JP2003514531A - BT toxin receptor from lepidopteran insects and methods of use - Google Patents

BT toxin receptor from lepidopteran insects and methods of use

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JP2003514531A
JP2003514531A JP2001538518A JP2001538518A JP2003514531A JP 2003514531 A JP2003514531 A JP 2003514531A JP 2001538518 A JP2001538518 A JP 2001538518A JP 2001538518 A JP2001538518 A JP 2001538518A JP 2003514531 A JP2003514531 A JP 2003514531A
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acid sequence
seq
toxin
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JP2001538518A
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ロナルド ディー. フラナガン,
ジョン ピー. マシス,
テリー ユークレアー メイヤー,
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パイオニア ハイ−ブレッド インターナショナル, インコーポレイテッド
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide

Abstract

(57)【要約】 本発明は、Bt毒素耐性の管理に関する。本発明は特に、新規のBt毒素レセプターについての核酸およびポリペプチドの単離および特徴付けに関する。核酸およびポリペプチドは、新規の昆虫毒素を含む新規のBt毒素レセプターリガンドを同定することおよび設計することにおいて有用である。本発明はまた、Bt毒素レセプターをコードするヌクレオチド配列を有している単離された核酸分子を提供する。本発明はまた、アミノ酸配列を有している単離されたポリペプチドを提供する。 (57) Summary The present invention relates to the management of Bt toxin resistance. The invention particularly relates to the isolation and characterization of nucleic acids and polypeptides for the novel Bt toxin receptor. Nucleic acids and polypeptides are useful in identifying and designing novel Bt toxin receptor ligands, including novel insect toxins. The present invention also provides an isolated nucleic acid molecule having a nucleotide sequence encoding a Bt toxin receptor. The invention also provides an isolated polypeptide having an amino acid sequence.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (発明の分野) 本発明の分野は、植物の害虫においてBt毒素感受性を操作することにある。
本発明の分野は、新規のBt毒素レセプターについての核酸およびポリペプチド
の単離および特徴付けに関する。核酸およびポリペプチドは、新規の殺虫剤を開
発することにおいて有用である。
FIELD OF THE INVENTION The field of the invention is to manipulate Bt toxin sensitivity in plant pests.
The field of the invention relates to the isolation and characterization of nucleic acids and polypeptides for novel Bt toxin receptors. Nucleic acids and polypeptides are useful in developing new insecticides.

【0002】 (発明の背景) 伝統的には、栽培者は、農学的に重要な害虫を制御するための手段として化学
的な殺虫剤を使用していた。Bacillus thuringiensis(
Bt)に由来するδ−内毒素を保有しているトランスジェニック植物の導入によ
って、非化学的な制御方法をもたらされた。Bt毒素は、伝統的には、特定の昆
虫のカテゴリーに対するそれらの特定の毒性によって分類されている。例えば、
毒素のCryl基は、Lepidopteraに対して毒性である。Cryl基
として、CrylA(a)、CrylA(b)、およびCrylA(c)が挙げ
られるがこれらに限定されない。Hofteら(1989)Microbiol
Rev 53:242−255を参照のこと。
BACKGROUND OF THE INVENTION Traditionally, growers have used chemical pesticides as a means to control agronomically important pests. Bacillus thuringiensis (
The introduction of transgenic plants carrying δ-endotoxin from Bt) provided a non-chemical control strategy. Bt toxins have traditionally been classified by their specific toxicity to specific insect categories. For example,
The Cryl group of the toxin is toxic to Lepidoptera. Cryl groups include, but are not limited to, CrylA (a), CrylA (b), and CrylA (c). Hofte et al. (1989) Microbiol
See Rev 53: 242-255.

【0003】 Lepidopteran昆虫は、北米から世界中にわたってトウモロコシ植
物に対して相当のダメージを生じている。主な原因の害虫の1つは、Ostri
nia nubilalisであり、これは、ヨーロッパアワノメイガ(ECB
)と一般に呼ばれている。Btに由来する結晶タンパク質であるCrylA(b
)およびCrylA(c)をコードする遺伝子が、ECB制御の手段としてトウ
モロコシに導入されている。これらのトランスジェニックトウモロコシハイブリ
ッドは、ECBの制御において有効である。しかし、Bt毒素に対する開発され
た耐性は、害虫の制御においてチャレンジを示す。McGaugheyら(19
98)Nature Biotechnology 16:144−146;E
struchら(1997)Nature Biotechnology 15
:137−141;Roushら(1997)Nature Biotechn
ology 15:816−817;およびHofteら(1989)Micr
obiol Rev 53:242−255を参照のこと。
Lepidopteran insects cause considerable damage to maize plants throughout North America and around the world. One of the main pests is Ostri
nia nubilalis, which is the European corn borer (ECB
) Is commonly called. CryA (b, a crystal protein derived from Bt
) And CrylA (c) encoding genes have been introduced into maize as a means of ECB regulation. These transgenic maize hybrids are effective in controlling ECB. However, the developed resistance to Bt toxin presents a challenge in controlling pests. McGaughey et al. (19
98) Nature Biotechnology 16: 144-146; E.
struch et al. (1997) Nature Biotechnology 15
137-141; Roush et al. (1997) Nature Biotechn.
15: 816-817; and Hofte et al. (1989) Micr.
See ovio Rev 53: 242-255.

【0004】 Cryl毒素の主な作用部位は、鱗翅類の昆虫のような敏感な昆虫の幼虫の中
腸の上皮の刷子縁膜中にある。CrylA毒素結合ポリペプチドは、種々のLi
pidopteran種から特徴付けられている。Manduca sexta
、Lymantria dispar、Helicoverpa zea、およ
びHeliothis virescensに由来するアミノペプチダーゼNに
対して相同性を有するCrylA(c)結合ポリペプチドが、報告されている。
Knightら(1994)Mol Micro 11:429−436:Le
eら(1996)Appl Environ Micro 63:2845−2
849;Gillら(1995)J.Biol.Chem.270:27277
−27282;およびGarczynskiら(1991)Appl Envi
ron Microbiol 10:2816−2820を参照のこと。
The main site of action of the Cryl toxin is in the brush border membrane of the midgut epithelium of the larvae of sensitive insects such as lepidopteran insects. CrylA toxin-binding polypeptides are available in various Li
It is characterized from the species Pidopteran. Manduca sexta
, A Lymantria dispar, Helicoverpa zea, and Heliothis virescens-derived homology to aminopeptidase N have been reported for CrylA (c) -binding polypeptides.
Knight et al. (1994) Mol Micro 11: 429-436: Le.
e et al. (1996) Appl Environ Micro 63: 2845-2.
849; Gill et al. (1995) J. Am. Biol. Chem. 270: 27277
-27282; and Garczynski et al. (1991) Appl Envi.
See Ron Microbiol 10: 2816-1820.

【0005】 M.sextaからクローン化された別のBt毒素結合ポリペプチド(BTR
1)は、カドヘリンポリペプチドスーパーファミリーに対して相同性を有し、そ
してCty1A(a)、CrylA(b)、およびCrylA(c)に対して結
合する。Vadlamudiら(1995)J.Biol.Chem.270(
10):5490−4、Keetonら(1998)Appl Environ
Microbiol 64(6):2158−2165;Keetonら(1
997)Appl Environ Microbiol 63(9):341
9−3425、および米国特許第5,693,491号を参照のこと。
M. Another Bt toxin binding polypeptide (BTR cloned from sexta
1) has homology to the cadherin polypeptide superfamily and binds to Cty1A (a), CrylA (b), and CrylA (c). Vadlamudi et al. (1995) J. Am. Biol. Chem. 270 (
10): 5490-4, Keeton et al. (1998) Appl Environ.
Microbiol 64 (6): 2158-2165; Keeton et al. (1).
997) Appl Environ Microbiol 63 (9): 341.
See 9-3425, and U.S. Patent No. 5,693,491.

【0006】 続いてクローン化されたBTR1に対するホモログは、Iharaら(199
8)Comparative Biochemistry and Physi
ology、PartB 120:197−204およびNagamatsuら
(1998)Biosci.Biotechnol.Biochem.62(4
):727−734に記載されているように、Bombyx moriに由来す
るCrylA(a)への結合を示した。
[0006] Subsequent cloned homologs for BTR1 have been reported by Ihara et al.
8) Comparative Biochemistry and Physi
biology, Part B 120: 197-204 and Nagamatsu et al. (1998) Biosci. Biotechnol. Biochem. 62 (4
): 727-734, showed binding to CrylA (a) from Bombyx mori.

【0007】 Bt毒素についての植物の害虫結合ポリペプチドの同定は、Bt毒素−Bt毒
素レセプター相互作用を区別するために、改良された毒素を選択および設計する
ために、新規の殺虫剤を開発するために、ならびに新規のBt毒素耐性の管理ス
トラテジーのために有用である。
Identification of plant pest binding polypeptides for Bt toxins develops new insecticides to select and design improved toxins to distinguish Bt toxin-Bt toxin receptor interactions. For, as well as for a novel Bt toxin resistance management strategy.

【0008】 (発明の要旨) Bt毒素に対する細胞の感受性を調節するための組成物および方法が、提供さ
れる。組成物は、鱗翅類の昆虫であるヨーロッパアワノメイガ(ECB、Ost
rinia nubilalis)、トウモロコシオオタバコガ(CEW、He
liothis Zea)、およびアメリカ産行列毛虫ヨトウガ(FAW、Sp
odoptera frugiperda)に由来する、Bt毒素レセプターポ
リペプチド、ならびにそのフラグメントおよび変異体を含む。これらのポリペプ
チドは、CrylA毒素に、より詳細には、CrylA(b)に結合する。ポリ
ペプチドをコードする核酸、ポリペプチドに対して特異的である抗体、ならびに
目的の細胞中でポリペプチドを発現するための核酸構築物もまた、提供される。
SUMMARY OF THE INVENTION Compositions and methods for modulating the sensitivity of cells to Bt toxins are provided. The composition is a Lepidopteran insect, European corn borer (ECB, Ost
linia nubialis), corn leafworm (CEW, He)
liothis Zea), and the American procession caterpillar Spodoptera frugiperda (FAW, Sp)
Bt toxin receptor polypeptide from O. optera frugiperda), and fragments and variants thereof. These polypeptides bind to CrylA toxin, and more specifically to CrylA (b). Nucleic acids encoding the polypeptides, antibodies specific for the polypeptides, as well as nucleic acid constructs for expressing the polypeptides in cells of interest are also provided.

【0009】 これらの方法は、Bt毒素レセプターの構造−機能の関係を区別するため;毒
素−レセプターの相互作用を区別するため;Bt毒素の作用の形態を解明するた
め;新規のBt毒素レセプターリガンド(新規の殺虫剤毒素を含む)をスクリー
ニングおよび同定するため;ならびに新規のBt毒素レセプターリガンドを設計
および開発するために有用である。
These methods identify the structure-function relationship of the Bt toxin receptor; distinguish the toxin-receptor interaction; elucidate the mode of action of Bt toxin; novel Bt toxin receptor ligands It is useful for screening and identifying (including novel insecticide toxins); and for designing and developing novel Bt toxin receptor ligands.

【0010】 これらの方法は、植物中のBt毒素耐性を管理し、そして植物の害虫による損
傷に対して植物を防御するために有用である。
These methods are useful for controlling Bt toxin resistance in plants and protecting plants against damage by plant pests.

【0011】 (発明の詳細な説明) 本発明は、lepidoptera目に由来するレセプターである、Bt毒素
に結合する新規のレセプターポリペプチドに関する。本発明のレセプターとして
、Bt毒素に結合し、そしてlepidopteranスーパーファミリーPy
raloidea、および特に、Ostrinia種(特に、Ostrinia
nubilalis)に由来する;ならびにHeliothus Zea(H
.Zea)に由来するそれらのレセプターポリペプチドが挙げられる。これらの
ポリペプチドは、タンパク質のカドヘリンスーパーファミリーのメンバーに対し
て相同性を有する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a novel receptor polypeptide that binds to Bt toxin, which is a receptor from the order Lepidoptera. As a receptor of the present invention, it binds to Bt toxin and binds to the lepidopteran superfamily Py
raloidea and, in particular, Ostrinia species (especially Ostrinia
Nubilalis); and Heliothus Zea (H
. Those receptor polypeptides derived from Zea). These polypeptides have homology to members of the cadherin superfamily of proteins.

【0012】 従って、本発明の組成物は、Bt毒素の結合に関係している単離されたポリペ
プチドを含む。詳細には、本発明は、配列番号2、4、および6に示されている
アミノ酸配列をコードするヌクレオチド配列を含有している単離された核酸分子
を;または特許寄託番号No.PTA−278、PTA−1760、およびPT
A−2222として細菌宿主中のプラスミド中で寄託されたDNA配列を有して
いるヌクレオチド配列提供する。さらに、本明細書中に記載されている核酸分子
(例えば、配列番号1、3、および5に示されているもの)によってコードされ
るアミノ酸配列を有しているポリペプチド;特許寄託番号PTA−278、PT
A−1760、およびPTA−2222として細菌宿主中のプラスミド中で寄託
されたもの;ならびにそれらのフラグメントおよび変異体が提供される。
Accordingly, the composition of the present invention comprises an isolated polypeptide involved in the binding of Bt toxin. In particular, the invention relates to an isolated nucleic acid molecule containing a nucleotide sequence encoding the amino acid sequences set forth in SEQ ID NOs: 2, 4 and 6; or Patent Deposit No. PTA-278, PTA-1760, and PT
A-2222 provides the nucleotide sequence having the DNA sequence deposited in a plasmid in a bacterial host. Further, a polypeptide having an amino acid sequence encoded by a nucleic acid molecule described herein (eg, those set forth in SEQ ID NOs: 1, 3, and 5); Patent Deposit No. PTA- 278, PT
A-1760, and PTA-2222 deposited in a plasmid in a bacterial host; and fragments and variants thereof are provided.

【0013】 本発明のヌクレオチド配列を含有しているプラスミドは、アメリカンタイプカ
ルチャーコレクション(ATCC)、Manassas、Virginiaの特
許寄託期間に、1999年6月25日;2000年4月25日;および2000
年7月11日に寄託され;そして特許寄託番号PTA−278、PTA−176
0、およびPTA−2222が与えられた。これらの寄託物は、特許手続きの目
的のための微生物の寄託の国際認識についてのブダペスト条約のもとで維持され
る。これらの寄託は、当業者に対する便宜として単に行われ、そして寄託は米国
特許法第112条のもとで必要とされていることは自明ではない。
Plasmids containing the nucleotide sequences of the present invention have been identified in the American Type Culture Collection (ATCC), Manassas, Virginia patent deposit period, June 25, 1999; April 25, 2000; and 2000.
Deposited on July 11, 2010; and patent deposit numbers PTA-278, PTA-176
0, and PTA-2222. These deposits are maintained under the Budapest Treaty on the International Recognition of the Deposit of Microorganisms for the purposes of patent proceedings. It is not obvious that these deposits are merely made as a matter of convenience to those skilled in the art, and that deposits are required under 35 USC 112.

【0014】 用語「核酸」は、DNAの全ての形態(例えばcDNAまたはゲノムDNAお
よびRNA(例えば、mRNA)、ならびにヌクレオチドアナログを使用して作
製されたDNAまたはRNAのアナログ)をいう。核酸分子は、一本鎖またはニ
本鎖であり得る。鎖は、コード鎖または非コード鎖を含み得る。
The term “nucleic acid” refers to all forms of DNA, such as cDNA or genomic DNA and RNA (eg, mRNA), and analogs of DNA or RNA made using nucleotide analogs. The nucleic acid molecule can be single-stranded or double-stranded. The chains may include coding or non-coding chains.

【0015】 本発明は、単離されたかまたは実質的に精製された核酸またはポリペプチド組
成物を含む。「単離された」かまたは「精製された」核酸分子またはポリペプチ
ド、あるいはそれらの生物学的に活性な部分は、組換え技術によって産生される
場合には他の細胞性の材料もしくは培養培地を実質的に含まないか、あるいは化
学的に合成される場合には化学的な前駆体または他の化学薬品を実質的に含まな
い。好ましくは、「単離された」核酸は、核酸が由来する生物体のゲノムDNA
中の天然に隣接している核酸(すなわち、核酸の5’および3’末端に位置して
いる配列)である配列(好ましくは、ポリペプチドをコードする配列)を含まな
い核酸である。例えば、種々の実施形態においては、単離された核酸分子は、核
酸が由来する細胞のゲノムDNA中の天然に隣接している核酸である、約5kb
、4kb、3kb、2kb、1kb、0.5kb、または0.1kb未満のヌク
レオチド配列を含み得る。細胞性の材料を実質的に含まないポリペプチドとして
、約30%、20%、10%、5%(乾燥重量で)未満の混入ポリペプチドを有
しているポリペプチドの調製物が挙げられる。本発明のポリペプチドまたはその
生物学的に活性な部分が組換えによって産生される場合には、好ましくは培養培
地は、約30%、20%、10%、または5%(乾燥重量で)未満の化学的な前
駆体または目的の非ポリペプチド化合物を示す。
The present invention includes isolated or substantially purified nucleic acid or polypeptide compositions. An "isolated" or "purified" nucleic acid molecule or polypeptide, or biologically active portion thereof, is another cellular material or culture medium if produced by recombinant techniques. Or substantially no chemical precursors or other chemicals when chemically synthesized. Preferably, the "isolated" nucleic acid is the genomic DNA of the organism from which the nucleic acid is derived.
A nucleic acid that does not include a sequence (preferably a sequence encoding a polypeptide) that is a naturally adjacent nucleic acid therein (ie, sequences located at the 5'and 3'ends of the nucleic acid). For example, in various embodiments, the isolated nucleic acid molecule is a naturally flanking nucleic acid in the genomic DNA of the cell from which the nucleic acid is derived, about 5 kb.
It may comprise less than 4 kb, 3 kb, 2 kb, 1 kb, 0.5 kb, or 0.1 kb of nucleotide sequence. Polypeptides that are substantially free of cellular material include preparations of polypeptides that have less than about 30%, 20%, 10%, 5% (by dry weight) contaminating polypeptide. When the polypeptide of the invention or biologically active portion thereof is recombinantly produced, preferably the culture medium is less than about 30%, 20%, 10%, or 5% (dry weight). Chemical precursors or non-polypeptide compounds of interest.

【0016】 しかし、実質的に純粋なポリペプチドを含まない調製物もまた有用であり得る
実施形態が存在することが、理解される。従って、純粋ではない調製物は、混入
している材料がペプチドの特異的な所望される用途を妨害しない場合には、有用
であり得る。本発明の組成物はまた、開示されるヌクレオチド配列のフラグメン
トおよび変異体、ならびにそれによってコードされるポリペプチドを含む。
However, it is understood that there are embodiments in which preparations that are substantially free of pure polypeptide may also be useful. Thus, impure preparations may be useful if the contaminating materials do not interfere with the specific desired use of the peptide. The compositions of the present invention also include fragments and variants of the disclosed nucleotide sequences, and polypeptides encoded thereby.

【0017】 本発明の組成物は、中でも、Bt毒素レセプターの構造−機能の関係を区別す
るため;毒素−レセプターの相互作用を区別するため;Bt毒素の作用の形態を
解明するため;新規のBt毒素レセプターリガンド(新規の殺虫剤毒素)を含む
をスクリーニングおよび同定するため;ならびに新規のBt毒素レセプターリガ
ンド(新規の殺虫剤毒素を含む)を設計および開発するために、ポリペプチドの
細胞性の調製物または単離された調製物を生じるように、目的の細胞中のレセプ
ターポリペプチドを発現するために有用である。
The compositions of the present invention are, inter alia, for distinguishing structure-function relationships of Bt toxin receptors; for distinguishing toxin-receptor interactions; for elucidating the mode of action of Bt toxins; In order to screen and identify Bt toxin receptor ligands, including novel insecticide toxins; and to design and develop new Bt toxin receptor ligands, including novel insecticide toxins, It is useful for expressing the receptor polypeptide in cells of interest so as to produce a preparation or an isolated preparation.

【0018】 本発明のレセプターポリペプチドをコードする単離されたヌクレオチド配列は
、目的の細胞中で発現させられる。そして発現によって産生されたBt毒素レセ
プターポリペプチドは、インタクトな細胞中またはインビボでのレセプター結合
アッセイ、および/あるいはインタクトな細胞の毒性アッセイにおいて利用され
る。Bt毒素の結合および毒性アッセイのための方法および条件は当該分野で公
知であり、そして以下に記載されているものが挙げられるがこれらに限定されな
い:米国特許第5,693,491号;T.P.Keetonら(1998)A
ppl.Environ.Microbiol.64(6):2158−216
5;B.R.Francisら(1997)Insect Biochem.M
ol.Biol.27(6):541−550;T.P.Keetonら(19
97)Appl.Environ.Microbiol.63(9):3419
−3425;R.K.Vadlamudiら(1995)J.Biol.Che
m.270(10):5490−5494;Iharaら(1998)Comp
arative Biochem.Physiol.B 120:197−20
4;Nagamatsuら(1998)Biosci.Biotechnol.
Biochem.62(4):727−734(本明細書中で参考として援用さ
れている)。このような方法は、本発明のポリペプチドを利用するアッセイを開
発するために当業者によって改変され得る。
The isolated nucleotide sequence encoding the receptor polypeptide of the present invention is expressed in the cell of interest. The Bt toxin receptor polypeptide produced by expression is then utilized in receptor binding assays in intact cells or in vivo, and / or in intact cell toxicity assays. Methods and conditions for Bt toxin binding and toxicity assays are known in the art and include, but are not limited to, those described below: US Pat. No. 5,693,491; P. Keeton et al. (1998) A
ppl. Environ. Microbiol. 64 (6): 2158-216.
5; B. R. Francis et al. (1997) Insect Biochem. M
ol. Biol. 27 (6): 541-550; P. Keeton et al. (19
97) Appl. Environ. Microbiol. 63 (9): 3419
-3425; K. Vadlamudi et al. (1995) J. Am. Biol. Che
m. 270 (10): 5490-5494; Ihara et al. (1998) Comp.
Arative Biochem. Physiol. B 120: 197-20
4; Nagamatsu et al. (1998) Biosci. Biotechnol.
Biochem. 62 (4): 727-734 (incorporated herein by reference). Such methods can be modified by those of skill in the art to develop assays that utilize the polypeptides of the invention.

【0019】 「目的の細胞」によって、本発明のポリペプチドの発現が所望される任意の細
胞が意図される。目的の細胞として、哺乳動物、鳥類、昆虫、植物、細菌、真菌
、および酵母細胞が挙げられるが、これらに限定されない。目的の細胞として、
培養された細胞株、初代細胞培養物、インビボの細胞、およびトランスジェニッ
ク生物の細胞が挙げられるがこれらに限定されない。
By “cell of interest” is intended any cell in which expression of a polypeptide of the invention is desired. Cells of interest include, but are not limited to, mammalian, avian, insect, plant, bacterial, fungal, and yeast cells. As the target cells,
Included, but not limited to, cultured cell lines, primary cell cultures, cells in vivo, and cells of transgenic organisms.

【0020】 本発明の方法は、候補のリガンドをスクリーニングし、そしてレセプターアゴ
ニストおよびアンタゴニストを含む新規のBt毒素レセプターリガンドを同定す
るためのレセプター結合および/または毒性アッセイにおいて、本発明のヌクレ
オチド配列によってコードされるポリペプチドを使用することを含む。候補のリ
ガンドとして、組合せの合成方法によって作製された低分子の種々のライブラリ
ーから入手可能な分子が挙げられる。候補のリガンドとしてまた、本発明のレセ
プターポリペプチドと相互作用するように設計されたかまたは相互作用すると推
定される、抗体、ペプチド、および他の低分子が挙げられるがこれらに限定され
ない。候補のリガンドとして、レセプターのペプチドフラグメント、抗レセプタ
ー抗体、毒素の1つ以上のレセプター結合ドメインを模倣する抗イディオタイプ
抗体、2つ以上の毒素またはそのフラグメントを組合せることによって産生され
た融合タンパク質などが挙げられるがこれらに限定されない。本発明のスクリー
ニング方法によって同定されたリガンドとして、強力な新規の殺虫性の毒素が挙
げられ、その殺虫活性は、公知の方法によって決定され得る;例えば、米国特許
第5,407,454号;米国特許出願番号第09/218,942号;米国特
許出願番号第09/003,217号に記載されている。
The method of the invention encodes with the nucleotide sequences of the invention in a receptor binding and / or toxicity assay to screen candidate ligands and to identify novel Bt toxin receptor ligands, including receptor agonists and antagonists. Using a polypeptide as described above. Candidate ligands include molecules available from various libraries of small molecules produced by combinatorial synthetic methods. Candidate ligands also include, but are not limited to, antibodies, peptides, and other small molecules that are designed or putatively designed to interact with the receptor polypeptides of the invention. As candidate ligands, peptide fragments of receptors, anti-receptor antibodies, anti-idiotypic antibodies that mimic one or more receptor binding domains of toxins, fusion proteins produced by combining two or more toxins or fragments thereof, etc. But is not limited to these. Ligands identified by the screening methods of the present invention include potent novel insecticidal toxins, the insecticidal activity of which can be determined by known methods; eg, US Pat. No. 5,407,454; US No. 09 / 218,942; U.S. patent application Ser. No. 09 / 003,217.

【0021】 本発明は、本明細書中で記載されているポリペプチドに結合するリガンドをス
クリーニングするための方法を提供する。ポリペプチドおよびその関連するフラ
グメント(例えば、毒素結合ドメイン)の両方ともが、レセプターに対して結合
しそして所望される結合特性を示す化合物についてのアッセイによってスクリー
ニングするために使用され得る。所望される結合特性として、結合親和性、結合
部位特異性、会合、および解離速度などが挙げられるがこれらに限定されない。
スクリーニングアッセイは、サンプルリガンドに対してリガンド結合ドメインを
暴露すること、およびリガンド結合ポリペプチド複合体の形成を検出することを
含む、完全な細胞またはインビトロでのアッセイであり得る。アッセイは、直接
的なリガンド−レセプター結合アッセイであり得るかまたはリガンド競合アッセ
イであり得る。
The present invention provides methods for screening ligands that bind to the polypeptides described herein. Both the polypeptide and its related fragments (eg, toxin binding domains) can be used to screen by assays for compounds that bind to the receptor and exhibit the desired binding properties. Desired binding properties include, but are not limited to, binding affinity, binding site specificity, association, and dissociation rate.
The screening assay can be a whole cell or in vitro assay that involves exposing the ligand binding domain to a sample ligand and detecting the formation of a ligand binding polypeptide complex. The assay can be a direct ligand-receptor binding assay or a ligand competition assay.

【0022】 1つの実施形態においては、この方法は、本発明の少なくとも1つのBt毒素
レセプターポリペプチドを提供する工程、結合を促進する条件下でポリペプチド
をサンプルおよびコントロールリガンドと接触させる工程;ならびに、コントロ
ールリガンドと比較して、サンプルリガンドの結合特性を決定する工程を包含す
る。この方法は、結合アッセイにおいて本発明のポリペプチドを提供するために
使用され得る、当業者に公知の任意の方法を含む。インビトロでの結合アッセイ
については、ポリペプチドは、単離されたか、溶解させられたか、またはホモジ
ナイズされた細胞性の調製物として提供され得る。単離されたポリペプチドは、
溶液中で、またはマトリックスに対して固定されて提供され得る。ポリペプチド
を固定化するための方法は当該分野で周知であり、そして市販される高親和性リ
ガンドを有する構築およびそれらとの融合ポリペプチドの使用を含むが、これら
に限定されない。例えば、GST融合タンパク質は、グルタチオンセファロース
ビーズ(Sigma Chemical,St.Louis,MO)またはグル
タチオンによって誘導されたマイクロタイタープレート上に吸着させられ得る。
ポリペプチドはまた、ビオチンとストレプトアビジンとの結合を利用する当該分
野において十分な技術を利用して固定化され得る。ポリペプチドはまた、マトリ
ックスに対するポリペプチドの化学的な結合(連結)を利用して、当該分野で周
知の技術を利用して固定化され得る。あるいは、ポリペプチドは、ポリペプチド
が細胞表面Bt毒素レセプターとして一般的に発現される、完全な細胞結合アッ
セイにおいて提供され得る。
In one embodiment, the method comprises providing at least one Bt toxin receptor polypeptide of the present invention, contacting the polypeptide with a sample and a control ligand under conditions that promote binding; and , Determining the binding properties of the sample ligand relative to the control ligand. This method includes any method known to those of skill in the art that can be used to provide a polypeptide of the invention in a binding assay. For in vitro binding assays, the polypeptides can be provided as isolated, lysed, or homogenized cellular preparations. The isolated polypeptide is
It can be provided in solution or fixed to the matrix. Methods for immobilizing polypeptides are well known in the art and include, but are not limited to, commercially available constructions with high affinity ligands and the use of fusion polypeptides therewith. For example, GST fusion proteins can be adsorbed on glutathione sepharose beads (Sigma Chemical, St. Louis, MO) or microtiter plates induced by glutathione.
Polypeptides can also be immobilized utilizing techniques well known in the art which utilize the binding of biotin and streptavidin. Polypeptides can also be immobilized using techniques well known in the art, utilizing chemical coupling (ligation) of the polypeptide to the matrix. Alternatively, the polypeptide can be provided in a complete cell binding assay in which the polypeptide is commonly expressed as a cell surface Bt toxin receptor.

【0023】 本発明は、本明細書中に記載されるレセプターポリペプチドに結合しそしてポ
リペプチドを発現する目的の細胞に対して毒性を与えるリガンドをスクリーニン
グするための、完全な細胞毒性アッセイを利用する方法を提供する。このスクリ
ーニングによって選択されたリガンドは、レセプターポリペプチドを発現する(
詳細には、腸内で)昆虫に対して強力な殺虫性の毒素である。この推測は、特定
のBt毒素の昆虫特異性が、特異的な昆虫種中のレセプターの存在によって決定
される、または毒素の結合がいくつかの昆虫種のレセプターについて特異的であ
りそして他の変異体レセプターについては有意ではなく結合するかもしくは非特
異的に結合するという前提のもとにある。例えば、Hofteら(1989)M
icrobiol Rev 53:242−255を参照のこと。毒性アッセイ
は、本発明のポリペプチドを発現するインタクトな細胞中で、サンプルリガンド
に対してポリペプチドの毒素結合ドメインを暴露すること、およびポリペプチド
を発現する細胞中で影響を受ける毒性を決定することを含む。「毒性」によって
、減少した細胞の生存性が意図される。「生存性」によって、細胞が増殖および
/または分化および/またはその生物学的特徴を特定の細胞毒性の試薬の非存在
化でのその細胞の特徴である様式で維持する能力が意図される。
The present invention utilizes a complete cytotoxicity assay to screen for ligands that bind to the receptor polypeptides described herein and toxic to cells of interest expressing the polypeptide. Provide a way to do. The ligand selected by this screen expresses the receptor polypeptide (
In particular, it is a powerful insecticidal toxin against insects (in the intestine). This speculation is that the insect specificity of a particular Bt toxin is determined by the presence of the receptor in a specific insect species, or that the toxin binding is specific for receptors of some insect species and other mutations. Body receptors are predicated on insignificant or non-specific binding. For example, Hofte et al. (1989) M
See icrobiol Rev 53: 242-255. Toxicity assay determines exposure of a toxin binding domain of a polypeptide to a sample ligand in intact cells expressing a polypeptide of the invention and the toxicity affected in cells expressing the polypeptide. Including that. By "toxicity" is intended reduced cell viability. By "viability" is intended the ability of a cell to proliferate and / or differentiate and / or maintain its biological characteristics in a manner that is characteristic of that cell in the absence of certain cytotoxic agents.

【0024】 1つの実施形態においては、本発明の方法は、細胞外毒素結合ドメインを含有
している本発明の少なくとも1つの細胞表面Bt毒素レセプターポリペプチドを
提供する工程、結合を促進する条件下でポリペプチドをサンプルおよびコントロ
ールリガンドと接触させる工程、ならびに、コントロールリガンドと比較して、
細胞表面Bt毒素レセプターポリペプチドを発現する細胞の生存性を決定する工
程を包含する。
In one embodiment, the method of the present invention provides at least one cell surface Bt toxin receptor polypeptide of the present invention containing an extracellular toxin binding domain, under conditions that promote binding. Contacting the polypeptide with a sample and a control ligand at, and comparing with the control ligand,
Determining the viability of cells expressing the cell surface Bt toxin receptor polypeptide.

【0025】 「接触させること」によって、サンプルおよびコントロールの試薬が、本発明
のポリペプチドの意図されるリガンド結合部位に対して提示されることが意図さ
れる。
By “contacting” it is intended that the sample and control reagents are presented to the intended ligand binding site of the polypeptide of the invention.

【0026】 「結合を促進する条件」によって、本発明のポリペプチドのリガンドが、バッ
クグラウンドのレベルを上回って意図されるポリペプチドに決定可能に結合する
ことを可能にする、物理的および生化学的条件の任意の組み合わせが意図される
。Bt毒素レセプターに対するCryl毒素の結合についてのこのような条件、
ならびに結合を評価するための方法の例は、当該分野で公知であり、そしてKe
etonら(1998)Appl Environ Microbiol 64
(6):2158−2165;Francisら(1997)Insect B
iochem.Mol.Biol.27(6):541−550;Keeton
ら(1997)Appl.Environ.Microbiol.63(9):
3419−3425;Vadlamudiら(1995)J.Biol.Che
m.270(10):5490−5494;Iharaら(1998)Comp
arative Biochemistry and Physiology
Part B 120:197−204;およびNagamatsuら(199
8)Biosci.Biotechnol.Biochem.62(4):72
7−734(それらの内容は本明細書中で参考として援用されている)に記載さ
れているものが挙げられるがこれらに限定されない。本発明のこの局面において
は、タンパク質−タンパク質相互作用を研究するための公知でありそして市販さ
れる方法(例えば、酵母および/または細菌のツーハイブリッドシステム)もま
た使用され得る。ツーハイブリッドシステムは、例えば、CLONTECH(P
alo Alto,Ca)またはDisplay Systems Biote
ch Inc.(Vista,Ca)から入手可能である。
“Binding facilitating conditions” allow the ligands of a polypeptide of the invention to physically and biochemically bind ligands of the intended polypeptide above background levels in a determinable manner. Any combination of conditions is contemplated. Such conditions for the binding of Cryl toxin to the Bt toxin receptor,
As well as examples of methods for assessing binding are known in the art, and Ke
eton et al. (1998) Appl Environ Microbiol 64.
(6): 2158-2165; Francis et al. (1997) Insect B.
iochem. Mol. Biol. 27 (6): 541-550; Keeton.
(1997) Appl. Environ. Microbiol. 63 (9):
3419-3425; Vadlamudi et al. (1995) J. Am. Biol. Che
m. 270 (10): 5490-5494; Ihara et al. (1998) Comp.
Arative Biochemistry and Physiology
Part B 120: 197-204; and Nagamatsu et al. (199).
8) Biosci. Biotechnol. Biochem. 62 (4): 72
7-734, the contents of which are incorporated herein by reference, but are not limited thereto. In this aspect of the invention, known and commercially available methods for studying protein-protein interactions (eg, yeast and / or bacterial two-hybrid systems) can also be used. The two-hybrid system is, for example, CLONTECH (P
alo Alto, Ca) or Display Systems Biote
ch Inc. (Vista, Ca).

【0027】 本発明の組成物およびスクリーニング方法は、新規の殺虫性の毒素を含む新規
のBt毒素レセプターリガンドを設計および開発するために有用である。種々の
候補のリガンド;結合、毒性、および種特異性についてスクリーニングされそし
て特徴付けられたリガンド;ならびに/または公知の特徴および特異性を有する
リガンドが、特定の所望される特徴および特異性を有している新規のリガンドを
産生するように連結され得るかまたは改変され得る。結合、毒性、および殺虫活
性を評価するための本明細書中に記載されている方法は、新規のリガンドをスク
リーニングしそして特徴付けるために使用され得る。
The compositions and screening methods of the present invention are useful for designing and developing novel Bt toxin receptor ligands, including novel insecticidal toxins. A variety of candidate ligands; ligands screened and characterized for binding, toxicity, and species specificity; and / or ligands with known characteristics and specificities have specific desired characteristics and specificities. Can be linked or modified to produce a novel ligand having The methods described herein for assessing binding, toxicity, and insecticidal activity can be used to screen and characterize novel ligands.

【0028】 本発明の1つの実施形態においては、本発明のレセプターをコードする配列、
ならびにその変異体およびフラグメントが、目的のBt毒素について(例えば、
より特異的でありそして/またはより強力な毒素)またはレセプターに結合する
昆虫の分子についてスクリーニングするための酵母および細菌のツーハイブリッ
ドシステムとともに使用され、そして新規の殺虫剤を開発することにおいて使用
され得る。
In one embodiment of the invention, a sequence encoding a receptor of the invention,
And variants and fragments thereof for the Bt toxin of interest (eg,
Used with yeast and bacterial two-hybrid systems to screen for insect molecules that bind to more specific and / or more potent toxins) or receptors, and can be used in developing new insecticides .

【0029】 「連結された」によって、共有結合が2つ以上の分子間で産生されることが意
図される。毒素のようなポリペプチドリガンドの改変および/または連結のため
に使用され得る公知の方法として、部位特異的変異誘発を含むがこれに限定され
なう変異誘発および組換えアプローチ、キメラポリペプチドの構築、ならびにD
NAシャッフリングが挙げられるが、これらに限定されない。このような方法は
、以下にさらに詳細に記載される。公知のポリペプチドの改変方法はまた、ポリ
ペプチドの共有的な改変のための方法を含む。「作動可能に連結される」は、連
結された分子が連結によって意図される機能を実行することを意味する。
By “linked” is intended a covalent bond produced between two or more molecules. Known methods that can be used for the modification and / or ligation of polypeptide ligands such as toxins include mutagenesis and recombination approaches, including but not limited to site-directed mutagenesis, construction of chimeric polypeptides. , And D
Examples include, but are not limited to, NA shuffling. Such methods are described in further detail below. Known methods of modifying polypeptides also include methods for covalent modification of polypeptides. "Operably linked" means that the linked molecules perform the function intended by the linkage.

【0030】 本発明の組成物およびスクリーニング方法は、本発明のレセプターポリペプチ
ドを発現する細胞に対してリガンドを標的化するために有用である。標的化のた
めに、本発明のレセプターポリペプチドには結合しない二次的なポリペプチドお
よび/または低分子が、以下を含むがそれらに限定されないレセプターポリペプ
チドに結合する1つ以上の主なリガンドと連結される:CrylA毒素;より詳
細には、CrylA(b)毒素またはそのフラグメント。この連結によって、主
なリガンドに対して連結された任意のポリペプチドおよび/または低分子が、レ
セプターポリペプチドに対して標的化され得、それによってレセプターポリペプ
チドを発現する細胞に対して標的化され得る;ここでは、リガンド結合部位は、
細胞の細胞外表面で利用可能である。
The compositions and screening methods of the present invention are useful for targeting ligands to cells expressing the receptor polypeptides of the present invention. For targeting, a secondary polypeptide and / or small molecule that does not bind to the receptor polypeptide of the invention is one or more major ligands that bind to the receptor polypeptide, including but not limited to: Linked to: CrylA toxin; more specifically, CrylA (b) toxin or a fragment thereof. This linking allows any polypeptide and / or small molecule linked to the main ligand to be targeted to the receptor polypeptide, thereby targeting cells expressing the receptor polypeptide. Where the ligand binding site is
It is available on the extracellular surface of cells.

【0031】 本発明の1つの実施形態においては、少なくとも1つの二次的なポリペプチド
毒素が、主な毒素についてのレセプターを発現する昆虫を標的化しそしてそれに
対して毒性である組み合わせ毒素を産生するように、本発明のレセプターポリペ
プチドに結合し得る主なCrylA毒素と連結させられる。このような昆虫とし
て、lepidoptera目、スーパーファミリーPyraloidea、お
よび特に、Ostrinia種(特に、Ostrinia nubilalis
)の昆虫が挙げられる。このような昆虫として、鱗翅類の、S.frugipe
rdaおよびH.Zeaが挙げられる。このような組み合わせ毒素は、主な毒素
に対して耐性を生じた昆虫による穀物の損傷を皆無にするかまたは減少させるた
めに特に有用である。
In one embodiment of the invention, at least one secondary polypeptide toxin targets an insect expressing a receptor for the major toxin and produces a combined toxin that is toxic thereto. Thus, it is linked to a major CrylA toxin that can bind the receptor polypeptides of the present invention. Such insects include the orders Lepidoptera, the superfamily Pyraloidea, and especially the species Ostrinia (especially Ostrinia nubialis).
) Insects. Such insects include Lepidoptera, S. frugipe
rda and H .; Zea can be used. Such combination toxins are particularly useful for eliminating or reducing grain damage by insects that have become resistant to the major toxins.

【0032】 目的の細胞中での本発明のBt毒素レセプターポリペプチドの発現のために、
Bt毒素レセプター配列が、発現カセット中で提供される。カセットは、本発明
のBt毒素レセプター配列に対して作動可能に連結された5’および3’調節配
列を含む。本発明のこの局面においては、「作動可能に連結される」によって、
プロモーターと第2の配列との間での機能的な連結が意図される。ここでは、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、そしてそれ
を媒介する。核酸に関しては、一般的には、作動可能に連結されるは、連結され
る核酸配列が連続的であり、そして2つのポリペプチドコード領域を繋ぐことが
必要である場合には、連続的でありそして同じリーディングフレーム内であるこ
とを意味する。カセットはさらに、生物体の中に共形質転換される少なくとも1
つの付加的遺伝子を含み得る。あるいは、付加的遺伝子は、複数の発現カセット
上に提供され得る。
For expression of the Bt toxin receptor polypeptide of the present invention in cells of interest,
A Bt toxin receptor sequence is provided in the expression cassette. The cassette contains 5'and 3'regulatory sequences operably linked to the Bt toxin receptor sequence of the invention. In this aspect of the invention, by "operably linked",
A functional linkage between the promoter and the second sequence is contemplated. Here, the promoter sequence initiates and mediates the transcription of the DNA sequence corresponding to the second sequence. For nucleic acids, operably linked generally means that the nucleic acid sequences being linked are contiguous, and, where it is necessary to join the two polypeptide coding regions. And it means within the same reading frame. The cassette further comprises at least one cotransformed into the organism.
It may include one additional gene. Alternatively, the additional gene may be provided on multiple expression cassettes.

【0033】 このような発現カセットは、調節領域の転写調節下へのBt毒素レセプター配
列の挿入のための複数の制限部位を伴って提供される。発現カセットはさらに、
選択マーカーを含み得る。
Such an expression cassette is provided with multiple restriction sites for insertion of the Bt toxin receptor sequence under the transcriptional regulation of the regulatory region. The expression cassette is further
A selectable marker may be included.

【0034】 発現カセットは、宿主細胞中に転写の5’から3’方向に、転写および翻訳開
始領域、本発明のBt毒素レセプターヌクレオチド配列、ならびに転写および翻
訳終結領域機能を含む。転写開始領域であるプロモーターは、植物宿主に対して
、天然のものであるかもしくはアナログであるか、または外来のものであるかも
しくは異種のものであり得る。さらに、プロモーターは、天然の配列であり得る
かまたは合成の配列であり得る。「外来」によって、転写開始領域が、転写開始
領域が導入される天然の宿主細胞中には見出されないことが意図される。本明細
書中で使用される場合には、キメラ遺伝子は、コード配列に対して異種である転
写開始領域に対して作動可能に連結されたコード配列を含む。
The expression cassette contains the transcription and translation initiation region, the Bt toxin receptor nucleotide sequence of the present invention, and the transcription and translation termination region functions in the host cell 5 ′ to 3 ′ of transcription. The promoter, which is the transcription initiation region, can be native or analog, or foreign or heterologous to the plant host. Furthermore, the promoter can be a native sequence or a synthetic sequence. By "foreign" is intended that the transcription initiation region is not found in the native host cell into which it is introduced. As used herein, a chimeric gene comprises a coding sequence operably linked to a transcription initiation region that is heterologous to the coding sequence.

【0035】 異種プロモーターを使用して配列を発現することが好ましくあり得るが、天然
のプロモーター配列が使用され得る。このような構築物は、目的の細胞中のBt
毒素レセプターの発現レベルを変更する。従って、細胞の表現形が変更される。
Although it may be preferred to express the sequence using a heterologous promoter, the native promoter sequence may be used. Such a construct is suitable for Bt in cells of interest.
Alter the expression level of the toxin receptor. Therefore, the phenotype of the cell is changed.

【0036】 終結領域は、転写開始領域を伴う天然のものであり得るか、作動可能に連結さ
れた目的のDNA配列を伴う天然のものであり得るか、または別の供給源に由来
し得る。
The termination region may be native with a transcription initiation region, native with an operably linked DNA sequence of interest, or may be derived from another source.

【0037】 適切である場合には、遺伝子は、目的の特定の形質転換された細胞中での増大
させられた発現のために最適化され得る。すなわち、遺伝子は、改善された発現
のために、宿主細胞に好ましいコドンを使用して合成され得る。
Where appropriate, the gene may be optimized for increased expression in the particular transformed cell of interest. That is, the gene may be synthesized using host cell-preferred codons for improved expression.

【0038】 さらなる配列の改変が、細胞性の宿主中での遺伝子の発現を増強することが公
知である。これらには、擬似ポリアデニル化シグナル、エキソン−イントロンス
プライシング部位シグナル、トランスポゾン様反復、および遺伝子の発現に対し
て有害であり得る他のこのような十分に特徴付けられた配列をコードする配列の
排除が含まれる。配列のG−C含有量は、宿主細胞中で発現される公知の遺伝子
を参照して計算される、所定の細胞性の宿主についての平均のレベルに調節され
得る。可能である場合には、配列は、推定されるヘアピン二次mRNA構造を回
避するように改変される。
Further sequence modifications are known to enhance expression of genes in cellular hosts. These include exclusion of sequences encoding pseudo-polyadenylation signals, exon-intron splicing site signals, transposon-like repeats, and other such well-characterized sequences that can be deleterious to gene expression. included. The G-C content of a sequence can be adjusted to average levels for a given cellular host, calculated with reference to known genes expressed in the host cell. If possible, the sequences are modified to avoid putative hairpin secondary mRNA structures.

【0039】 発現カセットはさらに、発現カセット構築物中に5’リーダー配列を含み得る
。このようなリーダー配列は、翻訳を増強するように作用し得る。翻訳リーダー
は、当該分野で公知でありそして以下を含む:ピコルナウイルスリーダー(例え
ば、EMCVリーダー(Encephalomyocarditis 5’非コ
ード領域)(Elroy−Steinら、(1989)PNAS USA 86
:6126−6130);ポティウイルス(potyvirus)リーダー(例
えば、TEVリーダー(タバコエッチ病ウイルス)(Allisonら(198
6));MDMVリーダー(トウモロコシ萎縮モザイクウイルス(maize
Dwarf Mosaic Virus);Virology 154:9−2
0)、およびヒト免疫グロブリン重鎖結合ポリペプチド(BiP)(Macej
akら(1991)Nature 353:90−94);アルファルファモザ
イクウイルスのコートポリペプチドmRNA(AMV RNA4)に由来する非
翻訳リーダー(Joblingら(1987)Nature 325:622−
625);タバコモザイクウイルスリーダー(TMV)(Gallieら(19
89)、Molecular Biology of RNA、Cech編(L
iss、New York)、237−256頁);およびトウモロコシ色素ま
だらウイルス(maize chlorotic mottle virus)
リーダー(MCMV)(Lommelら(1991)Virology 81:
382−385)。Della−Cioppaら(1987)Plant Ph
ysiol.84:965−968を参照もまたのこと。翻訳を増強することが
公知の他の方法(例えば、イントロンなど)もまた、利用され得る。
The expression cassette may further include a 5'leader sequence in the expression cassette construct. Such leader sequences may act to enhance translation. Translation leaders are known in the art and include: a picornavirus leader (eg, EMCV leader (Encephalomyocarditis 5'noncoding region) (Elroy-Stein et al., (1989) PNAS USA 86).
: 6126-6130); potyvirus leader (eg, TEV leader (tobacco etch disease virus) (Allison et al. (198
6)); MDMV leader (maize atrophy mosaic virus (maize)
Dwarf Mosaic Virus); Virology 154: 9-2.
0), and human immunoglobulin heavy chain binding polypeptide (BiP) (Macej).
ak et al. (1991) Nature 353: 90-94); an untranslated leader derived from alfalfa mosaic virus coat polypeptide mRNA (AMV RNA4) (Jobling et al. (1987) Nature 325: 622-).
625); Tobacco mosaic virus leader (TMV) (Gallie et al. (19
89), Molecular Biology of RNA, edited by Cech (L
iss, New York), 237-256); and maize chlorotic mottle virus.
Leader (MCMV) (Lommel et al. (1991) Virology 81:
382-385). Della-Cioppa et al. (1987) Plant Ph
ysiol. See also 84: 965-968. Other methods known to enhance translation, such as introns, may also be utilized.

【0040】 発現カセットを調製することにおいては、種々のDNAフラグメントが、適切
な方向で、そして適切である場合には適切なリーディングフレーム内でDNA配
列を提供するように操作され得る。この目的のために、アダプターまたはリンカ
ーが、DNAフラグメントを連結するために使用され得るか、または他の操作が
便利な制限部位、不必要なDNAの除去、制限部位の除去などを提供するために
含まれ得る。この目的のために、インビトロでの変異誘発、プライマー修復、制
限、アニーリング、再置換(例えば、転座および塩基転換)が含まれ得る。
In preparing the expression cassette, various DNA fragments can be engineered to provide DNA sequences in the proper orientation and, if appropriate, in the proper reading frame. To this end, adapters or linkers can be used to ligate the DNA fragments, or to provide other convenient manipulation restriction sites, removal of unnecessary DNA, restriction site removal, etc. May be included. For this purpose, in vitro mutagenesis, primer repair, restriction, annealing, resubstitution (eg translocation and transversion) may be included.

【0041】 本発明の核酸を使用して、本発明のポリペプチドは、目的の任意の細胞(所望
される発現および/またはレセプター活性のレベルのような因子に依存してする
細胞の特定の選択)中で発現させられ得る。目的の細胞として、便利に入手可能
である哺乳動物、植物、昆虫、細菌、および酵母の宿主細胞が挙げられるがこれ
らに限定されない。プロモーター、ターミネーター、および他の発現ベクターの
成分の選択もまた、選択された細胞に依存する。細胞は、ヒトによる介入を通じ
てそうなるように遺伝的に変更されているので、天然ではない条件で(例えば、
量、組成、位置、および/または時間)にタンパク質を産生する。
Using the nucleic acids of the present invention, the polypeptides of the present invention can be used to select any cell of interest (a particular selection of cells depending on factors such as the desired level of expression and / or receptor activity). A). Cells of interest include, but are not limited to, mammalian, plant, insect, bacterial, and yeast host cells that are conveniently available. The choice of promoter, terminator, and other components of the expression vector will also depend on the cell selected. Cells have been genetically modified to do so through human intervention, so that they may be used in non-natural conditions (eg,
Quantity, composition, location, and / or time).

【0042】 当業者は、本発明のタンパク質をコードする核酸の発現のために利用可能であ
る多数の発現システムの知識を有すると予想される。原核生物または真核生物中
でのタンパク質の発現のための公知の種々の方法を詳細に記載する試みは行われ
ていない。
One of skill in the art will be familiar with the numerous expression systems available for expression of nucleic acids that encode the proteins of the present invention. No attempt has been made to detail the various known methods for the expression of proteins in prokaryotes or eukaryotes.

【0043】 簡単にまとめると、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
、代表的には、例えば、DNAまたはcDNAをプロモーターに対して作動可能
に連結すること、続く発現ベクター中への取り込みによって達成される。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の発現の
調節のために有用である、転写および翻訳のターミネーター、開始配列、および
プロモーターを含む。クローン化された遺伝子の高いレベルでの発現を得るため
に、最低、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/翻訳のターミネーターを含む発現ベクターを構築すること
が所望される。当業者は、生物学的な活性を減少させることなく本発明のタンパ
ク質に対して改変がなされ得ることを認識している。いくつかの改変は、融合タ
ンパク質中への標的化分子のクローニング、発現、または取り込みを促進するよ
うに行われ得る。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、あるいは便利に配置さ
れた制限部位もしくは終結コドンを作製するかまたは配列を精製するためにいず
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。
In summary, expression of an isolated nucleic acid encoding a protein of the invention is typically accomplished by operably linking, eg, DNA or cDNA to a promoter, followed by expression in an expression vector. Is achieved by The vector may be suitable for replication and integration in either prokaryotes or eukaryotes. A typical expression vector contains transcription and translation terminators, initiation sequences, and a promoter that are useful for controlling expression of the DNA encoding the proteins of the present invention. In order to obtain high level expression of cloned genes, it is possible to construct an expression vector containing at least a strong promoter directing transcription, a ribosome binding site for translation initiation, and a transcription / translation terminator. Desired. The person skilled in the art is aware that modifications can be made to the proteins of the invention without diminishing the biological activity. Some modifications may be made to facilitate cloning, expression, or uptake of the targeting molecule into the fusion protein. Such modifications are well known to those of skill in the art and make, for example, a methionine added to the amino terminus to provide an initiation site, or a conveniently placed restriction site or stop codon, or the sequence is purified. To include additional amino acids (eg, poly-His) placed at either end.

【0044】 原核生物細胞は、発現のための宿主として使用され得る。原核生物は、E.c
oliの種々の株によって最も頻繁に代表される;しかし、他の微生物株もまた
使用され得る。転写開始のためのプロモーターを含み、必要に応じてオペレータ
ー(リボソーム結合部位配列とともに)を含むと本明細書中で定義されている、
一般的に使用される原核生物の制御配列は、このような一般的に使用されるプロ
モーターを、βラクタマーゼ(ペニシリナーゼ)およびラクトース(lac)プ
ロモーターシステム(Changら(1977)Nature 198:105
6)、トリプトファン(trp)プロモーターシステム(Goeddelら(1
980)Nucleic Acid Res.8:4057)、ならびにλによ
って誘導されるPLプロモーターおよびN−遺伝子リボソーム結合部位(Shi
matakeら(1981)Nature 292:128)として含む。E.
coli中にトランスフェクトされるDNAベクター中に選択マーカーを含むこ
ともまた、有用である。このようなマーカーの例として、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示する遺伝子が挙げ
られる。
Prokaryotic cells can be used as hosts for expression. Prokaryotes are E. c
Most often represented by various strains of oli; however, other microbial strains may also be used. Defined herein to include a promoter for transcription initiation and optionally an operator (along with a ribosome binding site sequence),
Commonly used prokaryotic control sequences include such commonly used promoters as the β-lactamase (penicillinase) and lactose (lac) promoter systems (Chang et al. (1977) Nature 198: 105.
6), tryptophan (trp) promoter system (Goeddel et al. (1
980) Nucleic Acid Res. 8: 4057), and the PL promoter and N-gene ribosome binding site (Shi that are induced by λ.
Matake et al. (1981) Nature 292: 128). E.
It is also useful to include a selectable marker in the DNA vector that is transfected into E. coli. Examples of such markers include genes that direct resistance to ampicillin, tetracycline, or chloramphenicol.

【0045】 ベクターは、適切な宿主細胞中への導入を可能にするように選択される。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である。適切な細菌細胞
が、ファージベクター粒子を用いて感染させられるか、または裸にされたファー
ジベクターDNAでトランスフェクトされる。プラスミドベクターが使用される
場合には、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するための発現システムは、Bacillus sp
.およびSalmonella(Palvaら(1983)Gene 22:2
29−235;Mosbachら(1983)Nature 302:543−
545)を使用して利用可能である。
The vector is chosen to allow 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. If a plasmid vector is used, bacterial cells are transfected with the plasmid vector DNA.
An expression system for expressing the protein of the present invention is Bacillus sp
. And Salmonella (Palva et al. (1983) Gene 22: 2.
29-235; Mosbach et al. (1983) Nature 302: 543.
545).

【0046】 種々の真核生物発現システム(例えば、酵母、昆虫細胞株、植物、および哺乳
動物細胞)が、当業者に公知である。本発明の配列は、これらの真核生物システ
ム中で発現され得る。いくつかの実施形態においては、形質転換された/トラン
スフェクトされた植物細胞は、本発明のタンパク質の産生のための発現システム
として使用される。
Various eukaryotic expression systems, such as yeast, insect cell lines, plants, and mammalian cells are known to those of skill in the art. The sequences of the invention can be expressed in these eukaryotic systems. In some embodiments, transformed / transfected plant cells are used as an expression system for the production of the proteins of the invention.

【0047】 酵母中での異種タンパク質の合成が周知である。Sherman,F.ら、(
1982)Methods in Yeast Genetics,Cold
Spring Harbor Laboratoryは、酵母中でタンパク質を
産生するために利用可能な種々の方法を記載している、十分に認められた仕事で
ある。真核生物タンパク質の産生のための2つの広範に利用されている酵母は、
Saccharomyces cerevisiaおよびPichia Pas
torisである。SaccharomycesおよびPichia中での発現
のためのベクター、株、およびプロトコールは当該分野で公知であり、そして商
業的な供給業者(例えば、Invitrogen)から入手可能である。適切な
ベクターは、通常は、発現制御配列(例えば、所望されるプロモーター(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)、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 .; , (
1982) Methods in Yeast Genetics, Cold.
The Spring Harbor Laboratory is a well-recognized task that describes the various methods available for producing proteins in yeast. Two widely used yeasts for the production of eukaryotic proteins are:
Saccharomyces cerevisia 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 include expression control sequences, such as the desired promoter (including 3-phosphoglycerate kinase or alcohol oxidase), an origin of replication,
Termination sequence, etc.).

【0048】 本発明のタンパク質は、一旦発現されると、細胞を溶解させること、そして溶
解物を標準的なタンパク質単離技術に供することによって、酵母から単離され得
る。精製プロセスをモニターすることは、ウェスタンブロット技術、またはラジ
オイムノアッセイ、または他の標準的なイムノアッセイ技術を使用することによ
って達成され得る。
The proteins of the invention, once expressed, can be isolated from yeast by lysing the cells and subjecting the lysate to standard protein isolation techniques. Monitoring the purification process can be accomplished by using Western blot techniques, or radioimmunoassays, or other standard immunoassay techniques.

【0049】 本発明のタンパク質をコードする配列はまた、細胞培養物(例えば、哺乳動物
、昆虫、または植物起源)をトランスフェクトすることにおける使用のために種
々の発現ベクターに連結され得る。ペプチドの産生に有用である細胞培養物の例
は、哺乳動物細胞である。哺乳動物細胞システムは、しばしば、細胞の単層の形
態であるが、哺乳動物細胞の懸濁物もまた、使用され得る。完全なタンパク質を
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CO
S、HEK293、BHK21、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、以下のような発現制御配列を含み得る: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(Q
ueenら、(1986)Immunol.Rev.89:49)、および必須
のプロセシング情報部位(例えば、リボソーム結合部位、RNAスプライシング
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)
、ならびに転写ターミネーター配列。本発明のタンパク質の産生のために有用な
他の動物細胞が、例えば、American Type Culture Co
llection Catalogue of Cell Lines and
Hybridomas(第7版、1992)から入手可能である。Bt毒素レ
セプターの発現およびレセプターによって媒介されるBt毒素の細胞毒性を評価
するための哺乳動物細胞の特定の例として、胚性293細胞が挙げられる。本明
細書中で参考として援用されている、米国特許第5,693,491号を参照の
こと。
Sequences encoding the proteins of the invention can also be linked to a variety of expression vectors for use in transfecting cell culture (eg, of mammalian, insect, or plant origin). Examples of cell cultures that are useful for producing peptides are mammalian cells. Mammalian cell systems are often in the form of monolayers of cells, although suspensions of mammalian cells can also be used. Many suitable host cell lines capable of expressing the complete protein have been developed in the art, and CO
Includes S, HEK293, BHK21, and CHO cell lines. Expression vectors for these cells may include expression control sequences such as: origin of replication, promoters (eg CMV promoter, HSV tk promoter or pgk (phosphoglycerate kinase promoter)), enhancer (Q
ueen et al., (1986) Immunol. Rev. 89:49), and an essential processing information site (eg, ribosome binding site, RNA splicing site, polyadenylation site (eg, SV40 large T Ag poly A addition site).
, And a transcription terminator sequence. Other animal cells useful for the production of the proteins of the invention are, for example, the American Type Culture Co.
reflection Catalog of Cell Lines and
It is available from Hybridomas (7th edition, 1992). A specific example of mammalian cells for assessing Bt toxin receptor expression and receptor-mediated cytotoxicity of Bt toxin includes embryonic 293 cells. See US Pat. No. 5,693,491, which is incorporated herein by reference.

【0050】 昆虫細胞中で本発明のプロモーターを発現するための適切なベクターは、通常
は、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、ボウフラ、
カイコ、ヨトウムシ、ガ、およびDrosophilla細胞株(例えば、Sc
hneider細胞株)が挙げられる(Schneiderら(1987)、J
.Embryol.Exp.Morphol.27:353−365を参照のこ
と)。
Suitable vectors for expressing the promoters of the invention in insect cells are usually derived from SF9 baculovirus. As a suitable insect cell line, bow hula,
Silkworm, weevil, moth, and Drosophila cell lines (eg, Sc
hneider cell line) (Schneider et al. (1987), J.
. Embryol. Exp. Morphol. 27: 353-365).

【0051】 酵母を用いる際と同様に、高等動物または植物の宿主細胞が使用される場合に
は、ポリアデニル化配列または転写ターミネーター配列が、代表的にはベクター
中に取り込まれる。ターミネーター配列の例は、ウシの成長ホルモン遺伝子に由
来する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に由来するVP1イン
トロンである(Spragueら(1983)J.Virol.45:773−
781)。さらに、宿主細胞中での複製を制御するための遺伝子配列が、ウシの
パピローマウイルス型ベクター中に見出されるもののようなベクター中に取り込
まれ得る。Saveria−Campo,M.,Bovine Papillo
ma Virus DNA a Eukaryotic Cloning Ve
ctor in DNA Cloning、第II巻 a Practical
Approach,D.M.Glover編、IRL Press、Arli
ngton,Virginia、213−238頁(1985)。
As with yeast, when higher animal or plant host cells are used, a polyadenylation sequence or transcription terminator sequence is typically incorporated into the vector. An example of a terminator sequence is the polyadenylation sequence derived from the bovine growth hormone gene. Sequences for correct splicing of transcripts may also be included. An example of a splicing sequence is the VP1 intron derived from SV40 (Sprague et al. (1983) J. Virol. 45: 773.
781). In addition, genetic sequences for controlling replication in host cells can be incorporated into the vector, such as those found in bovine papillomavirus-type vectors. Saveria-Campo, M .; , Bovine Papillo
ma Virus DNA a Eukaryotic Cloning Ve
Ctor in DNA Cloning, Volume II a Practical
Approach, D.M. M. Glover, IRL Press, Arli
ngton, Virginia, pp. 213-238 (1985).

【0052】 本発明の特定の実施形態においては、特に、細胞に対する毒性がもはや所望さ
れない場合、またはより低いレベルに毒性を減少させることが所望される場合に
は、レセプターの結合をネガティブに制御することが所望され得る。この場合に
おいては、リガンド−レセプターポリペプチド結合アッセイが、レセプターに結
合するが、レセプターを発現する細胞に対しては毒性を付与しない化合物をスク
リーニングするために使用され得る。リガンド結合をブロックするために使用さ
れ得る分子の例として、所望されるようにリガンドの結合が減少させられるかま
たは妨げられるように、レセプターのリガンド結合ドメインを特異的に認識する
抗体が挙げられる。
In certain embodiments of the invention, receptor binding is negatively regulated, especially when toxicity to cells is no longer desired, or where it is desired to reduce toxicity to lower levels. It may be desired. In this case, a ligand-receptor polypeptide binding assay can be used to screen for compounds that bind to the receptor but do not confer toxicity to cells expressing the receptor. Examples of molecules that can be used to block ligand binding include antibodies that specifically recognize the ligand binding domain of the receptor so that binding of the ligand is reduced or prevented as desired.

【0053】 別の実施形態においては、レセプターポリペプチドの発現は、レセプターRN
Aに対して指向されたアンチセンス分子、またはこのレセプターRNAに対して
特異的に標的化されたリボザイムの使用によってブロックされ得る。提供される
核酸配列を用いて、Bt毒素レセプター配列のメッセンジャーRNA(mRNA
)の少なくとも一部に対して相補的であるアンチセンス構築物が構築され得るこ
とが、認識される。アンチセンスヌクレオチドは、対応するmRNAとハイブリ
ダイズするように構築される。アンチセンス配列の改変は、配列が対応するmR
NAにハイブリダイズしそしてその発現を妨害する限りは、行われ得る。この様
式で、対応するアンチセンス配列に対して70%、好ましくは80%、より好ま
しくは85%の配列類似性を有しているアンチセンス構築物が使用され得る。さ
らに、アンチセンスヌクレオチドの一部が、標的の遺伝子の発現を破壊させるた
めに使用され得る。一般的には、少なくとも50ヌクレオチド、100ヌクレオ
チド、200ヌクレオチド、またはそれより大きな配列が使用され得る。
In another embodiment, the expression of the receptor polypeptide is the receptor RN
It can be blocked by the use of antisense molecules directed against A, or ribozymes specifically targeted to the receptor RNA. Using the nucleic acid sequence provided, the messenger RNA (mRNA of the Bt toxin receptor sequence
It is recognized that antisense constructs can be constructed that are complementary to at least a portion of Antisense nucleotides are constructed to hybridize to the corresponding mRNA. The modification of the antisense sequence is performed by modifying the corresponding mR
It can be done so long as it hybridizes to NA and interferes with its expression. In this manner, antisense constructs having 70%, preferably 80%, more preferably 85% sequence similarity to the corresponding antisense sequence can be used. In addition, some of the antisense nucleotides can be used to disrupt expression of the target gene. Generally, sequences of at least 50 nucleotides, 100 nucleotides, 200 nucleotides or larger can be used.

【0054】 開示されるヌクレオチド配列およびそれによってコードされるポリペプチドの
フラグメントおよび改変体が、本発明に含まれる。「フラグメント」によって、
ヌクレオチド配列の一部、またはアミノ酸配列の一部が意図され、そして従って
、それによってコードされるポリペプチドの一部が意図される。ヌクレオチド配
列のフラグメントは、天然のポリペプチドの生物学的活性を保持しており、そし
て例えば、Bt毒素に結合するポリペプチドフラグメントをコードし得る。ある
いは、ハイブリダイゼーションプローブとして有用であるヌクレオチド配列のフ
ラグメントは、一般的には、生物学的活性を維持しているフラグメントポリペプ
チドをコードしない。従って、ヌクレオチド配列のフラグメントは、少なくとも
約20ヌクレオチド、約50ヌクレオチド、約100ヌクレオチド、およびそれ
以上から本発明のポリペプチドをコードする全長のヌクレオチド配列までの範囲
であり得る。
Fragments and variants of the disclosed nucleotide sequences and the polypeptides encoded thereby are included in the present invention. By "fragment"
Part of the nucleotide sequence, or part of the amino acid sequence, and thus part of the polypeptide encoded by it is intended. Fragments of the nucleotide sequence retain the biological activity of the native polypeptide and may, for example, encode a polypeptide fragment that binds Bt toxin. Alternatively, fragments of nucleotide sequences useful as hybridization probes generally do not encode fragment polypeptides that retain biological activity. Thus, fragments of a nucleotide sequence can range from at least about 20 nucleotides, about 50 nucleotides, about 100 nucleotides, and more up to the full length nucleotide sequence encoding a polypeptide of the invention.

【0055】 本発明のBt毒素レセプターポリペプチドの生物学的に活性な部分をコードす
るBt毒素レセプターのヌクレオチド配列のフラグメントは、少なくとも15、
25、30、50、100、150、200、または250個の連続しているア
ミノ酸、またはそれ以上から本発明の全長のBt毒素レセプターポリペプチド中
に存在するアミノ酸の全ての数までをコードする(例えば、配列番号2、4、お
よび6のそれぞれ1717、1730、および1734アミノ酸)。PCRプラ
イマーのためのハイブリダイゼーションプローブとして有用であるBt毒素レセ
プターのヌクレオチド配列のフラグメントは、一般的には、Bt毒素レセプター
ポリペプチドの生物学的に活性な部分を必ずしもコードする必要はない。
A fragment of the nucleotide sequence of the Bt toxin receptor encoding the biologically active portion of the Bt toxin receptor polypeptide of the invention comprises at least 15,
Encodes 25, 30, 50, 100, 150, 200, or 250 contiguous amino acids, or more, to all numbers of amino acids present in the full-length Bt toxin receptor polypeptides of the invention ( (For example, 1717, 1730, and 1734 amino acids of SEQ ID NOs: 2, 4, and 6, respectively). Fragments of the nucleotide sequence of the Bt toxin receptor that are useful as hybridization probes for PCR primers generally do not necessarily need to encode the biologically active portion of the Bt toxin receptor polypeptide.

【0056】 従って、Bt毒素レセプターヌクレオチド配列のフラグメントは、Bt毒素レ
セプターポリペプチドの生物学的に活性な部分をコードし得るか、またはこれは
、以下に開示される方法を使用してハイブリダイゼーションプローブもしくはP
CRプライマーとして使用され得るフラグメントであり得る。Bt毒素レセプタ
ーポリペプチドの生物学的に活性な部分は、本発明のBt毒素レセプターヌクレ
オチド配列の1つの一部を単離すること、Bt毒素レセプターポリペプチドのコ
ードされる部分を発現すること(例えば、インビトロで組換え発現によって)、
そしてBt毒素レセプターポリペプチドのコードされる部分の活性を評価するこ
とによって、調製され得る。Bt毒素レセプターヌクレオチド配列のフラグメン
トである核酸分子は、少なくとも16、20、50、75、100、150、2
00、250、300、350、400、450、500、550、600、6
50、700、800、900、1,000、1,100、1,200、1,3
00、または1400個のヌクレオチド、あるいはそれ以上から本明細書中に開
示される全長のBt毒素レセプターヌクレオチド配列中に存在するヌクレオチド
の数(例えば、配列番号1、3、および5についてそれぞれ、5498、552
7、および5614ヌクレオチド)までを含む。
Thus, a fragment of the Bt toxin receptor nucleotide sequence can encode a biologically active portion of a Bt toxin receptor polypeptide, or it can be a hybridization probe using the methods disclosed below. Or P
It can be a fragment that can be used as a CR primer. The biologically active portion of the Bt toxin receptor polypeptide is isolated from a portion of one of the Bt toxin receptor nucleotide sequences of the invention, expressing the encoded portion of the Bt toxin receptor polypeptide (eg, , By recombinant expression in vitro),
And can be prepared by assessing the activity of the encoded portion of the Bt toxin receptor polypeptide. A nucleic acid molecule that is a fragment of the Bt toxin receptor nucleotide sequence has at least 16, 20, 50, 75, 100, 150, 2
00, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 6
50, 700, 800, 900, 1,000, 1,100, 1,200, 1,3
The number of nucleotides present in the full length Bt toxin receptor nucleotide sequence disclosed herein from 00, or 1400 nucleotides, or more (eg, 5498 for SEQ ID NOS: 1, 3, and 5, respectively, 54, 552
7 and up to 5614 nucleotides).

【0057】 「改変体」によって、実質的に類似の配列が意図される。ヌクレオチド配列に
ついては、保存的な改変体は、遺伝子コードの縮重に起因して、本発明のBt毒
素レセプターポリペプチドの1つのアミノ酸配列をコードする配列を含む。これ
らのような天然に存在している対立遺伝子改変体は、例えば、以下に概説される
ようなポリメラーゼ連鎖反応(PCR)およびハイブリダイゼーション技術を用
いて、周知の分子生物学的技術を用いて同定され得る。改変体ヌクレオチド配列
はまた、例えば、部位特異的変異誘発を使用することによって作製されるが、な
お本発明のBt毒素レセプタータンパク質をコードするもののような、合成によ
って誘導されるヌクレオチド配列をも含む。一般的には、本発明の特定のヌクレ
オチド配列の改変体は、デフォルトパラメーターを使用して本明細書中で別の場
所に記載されている配列アラインメントプログラムによって決定されるように、
その特定のヌクレオチド配列に対して、少なくとも約40%、50%、60%、
65%、70%、一般的には少なくとも約75%、80%、85%、好ましくは
少なくとも約90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97
%、そしてより好ましくは、少なくとも約98%、99%、またはそれより高い
配列同一性を有する。
By “variant” is intended a substantially similar sequence. For nucleotide sequences, conservative variants include sequences that encode one amino acid sequence of a Bt toxin receptor polypeptide of the invention due to the degeneracy of the genetic code. Naturally occurring allelic variants such as these are identified using well-known molecular biology techniques, for example using the polymerase chain reaction (PCR) and hybridization techniques as outlined below. Can be done. Variant nucleotide sequences also include synthetically derived nucleotide sequences, such as those made by using site-directed mutagenesis, but still encoding the Bt toxin receptor proteins of the invention. In general, variants of a particular nucleotide sequence of the invention, as determined by the sequence alignment program described elsewhere herein using default parameters,
At least about 40%, 50%, 60% for that particular nucleotide sequence,
65%, 70%, generally at least about 75%, 80%, 85%, preferably at least about 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97.
%, And more preferably at least about 98%, 99%, or higher sequence identity.

【0058】 「改変体」タンパク質によって、天然のタンパク質のN末端および/またはC
末端に対する1つ以上のアミノ酸の欠失(いわゆる、短縮)または付加;天然の
タンパク質中の1つ以上の部位での1つ以上のアミノ酸の欠失または付加;ある
いは天然のタンパク質中の1つ以上の部位での1つ以上のアミノ酸の置換によっ
て天然のタンパク質から誘導されるタンパク質が意図される。本発明によって含
まれる改変体タンパク質は生物学的に活性であり、すなわち、それらは天然のタ
ンパク質の所望される生物学的活性(すなわち、本明細書中に記載されている活
性(例えば、Bt毒素結合活性))を保有し続けている。このような改変体は、
例えば、遺伝子の多形性によって、またはヒトによる操作によって生じ得る。本
発明の天然のBt毒素レセプタータンパク質の生物学的に活性な改変体は、デフ
ォルトパラメーターを使用して本明細書中で別の場所に記載されている配列アラ
インメントプログラムによって決定されるように、天然のタンパク質のアミノ酸
配列に対して、少なくとも約40%、50%、60%、65%、70%、一般的
には少なくとも約75%、80%、85%、好ましくは少なくとも約90%、9
1%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、そしてより好ましく
は、少なくとも約98%、99%、またはそれ以上の配列同一性を有する。本発
明のタンパク質の生物学的に活性な改変体は、1〜15個のアミノ酸残基の程度
、1〜10個の程度、例えば、6〜10個の程度、5個程度、4個、3個、2個
、またはさらに1個のアミノ酸残基によってそのタンパク質とは異なり得る。
A “variant” protein allows for the N-terminus and / or C of the native protein.
One or more amino acid deletions (so-called truncations) or additions to the termini; one or more amino acid deletions or additions at one or more sites in the native protein; or one or more in the native protein Proteins derived from the native protein by substitution of one or more amino acids at the site of are contemplated. The variant proteins encompassed by the present invention are biologically active, ie, they have the desired biological activity of the native protein (ie, the activity described herein (eg, Bt toxin). Binding activity)). Such variants are
For example, it may occur due to genetic polymorphism or by human manipulation. Biologically active variants of the native Bt toxin receptor protein of the present invention may be derived from naturally occurring variants as determined by the sequence alignment program described elsewhere herein using default parameters. At least about 40%, 50%, 60%, 65%, 70%, generally at least about 75%, 80%, 85%, preferably at least about 90%, 9 relative to the amino acid sequence of the protein of
Have 1%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, and more preferably at least about 98%, 99%, or more sequence identity. The biologically active variants of the protein of the present invention include 1 to 15 amino acid residues, 1 to 10 amino acids, for example, 6 to 10 amino acids, 5 amino acids, 4 amino acids and 3 amino acids. It may differ from the protein by one, two, or even one amino acid residue.

【0059】 本発明のポリペプチドは、アミノ酸の置換、欠失、短縮、および挿入を含む種
々の方法において変更され得る。このような操作のための方法は、当該分野で一
般的に公知である。例えば、Bt毒素レセプターポリペプチドのアミノ酸配列改
変体は、DNA中の変異によって調製され得る。変異誘発およびヌクレオチド配
列の変更のための方法は、当該分野で周知である。例えば、Kunkel(19
85)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 82:488−492
;Kunkelら(1987)Methods in Enzymol.154
:367−382;米国特許第4,873,192号;WalkerおよびGa
astra編(1983)Techniques in Molecular
Biology(MacMillan Publishing Company
、New York)、ならびにそれらの中で引用されている参考文献を参照の
こと。目的のタンパク質の生物学的活性に影響を与えない適切なアミノ酸の置換
についての指針は、本明細書中で参考として援用されている、Dayhoffら
(1978)Atlas of Protein Sequence and
Structure(Natl.Biomed.Res.Found.,Was
hington,D.C.)のモデルの中に見出され得る。1つのアミノ酸を類
似の特性を有している別のアミノ酸で交換することのような保存的置換が好まし
くあり得る。
The polypeptides of the present invention may be altered in various ways, including amino acid substitutions, deletions, truncations, and insertions. Methods for such manipulations are generally known in the art. For example, amino acid sequence variants of Bt toxin receptor polypeptide can be prepared by mutations in DNA. Methods for mutagenesis and alteration of nucleotide sequences are well known in the art. For example, Kunkel (19
85) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 488-492.
Kunkel et al. (1987) Methods in Enzymol. 154
: 367-382; U.S. Pat. No. 4,873,192; Walker and Ga.
astra ed. (1983) Technologies in Molecular
Biology (MacMillan Publishing Company)
, New York), as well as the references cited therein. Guidance for appropriate amino acid substitutions that do not affect the biological activity of the protein of interest are incorporated by reference herein, such as Dayhoff et al. (1978) Atlas of Protein Sequence and.
Structure (Natl. Biomed. Res. Found., Was
Hington, D.H. C. ) Model. Conservative substitutions, such as exchanging one amino acid with another having similar properties, may be preferred.

【0060】 従って、本発明の遺伝子およびヌクレオチド配列は、天然に存在している配列
ならびに変異体の形態の両方を含む。同様に、本発明のタンパク質は、天然に存
在しているタンパク質、ならびにその改変体および改変されたの形態の両方を含
む。このような改変体は、所望される毒素結合活性を保有し続けている。明らか
に、改変体をコードするDNA中に作製される変異は、オープンリーディングフ
レームの外側に配列を配置しないはずであり、そして好ましくは、二次的なmR
NA構造を生じ得る相補的な領域を作製しない。欧州特許出願公開番号第75,
444号を参照のこと。
Thus, the gene and nucleotide sequences of the present invention include both naturally occurring sequences as well as variant forms. Similarly, the proteins of the present invention include both naturally occurring proteins, as well as variants and modified forms thereof. Such variants continue to possess the desired toxin binding activity. Apparently, the mutations made in the DNA encoding the variant should not place the sequence outside the open reading frame, and preferably the secondary mR
It does not create complementary regions that could give rise to NA structures. European Patent Application Publication No. 75,
See No. 444.

【0061】 本明細書中に含まれるタンパク質配列の欠失、挿入、および置換は、タンパク
質の特徴における根本的な変化を生じるとは予想されない。
Deletions, insertions, and substitutions of the protein sequences included herein are not expected to result in fundamental changes in protein characteristics.

【0062】 例えば、配列番号2に示されるアミノ酸配列を有するポリペプチドのN末端か
ら、少なくとも約10、20、50、100、150、200、250、300
、350、400、450、500、550、600、650、700、750
、800、850、900、950個、および960個までのアミノ酸が欠失さ
せられ得、そして結合機能をなお保持することが認識される。さらに、少なくと
も約10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110
個、および119個までのアミノ酸が、配列番号2に示されるアミノ酸配列を有
するポリペプチドのC末端から欠失させられ得、そしてなお結合機能を保持する
ことが認識される。本発明の欠失改変体は、これらの欠失を有しているポリペプ
チドを含む。結合機能を保持している本発明の欠失改変体は、これらのN末端ま
たはC末端に欠失を有しているか、あるいはC末端およびN末端の両方に任意の
欠失の組合せを有しているポリペプチドを含むことが理解される。
For example, from the N-terminus of the polypeptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, at least about 10, 20, 50, 100, 150, 200, 250, 300
, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750
It is recognized that up to 800, 850, 900, 950, and 960 amino acids can be deleted and still retain the binding function. Further, at least about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110.
, And up to 119 amino acids can be deleted from the C-terminus of the polypeptide having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, and it is recognized that it still retains binding function. Deletion variants of the invention include polypeptides that have these deletions. Deletion variants of the invention which retain the binding function may have deletions at their N- or C-termini or may have any combination of deletions at both C- and N-termini. It is understood to include the polypeptide.

【0063】 しかし、そのように行われる置換、欠失、または挿入の正確な効果を予想する
ことが困難である場合には、当業者は、効果が慣用的なスクリーニングアッセイ
によって評価されることを認識する。すなわち、活性は、レセプター結合および
/または毒性アッセイによって評価され得る。例えば、本明細書中で参考として
援用されている、米国特許第5,693,491号;T.P.Keetonら(
1998)Appl.Environ.Microbiol.64(6):21
58−2165;B.R.Francisら(1997)Insect Bio
chem.Mol.Biol.27(6):541−550;T.P.Keet
onら(1997)Appl.Environ.Microbiol.63(9
):3419−3425;R.K.Vadlamudiら(1995)J.Bi
ol.Chem.270(10):5490−5494;Iharaら(199
8)Comparative Biochem.Physiol.B 120:
197−204;Nagamatsuら(1998)Biosci.Biote
chnol.Biochem.62(4):727−734を参照のこと。
However, if it is difficult to predict the exact effect of the substitutions, deletions, or insertions so made, one skilled in the art will appreciate that the effect is assessed by routine screening assays. recognize. That is, activity can be assessed by receptor binding and / or toxicity assays. See, for example, US Pat. No. 5,693,491; T. et al., Incorporated herein by reference. P. Keeton et al.
1998) Appl. Environ. Microbiol. 64 (6): 21
58-2165; B. R. Francis et al. (1997) Insect Bio
chem. Mol. Biol. 27 (6): 541-550; P. Keet
on et al. (1997) Appl. Environ. Microbiol. 63 (9
): 3419-3425; K. Vadlamudi et al. (1995) J. Am. Bi
ol. Chem. 270 (10): 5490-5494; Ihara et al. (199).
8) Comparative Biochem. Physiol. B 120:
197-204; Nagamatsu et al. (1998) Biosci. Biote
chnol. Biochem. 62 (4): 727-734.

【0064】 改変体ヌクレオチド配列およびポリペプチドはまた、DNAシャッフリングの
ような変異誘発および組換え手順によって誘導された配列およびポリペプチドを
含む。このような手順を用いて、1つ以上の異なる毒素レセプターをコードする
配列が、所望される特性を保有している新規のBt毒素レセプターを含むがこれ
に限定されない、新規の毒素レセプターを作製するために操作され得る。この様
式で、組換えポリヌクレオチドのライブラリーが、実質的な配列同一性を有して
おり、そして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有し
ている関連する配列のポリヌクレオチドの集団から作製される。例えば、このア
プローチを使用して、目的のドメインをコードしている配列モチーフが、本発明
のBt毒素レセプター遺伝子と他の公知のBt毒素レセプター遺伝子との間で、
目的の改善された特性(例えば、レセプターの場合には増大させられたリガンド
親和性)を有しているポリペプチドをコードする新規の遺伝子を得るために、シ
ャッフルされ得る。このようなDNAシャッフリングのためのストラテジーは、
当該分野で公知である。例えば、Stemmer(1994)Proc.Nat
l.Acad.Sci.USA 91:10747−10751;Stemme
r(1994)Nature 370:389−391;Crameriら(1
997)Nature Biotech.15:436−438;Mooreら
(1997)J.Mol.Biol.272:336−347;Zhangら(
1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA 94:4504−
4509;Crameriら(1998)Nature 391:288−29
1;ならびに米国特許第5,605,793号および同第5,837,448号
を参照のこと。
Variant nucleotide sequences and polypeptides also include sequences and polypeptides derived by mutagenesis and recombination procedures such as DNA shuffling. Using such a procedure, novel toxin receptors are created, including, but not limited to, novel Bt toxin receptors in which the sequences encoding one or more different toxin receptors possess the desired properties. Can be manipulated for. In this manner, a library of recombinant polynucleotides has a substantial sequence identity and a population of polynucleotides of related sequence containing sequence regions capable of homologous recombination in vitro or in vivo. Made from. For example, using this approach, a sequence motif encoding the domain of interest may be present between the Bt toxin receptor gene of the present invention and other known Bt toxin receptor genes,
It can be shuffled to obtain novel genes that encode polypeptides having improved properties of interest (eg, increased ligand affinity in the case of receptors). The strategy for such DNA shuffling is
Known in the art. For example, Stemmer (1994) Proc. Nat
l. Acad. Sci. USA 91: 10747-10751; Stemme.
r (1994) Nature 370: 389-391; Crameri et al. (1).
997) Nature Biotech. 15: 436-438; Moore et al. (1997) J. Am. Mol. Biol. 272: 336-347; Zhang et al.
1997) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94: 4504-
4509; Crameri et al. (1998) Nature 391: 288-29.
1; and U.S. Patent Nos. 5,605,793 and 5,837,448.

【0065】 本発明のレセプターポリペプチドが細胞中で発現させられそして細胞膜と会合
する(例えば、膜貫通セグメントによって)場合には、本発明のレセプターが所
望されるリガンド(例えば、CrylA毒素)に結合するようにするために、レ
セプターのリガンド結合ドメインが、リガンドに対して利用可能にされなければ
ならない。この局面においては、本発明の天然のBt毒素レセプターが、毒素結
合部位が細胞外で利用可能であるような方向に向けられると認識される。
When a receptor polypeptide of the invention is expressed in cells and associates with the cell membrane (eg, by a transmembrane segment), the receptor of the invention binds the desired ligand (eg, CrylA toxin). In order to do so, the ligand binding domain of the receptor must be made available to the ligand. In this aspect, it is recognized that the native Bt toxin receptor of the present invention is oriented so that the toxin binding site is available extracellularly.

【0066】 従って、インタクトな細胞の使用を含む方法においては、本発明は、細胞表面
のBt毒素レセプターを提供する。「細胞表面のBt毒素レセプター」によって
、少なくとも1つの細胞外Bt毒素結合部位を含有している膜結合レセプターポ
リペプチドが意図される。本発明の細胞表面レセプターは、毒素結合部位が細胞
外で利用可能であるように細胞膜にレセプターを誘導しそしてそこに保持するた
めのシグナル配列および膜貫通セグメントの適切な組合わせを含む。天然のBt
毒素レセプターが発現のために使用される場合には、シグナル配列および膜貫通
セグメントの組成および立体構造の推定は、細胞外に毒素結合部位を提示するた
めに適切なポリペプチドのトポロジーを確実にすることは必ずしも必要ではない
。天然のシグナル配列および膜貫通配列に対する代替として、異種のシグナル配
列および膜貫通配列が、本発明の細胞表面レセプターポリペプチドを生じるよう
に利用され得る。
Thus, in methods involving the use of intact cells, the invention provides cell surface Bt toxin receptors. By "cell surface Bt toxin receptor" is intended a membrane-bound receptor polypeptide containing at least one extracellular Bt toxin binding site. The cell surface receptors of the present invention include a suitable combination of signal sequences and transmembrane segments to direct and retain the receptor at the cell membrane such that the toxin binding site is available extracellularly. Natural Bt
When the toxin receptor is used for expression, the estimation of the composition and conformation of the signal sequence and transmembrane segment ensures the topology of the polypeptide suitable for presenting the toxin binding site extracellularly. That is not necessary. As an alternative to the native signal and transmembrane sequences, heterologous signal and transmembrane sequences can be utilized to generate the cell surface receptor polypeptides of the invention.

【0067】 細胞質、核、または他の小器官、他の亜細胞性の空間中に細胞内で;あるいは
細胞外空間で利用可能であるレセプターのリガンドと相互作用し得るBt毒素レ
セプターを作製することが目的であり得ることが認識される。従って、本発明は
、レセプターポリペプチドの1つ以上のセグメントが、所望される細胞内または
細胞外位置にポリペプチドを標的化するように改変される、本発明のレセプター
の改変体を含む。
Making a Bt toxin receptor capable of interacting with a ligand for a receptor that is available intracellularly in the cytoplasm, nucleus, or other organelle, other subcellular spaces; or in the extracellular space. It is recognized that can be an objective. Accordingly, the invention includes variants of the receptor of the invention in which one or more segments of the receptor polypeptide are modified to target the polypeptide to a desired intracellular or extracellular location.

【0068】 本発明によって、他のものの中でもとりわけ、本発明の細胞表面レセプターと
競合する結合アンタゴニストとして有用であるレセプターフラグメントおよび改
変体もまた含まれる。このようなフラグメントまたは改変体は、例えば、毒素に
結合し得るが、特定の細胞に対して毒性を与えることはできない。この局面にお
いては、本発明は、分泌されたレセプター、より詳細には、分泌されたBt毒素
レセプター;または膜に結合しないレセプターを提供する。本発明の分泌された
レセプターは、レセプターを発現する細胞からのその分泌を促進する異種または
同種シグナル配列を含み得;そしてさらに、膜貫通セグメントに対応している領
域中に分泌のバリエーションを含む。「分泌のバリエーション」によって、膜結
合レセプターの膜貫通セグメントに対応しているアミノ酸が、1つ以上の欠失、
置換、挿入、またはそれらの任意の組合せを含むことが意図される;その結果、
この領域は、膜貫通セグメントとして作用するために必須の疎水性をもはや保持
しない。分泌のバリエーションを作製するための配列の変更は、ポリペプチドを
発現する細胞によるバリエーションを含有しているポリペプチドの分泌を確認す
ることによって試験され得る。
Also included by the invention are receptor fragments and variants that are useful as binding antagonists that compete with the cell surface receptors of the invention, among other things. Such fragments or variants can, for example, bind toxins but are not toxic to specific cells. In this aspect, the invention provides secreted receptors, and more particularly secreted Bt toxin receptors; or receptors that are not membrane bound. The secreted receptor of the present invention may include a heterologous or cognate signal sequence that facilitates its secretion from cells expressing the receptor; and further includes variations in secretion in the region corresponding to the transmembrane segment. By "secretion variation," one or more deletions of the amino acid corresponding to the transmembrane segment of the membrane-bound receptor,
It is intended to include substitutions, insertions, or any combination thereof; as a result,
This region no longer retains the requisite hydrophobicity to act as a transmembrane segment. Alteration of sequences to create a secretion variation can be tested by confirming secretion of the polypeptide containing the variation by cells expressing the polypeptide.

【0069】 本発明のポリペプチドは、それを天然に発現する細胞から精製され得るか、そ
れを発現するように変更されている(すなわち、組換えの)細胞から精製され得
るか、または当該分野で周知のポリペプチド合成技術を使用して合成され得る。
1つの実施形態においては、ポリペプチドは、組換えDNA方法によって産生さ
れる。このような方法においては、ポリペプチドをコードする核酸分子は、本明
細書中により完全に記載されているような発現ベクター中にクローン化され、そ
して当該分野で公知の方法に従って適切な宿主細胞中で発現される。次いで、ポ
リペプチドは、当業者に周知のポリペプチド精製技術を使用して細胞から単離さ
れる。あるいは、ポリペプチドまたはフラグメントが、当業者に周知のペプチド
合成方法を使用して合成され得る。
The polypeptide of the present invention may be purified from cells which naturally express it, purified from cells which have been modified to express it (ie recombinant), or in the art. Can be synthesized using well-known polypeptide synthesis techniques in.
In one embodiment, the polypeptide is produced by recombinant DNA methods. In such a method, the nucleic acid molecule encoding the polypeptide is cloned into an expression vector as described more fully herein and in a suitable host cell according to methods known in the art. Is expressed in. The polypeptide is then isolated from the cells using polypeptide purification techniques well known to those of skill in the art. Alternatively, the polypeptide or fragment can be synthesized using peptide synthesis methods well known to those skilled in the art.

【0070】 本発明はまた、1つ以上の本発明のポリペプチドが目的の少なくとも1つのポ
リペプチドと融合される、融合ポリペプチドを含む。1つの実施形態においては
、本発明は、目的の異種ポリペプチドが本発明のポリペプチドに対して実質的に
相同ではないアミノ酸配列を有する融合ポリペプチドを含む。この実施形態にお
いては、本発明のポリペプチドおよび目的のポリペプチドは、作動可能に連結さ
れ得るか、またはそうではない場合がある。作動可能な連結の例は、単一のポリ
ペプチドが翻訳の際に産生されるような、インフレームでの融合である。このよ
うな融合ポリペプチドは、例えば、組換えポリペプチドの精製を促進し得る。
The invention also includes fusion polypeptides in which one or more polypeptides of the invention are fused to at least one polypeptide of interest. In one embodiment, the invention comprises a fusion polypeptide in which the heterologous polypeptide of interest has an amino acid sequence that is not substantially homologous to the polypeptide of the invention. In this embodiment, the polypeptide of the invention and the polypeptide of interest may or may not be operably linked. An example of an operable linkage is an in-frame fusion such that a single polypeptide is produced upon translation. Such fusion polypeptides may, for example, facilitate purification of recombinant polypeptides.

【0071】 別の実施形態においては、目的の融合されたポリペプチドは、特異的な宿主細
胞からのその分泌を促進する異種シグナル配列をN末端に含み得る。それによっ
て、ポリペプチドの発現および分泌は、異種シグナル配列の使用によって増大さ
せられ得る。
In another embodiment, the fused polypeptide of interest may include a heterologous signal sequence at the N-terminus that facilitates its secretion from a specific host cell. Thereby expression and secretion of the polypeptide can be increased by the use of heterologous signal sequences.

【0072】 本発明はまた、本明細書中に記載されるポリペプチド中の1つ以上のドメイン
が、相同な機能を有している異種ドメインに対して作動可能に連結されているポ
リペプチドにも関する。従って、毒素結合ドメインは、他の毒素についての毒素
結合ドメインと置き換えられ得る。それによって、レセプターの毒素特異性は、
Bt毒素レセプターによってコードされるドメイン以外の毒素結合ドメインに基
づくが、ポリペプチドの他の特徴(例えば、膜局在化およびトポロジー)は、B
t毒素レセプターに基づく。
The invention also relates to a polypeptide in which one or more domains in the polypeptides described herein are operably linked to a heterologous domain having a homologous function. It also concerns. Thus, toxin binding domains can be replaced with toxin binding domains for other toxins. Thereby, the toxin specificity of the receptor is
Although based on a toxin binding domain other than the domain encoded by the Bt toxin receptor, other characteristics of the polypeptide (eg, membrane localization and topology) are:
Based on the toxin receptor.

【0073】 あるいは、天然のBt毒素結合ドメインは保持され得、一方で、さらなる異種
リガンド結合ドメイン(異種毒素結合ドメインを含むがこれに限定されない)が
レセプターによって含まれる。従って、本発明はまた、目的のポリペプチドが異
種毒素結合ドメインを含有している異種ポリペプチドである融合ポリペプチドを
含む。Cryl毒素結合ドメインを含有している異種ポリペプチドの例として、
Knightら(1994)Mol Micro 11:429−236;Le
eら(1996)Appl Environ Micro 63:2845−2
849;Gillら(1995)J.Biol.Chem.270:27277
−27282;Garczynskiら(1991)Appl.Environ
.Microbiol.10:2816−2820;Vadlamudiら(1
995)J.Biol.Chem.270(10):5490−4、米国特許第
5,693,491号が挙げられるが、これらに限定されない。
Alternatively, the native Bt toxin binding domain may be retained, while additional heterologous ligand binding domains, including but not limited to heterologous toxin binding domains, are included by the receptor. Accordingly, the invention also includes fusion polypeptides in which the polypeptide of interest is a heterologous polypeptide containing a heterologous toxin binding domain. Examples of heterologous polypeptides containing a Cryl toxin binding domain include:
Knight et al. (1994) Mol Micro 11: 429-236; Le.
e et al. (1996) Appl Environ Micro 63: 2845-2.
849; Gill et al. (1995) J. Am. Biol. Chem. 270: 27277
-27282; Garczynski et al. (1991) Appl. Environ
. Microbiol. 10: 2816-2820; Vadlamudi et al. (1
995) J. Biol. Chem. 270 (10): 5490-4, U.S. Pat. No. 5,693,491, but is not limited thereto.

【0074】 本発明のBt毒素レセプターペプチドはまた、カドヘリンスーパーファミリー
の他のメンバーと融合させられ得る。このような融合ポリペプチドは、スーパー
ファミリーのメンバーの結合特性の重要な反映を提供し得る。このような組合せ
はさらに、そうでなければ天然のまたは比較的相同なポリペプチドに敏感に反応
しない場合がある、広範なシステムまたは種の中のこれらの分子の適応能力の範
囲を拡大するために使用され得る。融合構築物は、天然の構築物が種特異的束縛
のために機能的ではないシステムに置換され得る。ハイブリッド構築物はさらに
、そうでなければ天然のポリペプチドの組合せを用いては得ることができない、
所望されるかまたは通常ではない特徴を示し得る。
The Bt toxin receptor peptides of the invention can also be fused to other members of the cadherin superfamily. Such fusion polypeptides may provide an important reflection of the binding properties of superfamily members. Such combinations further extend the range of adaptive capacities of these molecules in a wide range of systems or species, which may otherwise not be sensitive to native or relatively homologous polypeptides. Can be used. The fusion construct may be replaced with a system in which the natural construct is not functional due to species-specific constraints. Hybrid constructs further cannot be obtained using combinations of naturally occurring polypeptides,
It may exhibit desirable or unusual characteristics.

【0075】 本発明によって含まれるポリペプチド改変体は、1つ以上のドメイン機能を増
強させるかまたは減少させるかのいずれかである変異を含むポリペプチド改変体
を含む。例えば、毒素結合ドメイン中に、特異的な毒素に対してドメインの感受
性を増大または減少させる変異が、導入され得る。
Polypeptide variants encompassed by the present invention include polypeptide variants that contain a mutation that either enhances or reduces one or more domain functions. For example, mutations can be introduced into the toxin binding domain that increase or decrease the sensitivity of the domain to specific toxins.

【0076】 変異の導入の別のものとして、機能における増大が、リガンド結合ドメインの
コピー数を増大させることによって提供され得る。従って、本発明はまた、毒素
結合ドメインが1つ以上のコピーで提供されるレセプターポリペプチドを含む。
As an alternative to introducing mutations, an increase in function can be provided by increasing the copy number of the ligand binding domain. Thus, the invention also includes receptor polypeptides in which the toxin binding domain is provided in one or more copies.

【0077】 本発明はさらに、Bt毒素レセプター配列、ならびにそのフラグメントおよび
改変体を含有しているレセプター発現ベクターを含有している細胞を含む。発現
ベクターは、目的の細胞を形質転換するために使用される1つ以上の発現カセッ
トを含有し得る。これらの遺伝子の転写は、構成的または誘導性(例えば、組織
−または細胞周期−に好ましい)のプロモーターの制御下に配置され得る。
The present invention further includes cells containing a Bt toxin receptor sequence, and receptor expression vectors containing fragments and variants thereof. Expression vectors can contain one or more expression cassettes used to transform cells of interest. Transcription of these genes can be placed under the control of a constitutive or inducible (eg, tissue- or cell cycle-preferred) promoter.

【0078】 1つより多くの発現カセットが利用される場合には、本発明の少なくとも1つ
のレセプター配列を含有しているカセットに対して付加されるカセットは、本発
明のレセプター配列または任意の他の所望される配列のいずれかを含み得る。
If more than one expression cassette is utilized, the cassette added to the cassette containing at least one receptor sequence of the invention may be a receptor sequence of the invention or any other Any of the desired sequences of

【0079】 本発明のヌクレオチド配列は、ostrinia以外の昆虫種、特に、他の
鱗翅目種、より詳細には、他のPyraloidea種の中の相同配列を単離す
るために使用され得る。
The nucleotide sequences of the present invention may be used in insect species other than ostrinia, especially in other
It can be used to isolate homologous sequences in Lepidoptera species, and more particularly in other Pyraloidea species.

【0080】 以下の用語が、2つ以上の核酸またはポリヌクレオチド間の配列の関係を記載
するために使用される:(a)「参照配列」、(b)「比較ウィンドウ」、(c
)「配列同一性」、(d)「配列同一性の割合」、および(e)「実質的な同一
性」。
The following terms are used to describe the sequence relationships between two or more nucleic acids or polynucleotides: (a) “reference sequence”, (b) “comparison window”, (c
) "Sequence identity", (d) "Percentage of sequence identity", and (e) "Substantial identity".

【0081】 (a)本明細書中で使用される場合には、「参照配列」は、配列比較のための
基準として使用される定義された配列である。参照配列は、特定された配列のサ
ブセットまたは全体であり得る;例えば、全長のcDNAまたは遺伝子配列のセ
グメント、または完全なcDNAもしく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 comparisons. The reference sequence may be a subset or the entire identified sequence; eg, a segment of a full-length cDNA or gene sequence, or a complete cDNA or gene sequence.

【0082】 (b)本明細書中で使用される場合には、「比較ウィンドウ」は、ポリヌクレ
オチド配列の連続し特定化されたセグメントに対する参照を作製する。ここでは
、比較ウィンドウ中のポリヌクレオチド配列は、2つの配列の最適なアラインメ
ントのために、参照配列(これは付加または欠失を含まない)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。一般的には、比較ウィンドウは、
少なくとも20個の連続しているヌクレオチドの長さであり、そして必要に応じ
て、30、40、50、100、またはそれ以上の長さであり得る。当業者は、
ポリヌクレオ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は導入され、そして
適合の数から差し引きされることを理解する。
(B) As used herein, a “comparison window” creates a reference to a contiguous and specialized segment of a polynucleotide sequence. Here, the polynucleotide sequences in the comparison window have additions or deletions (ie, gaps) compared to the reference sequence (which does not include additions or deletions) for optimal alignment of the two sequences. May be included. In general, the comparison window is
It is at least 20 contiguous nucleotides in length, and can be 30, 40, 50, 100, or more in length, as desired. Those skilled in the art
It is understood that gap penalties are typically introduced and subtracted from the number of matches in order to avoid high similarities to the reference sequence due to inclusion of gaps in the polynucleotide sequence.

【0083】 比較のための配列のアラインメントの方法が当該分野で周知である。従って、
任意の2つの配列間でのパーセント同一性の決定は、数学的なアルゴリズムを使
用して達成され得る。このような数学的なアルゴリズムの限定的ではない例は、
MyersおよびMiller(1988)CABIOS 4:11−17のア
ルゴリズム;Smithら(1981)Adv.Appl.Math.2:48
2の局所的な相同性アルゴリズム;NeedlemanおよびWunsch(1
970)J.Mol.Biol.48:443−453の相同性アラインメント
アルゴリズム;PearsonおよびLipman(1988)Proc.Na
tl.Acad.Sci.85:2444−2448の類似性についての検索方
法;KarlinおよびAltschul(1993)Proc.Natl.A
cad.Sci.USA 90:5873−5877におけるように改変された
、KarlinおよびAltschul(1990)Proc.Natl.Ac
ad.Sci.USA 872264のアルゴリズムである。
Methods of aligning sequences for comparison are well known in the art. Therefore,
The determination of percent identity between any two sequences can be accomplished using a mathematical algorithm. A non-limiting example of such a mathematical algorithm is
Myers and Miller (1988) CABIOS 4: 11-17 algorithm; Smith et al. (1981) Adv. Appl. Math. 2:48
2 local homology algorithms; Needleman and Wunsch (1
970) J. Mol. Biol. 48: 443-453 homology alignment algorithm; Pearson and Lipman (1988) Proc. Na
tl. Acad. Sci. 85: 2444-2448 similarity search method; Karlin and Altschul (1993) Proc. Natl. A
cad. Sci. USA 90: 5873-5877, modified as in Karlin and Altschul (1990) Proc. Natl. Ac
ad. Sci. This is the algorithm of USA 87264.

【0084】 これらの数学的なアルゴリズムのコンピューターによる実行は、配列同一性を
決定するための配列の比較のために利用され得る。このような実行として、PC
/Geneプログラム中のCLUSTAL(Intelligenetics、
Mountain View、Californiaから入手可能);ALIG
Nプログラム(バージョン2.0);ALIGN PLUSプログラム(バージ
ョン3.0、コピーライト 1997);ならびにWisconsin Gen
etics Software Package、バージョン8中のGAP、B
ESTFIT、BLAST、FASTA、およびTFASTA(Genetic
s Computer Group(GCG)、575 Science Dr
ive、Madison、Wisconsin,USAから入手可能)が挙げら
れるが、これらに限定されない。これらのプログラムを使用するアラインメント
は、デフォルトパラメーターを使用して行われ得る。CLUSTALプログラム
は、Higginsら、(1988)Gene 73:237−244(198
8);Higginsら(1989)CABIOS 5:151−153;Co
rpetら(1988)Nucleic Acids Res.16:1088
1−90;Huangら(1992)CABIOS 8:155−65;および
Pearsonら(1994)Meth.Mol.Biol.24:307−3
31によって十分に記載されている。ALIGNおよびALIGN PLUSプ
ログラムは、MyersおよびMiller(1988)前出のアルゴリズムに
基づく。PAM120質量残基表、12のギャップの長さのペナルティー、およ
び4のギャップペナルティーが、アミノ酸配列を比較する場合に、ALIGNプ
ログラムとともに使用され得る。Altschul(1990)J.Mol.B
iol.215:403のBLASTプログラムは、KarlinおよびAlt
schul(1990)前出のアルゴリズムに基づく。BLASTヌクレオチド
検索は、本発明のタンパク質をコードするヌクレオチド配列に対するヌクレオチ
ド配列相同性を得るために、BLASTNプログラム、スコア=100、ワード
の長さ=12を用いて行われ得る。BLASTタンパク質検索は、BLASTX
プログラム、スコア=50、ワードの長さ=3を用いて、本発明のタンパク質ま
たはポリペプチドに対するアミノ酸配列の相同性を得るために行われ得る。比較
の目的のためにギャップを入れられたアラインメントを得るためには、Gapp
ed BLAST(BLAST 2.0において)が、Altschulら(1
997)Nucleic Acids Res.25:3389に記載されてい
るように使用され得る。あるいは、PSI−BLAST(BLAST2.0にお
いて)は、分子間の異なる関係を検出する繰り返される検索を行うために使用さ
れ得る。Altschulら(1997)前出を参照のこと。BLASTを利用
する場合には、Gapped BLAST,PSI−BLAST,それぞれのプ
ログラムのデフォルトパラメーター(例えば、ヌクレオチド配列についてはBL
ASTN、タンパク質についてはBLASTX)が使用され得る。http:/
/www.ncbi.hlm.nih.gov.を参照のこと。アラインメント
はまた、目視検査によって手作業でも行われ得る。
Computer execution of these mathematical algorithms can be utilized for sequence comparisons to determine sequence identity. As such execution, PC
/ CLUSTAL (Intelligenetics, in the Gene program,
Available from Mountain View, California); ALIG
N program (version 2.0); ALI PLUS program (version 3.0, copyright 1997); and Wisconsin Gen
etics Software Package, GAP, B in version 8
ESTFIT, BLAST, FASTA, and TFASTA (Genetic
s Computer Group (GCG), 575 Science Dr
available from Ive, Madison, Wisconsin, USA), but is not limited thereto. Alignments using these programs can be performed using the default parameters. The CLUSTAL program is reviewed by Higgins et al. (1988) Gene 73: 237-244 (198).
8); Higgins et al. (1989) CABIOS 5: 151-153; Co.
rpet et al. (1988) Nucleic Acids Res. 16: 1088
1-90; Huang et al. (1992) CABIOS 8: 155-65; and Pearson et al. (1994) Meth. Mol. Biol. 24: 307-3
31 is fully described. The ALIGN and ALIGN PLUS programs are based on the algorithm of Myers and Miller (1988) supra. A PAM120 mass residue table, a gap length penalty of 12, and a gap penalty of 4 can be used with the ALIGN program when comparing amino acid sequences. Altschul (1990) J. Mol. B
iol. 215: 403 BLAST program by Karlin and Alt
Schul (1990) Based on the algorithm described above. BLAST nucleotide searches can be performed using the BLASTN program, score = 100, wordlength = 12 to obtain nucleotide sequence homology to nucleotide sequences encoding the proteins of the invention. BLAST protein search is BLASTX
The program, score = 50, wordlength = 3 can be used to obtain amino acid sequence homology to a protein or polypeptide of the invention. To obtain a gapped alignment for comparison purposes, use Gapp
ed BLAST (in BLAST 2.0) was reported by Altschul et al.
997) Nucleic Acids Res. 25: 3389 can be used. Alternatively, PSI-BLAST (in BLAST 2.0) can be used to perform an iterated search which detects different relationships between molecules. See Altschul et al. (1997) supra. When using BLAST, Gapped BLAST, PSI-BLAST, default parameters of each program (for example, BL for nucleotide sequences
ASTN, for proteins BLASTX) may be used. http: /
/ Www. ncbi. hlm. nih. gov. checking ... Alignment can also be done manually by visual inspection.

【0085】 他に記載されない限りは、本明細書中に提供される配列同一性/類似性の値は
、以下のパラメーターを使用してGAP Version 10を使用して得ら
れる値をいう:50のGAP Weightおよび3のLength Weig
htを使用する%同一性;12のGAP Weightおよび4のLength
Weightを使用する%類似性、または任意の等価なプログラム。「等価な
プログラム」によって、任意の2つの問題の配列について、好ましいプログラム
によって作製される対応しているアラインメントと比較される場合に、同一のヌ
クレオチドまたはアミノ酸残基の適合および同一のパーセント配列同一性を有し
ているアラインメントを作製する任意の配列比較プログラムが意図される。
Unless otherwise stated, the sequence identity / similarity values provided herein refer to values obtained using GAP Version 10 using the following parameters: 50 GAP Weight and 3 Length Weig
% identity using ht; 12 GAP Weight and 4 Length
% Similarity using Weight, or any equivalent program. An "equivalent program", for any two sequences of interest, matches the same nucleotide or amino acid residue and the same percent sequence identity when compared to the corresponding alignments produced by the preferred program. Any sequence comparison program that produces an alignment having

【0086】 GAPは、適合の数を最大にしそしてギャップの数を最少にする2つの完全配
列のアラインメントを見出すために、NeedlemanおよびWunsch(
1970)J.Mol.Biol.48:443−453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ンメントおよびギャップ位置を考慮
し、そして最大の適合する塩基の数および最も少ないギャップを有するアルゴリ
ズムを作製する。これによって、適合した塩基のユニットにおけるギャップ作製
ペナルティーおよびギャップ伸張ペナルティーの供給を可能にする。GAPは、
それが挿入するそれぞれのギャップについての適合のギャップ作製ペナルティー
の数を利用しなければならない。0より大きいギャップ伸張ペナルティーが選択
される場合には、さらにGAPは、それぞれのギャップについて、挿入されるギ
ャップの長さ×ギャップ伸張ペナルティーを利用する。タンパク質配列について
のWisconsin Genetics Software Package
のバージョン10におけるデフォルトギャップ作製ペナルティーの値およびギャ
ップ伸張ペナルティーの値は、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、デフォルトギャップ作製ペナルティーは50であり、一方、デフォル
トギャップ伸張ペナルティーは3である。ギャップ作製およびギャップ伸張ペナ
ルティーは、0から200までからなる整数の群から選択される整数として示さ
れ得る。従って、例えば、ギャップ作製およびギャップ伸張ペナルティーは、0
、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35
、40、45、50、55、60、65またはそれより多くであり得る。
GAP searched Needleman and Wunsch (to find an alignment of two complete sequences that maximizes the number of matches and minimizes the number of gaps.
1970) J. Mol. Biol. 48: 443-453 algorithm is used. GAP considers all possible alignments and gap positions and creates an algorithm with the largest number of matching bases and the fewest gaps. This allows for the provision of gap creation and gap extension penalties in units of matched bases. GAP is
The number of matching gap creation penalties for each gap it inserts must be utilized. If a gap extension penalty of greater than 0 is selected, then GAP also utilizes, for each gap, the length of the inserted gap times the gap extension penalty. Wisconsin Genetics Software Package for protein sequences
The default gap creation penalty values and gap extension penalty values in version 10 are 8 and 2, respectively. For nucleotide sequences, the default gap creation penalty is 50, while the default gap extension penalty is 3. Gap creation and gap extension penalties may be indicated as an integer selected from the group of integers consisting of 0 to 200. Thus, for example, the gap creation and gap extension penalties are 0
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 35
, 40, 45, 50, 55, 60, 65 or more.

【0087】 GAPは、最良のアラインメントのファミリーの1つのメンバーを示す。この
ファミリーの多くのメンバーが存在し得るが、他のメンバーは、良好な質を有さ
ない。GAPはアラインメントについての4つの価値の長所を示す;質、比、同
一性、および類似性。質は、配列をアラインメントするために最大化される測定
基準である。比は、より短いセグメント中の塩基の数によって割り算される質で
ある。パーセント同一性は、実際に適合する記号の割合である。パーセント類似
性は、類似である記号の割合である。ギャップをわたる記号は無視される。類似
性は、記号の対についてのスコアリングマトリックスの値が0.50より大きい
かまたはそれに等しい場合には、類似性の閾値とスコア付けされる。Wisco
nsin Genetics Software Packageのバージョン
10において使用されるスコアリングマトリックスは、BLOSUM62である
(HenikoffおよびHenikoff(1989)Proc.Natl.
Acad.Sci.USA 89:10915を参照のこと)。
GAP represents one member of the family of best alignments. Many members of this family may exist, but others do not have good quality. GAP exhibits the advantages of four values for alignment; quality, ratio, identity, and similarity. Quality is a metric that is maximized to align sequences. Ratio is the quality divided by the number of bases in the shorter segment. Percent identity is the percentage of symbols that actually match. Percent similarity is the percentage of symbols that are similar. Symbols that cross the gap are ignored. Similarity is scored as a similarity threshold if the value of the scoring matrix for the pair of symbols is greater than or equal to 0.50. Wisco
The scoring matrix used in version 10 of the Nsin Genetics Software Package is BLOSUM62 (Henikoff and Henikoff (1989) Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 89: 1010915).

【0088】 (c)本明細書中で使用される場合には、2つの核酸またはポリペプチドリ配
列の状況において「配列同一性」または「同一性」は、特定された比較ウィンド
ウにわたって最大の一致のためにアラインメントされた場合に同じである2つの
配列中の残基を参照する。配列同一性の割合がタンパク質に関して使用される場
合には、同一ではない残基位置は、しばしば、保存的アミノ酸置換によって異な
り、ここではアミノ酸残基は、類似の化学的特性(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、従って分子の機能的な特性を変更しない
ことが意図される。配列が保存的置換において異なる場合には、パーセント配列
同一性は、置換の保存的性質を補正するように上向きに調節され得る。このよう
な保存的置換によって異なる配列は、「配列類似性」または「類似性」を有する
といわれる。この調整を作製するための手段は当業者に周知である。代表的には
これは、完全な不適合以外の部分に関して保存的置換をスコア付けすること、そ
れによって配列同一性の割合を増大させることを含む。従って、例えば、同一の
アミノ酸が1のスコアを与えられ、そして非保存的置換が0のスコアを与えられ
る場合には、保存的置換は、0と1との間のスコアを与えられる。保存的置換の
スコアリングは、例えば、プログラムPC/GENE(Intelligene
tics、Mountain View、California)中で実行され
るように計算される。
(C) As used herein, “sequence identity” or “identity”, in the context of two nucleic acid or polypeptide sequences, refers to maximal match over the specified comparison window. To refer to residues in the two sequences that are the same when aligned. When percent sequence identity is used with respect to proteins, non-identical residue positions often differ by conservative amino acid substitutions, where amino acid residues have similar chemical properties (eg, charge or hydrophobicity). sex)
It is intended that it be substituted with another amino acid residue having, and thus does not alter the functional properties of the molecule. If the sequences differ in conservative substitutions, percent sequence identity may be adjusted upward to correct 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. This typically involves scoring conservative substitutions for parts other than complete mismatches, thereby increasing the percent sequence identity. Thus, for example, if the same amino acid is given a score of 1 and the non-conservative substitution is given a score of 0, a conservative substitution is given a score between 0 and 1. Scoring of conservative substitutions can be performed, for example, by the program PC / GENE (Intelligene).
Tics, Mountain View, Calif.).

【0089】 (d)本明細書中で使用される場合は、「配列同一性の割合」は、比較ウィン
ドウにわたって2つの最適にアラインメントされた配列を比較することによって
決定される値を意味する。ここでは、比較ウィンドウ中のポリヌクレオチド配列
の一部は、2つの配列の最適なラインメントのために参照配列(これは、付加ま
たは欠失を含まない)に対して比較された場合に、付加または欠失(すなわち、
ギャップ)を含み得る。割合は、適合した位置の数を得るために同一の核酸塩基
またはアミノ酸残基が両方の配列中で生じる位置の数を決定すること、比較のウ
ィンドウ中の位置の総数で適合した位置の数を除算すること、そして配列同一性
のパーセンテージを得るために結果に100を掛け算することによって、計算さ
れる。
(D) As used herein, “percentage of sequence identity” means a value determined by comparing two optimally aligned sequences over a comparison window. Here, a portion of a polynucleotide sequence in a comparison window is added when compared to a reference sequence (which does not include additions or deletions) for optimal alignment of the two sequences. Or deletion (ie,
Gap) may be included. The ratio determines the number of positions where the same nucleobase or amino acid residue occurs in both sequences to obtain the number of matched positions, the number of matched positions in the total number of positions in the comparison window. Calculated by dividing and multiplying the result by 100 to get the percentage sequence identity.

【0090】 (e)(i)ポリヌクレオチド配列の用語「実質的な同一性」は、標準的なパ
ラメーターを使用して記載されるアラインメントプログラムの1つを使用して、
参照配列に対して比較した場合に、ポリヌクレオチドが少なくとも70%の配列
同一性、好ましくは、少なくとも80%の配列同一性、より好ましくは、少なく
とも90%の配列同一性、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
、アミノ酸の類似性、リーディングフレームの位置決定などを考慮することによ
って、2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
性を決定するよう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、通常は、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 polynucleotide sequences refers to using one of the alignment programs described using standard parameters,
Polynucleotides have at least 70% sequence identity, preferably at least 80% sequence identity, more preferably at least 90% sequence identity, and most preferably at least 70%, when compared to a reference sequence. It is meant to include sequences with 95% sequence identity. Those of skill in the art will appreciate that these values determine the corresponding identities of the proteins encoded by the two nucleotide sequences by considering codon degeneracy, amino acid similarity, reading frame localization, and the like. Recognize that it can be adjusted appropriately. 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. .

【0091】 ヌクレオチド配列が実質的に同一である別の指標は、2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場合である。一般的には、ストリン
ジェントな条件は、定義されるイオン強度およびpHでの特定の配列についての
熱融解点(Tm)よりも約5℃低いように選択される。しかし、ストリンジェン
トな条件は、本明細書中で他の場所で与えられるように、所望される程度のスト
リンジェンシーに依存してTmよりも約1℃から約20℃低い範囲の温度を含む
。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って許容される最大のコドン
の縮重を使用して作製される場合に、生じ得る。2つの核酸配列が実質的に同一
である1つの指標は、第1の核酸配列によってコードされるポリペプチドが第2
の核酸配列によってコードされるポリペプチドと免疫学的に交差反応する場合で
ある。
Another indication that the nucleotide sequences are substantially identical is when the two molecules hybridize to each other under stringent conditions. Generally, stringent conditions are selected to be about 5 ° C. below the thermal melting point (T m ) for a particular sequence at a defined ionic strength and pH. However, stringent conditions include temperatures in the range of about 1 ° C. to about 20 ° C. below T m , depending on the desired degree of stringency, as provided elsewhere herein. . 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 sequence is the second
Immunologically cross-reacting with the polypeptide encoded by the nucleic acid sequence of

【0092】 (e)(ii)ペプチドの状況において用語「実質的に同一」は、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、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、特定されたウィンドウにわたって参照配列に対して含む適用を示す。好まし
くは、最適なアラインメントは、NeedlemanおよびWunsch(19
70)J.Mol.Biol.48:443−453の相同性アラインメントア
ルゴリズムを使用して行われる。2つのペプチド配列が実質的に同一である指標
は、1つのペプチドが第2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、2つのペプチドが保存的な
置換によってのみ異なる場合、第2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、同一ではない残基位置が保存的なアミノ酸変
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) In the context of peptides, the term “substantially identical” means that the peptides have at least 70% sequence identity with the reference sequence, preferably 80%, more preferably 85%. Most preferably, applications are indicated that contain at least 90% or 95% sequence identity to the reference sequence over the specified window. Preferably, the optimal alignment is Needleman and Wunsch (19
70) J. Mol. Biol. 48: 443-453 homology alignment algorithm. An indication that the two peptide sequences are substantially identical is that one peptide is immunologically reactive with the antibody raised against the second peptide. Thus, a peptide is substantially identical to a second peptide, for example, where the two peptides differ only by a conservative substitution. "
Peptides that are "substantially similar" share sequences such as those described above, except that non-identical residue positions may differ by conservative amino acid changes.

【0093】 本発明のヌクレオチド配列は、他の生物体(特に、他の昆虫、より詳細には、
他の鱗翅類の種)に由来する対応する配列を単離するために使用され得る。この
様式では、例えば、PCR、ハイブリダイゼーションなどの方法が、本明細書中
に示されている配列に対するそれらの配列相同性に基づいてこのような配列を同
定するために使用され得る。本明細書中に示されている全体のBt毒素レセプタ
ー配列またはそのフラグメントに対するそれらの配列同一性に基づいて単離され
た配列は、本発明に含まれる。このような配列は、開示されている配列のオルソ
ログ(ortholog)である配列を含む。「オルソログ」によって、共通の
先祖の遺伝子に由来する遺伝子であり、そして種形成の結果として異なる種の中
で見出されるものが意図される。異なる種の中で見出される遺伝子は、それらの
ヌクレオチド配列および/またはそれらのコードされるタンパク質配列が本明細
書中の他の場所で定義されるような実質的な同一性を共有する場合には、オルソ
ログと考えられる。オルソログの機能はしばしば、種間で高度に保存される。
The nucleotide sequences of the invention can be used in other organisms, especially other insects, and more particularly
Can be used to isolate the corresponding sequences from other Lepidoptera species). In this manner, methods such as PCR, hybridization, etc. can be used to identify such sequences based on their sequence homology to the sequences set forth herein. Included in the present invention are sequences isolated based on their sequence identity to the entire Bt toxin receptor sequences shown herein or fragments thereof. Such sequences include sequences that are orthologs of the disclosed sequences. By "ortholog" is intended a gene that is derived from a gene of a common ancestor and is found in different species as a result of speciation. Genes found in different species are such that their nucleotide sequences and / or their encoded protein sequences share substantial identity as defined elsewhere herein. , Considered an ortholog. The functions of orthologs are often highly conserved among species.

【0094】 PCRアプローチにおいては、オリゴヌクレオチドプライマーが、任意の目的
の生物体から抽出されたcDNAまたはゲノムDNAから対応するDNA配列を
増幅するためのPCR反応における使用のために設計され得る。PCRプライマ
ーを設計するための方法およびPCRクローニングの方法は当該分野で一般的に
公知であり、そしてSambrookら(1989)Molecular Cl
oning:A Laboratory Manual(第2版、Cold S
pring Harbor Laboratory Press、Plainv
iew、New York)に開示されている。Innisら編(1990)P
CR Protocols:A Guide to Methods and
Applications(Academic Press、New York
);InnisおよびGelfand編(1995)PCR Strategi
es(Academic Press、New York);ならびにInni
sおよびGelfand編(1999)PCR Methods Manual
(Academic Press、New York)をもまた参照のこと。公
知のPCR方法として、対のプライマー、ネスティッドプライマー、一本鎖特異
的プライマー、縮重プライマー、遺伝子特異的プライマー、ベクター特異的プラ
イマー、部分的に不適合であるプライマーなどを使用する方法が挙げられるがこ
れらに限定されない。
In the PCR approach, oligonucleotide primers can be designed for use in a PCR reaction to amplify the corresponding DNA sequence from cDNA or genomic DNA extracted from any organism of interest. Methods for designing PCR primers and methods for PCR cloning are generally known in the art, and Sambrook et al. (1989) Molecular Cl.
oning: A Laboratory Manual (2nd edition, Cold S)
pring Harbor Laboratory Press, Plainv
(New, New York). Innis et al. (1990) P
CR Protocols: A Guide to Methods and
Applications (Academic Press, New York)
); Innis and Gelfand (1995) PCR Strategi.
es (Academic Press, New York); and Infini
s and Gelfand ed. (1999) PCR Methods Manual
See also (Academic Press, New York). Known PCR methods include methods using paired primers, nested primers, single-strand-specific primers, degenerate primers, gene-specific primers, vector-specific primers, partially incompatible primers, etc. It is not limited to these.

【0095】 ハイブリダイゼーション技術においては、公知のヌクレオチド配列の全てまた
は一部が、選択された生物体に由来するクローン化されたゲノムDNAフラグメ
ントまたはcDNAフラグメント(すなわち、ゲノムまたはcDNAライブラリ
ー)の集団中に存在している対応する他のヌクレオチド配列に対して選択的にハ
イブリダイズするプローブとして使用される。ハイブリダイゼーションプローブ
は、ゲノムDNAフラグメント、cDNAフラグメント、RNAフラグメント、
または他のオリゴヌクレオチドであり得、そして32P、または任意の他の検出可
能マーカーのような、検出可能な基で標識され得る。従って、例えば、ハイブリ
ダイゼーションのためのプローブは、本発明のBt毒素レセプター配列に基づい
て合成のオリゴヌクレオチドを標識することによって作製され得る。cDNAお
よびゲノムライブラリーのハイブリダイゼーションのためおよび構築のためのプ
ローブの調製のための方法は、当該分野で一般的に公知である、そしてSamb
rookら(1989)Molecular Cloning:A Labor
atory Manual(第2版、Cold Spring Harbor
Laboratory Press、Plainview、New York)
に開示されている。
In hybridization techniques, all or part of a known nucleotide sequence is in a population of cloned genomic DNA or cDNA fragments (ie, a genomic or cDNA library) derived from the selected organism. Used as a probe that selectively hybridizes to other corresponding nucleotide sequences present in Hybridization probes include genomic DNA fragments, cDNA fragments, RNA fragments,
Or it can be another oligonucleotide and can be labeled with a detectable group, such as 32 P, or any other detectable marker. Thus, for example, probes for hybridization can be made by labeling synthetic oligonucleotides based on the Bt toxin receptor sequences of the invention. Methods for the hybridization of cDNA and genomic libraries and for the preparation of probes for construction are generally known in the art, and Samb
look et al. (1989) Molecular Cloning: A Labor.
atory Manual (2nd edition, Cold Spring Harbor)
(Laboratory Press, Plainview, New York)
Is disclosed in.

【0096】 例えば、本明細書中で開示されている全体のBt毒素レセプター配列、または
その1つ以上の部分が、対応するBt毒素レセプター配列およびメッセンジャー
RNAに対して特異的にハイブリダイズし得るプローブとして使用され得る。種
々の条件下での特異的なハイブリダイゼーションを達成するためには、このよう
なプローブは、Bt毒素レセプター配列の間で特有であり、そして好ましくは、
少なくとも約10ヌクレオチドの長さ、そして最も好ましくは少なくとも約20
ヌクレオチドの長さである配列を含む。このようなプローブは、PCRによって
、選択された植物体から対応するBt毒素レセプター配列を増幅するために使用
され得る。この技術は、所望される生物体からさらなるコード配列を単離するた
めに、または生物体中のコード配列の存在を決定するための診断アッセイとして
使用され得る。ハイブリダイゼーション技術として、プレートされたDNAライ
ブラリーのハイブリダイゼーションスクリーニングが挙げられる(プラークまた
はコロニーのいずれか;例えば、Sambrookら(1989)Molecu
lar Cloning:A Laboratory Manual(第2版、
Cold Spring Harbor Laboratory Press、
Plainview、New York)を参照のこと)。
For example, probes in which the entire Bt toxin receptor sequence disclosed herein, or one or more portions thereof, can specifically hybridize to the corresponding Bt toxin receptor sequence and messenger RNA. Can be used as. In order to achieve specific hybridization under various conditions, such a probe is unique between the Bt toxin receptor sequences, and, preferably,
At least about 10 nucleotides in length, and most preferably at least about 20 nucleotides.
Contains sequences that are the length of the nucleotides. Such probes can be used to amplify the corresponding Bt toxin receptor sequence from selected plants by PCR. This technique can be used as a diagnostic assay to isolate additional coding sequences from the desired organism or to determine the presence of coding sequences in the organism. Hybridization techniques include hybridization screening of plated DNA libraries (either plaques or colonies; eg Sambrook et al. (1989) Molcu.
la Cloning: A Laboratory Manual (2nd edition,
Cold Spring Harbor Laboratory Press,
Plainview, New York)).

【0097】 このような配列のハイブリダイゼーションは、ストリンジェントな条件下で行
われ得る。「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」によって、プローブがその標的配列に対して他の配列よりも
検出可能に大きな程度でハイブリダイズする(例えば、バックグラウンドよりも
少なくとも2倍)条件下が意図される。ストリンジェントな条件は、配列に依存
性であり、そして異なる環境下で異なる。ハイブリダイゼーションおよび/また
は洗浄条件のストリンジェンシーを制御することによって、プローブに対して1
00%相補的である標的配列が同定され得る(相同性プロービング)。あるいは
、ストリンジェンシーの条件は、より低い程度の類似性が検出されるように配列
中のいくらかの不適合を可能にす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、約1000ヌクレオチド未満の長さであり、好ましく
は500ヌクレオチド未満の長さである。
Hybridization of such sequences can be performed under stringent conditions. A "stringent condition" or "stringent hybridization condition" allows a probe to hybridize to its target sequence to a detectably greater extent than other sequences (eg, at least twice background). Conditions are intended. Stringent conditions are sequence-dependent and will be different in different circumstances. 1 for the probe by controlling the stringency of hybridization and / or wash conditions
Target sequences that are 00% complementary can be identified (homology 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, the probe is less than about 1000 nucleotides in length, preferably less than 500 nucleotides in length.

【0098】 代表的には、ストリンジェントな条件は、塩濃度が、pH7.0から8.3で
約1.5M未満のNaイオン、代表的には、約0.01から1.0MのNaのイ
オン濃度(または他の塩)であり、そして温度が、短いプローブ(例えば、10
から50ヌクレオチド)については少なくとも約30℃でありそして長いプロー
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、ホルムアミドのような不安定化
剤の添加を用いて達成され得る。例示的な低いストリンジェンシーの条件は、3
0から35%のホルムアミド、1MのNaCl、1%のSDS(ドデシル硫酸ナ
トリウム)の緩衝溶液を用いる37℃でのハイブリダイゼーション、および1×
から2×SSC(20×SSC=3.0MのNaCl/0.3Mのクエン酸三ナ
トリウム)中での50から55℃での洗浄を含む。例示的な中程度のストリンジ
ェンシーの条件は、40から45%のホルムアミド、1.0MのNaCl、1%
のSDS中で37℃でのハイブリダイゼーション、および0.5×から1×SS
C中で55から60℃での洗浄を含む。例示的な高いストリンジェンシーの条件
は、50%のホルムアミド、1MのNaCl、1%のSDS中で37℃でのハイ
ブリダイゼーション、および0.1×SSC中で60から65℃での洗浄を含む
。ハイブリダイゼーションの時間は、一般的には、約24時間未満であり、通常
は約4時間から約12時間である。
Typically, stringent conditions are those in which the salt concentration is less than about 1.5 M Na ions at pH 7.0 to 8.3, typically about 0.01 to 1.0 M Na. Ion concentration (or other salt) and temperature is short (eg 10
To 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. An exemplary low stringency condition is 3
Hybridization at 0C to 35% formamide, 1 M NaCl, 1% SDS (sodium dodecyl sulfate) buffer at 37 ° C, and IX.
To 2 × SSC (20 × SSC = 3.0 M NaCl / 0.3 M trisodium citrate) at 50-55 ° C. Exemplary moderate stringency conditions are 40 to 45% formamide, 1.0 M NaCl, 1%
Hybridization in SDS at 37 ° C. and 0.5 × to 1 × SS
Including a wash in C at 55-60 ° C. Exemplary high stringency conditions include 50% formamide, 1M NaCl, 1% SDS at 37 ° C. for hybridization, and 0.1 × SSC at 60-65 ° C. for washing. Hybridization times are generally less than about 24 hours, usually about 4 hours to about 12 hours.

【0099】 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、臨界
の因子は、最終的な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(1984)
Anal.Biochem.138:267−284の方程式によって概算され
得る:Tm=81.5℃+16.6(logM)+0.41(%GC)−0.6
1(%form)−500/L;ここでは、Mは、一価の陽イオンのモル濃度で
あり、%GCはDNA中のグアノシンおよびシトシンヌクレオチドの割合であり
、そして%formは、ハイブリダイゼーション溶液中のホルムアミドの割合で
あり、そしてLは塩基対のハイブリッドの長さである。Tmは、相補的な標的配
列の50%が完全に適合したプローブに対してハイブリダイズする温度(定義さ
れたイオン強度およびpHのもとで)である。Tmは、それぞれ1%の不適合に
ついて約1℃低下させられる;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、所望される同一性の配列に対してハイブリダイするように
調整され得る。例えば、90%以上の同一性を有する配列が想定される場合には
、Tmは、10℃低下させられ得る。一般的には、ストリンジェントな条件は、
特異的な配列およびその相補物について、定義されたイオン強度およびpHで熱
融解点(Tm)よりも約5℃低くなるように選択される。しかし、強くストリン
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/または洗浄を使用し得;中程度の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/または洗浄を使用し得;低いストリンジェンシーの条件は
、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。方程式、ハイブリダイ
ゼーションおよび洗浄組成物、ならびに所望されるTmを使用して、当業者は、
ハイブリダイゼーションおよび/または洗浄溶液のストリンジェンシーのバリエ
ーションが、本来記載されることを理解する。所望される程度の不適合が、45
℃(水溶液)または32℃(ホルムアミド溶液)より低いTmを生じる場合には
、より高い温度が使用され得るようにSSC濃度を増大させることが好ましい。
核酸のハイブリダイゼーションについての拡大された指針が、Tijssen(
1993)Laboratory Techniques in Bioche
mistry and Molecular Biology − Hybri
dization with Nucleic Acid Probes、第1
部、第2章(Elsevier、New York);およびAusubelら
編(1995)Current Protocols in Molecula
r Biology、第2章(Greene Publishing and
Wiley−Interscience、New York)中に見出される。
Sambrookら(1989)Molecular Cloning:A L
aboratory Manual(第2版、Cold Spring Har
bor Laboratory Press、Plaonview、New Y
ork)を参照のこと。
Specificity is typically a function of post-hybridization washes, and the critical factors are the ionic strength and temperature of the final wash solution. For DNA-DNA hybrids, the T m is determined by Meinkoth and Wahl (1984).
Anal. Biochem. 138: 267-284: T m = 81.5 ° C. + 16.6 (log M) +0.41 (% GC) -0.6.
1 (% form) -500 / L; where M is the molar concentration of monovalent cations,% GC is the percentage of guanosine and cytosine nucleotides in the DNA, and% form is the hybridization solution. Is the proportion of formamide in and L is the length of the base pair hybrid. The Tm is the temperature (under defined ionic strength and pH) at which 50% of the complementary target sequence hybridizes to a perfectly matched probe. The T m is reduced by about 1 ° C. for each 1% mismatch; therefore, the T m , hybridization, and / or wash conditions can be adjusted to hybridize to sequences of the desired identity. For example, the T m can be reduced by 10 ° C. if sequences with 90% or greater identity are envisioned. In general, stringent conditions are
The specific sequence and its complement are selected to be about 5 ° C. below the thermal melting point (T m ) at a defined ionic strength and pH. However, strong stringent conditions may use hybridization and / or washing 1, 2, 3, or 4 ° C. below the thermal melting point (T m ); moderate stringent conditions may Hybridization and / or washing at 6, 7, 8, 9, or 10 ° C below the point (T m ) may be used; conditions of low stringency are 11, 12 above the thermal melting point (T m ). Hybridization and / or washing at 13, 14, 15, or 20 ° C. lower may be utilized. Using the equation, hybridization and wash composition, and the desired T m , one of skill in the art would
It is understood that variations in hybridization and / or wash solution stringency are inherently described. The desired degree of nonconformity is 45
If it results in a T m lower than 0 ° C (aqueous solution) or 32 ° C (formamide solution), it is preferred to increase the SSC concentration so that higher temperatures can be used.
Expanded guidelines for nucleic acid hybridization can be found in Tijssen (
1993) Laboratory Technologies in Bioche
mystery and Molecular Biology-Hybri
dization with Nucleic Acid Probes, 1st
Part, Chapter 2 (Elsevier, New York); and Ausubel et al. (1995) Current Protocols in Molecular.
r Biology, Chapter 2 (Green Publishing and
Wiley-Interscience, New York).
Sambrook et al. (1989) Molecular Cloning: AL
Laboratory Manual (2nd edition, Cold Spring Har)
bor Laboratory Press, Plaonview, New Y
ork).

【0100】 従って、Bt毒素レセプタータンパク質をコードし、そして本明細書中に開示
されるBt毒素レセプター配列またはそのフラグメントに対してストリンジェン
トな条件下でハイブリダイズする単離された配列が、本発明に含まれる。このよ
うな配列は、開示される配列に対して、少なくとも約40%から50%相同であ
り、約60%、65%、または70%相同であり、そしてなお少なくとも約75
%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96
%、97%、98%、99%またはそれ以上相同である。すなわち、配列の配列
同一性は、少なくとも約40%から50%であり、約60%、65%、または7
0%であり、そしてなお少なくとも約75%、80%、85%、90%、91%
、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%またはそ
れ以上の配列同一性を共有している範囲であり得る。
Accordingly, an isolated sequence encoding a Bt toxin receptor protein and hybridizing under stringent conditions to the Bt toxin receptor sequence disclosed herein or a fragment thereof is provided by the present invention. include. Such sequences are at least about 40% to 50% homologous, about 60%, 65%, or 70% homologous to the disclosed sequences, and still at least about 75%.
%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96
%, 97%, 98%, 99% or more homologous. That is, the sequence identity of the sequences is at least about 40% to 50%, about 60%, 65%, or 7%.
0%, and still at least about 75%, 80%, 85%, 90%, 91%
, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% or more.

【0101】 本発明の組成物およびスクリーニング方法は、本発明のBT毒素レセプター、
ならびにその変異体およびホモログを発現する細胞を同定するために有用である
。このような同定は、タンパク質レベルでの検出方法(例えば、リガンド−レセ
プター結合);またはヌクレオチドレベルでの検出方法を使用し得る。ポリペプ
チドの検出は、組織切片のインサイチュハイブリダイゼーションの手段によって
インサイチュであり得るが、大量ポリペプチドの精製、および大量調製物のウェ
スタンブロットまたは免疫学的アッセイによる続く分析によってもまた分析され
得る。あるいは、レセプター遺伝子の発現は、ゲノムDNA、mRNAなどのレ
ベルを評価するために相補鎖ポリヌクレオチドを使用して、当業者に周知の技術
によって核酸レベルで検出され得る。例として、目的の核酸に対して相補的であ
るPCRプライマーが、発現のレベルを同定するために使用され得る。本発明の
レセプター配列を発現すると同定された組織および細胞は、レセプターポリペプ
チドに結合する毒素に対して敏感であると決定される。
The compositions and screening methods of the present invention include the BT toxin receptor of the present invention,
And useful for identifying cells expressing variants and homologues thereof. Such identification may use detection methods at the protein level (eg, ligand-receptor binding); or detection methods at the nucleotide level. The detection of the polypeptide can be in situ by means of in situ hybridization of tissue sections, but can also be analyzed by purification of the bulk polypeptide and subsequent analysis of the bulk preparation by Western blot or immunoassay. Alternatively, expression of the receptor gene can be detected at the nucleic acid level by techniques well known to those of skill in the art using complementary strand polynucleotides to assess levels of genomic DNA, mRNA, etc. As an example, PCR primers that are complementary to the nucleic acid of interest can be used to identify the level of expression. Tissues and cells identified to express the receptor sequences of the invention are determined to be sensitive to toxins that bind the receptor polypeptide.

【0102】 本発明のレセプターポリペプチドを発現することが同定された細胞の供給源が
生物体(例えば、昆虫である植物の害虫)である場合には、生物体は、ポリペプ
チドに結合し得る毒素に対して敏感であると決定される。1つの特定の実施形態
においては、同定は、本発明のBt毒素レセプターを発現する鱗翅類の植物の害
虫においてである。
If the source of cells identified to express the receptor polypeptide of the present invention is an organism (eg, a pest of a plant that is an insect), the organism may bind to the polypeptide. Determined to be sensitive to toxins. In one particular embodiment, the identification is in a pest of a Lepidopteran plant that expresses the Bt toxin receptor of the present invention.

【0103】 本発明は、本発明のポリペプチドに対して特異性を有する抗体調製物を含む。
本発明のさらなる実施形態においては、抗体は、細胞中でのレセプターの発現を
検出するために使用される。
The present invention includes antibody preparations having specificity for the polypeptides of the present invention.
In a further embodiment of the invention, the antibody is used to detect expression of the receptor in the cell.

【0104】 1つの局面においては、本発明は、Bt毒素に対する植物の害虫の感受性を調
節するための組成物および方法を詳細に記載する。しかし、この方法および組成
物が、毒素に対する任意の細胞または生物体の感受性を調節するために使用され
得ることが認識される。「調節すること」によって、毒素の細胞毒性の影響に対
して細胞または生物体の感受性が増大させられるかまたは減少させられることが
意図される。「感受性」によって、毒素と接触させられた細胞の生存性が減少さ
せられることが意図される。従って、本発明は、Bt毒素に対して標的の細胞ま
たは器官の感受性を増大させるために、本発明の細胞表面レセプターポリペプチ
ドを発現させることを含む。毒素の感受性におけるこのような増大は、細胞のグ
ループの生存性の根絶または減少が所望される医学的および獣医学的目的のため
に有用である。感受性におけるこのような増大はまた、特定の植物の害虫の集団
の撲滅または減少が所望される農学的な適用のためにも有用である。
In one aspect, the present invention details compositions and methods for modulating the susceptibility of plant pests to Bt toxins. However, it is recognized that the methods and compositions can be used to regulate the sensitivity of any cell or organism to toxins. By "modulating" is intended to increase or decrease the sensitivity of a cell or organism to the cytotoxic effects of a toxin. By "sensitivity" is intended reduced viability of cells contacted with the toxin. Accordingly, the invention includes expressing the cell surface receptor polypeptides of the invention to increase the sensitivity of target cells or organs to Bt toxin. Such an increase in toxin susceptibility is useful for medical and veterinary purposes in which eradication or reduction of cell group viability is desired. Such an increase in susceptibility is also useful for agronomic applications where it is desired to eradicate or reduce the pest population of a particular plant.

【0105】 目的の植物の害虫として、昆虫、線虫などが挙げられるがこれらに限定されな
い。線虫として、根瘤線虫、嚢胞線虫、病変(lesion)線虫、およびレニ
ンフォーム(renniform)線虫などのような寄生性の線虫が挙げられる
The pests of the target plant include, but are not limited to, insects and nematodes. Nematodes include parasitic nematodes such as root-knot nematodes, cyst nematodes, lesion nematodes, and renniform nematodes.

【0106】 以下の実施例は、例示の目的のために与えられ、そして限定の目的のために与
えられるものではない。
The following examples are provided for purposes of illustration and not limitation.

【0107】 (実験) (実施例1:EC Bt毒素レセプターの単離) 当業者に周知である標準的な組換え方法を行った。ライブラリーの構築のため
に、全RNAを、ヨーロッパアワノメイガ(ECB)、Ostrinia nu
bilalisの中腸から単離した。アワノメイガの幼虫(例えば、ステージ2
、3、および4の等量の混合物)を、液体窒素中で粉砕し、ホモジナイズし、そ
して標準的な手順によって全RNAを抽出し得た。ポリA RNAを、標準的な
ポリA単離手順(例えば、Promega Corporation Madi
son,WIによるPoly A Tactシステム)を用いて全RNAから単
離し得る。次いで、cDNA合成を行い得、そして例えば、一方向性のcDNA
ライブラリーを、公知の商業的な手順(例えば、Stratagene、La
Jolla,CAによるZAP Express cDNA合成キット)に従っ
て構築し得る。cDNAをPCRによって増幅し、サイズ分類し、そしてベクタ
ー中に連結される制限フラグメントに適切に消化し得る。サブクローン化したc
DNAを、配列決定し、適切なペプチドを用いて配列を同定し、対応する公開さ
れた配列に対して同定し得る。これらのフラグメントを、使用して、特定の宿主
(例えばOstrinia nubilalis)に対応するゲノムライブラリ
ーまたはcDNAライブラリーをプローブし、全長コード配列を得ることができ
た。プローブをまた、出願人らの開示する配列に基づいて作製し得る。次いで、
コード配列を、所望される発現カセット中に連結し得、そして標準的な形質転換
手順に従って宿主細胞を形質転換するために使用し得る。このような発現カセッ
トは、市販のベクターおよび発現システムの一部であり得る;例えば、Nova
gen Inc.(Madison,WI)によるpETシステム。発現のため
に使用され得るさらなるベクターとして、pBKCMV、pBKRSV、pPb
ac、およびpMbac(Stratagene Inc.)、pFASTBa
c1(Gibco BRL)、ならびに他の一般的な細菌、バキュロウイルス、
哺乳動物、および酵母の発現ベクターが挙げられる。
Experiments Example 1: Isolation of EC Bt Toxin Receptor Standard recombinant methods well known to those skilled in the art were performed. For the construction of the library, total RNA was isolated from the European corn borer (ECB), Ostrinia nu.
It was isolated from the midgut of Bilalis. Larvae of Anoumega (eg Stage 2)
Equal mixtures of 3, and 4) could be triturated in liquid nitrogen, homogenized, and total RNA extracted by standard procedures. Poly A RNA was isolated using standard poly A isolation procedures (eg, Promega Corporation Madi).
(Poly A Tact system by Son, WI) can be used to isolate from total RNA. CDNA synthesis may then be performed, and, for example, the unidirectional cDNA
The library was prepared using known commercial procedures (eg Stratagene, La.
ZAP Express cDNA Synthesis Kit by Jolla, CA). The cDNA can be amplified by PCR, sized, and appropriately digested with the restriction fragments ligated into the vector. Subcloned c
The DNA can be sequenced, the sequence identified using the appropriate peptide, and identified against the corresponding published sequence. These fragments could be used to probe a genomic or cDNA library corresponding to a particular host (eg Ostrinia nubialis) to obtain the full length coding sequence. Probes can also be made based on Applicants' disclosed sequences. Then
The coding sequence may be ligated into the desired expression cassette and used to transform host cells according to standard transformation procedures. Such expression cassettes may be part of commercially available vectors and expression systems; eg Nova.
gen Inc. (Madison, WI) pET system. Additional vectors that can be used for expression include pBKCMV, pBKRSV, pPb
ac, and pMbac (Stratagene Inc.), pFASTBa
c1 (Gibco BRL), as well as other common bacteria, baculovirus,
Included are mammalian and yeast expression vectors.

【0108】 全てのベクターを、例えば、Sambrookら(1989)Molecul
ar Cloning:A Laboratory Manual(第2版、C
old Spring Harbor Laboratory:Cold Sp
ring Harbor、N.Y.)に記載されているような標準的な分子生物
学的技術を使用して構築した。
All vectors are described, for example, in Sambrook et al. (1989) Molecular.
ar Cloning: A Laboratory Manual (2nd edition, C)
old Spring Harbor Laboratory: Cold Sp
ring Harbor, N.M. Y. ) Was constructed using standard molecular biology techniques as described in (1).

【0109】 発現を、リガンドブロッティングおよびBt毒素結合についての試験によって
試験する。リガンドブロッティング、結合、および毒性を、公知の方法によって
試験する;例えば、Martinez−Ramirez(1994)Bioch
em.Biophys.Res.Comm.201:782−787;Vadl
amudiら(1995)J.Biol.Chem.270(10):5490
−4,Keetonら(1998)Appl Environ Microbi
ol 64(6):2158−2165;Keetonら(1997)Appl
Environ Microbiol 63(9):3419−3425、I
haraら(1998)Comparative Biochemistry
and Physiology、PartB 120:197−204およびN
agamatsuら(1998)Biosci.Biotechnol.Bio
chem.62(4):727−734に記載されている。
Expression is tested by ligand blotting and testing for Bt toxin binding. Ligand blotting, binding, and toxicity are tested by known methods; eg, Martinez-Ramirez (1994) Bioch.
em. Biophys. Res. Comm. 201: 782-787; Vadl.
amudi et al. (1995) J. Am. Biol. Chem. 270 (10): 5490
-4, Keeton et al. (1998) Appl Environ Microbi.
ol 64 (6): 2158-2165; Keeton et al. (1997) Appl.
Environ Microbiol 63 (9): 3419-3425, I.
Hara et al. (1998) Comparative Biochemistry.
and Physiology, Part B 120: 197-204 and N.
agamatsu et al. (1998) Biosci. Biotechnol. Bio
chem. 62 (4): 727-734.

【0110】 ECB中のCrylA(b)結合ポリペプチドの同定を、刷子縁膜小胞ポリペ
プチドをリガンドブロッティングすること、およびCrylA(b)毒素を用い
て結合するそれらのポリペプチドをプローブすることによって行った。2つのポ
リペプチド(約210および205kDa)が、CrylA(b)に結合するこ
とを見出した。ブロッティングおよび結合を、本質的には、上記の段落に記載す
るように行った。
Identification of CrylA (b) binding polypeptides in the ECB was performed by ligand blotting brush border membrane vesicle polypeptides and probing those polypeptides that bind with CrylA (b) toxin. went. Two polypeptides (about 210 and 205 kDa) were found to bind CrylA (b). Blotting and ligation were performed essentially as described in the paragraph above.

【0111】 RT−PCRのための縮重プライマーを、Manducca sextaおよ
びBombyx moriに由来する公知のCryl毒素結合ポリペプチド配列
に基づいて設計した。プライマーを以下に示す。cDNAを、全中腸のRNAか
ら構築した(cDNA合成キット GibcoBrL)。縮重プライマーを、予
想される大きさの産物を増幅するために使用した。使用したアニーリング温度は
、280bpのフラグメントの生成においては53℃であり、そして1.6kb
のフラグメントを作製する場合には55℃であった。
Degenerate primers for RT-PCR were designed based on the known Cryl toxin binding polypeptide sequence from Manducca sexta and Bombyx mori. The primers are shown below. cDNA was constructed from total midgut RNA (cDNA synthesis kit GibcoBrL). Degenerate primers were used to amplify the expected size product. The annealing temperature used was 53 ° C. in the generation of the 280 bp fragment and 1.6 kb
It was 55 ° C. when the fragment was prepared.

【0112】 280bpのフラグメントを、ECBの中腸のRNAから得た。クローニング
および配列決定の際に、フラグメントを、Vadlamudiら(1995)J
.Biol.Chem.270(10):5490−4に記載されるBt毒素レ
セプター1ポリペプチド(BTR1)と相同性を有するとして同定した。
A 280 bp fragment was obtained from the midgut RNA of the ECB. Upon cloning and sequencing, the fragment was cloned into Vadlamudi et al. (1995) J
. Biol. Chem. 270 (10): 5490-4 and was identified as having homology to the Bt toxin receptor 1 polypeptide (BTR1).

【0113】 同様のアプローチを、1.6キロ塩基対のクローンを作製するために使用した
。280塩基対のフラグメントを作製するために使用したプライマーの配列は以
下であった: プライマーBTRD1S:5’GTTAMYGTGAGAGAGGCAGAYC
C3’(配列番号8)、および プライマーBTRD5A:5’GGATRTTAAGMGTCAGYACWCC
G3’(配列番号9)。 1.6kbのフラグメントを作製するために使用したプライマーの配列は以下で
あった: プライマーBTRD6S:5’TCCGAATTCTTCTTYAACCTCA
TCGAYAACTT3’(配列番号10)、および プライマーBTRD7A:5’CGCAAGCTTACTTGGTCGATGT
TRCASGTCAT3’(配列番号11)。
A similar approach was used to generate a 1.6 kilobase pair clone. The sequence of the primers used to generate the 280 base pair fragment was: Primer BTRD1S: 5'GTTAMYGTGAGAGAGGCAGAYC.
C3 '(SEQ ID NO: 8), and primer BTRD5A: 5'GGATRTTAAGMGTCAGYACWCC
G3 '(SEQ ID NO: 9). The sequence of the primers used to generate the 1.6 kb fragment was: Primer BTRD6S: 5'TCCGAATTCTTCTTYAAACCTCA.
TCGAYAACTT 3 '(SEQ ID NO: 10), and primer BTRD7A: 5'CGCAAGCTTAACTTGGTCGATGT
TRCASGTCAT3 '(SEQ ID NO: 11).

【0114】 1.6kbのフラグメントのクローンを、E.coli発現ベクターpET−
28a−c(+)中に連結し、そしてpETシステム(Novagen Inc
.,Madison,WI)を使用して発現させた。この1.6kbのフラグメ
ントによってコードされる精製したポリペプチドは、リガンドブロット中でCr
ylA(b)に対する結合を示した。ECBの中腸のcDNAライブラリーを作
製し、そしてこの1.6kbのクローンを使用してスクリーニングし、120個
のポジティブなプラークを得た。これらのプラークのうちの30個を、2次スク
リーニングのために選択し、そしてこれらのプラークのうちの15個を精製し、
そしてDNA配列決定に送った。
A clone of the 1.6 kb fragment was cloned into E. coli expression vector pET-
28a-c (+) and the pET system (Novagen Inc.
. , Madison, WI). The purified polypeptide encoded by this 1.6 kb fragment was labeled with Cr in the ligand blot.
The binding to ylA (b) was shown. An ECB midgut cDNA library was generated and screened using this 1.6 kb clone yielding 120 positive plaques. 30 of these plaques were selected for secondary screening, and 15 of these plaques were purified,
Then sent for DNA sequencing.

【0115】 ECBに由来する選択されたBt毒素レセプタークローンの得られたヌクレオ
チド配列を、配列番号1に示す。クローンの全長は5498塩基対である。コー
ド配列は、残基162〜5312である。CrylA結合部位は、残基4038
〜4547によってコードされる。推定される膜貫通ドメインは、残基4872
〜4928によってコードされる。ECBに由来するこのBt毒素レセプターク
ローンについての対応する推定されるアミノ酸配列を配列番号2に示す。
The resulting nucleotide sequence of a selected Bt toxin receptor clone derived from ECB is shown in SEQ ID NO: 1. The total length of the clone is 5498 base pairs. The coding sequence is residues 162-5312. The CrylA binding site is at residue 4038.
Coded by ~ 4547. The putative transmembrane domain is at residue 4872.
Coded by ~ 4928. The corresponding deduced amino acid sequence for this Bt toxin receptor clone from ECB is shown in SEQ ID NO: 2.

【0116】 配列番号7に示す1.6kbのフラグメントから作製した精製したポリペプチ
ドを、ポリクローナル抗体の産生のためにウサギに接種するために使用した。種
々の昆虫種に由来する刷子縁膜小胞から調製した動物のウェスタンブロット上で
、この抗体のセットは、他の昆虫種に由来するBt毒素レセプター相同ポリペプ
チドと比較して、ECB Bt毒素レセプターポリペプチドを特異的に認識した
。ウサギのポリクローナル抗体をもまた、配列番号2のアミノ酸1293〜14
62に対応している精製したポリペプチドから惹起させた。
A purified polypeptide made from the 1.6 kb fragment shown in SEQ ID NO: 7 was used to inoculate rabbits for the production of polyclonal antibodies. On Western blots of animals prepared from brush border membrane vesicles from various insect species, this set of antibodies showed that the ECB Bt toxin receptor compared to Bt toxin receptor homologous polypeptides from other insect species. It specifically recognized the polypeptide. The rabbit polyclonal antibody also has amino acids 1293-14 of SEQ ID NO: 2.
Raised from a purified polypeptide corresponding to 62.

【0117】 (実施例2:CEWおよびFAW Bt毒素レセプターオルトログの単離:) オオタバコガの幼虫(CEW、Heliothis Zea)から全長のBt
毒素レセプターをコードするDNAを単離した。このcDNAについてのヌクレ
オチド配列を、配列番号3に示す。ヌクレオチド171〜5360は、オープン
リーディングフレームに対応する。ヌクレオチド4917〜4973は、膜貫通
領域に対応する。ヌクレオチド4083〜4589は、CrylA結合部位に対
応する。CEW Bt毒素レセプターについての推定される対応するアミノ酸配
列を、配列番号4に示す。
Example 2: Isolation of CEW and FAW Bt Toxin Receptor Orthologs: Full length Bt from larvae of the tobacco budworm (CEW, Heliothis Zea).
DNA encoding the toxin receptor was isolated. The nucleotide sequence for this cDNA is shown in SEQ ID NO: 3. Nucleotides 171-5360 correspond to the open reading frame. Nucleotides 4917-4973 correspond to the transmembrane region. Nucleotides 4083-4589 correspond to the CrylA binding site. The deduced corresponding amino acid sequence for the CEW Bt toxin receptor is shown in SEQ ID NO: 4.

【0118】 アメリカ産行列毛虫ヨトウガ(FAW、Spodoptera frugip
erda)に由来する全長のBt毒素レセプターをコードするcDNAを単離し
た。このcDNAのヌクレオチド配列を、配列番号5に示す。ヌクレオチド16
2〜5363が、オープンリーディングフレームに対応した、ヌクレオチド41
10〜4616は、CrylA結合部位に対応した、ヌクレオチド4941〜4
997は膜貫通領域に対応した。ヌクレオチド162〜227はシグナルペプチ
ドに対応した。FAWのBt毒素レセプターについての推定される対応するアミ
ノ酸配列を、配列番号6に示す。
American Procession Caterpillar Yomoga (FAW, Spodoptera frugip)
The cDNA encoding the full-length Bt toxin receptor from erda) was isolated. The nucleotide sequence of this cDNA is shown in SEQ ID NO: 5. Nucleotide 16
2 to 5363 are nucleotides 41 corresponding to the open reading frame
10-4616 correspond to the CrylA binding site, nucleotides 4941-4
997 corresponds to the transmembrane region. Nucleotides 162-227 corresponded to the signal peptide. The deduced corresponding amino acid sequence for the FAW Bt toxin receptor is shown in SEQ ID NO: 6.

【0119】 (実施例3:本発明のBt毒素レセプターを発現するlepidoptera
n昆虫細胞中での結合および細胞死) インビトロのシステムを、本発明のBt毒素レセプターの機能性を実証するた
めに開発した。この実施例に開示する結果は、本発明のECB Bt毒素レセプ
ター(配列番号1および2)が、CrylAb毒素の結合および殺傷作用に特に
関係していることを示す。
Example 3 lepidoptera expressing the Bt toxin receptor of the present invention
Binding and cell death in insect cells An in vitro system was developed to demonstrate the functionality of the Bt toxin receptor of the present invention. The results disclosed in this example show that the ECB Bt toxin receptors of the present invention (SEQ ID NOS: 1 and 2) are particularly involved in the binding and killing effects of CrylAb toxin.

【0120】 周知の分子生物学的方法を、Sf9細胞中でECB Bt毒素レセプターをク
ローニングしそして発現させるために使用する。バキュロウイルス発現システム
(Gibco BRL Catalogue No.10359−016)を、
製造業者によって提供されるプロトコールに従って、そして以下に記載するよう
に使用した。ATCCから得たS.frugiperda(Sf9)細胞(AT
CC−CRL 1711)を、Sf−900II血清非含有培地(Gibco
BRL Catalogue No.10902−088)中で27℃で増殖さ
せた。これらの細胞(これらは、CrylAb毒素に対して感受性ではない)を
、ポリヘドリンプロモーターの下流に作動可能に連結された本発明のBt毒素レ
セプター(配列番号1)を含有している発現構築物(pFastBac1 バク
ミド、Gibco BRL Catalogue No.10360−014)
でトランスフェクトした。トランスフェクトしたSf9細胞は、ECB Bt毒
素レセプターを発現し、そしてCrylAb毒素の存在下では溶解させられた。
毒素特異性、結合パラメーター(例えば、Kd値)、ならびに細胞死および/ま
たは毒性についての最大容量の半分をまた決定する。
Well-known molecular biology methods are used to clone and express the ECB Bt toxin receptor in Sf9 cells. Baculovirus expression system (Gibco BRL Catalog No. 10359-016)
Used according to the protocol provided by the manufacturer and as described below. S. cerevisiae obtained from ATCC. frugiperda (Sf9) cells (AT
CC-CRL 1711) was added to Sf-900II serum-free medium (Gibco
BRL Catalog No. 10902-088) at 27 ° C. Expression constructs containing these cells, which are not sensitive to CrylAb toxin, containing the Bt toxin receptor of the present invention (SEQ ID NO: 1) operably linked downstream of the polyhedrin promoter ( pFastBac1 bacmid, Gibco BRL Catalog No. 10360-014)
Transfected with. Transfected Sf9 cells express the ECB Bt toxin receptor and were lysed in the presence of CrylAb toxin.
Toxin specificity, binding parameters (eg Kd values), and half maximal dose for cell death and / or toxicity are also determined.

【0121】 発現構築物を作製するために、ECB Bt 毒素レセプターcDNA(配列
番号1)を、適切な制限消化に供し、そして全長のコード領域を含有している得
られたcDNAを、ドナープラスミドpFastBac1のマルチクローニング
部位中に連結する。形質転換および続く転移の後、ECBBt毒素レセプターを含
有している組換えバクミドDNA(RBECB1)を単離する。コントロールと
して、レポーター遺伝子であるβ−グルクロニダーゼを含有している組換えバク
ミドDNA(RBGUS)を同様に構築し、そして単離する。
To make the expression construct, the ECB Bt toxin receptor cDNA (SEQ ID NO: 1) was subjected to appropriate restriction digests and the resulting cDNA containing the full length coding region was cloned into the donor plasmid pFastBac1. Ligate into the multiple cloning site. After transformation and subsequent transfer, recombinant bacmid DNA containing the ECB Bt toxin receptor (RBECB1) is isolated. As a control, recombinant bacmid DNA containing the reporter gene β-glucuronidase (RBGUS) is similarly constructed and isolated.

【0122】 トランスフェクションのために、2μgのRBECB1またはRBGUS D
NAのそれぞれを、6μlのCellFectin(Gibco BRL Ca
talogue No.10362−010)とともに、100μlのSf90
0培地中に混合し、そして室温で30分間インキュベートする。次いで、混合物
を、0.8mlのSf−900培地で稀釈する。Sf9細胞(35mmウェルあ
たり106/ml)を、Sf−900培地で1回洗浄し、DNA/CellFe
ctin混合物と混合し、ウェルに添加し、そして5時間室温でインキュベート
する。培地を除去し、そしてペニシリンおよびストレプトマイシンを含有してい
る2mlのSF−900培地をウェルに添加する。トランスフェクションの3〜
5日後、ウェスタンブロッティングを、タンパク質の発現を試験するために使用
する。
For transfection, 2 μg RBECB1 or RBGUS D
Each NA was treated with 6 μl of CellFectin (Gibco BRL Ca
talogue No. 10362-010) with 100 μl of Sf90
Mix in 0 medium and incubate for 30 minutes at room temperature. The mixture is then diluted with 0.8 ml Sf-900 medium. Sf9 cells (106 / ml per 35 mm well) were washed once with Sf-900 medium to give DNA / CellFe.
Mix with ctin mix, add to wells and incubate for 5 hours at room temperature. The medium is removed and 2 ml of SF-900 medium containing penicillin and streptomycin is added to the wells. 3 of transfection
After 5 days, Western blotting is used to test for protein expression.

【0123】 ウェスタンブロッティングのために、100μlの細胞溶解緩衝液(50mM
のTris、pH7.8、150mMのNaCl、1%のNonidet P−
40)をウェルに添加する。細胞をかき集め、そして16,000×gの遠心分
離に供する。ペレットおよび上清を分離し、そしてウェスタンブロッティングに
供する。ECB Bt 毒素レセプターに対する抗体調製物(実施例1)を、1
次抗体として使用する。アルカリホスファターゼで標識した抗ウサギIgGを2
次抗体として使用する。ウェスタンブロットの結果は、本発明の全長のECB
Bt 毒素レセプター(配列番号1および2)が、これらの細胞の細胞膜中で発
現されることを示す。
For Western blotting, 100 μl of cell lysis buffer (50 mM
Tris, pH 7.8, 150 mM NaCl, 1% Nonidet P-
40) is added to the wells. Cells are scraped and subjected to centrifugation at 16,000 xg. The pellet and supernatant are separated and subjected to Western blotting. An antibody preparation against the ECB Bt toxin receptor (Example 1) was added to 1
Used as the secondary antibody. 2 anti-rabbit IgG labeled with alkaline phosphatase
Used as the secondary antibody. The Western blot results show that the full-length ECB of the invention is
It is shown that the Bt toxin receptor (SEQ ID NOS: 1 and 2) is expressed in the cell membrane of these cells.

【0124】 GUS活性を決定するために、RBGUSでトランスフェクトした細胞の培地
を回収する。細胞および培地を、別々にGUS基質と混合し、そして周知の酵素
活性についてアッセイする。GUS活性アッセイは、このレポーター遺伝子がト
ランスフェクトされた細胞中で活動的に発現されることを示す。
To determine GUS activity, collect the medium of RBGUS-transfected cells. Cells and medium are separately mixed with GUS substrate and assayed for well-known enzyme activity. The GUS activity assay shows that this reporter gene is actively expressed in transfected cells.

【0125】 毒素感受性を決定するために、Cry毒素(CrylA、CrylB、Cry
lC、CrylD、CrylE、CrylF、CrylI、Cry2、Cry3
、およびCry9毒素(Schnepf Eら(1998)Microbiol
ogy and Molecular Biology Reviews 62
(3):775−806)を含むがこれらに限定されない)を、当該分野で公知
の方法によって調製する。結晶をpH10.0の50mMの炭酸塩緩衝液中に溶
解させ、そしてトリプシンで処理する。Cryタンパク質の活性なフラグメント
を、クロマトグラフィーによって精製する。トランスフェクションの3から5日
後、細胞をリン酸緩衝化生理食塩水(PBS)で洗浄する。種々の濃度のCry
毒素の活性なフラグメントを細胞に対して適用する。種々の時間の間隔で、細胞
を、毒素に対する感受性を簡単に決定するために顕微鏡下で試験する。あるいは
、細胞の死、生存性、および/または毒性を、当該分野で周知の方法によって定
量する。例えば、Roche BiochemicalsによるIn Situ
Cell Death Detection Kit(Catalogue
Nos.2156792、1684809、および1684817)、およびM
olecular Probes(から入手可能なLIVE/DEAD(登録商
標)Viability/Cytotoxicity Kitcatalogu
e No.L−3224)を参照のこと。
To determine toxin sensitivity, Cry toxins (CrylA, CrylB, Cry
IC, CrylD, CrylE, CrylF, CrylI, Cry2, Cry3
, And Cry9 toxin (Schnepf E et al. (1998) Microbiol.
ody and Molecular Biology Reviews 62
(3): 775-806) are prepared by methods known in the art. The crystals are dissolved in 50 mM carbonate buffer pH 10.0 and treated with trypsin. Active fragments of the Cry protein are purified by chromatography. Three to five days after transfection, cells are washed with phosphate buffered saline (PBS). Various concentrations of Cry
The active fragment of toxin is applied to the cells. At various time intervals, cells are examined under the microscope to easily determine their sensitivity to toxins. Alternatively, cell death, viability, and / or toxicity are quantified by methods well known in the art. For example, In Situ by Roche Biochemicals
Cell Death Detection Kit (Catalogue
Nos. 2156792, 1684809, and 1648817), and M
Olecular Probes (available from LIVE / DEAD® Viability / Cytotoxicity Kitcatalogu
e No. L-3224).

【0126】 RBECB1でトランスフェクトした細胞のCrylAbに対する用量依存性
の応答を、決定されたKd値を用いて多くのレセプターの十分に範囲内であるこ
とを容易に観察する。コントロール細胞(例えば、挿入物を含まないpFast
Bac1バクミドでトランスフェクトしたもの、またはRBGusでトランスフ
ェクトしたもの)は、CrylAbによって有意には影響されない。他のCry
毒素との相互作用を同様に特徴付ける。
It is readily observed that the dose-dependent response of RBECB1-transfected cells to CrylAb is well within the reach of many receptors with the Kd values determined. Control cells (eg pFast without insert)
Bac1 bacmid-transfected, or RBGus-transfected) are not significantly affected by CrylAb. Other Cry
The interaction with the toxin is similarly characterized.

【0127】 このインビトロでのシステムは、推定されるBt毒素レセプターの機能性を確
認するために使用されるだけではなく、活性部位、ならびに毒素およびレセプタ
ーの他の機能的なドメインを決定するためのツールとしてもまた使用される。さ
らに、このシステムは、細胞に基づく高スループットスクリーニングとして使用
される。例えば、異なる色素によって生存している細胞対死亡した細胞を区別す
るための方法が、当該分野で公知である。これによって、種々の毒素サンプルで
処理したトランスフェクトした細胞のアリコートを可能にし、そして所望される
特異性または結合特性について毒素のサンプルをスクリーニングするための手段
として作用することを可能にする。このシステムがCryタンパク質レセプター
の特異性を同定するために使用されるので、これは、昆虫耐性の管理において有
用なツールである。
This in vitro system is not only used to confirm the functionality of the putative Bt toxin receptor, but also to determine the active site and other functional domains of the toxin and receptor. Also used as a tool. Furthermore, this system is used as a cell-based high throughput screen. For example, methods are known in the art for distinguishing living versus dead cells with different dyes. This allows aliquots of transfected cells treated with various toxin samples and serves as a means for screening toxin samples for desired specificity or binding properties. This is a useful tool in controlling insect resistance, as this system is used to identify the specificity of the Cry protein receptor.

【0128】 (実施例4:昆虫のライフサイクルの毒素感受性段階におけるECB Bt毒
素レセプターの発現) 全RNAを、卵、蛹、成体、および第1齢から第5齢の発達段階から、TRI
zol Reagent(Gibco BRL)を使用して、本質的には製造業
者(Gibco BRL)によって指示されるように単離した。RNAを定量し
、そして20μgのそれぞれのサンプルをホルムアルデヒドアガロースゲル上に
ロードし、そして一定の電圧で電気泳動した。次いで、RNAを、中性のキャピ
ラリー移動を通じてナイロン膜に移し、そして紫外線を使用して膜に対して架橋
した。ハイブリダイゼーションのために、460塩基対のECB Bt毒素レセ
プターDNAプローブ(配列番号1の塩基3682から4141)を、Amer
sham Rediprime IIランダムプライム標識システムについての
製造業者のプロトコールに従って調製した460塩基対のフラグメントから構築
した。変性させたプローブを、65℃で少なくとも3時間予備ハイブリダイゼー
ションさせた膜に対して添加し、そして65℃で少なくとも12時間穏やかに攪
拌しながらインキュベートさせた。ハイブリダイゼーション後、膜を、65℃で
1時間、1/4×0.5MのNaCl、0.1MのNaPO4(ph7.0)、
6mMのEDTA,および1%のSDS溶液で洗浄し、続いてSDSを含有して
いない上記の溶液中で1時間を2回洗浄した。膜を簡単に風乾させ、Saran
Wrap中に包み、そしてX線フィルムに曝露した。
Example 4 ECB Bt Toxin Receptor Expression at Toxin-Sensitive Stages of the Insect Life Cycle Total RNA was expressed in eggs, pupae, adults, and TRI from the 5th to 5th instar development stages.
Isolated using zol Reagent (Gibco BRL) essentially as directed by the manufacturer (Gibco BRL). RNA was quantified and 20 μg of each sample was loaded on a formaldehyde agarose gel and electrophoresed at constant voltage. RNA was then transferred to a nylon membrane through neutral capillary migration and cross-linked to the membrane using UV light. For hybridization, a 460 base pair ECB Bt toxin receptor DNA probe (bases 3682 to 4141 of SEQ ID NO: 1) was added to Amer.
Constructed from a 460 base pair fragment prepared according to the manufacturer's protocol for the sham Rediprime II random prime labeling system. The denatured probe was added to the prehybridized membranes at 65 ° C for at least 3 hours and allowed to incubate at 65 ° C for at least 12 hours with gentle agitation. After hybridization, the membrane was incubated at 65 ° C. for 1 hour with 1/4 × 0.5M NaCl, 0.1M NaPO 4 (ph7.0),
It was washed with 6 mM EDTA, and 1% SDS solution, followed by 2 washes for 1 hour in the above solution without SDS. Briefly air dry the membrane, Saran
Wrapped in Wrap and exposed to X-ray film.

【0129】 5.5キロベースのECB Bt毒素レセプター転写物は、幼虫齢で強力に発
現され、さなぎの段階でははるかに減少した発現を有した。発現のレベルは、第
1齢から第5齢までかなり一定であるようであったが、さなぎの段階では顕著に
減少した。卵または成体の段階のいずれにおいても検出可能な転写物は存在しな
かった。これらの結果は、ECBBt毒素転写物が昆虫のライフサイクルの敏感
な段階で産生されるが、CrylAbの毒性の影響に対して耐性である段階には
産生されないことを示す。
The 5.5 kilobase ECB Bt toxin receptor transcript was strongly expressed at larval age and had a much reduced expression at the pupal stage. The level of expression appeared to be fairly constant from age 1 to age 5, but was significantly reduced at the pupal stage. There were no detectable transcripts at either the egg or adult stage. These results indicate that the ECBBt toxin transcript is produced at a sensitive stage of the insect life cycle, but not at a stage that is resistant to the toxic effects of CrylAb.

【0130】 (実施例5:ECB Bt毒素レセプターの組織および亜細胞性の発現:) 第5齢のECBを、以下の組織を単離するために解剖した:脂肪体(FB)、
マルピギー管(MT)、後方部の胃(HG)、前方の中腸(AM)、および後方
の中腸(PM)。第5齢の幼虫に由来する中腸をもまた、Wolfersber
gerら(1987)Comp.Biochem.Physiol.86A:3
01−308による周知のプロトコールを使用して刷子縁膜小胞(BBMV)の
調製のために単離した。組織を、Tris緩衝化生理食塩水、0.1%のtwe
en−20中でホモジナイズし、遠心分離して不溶性の材料をペレットにし、そ
して新しいチューブに移した。それぞれの調製物に由来する50μgのタンパク
質をSDSサンプル緩衝液およびB−メルカプトエタノールに添加し、100℃
で10分間加熱し、そして4〜12%のBis−Trisゲル(Novex)上
にロードした。電気泳動後、タンパク質を、半乾燥装置を使用してニトロセルロ
ース膜に移した。膜を、5%の無脂肪の粉ミルク緩衝液中で1時間、室温で穏や
かに攪拌しながらブロックした。1次抗体(実施例1)を、1:5000の最終
希釈に添加し、そして1時間ハイブリダイズさせた。次いで、ブロットを、各無
脂肪のミルク緩衝液中で20分間、3回洗浄した。次いで、ブロットを2次抗体
(アルカリホスファターゼ結合体を有するヤギ抗ウサギ)とともに、1:100
00の稀釈で1時間、室温でハイブリダイズさせた。洗浄を先に記載するように
行った。バンドを、標準的な化学発光プロトコールを使用して可視化した(Tr
opixウェスタン光タンパク質検出キット)。
Example 5 Tissue and Subcellular Expression of ECB Bt Toxin Receptor: Fifth instar ECB were dissected to isolate the following tissues: fat pad (FB),
Malpighian canal (MT), posterior stomach (HG), anterior midgut (AM), and posterior midgut (PM). The midgut derived from the 5th instar larvae was also transformed into Wolfersber
ger et al. (1987) Comp. Biochem. Physiol. 86A: 3
It was isolated for the preparation of brush border membrane vesicles (BBMV) using the well known protocol according to 01-308. Tissues are Tris buffered saline, 0.1% twe.
Homogenized in en-20, centrifuged to pellet insoluble material and transferred to a new tube. 50 μg of protein from each preparation was added to SDS sample buffer and B-mercaptoethanol at 100 ° C.
Heated for 10 minutes and loaded on a 4-12% Bis-Tris gel (Novex). After electrophoresis, the proteins were transferred to nitrocellulose membrane using a semi-drying device. Membranes were blocked in 5% nonfat dry milk buffer for 1 hour at room temperature with gentle agitation. Primary antibody (Example 1) was added to a final dilution of 1: 5000 and hybridized for 1 hour. The blot was then washed 3 times for 20 minutes in each non-fat milk buffer. The blot was then incubated with a secondary antibody (goat anti-rabbit with alkaline phosphatase conjugate) at 1: 100.
Hybridization was performed with a dilution of 00 for 1 hour at room temperature. Washing was done as previously described. Bands were visualized using standard chemiluminescence protocols (Tr
opix western photoprotein detection kit).

【0131】 ECB Bt毒素レセプタータンパク質は、BBMVを富化したレーンにおい
てのみ可視であり、そして他のECB組織型のいずれにおいても検出されなかっ
た。この結果は、ECBBt毒素レセプタータンパク質の発現が、非常に低いレ
ベルであることを示す。なぜなら、BBMV調製物は、中腸刷子縁の20〜30
倍を多く含む画分であるからである。この結果は、ECBBt毒素レセプターが
刷子縁に非常に関係している内在性の膜タンパク質であるという主張を支持する
。これは、ECB Bt毒素レセプターがCrylAb毒素についての想定され
る標的組織中で発現されることもまた実証する。しかし、結果は、他の組織型の
中での発現を必ずしも妨げるわけではなく、それにもかかわらず、これらの組織
中でのこのタンパク質の発現は、BBMVを多く含む画分中での発現よりも低く
あり得る。
The ECB Bt toxin receptor protein was only visible in the BBMV-enriched lane and was not detected in any of the other ECB tissue types. The results show that the expression of ECBBt toxin receptor protein is at very low levels. Because, the BBMV preparation has 20-30 midgut brush borders.
This is because it is a fraction containing a large amount. This result supports the claim that the ECBBt toxin receptor is an integral membrane protein that is highly related to the brush border. This also demonstrates that the ECB Bt toxin receptor is expressed in putative target tissues for the CrylAb toxin. However, the results do not necessarily prevent expression in other tissue types, nevertheless, expression of this protein in these tissues is greater than expression in BBMV-rich fractions. It can be low.

【0132】 明細書中で言及される全ての刊行物および特許出願は、本発明が属する当業者
のレベルの指標である。全ての刊行物および特許出願が、それぞれの個々の刊行
物または特許出願が詳細にそして参考として個々に援用されているかのように、
同じ程度で本明細書中で参考として援用される。
All publications and patent applications mentioned in the specification are indicative of the level of ordinary skill in the art to which this invention belongs. All publications and patent applications, as if each individual publication or patent application were individually incorporated by reference, in detail and by way of reference,
To the same extent, it is incorporated herein by reference.

【0133】 上記の発明は、理解を明確にする目的のために図解および例示としていくらか
詳細に記載されているが、特定の変更および改変が、添付の特許請求の範囲で行
われ得ることが明らかである。
While the above invention has been described in some detail by way of illustration and illustration for purposes of clarity of understanding, it will be apparent that certain changes and modifications may be made within the scope of the appended claims. Is.

【0134】[0134]

【表1】 [Table 1]

【0135】[0135]

【表2】 [Table 2]

【0136】[0136]

【表3】 [Table 3]

【配列表】 [Sequence list]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 図1は、Ostrinia nubilalisに由来するBt毒素レセプタ
ーのシグナル配列、推定のグリコシル化部位、カドヘリン様ドメイン、膜貫通セ
グメント、CrylA結合領域、およびプロテインキナーゼCリン酸化部位の位
置を模式的に示す;配列番号1には、このレセプターのヌクレオチド配列を示し
;そして配列番号2には対応する推定されるアミノ酸配列を示す。
FIG. 1 schematically depicts the location of the signal sequence of the Bt toxin receptor from Ostrinia nubilalis, putative glycosylation site, cadherin-like domain, transmembrane segment, CrylA binding region, and protein kinase C phosphorylation site. SEQ ID NO: 1 shows the nucleotide sequence of this receptor; and SEQ ID NO: 2 shows the corresponding deduced amino acid sequence.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C12N 1/19 C12N 1/21 1/21 C12Q 1/02 5/10 G01N 33/15 Z C12Q 1/02 33/50 Z G01N 33/15 33/53 D 33/50 G 33/53 33/566 C12N 15/00 ZNAA 33/566 5/00 A C (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,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,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,UZ,VN, YU,ZA,ZW (72)発明者 マシス, ジョン ピー. アメリカ合衆国 アイオワ 50313, デ モイン, 6ティーエイチ ストリート 3808, アパートメント 15 (72)発明者 メイヤー, テリー ユークレアー アメリカ合衆国 アイオワ 50322, ア ーバンデイル, 101エスティー ストリ ート−4338 Fターム(参考) 2G045 AA34 AA35 BB14 BB51 DA13 DA36 FB02 FB03 FB13 4B024 AA07 AA08 BA63 CA04 DA01 DA02 DA05 DA12 EA02 EA04 GA11 GA18 GA19 HA03 4B063 QA01 QA18 QQ20 QR48 QR77 QR80 QS15 QX01 4B065 AA01X AA72X AA90X AA90Y AA91X AB01 AC14 BA01 CA24 CA48 CA53 4H045 AA10 AA30 BA10 BA41 CA51 DA50 DA76 DA86 EA06 FA72 FA74 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C12N 1/19 C12N 1/21 1/21 C12Q 1/02 5/10 G01N 33/15 Z C12Q 1/02 33/50 Z G01N 33/15 33/53 D 33/50 G 33/53 33/566 C12N 15/00 ZNAA 33/566 5/00 AC (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE, TR), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY) , KG, KZ, MD, R , TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM. , DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ , TM, TR, TT, TZ, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Mathis, John P. United States Iowa 50313, Demoyne, 6T Street 3808, Apartment 15 (72) Inventor Mayer, Terry Euclair United States Iowa 50322, Urbandale, 101 Estee Street-4338 F-term (reference) 2G045 AA34 AA35 BB14 BB51 DA13 DA36 FB02 FB03 FB13 4B024 AA07 AA08 BA63 CA04 DA01 DA02 DA05 DA12 EA02 EA04 GA11 GA18 GA19 HA03 4B063 QA01 QA18 QQ20 QR48 QR77 QR80 QS15 QX01 4B065 AA01X AA72X AA90X AA90Y AA91X AB01 AC14 BA01 CA24 CA48 CA53 4H045 AA10 AA30 BA10 BA41 CA51 DA50 DA76 DA86 EA06 FA72 FA74

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Bt毒素レセプターをコードするヌクレオチド配列を有して
いる単離された核酸分子であって、該配列が、以下からなる群より選択される、
核酸分子: a)配列番号1、配列番号3または配列番号5に示されるヌクレオチド配列; b)a)のヌクレオチド配列に対して少なくとも約70%の同一性を有してい
るヌクレオチド配列; c)a)のヌクレオチド配列に対して少なくとも約75%の同一性を有してい
るヌクレオチド配列; d)a)のヌクレオチド配列に対して少なくとも約85%の同一性を有してい
るヌクレオチド配列; e)a)のヌクレオチド配列に対して少なくとも約95%の同一性を有してい
るヌクレオチド配列; f)配列番号1に示されるヌクレオチド配列の少なくとも22個の連続してい
るヌクレオチドからなるヌクレオチド配列;および g)配列番号3、または配列番号5に示されるヌクレオチド配列の少なくとも
約50個の連続しているヌクレオチドからなるヌクレオチド配列。
1. An isolated nucleic acid molecule having a nucleotide sequence encoding a Bt toxin receptor, said sequence being selected from the group consisting of:
Nucleic acid molecule: a) a nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5; b) a nucleotide sequence having at least about 70% identity to the nucleotide sequence of a); c) a D) a nucleotide sequence having at least about 75% identity to the nucleotide sequence; d) a nucleotide sequence having at least about 85% identity to the nucleotide sequence of a); e) a A) a nucleotide sequence having at least about 95% identity to the nucleotide sequence of); f) a nucleotide sequence consisting of at least 22 contiguous nucleotides of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 1; and g). Is at least about 50 consecutive nucleotides of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5 A nucleotide sequence consisting of
【請求項2】 前記毒素がCrylA毒素である、請求項1に記載の核酸分
子。
2. The nucleic acid molecule according to claim 1, wherein the toxin is a CrylA toxin.
【請求項3】 前記CrylA毒素がCrylA(b)毒素である、請求項
2に記載の核酸。
3. The nucleic acid according to claim 2, wherein the CrylA toxin is a CrylA (b) toxin.
【請求項4】 以下からなる群より選択されるアミノ酸配列を有している単
離されたポリペプチド: a)配列番号2、配列番号4、または配列番号6に示されるアミノ酸配列; b)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約70%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; c)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約75%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; d)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約85%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; e)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; f)配列番号2に示されるアミノ酸配列の少なくとも約30個の連続している
残基を含有しているアミノ酸配列; g)配列番号4に示されるアミノ酸配列の少なくとも約25個の連続している
アミノ酸を含有しているアミノ酸配列; h)配列番号6に示されるアミノ酸配列の少なくとも約15個の連続している
残基を含有しているアミノ酸配列; i)請求項1に記載のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列; j)Bt毒素を結合する、配列番号2に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、ここで、該フラグメントが、配列番号2に示されるアミノ酸配列の少
なくとも約30個の連続している残基を含む、フラグメント; k)Bt毒素を結合する、配列番号4に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、ここで、該フラグメントが、配列番号4に示されるアミノ酸配列の少
なくとも約25個の連続している残基を含む、フラグメント;および l)Bt毒素を結合する、配列番号6に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、ここで、該フラグメントが、配列番号6に示されるアミノ酸配列の少
なくとも約15個の連続している残基を含む、フラグメント。
4. An isolated polypeptide having an amino acid sequence selected from the group consisting of: a) the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, or SEQ ID NO: 6; b) a A) an amino acid sequence having at least about 70% identity to the amino acid sequence of c); c) an amino acid sequence having at least about 75% identity to the amino acid sequence of a); d) a A) an amino acid sequence having at least about 85% identity to the amino acid sequence of e); e) an amino acid sequence having at least about 95% identity to the amino acid sequence of a); f) a sequence An amino acid sequence containing at least about 30 consecutive residues of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2; g) at least about 25 consecutive amino acids of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4. An amino acid sequence containing an acid; h) an amino acid sequence containing at least about 15 consecutive residues of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6; i) a nucleotide sequence according to claim 1. Encoded amino acid sequence; j) a fragment of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 that binds Bt toxin, wherein the fragment is at least about 30 contiguous sequences of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2. K) a fragment of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4 that binds a Bt toxin, wherein the fragment comprises at least about the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4. A fragment comprising 25 consecutive residues; and l) a Bt toxin binding amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 A Ragumento, wherein the fragment comprises at least about 15 contiguous to have residues of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6, fragments.
【請求項5】 請求項4に記載のポリペプチド、および少なくとも1つの目
的のポリペプチドを含有している、融合ポリペプチド。
5. A fusion polypeptide containing the polypeptide of claim 4 and at least one polypeptide of interest.
【請求項6】 前記目的のポリペプチドが毒素レセプターである、請求項5
に記載の融合ポリペプチド。
6. The polypeptide of interest is a toxin receptor.
The fusion polypeptide according to.
【請求項7】 請求項5に記載の融合ポリペプチドをコードするヌクレオチ
ド配列を含有している発現カセットであって、ここで、該ヌクレオチド配列が、
目的の細胞において発現を駆動するプロモーターに作動可能に連結される、発現
カセット。
7. An expression cassette containing a nucleotide sequence encoding the fusion polypeptide of claim 5, wherein the nucleotide sequence is
An expression cassette operably linked to a promoter that drives expression in a cell of interest.
【請求項8】 目的のポリペプチドが毒素レセプターである、請求項7に記
載の発現カセット。
8. The expression cassette according to claim 7, wherein the polypeptide of interest is a toxin receptor.
【請求項9】 請求項4に記載のポリペプチドに対して特異的である、抗体
調製物。
9. An antibody preparation which is specific for the polypeptide of claim 4.
【請求項10】 請求項1に記載の少なくとも1つのヌクレオチド配列を含
有している発現カセットであって、ここで、該ヌクレオチド配列が、目的の細胞
において発現を駆動するプロモーターに作動可能に連結される、発現カセット。
10. An expression cassette containing at least one nucleotide sequence according to claim 1, wherein the nucleotide sequence is operably linked to a promoter driving expression in a cell of interest. Expression cassette.
【請求項11】 前記目的の細胞が、昆虫または哺乳動物の細胞である、請
求項10に記載の発現カセット。
11. The expression cassette according to claim 10, wherein the cell of interest is an insect or mammalian cell.
【請求項12】 前記目的の細胞が、微生物である、請求項10に記載の発
現カセット。
12. The expression cassette according to claim 10, wherein the target cell is a microorganism.
【請求項13】 前記微生物が酵母または細菌である、請求項12に記載の
発現カセット。
13. The expression cassette according to claim 12, wherein the microorganism is yeast or bacterium.
【請求項14】 請求項1に記載の少なくとも1つのヌクレオチド配列を含
有している、目的の細胞へヌクレオチド配列を送達するための、ベクター。
14. A vector for delivering a nucleotide sequence to a cell of interest, which contains at least one nucleotide sequence according to claim 1.
【請求項15】 請求項14に記載のベクターを含有している、細胞。15. A cell containing the vector according to claim 14. 【請求項16】 以下からなる群より選択されるヌクレオチド配列をそのゲ
ノムの中に安定に取り込んでいる、目的の形質転換された細胞: a)配列番号1、配列番号3または配列番号5に示されるヌクレオチド配列; b)a)のヌクレオチド配列に対して少なくとも約70%の同一性を有してい
るヌクレオチド配列; c)a)のヌクレオチド配列に対して少なくとも約75%の同一性を有してい
るヌクレオチド配列; d)a)のヌクレオチド配列に対して少なくとも約85%の同一性を有してい
るヌクレオチド配列; e)a)のヌクレオチド配列に対して少なくとも約95%の同一性を有してい
るヌクレオチド配列; f)配列番号1に示されるヌクレオチド配列の少なくとも22個の連続してい
るヌクレオチドからなるヌクレオチド配列;および g)配列番号3または配列番号5に示されるヌクレオチド配列の少なくとも約
50個の連続しているヌクレオチドからなるヌクレオチド配列。
16. A transformed cell of interest, which has stably incorporated into its genome a nucleotide sequence selected from the group consisting of: a) set forth in SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5. A nucleotide sequence having at least about 70% identity to the nucleotide sequence of b) a); and c) having at least about 75% identity to the nucleotide sequence of a). D) having at least about 85% identity to the nucleotide sequence of a); e) having at least about 95% identity to the nucleotide sequence of a) F) a nucleotide sequence consisting of at least 22 contiguous nucleotides of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 1 And g) a nucleotide sequence consisting of at least about 50 contiguous nucleotides of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5.
【請求項17】 前記植物細胞が植物細胞である、請求項16に記載の形質
転換された細胞。
17. The transformed cell according to claim 16, wherein the plant cell is a plant cell.
【請求項18】 前記細胞が単子葉植物である、請求項17に記載の形質転
換された細胞。
18. The transformed cell of claim 17, wherein the cell is a monocot.
【請求項19】 Bt毒素レセプターを結合するリガンドをスクリーニング
するための方法であって、該方法が、以下: i)請求項4に記載の少なくとも1つのBt毒素レセプターポリペプチドを提
供する工程; ii)結合を促進する条件下で、該ポリペプチドをサンプルおよびコントロー
ルリガンドと接触させる工程;ならびに iii)該コントロールリガンドと比較して、該サンプルリガンドの結合特性
を決定する工程、 を包含する、方法。
19. A method for screening a ligand that binds a Bt toxin receptor, the method comprising: i) providing at least one Bt toxin receptor polypeptide according to claim 4; ii. A.) Contacting the polypeptide with a sample and a control ligand under conditions that promote binding; and iii) determining the binding properties of the sample ligand relative to the control ligand.
【請求項20】 Bt毒素レセプターに結合するリガンドをスクリーニング
するための方法であって、該方法が、以下: i)前記ポリペプチドを発現する細胞において、請求項4に記載のa、b、c
、d、e、f、g、h、i、j、k、およびlからなる群より選択されるアミノ
酸配列を有している少なくとも1つのBt毒素レセプターポリペプチドを提供す
る工程であって、ここで該ポリペプチドが毒素結合ドメインを含む、工程; ii)結合を促進する条件下で、該細胞を、サンプルおよびコントロールリガ
ンドと接触させる工程;ならびに iii)該コントロールリガンドと比較して、該サンプルリガンドの結合特性
を決定する工程、 を包含する、方法。
20. A method for screening a ligand that binds to a Bt toxin receptor, the method comprising: i) in cells expressing the polypeptide, wherein a, b, c.
, D, e, f, g, h, i, j, k, and l, wherein at least one Bt toxin receptor polypeptide having an amino acid sequence selected from the group consisting of: And wherein the polypeptide comprises a toxin binding domain; ii) contacting the cells with a sample and a control ligand under conditions that promote binding; and iii) comparing the sample ligand with the control ligand. Determining the binding characteristics of the.
【請求項21】 前記毒素がCrylA毒素である、請求項20に記載の方
法。
21. The method of claim 20, wherein the toxin is a CrylA toxin.
【請求項22】 Bt毒素レセプターを結合する毒素をスクリーニングする
ための方法であって、該方法が、請求項20に記載の工程を包含し、さらにコン
トロールリガンドと接触させた前記細胞と比較して、サンプルリガンドと接触さ
せた前記細胞の生存性を決定する工程を包含する、方法。
22. A method for screening a toxin that binds a Bt toxin receptor, the method comprising the step of claim 20 and further comprising comparing the cell to a control ligand. , Determining the viability of said cells contacted with a sample ligand.
【請求項23】 請求項20に記載の方法であって、ここで前記サンプルリ
ガンドが、以下: a)配列番号2、配列番号4、または配列番号6に示されるアミノ酸配列; b)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約70%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; c)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約75%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; d)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約85%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; e)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; f)配列番号2に示されるアミノ酸配列の少なくとも約30個の連続している
残基を含有しているアミノ酸配列; g)配列番号4に示されるアミノ酸配列の少なくとも約25個の連続している
アミノ酸を含有しているアミノ酸配列; h)配列番号6に示されるアミノ酸配列の少なくとも約15個の連続している
残基を含有しているアミノ酸配列; i)請求項1に記載のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列; j)Bt毒素を結合する、配列番号2に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、ここで、該フラグメントが、配列番号2に示されるアミノ酸配列の少
なくとも約30個の連続している残基を含む、フラグメント; k)Bt毒素を結合する、配列番号4に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、ここで、該フラグメントが、配列番号4に示されるアミノ酸配列の少
なくとも約25個の連続している残基を含む、フラグメント;および l)Bt毒素を結合する、配列番号6に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、ここで、該フラグメントが、配列番号6に示されるアミノ酸配列の少
なくとも約15個の連続している残基を含む、フラグメント、 からなる群より選択されるアミノ酸配列を有しているポリペプチドを結合する少
なくとも1つの主なポリペプチドを含有しているキメラポリペプチドである、方
法。
23. The method of claim 20, wherein the sample ligand is: a) the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, or SEQ ID NO: 6); An amino acid sequence having at least about 70% identity to the amino acid sequence; c) an amino acid sequence having at least about 75% identity to the amino acid sequence of a); d) of a) An amino acid sequence having at least about 85% identity to the amino acid sequence; e) an amino acid sequence having at least about 95% identity to the amino acid sequence of a); f) SEQ ID NO: 2 An amino acid sequence containing at least about 30 contiguous residues of the amino acid sequence set forth in: g) at least about 25 contiguous amino acids of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4 An amino acid sequence having: h) an amino acid sequence containing at least about 15 contiguous residues of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6; i) encoded by the nucleotide sequence of claim 1. J) a fragment of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 that binds a Bt toxin, wherein the fragment comprises at least about 30 consecutive amino acid sequences set forth in SEQ ID NO: 2. A fragment of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4 that binds a Bt toxin, wherein the fragment comprises at least about 25 amino acid sequences set forth in SEQ ID NO: 4. A fragment comprising a contiguous residue of; and 1) a flag of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 that binds the Bt toxin. Wherein the fragment comprises an amino acid sequence selected from the group consisting of: a fragment comprising at least about 15 contiguous residues of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6. The method is a chimeric polypeptide containing at least one major polypeptide that binds the existing polypeptide.
【請求項24】 請求項21に記載の方法であって、ここで前記サンプルリ
ガンドが、以下: a)配列番号2、配列番号4、または配列番号6に示されるアミノ酸配列; b)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約70%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; c)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約75%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; d)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約85%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; e)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; f)配列番号2に示されるアミノ酸配列の少なくとも約30個の連続している
残基を含有しているアミノ酸配列; g)配列番号4に示されるアミノ酸配列の少なくとも約25個の連続しているア
ミノ酸を含有しているアミノ酸配列; h)配列番号6に示されるアミノ酸配列の少なくとも約15個の連続している
残基を含有しているアミノ酸配列; i)請求項1に記載のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列; j)Bt毒素を結合する、配列番号2に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、配列番号2に示されるアミノ酸配列の少なくとも約30個の連続して
いる残基を含む、フラグメント; k)Bt毒素を結合する、配列番号4に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、配列番号4に示されるアミノ酸配列の少なくとも約25個の連続して
いる残基を含む、フラグメント;および l)Bt毒素を結合する、配列番号6に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、配列番号6に示されるアミノ酸配列の少なくとも約15個の連続して
いる残基を含む、フラグメント、 からなる群より選択されるアミノ酸配列を有しているポリペプチドを結合する少
なくとも1つの主なポリペプチドを含有しているキメラポリペプチドである、方
法。
24. The method of claim 21, wherein the sample ligand is: a) the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, or SEQ ID NO: 6; An amino acid sequence having at least about 70% identity to the amino acid sequence; c) an amino acid sequence having at least about 75% identity to the amino acid sequence of a); d) of a) An amino acid sequence having at least about 85% identity to the amino acid sequence; e) an amino acid sequence having at least about 95% identity to the amino acid sequence of a); f) SEQ ID NO: 2 An amino acid sequence containing at least about 30 contiguous residues of the amino acid sequence set forth in: g) at least about 25 contiguous amino acids of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4 An amino acid sequence having: h) an amino acid sequence containing at least about 15 contiguous residues of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6; i) encoded by the nucleotide sequence of claim 1. J) a fragment of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2 that binds Bt toxin, comprising at least about 30 consecutive residues of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2. K) a fragment of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4 that binds Bt toxin comprising at least about 25 consecutive residues of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4; and l ) A fragment of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6 that binds Bt toxin, wherein a fragment of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6. A chimeric polypeptide containing at least one major polypeptide that binds a polypeptide having an amino acid sequence selected from the group consisting of a fragment comprising at least about 15 consecutive residues. A method that is a peptide.
【請求項25】 請求項22に記載の方法であって、ここで前記サンプルリ
ガンドが、以下: a)配列番号2、配列番号4、または配列番号6に示されるアミノ酸配列; b)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約70%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; c)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約75%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; d)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約85%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; e)a)のアミノ酸配列に対して少なくとも約95%の同一性を有しているア
ミノ酸配列; f)配列番号2に示されるアミノ酸配列の少なくとも約30個の連続している
残基を含有しているアミノ酸配列; g)配列番号4に示されるアミノ酸配列の少なくとも約25個の連続している
アミノ酸を含有しているアミノ酸配列; h)配列番号6に示されるアミノ酸配列の少なくとも約15個の連続している
残基を含有しているアミノ酸配列; i)請求項1に記載のヌクレオチド配列によってコードされるアミノ酸配列; j)Bt毒素を結合する、配列番号2に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、ここで該フラグメントが、配列番号2に示されるアミノ酸配列の少な
くとも約30個の連続している残基を含む、フラグメント; k)Bt毒素を結合する、配列番号4に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、ここで該フラグメントが、配列番号4に示されるアミノ酸配列の少な
くとも約25個の連続している残基を含む、フラグメント;および l)Bt毒素を結合する、配列番号6に示されるアミノ酸配列のフラグメント
であって、ここで該フラグメントが、配列番号6に示されるアミノ酸配列の少な
くとも約15個の連続している残基を含む、フラグメント、 からなる群より選択されるアミノ酸配列を有しているポリペプチドを結合する少
なくとも1つの主なポリペプチドを含有しているキメラポリペプチドである、方
法。
25. The method of claim 22, wherein the sample ligand is: a) the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4, or SEQ ID NO: 6; An amino acid sequence having at least about 70% identity to the amino acid sequence; c) an amino acid sequence having at least about 75% identity to the amino acid sequence of a); d) of a) An amino acid sequence having at least about 85% identity to the amino acid sequence; e) an amino acid sequence having at least about 95% identity to the amino acid sequence of a); f) SEQ ID NO: 2 An amino acid sequence containing at least about 30 contiguous residues of the amino acid sequence set forth in: g) at least about 25 contiguous amino acids of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4 An amino acid sequence having: h) an amino acid sequence containing at least about 15 contiguous residues of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6; i) encoded by the nucleotide sequence of claim 1. J) a fragment of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2 that binds Bt toxin, wherein the fragment is at least about 30 contiguous of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 2. A fragment of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4 that binds a Bt toxin, wherein the fragment comprises at least about 25 contiguous sequences of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 4. Fragment containing an amino acid residue; and l) a fragment of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 that binds a Bt toxin. Wherein the fragment comprises an amino acid sequence selected from the group consisting of a fragment comprising at least about 15 consecutive residues of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6. A method, which is a chimeric polypeptide containing at least one major polypeptide that binds the peptide.
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