄａ
とＳｈｉｍａｍｏｔｏ，Ｍｏｌ．Ｇｅｎ．Ｇｅｎｅｔ．２２０：３８９，１９９
０参照）を含む殆どの植物組織（例えばＯｄｅｌら，Ｎａｔｕｒｅ ３１３：８
１０，１９８５参照）で構成的な高レベル発現を付与するカリフラワーモザイク
ウイルス（ＣａＭＶ）３５Ｓプロモーター、ノパリンシンターゼプロモーター（
Ａｎら，Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ．８８：５４７，１９８８）、及びオクト
ピンシンターゼプロモーター（Ｆｒｏｍｍら，Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ １：９７
７，１９８９）及びゴマノハグサモザイクウイルス（ＦＭＶ）プロモーターが挙
げられるが、これらに限定されない。

【０１００】 環境、ホルモン、薬品及び／又は発育シグナルに応答して調節される種々の植
物遺伝子プロモーターを植物細胞における作動的に連携した遺伝子の発現に使用
することができ、例えば（１）熱（Ｃａｌｌｉｓら，Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏ
ｏｌ．８８：９６５，１９８８）、（２）光（例えばエンドウｒｂｃＳ−３Ａプ
ロモーター、Ｋｕｈｌｅｍｅｉｅｒら，Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ １：４７１，１
９８９；トウモロコシＲｂｃＳプロモーター、ＳｃｈａｆｆｎｅｒとＳｈｅｅｎ
，Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ ３：９９７，１９９１；又はクロロフィルａ／ｂ結合
タンパク質プロモーター、Ｓｉｍｐｓｏｎら，ＥＭＢＯ Ｊ．４：２７２３，１
９８５）、（３）アブシジン酸等のホルモン（Ｍａｒｃｏｔｔｅら，Ｐｌａｎｔ
Ｃｅｌｌ １：９６９，１９８９）、（４）外傷（例えばｗｕｎＩ、Ｓｉｅｂ
ｅｒｔｚら，Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ １：９６１，１９８９）、又は（５）ジャ
スモン酸メチル、サリチル酸もしくはＳａｆｅｎｅｒ等の薬品により調節される
プロモーターが挙げられる。更に、（６）器官特異的プロモーター（例えばＲｏ
ｓｈａｌら，ＥＭＢＯ Ｊ．６：１１５５，１９８７；Ｓｃｈｅｒｎｔｈａｎｅ
ｒら，ＥＭＢＯ Ｊ．７：１２４９，１９８８；Ｂｕｓｔｏｓら，Ｐｌａｎｔ
Ｃｅｌｌ １：８３９，１９８９）を利用すると有利な場合もある。

【０１０１】 本発明のプロモーターは多重組織で作動的に連携したＤＮＡ配列を転写するこ
とが可能な植物プロモーターであり、発現ベクターで任意目的遺伝子に作動的に
連携することができる。

【０１０２】 植物発現ベクターはトランスジーンでポリペプチドをコードする配列の上流又
は下流のいずれに配置してもよいＲＮＡプロセシングシグナル（例えばイントロ
ン）を含むことができる。更に、発現ベクターは植物遺伝子の３’未翻訳領域（
Ｔｈｏｒｎｂｕｒｇら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．ＵＳＡ ８４
：７４４（１９８７）；Ａｎら，Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ １：１１５（１９８９
））からの付加調節配列を含むことができ、例えばジャガイモのＰＩ−ＩＩター
ミネーター領域やオクトピン又はノパリンシンターゼ３’ターミネーター領域等
のｍＲＮＡの安定性を増すための３’ターミネーター領域を含むことができる。
ｍＲＮＡの５’非翻訳領域は翻訳開始に重要な役割を果たすことができ、植物発
現ベクターにおける遺伝子成分でもあり得る。例えば、熱ショックタンパク質遺
伝子に由来する非翻訳５’リーダー配列は植物における遺伝子発現を増すことが
立証されている（例えば参考資料としてその開示内容全体を本明細書の一部とす
る米国特許第５，３６２，８６５号参照）。これらの付加上流及び下流調節配列
は発現ベクターに存在する他のエレメントに対して天然又は異種のいずれに由来
するものでもよい。

【０１０３】 本発明のプロモーター配列は植物細胞における遺伝子発現を調節するために使
用される。開示プロモーター配列は植物形質転換で使用されるベクターの一部で
あるゲノム成分である。本発明のプロモーター配列は特定の望ましい形質を付与
するために十分な方法で発現される１種以上の核酸と共に上述のような選択可能
又はスクリーニング可能なマーカーと関連調節エレメントを含む任意の適当な植
物軽質転換プラスミド又はベクターで使用することができる。本発明が想定する
農学的に有用な利用可能な構造遺伝子の例としては昆虫耐性（例えばＢａｃｉｌ
ｌｕｓ ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ）、病害虫耐性（例えば菌類病防除遺伝子
）、除草剤耐性（例えばグリホセート耐性を付与する遺伝子）、品質改善（例え
ば収量、栄養強化、環境又はストレス耐性）、又は植物生理状態、生育、発育、
形態もしくは植物産物の任意の望ましい変化をコードする１種以上の遺伝子が挙
げられるが、これらに限定されない。特に好ましい遺伝子としては除草剤グリホ
セート耐性を付与する任意除草剤耐性遺伝子が挙げられる。これらの遺伝子とし
ては参考資料としてその開示内容全体を本明細書の一部とする米国特許第５，４
６３，１７５号及び参考資料としてその開示内容全体を本明細書の一部とする米
国特許第５，６３３，４３５号に記載されているようなＡＧＲＴＵ．ａｒｏＡ：
ＣＰ４及びＧＯＸ遺伝子が挙げられるが、これらに限定されない。

【０１０４】 あるいは、ＤＮＡコーディング配列は例えばアンチセンス又は同時抑圧媒介メ
カニズムにより内因性遺伝子の発現の標的阻害を生じる非翻訳可能ＲＮＡ分子を
コードすることによりこれらの表現型を発現することができる（例えばＢｉｒｄ
ら，Ｂｉｏｔｅｃｈ．Ｇｅｎ．Ｅｎｇｉｎ．Ｒｅｖ．９：２０７，１９９１参照
）。ＲＮＡは所望内因性ｍＲＮＡ産物を開裂するように構築された触媒ＲＮＡ分
子（即ちリボザイム）でもよい（例えばＧｉｂｓｏｎとＳｈｉｌｌｉｔｏｅ，Ｍ
ｏｌ．Ｂｉｏｔｅｃｈ．７：１２５，１９９７参照）。従って、目的表現型又は
形態変化を発現するタンパク質又はｍＲＮＡを生産する任意遺伝子が本発明の実
施に有用である。

【０１０５】 上流（５’）又はＤＮＡ配列内に位置する調節エレメント又は配列に加え、遺
伝子発現に影響する下流（３’）配列もあり、従って、本明細書で使用する調節
配列なる用語は、細胞のタンパク質合成装置と共に遺伝子産物の発現を調節、媒
介又は変化させるＤＮＡ配列の上流、内側又は下流に位置する任意ヌクレオチド
配列を意味する。

【０１０６】 本発明のプロモーター配列は例えば他の植物系で発現するように改変してもよ
い。別のアプローチでは、多数の方法により新規ハイブリッドプロモーターを設
計又は構築することができる。多数のプロモーターはプロモーターの強度及び／
又は特異性を活性化、強化又は規定する上流配列を含む（Ａｔｃｈｉｓｏｎ，Ａ
ｎｎ．Ｒｅｖ．Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．４：１２７，１９８８）。Ｔ−ＤＮＡ遺伝
子は例えば転写開始部位を規定する「ＴＡＴＡ」ボックスを含み、転写開始部位
の上流に位置する他の上流エレメントは転写レベルを調節する（Ｇｅｌｖｉｎ，
Ｉｎ Ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ Ｐｌａｎｔｓ（Ｋｕｎｇ，Ｓ．−Ｄ．とＵｓ，Ｒ
．編），Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ：Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，ｐｐ．４９−８
７，１９８８）。別のキメラプロモーターはオクトピンシンターゼ（ｏｃｓ）ア
クチベーターの三量体をマンノピンシンターゼ（ｍａｓ）アクチベーターとプロ
モーターに組合せ、リポーター遺伝子の発現を増した（Ｍｉｎ Ｎｉら，Ｔｈｅ
Ｐｌａｎｔ Ｊｏｕｒｎａｌ ７：６６１，１９９５）。本発明の上流調節配
列はこのようなキメラ又はハイブリッドプロモーターの構築に使用することがで
きる。本発明の変異プロモーターの構築方法としては、種々のプロモーターの調
節エレメントを組合せる方法や、プロモーターの部分又は領域を二重にする方法
が挙げられるが、これらに限定されない（例えば参考資料としてその開示内容全
体を本明細書の一部とする米国特許第５，１１０，７３２号及び参考資料として
その開示内容全体を本明細書の一部とする米国特許第５，０９７，０２５号参照
）。巨大分子（例えばＤＮＡ分子、プラスミド等）の構築と操作と単離、組換え
生物の作製、及び遺伝子のスクリーニングと単離に関する特定条件及び手順を記
載した標準資料は当業者に周知である（例えばＳａｍｂｒｏｏｋら，Ｍｏｌｅｃ
ｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ，Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ，Ｃｏｌ
ｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ，１９８９；Ｍａｉｌｇａら，Ｍ
ｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｃｏ
ｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ Ｐｒｅｓｓ，１９９５；Ｂｉｒｒｅｎら，
Ｇｅｎｏｍｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ：ｖｏｌｕｍｅ １，Ａｎａｌｙｚｉｎｇ Ｄ
ＮＡ，（１９９７）；ｖｏｌｕｍｅ ２，Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ Ｇｅｎｅｓ，（
１９９８）； ｖｏｌｕｍｅ ３，Ｃｌｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ，（１９９
９）；ｖｏｌｕｍｅ ４，Ｍａｐｐｉｎｇ Ｇｅｎｏｍｅｓ，（１９９９），Ｃ
ｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ参照）。

【０１０７】 本発明のプロモーター配列は上記のようなスクリーニング可能又はスコア可能
なマーカーを使用して発現ベクターに組込み、安定な植物系における遺伝子発現
の指標を提供するトランジェント分析で試験することができる。トランジェント
アッセイにおける遺伝子発現の試験方法は当業者に公知である。種々の植物、組
織及びＤＮＡ送達システムを使用したマーカー遺伝子のトランジェント発現が報
告されている。例えば、トランジェント分析の種類としては、任意目的植物種を
使用する任意トランジェント植物アッセイでエレクトロポレーション又は組織の
粒子ボンバードメントによる直接遺伝子送達が挙げられるが、これに限定されな
い。このようなトランジェントシステムとしてはコムギ懸濁培養液からのプロト
プラスト（Ｚｈｏｕら，Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ Ｒｅｐｏｒｔｓ １２：６１２
，１９９３）、コムギの葉プロトプラストのエレクトロポレーション（Ｓｅｔｈ
ｉら，Ｊ．Ｃｒｏｐ Ｓｃｉ．５２：１５２，１９８３）、トウモロコシ組織か
ら調製したプロトプラストのエレクトロポレーション（Ｓｈｅｅｎ，Ｊ．Ｔｈｅ
Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ ３：２２５，１９９１）、又は目的特定組織の粒子ボ
ンバードメントが挙げられるが、これらに限定されない。本発明は選択されたリ
ポーター遺伝子、マーカー遺伝子又は農学的に有用な遺伝子に作動的に連携した
調節配列を評価するための任意トランジェント発現系の使用を含む。適当な送達
システムによるトランジェントアッセイの試験対象とする植物組織の例としては
葉基組織、カルス、子葉、根、内乳、胚、花組織、花粉及び表皮組織が挙げられ
るが、これらに限定されない。

【０１０８】 トランジェントアッセイでは任意スコア可能又はスクリーニング可能なマーカ
ーを使用することができる。本発明のプロモーター又は５’調節配列のトランジ
ェント分析に好適なマーカー遺伝子としてはＧＵＳ遺伝子（β−グルクロニダー
ゼのコーディング配列）やＧＦＰ遺伝子（グリーン蛍光タンパク質のコーディン
グ配列）が挙げられる。マーカー遺伝子に作動的に連携した５’調節配列を含む
発現ベクターを組織に送達し、マーカーに応じて適当なメカニズムにより組織を
分析する。定量又は定性分析をツールとして使用し、安定な植物で農学的に有用
な遺伝子に作動的に連携している場合に５’調節配列の発現の可能性を評価する
。最終的に、選択マーカーに作動的に連携した５’調節配列と目的遺伝子を含む
適当な植物形質転換発現ベクターに本発明のプロモーター配列を直接組込み、植
物に形質転換し、５’調節配列により付与される所望発現プロフィルについて植
物を分析する。

【０１０９】 植物形質転換に適したベクターは当業者に自明である。利用可能なベクターの
非限定的な例としてはＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ媒介法のディスアームドＴｉ
プラスミドが挙げられる。これらのベクターは１種以上の目的遺伝子と関連調節
配列に加え、耐性マーカーと１−２ Ｔ−ＤＮＡボーダーと大腸菌及びＡｇｒｏ
ｂａｃｔｅｒｉｕｍの複製起点を含むことができる。Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕ
ｍ媒介アプローチに多数の菌株と方法を利用できることは当業者に自明である。
このような菌株としてはＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ株Ｃ５８、ＬＢＡ４４０４
、ＥＨＡ１０１及びＥＨＡ１０５が挙げられるが、これらに限定されない。特に
好ましい株はＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ株である。
他の植物形質転換用ＤＮＡ送達システムも当業者に公知であり、非限定的な例と
して選択植物組織の粒子ボンバードメントが挙げられる。

【０１１０】 本発明に含まれる方法により導入することができる核酸の例としては、例えば
別種からのＤＮＡ配列又は遺伝子だけでなく、同一種に由来又は存在するが、旧
来の繁殖又は育種技術ではなく遺伝子工学的方法によりレシピエント細胞に組込
まれる遺伝子又は配列も挙げられる。他方、外因性なる用語は形質転換される細
胞に通常は存在しないか又は恐らく単に形質転換ＤＮＡセグメントもしくは遺伝
子に存在するような形態、構造等で存在しないと思われる遺伝子や、通常存在す
るが、例えば過剰発現させたい遺伝子も意味する。従って、「外因性」遺伝子又
はＤＮＡなる用語は類似遺伝子がレシピエント細胞に既に存在しているか否かに
関係なく、レシピエント細胞に導入される任意遺伝子又はＤＮＡセグメントを意
味する。外因性ＤＮＡに含まれるＤＮＡの種類としては、植物細胞に既に存在す
るＤＮＡ、別の植物からのＤＮＡ、異なる生物からのＤＮＡ、又は外部で作製し
たＤＮＡ（例えば遺伝子のアンチセンスメッセージを含むＤＮＡ配列又は遺伝子
の合成もしくは改変種をコードするＤＮＡ配列）が挙げられる。

【０１１１】 本発明のプロモーター配列を含む植物形質転換ベクターは任意植物形質転換法
により植物に導入することができる。ＤＮＡ配列を植物細胞に導入する方法は数
種が利用可能であり、当分野で周知である。利用可能な方法としては細菌感染、
バイナリー細菌人工染色体ベクター、（例えばＰＥＧ媒介形質転換、乾燥／阻害
媒介ＤＮＡ取込み、エレクトロポレーション、炭化ケイ素ファイバーによる撹拌
及びＤＮＡ被覆粒子の加速による）ＤＮＡの直接送達が挙げられるが、これらに
限定されない（Ｐｏｔｒｙｋｕｓ，Ａｎｎ．Ｒｅｖ．Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏ
ｌ．Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．，４２：２０５，１９９１参照）。

【０１１２】 双子葉植物を特異的に形質転換する方法は主にＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ
ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓを使用する。例えば、これらの限定するものではないが
、報告されているトランスジェニック植物にはワタ（米国特許第５，００４，８
６３号；米国特許第５，１５９，１３５号；米国特許第５，５１８，９０８号；
ＷＯ９７／４３４３０）、ダイズ（米国特許第５，５６９，８３４号；米国特許
第５，４１６，０１１号；ＭｃＣａｂｅら，Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，６
：９２３，１９８８；Ｃｈｒｉｓｔｏｕら，Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ．，９
８７：６７１，１９８８）、アブラナ科アブラナ属（米国特許第５，４６３，１
７４号）及びエンドウ（Ｃｈｅｎｇら，Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ Ｒｅｐ．，１５
：６５３，１９９６）がある。

【０１１３】 同様の方法が単子葉植物の形質転換でも報告されている。これらの方法を使用
した形質転換及び植物再生は多数の農作物について記載されており、これらに限
定するものではないが、アスパラガス（Ａｓｐａｒａｇｕｓ ｏｆｆｉｃｉｎａ
ｌｉｓ；Ｂｙｔｅｂｉｅｒら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ
．Ａ．，８４：５３４５，１９８７）、オオムギ（Ｈｏｒｄｅｕｍ ｖｕｌｇａ
ｒａｅ；ＷａｎとＬｅｍａｕｘ，Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ．，１０４：３７
，１９９４）、トウモロコシ（Ｚｅａ ｍａｙｓ：Ｒｈｏｄｅｓ，Ｃ．Ａ．ら，
Ｓｃｉｅｎｃｅ，２４０：２０４，１９８８；Ｇｏｒｄｏｎ−Ｋａｍｍら，Ｐｌ
ａｎｔ Ｃｅｌｌ，２：６０３，１９９０；Ｆｒｏｍｍら，Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎ
ｏｌｏｇｙ，８：８３３，１９９０；Ｋｏｚｉｅｌら，Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ，１１：１９４，１９９３）、エンバク（Ａｖｅｎａ ｓａｔｉｖａ；Ｓ
ｏｍｅｒｓら，Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１０：１５８９，１９９２）、
オーチャードグラス（Ｄａｃｔｙｌｉｓ ｇｌｏｍｅｒａｔａ；Ｈｏｍら，Ｐｌ
ａｎｔ Ｃｅｌｌ Ｒｅｐ．，７：４６９，１９８８）、コメ（ｉｎｄｉｃａ及
びｊａｐｏｎｉｃａ種を含むＯｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ，Ｔｏｒｉｙａｍａら，
Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，６：１０，１９８８；Ｚｈａｎｇら，Ｐｌａｎ
ｔ Ｃｅｌｌ Ｒｅｐ．，７：３７９，１９８８；ＬｏｕとＷｕ，Ｐｌａｎｔ
Ｍｏｌ．Ｂｉｏｌ．Ｒｅｐ．，６：１６５，１９８８；ＺｈａｎｇとＷｕ，Ｔｈ
ｅｏｒ．Ａｐｐｌ．Ｇｅｎｅｔ．，７６：８３５，１９８８；Ｃｈｒｉｓｔｏｕ
ら，Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，９：９５７，１９９１）、モロコシ（Ｓｏ
ｒｇｈｕｍ ｂｉｃｏｌｏｒ；Ｃａｓａｓ，Ａ．Ｍ．ら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．
Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．Ｕ．Ｓ．Ａ．，９０：１１２１２，１９９３）、サトウキビ
（Ｓａｃｃｈａｒｕｍ種；ＢｏｗｅｒとＢｉｒｃｈ，Ｐｌａｎｔ Ｊ．，２：４
０９，１９９２）、ヒロハノウシノケグサ（Ｆｅｓｔｕｃａ ａｒｕｎｄｉｎａ
ｃｅａ；Ｗａｎｇ，Ｚ．Ｙ．ら，Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１０：６９１
，１９９２）、シバクサ（Ａｇｒｏｓｔｉｓ ｐａｌｕｓｔｒｉｓ；Ｚｈｏｎｇ
ら，Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ Ｒｅｐ．，１３：１，１９９３）、コムギ（Ｔｒｉ
ｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ；Ｖａｓｉｌら，Ｂｉｏ／Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
，１０：６６７，１９９２；Ｗｅｅｋｓ Ｔ．ら，Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ
．，１０２：１０７７，１９９３；Ｂｅｃｋｅｒら，Ｐｌａｎｔ，Ｊ．５：２９
９，１９９４）及びアルフアルファ（Ｍａｓｏｕｄ，Ｓ．Ａ．ら，Ｔｒａｎｓｇ
ｅｎ．Ｒｅｓ．，５：３１３，１９９６）が挙げられる。当業者に自明の通り、
任意数の標的有用農作物から安定なトランスジェニック植物を生産するために多
数の形質転換技術を使用及び応用できる。

【０１１４】 目的遺伝子の存在と、本発明のプロモーター配列により付与される発現レベル
及び／又はプロフィルについて形質転換植物を分析する。形質転換植物の分析に
利用可能な多数の方法は当業者に自明である。種々の方法を使用して遺伝子発現
を試験し、導入遺伝子が予想通り組込まれ、正しく機能し、遺伝されているか否
かを調べる。本発明では、プロモーターが作動的に連携した遺伝子の発現レベル
を測定することによりプロモーターを評価することができる。リポーター遺伝子
を使用するトランジェントアッセイ法によりプロモーター機能の予備評価を行っ
てもよいが、安定な植物の分析からより明確なプロモーター評価が得られる。植
物分析法としてはサザンブロット又はノーザンブロット、ＰＣＲによるアプロー
チ、生化学分析、表現型スクリーニング法、圃場評価及び免疫診断アッセイが挙
げられるが、これらに限定されない。

【０１１５】 非限定的な例としてｃＤＮＡライブラリー調製、ゲノムライブラリー調製、配
列決定、配列分析、ＰＣＲ技術、ベクター構築、トランジェントアッセイ及び植
物形質転換法等の本発明の方法は当業者に周知であり、標準技術又はその変法を
使用して実施される。

【０１１６】 以下、実施例により本発明の好適態様を実証する。当業者に自明の通り、以下
の実施例に開示する技術は発明の実施に有効であるとして本発明者らが確認した
技術である。他方、個々の開示態様に多数の変更を加えることができ、発明の精
神と範囲から逸脱することなく同様の結果が得られることも本明細書の開示から
当業者に自明であり、従って、明細書又は添付図面に記載する全事項は例示であ
り、発明を限定するものではない。

【０１１７】 実施例 実施例１ 植物材料、ＤＮＡ単離及びライブラリー構築 多数の組織及び植物発育段階をトウモロコシライブラリーの調製に選択する。
組織選択と調製が組織サンプル毎に変動することは当業者に自明である。標的ラ
イブラリー条件は以下の通りである。

【０１１８】 植物生育条件。Ｍｅｔｒｏ Ｍｉｘ２００生育媒体を加えた２”〜３”ポット
で土中約３ｃｍの深さに種子を撒き、２〜３週間後に同一土壌を入れた大型の１
０”ポットに移植した。移植後、週に約３回ずつ濃度１５０ｐｐｍ ＮのＰｅｔ
ｅｒｓ１５−１６−１７肥料を移植から開花までの植物生活中２〜３回与える。
各ポットに合計約９００ｍｇのＦｅを加える。トウモロコシ苗は温室で１５時間
昼／９時間夜サイクルで生育させる。昼温度は８０°Ｆ、夜温度は７０°Ｆとす
る。１０００Ｗナトリウム灯で照明する。

【０１１９】 組織単離。トウモロコシ未成熟雄穂ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ０２
１）はＶ８植物発育段階の未成熟トウモロコシ（ＤＫ６０４，ＤＥＫＡＬＢ Ｇ
ｅｎｅｔｉｃｓ，Ｄｅｋａｌｂ Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，米国）雄穂から作製する。
雄穂は約２〜３ｃｍ長の未成熟雄穂とする。雄穂を採取して液体窒素で凍結し、
回収した組織をＲＮＡ調製まで−８０℃で保存する。

【０１２０】 トウモロコシ根ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ０１０）はＶ８植物発育
段階のトウモロコシ（ＤＫ６０４，ＤＥＫＡＬＢ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｄｅｋａ
ｌｂ Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，米国）根組織から作製する。根組織はトウモロコシ苗
が８葉段階のときに採取する。根系を苗から切断し、水で土壌を洗い流す。組織
を液体窒素で凍結し、回収した組織をＲＮＡ調製まで−８０℃で保存する。

【０１２１】 トウモロコシ葉ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ００４）はＶ６植物発育
段階のトウモロコシ（Ｂ７３×Ｍｏ１７，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ Ｆｏｕｎｄａｔｉ
ｏｎ Ｓｅｅｄｓ，Ｃｈａｍｐａｉｇｎ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，米国）全葉組織か
ら作製する。基本位置の旧葉とそれよりも上位の若葉を全て葉基から切断する。
葉をプールし、すぐに液体窒素で凍結し、粉砕する。回収した組織をＲＮＡ調製
まで−８０℃で保存する。

【０１２２】 トウモロコシ初根ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ００７）はトウモロコ
シ（ＤＫ６０４，ＤＥＫＡＬＢ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｄｅｋａｌｂ Ｉｌｌｉｎ
ｏｉｓ，米国）５日齢苗の初根組織から作製する。湿した濾紙を入れた蓋付きト
レーに種子を撒き、発芽まで（１日）暗所におく。発芽後、湿した濾紙を入れた
トレーを１５時間昼／９時間夜サイクルの温室に移し、苗が５日齢になるまで生
育させる。昼温度は８０°Ｆ、夜温度は７０°Ｆとする。苗が５日齢のときに組
織を採取する。この段階で初根（幼根）は種皮をから突き出た根鞘から突き出て
いる。約２〜３ｃｍ長の初根を切断し、液体窒素で凍結する。回収した組織をＲ
ＮＡ調製まで−８０℃で保存する。

【０１２３】 トウモロコシ初苗条ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ００８）は約５日齢
（初根ライブラリーについて記載したと同一条件）のトウモロコシ（ＤＫ６０４
，ＤＥＫＡＬＢ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｄｅｋａｌｂ Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，米国）
苗の初苗条（２〜３ｃｍ子葉鞘）から作製する。子葉鞘を苗の残りの部分から切
離し、すぐに液体窒素で凍結し、ＲＮＡ調製まで−８０℃で保存する。

【０１２４】 トウモロコシ未発育葉ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ０１１）はトウモ
ロコシ（ＤＫ６０４，ＤＥＫＡＬＢ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｄｅｋａｌｂ Ｉｌｌ
ｉｎｏｉｓ，米国）から作製する。トウモロコシ苗が６葉発育段階のときに組織
を採取する。Ｖ６トウモロコシ苗の頂葉基部の第２幼葉を葉基から切断し、すぐ
に液体窒素容器に移し、葉を粉砕する。回収した組織をＲＮＡ調製まで−８０℃
で保存する。

【０１２５】 トウモロコシ分裂組織ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ０１３）はトウモ
ロコシ（ＤＫ６０４，ＤＥＫＡＬＢ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｄｅｋａｌｂ Ｉｌｌ
ｉｎｏｉｓ，米国）から作製する。トウモロコシ苗は４葉段階とする。Ｖ４段階
トウモロコシ苗の頂端の葉は分裂組織原として知られている。この頂端分裂組織
原を切断し、すぐに液体窒素で凍結し、粉砕する。回収した組織をその後、ＲＮ
Ａ調製まで−８０℃で保存する。

【０１２６】 トウモロコシ葉鞘ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ０１６）はトウモロコ
シ（ＤＫ６０４，ＤＥＫＡＬＢ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｄｅｋａｌｂ Ｉｌｌｉｎ
ｏｉｓ，米国）から作製する。トウモロコシ苗がＶ８段階のときに葉鞘組織を採
取する。トウモロコシ苗がＶ８段階のときに苗の基部からの第５葉と第６葉は葉
身が完全に発育している。これらの葉の基部では小舌が分化し、葉身が葉鞘に結
合している。葉鞘を葉の基部から切離し、液体窒素で凍結し、粉砕する。回収し
た組織をＲＮＡ調製まで−８０℃で保存する。

【０１２７】 トウモロコシ稈（茎）ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ０１９）はトウモ
ロコシ（ＤＫ６０４，ＤＥＫＡＬＢ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｄｅｋａｌｂ Ｉｌｌ
ｉｎｏｉｓ，米国）から作製する。トウモロコシ苗がＶ８発育段階のときに基部
からの第５葉と第６葉は葉身が完全に発育している。基部からの第５葉と第６葉
の節間の領域が採取する茎領域である。葉を引抜き、葉鞘も茎から引きちぎる。
この茎組織は葉及び葉鞘組織を完全に除去してある。組織を液体窒素で凍結し、
ＲＮＡ調製まで−８０℃で保存する。

【０１２８】 トウモロコシ未成熟雄穂ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ００１）はトウ
モロコシ（Ｂ７３，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｓｅｅｄｓ，Ｃ
ｈａｍｐａｉｇｎ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓ，米国）から作製する。Ｖ６発育段階でト
ウモロコシ未成熟雄穂を採取する。２〜３ｃｍ長の雄穂を採取し、液体窒素で凍
結する。回収した組織をＲＮＡ調製まで−８０℃で保存する。

【０１２９】 トウモロコシ雌穂ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ０２３）はトウモロコ
シ（ＤＫ６０４，ＤＥＫＡＬＢ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｄｅｋａｌｂ Ｉｌｌｉｎ
ｏｉｓ，米国）から作製する。苗がＶ８段階のときに組織を採取する。回収する
雌穂の長さは約１０〜１５ｃｍとし、絹糸がやっと露出し始めた状態（約１イン
チ）である。絹糸の付いたまま雌穂を液体窒素で凍結し、組織をＲＮＡ調製まで
−８０℃で保存する。

【０１３０】 トウモロコシ軟白化苗ｃＤＮＡライブラリー（ＳＡＴＭＯＮ０２９）はトウモ
ロコシ（ＤＫ６０４，ＤＥＫＡＬＢ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ，Ｄｅｋａｌｂ Ｉｌｌ
ｉｎｏｉｓ，米国）から作製する。湿した濾紙を入れた蓋付きトレーに種子を撒
き、４日間暗所におく。昼温度は約８０°Ｆ、夜温度は約７０°Ｆとする。苗が
４日齢のときに組織を採取する。苗の全構造は細長い外観である。初根は根鞘か
ら突き出ており、約４〜５ｃｍ長である。二次側根も出現している。子葉鞘も種
皮から突き出ており、約４〜５ｃｍ長である。その後、苗を液体窒素で凍結し、
粉砕する。その後、回収した組織をＲＮＡ調製まで−８０℃で保存する。

【０１３１】 トウモロコシ内乳ｃＤＮＡライブラリー（受粉後２２日即ち２２−ＤＡＰ）（
ＳＡＴＭＯＮ０３６）はトウモロコシＲＸ６０１から作製する。生育条件は次の
通りである。トウモロコシ種子を１０％Ｃｌｏｒｏｘ溶液で１分間滅菌し、発芽
紙に巻き、０．５ｍＭ硫酸カルシウム中２日間３０℃で発芽させる。３”ポット
に入れた泥炭混合媒体に苗をポット当たり苗３本の割合で移植する。苗を温室で
生育させ、ポット２０個を高ＣＯ_２環境（〜１０００ｐｐｍＣＯ_２）におき、２
０個を約４５０ｐｐｍＣＯ_２下に生育させる。苗に手で灌水し、Ｐｅｔｅｒｓ
２０−２０−２０を軽く施肥する。播種後１０日に両雰囲気からの苗条を液体窒
素に入れ、手で軽くつぶす。根を蒸留水で濯いで土壌の大部分を洗い流し、液体
窒素で凍結する。組織をＲＮＡ調製まで−８０℃で保存する。

【０１３２】 ｃＤＮＡライブラリーの調製では、Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ（Ｇ
ａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ，Ｍａｒｙｌａｎｄ）から市販されているＴｒｉｚｏｌ
試薬をほぼ製造業者に推奨されているように使用してＲＮＡを精製する。ポリＡ
＋ＲＮＡ（ｍＲＮＡ）は磁気オリゴｄＴビーズをほぼ製造業者（Ｄｙｎａｂｅａ
ｄｓ，Ｄｙｎａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｌａｋｅ Ｓｕｃｃｅｓｓ，Ｎｅ
ｗ Ｙｏｒｋ）に推奨されているように使用して精製する。

【０１３３】 ｃＤＮＡライブラリーの構築は当分野で周知であり、多数のクローニングスト
ラテジーが存在する。多数のｃＤＮＡライブラリー構築キットが市販されている
。Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ（登録商標）Ｐｌａｓｍｉｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ
ｃＤＮＡ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ａｎｄ Ｐｌａｓｍｉｄ Ｃｌｏｎｉｎｇ
（Ｇｉｂｃｏ ＢＲＬ，Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｇａｉｔｈｅｒ
ｓｂｕｒｇ，ＭＤ）を製造業者に提案された条件に従って使用する。

【０１３４】 適当な選択抗生物質を加えたＬＢ寒天にｃＤＮＡライブラリーを撒き、個々の
コロニーを増殖させるために十分な時間３７℃でインキュベートする。選択抗生
物質を含む液体ＬＢを加えた９６穴マイクロタイタープレートの各ウェルに単コ
ロニーを各々加える。培養物の増殖を促進するように温和に振盪しながらプレー
トを約３７℃で一晩インキュベートする。製造業者（Ｑｉａｇｅｎ Ｉｎｃ．，
Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ，ＣＡ）に推奨されている条件でＱｉａｐｒｅｐ Ｐｌ
ａｓｍｉｄ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎキットを使用して各クローンからプラスミドＤ
ＮＡを抽出する。

【０１３５】 後期配列決定には鋳型プラスミドＤＮＡクローンを使用する。配列決定には、
ＡＢＩ ＰＲＩＳＭ ｄＲｈｏｄａｍｉｎｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ Ｃｙｃｌ
ｅ Ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ Ｒｅａｄｙ Ｒｅａｃｔｉｏｎ ＫｉｔとＡｍｐｌ
ｉＴａｑ（登録商標）ＤＮＡ Ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ，ＦＳを使用する（ＰＥ
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ，ＣＡ）。

【０１３６】 実施例２ プロモーター同定 各種トウモロコシ組織から調製したｃＤＮＡライブラリーに由来するＥＳＴ配
列のデータベースを使用して多重組織における作動的に連携したＤＮＡ配列の発
現のプロモーター候補を同定する。これらの配列は先に同定及び注釈付けされた
配列を含むＧｅｎＢａｎｋデータベースに対する照合配列としても使用し、ＢＬ
ＡＳＴプログラムを使用して相同領域を検索する。後続プロモーター単離に使用
する発現配列タグ（ＥＳＴ）の選択は個々のｃＤＮＡライブラリー又はｃＤＮＡ
ライブラリー集合のランダムサンプリングからの代表的ＥＳＴ中の１種以上の配
列の存在によって選択される。データベース中のＥＳＴ配列から目的標的組織に
おける転写産物の発現を調節する調節配列を同定するためには、サブセッティン
グ機能を実施し、葉、雌穂、稈、雄穂、分裂組織、根及び苗等の標的ライブラリ
ーに存在するＥＳＴを要求する。グリホセート耐性遺伝子の発現プロモーターに
は、栄養及び生殖耐性に適した５’調節配列を同定できるので、迅速に分裂する
生殖組織からのライブラリーを特に選択して検索する。選択した標的を電子ノー
ザン機能にかけ、所与ＥＳＴについてライブラリー中の推定組織発現プロフィル
と頻度レベルを表示する。所望発現プロフィルと頻度レベルをもつ標的ＥＳＴを
同定し、同定したＥＳＴ配列に基づいて遺伝子特異的プライマーを設計する。頻
度百分率は関連配列群のメンバーがＥＳＴの出自ライブラリーに出現する回数を
示す。選択されたＥＳＴを得るためには多数のパラメーターを選択することがで
き、配列分析と照合に利用可能なＥＳＴデータベースとコンピュータープログラ
ムによって異なる。配列番号５３〜７５のプロモーター又は５’調節配列では、
約０．０５〜０．５０の選択ライブラリー頻度百分率を使用する。

【０１３７】 表１は配列番号５４〜７５のプロモーター配列の後期単離に使用するＥＳＴの
バックグウンドクローンＩＤ（ＥＳＴ）情報、ライブラリーソース、及びＧｅｎ
Ｂａｎｋ識別子（ｇ）情報を示す。ｐ値カットオフ１０〜８によるＧｅｎＢａｎ
ｋ ＢＬＡＳＴ検索に基づき、クローンＩＤの配列アノテーションをリストする
。情報は新規配列が配列データベースに加わるにつれて変更する。ＥＳＴのアノ
テーションを以下にリストする（括弧内はアノテーション情報）。クローンＩＤ
７００３３３８１４（システインプロテイナーゼのトウモロコシｍＲＮＡ、クロ
ーンＣＣＰ、完全化合物）、クローンＩＤ７００８０６０２８（エノラーゼのト
ウモロコシｍＲＮＡ）、クローンＩＤ７００２１０５０６（ＵＤＰピロホスホリ
ラーゼのＨ．ｖｕｌｇａｒｅ ｍＲＮＡ）、クローンＩＤ７０００４３３６０（
トウモロコシピルビン酸、オルトリン酸ジキナーゼｍＲＮＡ、完全化合物）、ク
ローンＩＤ７０００９４７６９（細胞質ホスホグリセリン酸キナーゼのコムギｍ
ＲＮＡ）、クローンＩＤ７００１５００８２（Ｚ．ｍａｙｓ株Ｂ７３ β−Ｄ−
グルコシダーゼｍＲＮＡ、クロロプラストタンパク質をコードする核遺伝子、完
全化合物）、クローンＩＤ７０００９４７２１（細胞質ホスホグリセリン酸キナ
ーゼのコムギｍＲＮＡ）、クローンＩＤ７００１６４３４７（Ｚ．ｍａｙｓ Ｗ
−２２ヒストンＨ２Ａ ｍＲＮＡ、完全化合物）、２種クローン（配列番号５３
と約２．０ｋｂの付加配列を含む配列番号５４）、クローンＩＤ７００１５４４
４３（Ｚ．ｍａｙｓ伸長因子１−α）、クローンＩＤ７０００１７１９６（シク
ロフィリンのＺ．ｍａｙｓ遺伝子）、クローンＩＤ７００３４２３６４（翻訳開
始因子５ＡのＺ．ｍａｙｓ ｍＲＮＡ）、クローンＩＤ７００３４２５８０（Ｄ
ＮＡ結合タンパク質のＺ．ｍａｙｓ ＭＮＢ１ｂ ｍＲＮＡ）、クローンＩＤ７
００３４２７４６（Ｚ．ｍａｙｓリボソームタンパク質Ｓ８ ｍＲＮＡ、完全化
合物）、クローンＩＤ７００１６４２０５（Ｚ．ｍａｙｓ ＤｎａＪ関連タンパ
ク質ＺＭＤＪ１（ｍｄＪ１）遺伝子、完全化合物）、クローンＩＤ７００３４３
４８５（Ｓｏｒｇｈｕｍ ｂｉｃｏｌｏｒ熱ショックタンパク質７０コグネイト
（ｈｓｃ７０）ｍＲＮＡ、部分化合物）、クローンＩＤ７００３４５５５７（Ｚ
．ｍａｙｓユビキチン結合酵素（ＵＢＣ）ｍＲＮＡ、完全化合物）、クローンＩ
Ｄ７００３４５８１９（Ｚ．ｍａｙｓスーパーオキシドジスムターゼ４Ａ（ｓｏ
ｄ４Ａ）遺伝子、完全化合物）、クローンＩＤ７００３４５７０４（Ｖ．ｆａｂ
ａグアニンヌクレオチド調節タンパク質ｍＲＮＡ、完全化合物）。

【０１３８】

【表１】

【０１３９】 実施例３ ゲノムライブラリー構築、ＰＣＲ増幅及びプロモーター単離 ゲノムライブラリーには、Ａｕｓｕｂｅｌら，１９９２のＣｓＣｌ精製プロト
コール、ＣＴＡＢ精製法（ＲｏｇｅｒｓとＢｅｎｄｉｃｈ，Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌ
．Ｂｉｏｌ．，５：６９，１９８８）又は植物ＤＮＡの抽出に適した同様のＤＮ
Ａ抽出法により（トウモロコシハイブリッドＦｒ２７×ＦｒＭｏ１７から）トウ
モロコシＤＮＡを単離する。試薬は市販品である（例えばＳｉｇｍａ Ｃｈｅｍ
ｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ参照）。ライブラリーは製造業者の
指示に従って調製する（ＣＬＯＮＴＥＣＨ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ
．，Ｐａｌｏ ＡＬｔｏ，ＣＡの商標であるＧＥＮＯＭＥ ＷＡＬＫＥＲ）。別
反応で、以下の平滑末端エンドヌクレアーゼ：ＥｃｏＲＶ、ＳｃａＩ、ＤｒａＩ
、ＰｖｕＩＩ又はＳｔｕＩ（ＣＬＯＮＴＥＣＨ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉ
ｎｃ．，Ｐａｌｏ ＡＬｔｏ，ＣＡ）を使用してゲノムＤＮＡを３７℃で一晩制
限酵素消化する。反応混合物をフェノール：クロロホルム抽出し、エタノール沈
殿させ、Ｔｒｉｓ−ＥＤＴＡバッファーに再懸濁する。次に、精製平滑末端ゲノ
ムＤＮＡフラグメントを製造業者のプロトコールに従ってＧｅｎｏｍｅＷａｌｋ
ｅｒ（登録商標）アダプターに連結する。ＧｅｎｏｍｅＷａｌｋｅｒ（登録商標
）サブライブラリーを分取し、−２０℃で保存する。

【０１４０】 遺伝子特異的プライマー１（ＧＳＰ１）とアダプター配列にアニールするプラ
イマーであるアダプタープライマー１（ＡＰ１）配列番号１を使用して（上記）
ＧｅｎｏｍｅＷａｌｋｅｒ（登録商標）アダプターに連結したゲノムＤＮＡを第
１回ＰＣＲ増幅する。第１ＰＣＲ反応の希釈（１：５０）アリコートを入力ＤＮ
Ａとして使用し、遺伝子特異的プライマー２（ＧＳＰ２）とアダプタープライマ
ー２（ＡＰ２）配列番号２又はアダプタープライマー３（ＡＰ３）配列番号３を
使用してｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ増幅する。ＧｅｎｏｍｅＷａｌｋｅｒ（登録商標
）一次プライマー（ＡＰ１）とｎｅｓｔｅｄプライマー（ＡＰ３）のアニール温
度は夫々５９℃及び７１℃とする。一般に、遺伝子特異的プライマーは次の特徴
をもつように設計する。２６〜３０ヌクレオチド長、ＧＣ濃度４０〜６０％、遺
伝子特異的プライマーの大半の温度６０℃代後半又は約７０℃。Ｔａｑポリメラ
ーゼはＰｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ（Ｂｒａｎｃｈｂｕｒ
ｙ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ）から市販されているＡｍｐｌｉｔａｑ Ｇｏｌｄ（
登録商標）を使用する。ＰＣＲ実験を実施するために多数の温度サイクリング装
置と試薬キットが市販されており、例えば、ＰＥ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ（Ｆｏ
ｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ，ＣＡ）、Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ（Ｌａ Ｊｏｌｌａ，ＣＡ
）及びＭＪ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｃ．（Ｗａｔｅｒｔｏｗｎ，ＭＡ）から市
販されているものが挙げられる。一次ＰＣＲ反応後、アガロースゲル分析用アリ
コート（１０〜１５μｌ）を分取する。各未知配列の単離には５種のサブゲノム
ライブラリーと陰性対照（ＤＮＡなし）から増幅する必要があった。

【０１４１】 一般に使用されているＰＣＲ成分及び条件を以下に要約する。

【０１４２】

【表２】

【０１４３】

【表３】

【０１４４】 ポリメラーゼ、サイクル条件及び反応成分濃度の選択を含むＰＣＲ条件の変形
は当業者に自明である。上記手順の他の変法としてはＥｘｐａｎｄ Ｈｉｇｈ
Ｆｉｄｅｌｉｔｙポリメラーゼ（Ｂｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｍａｎｎｈｅｉｍ，Ｉ
ｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ，ＩＮ）、Ｔａｑポリメラーゼ（Ｐｒｏｍｅｇａ Ｃｏ
ｒｐ．，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）の使用が挙げられ、多少の温度変更を以下に要
約する。

【０１４５】 変法１：ポリメラーゼ（Ｅｘｐａｎｄ Ｈｉｇｈ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ，Ｂｏｅ
ｈｒｉｎｇｅｒ Ｍａｎｎｈｅｉｍ，ＩＮ） 一次ＰＣＲ反応 ステップ１ ９５℃ ２分間 ステップ２ ９４℃ ２秒間 ステップ３ ７２℃ ３分間 ステップ４ ステップ２及び３を７回反復 ステップ５ ９４℃ ２秒間 ステップ６ ６８℃ ３分間 ステップ７ ステップ５及び６を３６回反復。 二次ＰＣＲ反応 ステップ１、ステップ２、ステップ３（一次ＰＣＲ反応と同じ） ステップ４ ステップ２及び３を５回反復 ステップ５及びステップ６（一次ＰＣＲ反応と同じ） ステップ７ ステップ５及び６を２４回反復。

【０１４６】 変法２：ポリメラーゼ（ＡｍｐｌｉＴａｑ Ｇｏｌｄ（登録商標），Ｐｅｒｋ
ｉｎ Ｅｌｍｅｒ，Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ，ＣＡ） 一次ＰＣＲ反応 ステップ１ ９５℃ １０分間 ステップ２ ９４℃ ２秒間 ステップ３ ７２℃ ３分間 ステップ４ ステップ２及び３を７回反復 ステップ５ ９４℃ ２秒間 ステップ６ ６８℃ ３分間 ステップ７ ステップ５及び６を３６回反復。

【０１４７】 変法３：ポリメラーゼ酵素をＴａｑ（Ｐｒｏｍｅｇａ Ｃｏｒｐ．，Ｍａｄｉ
ｓｏｎ，ＷＩ）とし、ステップ１を２分間とする以外は変法２と同一サイクル条
件。

【０１４８】 変法４：ポリメラーゼ酵素をＡｃｃｕＴａｑ（Ｓｉｇｍａ，Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ
，ＭＯ）とし、変法３と同一サイクル条件。

【０１４９】 変法５：ポリメラーゼをＥｘｐａｎｄ Ｈｉｇｈ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ（ＢＭと
する。）

【０１５０】

【表４】

【０１５１】 変法５：ＰＣＲサイクル条件： ステップ１ ９４℃ １分間 ステップ２ ９４℃ ２秒間 ステップ３ ７０℃ ３分間 ステップ４ ステップ２を更に５サイクル反復 ステップ５ ９４℃ ２秒間 ステップ６ ６８℃ ３分間 ステップ７ ステップ５を更に３４サイクル反復 ステップ８ ６８℃ １０分間 ステップ９ １０℃維持。

【０１５２】 変法６：ＰＣＲ条件 ステップ１ ９５℃ ２分間 ステップ２ ９４℃ ３０秒間 ステップ３ ６５℃ ３０秒間、各サイクル１℃下げながら１４サイクル ステップ４ ７２℃ ３分間 ステップ５ ２〜４を１４回反復 ステップ６ ５０℃ ステップ７ ７２℃ ステップ８ ６〜７を１５回反復。

【０１５３】 配列番号５３（クローンＩＤ＃７００１６４３４７）のプロモーター配列の単
離には変法５を使用する。配列番号１とＧＳＰ１配列番号６を一次ＰＣＲ反応で
併用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号２とＧＳＰ２配列番号７を
二次ＰＣＲ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１５４】 配列番号５４（クローンＩＤ＃７００１６４３４７に２ｋｂの５’配列を付加
）のプロモーター配列の単離には変法５を使用する。配列番号１とＧＳＰ１配列
番号６を一次ＰＣＲ反応で併用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号
２とＧＳＰ２配列番号７を二次ＰＣＲ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１５５】 配列番号５５（クローンＩＤ＃７００１５４４４３）のプロモーター配列の単
離には変法５を使用する。配列番号１とＧＳＰ１配列番号８を一次ＰＣＲ反応で
併用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号２とＧＳＰ２配列番号９を
二次ＰＣＲ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１５６】 配列番号５６（クローンＩＤ＃７０００１７１９６）のプロモーター配列の単
離には変法５を使用する。配列番号１とＧＳＰ１配列番号１０を一次ＰＣＲ反応
で併用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号２とＧＳＰ２配列番号１
１を二次ＰＣＲ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１５７】 配列番号６２（クローンＩＤ＃７００３３３８１４）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ法１を使用する。配列番号１とＧＳＰ１配列番号２２を一次ＰＣＲ
反応で併用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号２とＧＳＰ２配列番
号２３を二次ＰＣＲ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１５８】 配列番号５９（クローンＩＤ＃７０００４３３６０）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ法１を使用する。配列番号１とＧＳＰ１配列番号１６を一次ＰＣＲ
反応で併用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号２とＧＳＰ２配列番
号１７を二次ＰＣＲ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１５９】 配列番号６０（クローンＩＤ＃７０００９４７６９）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ法１を使用する。配列番号１とＧＳＰ１配列番号１８を一次ＰＣＲ
反応で併用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号２とＧＳＰ２配列番
号１９を二次ＰＣＲ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１６０】 配列番号６１（クローンＩＤ＃７００２１０５０６）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ法１を使用する。配列番号１とＧＳＰ１配列番号２０を一次ＰＣＲ
反応で併用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号２とＧＳＰ２配列番
号２１を二次ＰＣＲ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１６１】 配列番号５７（クローンＩＤ＃７０００４６０４７）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ法１を使用する。配列番号１とＧＳＰ１配列番号１２を一次ＰＣＲ
反応で併用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号２とＧＳＰ２配列番
号１３を二次ＰＣＲ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１６２】 配列番号５８（クローンＩＤ＃７００８０６０２８）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ法１を使用する。配列番号１と配列番号１４を一次ＰＣＲ反応で併
用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号２と配列番号１５を二次ＰＣ
Ｒ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１６３】 配列番号６３（クローンＩＤ＃７００１５００８２）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ法１を使用する。配列番号１とＧＳＰ１配列番号２４を一次ＰＣＲ
反応で併用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号２とＧＳＰ２配列番
号２５を二次ＰＣＲ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１６４】 配列番号６４（クローンＩＤ＃７００９４７２１）のプロモーター配列の単離
にはＰＣＲ法１を使用する。配列番号１とＧＳＰ１配列番号２６を一次ＰＣＲ反
応で併用する。ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ反応には、配列番号２とＧＳＰ２配列番号
２７を二次ＰＣＲ反応で併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１６５】 配列番号６５（クローンＩＤ＃７００３４２３６４）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ変法１による一次ＰＣＲ反応でＧＳＰ１プライマー配列番号２８と
配列番号１を併用する。二次ＰＣＲ反応にはｎｅｓｔｅｄプライマー配列番号２
とＧＳＰ２プライマー配列番号２９を併用し、ＰＣＲ産物を単離し、ｐＧＥＭ−
Ｔ ｅａｓｙベクター（Ｐｒｏｍｅｇａ，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）にクローニン
グし、大腸菌ＨＢ１０１に形質転換する。プロモーターの３’末端にＳｔｕＩ制
限部位、５’末端にＨｉｎｄＩＩＩ部位を導入するために、配列番号３とＧＳＰ
プライマー配列番号３０で方法６を使用するＰＣＲ反応でｐＧＥＭ−Ｔプロモー
タークローンを鋳型として使用する。

【０１６６】 配列番号６６（クローンＩＤ＃７００３４２７４６）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ変法１による一次ＰＣＲ反応でＧＳＰ１配列番号３１と配列番号１
を併用する。二次ＰＣＲ反応にはｎｅｓｔｅｄプライマー配列番号２とＧＳＰ２
配列番号３２を併用し、ＰＣＲ産物を単離する（ＤｒａＩ消化ゲノムライブラリ
ーを使用して〜１．２ｋｂＰＣＲ産物）。プロモーターの３’末端にＳｔｕＩ部
位、５’末端にＨｉｎｄＩＩＩ部位を導入するために、アダプタープライマー配
列番号３とＧＳＰプライマー配列番号３３で方法６を使用するＰＣＲ反応でプロ
モータークローンを鋳型として使用する。ＰＣＲ産物を単離し、ｐＧＥＭ−Ｔ
ｅａｓｙ（Ｐｒｏｍｅｇａ Ｃｏｒｐ．，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）にクローニン
グする。

【０１６７】 配列番号６７（クローンＩＤ＃７００３４２６４９）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ変法２による一次ＰＣＲ反応でＧＳＰ１配列番号３４と配列番号１
を併用する。二次ＰＣＲ反応にはｎｅｓｔｅｄプライマー配列番号２とＧＳＰ２
配列番号３５を併用し、ＰＣＲ産物を単離する。プロモーターの３’末端にＳｔ
ｕＩ部位、５’末端にＨｉｎｄＩＩＩ部位を導入するために、アダプタープライ
マー配列番号３とＧＳＰプライマー配列番号３３で方法６を使用するＰＣＲ反応
でプロモータークローンを鋳型として使用する。

【０１６８】 配列番号６８（クローンＩＤ＃７００１６４２０５）の単離にはＰＣＲ変法３
による一次ＰＣＲ反応でＧＳＰ１配列番号３７と配列番号１を併用する。二次Ｐ
ＣＲ反応にはｎｅｓｔｅｄプライマー配列番号３とＧＳＰ２プライマー配列番号
３８を併用し、ＰＣＲ産物を単離し（ＳｔｕＩ消化ゲノムライブラリーを使用し
て〜０．５ｋｂＰＣＲ産物）、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙ（Ｐｒｏｍｅｇａ Ｃｏ
ｒｐ．，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）にクローニングする。

【０１６９】 配列番号６９（クローンＩＤ＃７００３４３４８５）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ変法３による一次ＰＣＲ反応でＧＳＰ１配列番号３９と配列番号１
を併用する。二次ＰＣＲ反応にはｎｅｓｔｅｄプライマー配列番号３とＧＳＰ２
配列番号４０を併用し、ＰＣＲ産物を単離し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙ（Ｐｒｏ
ｍｅｇａ Ｃｏｒｐ．，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）にクローニングする。

【０１７０】 配列番号７０（クローンＩＤ＃７００３４５５５７）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ変法３による一次ＰＣＲ反応でＧＳＰ１配列番号４１と配列番号１
を併用する。二次ＰＣＲ反応にはｎｅｓｔｅｄプライマー配列番号３とＧＳＰ２
配列番号４２を併用し、ＰＣＲ産物を単離する。

【０１７１】 配列番号７１（クローンＩＤ＃７００３４５８１９）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ変法３による一次ＰＣＲ反応でＧＳＰ１配列番号４３と配列番号１
を併用する。二次ＰＣＲ反応にはｎｅｓｔｅｄプライマー配列番号３とＧＳＰ２
配列番号４４を併用し、ＥｃｏＲＶ消化ライブラリーを使用してＰＣＲ産物を単
離する。

【０１７２】 配列番号７２（クローンＩＤ＃７００３４２５８０）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ変法４による一次ＰＣＲ反応でＧＳＰ１配列番号４５と配列番号１
を併用する。二次ＰＣＲ反応にはｎｅｓｔｅｄプライマー配列番号３とＧＳＰ２
配列番号４６を併用する。ＳｃａＩ消化ゲノムライブラリーを使用して〜２．２
ｋｂＰＣＲ産物を単離する。

【０１７３】 配列番号７３（クローンＩＤ＃７００３４２９７６）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ変法４によりＧＳＰ１配列番号４７と配列番号１を併用する。二次
ＰＣＲ反応にはｎｅｓｔｅｄプライマー配列番号３とＧＳＰ２配列番号４８を併
用する。ＳｃａＩ消化ゲノムライブラリーを使用して〜４．０ｋｂＰＣＲ産物を
単離する。

【０１７４】 配列番号７４（クローンＩＤ＃７００３４５７０４）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ変法４による一次ＰＣＲ反応でＧＳＰ１配列番号４９と配列番号１
を併用する。二次ＰＣＲ反応にはｎｅｓｔｅｄプライマー配列番号３とＧＳＰ２
配列番号５０を併用する。ＥｃｏＲＶ消化ゲノムライブラリーを使用して〜１．
３ｋｂＰＣＲ産物を単離する。

【０１７５】 配列番号７５（クローンＩＤ＃７００３５０６３８）のプロモーター配列の単
離にはＰＣＲ変法４による一次ＰＣＲ反応でＧＳＰ１配列番号５１と配列番号１
を併用する。二次ＰＣＲ反応にはｎｅｓｔｅｄプライマー配列番号３とＧＳＰ２
配列番号５２を併用する。ＳｔｕＩ消化ゲノムライブラリーを使用して〜１．０
ｋｂＰＣＲ産物を単離する（ＰＣＲ法４）。

【０１７６】 実施例４ プロモーター単離及びクローニング 上記ｎｅｓｔｅｄ−ＰＣＲ増幅により得られたＤＮＡフラグメントを単離し、
ゲル精製する。二次ＰＣＲの４０μｌアリコートをアガロースゲルで精製する。
ＢＩＯ１０１ Ｇｅｎｅｃｌｅａｎ ＩＩ Ｋｉｔ（Ｍｉｄｗｅｓｔ Ｓｃｉｅ
ｎｔｉｆｉｃ，Ｖａｌｌｅｙ Ｐａｒｋ，ＭＯ）を製造業者に提案される条件に
従って使用し、二次ＰＣＲ産物のＤＮＡフラグメントをアガロースゲルから精製
する。精製ＤＮＡを製造業者に推奨される条件に従ってｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙ
ベクター（ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙ Ｖｅｃｔｏｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉ，Ｐｒｏ
ｍｅｇａ Ｃｏｒｐ．，Ｍａｄｉｓｏｎ，ＷＩ）に連結する。連結反応のアリコ
ートをＤＨ１０Ｂ等の適当な大腸菌宿主に形質転換し、細胞を選択培地（ＤＨ１
０Ｂでは１００μｇ／ｍｌカルベニシリン）に撒く。細菌形質転換細胞を選択し
、液体培地で増殖させ、Ｑｉａｐｒｅｐ Ｓｐｉｎ Ｍｉｃｒｏｐｒｅｐ Ｋｉ
ｔ（Ｑｉａｇｅｎ Ｃｏｒｐ．，Ｖａｌｅｎｃｉａ，ＣＡ）等の市販キットを使
用してプラスミドＤＮＡを単離する。配列番号４（Ｍ１３フォワードプライマー
）及び配列番号５（Ｍ１３リバースプライマー）に示すＭ１３フォワード及びリ
バースプライマーを使用して両方向に色素ターミネーター法を使用し、制限酵素
分析に基づいて予想インサート寸法を含む精製プラスミドを配列決定する。制限
酵素は多数の製造業者から市販されている（例えばＢｏｅｈｒｉｎｇｅｒ Ｍａ
ｎｎｈｅｉｍ（Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ，ＩＮ）参照）。プロモーター配列を
含む５’フランキング領域を決定し、配列番号５３〜７５に示す。適当なベクタ
ーにクローニングするための制限部位の操作は一般に当業者に公知の標準分子生
物学技術を使用して方法６に要約したＰＣＲ法を使用する。

【０１７７】 実施例５ プロモーター活性の植物細胞分析 植物細胞発現のために、図１に示すようなｐＭＯＮ１９４６９等の発現ベクタ
ーにプロモーターフラグメントをクローニングする。プラスミドｐＭＯＮ１９４
６９は以下の遺伝子成分から構成される発現ベクターである。Ｐ−ＣａＭＶ．３
５Ｓ：ｅｎは−９０〜−３００領域を二重に含むカリフラワーモザイクウイルス
からの３５Ｓ ＲＮＡのプロモーターであり、Ｉ−Ｚｍ．Ｈｓｐ７０は参考資料
としてその開示内容全体を本明細書の一部とする米国特許第５，５９３，８７４
号及び参考資料としてその開示内容全体を本明細書の一部とする米国特許第５，
８５９，３４７号に記載されているようなトウモロコシ熱ショックタンパク質の
イントロンであり、Ｅｃ．ＧＵＳ：１（ＧＵＳ：１）はβ−グルクロニダーゼの
コーディング領域であり、Ｔ−ＡＧＲＴＵ．ｎｏｓはＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕ
ｍ ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓから抽出したノパリンシンターゼ遺伝子からの終結
シグナルであり、ｏｒｉ−Ｍ１３とｏｒｉ−ｐＵＣは複製起点であり、ＡＭＰは
アンピシリン選択の調節領域である。標的プロモーターのＡＵＧが同定されてい
るならば、フラグメントをＰ−ＣａＭＶ．３５Ｓ：ｅｎ遺伝子エレメントの代り
にｐＭＯＮ１９４６９にクローニングする。ＡＵＧが同定されていないならば、
β−グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）（Ｊｅｆｆｅｒｓｏｎら，ＥＭＢＯ Ｊ．，６
：３９０１，１９８７）又はＰａｎｇら，Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ．１１２
：８９３（１９９６）に記載されているようなグリーン蛍光タンパク質（ＧＦＰ
）等のリポーターと翻訳融合できるように改変した発現ベクターにプロモーター
フラグメントをクローニングする。ｐＭＯＮ２５４５５（図５）はＡｃｔ１遺伝
子からのコメアクチンプロモーターと、ＧＵＳ：１コーディング領域と、Ｔ−Ａ
ＧＲＴＵ．ｎｏｓターミネーターから構成される基本発現ベクターである。種々
の発現エレメントを含む他の基本発現ベクターとしてはｐＭＯＮ４２４１０（図
３）、ｐＭＯＮ４２４１１（図４）、及びｐＭＯＮ４６１２４（図６）が挙げら
れるが、これらに限定されない。本発明のプロモーターＤＮＡフラグメントを基
本発現ベクターのプロモーターエレメントに置換すると、ＤＮＡフラグメントの
プロモーター活性を測定することができる。

【０１７８】 分子生物学の当業者に周知の適切な条件下で制限酵素消化とフラグメントのＤ
ＮＡリガーゼ処理によりＧＵＳを含む基本発現構築物にクローン番号７００３４
２７４６（配列番号６６）、７００３４２３６４（配列番号６５）、７００３５
０６３８（配列番号７５）、７００１６４２０５（配列番号６８）、７００３４
３４８５（配列番号６９）、７００３４５５５７（配列番号７０）、７００３４
５８１９（配列番号７１）、７００３４４２５８０（配列番号７２）、７００３
４２９７６（配列番号７３）、７００３４５７０４（配列番号７４）のプロモー
ターＤＮＡフラグメントをクローニングする。得られた発現カセットの精製プラ
スミドＤＮＡのＧＵＳ活性をトウモロコシプロトプラストエレクトロポレーショ
ンアッセイで試験する。多数のアッセイが利用可能であり、当業者に公知である
。リポーター遺伝子に作動的に連携したプロモーター等の調節エレクトロポレー
ションの活性を評価するにはプロトプラスト系におけるリポーター遺伝子の分析
を使用することができる。葉プロトプラスト単離及びエレクトロポレーションプ
ロトコールはほぼＳｈｅｅｎ（Ｐｌａｎｔ Ｃｅｌｌ ３：２２５−２４５，１
９９１）に記載されて通りであるが、次のように変更する。種子はＩｌｌｉｎｏ
ｉｓ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｓｅｅｄｓ製品ＦＲ２７ＲＨＭ Ｘ ＦＲＭｏｌ
７ＲＨＭを使用する。種子は９５％エタノールで２分間表面滅菌し、滅菌水で２
回濯ぎ、Ｔｗｅｅｎ−２０を２滴加えた５０％漂白剤（Ｃｌｏｒｏｘ）に３０分
間浸漬し、滅菌水で３回濯いだ後、ベンレイト／キャプタン溶液に５分間浸漬し
て菌増殖を防ぐ。１／２ＭＳ培地（２．２ｇ／Ｌ ＭＳ塩類、０．２５％ゲルラ
イト）１００ｍｌを加えた植物トレーでトレー当たり種子７個の割合で種子を発
芽させる。種子は１６／８時間昼／夜の光周期で２６℃で５日間、２８℃の暗所
で７日間生育させる。Ｆｅａｔｈｅｒ ｎｏ．１１外科用ブレードを使用して各
苗から第２葉を縦方向にスライスする。消化時間は２６℃の明所で２時間１０分
とする。消化後、植物を２０秒ずつ８０〜１００ｒｐｍで２回撹拌し、プロトプ
ラスト／酵素溶液を１９０μｍ組織コレクターでピペッティングする。ヘマサイ
トメーターを使用し、無傷で円形のプロトプラストのみを計数する。目的ベクタ
ーを含むＤＮＡ１０〜５０μｇ／キュベットを加える。エレクトロポレーション
の最終プロトプラスト密度は３×１０^６個／ｍｌ〜４．５×１０^６個／ｍｌとす
る。エレクトロポレーションは１２５μファラデーキャパシタンスと２６０ボル
トで０．４ｃｍギャップ及び最大容量０．８ｍｌとし、Ｂｉｏ−ｒａｄ Ｇｅｎ
ｅパルサーキュベット（Ｂｉｏ／Ｒａｄ Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，ＣＡ）を使用して
明所で実施する。エレクトロポレーションバッファーに再懸濁後にプロトプラス
トを氷上でインキュベートし、エレクトロポレーション後１０分までキュベット
に入れたまま氷上に保持する。プロトプラストを１０分間室温に維持した後、プ
ロトプラスト増殖培地７ｍｌを加える。プロトプラスト培地は文献に記載されて
いる（Ｆｒｏｍｍら，Ｍｅｔｈｏｄｓ ｉｎ Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ １５３，
３５１−３６６，１９８７）。培養プレートに増殖培地と１．５％ＳｅａＰｌａ
ｑｕｅアガロース（ＦＭＣ ＢｉｏＰｒｏｄｕｃｔｓ，Ｒｏｃｋｌａｎｄ，ＭＥ
）を重層し、プロトプラスト損失を防ぐ。サンプルはアッセイのために回収する
まで（一般にエレクトロポレーション後１８〜２２時間）２６℃の明所で１６／
８昼夜サイクルで培養する。サンプルをペトリ皿から１５ｍｌ遠心管にピペッテ
ィングし、８００〜１０００ｒｐｍで遠心分離により回収する。上清を除去し、
目的遺伝子についてサンプルをすぐにアッセイする。サンプルを更に後期分析に
備えて凍結してもよい。

【０１７９】 基本発現ベクターｐＭＯＮ２５４５５（Ｐ−Ｏｓ．Ａｃｔ１／ＧＵＳ／ＡＧＲ
ＴＵ．ｎｏｓ）をトウモロコシプロトプラストにエレクトロポレーションにより
導入した場合に観察される活性の百分率として本発明のＤＮＡプロモーターによ
るＧＵＳの発現を測定する（表２）。ＭＵＧアッセイによりトランスジェニック
植物細胞におけるＧＵＳ発現を定量分析した。各サンプルから全タンパク質を抽
出した。ＭＵＧアッセイではＧＵＳ抽出バッファー５００μｌを組織に加え、組
織を１．５ｍｌエッペンドルフチューブでテフロン（登録商標）乳棒で粉砕し、
１０ＫＲＰＭで５分間４℃で遠心分離した（Ｂｅｃｋｍａｎ ＧＳ−１５Ｒ）。
上清４００μｌを別の９６深穴プレートに移した。抽出液をドライアイスで凍結
し、使用時まで−８０℃で保存した。ＭＵＧアッセイは３１．２ｐｍｏｌ〜２０
００ｐｍｏｌの４−メチルウンベリフェロン（Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｃｏ Ｍ１３８１）の連続希釈液で標準活性曲線を作成することにより行った。
バックグラウンドを差引くために植物を予め読取った後に各抽出液５μｌを平底
９６穴プレート（Ｆａｌｃｏｎ３８７２）２組に加えた。ＧＵＳアッセイ溶液（
０．１Ｍ ＫＰＯ_４ ｐＨ７．８，１．０ｍＭ ＥＤＴＡ，５％グリセロール，
１０．０ｍＭ ＤＴＴ，２ｍＭ ４−メチルウンベリフェリルグルクロニドＦｌ
ｕｋａ６９６０２）２００μｌを各ウェルに加え、ピペッティングによりサンプ
ルと混合した。励起−３５５／発光−４６０のフィルター対を使用して３７℃で
プレートをＦ−ｍａｘ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ）で動的に読取っ
た。典型的な読取りは３分間隔で２１回読取り、１時間続ける。各サンプルのＭ
ＵＧ結果とタンパク質結果に基づいてＧＵＳ活性（ｐｍｏｌ／分／μｇタンパク
質）を計算した。Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ａｓｓａｙキットを使用し
て全タンパク質を定量した。ＢＳＡタンパク質の０．０５ｍｇ／ｍｌ〜０．５ｍ
ｇ／ｍｌ連続希釈液を標準曲線に使用した。抽出液１．５μｌを平底９６穴プレ
ート（Ｆａｌｃｏｎ）２組に加えた。希釈色素試薬２００μｌを加え、サンプル
と混合した。室温で５分間インキュベーション後に５９５ｎｍの吸光度をＳｐｅ
ｃｔｒｏｍａｘ ２５０（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ）で室温で測定
した。

【０１８０】 ３種の実験（１、２及び３）を各々２回ずつ実施し、表２に示すような１０種
のプロモーター配列の発現をアッセイした。この分析の結果、コメアクチン１プ
ロモーター配列から観察される以上の発現を示す４種のプロモーター配列が同定
され、これらの発現カセットはｐＭＯＮ４３７１６（図９）、ｐＭＯＮ４３７２
２（図１２）、ｐＭＯＮ４３７３４（Ｐ−Ｚｍ，７００３４２９７６／Ｉ−Ｏｓ
．Ａｃｔ１／ＧＵＳ／Ｔ−Ｔａ．Ｈｓｐ１７）及びｐＭＯＮ４３７３６（Ｐ−Ｚ
ｍ．７００３４５７０４／Ｉ−Ｏｓ．Ａｃｔ１／ＧＵＳ／Ｔ−Ｔａ．Ｈｓｐ１７
）に含まれる。

【０１８１】

【表５】

【０１８２】 実施例６ 本発明のＤＮＡプロモーター配列を含む植物発現ベクターによるコムギの形質
転換 ＧＵＳ：１リポーターコーディング配列を発現する本発明のＤＮＡプロモータ
ー配列を含むＤＮＡベクターでコムギ細胞を形質転換する。ｐＭＯＮ４３６４４
（クローンＩＤ＃７００１５４４４３）（図７）、ｐＭＯＮ４３７３８（クロー
ンＩＤ＃７００３４２３６４）（図１０）及びｐＭＯＮ４３７３９（クローンＩ
Ｄ＃７００３４３４８５）（図１３）はトランスジェニックコムギ植物の葉、子
房及び葯でＧＵＳ遺伝子を発現する。トランスジェニックコムギ植物にグリホセ
ート耐性を付与するためにグリホセートＥＰＳＰＳ酵素のＡＧＲＴＵ．ａｒｏＡ
：ＣＰ４（ＣＰ４）コーディング配列を発現する本発明のＤＮＡプロモーター配
列でコムギ植物を形質転換する。ＣＰ４ ＥＰＳＰＳコーディング配列の発現を
誘導するＰ−Ｚｍ．７００３４３４８５プロモーターとＣＰ４ ＥＰＳＰＳコー
ディング配列の付加コピーの発現を誘導するＰ−ＣａＭＶ．３５Ｓプロモーター
をもつ二重発現カセットベクターであるｐＭＯＮ４５３６０（Ｐ−Ｚｍ．７００
３４３４８５／Ｉ−Ｏｓ．Ａｃｔ／ＣＰ４／Ｔａ．ｈｓｐ１７：：Ｐ−ＣａＭＶ
．３５Ｓ／Ｚｍ．Ｈｓｐ７０／ＣＰ４／Ｔ−ＡＧＲＴＵ．ｎｏｓ）（図１４）、
ＣＰ４ ＥＰＳＰＳコーディング配列の発現を誘導するＰ−Ｚｍ．７００１５４
４３プロモーターとＣＰ４ ＥＰＳＰＳコーディング配列の付加コピーの発現を
誘導するＰ−ＣａＭＶ．３５Ｓプロモーターをもつ二重発現カセットベクターで
あるｐＭＯＮ４５３６１（Ｐ−Ｚｍ．７００１５４４４３／Ｔａ．ＣＡＢ／Ｉ−
Ｏｓ．Ａｃｔ／ＣＰ４／Ｔａ．Ｈｓｐ１７：：Ｐ−ＣａＭＶ．３５Ｓ／Ｚｍ．Ｈ
ｓｐ７０／ＣＰ４／Ｔ−ＡＧＲＴＵ．ｎｏｓ）（図８）、ＣＰ４ ＥＰＳＰＳコ
ーディング配列の発現を誘導するＰ−Ｚｍ．７００３４２３６４プロモーターと
ＣＰ４ ＥＰＳＰＳコーディング配列の付加コピーの発現を誘導するＰ−ＣａＭ
Ｖ．３５Ｓプロモーターをもつ二重発現カセットベクターであるｐＭＯＮ４５３
６２（Ｐ−Ｚｍ．７００３４２３６４／Ｉ−Ｏｓ．Ａｃｔ／ＣＰ４／Ｔａ．Ｈｓ
ｐ１７：：Ｐ−ＣａＭＶ．３５Ｓ／Ｚｍ．Ｈｓｐ７０／ＣＰ４／Ｔ−ＡＧＲＴＵ
．ｎｏｓ）（図１１）、ＣＰ４ ＥＰＳＰＳコーディング配列の発現を誘導する
Ｐ−Ｚｍ．７００１６４３４７プロモーターをもつ単独発現カセットベクターで
あるｐＭＯＮ４３６２３（Ｐ−７００１６４３４７／Ｔａ．ＣＡＢ／Ｉ−Ｏｓ．
Ａｃｔ／ＣＰ４／Ｔａ．Ｈｓｐ１７）（図２）を含むコムギ植物を形質転換する
。これらのベクターと、対照ベクターｐＭＯＮ４２４１１（図４）、ｐＭＯＮ４
２４１０（図３）及びｐＭＯＮ３０１６７（Ｐ−Ｏｓ．Ａｃｔ／Ｉ−Ｏｓ．Ａｃ
ｔ／ＣＰ４／Ｔ−ＡＧＲＴＵ．ｎｏｓ）を以下の方法によりコムギ細胞に形質転
換する。

【０１８３】 コムギ（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍ Ｌ）Ｂｏｂｗｈｉｔｅ品種の
未成熟胚を受粉後１３〜１５日に未成熟穎果から抽出し、ＣＭ４Ｃ（表３）で３
〜４日間培養する。活性細胞分裂を示し且つ明白なカルス形成を示さない胚をＡ
ｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ感染に選択する。

【０１８４】

【表６】

【０１８５】 目的バイナリーベクター（ｐＭＯＮ４５３６７、図５）を含むディスアームド
Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ株Ｃ５８（ＡＢＩ）を全実験に使用する。ｐＭＯＮ
ベクターを３親交配法によりＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍに導入する（Ｄｉｔｔ
ａら，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．７７：７３４７−７３５１）。
グリセロールストック又は新たに画線したプレートからＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉ
ｕｍの液体培養を開始し、５０ｍｇ／ｍｌカナマイシン、５０ｍｇ／ｌストレプ
トマイシンとスペクチノマイシン、２５ｍｇ／ｌクロラムフェニコール及び２０
０μＭアセトシリンゴン（ＡＳ）を加えた液体ＬＢ培地（ｐＨ７．０）で中期対
数期（ＯＤ_６６０＝１〜１．５）まで振盪（約１５０ｒｐｍ）下に２６℃〜２８
℃で一晩増殖させる。Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ細胞を接種培地（液体ＣＭ４
Ｃ）に再懸濁し、密度をＯＤ_６６０＝１に調整する。ペトリ皿当たり１０ｍｌ又
は細胞培養クラスタープレート当たり５ｍｌの接種培地を加えた無菌ペトリ皿（
１６×２０ｍｍ）又は６穴細胞培養プレート（Ｃｏｓｔａｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＭＡ）のウェルにＣＭ４Ｃ培地で培養した未成熟
胚を移す。Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ細胞の最終濃度がＯＤ_６６０＝０．５と
なるように等量のＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ細胞懸濁液を加える。殆どの実験
ではプルロニックＦ６８を最終濃度０．０１％で接種混合物に加える。Ａｇｒｏ
ｂａｃｔｅｒｉｕｍと未成熟胚（ＩＥ）の比は約１０ｍｌ：２０〜２００ＩＥと
する。接種は２３℃〜２６℃で５〜６０分間行う。接種期間後に社内真空装置を
使用することにより残りのＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ細胞を外植片から除去す
る。（ペトリ皿の寸法に合わせた）無菌Ｗｈａｔｍａｎ Ｎｏ．１濾紙を６０×
１５又は６０×２０ｍｍペトリ皿の各々に入れる。滅菌水２００μｌを濾紙の中
央に加える。２〜３分後に接種した未成熟胚をプレートに入れる。通常は、外植
片２０〜５０個を１層（寸法約１ｃｍ、６０〜８０ｍｇ／層）とし、各プレート
に４〜５層重ねる。プレートをすぐにＰａｒａｆｉｌｍ（登録商標）で覆った後
、２４℃〜２６℃の暗所で２〜３日間同時培養する。

【０１８６】 同時培養したＰＣＩＥを暗所においたＣＭ４Ｃ＋５００ｍｇ／ｌカルベニシリ
ン培地（遅延培地）に移す。遅延培地で７日後に、２ｍＭグリホセート（Ｒｏｕ
ｎｄｕｐ製剤以外のもの）と５００ｍｇ／ｌカルベニシリンを加えたＣＭ４Ｃに
未成熟胚を移し、１週間選択する。その後、カルスをＭＭＳ０．２Ｃ＋０．１ｍ
Ｍグリホセート（Ｒｏｕｎｄｕｐ（登録商標）製剤以外のもの）＋２５０ｍｇ／
ｍｌカルベニシリン培地に移し、２週間明所で更に選択する。より低濃度（０．
０２ｍＭ）のグリホセート（Ｒｏｕｎｄｕｐ（登録商標）製剤以外のもの）と５
００ｍｇ／ｌカルベニシリンを加えた第２の再生培地ＭＭＳ０Ｃに胚形成性カル
スを移し、植物再生させる。これらの胚形成性カルスを２週間毎に新鮮な培地に
移す。第２の再成培地を入れたＳｕｎｄａｅカップ（Ｓｗｅｅｔｈｅａｒｔ Ｃ
ｕｐ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ）に再生した小植物を移し、更に
増殖及び選択する。トランスジェニック植物の根がしっかり定着したら、植物を
土壌に移し、更に評価する。

【０１８７】 Ｒ_０トランスジェニック植物でトランスジェニック植物グリホセート耐性の評
価を行った。グリホセート６４ｏｚ／Ａを放出するように設定したリニアトラッ
クスプレヤーを使用してグリホセートを施用する。植物に１回又は２回噴霧する
。噴霧から１週間後に０から５の段階に基づいてグリホセートに対する栄養耐性
を目視評価する（０＝グリホセートの観測可能／栄養効果なし、１＝クロロシス
が観察される、２＝クロロシス進行と軽度ネクロシス、３＝クロロシス進行と中
度ネクロシス、４＝クロロシス進行と重度ネクロシス、５＝生存組織残存せず）
。生産されたＲ_０植物の自家稔性率を未噴霧対照植物の百分率として評価する。
栄養耐性と８０％以上の稔性を示す植物をＲ_１子孫のスクリーンに進め、Ｒ_０ス
クリーンについて上述したようにグリホセートの噴霧施用と評価を行う。この方
法によりプロモーターの効力を評価する。グリホセート除草剤及び他の浸透除草
剤に対する有効なトランスジェニック耐性はプロモーター発現パターンの構成的
性質に依存することが多い。表３に示すプロモーター評価では、栄養及び生殖耐
性を示す生産植物の百分率として構成的発現プロモーターの効力を示す。プロモ
ーターＰ−Ｚｍ．７００３４３４８５及びＰ−Ｚｍ．７００１５４４３をＰ−Ｃ
ａＭＶ．３５Ｓ発現カセットを組合せると、グリホセート除草剤に対するトラン
スジェニックコムギ植物の栄養及び生殖耐性が増すことが判明した。Ｐ−Ｚｍ．
７００３４２３６４は栄養耐性は増加したが、生殖耐性の低下が観察された。単
独発現カセットプロモーターであるＰ−Ｚｍ．７００１６４３４７はトランスジ
ェニックコムギ植物に栄養及び稔性耐性を付与するのに有効であった。これらの
プロモーターをこれらの実験で試験した以外の発現カセットの調節エレメント（
例えばイントロン、リーダー、トランジットペプチド及び３’未翻訳ターミネー
ター領域）と組合せると、植物科学分野の当業者により選択可能な所望発現パタ
ーンを更に発現することができる。例えば、表３に示すように、ＣａＭＶ．３５
ＳプロモーターをＯｓ．Ａｃｔ１イントロンに作動的に連携させると、栄養及び
生殖耐性の両者を示すトランスジェニックグリホセート耐性植物系をＺｍ．Ｈｓ
ｐ７０イントロンに比較して高頻度で選択することができる。これらのプロモー
ターは除草剤耐性農作物の生産に使用するのに有用であり、昆虫耐性遺伝子、疾
病耐性遺伝子、ストレス耐性遺伝子及び収量形質の発現にも有用であり、この点
も本発明の側面の１つである。

【０１８８】

【表７】

【０１８９】 実施例７ シス作用性エレメントの同定 適正なプロモーター調節に必要なシス作用性エレメントは多数の手段により同
定することができる。１方法では、欠失分析を実施してプロモーターの領域を除
去し、得られたプロモーターフラグメントのプロモーター活性をアッセイする。
切断プロモーターの活性が元のプロモーターフラグメントと比較して変化してい
る場合にはＤＮＡフラグメントはプロモーター調節に必要であるとみなされる。
この欠失分析により、正又は負の転写調節に必要なＤＮＡの小領域を同定するこ
とができる。プロモーター配列モチーフも同定し、作動的に連携した転写可能な
配列の発現を調節するためにこれらのシスエレメントを含むように新規プロモー
ターを構築することができる。例えば参考資料としてその開示内容全体を本明細
書の一部とする米国特許第５，２２３，４１９号、参考資料としてその開示内容
全体を本明細書の一部とする米国特許第４，９９０，６０７号、及び参考資料と
してその開示内容全体を本明細書の一部とする米国特許第５，０９７，０２５号
参照。

【０１９０】 別のアプローチでは類似発現プロフィルをもつプロモーター間の類似配列を探
索する。オーバーラップする活性パターンをもつプロモーターは共通の調節メカ
ニズムをもつと考えられる。プロモーター間の保存配列モチーフを同定するには
数種のコンピュータープログラムを使用することができ、非限定的な例としては
ＭＥＭＥ、ＳＩＧＮＡＬ ＳＣＡＮ又はＧＥＮＥ ＳＣＡＮが挙げられる。これ
らのモチーフはプロモーターを調節するように作用する転写因子の結合部位に相
当する可能性がある。配列モチーフが同定されたら、その機能をアッセイするこ
とができる。例えば、モチーフ配列をプロモーターから欠失させると、このモチ
ーフが適正なプロモーター機能に必要であるか否かを調べることができる。ある
いは、モチーフを最小プロモーターに付加し、転写を活性化するために十分であ
るか否かを試験することもできる。負の調節エレメントと予想される場合には活
性プロモーターに付加してプロモーター活性の低下を調べることにより試験する
ことができる。シス作用性調節エレメントには機能するために他のエレメントを
必要とするものもある。従って、当業者に公知の任意数の方法により多重エレメ
ントを種々の組合せで試験することができる。

【０１９１】 機能的プロモーターエレメントが同定されたら、タンパク質結合を変えるよう
にヌクレオチドレベルでプロモーターエレメントを改変することができる。この
改変により親和性結合が増減し、該当プロモーターからの転写レベルが変化する
。

【０１９２】 プロモーターエレメントはプロモーター活性を変えるように付加的又は相乗的
に作用することができる。この点では、種々の５’調節領域からのプロモーター
エレメントをタンデム配置すると、異なる活性スペクトル又は異なる発現プロフ
ィルをもつプロモーターが得られる。従って、異種ソースからのプロモーターエ
レメントを組合せるか又は類似エレメントもしくは同一エレメントを重複させる
と、作動的に連携した転写可能な配列の発現レベルを上げることができる。例え
ば、プロモーターエレメントを多量化すると、当該プロモーターエレメントによ
り変化するパターンで特異的に発現レベルを上げることができる。

【０１９３】 新規構築５’調節エレメントを含む発現ベクターの構築に必要な技術的方法は
当業者に公知である。構築したプロモーターを発現ベクターで試験し、新規プロ
モーターを適当なリポーター遺伝子（例えばＧＵＳ）に作動的に連携させてトラ
ンジェント植物アッセイで試験することによりトランジェント試験する。新規プ
ロモーターを１種以上の目的遺伝子に作動的に連携させ、１種以上の付加調節エ
レメントと共に植物形質転換ベクターに組込み、適当なＤＮＡ送達システムによ
り目的標的植物に形質転換する。所望農学特徴を試験するのに適した任意数の分
子、免疫診断、生化学、表現型又は圃場法により安定に形質転換された植物とそ
の子孫を評価する。

【０１９４】 以上、本発明の原理について説明したが、当業者に自明の通り、本発明はこの
ような原理から逸脱することなく構成と詳細を変更することができる。本発明者
らは特許請求の範囲の精神と範囲に含まれる全変形を請求する。

【０１９５】 本明細書に引用した全刊行物及び公開特許明細書は各刊行物又は特許明細書を
参考資料として本明細書に組込むと具体的に個々に示した場合と同一程度まで参
考資料として本明細書に組込む。

【配列表】

【図面の簡単な説明】

【図１】 ｐＭＯＮ１９４６９のプラスミドマップである。

【図２】 ｐＭＯＮ４３６２３のプラスミドマップである。

【図３】 ｐＭＯＮ４２４１０のプラスミドマップである。

【図４】 ｐＭＯＮ４２４１１のプラスミドマップである。

【図５】 ｐＭＯＮ２５４５５のプラスミドマップである。

【図６】 ｐＭＯＮ４６１２４のプラスミドマップである。

【図７】 ｐＭＯＮ４３６４４のプラスミドマップである。

【図８】 ｐＭＯＮ４５３６１のプラスミドマップである。

【図９】 ｐＭＯＮ４３７１６のプラスミドマップである。

【図１０】 ｐＭＯＮ４３７３８のプラスミドマップである。

【図１１】 ｐＭＯＮ４５３６２のプラスミドマップである。

【図１２】 ｐＭＯＮ４３７２２のプラスミドマップである。

【図１３】 ｐＭＯＮ４３７３９のプラスミドマップである。

【図１４】 ｐＭＯＮ４５３６０のプラスミドマップである。

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ， ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，Ｓ Ｅ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 チヨン，コイラン アメリカ合衆国、ミズーリ・63040、ワイ ルドウツド、ポート・オブ・ナンタケツ ト・ドライブ・16154 (72)発明者 コナー，テイモシー・ダブリユ アメリカ合衆国、ミズーリ・63025、ワイ ルドウツド、ラドクリフ・プレイス・ドラ イブ・17434 Ｆターム(参考） 2B030 AD04 CA15 CA17 CA19 4B024 AA08 CA04 EA04 FA02 GA11 HA01 4B065 AA88X AA99Y AB01 BA02 CA53

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配列番号５３〜７５から構成される群から選択されるポリヌ
   クレオチド又は少なくとも２０ヌクレオチドをもつそのフラグメントを含む単離
   ＤＮＡ分子。
2. 【請求項２】 前記ＤＮＡ分子に連携した第２のポリヌクレオチド分子を更
   に含む請求項１に記載の単離ＤＮＡ分子。
3. 【請求項３】 ポリヌクレオチドがトランスジェニック植物組織における前
   記第２のポリヌクレオチド分子の発現を付与する請求項２に記載の単離ＤＮＡ分
   子。
4. 【請求項４】 ポリヌクレオチドがハイブリッドプロモーターである請求項
   ２に記載の単離ＤＮＡ分子。
5. 【請求項５】 最小プロモーター配列を更に含む請求項４に記載の単離ＤＮ
   Ａ分子。
6. 【請求項６】 配列番号５３〜７５から構成される群から選択される単離ポ
   リヌクレオチド又は少なくとも２０ヌクレオチドをもつそのフラグメントを含み
   、第２のポリヌクレオチドと３’非翻訳領域に作動的に連携している単離ＤＮＡ
   構築物。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の単離ＤＮＡ構築物を含むトランスジェニッ
   ク植物又は植物細胞。
8. 【請求項８】 前記植物が単子葉植物である請求項７に記載のトランスジェ
   ニック植物。
9. 【請求項９】 前記ＤＮＡ構築物が前記植物に除草剤耐性を付与する請求項
   ７に記載のトランスジェニック植物。
10. 【請求項１０】 （ｉ）（ａ）配列番号５３〜７５から構成される群から選
    択されるポリヌクレオチド又は少なくとも２０ヌクレオチドをもつそのフラグメ
    ントを含むプロモーターを（ｂ）第２のポリヌクレオチドと（ｃ）３’非翻訳領
    域に作動的に連携させたＤＮＡ構築物を植物細胞に導入し、（ｉｉ）前記植物細
    胞を選択し、（ｉｉｉ）前記植物細胞を植物に再生することからなるトランスジ
    ェニック植物の作製方法。
11. 【請求項１１】 （ｉ）（ａ）ＣａＭＶ−３５Ｓプロモーターを（ｂ）ライ
    スアクチンイントロンと（ｃ）第２リポリヌクレオチドと（ｄ）３’非翻訳領域
    に作動的に連携させたＤＮＡ構築物を植物細胞に導入し、（ｉｉ）前記植物細胞
    を選択し、（ｉｉｉ）前記植物細胞を植物に再生することからなるトランスジェ
    ニック植物の作製方法。