JP2005130854A - Transformed cell co-expressing cytokinin receptor and cytokinin biosynthesis enzyme - Google Patents

Transformed cell co-expressing cytokinin receptor and cytokinin biosynthesis enzyme Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To develop and provide a method for analyzing the activity for controlling biosynthesis of cytokinin in the test article and rapidly searching substance having activity for controlling biosynthesis of cytokinin with a small amount of sample. <P>SOLUTION: A transformed cells or the like, comprising a polynucleotide having a base sequence encoding an amino acid sequence of a cytokinin receptor and a polynucleotide having a base sequence encoding an amino acid sequence of a cytokinin biosynthesis enzyme. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、サイトカイニン受容体及びサイトカイニン生合成酵素の共発現形質転換細胞に関する。   The present invention relates to a transformed cell co-expressing a cytokinin receptor and a cytokinin biosynthetic enzyme.

サイトカイニンは、高等植物の細胞分裂及び分化に関する植物ホルモンであり、高等植物細胞の分裂の誘起、カルスや髄から茎葉への分化、葉の黄化や落葉、落果等の防止、頂芽優先の打破等の作用を示すことが知られている重要な生理活性物質である(非特許文献1参照)。近年、植物のサイトカイニン生合成の鍵酵素がイソペンテニル基転移酵素であって、この酵素がジメチルアリル二リン酸のイソペンテニル基をアデノシン−5’−三リン酸及び/又はアデノシン−5’−二リン酸に転移させることが明らかになった(非特許文献2、非特許文献3、特許文献1参照)。
サイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質は、植物生長調節剤、例えば、果樹であるリンゴ、ミカン等の落果防止剤、植物の草丈を調節することによるイネ、ムギ等の倒伏防止剤、収穫後の果実の甘味増強剤、タバコやバラの腋芽抑制剤等として利用可能である。
このようなサイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質を見出す方法として、被験物質を植物個体に直接散布してその生理的な変化を観察、評価する方法を用いることができる。
Cytokinin is a plant hormone related to cell division and differentiation of higher plants, induces division of higher plant cells, differentiates from callus and medulla to stalks and leaves, prevents leaf yellowing, fallen leaves, fallen fruits, etc. It is an important physiologically active substance known to exhibit such actions (see Non-Patent Document 1). In recent years, the key enzyme of plant cytokinin biosynthesis is isopentenyl transferase, and this enzyme converts the isopentenyl group of dimethylallyl diphosphate to adenosine-5′-triphosphate and / or adenosine-5′-bis. It has become clear that it is transferred to phosphoric acid (see Non-Patent Document 2, Non-Patent Document 3, and Patent Document 1).
Substances that have the activity to control the biosynthesis of cytokinins include plant growth regulators such as fruit tree apples, fruit drop prevention agents such as mandarin oranges, and lodging inhibitors such as rice and wheat by adjusting plant height. It can be used as a sweetness enhancer for later fruits, a bud inhibitor for tobacco and roses, and the like.
As a method for finding a substance having an activity for controlling the biosynthesis of cytokinin, a method for directly observing and evaluating a physiological change by spraying a test substance directly on a plant individual can be used.

Cytokinins: Chemistry, Activity, and Function, CRC Press (1994)Cytokinins: Chemistry, Activity, and Function, CRC Press (1994) Identification of Plant Cytokinin Biosynthtic Enzymes as Dimethylallyl Diphosphate:ATP/ADP Isopentenyltransferases. Plant&Cell Physiol. (2001)42,677-685Identification of Plant Cytokinin Biosynthtic Enzymes as Dimethylallyl Diphosphate: ATP / ADP Isopentenyltransferases.Plant & Cell Physiol. (2001) 42,677-685 Identification of Genes Encoding Adenylate Isopentenyltransferase, a Cytokinin Biosynthesis Enzyme, in Arabidopsis thaliana. J.Biol.Chem. (2001)276,26405-26410Identification of Genes Encoding Adenylate Isopentenyltransferase, a Cytokinin Biosynthesis Enzyme, in Arabidopsis thaliana. J. Biol. Chem. (2001) 276, 26405-26410 WO2002072818A1 Genes encoding proteins participating in cytokinin synthesisWO2002072818A1 Genes encoding proteins participating in cytokinin synthesis

当該方法は、植物個体に直接散布するに足る量の被験物質を準備することを必要とし、また前記植物個体の育成や被験物質散布後の植物個体の生理的変化の観察、評価に多大な時間を要する、といった問題があった。そこで、サイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質を少量の被験物質で迅速に見出すための種々な方法の開発が求められていた。   This method requires preparing a test substance in an amount sufficient to be sprayed directly on a plant individual, and also takes a great deal of time to grow the plant individual and to observe and evaluate the physiological change of the plant individual after spraying the test substance. There was a problem that required. Therefore, development of various methods for rapidly finding a substance having an activity to control cytokinin biosynthesis with a small amount of a test substance has been demanded.

本発明者らは、かかる状況のもと鋭意検討した結果、被験物質のサイトカイニンの生合成を制御する活性を分析し、またサイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質を少量のサンプルでかつ迅速に探索するための、サイトカイニン受容体及びサイトカイニン生合成酵素の共発現形質転換細胞を見出し、本発明に至った。   As a result of intensive investigations under such circumstances, the present inventors analyzed the activity of controlling the biosynthesis of cytokinin as a test substance, and quickly and rapidly added a substance having the activity of controlling the biosynthesis of cytokinin in a small sample. Thus, the present inventors have found a transformed cell co-expressing a cytokinin receptor and a cytokinin biosynthetic enzyme for the purpose of searching for the present invention.

即ち、本発明は、
1.サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとが導入されてなる形質転換細胞(以下、本発明形質転換細胞と記すこともある。);
2.サイトカイニン受容体が下記のいずれかのサイトカイニン受容体であることを特徴とする前項1記載の形質転換細胞
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体
(b)配列番号4で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体
(c)配列番号6で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体
(d)膜貫通領域の一部が欠失しているものであって、かつ膜貫通領域を少なくとも1個以上有するサイトカイニン受容体
(e)配列番号4で示されるアミノ酸配列のうち、アミノ酸番号196から1176で示されるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体
(f)配列番号4で示されるアミノ酸配列のうち、アミノ酸番号50から1176で示されるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体
(g)配列番号6で示されるアミノ酸配列のうち、アミノ酸番号32から1036で示されるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体
(h)互いにホモな由来であるサイトカイニン受容体の細胞外領域、サイトカイニン受容体の膜貫通領域及びサイトカイニン受容体のヒスチジンキナーゼ領域と、前記3つの領域に対してヘテロな由来であるヒスチジンキナーゼのレシーバー領域とから構成されるキメラ型サイトカイニン受容体
(i)上記(a)、(b)、(c)、(e)、(f)又は(g)のサイトカイニン受容体が有するアミノ酸配列において1若しくは複数のアミノ酸が付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換されたアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体
(j)上記(a)、(b)又は(c)のサイトカイニン受容体が有するアミノ酸配列をコードする塩基配列と相補性を有する塩基配列を有するポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドの塩基配列によりコードされるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体;
3.サイトカイニン生合成酵素が、イソペンテニル基転移酵素であることを特徴とする前項1又は2記載の形質転換細胞;
4.サイトカイニン生合成酵素が、下記のいずれかのサイトカイニン生合成酵素であることを特徴とする前項1又は2記載の形質転換細胞
(a)配列番号8で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(b)配列番号10で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(c)配列番号12で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(d)配列番号14で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(e)配列番号16で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(f)配列番号18で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(g)配列番号20で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(h)上記(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)又は(g)のサイトカイニン生合成酵素が有するアミノ酸配列において1若しくは複数のアミノ酸が付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換されたアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(i)上記(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)又は(g)のサイトカイニン生合成酵素が有するアミノ酸配列をコードする塩基配列と相補性を有する塩基配列を有するポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドの塩基配列によりコードされるアミノ酸配列からなるサイトカイニン生合成酵素;
5.形質転換細胞が酵母であることを特徴とする前項1乃至4記載の形質転換細胞;
6.形質転換細胞が出芽酵母であることを特徴とする前項1乃至4記載の形質転換細胞;
等を提供するものである。
That is, the present invention
1. A transformed cell into which a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin receptor and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin biosynthetic enzyme are introduced (hereinafter referred to as the transformed cell of the present invention). May be noted);
2. The transformed cell according to item 1 above, wherein the cytokinin receptor is any of the following cytokinin receptors (a) having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 and represented by cytokinin receptor (b) SEQ ID NO: 4 A cytokinin receptor (c) having the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6 and a part of the cytokinin receptor (d) transmembrane region deleted, Among the amino acid sequences represented by amino acid sequences 196 to 1176, among the amino acid sequences represented by amino acid sequences 196 to 1176 among the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 4 having one or more cytokinin receptors, Cytokinin receptor comprising the amino acid sequence represented by amino acid numbers 50 to 1176 (g Among the amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 6, the cytokinin receptor (h) consisting of the amino acid sequences shown in amino acid numbers 32 to 1036 (h) the extracellular region of the cytokinin receptor, which is derived from homology to each other, the transmembrane region of the cytokinin receptor And a histidine kinase region of a cytokinin receptor and a histidine kinase receiver region heterozygous for the three regions (i) (a), (b), ( c) Cytokinin receptor having an amino acid sequence in which one or a plurality of amino acids are added, deleted and / or substituted with other amino acids in the amino acid sequence of the cytokinin receptor of c), (e), (f) or (g) (J) Cytokinin reception of (a), (b) or (c) above Cytokinin receptor having the amino acid sequence encoded by the nucleotide sequence of a polynucleotide and a polynucleotide hybridizing under stringent conditions with a nucleotide sequence having complementarity to the base sequence encoding the amino acid sequence of a;
3. 3. The transformed cell according to item 1 or 2, wherein the cytokinin biosynthetic enzyme is isopentenyl transferase;
4). 3. The transformed cell according to item 1 or 2, wherein the cytokinin biosynthetic enzyme is any of the following cytokinin biosynthetic enzymes (a) a cytokinin biosynthetic enzyme (b) having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 ) Cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 (c) Cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 (d) Cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 14 ( e) Cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 16 (f) Cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18 (g) Cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 20 (H) (a), (b), (c), (d), ( ), (F) or (g), the cytokinin biosynthetic enzyme having an amino acid sequence in which one or more amino acids are added, deleted and / or substituted by another amino acid in the amino acid sequence of the cytokinin biosynthetic enzyme (i) A base sequence complementary to the base sequence encoding the amino acid sequence of the cytokinin biosynthetic enzyme of (a), (b), (c), (d), (e), (f) or (g) A cytokinin biosynthetic enzyme comprising an amino acid sequence encoded by a base sequence of a polynucleotide that hybridizes with a polynucleotide having a stringent condition;
5). 5. The transformed cell according to any one of items 1 to 4 above, wherein the transformed cell is yeast;
6). 5. The transformed cell according to any one of 1 to 4 above, wherein the transformed cell is budding yeast;
Etc. are provided.

本発明により、サイトカイニン受容体及びサイトカイニン生合成酵素の共発現形質転換細胞が提供可能となり、当該形質転換細胞を利用することでサイトカイニンの生合成を制御する活性の分析方法が提供可能となり、さらに当該分析方法を利用することでサイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質を少量のサンプルでかつ迅速に見出す方法等が提供可能となる。   According to the present invention, a co-expressing transformed cell of a cytokinin receptor and a cytokinin biosynthetic enzyme can be provided, and an analysis method of activity for controlling cytokinin biosynthesis can be provided by using the transformed cell. By using the analysis method, it is possible to provide a method for quickly finding a substance having an activity of controlling cytokinin biosynthesis with a small amount of sample.

以下、詳細に本発明を説明する。
サイトカイニンはイソペンテニル基又はヒドロキシル化されたイソペンテニル基を持っているため、植物では何らかのアデニン骨格のイソペンテニル化によりサイトカイニンが合成されると長年考えられてきた。そして、近年、ジメチルアリル二リン酸をイソペンテニル基供与体とするアデノシン−5’−三リン酸及び/又はアデノシン−5’−二リン酸のイソペンテニル化が植物のサイトカイニン生合成の律速段階であることが明らかになった。このようなイソペンテニル基転移酵素が、本発明で用いられるサイトカイニン生合成酵素の代表的な例である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Since cytokinin has an isopentenyl group or a hydroxylated isopentenyl group, it has long been thought that cytokinin is synthesized in plants by isopentenylation of some adenine skeleton. In recent years, isopentenylation of adenosine-5′-triphosphate and / or adenosine-5′-diphosphate using dimethylallyl diphosphate as an isopentenyl group donor is a rate-limiting step in plant cytokinin biosynthesis. It became clear that there was. Such an isopentenyl transferase is a typical example of the cytokinin biosynthetic enzyme used in the present invention.

イソペンテニル基転移酵素の具体的な例としては、例えば、配列番号8、10、12、14、16、18又は20のいずれかで示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素、配列番号8、10、12、14、16、18又は20のいずれかで示されるアミノ酸配列において1若しくは複数のアミノ酸が付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換されたアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素、配列番号8、10、12、14、16、18又は20のいずれかで示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列と相補性を有する塩基配列を有するポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドの塩基配列によりコードされるアミノ酸配列からなるサイトカイニン生合成酵素等を挙げることができる。ここで、「複数のアミノ酸」とは、より具体的には、2個〜約20個程度のアミノ酸を意味し、例えば、2個〜約10個のアミノ酸、2個〜5個のアミノ酸を一例としてあげることができる。また、「1若しくは複数のアミノ酸が付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換されたアミノ酸配列」としては、例えば、付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換される前のアミノ酸配列に対して80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を一例としてあげることもできる。
これらの「アミノ酸が付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換」や「80%以上の配列同一性」には、配列番号8、10、12、14、16、18又は20のいずれかで示されるアミノ酸配列を有するタンパク質が細胞内で受けるプロセシング、該タンパク質が由来する生物の種差、個体差、組織間の差異等により天然に生じる変異等が含まれる。
Specific examples of isopentenyl transferase include, for example, a cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 8, 10, 12, 14, 16, 18 or 20, SEQ ID NOs: 8, 10 , 12, 14, 16, 18 or 20, a cytokinin biosynthetic enzyme having an amino acid sequence in which one or more amino acids are added, deleted and / or substituted by other amino acids in the amino acid sequence shown in any one of SEQ ID NOs: A polynucleotide that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide having a base sequence that is complementary to the base sequence encoding the amino acid sequence represented by any of 8, 10, 12, 14, 16, 18, or 20. Cytokinin biosynthetic enzyme consisting of amino acid sequence encoded by base sequence It can be mentioned. Here, the “plural amino acids” means more specifically about 2 to about 20 amino acids, for example, 2 to about 10 amino acids, 2 to 5 amino acids. Can be given as The “amino acid sequence in which one or more amino acids are added, deleted, and / or substituted with other amino acids” includes, for example, an amino acid sequence before addition, deletion, and / or substitution with other amino acids. On the other hand, an amino acid sequence having sequence identity of 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more can be mentioned as an example.
These “amino acids are added, deleted and / or replaced by other amino acids” and “80% or more sequence identity” include any of SEQ ID NOs: 8, 10, 12, 14, 16, 18 or 20. This includes processing that is carried out in a cell by a protein having the amino acid sequence shown, naturally occurring mutations due to species differences, individual differences, differences between tissues, etc. from which the protein is derived.

サイトカイニン受容体は、例えば、カイネチン、ゼアチン等のプリン系サイトカイニン、N−フェニル−N’−(4−ピリジル)ウレア等のウレア系サイトカイニン等のサイトカイニンに特異的に結合し、Two-Component regulatory system(又はHis to Asp phosphorelay system)と呼ばれる細胞内信号伝達メカニズムによって高等植物細胞の増殖、分化を制御する機能を有するタンパク質である。本発明で用いられるサイトカイニン受容体として、例えば、ヒスチジンキナーゼファミリーに属しており、細胞外領域、膜貫通領域、ヒスチジンキナーゼ領域(細胞内でヒスチジンキナーゼ活性を有しかつ活性部位となるHis残基を保持する領域)及びレシーバー領域(リン酸基転移の受容部を有しかつ活性部位となるAsp残基を保持する領域)から構成されているタンパク質をあげることができる。   The cytokinin receptor specifically binds to cytokinins such as purine cytokinins such as kinetin and zeatin, urea cytokinins such as N-phenyl-N ′-(4-pyridyl) urea, and two-component regulatory system ( Alternatively, it is a protein having a function of controlling the growth and differentiation of higher plant cells by an intracellular signal transmission mechanism called His to Asp phosphorelay system). The cytokinin receptor used in the present invention belongs to, for example, the histidine kinase family, and includes an extracellular region, a transmembrane region, a histidine kinase region (a His residue that has histidine kinase activity in the cell and serves as an active site). And a protein composed of a receiver region (a region having a phosphate transfer receptor and an Asp residue serving as an active site).

このようなサイトカイニン受容体の具体的な例としては、例えば、配列番号2、4又は6のいずれかで示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体、配列番号2、4又は6のいずれかで示されるアミノ酸配列において1若しくは複数のアミノ酸が付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換されたアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体、配列番号2、4又は6のいずれかで示されるアミノ酸配列をコードする塩基配列と相補性を有する塩基配列を有するポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドの塩基配列によりコードされるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体、後述する膜貫通領域一部欠失型サイトカイニン受容体、後述するキメラ型サイトカイニン受容体等を挙げることができる。ここで、「複数のアミノ酸」とは、より具体的には、2個〜約20個程度のアミノ酸を意味し、例えば、2個〜約10個のアミノ酸、2個〜5個のアミノ酸を一例としてあげることができる。また、「1若しくは複数のアミノ酸が付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換されたアミノ酸配列」としては、例えば、欠失、置換若しくは付加される前のアミノ酸配列に対して80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を一例としてあげることもできる。
これらの「アミノ酸が付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換」や「80%以上の配列同一性」には、配列番号2、4又は6のいずれかで示されるアミノ酸配列を有するタンパク質が細胞内で受けるプロセシング、該タンパク質が由来する生物の種差、個体差、組織間の差異等により天然に生じる変異等が含まれる。
本発明において「配列同一性」とは、2つのDNA又は2つのタンパク質間の配列の同一性及び相同性をいう。前記「配列同一性」は、比較対象の配列の領域にわたって、最適な状態にアラインメントされた2つの配列を比較することにより決定される。ここで、比較対象のDNA又はタンパク質は、2つの配列の最適なアラインメントにおいて、付加又は欠失(例えばギャップ等)を有していてもよい。このような配列同一性に関しては、例えば、Vector NTIを用いて、ClustalWアルゴリズム(Nucleic Acid Res.,22(22):4673-4680(1994)を利用してアラインメントを作成することにより算出することができる。尚、配列同一性は、配列解析ソフト、具体的にはVector NTI、GENETYX-MACや公共のデータベースで提供される解析ツールを用いて測定される。前記公共データベースは、例えば、ホームページアドレスhttp://www.ddbj.nig.ac.jpにおいて、一般的に利用可能である。
Specific examples of such a cytokinin receptor include, for example, a cytokinin receptor having an amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 2, 4, or 6, and any one of SEQ ID NOs: 2, 4, or 6. A cytokinin receptor having an amino acid sequence in which one or more amino acids are added, deleted, and / or substituted by another amino acid in the amino acid sequence, a base encoding the amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 2, 4 or 6 A cytokinin receptor comprising an amino acid sequence encoded by a base sequence of a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide having a base sequence complementary to the sequence, and a transmembrane region partially deleted cytokinin described later Receptors, chimeric cytokinin receptors described later, etc. It can gel. Here, the “plural amino acids” means more specifically about 2 to about 20 amino acids, for example, 2 to about 10 amino acids, 2 to 5 amino acids. Can be given as The “amino acid sequence in which one or more amino acids are added, deleted, and / or substituted with other amino acids” is, for example, 80% or more of the amino acid sequence before deletion, substitution, or addition, An amino acid sequence having a sequence identity of preferably 90% or more, more preferably 95% or more can also be mentioned as an example.
These “amino acids are added, deleted and / or replaced by other amino acids” and “80% or more sequence identity” include a protein having an amino acid sequence represented by any of SEQ ID NOs: 2, 4 or 6. It includes mutations that occur naturally due to intracellular processing, species differences in the organism from which the protein is derived, individual differences, differences between tissues, and the like.
In the present invention, “sequence identity” refers to sequence identity and homology between two DNAs or two proteins. The “sequence identity” is determined by comparing two sequences that are optimally aligned over the region of the sequence to be compared. Here, the DNA or protein to be compared may have an addition or a deletion (for example, a gap) in the optimal alignment of the two sequences. Such sequence identity can be calculated, for example, by creating an alignment using the ClustalW algorithm (Nucleic Acid Res., 22 (22): 4673-4680 (1994)) using Vector NTI. The sequence identity is measured using sequence analysis software, specifically, an analysis tool provided by Vector NTI, GENETYX-MAC, or a public database, for example, the homepage address http It is generally available at: //www.ddbj.nig.ac.jp.

前記「ストリンジェントな条件下でハイブリダイズする」に関して、ここで使用されるハイブリダイゼーションは、例えば、Sambrook J., Frisch E. F., Maniatis T.著、モレキュラークローニング第2版(Molecular Cloning 2nd edition)、コールド スプリング ハーバー ラボラトリー発行(Cold Spring Harbor Laboratory press)等に記載される通常の方法に準じて行うことができる。また「ストリンジェントな条件下」とは、例えば、6×SSC(1.5M NaCl、0.15M クエン酸三ナトリウムを含む溶液を10×SSCとする)溶液中で65℃にてハイブリッドを形成させた後、1×SSCで室温にて洗浄するような条件等を挙げることができる。洗浄ステップにおける塩濃度は、例えば、1×SSCで室温の条件(低ストリンジェンシーな条件)から0.1×SSCで室温の条件(高ストリンジェンシーな条件)から選択することができる。洗浄ステップにおける温度は、例えば、室温(低ストリンジェンシーな条件)から68℃(高ストリンジェンシーな条件)から選択することができる。また、塩濃度と温度の両方を変えることもできる。   Regarding the above-mentioned “hybridizes under stringent conditions”, the hybridization used here is, for example, Sambrook J., Frisch EF, Maniatis T., Molecular Cloning 2nd edition, cold. It can be carried out according to the usual method described in the publication of the Spring Harbor Laboratory press (Cold Spring Harbor Laboratory press). “Stringent conditions” means, for example, that a hybrid is formed at 65 ° C. in a 6 × SSC (1.5M NaCl, 0.15M trisodium citrate solution is 10 × SSC) solution. Then, conditions such as washing with 1 × SSC at room temperature can be mentioned. The salt concentration in the washing step can be selected, for example, from 1 × SSC room temperature conditions (low stringency conditions) to 0.1 × SSC room temperature conditions (high stringency conditions). The temperature in the washing step can be selected, for example, from room temperature (low stringency conditions) to 68 ° C. (high stringency conditions). It is also possible to change both the salt concentration and the temperature.

次いで、サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとが導入されてなる形質転換細胞の作製について説明する。
サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとが導入されてなる形質転換細胞は、サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを、例えば、以下のようにして宿主細胞に導入することにより得ることができる。
Next, preparation of a transformed cell into which a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin receptor and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin biosynthetic enzyme are introduced will be described.
A transformed cell into which a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin receptor and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin biosynthetic enzyme have been introduced is used to convert the amino acid sequence of the cytokinin receptor. A polynucleotide having a base sequence encoding and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme can be obtained, for example, by introducing them into a host cell as follows.

(1)cDNAの調製
まず、例えば、J.,Sambrook, E.,F.,Frisch, T.,Maniatis著、モレキュラークローニング第2版(Molecular Cloning 2nd edition)記載の方法に準じて、高等植物等の植物等から全RNAを調製する。具体的には、例えば、イネ、トウモロコシ、ムギ等の単子葉植物、タバコ、ダイズ、アラビドプシス等の双子葉植物等である高等植物からその組織の一部を採取した後、当該組織を液体窒素中で凍結させた後、乳鉢等により物理的に磨砕し、(a)得られた磨砕物に、塩酸グアニジンとフェノールとを含む溶液又はSDSとフェノールとを含む溶液を添加して全RNAを得る方法、(b)前述の磨砕物にグアニジンチオシアネートを含む溶液を添加して、さらにCsClを加え遠心分離分離することにより全RNAを得る方法等を用いればよい。当該操作には、例えば、ISOGEN(株式会社ニッポンジーン)、RNeasy Total RNA Purification Kit(株式会社キアゲン)等の市販のキットを用いることもできる。
(1) Preparation of cDNA First, according to the method described in J., Sambrook, E., F., Frisch, T., Maniatis, Molecular Cloning 2nd edition, higher plants, etc. Total RNA is prepared from plants and the like. Specifically, for example, after collecting a part of the tissue from a higher plant such as a monocotyledonous plant such as rice, corn, or wheat, or a dicotyledonous plant such as tobacco, soybean, or Arabidopsis, the tissue is placed in liquid nitrogen. After freezing in mortar, physically grind with a mortar, etc. (a) To the obtained ground product, a solution containing guanidine hydrochloride and phenol or a solution containing SDS and phenol is obtained to obtain total RNA. Method (b) A method in which a solution containing guanidine thiocyanate is added to the above-mentioned ground product, CsCl is further added, and total RNA is obtained by centrifugation and the like may be used. For this operation, for example, a commercially available kit such as ISOGEN (Nippon Gene Co., Ltd.) or RNeasy Total RNA Purification Kit (Qiagen Co., Ltd.) can be used.

次いで、全RNAからmRNAを調製する。例えば、セルロース又はラテックスに結合されたオリゴdT鎖とmRNAのポリA鎖とのハイブリダイゼーションを利用した方法等を用いることができる。当該操作には、例えば、mRNA Purification Kit(アマシャムバイオサイエンス株式会社)、OligotexTM−dT30〈Super〉(タカラバイオ株式会社)等の市販のキットを用いることができる。
さらに、このようにして調製されたmRNA(ポリA鎖を有するmRNA)を用いてcDNAを作製する。例えば、オリゴdT鎖又はランダムプライマーをmRNAにアニールさせた後に、逆転写酵素を作用させることによりcDNAを作製すればよい。またさらに、当該cDNAに、例えば、RNaseH、DNA PolymeraseIを作用させることにより、2本鎖cDNAを作製することができる。当該操作には、SMARTTM PCR cDNA Synthesis Kit(日本ベクトン・ディッキンソン株式会社クロンテックカンパニー)、cDNA Synthesis Kit(タカラバイオ株式会社)、cDNA Synthesis Kit(アマシャムバイオサイエンス株式会社)、ZAP-cDNA Synthesis Kit(Stratagene)等の市販のキットを用いることができる。
Then, mRNA is prepared from the total RNA. For example, a method using hybridization of oligo dT chain bonded to cellulose or latex and poly A chain of mRNA can be used. For this operation, for example, a commercially available kit such as mRNA Purification Kit (Amersham Bioscience Co., Ltd.), Oligotex ™ -dT30 <Super> (Takara Bio Inc.) can be used.
Furthermore, cDNA is prepared using the mRNA thus prepared (mRNA having a poly A chain). For example, after annealing an oligo dT chain or a random primer to mRNA, cDNA may be prepared by acting reverse transcriptase. Furthermore, double-stranded cDNA can be prepared by allowing RNaseH and DNA PolymeraseI to act on the cDNA. For this operation, SMARTTM PCR cDNA Synthesis Kit (Nippon Becton Dickinson Clontech Company), cDNA Synthesis Kit (Takara Bio Inc.), cDNA Synthesis Kit (Amersham Biosciences Inc.), ZAP-cDNA Synthesis Kit (Stratagene) Commercially available kits such as can be used.

(2)クローニング
このように調製されたcDNAから、例えば、配列番号1、3又は5のいずれかで示される塩基配列の部分塩基配列を有するDNAをプライマーとして用いるポリメラーゼチェイン反応(以下、PCRと記す。)や、配列番号1、3又は5のいずれかで示される塩基配列の部分塩基配列を有するDNAをプローブとして用いるハイブリダイゼーション法により、サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを取得することができる。同様に、例えば、配列番号7、9、11、13、15、17又は19のいずれかで示される塩基配列の部分塩基配列を有するDNAをプライマーとして用いるPCRや、配列番号7、9、11、13、15、17又は19のいずれかで示される塩基配列の部分塩基配列を有するDNAをプローブとして用いるハイブリダイゼーション法により、サイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを取得することができる。
(2) Cloning Polymerase chain reaction (hereinafter referred to as PCR) using, as a primer, a DNA having a partial base sequence of the base sequence represented by any one of SEQ ID NOS: 1, 3 or 5 from the thus prepared cDNA. Or a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin receptor by a hybridization method using a DNA having a partial base sequence of the base sequence represented by any of SEQ ID NOs: 1, 3 or 5 as a probe Can be obtained. Similarly, for example, PCR using a DNA having a partial base sequence of the base sequence represented by any of SEQ ID NOs: 7, 9, 11, 13, 15, 17 or 19 as a primer, or SEQ ID NOs: 7, 9, 11, A polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme is obtained by a hybridization method using as a probe a DNA having a partial base sequence of the base sequence shown in any one of 13, 15, 17 or 19 be able to.

PCRを用いる場合には、約20bpから約40bp程度の塩基配列、例えば、配列番号1、3又は5で示される塩基配列の5’非翻訳領域及び3’非翻訳領域からそれぞれ選択した塩基配列に基いて設計、合成したDNAをプライマーセットとして用いることができる。当該プライマーセットとしては、例えば、配列番号23で示される塩基配列からなるDNAと配列番号24で示される塩基配列からなるDNAとのセットをプライマーセットに挙げることができる。用いられるPCR反応液は、cDNA250ngにキット指定の反応液を添加することにより調製すればよい。PCR反応条件としては、使用するプライマーセットによって適宜変更することができるが、例えば、94℃で2分間保温し、次に約8℃で3分間保温した後、94℃で30秒間、55℃で30秒間、72℃で4分間のサイクルを40サイクル程度繰り返す条件や、94℃で5秒間次いで72℃で4分間の保温を1サイクルとしてこれを5から10サイクル行い、さらに、94℃で5秒間保温し、次いで70℃で4分間保温するサイクルを1サイクルとしてこれを20から40サイクル程度繰り返す条件をあげることができる。当該操作には、例えば、Takara HeraculaseTM(タカラバイオ株式会社)、Advantage cDNA PCR Kit(日本ベクトン・ディッキンソン株式会社クロンテックカンパニー)に含まれるDNAポリメラーゼ、TAKARA Ex Taq(タカラバイオ株式会社)、Platinum PCR SuperMix(インビトロジェン株式会社)等の市販のキットを用いることができる。 When PCR is used, a base sequence of about 20 bp to about 40 bp, for example, a base sequence selected from the 5 ′ untranslated region and the 3 ′ untranslated region of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3, or 5 respectively. DNA designed and synthesized based on this can be used as a primer set. As the primer set, for example, a set of DNA consisting of the base sequence shown by SEQ ID NO: 23 and DNA consisting of the base sequence shown by SEQ ID NO: 24 can be cited as a primer set. The PCR reaction solution to be used may be prepared by adding the reaction solution specified by the kit to 250 ng of cDNA. The PCR reaction conditions can be appropriately changed depending on the primer set to be used. For example, the temperature is kept at 94 ° C. for 2 minutes, then kept at about 8 ° C. for 3 minutes, then at 94 ° C. for 30 seconds and at 55 ° C. Repeat the cycle of 30 seconds at 72 ° C for 4 minutes for about 40 cycles, or heat at 94 ° C for 5 seconds and then at 72 ° C for 4 minutes for 5 to 10 cycles, and then at 94 ° C for 5 seconds. A cycle in which the temperature is kept, and then kept at 70 ° C. for 4 minutes is taken as one cycle, and this can be repeated 20 to 40 cycles. Such operations include, for example, Takara Heraculase TM (Takara Bio Inc.), DNA polymerase included in Advantage cDNA PCR Kit (Nippon Becton Dickinson Clontech Company), TAKARA Ex Taq (Takara Bio Inc.), Platinum PCR SuperMix Commercially available kits such as (Invitrogen Corporation) can be used.

ハイブリダイゼーション法を用いる場合には、例えば、クローニングとシークエンス:植物バイオテクノロジー実験マニュアル(渡辺、杉浦編集、農村文化社1989年)記載の方法に準じてクローニングを行うことができる。
用いられるプローブは、配列番号1、3又は5で示される塩基配列の部分塩基配列を有するDNA(約200塩基〜約500塩基程度の鎖長)を合成し、当該DNAを、例えば、Random Primed DNA Labeling Kit(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社)、Random Primer DNA Labelling Kit Ver.2(タカラバイオ株式会社)、ECL Direct Nucleic Acid Labelling and Ditection System(アマシャムバイオサイエンス株式会社)、Megaprime DNA-labelling system(アマシャムバイオサイエンス株式会社)等を用いた公知の方法に準じてラジオアイソトープ標識又は蛍光標識することにより得ることができる。
ハイブリダイゼーション条件としては、例えば、ストリンジェントな条件をあげることができ、具体的には、例えば、6×SSC(0.9M NaCl、0.09Mクエン酸三ナトリウム)、5×デンハルト溶液(0.1%(w/v) フィコール400、0.1%(w/v) ポリビニルピロリドン、0.1%BSA)、0.5%(w/v) SDS及び100μg/ml変性サケ精子DNA存在下に、又は100μg/ml変性サケ精子DNAを含むDIG Easy Hyb溶液(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社)中で、65℃で保温し、次いで1×SSC(0.15M NaCl、0.015Mクエン酸三ナトリウム)及び0.5%SDS存在下に、室温で15分間の保温を2回行い、さらに0.1×SSC(0.015M NaCl、0.0015Mクエン酸三ナトリウム)及び0.5%SDS存在下に、68℃で30分間保温する条件をあげることができる。
シロイヌナズナ由来のサイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを得るためには、まずシロイヌナズナcDNAライブラリーファージ液 (約1000000pfu)を鋳型にして、TAKARA LA taqTM(タカラバイオ株式会社)を用いて、配列番号25に示されるDNAと配列番号26に示されるDNAとをプライマーセットとしてPCRを行うことによりプローブとするDNAを増幅し、これを取得すればよい。同様に、シロイヌナズナ由来のサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを得るためには、まずシロイヌナズナcDNAライブラリーファージ液 (約1000000pfu)を鋳型にして、TAKARA LA taqTM(タカラバイオ株式会社)を用いてPCRを行うことによりプローブとするDNAを増幅し、これを取得すればよい。用いられるPCR反応液は、DNAライブラリー250ngにキット指定の反応液を添加することにより調製すればよい。
PCR反応条件としては、例えば、94℃で2分間保温し、次に8℃で3分間保温した後、94℃で30秒間、55℃で30秒間、68℃で5分間のサイクルを40サイクル繰り返すことにより増幅を行う条件をあげることができる。
次に、増幅・取得されたDNAを鋳型にして、Megaprime DNA-labelling system(アマシャムバイオサイエンス株式会社)を用いて、当該キット指定の反応液を用いることにより32Pでラベルされたプローブを作製することができる。このようにして作製されたプローブを用いて通常の方法に従ってコロニーハイブリダイゼーションを行い、6×SSC(0.9M NaCl、0.09Mクエン酸三ナトリウム)、5×デンハルト溶液(0.1%(w/v) フィコール400、0.1%(w/v) ポリビニルピロリドン、0.1%BSA)、0.5%(w/v) SDS及び100μg/ml変性サケ精子DNA存在下に、又は100μg/ml変性サケ精子DNAを含むDIG Easy Hyb溶液(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社)中で、65℃で保温し、次いで1×SSC(0.15M NaCl、0.015Mクエン酸三ナトリウム)及び0.5%SDS存在下に、室温で15分間の保温を2回行い、さらに0.1×SSC(0.015M NaCl、0.0015Mクエン酸ナトリウム)及び0.5%SDS存在下に、68℃で30分間保温することにより当該プローブにハイブリダイズするクローンを得ることができる。
When the hybridization method is used, cloning can be performed according to the method described in, for example, cloning and sequence: plant biotechnology experiment manual (Watanabe, Sugiura, edited by Rural Bunkasha, 1989).
As a probe to be used, a DNA having a partial base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 1, 3 or 5 (a chain length of about 200 bases to about 500 bases) is synthesized, and the DNA is, for example, Random Primed DNA. Labeling Kit (Roche Diagnostics Inc.), Random Primer DNA Labeling Kit Ver.2 (Takara Bio Inc.), ECL Direct Nucleic Acid Labeling and Ditection System (Amersham Biosciences Inc.), Megaprime DNA-labelling system ( It can be obtained by radioisotope labeling or fluorescent labeling according to a known method using Amersham Bioscience Co., Ltd.).
Examples of hybridization conditions include stringent conditions. Specifically, for example, 6 × SSC (0.9 M NaCl, 0.09 M trisodium citrate), 5 × Denhardt's solution (0. In the presence of 1% (w / v) Ficoll 400, 0.1% (w / v) polyvinylpyrrolidone, 0.1% BSA), 0.5% (w / v) SDS and 100 μg / ml denatured salmon sperm DNA Or in DIG Easy Hyb solution (Roche Diagnostics) containing 100 μg / ml denatured salmon sperm DNA, and then kept at 65 ° C., then 1 × SSC (0.15 M NaCl, 0.015 M tricitrate) (Sodium) and 0.5% SDS in the presence of 2 times of incubation at room temperature for 15 minutes, and further 0.1 × SSC (0.015M NaCl, 0.0015M In the presence of phosphate trisodium) and 0.5% SDS, can be exemplified conditions that kept 30 minutes at 68 ° C..
In order to obtain a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin receptor derived from Arabidopsis thaliana, first, TAKARA LA taq TM (Takara Bio Inc.) using an Arabidopsis thaliana cDNA library phage solution (about 1000000 pfu) as a template. The DNA used as a probe may be amplified by PCR using the DNA shown in SEQ ID NO: 25 and the DNA shown in SEQ ID NO: 26 as a primer set, and obtained. Similarly, in order to obtain a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme derived from Arabidopsis thaliana, first, TAKARA LA taq TM (Takara) DNA used as a probe may be amplified by performing PCR using Bio Inc. and obtained. The PCR reaction solution to be used may be prepared by adding the reaction solution specified by the kit to 250 ng of the DNA library.
As PCR reaction conditions, for example, the temperature is kept at 94 ° C. for 2 minutes, then kept at 8 ° C. for 3 minutes, and then a cycle of 94 ° C. for 30 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, and 68 ° C. for 5 minutes is repeated 40 cycles. Thus, conditions for amplification can be raised.
Next, using the amplified and obtained DNA as a template and using the Megaprime DNA-labelling system (Amersham Biosciences Co., Ltd.), a probe labeled with 32 P is prepared by using the reaction solution specified by the kit. be able to. Colony hybridization was carried out using the probe thus prepared according to the usual method, and 6 × SSC (0.9 M NaCl, 0.09 M trisodium citrate), 5 × Denhardt's solution (0.1% (w / v) Ficoll 400, 0.1% (w / v) polyvinylpyrrolidone, 0.1% BSA), 0.5% (w / v) SDS and 100 μg / ml denatured salmon sperm DNA, or 100 μg / Incubate at 65 ° C. in DIG Easy Hyb solution (Roche Diagnostics) containing ml denatured salmon sperm DNA, then 1 × SSC (0.15 M NaCl, 0.015 M trisodium citrate) and 0 Incubate twice for 15 minutes at room temperature in the presence of 5% SDS, and then add 0.1 × SSC (0.015M NaCl, 0.0015M sodium citrate Arm) and in the presence of 0.5% SDS, can be obtained clones hybridized to the probe by incubating 30 minutes at 68 ° C..

また、サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとは、例えば、それぞれ配列番号1、3又は5のいずれかで示される塩基配列と配列番号7、9、11、13、15、17又は19のいずれかで示される塩基配列とに基づいて、例えば、ホスファイト・トリエステル法(Hunkapiller,M.et al., Nature, 310, 105, 1984)等の通常の方法に準じて、核酸の化学合成を行うことにより調製することもできる。   In addition, the polynucleotide having the base sequence encoding the amino acid sequence of the cytokinin receptor and the polynucleotide having the base sequence encoding the amino acid sequence of the cytokinin biosynthetic enzyme are, for example, any one of SEQ ID NOs: 1, 3 and 5, respectively. On the basis of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7, 9, 11, 13, 15, 17 or 19, for example, the phosphite triester method (Hunkapiller, M. et al. , Nature, 310, 105, 1984) and the like, and can also be prepared by performing chemical synthesis of nucleic acids.

上記のようにして得られたサイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとは、「Molecular Cloning:A Laboratory Manual 2nd edition」(1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press、「Current Protocols In Molecular Biology」(1987), John Wiley & Sons,Inc.ISBN0-471-50338-X等に記載される通常の方法に準じてベクターにクローニングすればよい。用いられるベクターとしては、例えば、pBlueScriptIIベクター(Stratagene)、pUC18/19ベクター(タカラバイオ株式会社)、TAクローニングベクター(インビトロジェン株式会社)等をあげることができる。
尚、クローニングされたDNAの塩基配列は、Maxam Gilbert法 (例えば、Maxam,A.M & W.Gilbert, Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 74, 560, 1977 等に記載される)やSanger法(例えばSanger,F. & A.R.Coulson, J.Mol.Biol., 94, 441, 1975、Sanger,F, & Nicklen and A.R.Coulson., Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 74, 5463, 1977等に記載される)等により確認すればよい。当該操作には、例えば、Termo Seqenase II dye terminator cycle sequencing kit(アマシャムバイオサイエンス株式会社)、BigDye Terminator Cycle Sequencing FS Ready Reaction Kit(アプライドバイオシステムズジャパン株式会社)等の市販キットを用いることができる。
The polynucleotide having the base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and the polynucleotide having the base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme obtained as described above are "Molecular Cloning: A Laboratory Manual". 2nd edition '' (1989), Cold Spring Harbor Laboratory Press, `` Current Protocols In Molecular Biology '' (1987), John Wiley & Sons, Inc.ISBN0-471-50338-X, etc. To clone. Examples of the vector used include pBlueScriptII vector (Stratagene), pUC18 / 19 vector (Takara Bio Inc.), TA cloning vector (Invitrogen Corp.) and the like.
The base sequence of the cloned DNA is determined by Maxam Gilbert method (for example, described in Maxam, AM & W. Gilbert, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74, 560, 1977, etc.) or Sanger method ( For example, Sanger, F. & ARCoulson, J. Mol. Biol., 94, 441, 1975, Sanger, F, & Nicklen and ARCoulson., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 74, 5463, 1977 etc. Etc.). For this operation, for example, a commercially available kit such as Termo Sequenase II dye terminator cycle sequencing kit (Amersham Biosciences), BigDye Terminator Cycle Sequencing FS Ready Reaction Kit (Applied Biosystems Japan) can be used.

(3)発現ベクターの構築
サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを発現するベクター及びサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを発現するベクターの構築は、通常の方法(例えば、J.,Sambrook, E.,F.,Frisch, T.,Maniatis著、モレキュラークローニング第2版(Molecular Cloning 2nd edition)、コールド スプリング ハーバー ラボラトリー発行(Cold Spring Harbor Laboratory press)等に記載されている方法)に準じて行えばよい。
例えば、形質転換する宿主細胞において利用可能なベクター、例えば、宿主細胞中で複製可能な遺伝情報を含み、自立的に増殖できるベクターであって、さらに、宿主細胞からの単離・精製が可能であり、検出可能なマーカーを持っていてもよいベクター(具体的には、大腸菌等の細菌を宿主細胞とする場合には、例えば、プラスミドpUC119(タカラバイオ株式会社)やファージミドpBluescriptII(Stratagene)等を使用すればよい。酵母を宿主細胞とする場合には、例えば、プラスミドpACT2(日本ベクトン・ディッキンソン株式会社クロンテックカンパニー)等を使用すればよい。植物細胞を宿主細胞とする場合には、例えば、プラスミドpBI221 (日本ベクトン・ディッキンソン株式会社クロンテックカンパニー)等を使用すればよい。)に、サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチド又はサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを組み込むことにより構築すればよい。
(3) Construction of expression vector Construction of a vector expressing a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and a vector expressing a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme , Conventional methods (eg, J., Sambrook, E., F., Frisch, T., Maniatis, Molecular Cloning 2nd edition), published by Cold Spring Harbor Laboratory press Or the like).
For example, a vector that can be used in the host cell to be transformed, for example, a vector that contains genetic information that can be replicated in the host cell and can be propagated autonomously, and can be isolated and purified from the host cell. Yes, and a vector that may have a detectable marker (specifically, when a bacterium such as E. coli is used as a host cell, for example, plasmid pUC119 (Takara Bio Inc.), phagemid pBluescriptII (Stratagene), etc.) When yeast is used as a host cell, for example, plasmid pACT2 (Nippon Becton Dickinson Co., Ltd., Clontech Company) or the like may be used. pBI221 (Nippon Becton Dickinson Co., Ltd., Clontech Company) etc.) It may be constructed by incorporating a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the receptor or a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme.

サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの上流に、宿主細胞で機能可能なプロモーターを機能可能な形で結合する形で前記ベクターに組み込むことにより、サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを宿主細胞で発現させることが可能となる発現ベクターを構築することができる。同様に、サイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの上流に、宿主細胞で機能可能なプロモーターを機能可能な形で結合する形で前記ベクターに組み込むことにより、サイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを宿主細胞で発現させることが可能となる発現ベクターを構築することができる。ここで、「機能可能な形で結合させる」とは、宿主細胞においてプロモーターの制御下にサイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチド及びサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドが発現するように、当該プロモーターとサイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチド、及び当該プロモーターとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとを結合させることを意味する。宿主細胞で機能可能なプロモーターとしては、例えば、宿主細胞が大腸菌である場合には、大腸菌のラクトースオペロンのプロモーター(lacP)、トリプトファンオペロンのプロモーター(trpP)、アルギニンオペロンのプロモーター(argP)、ガラクトースオペロンのプロモーター(galP)、tacプロモーター、T7プロモーター、T3プロモーター、λファージのプロモーター(λ-pL、λ-pR)等をあげることができる。また、宿主細胞が酵母である場合には、ADH1プロモーター(尚、ADH1プロモーターは、例えばADH1プロモーター及び同ターミネーターを保持する酵母発現ベクターpAAH5 〔Washington Research Fundation から入手可能、Ammerer ら、Method in Enzymology、101 part(p.192-201)〕から通常の遺伝子工学的方法により調製することができる。ADH1プロモーターは、Washington Research Fundation の米国特許出願第299,733 に含まれており、米国において、工業的、商業目的で使用する場合は、権利者からの権利許諾を必要とする。)等をあげることができる。宿主細胞が植物細胞である場合には、例えば、ノパリン合成酵素遺伝子(NOS)プロモーター、オクトピン合成酵素遺伝子(OCT)プロモーター、カリフラワーモザイクウィルス(CaMV)由来19Sプロモーター、CaMV由来35Sプロモーター等をあげることができる。   The amino acid sequence of the cytokinin receptor is incorporated into the vector in such a manner that a promoter capable of functioning in the host cell is operably linked upstream of the polynucleotide having the base sequence encoding the amino acid sequence of the cytokinin receptor. An expression vector capable of expressing a polynucleotide having a base sequence encoding in a host cell can be constructed. Similarly, cytokinin biosynthesis is achieved by incorporating a promoter capable of functioning in the host cell into a functioning form upstream of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme. An expression vector capable of expressing in a host cell a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the enzyme can be constructed. Here, “to bind in a functional manner” means a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin receptor under the control of a promoter in a host cell and a base encoding the amino acid sequence of a cytokinin biosynthetic enzyme. A polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the promoter and cytokinin receptor, and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the promoter and cytokinin biosynthetic enzyme so that the polynucleotide having the sequence is expressed Means to combine. Examples of promoters that can function in the host cell include, for example, when the host cell is E. coli, the E. coli lactose operon promoter (lacP), the tryptophan operon promoter (trpP), the arginine operon promoter (argP), and the galactose operon. Promoters (galP), tac promoter, T7 promoter, T3 promoter, λ phage promoter (λ-pL, λ-pR), and the like. When the host cell is yeast, the ADH1 promoter (where the ADH1 promoter is, for example, the yeast expression vector pAAH5 carrying the ADH1 promoter and the terminator available from Washington Research Fundation, Ammerer et al., Method in Enzymology, 101 part (p.192-201)] by the usual genetic engineering method The ADH1 promoter is included in US Patent Application No. 299,733 to Washington Research Fundation and is used for industrial and commercial purposes in the United States. In the case of using with the above, a license from the right holder is required.) When the host cell is a plant cell, examples include nopaline synthase gene (NOS) promoter, octopine synthase gene (OCT) promoter, cauliflower mosaic virus (CaMV) -derived 19S promoter, CaMV-derived 35S promoter, and the like. it can.

また、サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチド及びサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを、宿主細胞において機能可能なプロモーターをあらかじめ保有するベクターに組み込む場合には、当該ベクターが保有するプロモーターとサイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとが機能可能な形で結合するように、当該ベクターが保有するプロモーターとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとが機能可能な形で結合するように、それぞれ当該プロモーターの下流にサイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチド又はサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを挿入すればよい。例えば、前述の酵母用プラスミドpACT2はADH1プロモーターを有しており、当該プラスミドのADH1プロモーターの下流にサイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチド又はサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを挿入すれば、それぞれサイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチド又はサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを、例えば、CG1945(日本ベクトン・ディッキンソン株式会社クロンテックカンパニー)等の酵母内で発現させることが可能となる発現ベクターを構築することができる。   In addition, a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the cytokinin receptor and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the cytokinin biosynthetic enzyme are incorporated into a vector having in advance a promoter that can function in the host cell. In this case, the promoter possessed by the vector and the cytokinin biosynthetic enzyme so that the promoter possessed by the vector and the polynucleotide having the base sequence encoding the amino acid sequence of the cytokinin receptor are bound in a functional manner. Each of the polynucleotides having a base sequence encoding the amino acid sequence of the cytokinin receptor downstream of the promoter so that the polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence is operably linked. The amino acid sequence of de or cytokinin biosynthesis enzyme may be inserted a polynucleotide having a nucleotide sequence encoding. For example, the aforementioned yeast plasmid pACT2 has an ADH1 promoter and encodes a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin receptor downstream of the ADH1 promoter of the plasmid or an amino acid sequence of a cytokinin biosynthetic enzyme. A polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin receptor or a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin biosynthetic enzyme, for example, CG1945 An expression vector that can be expressed in yeast such as Nippon Becton Dickinson Clontech Co., Ltd. can be constructed.

(4)形質転換細胞の作製
構築された発現ベクターを宿主細胞に通常の方法に準じて導入することにより、本発明において用いられる形質転換細胞を作製することができる。形質転換細胞を作製するために用いられる宿主細胞としては、例えば、細菌、酵母、植物細胞等を挙げることができる。細菌としては、例えば、大腸菌、セラチア属、バチルス属、ブレビバクテリウム属、コリネバクテリウム属、ミクロバクテリウム属等に属する細菌を挙げることができる。酵母としては、出芽酵母、分裂酵母を挙げることができ、さらに具体的には、例えば、サッカロマイセス属、スキゾサッカロマイセス属等に属する酵母を挙げることができる。植物細胞としては、例えば、タバコの培養細胞であるBY−2 株、トウモロコシ(Black Mexican Sweet)の培養細胞であるBMS 株等を挙げることができる。
発現ベクターを上記の宿主細胞に導入する方法としては、形質転換される宿主細胞に応じた通常の導入方法を適用することができる。例えば、宿主細胞として細菌を用いる場合には、「モレキュラー・クローニング」(J.Sambrookら、コールド・スプリング・ハーバー、1989年)等に記載される塩化カルシウム法やエレクトロポレーション法等の通常の導入方法を用いることにより前記発現ベクターを宿主細胞に導入することができる。宿主細胞として酵母を用いる場合には、例えば、リチウム法を基にしたYeast transformation kit(日本ベクトン・ディッキンソン株式会社クロンテックカンパニー)等を用いることにより前記発現ベクターを宿主細胞に導入することができる。また、宿主細胞として植物細胞を用いる場合には、例えば、アグロバクテリウム感染方法(特公平2-58917及び特開昭60-70080)、プロトプラストへのエレクトロポレーション方法(特開昭60-251887及び特開平5-68575)、パーティクルガン方法(特表平5-508316及び特開昭63-258525)等の通常の導入方法を用いることにより前記発現ベクターを宿主細胞に導入することができる。
(4) Preparation of transformed cell The transformed cell used in the present invention can be prepared by introducing the constructed expression vector into a host cell according to a usual method. Examples of host cells used for producing transformed cells include bacteria, yeast, plant cells and the like. Examples of bacteria include bacteria belonging to Escherichia coli, Serratia, Bacillus, Brevibacterium, Corynebacterium, Microbacterium, and the like. Examples of yeast include budding yeast and fission yeast, and more specifically, yeasts belonging to the genus Saccharomyces, Schizosaccharomyces, and the like. Examples of plant cells include the BY-2 strain, which is a cultured cell of tobacco, and the BMS strain, which is a cultured cell of corn (Black Mexican Sweet).
As a method for introducing the expression vector into the above host cell, a normal introduction method according to the host cell to be transformed can be applied. For example, when a bacterium is used as a host cell, the usual introduction such as the calcium chloride method and the electroporation method described in “Molecular Cloning” (J. Sambrook et al., Cold Spring Harbor, 1989), etc. The expression vector can be introduced into a host cell by using the method. When yeast is used as the host cell, the expression vector can be introduced into the host cell by using, for example, a Yeast transformation kit (Nippon Becton Dickinson Clontech Company) based on the lithium method. When plant cells are used as host cells, for example, an Agrobacterium infection method (JP-B-2-58917 and JP-A-60-70080), an electroporation method to protoplasts (JP-A-60-251887 and JP-A-60-251887) The expression vector can be introduced into a host cell by using a conventional introduction method such as JP-A-5-68575) or particle gun method (Japanese Patent Publication No. 5-508316 and JP-A-63-258525).

次に、膜貫通領域一部欠失型サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを導入してなる形質転換細胞及びその作製について説明する。
本発明において用いられるサイトカイニン受容体としては、天然型サイトカイニン受容体が有する複数(通常2個〜4個程度)の膜貫通領域のうち、その一部の膜貫通領域が欠失しているものであって、膜貫通領域を少なくとも1個以上有するサイトカイニン受容体(尚、本願中では、膜貫通領域一部欠失型サイトカイニン受容体と記すこともある。)を挙げることもできる。ここで、「天然型サイトカイニン受容体」とは、同種の生物間において最も高い頻度で存在しているアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体を意味しており、一般的に野生型サイトカイニン受容体とも呼ばれているものである。
このような膜貫通領域一部欠失型サイトカイニン受容体としては、より具体的には、天然型サイトカイニン受容体から膜貫通領域の一部分、例えば、膜貫通領域1個〜2個程度、が欠失しており、天然型サイトカイニン受容体が有する膜貫通領域の個数よりも少ない個数の膜貫通領域を保持するようなサイトカイニン受容体等をあげることができる。サイトカイニン受容体の膜貫通領域の構造は、例えば、配列番号2、4又は6に示されるアミノ酸配列について、http://www.ch.embnet.org/software/TMPRED_form.html から利用可能である構造予測ソフトウエア等を用いて推定することができる。
Next, a transformed cell into which a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the transmembrane region partially deleted cytokinin receptor is introduced and its production will be described.
The cytokinin receptor used in the present invention is one in which some of the transmembrane regions (generally about 2 to 4) possessed by the natural cytokinin receptor are missing. In addition, a cytokinin receptor having at least one transmembrane region (in the present application, it may be referred to as a transmembrane region partially deleted cytokinin receptor) can also be mentioned. Here, the “natural cytokinin receptor” means a cytokinin receptor having an amino acid sequence that is present at the highest frequency among organisms of the same species, and is generally called a wild type cytokinin receptor. It is what.
More specifically, such a transmembrane region partially deleted cytokinin receptor has a part of the transmembrane region, for example, about 1 to 2 transmembrane regions deleted from the natural cytokinin receptor. And a cytokinin receptor that retains a smaller number of transmembrane regions than the number of transmembrane regions possessed by the natural cytokinin receptor. The structure of the transmembrane region of the cytokinin receptor is available from, for example, http://www.ch.embnet.org/software/TMPRED_form.html for the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2, 4 or 6. It can be estimated using prediction software or the like.

具体的には、配列番号4で示されるアミノ酸配列のうち、アミノ酸番号196〜1176で示されるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体(膜貫通領域2個)、配列番号4で示されるアミノ酸配列のうち、アミノ酸番号50〜1176で示されるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体(膜貫通領域3個)、配列番号6で示されるアミノ酸配列のうち、アミノ酸番号32〜1036で示されるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体(膜貫通領域2個)、これらのサイトカイニン受容体が有するアミノ酸配列において1若しくは複数のアミノ酸が付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換されたアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体、例えばこれらのアミノ酸配列のアミノ末端に1つのメチオニンが付加されたアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体等を挙げることができる。   Specifically, among the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, a cytokinin receptor (two transmembrane regions) consisting of the amino acid sequence represented by amino acid numbers 196 to 1176, among the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, A cytokinin receptor consisting of the amino acid sequence shown by amino acid numbers 50 to 1176 (3 transmembrane regions), and a cytokinin receptor consisting of the amino acid sequence shown by amino acid numbers 32 to 1036 among the amino acid sequence shown by SEQ ID NO: 6 ( Two transmembrane regions), cytokinin receptors consisting of amino acid sequences in which one or more amino acids are added, deleted and / or replaced by other amino acids in the amino acid sequences of these cytokinin receptors, such as these amino acid sequences One methionine is added to the amino terminus of Cytokinin receptor or the like consisting of the amino acid sequence can be exemplified.

上記のサイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドは、例えば、天然型サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを、当該受容体の膜貫通領域の一部のアミノ酸配列をコードする塩基配列からなるポリヌクレオチドが欠失し、かつ天然型サイトカイニン受容体が有する膜貫通領域の個数よりも少ない個数の膜貫通領域のアミノ酸配列をコードする塩基配列からなるポリヌクレオチドが保持されるように、通常の遺伝子工学的手法を用いて切断・結合することにより構築することができる。
当該サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとが導入されてなる形質転換細胞の作製は、前述の、サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとが導入されてなる形質転換細胞の作製の説明において記載される方法に準ずればよい。
The polynucleotide having the base sequence encoding the amino acid sequence of the above cytokinin receptor is, for example, a polynucleotide having the base sequence encoding the amino acid sequence of the natural cytokinin receptor, and a part of the transmembrane region of the receptor. A polynucleotide comprising a base sequence encoding the amino acid sequence of a transmembrane region in which the number of transmembrane regions is smaller than the number of transmembrane regions possessed by a natural cytokinin receptor Can be constructed by cleaving and joining using ordinary genetic engineering techniques.
Preparation of a transformed cell into which a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the cytokinin receptor and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme are introduced is performed as described above. In the method described in the description of the preparation of transformed cells into which a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the receptor and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme are introduced. Just like that.

次に、キメラ型サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを導入してなる形質転換細胞及びその作製について説明する。
本発明において用いられるサイトカイニン受容体としては、互いにホモな由来であるサイトカイニン受容体の細胞外領域、サイトカイニン受容体の膜貫通領域及びサイトカイニン受容体のヒスチジンキナーゼ領域と、前記3つの領域に対してヘテロな由来であるヒスチジンキナーゼのレシーバー領域とから構成されるキメラ型サイトカイニン受容体(尚、本願中では、キメラ型サイトカイニン受容体と記すこともある。)を挙げることもできる。具体的には例えば、CRE1、AHK2、AHK3のいずれかのサイトカイニン受容体に由来する細胞外領域、膜貫通領域及びヒスチジンキナーゼ領域と、出芽酵母のSln1遺伝子にコードされるヒスチジンキナーゼに由来するレシーバー領域とから構成されるキメラ型サイトカイニン受容体を挙げることができる。
Next, a transformed cell obtained by introducing a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a chimeric cytokinin receptor and its production will be described.
Cytokinin receptors used in the present invention include an extracellular region of cytokinin receptors that are homologous to each other, a transmembrane region of cytokinin receptor, and a histidine kinase region of cytokinin receptor, heterogeneous to the above three regions. And a chimeric cytokinin receptor composed of a histidine kinase receiver region (which may be referred to as a chimeric cytokinin receptor in the present application). Specifically, for example, the extracellular region derived from the cytokinin receptor of CRE1, AHK2, AHK3, the transmembrane region and the histidine kinase region, and the receiver region derived from the histidine kinase encoded by the Sln1 gene of budding yeast And a chimeric cytokinin receptor composed of:

サイトカイニン受容体をはじめとするヒスチジンキナーゼファミリーのタンパク質は、高等植物等の植物、微生物に共通して次のようなアミノ酸配列を有している。即ち、細胞外領域、膜貫通領域(通常2個〜4個程度)、細胞内でヒスチジンキナーゼ活性を有しかつ活性部位となるHis残基を保持するヒスチジンキナーゼ領域及びリン酸基転移の受容部を有しかつ活性部位となるAsp残基を保持するレシーバー領域からなる。上記のキメラ型サイトカイニン受容体では、細胞外領域、膜貫通領域及びヒスチジンキナーゼ領域がいずれも同一のサイトカイニン受容体由来であるが、これに対してレシーバー領域が前者のサイトカイニン受容体とは異なるヒスチジンキナーゼファミリータンパク質に由来することが重要である。
当該キメラ型サイトカイニン受容体のレシーバー領域は、ヒスチジンキナーゼ領域からの信号伝達を受け取り、これを次のステップに伝えるような機能を有していればよく、サイトカイニン受容体の細胞外領域、膜貫通領域及びヒスチジンキナーゼ領域からなる領域に対してホモな由来であるレシーバー領域が本来有する機能を相補又は改良できるものであればよい。
このようなレシーバー領域としては、例えば、微生物由来のヒスチジンキナーゼが有するレシーバー領域(例えば、酵母、大腸菌等の微生物由来のヒスチジンキナーゼが有するレシーバー領域、さらに具体的には、出芽酵母由来のSln1遺伝子にコードされるヒスチジンキナーゼが有するレシーバー領域(例えば、配列番号21に示すアミノ酸配列を参照)、サルモネラ由来のChey遺伝子にコードされるヒスチジンキナーゼが有するレシーバー領域、大腸菌のハイブリッドセンサーであるRcsC遺伝子にコードされるヒスチジンキナーゼが有するレシーバー領域(Maeda T et al. Nature:369 242-245(1994)、例えば、配列番号22に示すアミノ酸配列参照)、分裂酵母の細胞周期制御にかかわるPhks遺伝子にコードされるヒスチジンキナーゼが有するレシーバー領域(Shieh,JC et al, Gene Dev. 11, 1008-1022 (1997))等を用いることができる。
Proteins of the histidine kinase family including cytokinin receptors have the following amino acid sequences in common with plants and microorganisms such as higher plants. That is, the extracellular region, the transmembrane region (usually about 2 to 4), the histidine kinase region having histidine kinase activity in the cell and holding the His residue serving as the active site, and the receptor for transphosphorylation And a receiver region that retains an Asp residue serving as an active site. In the above chimeric cytokinin receptor, the extracellular region, the transmembrane region and the histidine kinase region are all derived from the same cytokinin receptor, whereas the receiver region is different from the former cytokinin receptor. It is important that it is derived from a family protein.
The receiver region of the chimeric cytokinin receptor only needs to have a function of receiving signal transmission from the histidine kinase region and transmitting it to the next step. The extracellular region of the cytokinin receptor, the transmembrane region In addition, any function can be used as long as it can complement or improve the function originally possessed by the receiver region that is homologous to the region comprising the histidine kinase region.
Examples of such a receiver region include a receiver region possessed by a microorganism-derived histidine kinase (for example, a receiver region possessed by a histidine kinase derived from a microorganism such as yeast or Escherichia coli, and more specifically, a Sln1 gene derived from a budding yeast. Receiver region of the encoded histidine kinase (see, for example, the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 21), receiver region of the histidine kinase encoded by the Salmonella-derived Chey gene, encoded by the RcsC gene, which is an E. coli hybrid sensor Histidine kinase has a receiver region (Maeda T et al. Nature: 369 242-245 (1994), for example, see amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 22), histidine encoded by Phks gene involved in cell cycle control of fission yeast Receiver region of kinase (Shieh, JC et al, Gene Dev. 11, 1008-1022 (1997)) and the like can be used.

ここで、サイトカイニン受容体のヒスチジンキナーゼ領域とは、例えば、複数の膜貫通領域の中で最もC末端側に存在する膜貫通領域のC末端側下流に存在する領域であって、Annual Review of Genetics 23:311-336(1989)、Microbiological Reviews 53(4): 450-490(1989)、Science 262:539-544(1993)及びScience 274:982-985(1996)に記載のように一般的なヒスチジンキナーゼに共通の5つの保存モチーフを有することを特徴とする領域であり、例えば、配列番号4で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体(AHK2)では配列番号4の587番目のアミノ酸から844番目のアミノ酸までを含む領域であり、配列番号6で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体(AHK3)では配列番号6の450番目のアミノ酸から700番目のアミノ酸までを含む領域であり、配列番号2で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体(CRE1)では配列番号2の449番目のアミノ酸から714番目のアミノ酸までを含む領域である。
サイトカイニン受容体のレシーバー領域とは、例えば、ヒスチジンキナーゼ領域とサイトカイニン受容体のC末端との間に存在する領域であって、Annual Review of Genetics 23:311-336 (1989)、Science 262:539-544 (1993)及びScience 274:982-985 (1996)に記載のように一般的なヒスチジンキナーゼに共通の3つの保存モチーフを有することを特徴とする領域であり、例えば、AHK2では配列番号4の891番目のアミノ酸から1163番目のアミノ酸までを含む領域であり、AHK3では配列番号6の746番目のアミノ酸から1018番目のアミノ酸までを含む領域であり、CRE1では配列番号2の763番目のアミノ酸から1038番目のアミノ酸までを含む領域である。
細胞外領域の少なくともひとつは、最もC末端側に存在する膜貫通領域と該膜貫通領域よりもひとつN末端側に存在する膜貫通領域との間に存在する領域(サイトカイニン認識に関与する領域)であって、Plant and Cell Physiology 42(2):231-235(2001)に記載のようにAHK2、AHK3、CRE1の3者間で50%以上保存されている領域であり、AHK2では配列番号4の259番目のアミノ酸から536番目のアミノ酸までを含む領域であり、AHK3では配列番号6の120番目のアミノ酸から399番目のアミノ酸までを含む領域であり、CRE1では配列番号2の132番目のアミノ酸から398番目のアミノ酸までを含む領域である。
Here, the histidine kinase region of the cytokinin receptor refers to, for example, a region present downstream of the transmembrane region present at the most C-terminal side among a plurality of transmembrane regions, which is the Annual Review of Genetics. 23: 311-336 (1989), Microbiological Reviews 53 (4): 450-490 (1989), Science 262: 539-544 (1993) and Science 274: 982-985 (1996) A region characterized by having five conserved motifs common to histidine kinase. For example, in the cytokinin receptor (AHK2) having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, the 587th amino acid to 844th amino acid of SEQ ID NO: 4 The cytokinin receptor (AHK3) having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 is a region including from the 450th amino acid to 700th amino acid of SEQ ID NO: 6, Is a region containing from 449 th amino acids of the cytokinin receptor (CRE1) in SEQ ID NO: 2 having the amino acid sequence shown in ID NO: 2 to 714 amino acid.
The receiver region of the cytokinin receptor is, for example, a region that exists between the histidine kinase region and the C-terminus of the cytokinin receptor, and is described in Annual Review of Genetics 23: 311-336 (1989), Science 262: 539- 544 (1993) and Science 274: 982-985 (1996), a region characterized by having three conserved motifs common to common histidine kinases. For example, in AHK2, SEQ ID NO: 4 A region including the 891st amino acid to the 1163rd amino acid, AHK3 is a region including the 746th amino acid to the 1018th amino acid of SEQ ID NO: 6, and CRE1 is the region including the 763rd amino acid of SEQ ID NO: 2 to 1038 It is a region including the amino acid up to the first amino acid.
At least one of the extracellular regions is a region existing between the transmembrane region present at the most C-terminal side and the transmembrane region present at one N-terminal side from the transmembrane region (region involved in cytokinin recognition) In addition, as described in Plant and Cell Physiology 42 (2): 231-235 (2001), it is a region conserved by 50% or more among the three AHK2, AHK3, and CRE1, and in AHK2, SEQ ID NO: 4 The region from amino acid 259 to amino acid 536 of AHK3 is a region including from amino acid 120 to amino acid 399 of SEQ ID NO: 6 in AHK3, and from amino acid 132 of SEQ ID NO: 2 in CRE1 This region includes up to the 398th amino acid.

キメラ型サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドは、サイトカイニン受容体の細胞外領域、サイトカイニン受容体の膜貫通領域、サイトカイニン受容体のヒスチジンキナーゼ領域及びヒスチジンキナーゼのレシーバー領域の各領域のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドをそれぞれ調製し、これらを途中に終止コドンが現れないように、かつフレームがずれないように、必要に応じて適当なリンカーを挿入して、通常の遺伝子工学的手法を用いて連結することによって構築することができる。尚、サイトカイニン受容体の細胞外領域及びサイトカイニン受容体の膜貫通領域のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドや、サイトカイニン受容体の細胞外領域、サイトカイニン受容体の膜貫通領域及びサイトカイニン受容体のヒスチジンキナーゼ領域のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドを、一分子のポリヌクレオチドとして調製して、キメラ型サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの構築に用いてもよい。   A polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a chimeric cytokinin receptor is an extracellular region of a cytokinin receptor, a transmembrane region of a cytokinin receptor, a histidine kinase region of a cytokinin receptor, and a receiver region of a histidine kinase. Each of the polynucleotides encoding the amino acid sequence of the region is prepared, and an appropriate linker is inserted as necessary so that a stop codon does not appear in the middle and the frame is not shifted. Can be constructed by concatenating using a statistical approach. A polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the extracellular region of cytokinin receptor and the transmembrane region of cytokinin receptor, the extracellular region of cytokinin receptor, the transmembrane region of cytokinin receptor, and the cytokinin receptor The polynucleotide encoding the amino acid sequence of the histidine kinase region may be prepared as a single molecule polynucleotide and used to construct a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the chimeric cytokinin receptor.

尚、前記各領域のアミノ酸配列をコードするポリヌクレオチドは、公知の方法を用いてそれぞれ作製することができる。例えば、PCRによって作製する場合には、まず、増幅しようとする各領域のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの5'端領域の塩基配列を有するオリゴヌクレオチド(5'側プライマー)及び3'端領域の塩基配列と相補的な塩基配列を有するオリゴヌクレオチド(3'側プライマー)をそれぞれ設計し、合成する。当該プライマーは、通常14塩基程度以上35塩基程度以下のオリゴヌクレオチドであればよく、さらにこのプライマーの5'端側には、PCRによって増幅されたDNAどうしの連結又はこれらDNAとベクターとの連結の際に利用しうる制限酵素認識配列を設けておいてもよい。次いで、当該プライマーを用いてかつcDNAライブラリーを鋳型として、PCRに使用する通常の反応条件下で増幅反応を行えばよい。サイトカイニン受容体の細胞外領域、サイトカイニン受容体の膜貫通領域若しくはサイトカイニン受容体のヒスチジンキナーゼ領域のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを調製する場合に使用される鋳型としては、例えば、高等植物等の植物由来のcDNAのライブラリーをあげることができる。また、ヒスチジンキナーゼのレシーバー領域のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製の場合に使用される鋳型としては、例えば、通常の方法で調製された微生物由来のcDNAライブラリー又は全DNAがあげられる。   In addition, the polynucleotide which codes the amino acid sequence of each said area | region can each be produced using a well-known method. For example, in the case of producing by PCR, first, an oligonucleotide (5 ′ side primer) having a base sequence of the 5 ′ end region of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of each region to be amplified and 3 Design and synthesize oligonucleotides (3'-side primers) each having a nucleotide sequence complementary to the nucleotide sequence of the 'end region'. The primer may be an oligonucleotide of usually about 14 bases to about 35 bases, and further, on the 5 ′ end side of this primer, there is a ligation between DNAs amplified by PCR or a ligation between these DNAs and a vector. A restriction enzyme recognition sequence that can be used in some cases may be provided. Next, an amplification reaction may be performed using the primers and a cDNA library as a template under normal reaction conditions used for PCR. As a template used for preparing a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the extracellular region of the cytokinin receptor, the transmembrane region of the cytokinin receptor or the histidine kinase region of the cytokinin receptor, for example, higher A library of cDNA derived from plants such as plants can be mentioned. In addition, as a template used in the preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the histidine kinase receiver region, for example, a cDNA library or total DNA derived from a microorganism prepared by a usual method is used. can give.

当該キメラ型サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとが導入されてなる形質転換細胞の作製は、前述のサイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとが導入されてなる形質転換細胞の作製の説明において記載される方法に準ずればよい。   The preparation of a transformed cell into which a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of the chimeric cytokinin receptor and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme are introduced as described above. The method described in the description of the preparation of transformed cells into which a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme are introduced Follow the above.

次に、サイトカイニンに関わる細胞内信号伝達系について説明する。
本発明において、前述のようにして作製された形質転換細胞内で発現されたサイトカイニン受容体からの細胞内信号伝達の有無又はその量を測定するには、形質転換細胞を作製するために使用される宿主細胞が本来有している細胞内信号伝達系を利用すればよい。また、当該宿主細胞に、Two-Component regulatory systemと呼ばれる細胞内信号伝達機能を担うレギュレーター及び/又はメディエーターをコードするDNAを導入・発現させ、これを細胞内信号伝達系として利用してもよい。利用可能なTwo-Component regulatory systemとしては、例えば、シロイヌナズナが有する5種類の受容体 ETR1、ETR2、ERS1、ERS2及びEIN4(Chang et al. Science 262:539-544(1993)、Hua et al. Science 269:1712-1714(1995)、Sakai et al. Plant Cell Physiol 39:1232-1239(1998))や浸透圧のセンサー機能を有するAtHK1(Urao Plant Cell 11:1743-1754(1999))に対応したTwo-Component regulatory system等を挙げることができる。
Next, an intracellular signal transmission system related to cytokinin will be described.
In the present invention, in order to determine the presence or amount of intracellular signal transduction from the cytokinin receptor expressed in the transformed cells prepared as described above, it is used to prepare transformed cells. An intracellular signal transmission system inherent in the host cell may be used. Alternatively, a DNA encoding a regulator and / or mediator responsible for an intracellular signal transmission function called a two-component regulatory system may be introduced and expressed in the host cell and used as an intracellular signal transmission system. Examples of available Two-Component regulatory systems include five receptors ETR1, ETR2, ERS1, ERS2, and EIN4 possessed by Arabidopsis (Chang et al. Science 262: 539-544 (1993), Hua et al. Science). 269: 1712-1714 (1995), Sakai et al. Plant Cell Physiol 39: 1232-1239 (1998)) and AtHK1 (Urao Plant Cell 11: 1743-1754 (1999)) with osmotic pressure sensor function Two-Component regulatory system etc. can be mentioned.

また、このような形質転換細胞を作製するために使用される宿主細胞として、宿主細胞固有のヒスチジンキナーゼ活性よりも低いヒスチジンキナーゼ活性を有するように改良された宿主細胞を使用することもできる。例えば、天然の宿主細胞から一つ以上のヒスチジンキナーゼを欠失させることにより細胞固有のヒスチジンキナーゼ活性よりも低いヒスチジンキナーゼ活性を有するように改良された宿主細胞があげられる。ヒスチジンキナーゼ活性が低いとは、ヒスチジンキナーゼ領域の活性部位となるHis残基からレシーバー領域の活性部位となるAsp残基へのリン酸基の転移量が少ないことであり、その結果、細胞内信号伝達の量が減少する。宿主細胞固有のヒスチジンキナーゼ活性よりも低いヒスチジンキナーゼ活性を有するように改良された宿主細胞では、例えば、生育量の変化、形態の変化、形状の変化、細胞内での特定物質の生合成量の変化、特定物質の代謝量の変化等が起こることがある。具体的には、Saccharomyces cerevisiae等の出芽酵母由来の浸透圧センサー機能を有するタンパク質をコードするSln1遺伝子を欠損させた株(Maeda T et al. Nature:369 242-245(1994))等を挙げることができる。この株は、Saccharomyces cerevisiae に存在するヒスチジンキナーゼを欠失しているため、生育量が減少し、本サイトカイニン受容体を導入すると、該受容体からの細胞内信号伝達の有無又はその量を宿主細胞の生育量を指標としてより明確に検出できる。また、大腸菌由来のハイブリッドセンサーであるRcsC遺伝子の欠損株や分裂酵母の細胞周期制御にかかわるPhks遺伝子の欠損株等も好ましい態様の一例としてあげることができる。   Moreover, the host cell improved so that it may have histidine kinase activity lower than the histidine kinase activity intrinsic | native to a host cell can also be used as a host cell used in order to produce such a transformed cell. For example, host cells that have been modified to have a histidine kinase activity that is lower than the cell-specific histidine kinase activity by deleting one or more histidine kinases from a natural host cell. Low histidine kinase activity means that the amount of phosphate group transferred from the His residue, which is the active site of the histidine kinase region, to the Asp residue, which is the active site of the receiver region, is low. The amount of transmission is reduced. In host cells modified to have histidine kinase activity lower than that inherent to the host cell, for example, changes in growth, changes in shape, changes in shape, biosynthesis of specific substances in the cell Changes, changes in the metabolism of specific substances, etc. may occur. Specifically, strains (Maeda T et al. Nature: 369 242-245 (1994)) lacking the Sln1 gene encoding a protein having an osmotic pressure sensor function derived from budding yeast such as Saccharomyces cerevisiae Can do. Since this strain lacks the histidine kinase present in Saccharomyces cerevisiae, the amount of growth decreases, and when this cytokinin receptor is introduced, the presence or absence of intracellular signal transmission from the receptor or the amount thereof is determined by the host cell. Can be detected more clearly as an index. Also, examples of preferable embodiments include an RcsC gene-deficient strain that is a hybrid sensor derived from E. coli, a Phks gene-deficient strain involved in cell cycle control of fission yeast, and the like.

次に、サイトカイニンの生合成を制御する活性の分析方法について説明する。
サイトカイニンの生合成を制御する活性の分析方法において、サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとが導入されてなる形質転換細胞に被験物質を接触させる具体的な工程の例としては、例えば、当該形質転換細胞を、被験物質を含む培地で培養する方法をあげることができる。当該形質転換細胞の培養は、液体培地中にて培養する液体培養や、前記液体培地に寒天等を加えた固体培地上にて培養する固体培養等いずれの形態であってもよい。前記培地中の被験物質の濃度としては、例えば、約1nM〜約1mMをあげることができ、好ましくは、約10nM〜約100μMがあげられる。培養時間としては、例えば、1時間以上3日間程度までをあげることができ、好ましくは、25時間から2日間程度までがあげられる。
前記工程後に、前記形質転換細胞内で発現されたサイトカイニン受容体からの細胞内信号伝達の有無又はその量を測定し、得られた測定値を指標として、サイトカイニンの生合成を制御する活性を分析する。
Next, a method for analyzing the activity controlling the biosynthesis of cytokinin will be described.
In the method for analyzing activity controlling cytokinin biosynthesis, a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme are introduced. As an example of a specific step of bringing the test substance into contact with the transformed cell, there can be mentioned, for example, a method of culturing the transformed cell in a medium containing the test substance. The transformed cells may be cultured in any form, such as liquid culture that is cultured in a liquid medium, or solid culture that is cultured on a solid medium obtained by adding agar or the like to the liquid medium. The concentration of the test substance in the medium can be, for example, about 1 nM to about 1 mM, and preferably about 10 nM to about 100 μM. The culture time can be, for example, about 1 hour to about 3 days, and preferably about 25 hours to about 2 days.
After the step, the presence or amount of intracellular signal transduction from the cytokinin receptor expressed in the transformed cells is measured, and the activity to control cytokinin biosynthesis is analyzed using the obtained measured value as an index. To do.

具体的には、例えば、PTP2 Tyrosine phosphatase遺伝子(Ota et al, Proc.N.A.sci.USA, 89, 2355-2359 (1992))を導入したSln1遺伝子欠損株であるTM182(sln1Δ)株(Maeda T et al. Nature:369 242-245(1994))を宿主細胞として作製された形質転換細胞(即ち、サイトカイニン受容体からの細胞内信号伝達によって細胞生育が直接的に制御される機能を有する形質転換細胞)を使用する場合には、炭素源としてグルコースを用いた培地(寒天培地又は液体培地)、例えば、DOHLU+Glu培地での当該形質転換細胞の生育量を指標としてサイトカイニンの生合成を制御する活性を測定すればよい。被験物質を加えないDOHLU+Glu培地(サイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質を含まない培地)を用いた場合の当該形質転換細胞の生育を基準にして、被験物質を加えたDOHLU+Glu培地を用いた場合に当該形質転換細胞の生育を変化させうる被験物質はサイトカイニンの生合成を制御する活性を有すると評価することができる。さらに、PTP2 Tyrosine phosphatase遺伝子を導入したSln1遺伝子欠損株であるTM182(sln1Δ)株を宿主細胞として、サイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドを導入せず、サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドのみを導入してなる形質転換細胞の生育が、DOLU+Glu培地及びサイトカイニンを加えたDOLU+Glu培地で当該被験物質の有無に関わらず一定である場合には、当該被験物質はサイトカイニン生合成を制御する活性を有し、かつサイトカイニン生合成を制御する活性の他には、サイトカイニン生合成を制御するのとは別の方法でサイトカイニン受容体からの細胞内信号伝達量を増減させる活性あるいはその他の方法で酵母の生育を制御する活性を有さない可能性が高いと評価することができる。尚、被験物質がサイトカイニンの生合成や受容とは何ら関係の無い別の方法で酵母の生育を制御する活性を有するかを検証するための対照として、炭素源としてグルコースの代わりにガラクトースを用いた培地(例えば、DOLU+Gal培地)でのPTP2 Tyrosine phosphatase遺伝子を導入したSln1遺伝子欠損株であるTM182(sln1Δ)株の生育が、被験物質の有無に関わらず一定であることを調べてもよい。   Specifically, for example, the TM182 (sln1Δ) strain (Maeda T et al.) Which is a Sln1 gene-deficient strain into which the PTP2 Tyrosine phosphatase gene (Ota et al, Proc. NAsci. USA, 89, 2355-2359 (1992)) has been introduced. al. Nature: 369 242-245 (1994)) as a host cell (ie, a transformed cell having a function of directly controlling cell growth by intracellular signal transduction from a cytokinin receptor) ), The activity to control cytokinin biosynthesis using the growth of the transformed cell in a medium (agar medium or liquid medium) using glucose as a carbon source, for example, DOHLU + Glu medium. Can be measured. DOHLU + Glu medium with test substance added, based on the growth of the transformed cells when using DOHLU + Glu medium without test substance (medium that does not contain a substance having the activity to control cytokinin biosynthesis) It can be evaluated that a test substance capable of changing the growth of the transformed cell when a medium is used has an activity to control cytokinin biosynthesis. Furthermore, the TM182 (sln1Δ) strain, which is a Sln1 gene-deficient strain into which the PTP2 Tyrosine phosphatase gene has been introduced, is used as a host cell, and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme is not introduced. When the growth of transformed cells into which only a polynucleotide having a base sequence encoding an amino acid sequence is introduced is constant regardless of the presence or absence of the test substance in DOLU + Glu medium and DOLU + Glu medium with cytokinin added In addition, the test substance has an activity to control cytokinin biosynthesis, and in addition to the activity to control cytokinin biosynthesis, cells from cytokinin receptors are different from those controlling cytokinin biosynthesis. It may not have the activity to increase or decrease the amount of internal signal transmission or to control the growth of yeast by other methods. It can be evaluated to have a high sex. In addition, galactose was used in place of glucose as a carbon source as a control for verifying whether the test substance has an activity to control yeast growth by another method unrelated to cytokinin biosynthesis or reception. The growth of the TM182 (sln1Δ) strain, which is a Sln1 gene-deficient strain into which the PTP2 Tyrosine phosphatase gene has been introduced, in a medium (for example, DOLU + Gal medium) may be examined regardless of the presence or absence of the test substance.

また、Phks遺伝子欠損株である分裂酵母を宿主細胞として作製された形質転換細胞(即ち、サイトカイニン受容体からの細胞内信号伝達によって細胞生育が直接的に制御される機能を有する形質転換細胞)を使用する場合には、当該分裂酵母の分裂様式を顕微鏡下に観察すればよい。被験物質を加えない培地を用いた場合の当該形質転換細胞の分裂増殖を基準にして、被験物質を加えた培地を用いた場合に当該形質転換細胞の分裂増殖を変化させうる被験物質はサイトカイニンの生合成を制御する活性を有すると評価することができる。
cps-LacZを導入したRcsC遺伝子欠損大腸菌を宿主細胞として作製された形質転換細胞を使用する場合には、X-Galの発色を寒天培地又は液体培地で観察すればよい(Suzuki et al. Plant Cell Physiol 42:107-113(2001))。被験物質を加えない培地を用いた場合の当該形質転換細胞の色を基準にして、被験物質を加えた培地を用いた場合に当該形質転換細胞の色を変化させうる被験物質はサイトカイニンの生合成を制御する活性を有すると評価することができる。
In addition, a transformed cell produced using fission yeast, which is a Phks gene-deficient strain, as a host cell (ie, a transformed cell having a function of directly controlling cell growth by intracellular signal transduction from a cytokinin receptor). When used, the division mode of the fission yeast may be observed under a microscope. The test substance that can change the mitotic growth of the transformed cell when the medium to which the test substance is added is used as a reference based on the division and growth of the transformed cell when the medium without the test substance is used. It can be evaluated as having the activity of controlling biosynthesis.
When using transformed cells prepared using RcsC gene-deficient E. coli cells into which cps-LacZ has been introduced as host cells, the color development of X-Gal may be observed in an agar medium or liquid medium (Suzuki et al. Plant Cell Physiol 42: 107-113 (2001)). The test substance that can change the color of the transformed cell when the medium with the test substance is used on the basis of the color of the transformed cell when the medium without the test substance is used as a reference is the biosynthesis of cytokinin It can be evaluated that it has the activity to control

さらに、かかるサイトカイニンの生合成を制御する活性の分析方法により、異なる2種以上の物質(例えば、異なる2種以上の物質のうち、少なくとも一つの物質がサイトカイニンの生合成を制御する活性を有さない物質であることが好ましい。)のサイトカイニンの生合成を制御する活性を各々分析し、各被験物質に接触した形質転換細胞について測定されたサイトカイニン受容体からの細胞内信号伝達の有無又はその量を比較することにより得られる差異に基づき、前記物質のサイトカイニンの生合成を制御する活性を評価・検定することもできる。   Further, according to the method for analyzing the activity controlling the biosynthesis of cytokinin, at least one of the two or more different substances (for example, at least one of the two or more different substances has an activity of controlling the biosynthesis of cytokinin. The amount of intracellular signal transduction from the cytokinin receptor measured for transformed cells in contact with each test substance, and the amount thereof. Based on the difference obtained by comparing the above, the activity of the substance to control the biosynthesis of cytokinin can also be evaluated and tested.

そして、上記の検定方法により評価されたサイトカイニンの生合成を制御する活性に基づきサイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質を選抜することにより、サイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質を探索することもできる。   Then, a substance having an activity to control the biosynthesis of cytokinin is selected by selecting a substance having an activity to control the biosynthesis of cytokinin based on the activity to control the biosynthesis of cytokinin evaluated by the above assay method. You can also

上記の探索方法により選抜されたサイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質は、植物生育調節剤の有効成分として利用してもよい。
上記の植物生長調節剤の処理の対象となる植物としては、例えば、花卉・観葉植物等の鑑賞用植物、穀類・野菜・果樹等の作物、繊維植物、樹木、芝等が挙げられる。
当該植物生長調節剤は、通常、固体担体、液体担体等と混合し、必要により界面活性剤、その他の製剤用補助剤等を添加して、乳剤、水和剤、懸濁剤、水溶剤等に製剤化して用いられる。これらの製剤中にサイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質が一般に0.5〜90重量%、好ましくは1〜80重量%含有される。
A substance having an activity of controlling the biosynthesis of cytokinin selected by the above search method may be used as an active ingredient of a plant growth regulator.
Examples of plants to be treated with the above plant growth regulator include ornamental plants such as flower buds and foliage plants, crops such as cereals, vegetables and fruit trees, textile plants, trees and turf.
The plant growth regulator is usually mixed with a solid carrier, a liquid carrier, etc., and if necessary, a surfactant, other formulation adjuvants, etc. are added to the emulsion, wettable powder, suspending agent, aqueous solvent, etc. It is used by formulating it. In these preparations, a substance having an activity of controlling the biosynthesis of cytokinin is generally contained in an amount of 0.5 to 90% by weight, preferably 1 to 80% by weight.

製剤化するに際し用いられる固体担体としては、例えば、粘土類(カオリナイト、珪藻土、合成含水酸化珪素、フバサミクレー、ベントナイト、酸性白土等)、タルク、その他の無機鉱物(セリサイト、石英粉末、硫黄粉末、活性炭、炭酸カルシウム等)化学肥料(硫安、燐安、硝安、塩安、尿素等)等の微粉末や粒状物が挙げられ、液体担体としては、例えば、水、アルコール類(メタノール、エタノール等)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等)
、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メチルナフタレン等)、非芳香族炭化水素類(ヘキサン、シクロヘキサン、ケロシン等)、エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチル等)、ニトリル類(アセトニトリル、イソブチロニトリル等)、エーテル類(ジオキサン、ジイソプロピルエーテル等)、酸アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)、ハロゲン化炭化水素類(ジクロロエタン、トリクロロエチレン等)等が挙げられる。
界面活性剤としては、例えば、アルキル硫酸エステル類、アルキルスルホン酸塩、アルキルアリ−ルスルホン酸塩、アルキルアリールエーテル類及びそのポリオキシエチレン化物、ポリエチレングリコールエーテル類、多価アルコールエステル類、糖アルコール誘導体等が挙げられる。
その他の製剤用補助剤としては、例えば、カゼイン、ゼラチン、多糖類(澱粉、アラビアガム、セルロース誘導体、アルギン酸等)、リグニン誘導体、ベントナイト、合成水溶性高分子(ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸等)等の固着剤や分散剤、PAP(酸性リン酸イソプロピル)、BHT(2,6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)、BHA(2−/3−tert−ブチル−4−メトキシフェノール)、植物油、鉱物油、脂肪酸、脂肪酸エステル等の安定剤が挙げられる。
Examples of solid carriers used for formulation include clays (kaolinite, diatomaceous earth, synthetic silicon hydroxide, fubasami clay, bentonite, acidic clay), talc, and other inorganic minerals (sericite, quartz powder, sulfur powder) , Activated carbon, calcium carbonate, etc.) Fine fertilizers and granular materials such as chemical fertilizers (ammonium sulfate, phosphorous acid, ammonium nitrate, ammonium sulfate, urea, etc.), and examples of liquid carriers include water, alcohols (methanol, ethanol, etc.) ), Ketones (acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, etc.)
, Aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, ethylbenzene, methylnaphthalene, etc.), non-aromatic hydrocarbons (hexane, cyclohexane, kerosene, etc.), esters (ethyl acetate, butyl acetate, etc.), nitriles (acetonitrile, iso Butyronitrile), ethers (dioxane, diisopropyl ether, etc.), acid amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.), halogenated hydrocarbons (dichloroethane, trichloroethylene, etc.) and the like.
Surfactants include, for example, alkyl sulfates, alkyl sulfonates, alkyl aryl sulfonates, alkyl aryl ethers and polyoxyethylenates thereof, polyethylene glycol ethers, polyhydric alcohol esters, sugar alcohol derivatives. Etc.
Other formulation adjuvants include, for example, casein, gelatin, polysaccharides (starch, gum arabic, cellulose derivatives, alginic acid, etc.), lignin derivatives, bentonite, synthetic water-soluble polymers (polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid). And the like, PAP (isopropyl acid phosphate), BHT (2,6-tert-butyl-4-methylphenol), BHA (2- / 3-tert-butyl-4-methoxyphenol) , Stabilizers such as vegetable oils, mineral oils, fatty acids and fatty acid esters.

このようにして製剤化されたサイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質は、そのままで、又は、水等で希釈して、植物の茎葉部・枝葉部・花実部への散布処理、果実への浸漬処理、果実への塗布処理に用いる。また、当該植物生長調節剤は、対象植物に対して、1回若しくは複数回処理する。
上記の植物生長調節剤を果実の落下抑制を目的として用いる場合には、例えば、当該植物生長調節剤を水に希釈し、これを収穫前に果樹の果実部及び枝葉部に散布する。
上記の植物生長調節剤を綿のボール落下抑制を目的に使用する場合には、例えば、当該植物生長調節剤を水に希釈し、これを収穫前に綿のボール及び茎葉部に散布する。
上記の植物生長調節剤は、生育中の植物に対して処理してもよいし、収穫後の植物に対して処理してもよい。
The substance having the activity to control the biosynthesis of cytokinin formulated in this way is diluted with water or the like as it is, and is applied to the foliage part, branch leaves part, flower part of the plant, to the fruit. It is used for soaking treatment and application to fruit. Moreover, the said plant growth regulator is processed once or several times with respect to the object plant.
When the plant growth regulator is used for the purpose of suppressing the fall of fruits, for example, the plant growth regulator is diluted in water and sprayed onto fruit parts and branches and leaves of fruit trees before harvesting.
When the above plant growth regulator is used for the purpose of suppressing the fall of cotton balls, for example, the plant growth regulator is diluted in water and sprayed onto cotton balls and foliage before harvesting.
The plant growth regulator may be treated on a growing plant or on a harvested plant.

上記の植物生長調節剤におけるサイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質の施用量は、製剤形態、施用時期、施用方法、施用場所、対象植物により変わり得るが、1ヘクタール当り通常1〜8000gである。また、当該植物生長調節剤を水に希釈して用いる場合の使用濃度は、製剤形態、施用時期、施用方法、施用場所、対象植物により変わり得るが、一般には上記物質の使用濃度として0.0001〜1000mMで、望ましくは0.001〜10mMである。   The application amount of the substance having the activity of controlling the biosynthesis of cytokinin in the above plant growth regulator may vary depending on the preparation form, application time, application method, application place, target plant, but is usually 1 to 8000 g per hectare. is there. In addition, the concentration used when the plant growth regulator is diluted in water may vary depending on the preparation form, application time, application method, application location, target plant, but generally the concentration used for the above substances is 0.0001. ˜1000 mM, desirably 0.001 to 10 mM.

以下、実施例を挙げてさらに詳細に本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.

まず、サイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質を製剤化して、上記の植物生長調節剤とした例を、以下に製剤例として示す。以下の例において部は重量部を表す。   First, an example in which a substance having an activity to control cytokinin biosynthesis is formulated into the above plant growth regulator is shown as a formulation example below. In the following examples, parts represent parts by weight.

製剤例1
サイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質50部、リグニンスルホン酸カルシウム3部、ラウリル硫酸ナトリウム2部及び合成含水酸化珪素45部をよく粉砕混合して水和剤を得る。
Formulation Example 1
A wettable powder is obtained by thoroughly pulverizing and mixing 50 parts of a substance having an activity of controlling the biosynthesis of cytokinin, 3 parts of calcium lignin sulfonate, 2 parts of sodium lauryl sulfate, and 45 parts of synthetic hydrous hydroxide.

製剤例2
サイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質70部、リグニンスルホン酸カルシウム3部、ラウリル硫酸ナトリウム2部及び合成含水酸化珪素25部をよく粉砕混合して水和剤を得る。
Formulation Example 2
70 parts of a substance having an activity of controlling cytokinin biosynthesis, 3 parts of calcium lignin sulfonate, 2 parts of sodium lauryl sulfate, and 25 parts of synthetic silicon hydroxide are thoroughly pulverized and mixed to obtain a wettable powder.

製剤例3
サイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質40部、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート3部、CMC(カルボキシメチルセルロース)3部及び水52部を混合し、粒度が5ミクロン以下になるまで湿式粉砕して懸濁剤を得る。
Formulation Example 3
Mix 40 parts of a substance with activity to control the biosynthesis of cytokinin, 3 parts of polyoxyethylene sorbitan monooleate, 3 parts of CMC (carboxymethylcellulose) and 52 parts of water and wet mill until the particle size is 5 microns or less. To obtain a suspension.

実施例1 (サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製(その1):CER1クローニング用シロイヌナズナcDNAファージライブラリーの作成)
シロイヌナズナのWassilewskija系統の種子を70%のエチルアルコールで1分殺菌し、さらに1.5%の次亜塩素酸ナトリウムで10分間殺菌した。これを滅菌水でよく洗った後、GM培地(4.3g Murashige and Skoog's basal salt mixture, 1% sucrose, 10ml of 5% MES−KOH (pH5.7), 0.3%PhytagelTM (SIGMA))で2週間培養後、5gの植物を得た。これを液体窒素中で凍結させた後、乳鉢により物理的に磨砕した。得られた磨砕物に10mlの抽出バッファー(200mM Tris−HCl(pH8.5)、100mM NaCl、10mM EDTA、0.5% SDS、14mM βメルカプトエタノール)と10gのフェノールとの混合液を加えた。Voltex ミキサーで攪拌した後、さらに10mlのクロロホルムを加えて激しく攪拌し、10000回転で20分間遠心分離した。回収された水層にLiClを最終濃度2Mとなるように加え、−80℃で3時間放置した後、解凍し、10000回転で20分間遠心分離し、沈殿を回収した。回収された沈殿を2mlのTE (10mM Tris−HCl(pH 8.0) 1mM EDTA)に溶かした後、0.2mlの3M 酢酸ナトリウム(pH5.2)と5mlのエタノールとを加えて遠心分離し、RNAを沈殿として回収した。さらに回収された沈殿(RNA)から、OligotexTM dT30super(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社)を用いてpolyAが結合したRNAを抽出した。
抽出されたpolyAが結合したRNAからのファージcDNAライブラリーの作製は、ZAP-cDNARSynthesis Kit(Stratagene)を用い、説明書に従って作製した。作製されたファージcDNAライブラリーの力価は500000PFUであった。
Example 1 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and preparation of a vector expressing the polynucleotide (Part 1): Preparation of an Arabidopsis cDNA phage library for CER1 cloning)
The seed of the Arabidopsis Wassilewskija line was sterilized with 70% ethyl alcohol for 1 minute and further sterilized with 1.5% sodium hypochlorite for 10 minutes. After thoroughly washing with sterilized water, GM medium (4.3 g Murashige and Skoog's basal salt mixture, 1% sucrose, 10 ml of 5% MES-KOH (pH 5.7), 0.3% Phytagel (SIGMA)) After 2 weeks of cultivation, 5 g of plant was obtained. This was frozen in liquid nitrogen and then physically ground with a mortar. A mixture of 10 ml of extraction buffer (200 mM Tris-HCl (pH 8.5), 100 mM NaCl, 10 mM EDTA, 0.5% SDS, 14 mM β-mercaptoethanol) and 10 g of phenol was added to the obtained ground product. After stirring with a Voltex mixer, 10 ml of chloroform was further added and stirred vigorously, followed by centrifugation at 10,000 rpm for 20 minutes. LiCl was added to the recovered aqueous layer so as to have a final concentration of 2 M, left at −80 ° C. for 3 hours, thawed, and centrifuged at 10,000 rpm for 20 minutes to recover the precipitate. The recovered precipitate was dissolved in 2 ml of TE (10 mM Tris-HCl (pH 8.0) 1 mM EDTA), 0.2 ml of 3 M sodium acetate (pH 5.2) and 5 ml of ethanol were added and centrifuged. RNA was recovered as a precipitate. Furthermore, RNA with which polyA was bound was extracted from the recovered precipitate (RNA) using Oligotex dT30super (Roche Diagnostics).
A phage cDNA library was prepared from the extracted polyA-bound RNA using a ZAP-cDNAR Synthesis Kit (Stratagene) according to the instructions. The titer of the prepared phage cDNA library was 500000 PFU.

実施例2 (サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製(その1): CRE1のDNAプローブの作製)
実施例1で作製されたファージcDNAライブラリーのファージ液(約1000000PFU)を鋳型として、TAKARA LA TaqTMキット(タカラバイオ株式会社)を用い、配列番号25で示されたDNA及び配列番号26で示されたDNAをプライマーとしてPCR反応を行い、DNAを増幅した。詳細を以下に述べる。
ファージ1000000pfu及びプライマーDNA各々0.2μMにキット説明書に従ってdNTP等の反応組成物を添加することによりPCR反応液を調製した。PCRの条件として、94℃で2分間保温し、94℃で30秒間、55℃で30秒間、68℃で5分間のサイクルを40サイクル繰り返す増幅条件下でPCRを行うことにより、目的のDNA断片の増幅を行った。次に増幅されたDNA断片を鋳型にしてMegaprime DNA-labelling system キット(アマシャムバイオサイエンス株式会社)を用いて32Pでラベルしたプローブを調製した。尚、反応液(25μl)は、増幅されたDNA断片25ngに32PdCTP 2.0 MBqを添加し、キットに指定される反応組成物を添加することにより調製された。ラベル化反応は、37℃10分間で行われた。
Example 2 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and preparation of a vector expressing the polynucleotide (Part 1): Preparation of a DNA probe for CRE1)
Using the TAKARA LA Taq TM kit (Takara Bio Inc.) using the phage solution (about 1000000 PFU) of the phage cDNA library prepared in Example 1 as a template, the DNA represented by SEQ ID NO: 25 and the DNA represented by SEQ ID NO: 26 PCR reaction was performed using the prepared DNA as a primer to amplify the DNA. Details are described below.
A PCR reaction solution was prepared by adding a reaction composition such as dNTP to phage 1000000 pfu and primer DNA 0.2 μM each according to the kit instructions. As a PCR condition, the DNA fragment of interest is obtained by performing PCR under amplification conditions in which a cycle of 94 ° C. for 2 minutes, 94 ° C. for 30 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, and 68 ° C. for 5 minutes is repeated 40 cycles. Was amplified. Next, using the amplified DNA fragment as a template, a probe labeled with 32 P was prepared using a Megaprime DNA-labelling system kit (Amersham Biosciences). The reaction solution (25 μl) was prepared by adding 32 PdCTP 2.0 MBq to 25 ng of the amplified DNA fragment and adding the reaction composition specified in the kit. The labeling reaction was performed at 37 ° C. for 10 minutes.

実施例3 (サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製(その1):CRE1遺伝子を保持するファージcDNAクローンの取得)
実施例2で調製されたプローブを用いたプラークハイブリダイゼーションにより目的とするCRE1遺伝子をクローニングした。詳細を以下に述べる。
実施例1で作製されたファージcDNAライブラリーを用いて、ZAP-cDNARSynthesis Kitの説明書に従い 、プラークを形成させた。形成されたプラークからニトロセルロースフィルター上にDNAを吸着させた後、紫外線処理をすることにより、フィルター上にDNAを固定した。このようにして調製されたフィルターを用いて、6×SSC(0.9M NaCl、0.09Mクエン酸ナトリウム)、5×デンハルト溶液(0.1%(w/v) フィコール400、0.1%(w/v) ポリビニルピロリドン、0.1%BSA)、0.5%(w/v) SDS及び100μg/ml変性サケ精子DNA存在下に、又は100μg/ml変性サケ精子DNAを含むDIG Easy Hyb溶液(ロシュ・ダイアグノスティックス株式会社)中に65℃で保温した後、1×SSC(0.15M NaCl、0.015Mクエン酸ナトリウム)及び0.5%SDS存在下に室温で15分間の保温を2回行い、さらに0.1×SSC(0.015M NaCl、0.0015Mクエン酸ナトリウム)及び0.5%SDS存在下に、68℃で30分間保温することによりハイブリダイズするファージcDNAクローンを得た。
Example 3 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and preparation of a vector expressing the polynucleotide (Part 1): Acquisition of a phage cDNA clone carrying the CRE1 gene)
The target CRE1 gene was cloned by plaque hybridization using the probe prepared in Example 2. Details are described below.
Using the phage cDNA library prepared in Example 1, plaques were formed according to the instructions of the ZAP-cDNAR Synthesis Kit. After adsorbing DNA from the formed plaque on a nitrocellulose filter, the DNA was fixed on the filter by ultraviolet treatment. Using the filter thus prepared, 6 × SSC (0.9 M NaCl, 0.09 M sodium citrate), 5 × Denhardt's solution (0.1% (w / v) Ficoll 400, 0.1% DIG Easy Hyb in the presence of (w / v) polyvinylpyrrolidone, 0.1% BSA), 0.5% (w / v) SDS and 100 μg / ml denatured salmon sperm DNA or 100 μg / ml denatured salmon sperm DNA After incubating in a solution (Roche Diagnostics Inc.) at 65 ° C. for 15 minutes at room temperature in the presence of 1 × SSC (0.15 M NaCl, 0.015 M sodium citrate) and 0.5% SDS. Incubate twice and incubate at 68 ° C for 30 minutes in the presence of 0.1 x SSC (0.015M NaCl, 0.0015M sodium citrate) and 0.5% SDS. The phage cDNA clone which hybridizes was obtained.

実施例4 (サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製(その1):CRE1cDNAのクローニング)
実施例3で得られたファージcDNAクローンのcDNAを鋳型として、配列番号23で示されるDNA及び配列番号24で示されるDNAをプライマーとしてPCR反応を行うことにより、配列番号1で示される塩基配列を有するDNAを増幅した。詳細を以下に述べる。
PCR反応は、Herculase Enhanced DNA Polymerase (東洋紡績株式会社)を用いて、94℃で1分間保温し、94℃で30秒間、55℃で30秒間、72℃で4分間のサイクルを25サイクル繰り返す増幅条件下で行われた。尚、PCR反応液(50μl)は、ファージcDNAクローンのcDNA500ng及びプライマーDNA各々100ngにキット説明書に従ってdNTP等の反応組成物を添加することにより調製された。
このようにして目的のDNA断片の増幅を行った。
Example 4 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and preparation of a vector expressing the polynucleotide (Part 1): Cloning of CRE1 cDNA)
Using the cDNA of the phage cDNA clone obtained in Example 3 as a template, PCR was performed using the DNA represented by SEQ ID NO: 23 and the DNA represented by SEQ ID NO: 24 as primers, whereby the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 was obtained. Amplified DNA was amplified. Details are described below.
The PCR reaction was performed by using Herculase Enhanced DNA Polymerase (Toyobo Co., Ltd.), incubating at 94 ° C. for 1 minute, repeating 25 cycles of 94 ° C. for 30 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 4 minutes. Performed under conditions. The PCR reaction solution (50 μl) was prepared by adding a reaction composition such as dNTP to 500 ng of the cDNA of the phage cDNA clone and 100 ng of each primer DNA according to the kit instructions.
In this way, the target DNA fragment was amplified.

実施例5 (サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製(その1):CRE1発現ベクターの構築)
酵母発現ベクターであるp415CYC1(Munberg et al. Gene:156 119-122(1995)、ATCCライブラリー (No.87382)から入手可能)を制限酵素SmaIで切断した後、T4 DNA Ligaseを用いて、実施例4で得られた配列番号1で示される塩基配列を有するDNAを発現ベクターp415CYC1のCYC1プロモータ配列に結合することにより、酵母において目的タンパク質が発現されるように組み込んだ。挿入されたDNAの配列が正しい向きであり、DNA配列が配列番号1に示された塩基配列であることを自動塩基配列決定装置を用いて確認し、発現プラスミドp415CYC-CRE1を得た。
Example 5 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and preparation of a vector expressing the polynucleotide (Part 1): Construction of CRE1 expression vector)
The yeast expression vector p415CYC1 (available from Munberg et al. Gene: 156 119-122 (1995), ATCC library (No. 87382)) was cleaved with the restriction enzyme SmaI and then used with T4 DNA Ligase. The DNA having the base sequence represented by SEQ ID NO: 1 obtained in Example 4 was ligated to the CYC1 promoter sequence of the expression vector p415CYC1 so that the target protein was expressed in yeast. It was confirmed by using an automatic base sequencer that the inserted DNA sequence was in the correct orientation and the DNA sequence was the base sequence shown in SEQ ID NO: 1, and the expression plasmid p415CYC-CRE1 was obtained.

実施例6 (サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製(その2):AHK3(AAF99730) cDNAのクローニング)
シロイヌナズナのWassilewskija系統の種子を70%のエチルアルコールで1分殺菌し、さらに1.5%の次亜塩素酸ナトリウムで10分間殺菌した。これを滅菌水でよく洗った後、GM培地(4.3g Murashige and Skoog's basal salt mixture, 1% sucrose, 10ml of 5% MES−KOH (pH5.7), 0.3%PhytagelTM (SIGMA))で2週間培養することにより、5gの植物を得た。これを液体窒素中で凍結させた後、乳鉢により物理的に磨砕した。得られた磨砕物に10mlの抽出バッファー(200mM Tris−HCl(pH8.5)、100mM NaCl、10mM EDTA、0.5% SDS、14mM βメルカプトエタノール)と10gのフェノールとの混合液を加えた。Voltexミキサーで攪拌した後、さらに10mlのクロロホルムを加えて激しく攪拌し、10000回転で20分間遠心分離した。回収された水層にLiClを最終濃度2Mとなるように加え、−80℃で3時間放置した後、解凍し、10000回転で20分間遠心分離し、沈殿を回収した。回収された沈殿を2mlのTE (10mM Tris−HCl(pH8.0) 1mM EDTA)に溶かした後、0.2mlの3M 酢酸ナトリウム(pH5.2)と5mlのエタノールとを加えて遠心分離し、RNAを沈殿として回収した。さらに回収された沈殿(RNA) 40 μgから、30unitのFPLCpureTM DnaseI(アマシャムバイオサイエンス株式会社)と60unitのSuperace(Ambion)を加えることにより、混在するゲノムDNAを除去した後、これをフェノール/クロロホルム処理、及びエタノール処理により精製した。次に、精製されたRNAを鋳型として、かつoligo(dT)12-18 (アマシャムバイオサイエンス株式会社)をプライマーとして用いたRT−PCR反応を行った。RT−PCR反応は、SuperScript II Rnase H- Reverse Transcriptase(インビトロジェン株式会社)を用いて、42℃で40分間行われた。尚、RT−PCR反応液は、SuperScript II Rnase H- Reverse Transcriptase の説明書に指定される方法に従い調製された。
このようにして目的とするcDNAを増幅した。
増幅されたcDNAを鋳型として、配列番号27に示されるDNA及び配列番号28に示されるDNAをプライマーとして用いたPCR反応を行い、配列番号5で示される塩基配列を有するDNAを増幅した。PCR反応は、Herculase Enhanced DNA Polymerase (東洋紡績株式会社)を用いて、94℃で1分間保温し、94℃で30秒間、55℃で30秒間、72℃で4分間のサイクルを41サイクル繰り返す増幅条件下で行われた。尚、PCR反応液(50μl)は、鋳型DNA500ng、プライマーDNA各々100ngにキット説明書に従ってdNTP等の反応組成物を添加することにより調製された。
このようにして目的のDNA断片の増幅を行った。
Example 6 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and preparation of a vector expressing the polynucleotide (Part 2): Cloning of AHK3 (AAF99730) cDNA)
The seed of the Arabidopsis Wassilewskija line was sterilized with 70% ethyl alcohol for 1 minute and further sterilized with 1.5% sodium hypochlorite for 10 minutes. After thoroughly washing with sterilized water, GM medium (4.3 g Murashige and Skoog's basal salt mixture, 1% sucrose, 10 ml of 5% MES-KOH (pH 5.7), 0.3% Phytagel (SIGMA)) Was cultured for 2 weeks to obtain 5 g of a plant. This was frozen in liquid nitrogen and then physically ground with a mortar. A mixture of 10 ml of extraction buffer (200 mM Tris-HCl (pH 8.5), 100 mM NaCl, 10 mM EDTA, 0.5% SDS, 14 mM β-mercaptoethanol) and 10 g of phenol was added to the obtained ground product. After stirring with a Voltex mixer, 10 ml of chloroform was further added and stirred vigorously, followed by centrifugation at 10,000 rpm for 20 minutes. LiCl was added to the recovered aqueous layer so as to have a final concentration of 2 M, left at −80 ° C. for 3 hours, thawed, and centrifuged at 10,000 rpm for 20 minutes to recover the precipitate. The collected precipitate was dissolved in 2 ml of TE (10 mM Tris-HCl (pH 8.0) 1 mM EDTA), and then 0.2 ml of 3 M sodium acetate (pH 5.2) and 5 ml of ethanol were added and centrifuged. RNA was collected as a precipitate. Further, from 40 μg of the collected precipitate (RNA), 30 units of FPLCpure DnaseI (Amersham Biosciences) and 60 units of Superace (Ambion) were added to remove the mixed genomic DNA, which was then added with phenol / chloroform. Purification by treatment and ethanol treatment. Next, RT-PCR reaction was performed using the purified RNA as a template and oligo (dT) 12-18 (Amersham Biosciences) as a primer. The RT-PCR reaction was performed at 42 ° C. for 40 minutes using SuperScript II Rnase H-Reverse Transcriptase (Invitrogen Corporation). The RT-PCR reaction solution was prepared according to the method specified in the SuperScript II Rnase H-Reverse Transcriptase manual.
In this way, the target cDNA was amplified.
A PCR reaction was performed using the amplified cDNA as a template and the DNA shown in SEQ ID NO: 27 and the DNA shown in SEQ ID NO: 28 as primers to amplify the DNA having the base sequence shown in SEQ ID NO: 5. The PCR reaction was carried out using Herculase Enhanced DNA Polymerase (Toyobo Co., Ltd.) for 1 minute at 94 ° C, followed by 41 cycles of 94 ° C for 30 seconds, 55 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 4 minutes. Performed under conditions. A PCR reaction solution (50 μl) was prepared by adding a reaction composition such as dNTP to 500 ng of template DNA and 100 ng of each of primer DNA according to the kit instructions.
In this way, the target DNA fragment was amplified.

実施例7 (サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製(その2):pHM-1の構築)
p415CYC1(Munberg et al. Gene:156 119-122(1995) 、ATCCライブラリー (No.87382)から入手可能)を制限酵素SpeI及びBamHIで消化した後、T4 DNA Ligaseを用いて、配列番号29及び30で示される合成DNA断片(リンカー)を挿入し、さらにp415CYC1に新たに制限酵素サイトSacII、ApaI、NheIを付加することにより、pHM-1を構築した。
Example 7 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and preparation of a vector expressing the polynucleotide (part 2): construction of pHM-1)
p415CYC1 (Munberg et al. Gene: 156 119-122 (1995), available from ATCC library (No. 87382)) was digested with restriction enzymes SpeI and BamHI, and then T4 DNA Ligase was used to obtain SEQ ID NO: 29 and PHM-1 was constructed by inserting the synthetic DNA fragment (linker) shown by 30 and adding restriction enzyme sites SacII, ApaI and NheI to p415CYC1.

実施例8 (サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製(その2):AHK3発現ベクターの構築)
実施例7で構築されたpHM-1を、制限酵素SalI及びSacIIを用いて切断した後、T4 DNA Ligaseを用いて、配列番号5で示される塩基配列を有するDNAを発現ベクターpHM-1のCYC1プロモーター配列に結合することにより、酵母において目的タンパク質が発現されるように組み込んだ。挿入されたDNAの塩基配列の配列及び向きが正しいことを自動塩基配列決定装置を用いて確認し、発現プラスミドp415CYC-AHK3を得た。
Example 8 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and preparation of a vector expressing the polynucleotide (Part 2): Construction of AHK3 expression vector)
After the pHM-1 constructed in Example 7 was cleaved with restriction enzymes SalI and SacII, a DNA having the base sequence shown in SEQ ID NO: 5 was converted to CYC1 of the expression vector pHM-1 using T4 DNA Ligase. By binding to a promoter sequence, it was incorporated so that the target protein was expressed in yeast. It was confirmed using an automatic base sequencer that the sequence and orientation of the inserted DNA were correct, and an expression plasmid p415CYC-AHK3 was obtained.

実施例9 (サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製(その2):AHK2(BAB09274)cDNAのクローニング)
実施例6で調製されたDNA断片(全RNAより逆転写によって調整したcDNA)を鋳型として、配列番号31で示されるDNA及び配列番号32で示されるDNAをプライマーとして用いたPCR反応を行い、配列番号3で示される塩基配列を有するDNAを増幅した。PCR反応は、TAKARA Pfu Turbo denature(タカラバイオ株式会社)を用いて、94℃で1分間保温し、94℃で30秒間、55℃で30秒間、72℃で4分間のサイクルを30サイクル繰り返す増幅条件下で行われた。尚、PCR反応液(50μl)は、鋳型DNA500ng及びプライマーDNA各々50ngに、説明書に従ってdNTP等の反応組成物を添加することにより調製された。
このようにして目的のDNA断片の増幅を行った。
Example 9 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and preparation of a vector expressing the polynucleotide (Part 2): Cloning of AHK2 (BAB09274) cDNA)
Using the DNA fragment prepared in Example 6 (cDNA prepared by reverse transcription from total RNA) as a template, a PCR reaction was performed using the DNA represented by SEQ ID NO: 31 and the DNA represented by SEQ ID NO: 32 as primers, A DNA having the base sequence indicated by No. 3 was amplified. The PCR reaction was carried out using TAKARA Pfu Turbo denature (TAKARA BIO INC.) For 1 minute at 94 ° C., followed by 30 cycles of 94 ° C. for 30 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 4 minutes. Performed under conditions. A PCR reaction solution (50 μl) was prepared by adding a reaction composition such as dNTP to 500 ng of template DNA and 50 ng of primer DNA according to the instructions.
In this way, the target DNA fragment was amplified.

実施例10 (サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製(その2):AHK2(BAB09274)Δ cDNAのクローニング)
実施例6で調製されたDNA断片(全RNAより逆転写によって調整したcDNA)を鋳型として、配列番号33で示されるDNA及び配列番号34で示されるDNAをプライマーとして用いたPCR反応を行い、配列番号3で示される塩基配列のうち、塩基番号586〜3531で示される塩基配列の5’末端にATGを付加した塩基配列を有するDNAを増幅した。PCR反応は、TAKARA Pfu Turbo denature(タカラバイオ株式会社)を用いて、94℃で1分間保温し、94℃で30秒間、55℃で30秒間、72℃で4分間のサイクルを30サイクル繰り返す増幅条件下で行われた。尚、PCR反応液(50μl)は、鋳型DNA500ng及びプライマーDNA各々50ngに、説明書に従ってdNTP等の反応組成物を添加することにより調製された。
このようにして目的のDNA断片の増幅を行った。
Example 10 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and preparation of a vector expressing the polynucleotide (Part 2): Cloning of AHK2 (BAB09274) Δ cDNA)
Using the DNA fragment prepared in Example 6 (cDNA prepared by reverse transcription from total RNA) as a template, a PCR reaction was performed using the DNA represented by SEQ ID NO: 33 and the DNA represented by SEQ ID NO: 34 as primers, Of the base sequence represented by No. 3, a DNA having a base sequence obtained by adding ATG to the 5 ′ end of the base sequence represented by base numbers 586 to 3531 was amplified. The PCR reaction was carried out using TAKARA Pfu Turbo denature (TAKARA BIO INC.) For 1 minute at 94 ° C., followed by 30 cycles of 94 ° C. for 30 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 4 minutes. Performed under conditions. A PCR reaction solution (50 μl) was prepared by adding a reaction composition such as dNTP to 500 ng of template DNA and 50 ng of primer DNA according to the instructions.
In this way, the target DNA fragment was amplified.

実施例11 (サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製(その2):AHK2及びAHK2Δ発現ベクターの構築)
実施例7で構築されたpHM-1を制限酵素SacII及びNheIを用いて切断した後、実施例9及び実施例10で得られたDNA断片をT4 DNA Ligaseを用いてpHM-1のCYC1プロモータ配列に結合することにより、酵母において目的タンパク質が発現されるように組み込んだ。挿入されたDNAの塩基配列の配列及び向きが正しいことを自動塩基配列決定装置を用いて確認し、発現プラスミドp415CYC-AHK2及びp415CYC-AHK2Δを得た。
Example 11 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin receptor and preparation of a vector expressing the polynucleotide (Part 2): Construction of AHK2 and AHK2Δ expression vectors)
After cleaving pHM-1 constructed in Example 7 with restriction enzymes SacII and NheI, the DNA fragments obtained in Example 9 and Example 10 were subjected to CYC1 promoter sequence of pHM-1 using T4 DNA Ligase. The target protein was incorporated so as to be expressed in yeast. It was confirmed by using an automatic base sequencer that the base sequence and orientation of the inserted DNA were correct, and expression plasmids p415CYC-AHK2 and p415CYC-AHK2Δ were obtained.

参考例1 (形質転換細胞TM182-CRE1、TM182-AHK2、TM182-AHK2Δ及びTM182-AHK3の作製)
得られた発現プラスミドp415CYC-CRE1(実施例5)、p415CYC-AHK2(実施例11)、p415CYC-AHK2Δ(実施例11)及びp415CYC-AHK3(実施例8)をそれぞれ用いて、Sln1遺伝子欠損株であるTM182(sln1Δ)(Maeda T et al. Nature:369 242-245(1994))を形質転換した。形質転換は、Polyethylene glycol/lithium acetate (PEG/LiAc)-mediated transformation 法を用い、日本ベクトン・ディッキンソン株式会社クロンテックカンパニーのMatchmaker Two-Hybrid System 3 User Manual 22ページに記載される VII.Library Transformation & Screening Protocolsに従って行った。得られる形質転換細胞では、ロイシンの栄養要求性が消失することを利用し、DOLU+Gal培地で生育する形質転換酵母を選択し、形質転換細胞TM182-CRE1、TM182-AHK2、TM182-AHK2Δ及びTM182-AHK3を作製した。
Reference Example 1 (Preparation of transformed cells TM182-CRE1, TM182-AHK2, TM182-AHK2Δ and TM182-AHK3)
Using the resulting expression plasmids p415CYC-CRE1 (Example 5), p415CYC-AHK2 (Example 11), p415CYC-AHK2Δ (Example 11) and p415CYC-AHK3 (Example 8), A TM182 (sln1Δ) (Maeda T et al. Nature: 369 242-245 (1994)) was transformed. Transformation is performed using the polyethylene glycol / lithium acetate (PEG / LiAc) -mediated transformation method, which is described on page 22 of Matchmaker Two-Hybrid System 3 User Manual of Clontech Company, Nippon Becton Dickinson Co., Ltd. VII. Library Transformation & Screening Performed according to Protocols. In the resulting transformed cells, the transformed yeast TM182-CRE1, TM182-AHK2, TM182-AHK2Δ and TM182 are selected by selecting transformed yeasts that grow on DOLU + Gal medium, taking advantage of the loss of leucine auxotrophy. -Made AHK3.

参考例2 (形質転換細胞TM182-CRE1、TM182-AHK2、TM182-AHK2Δ及びTM182-AHK3のサイトカイニン応答(その1))
参考例1で作製された形質転換細胞TM182-CRE1、TM182-AHK2、TM182-AHK2Δ及びTM182-AHK3の培養液10μl(酵母約800個体)を、濃度10μMのtrans-zeatinを添加したDOLU+Glu寒天培地上にスポットして、30℃で30時間培養を行った。培養終了後、当該形質転換細胞の生育状態を観察し、デジタルカメラにて写真を撮影した。
その結果、TM182-CRE1、TM182-AHK2、TM182-AHK2Δ及びTM182-AHK3のいずれの形質転換細胞も、trans-zeatinを添加したDOLU+Glu寒天培地の場合には、trans-zeatinを添加しないDOLU+Glu寒天培地の場合に比べて高い増殖度を示した。このことから、形質転換細胞がサイトカイニンに対して応答し、DOLU+Glu寒天培地での生育が可能であることを示している。また、形質転換細胞が、trans-zeatin存在の有無に関わらずDOLU+Gal培地で生育可能であることも確認した。
Reference Example 2 (Cytokinin response of transformed cells TM182-CRE1, TM182-AHK2, TM182-AHK2Δ and TM182-AHK3 (Part 1))
10 μl of a culture solution of transformed cells TM182-CRE1, TM182-AHK2, TM182-AHK2Δ and TM182-AHK3 prepared in Reference Example 1 (approximately 800 individuals of yeast) and DOLU + Glu agar supplemented with 10 μM of trans-zeatin It was spotted on the medium and cultured at 30 ° C. for 30 hours. After completion of the culture, the growth state of the transformed cells was observed, and photographs were taken with a digital camera.
As a result, TM182-CRE1, TM182-AHK2, TM182-AHK2Δ and TM182-AHK3 are all transformed cells in the case of DOLU + Glu agar medium supplemented with trans-zeatin. The degree of growth was higher than that in the case of Glu agar medium. This indicates that transformed cells respond to cytokinin and can grow on DOLU + Glu agar. It was also confirmed that the transformed cells can grow on DOLU + Gal medium regardless of the presence or absence of trans-zeatin.

参考例3 (形質転換細胞TM182-CRE1、TM182-AHK2Δ及びTM182-AHK2のサイトカイニン応答(その2))
参考例1で得られた形質転換細胞TM182-CRE1、TM182-AHK2Δ及びTM182-AHK2形質転換細胞の培養液を種々の濃度(1nM、10nM、100nM、1μM、10μM、100μM)のサイトカイニンを含むDOLU+Glu寒天培地上にスポットして、30℃で30時間培養を行った。培養終了後、生育状態を観察し、デジタルカメラにて写真を撮影した。表1に、各形質転換細胞が生育可能であったtrans-zeatin及びcis-zeatin の最低濃度を示した。
Reference Example 3 (Cytokinin response of transformed cells TM182-CRE1, TM182-AHK2Δ and TM182-AHK2 (2))
The culture solution of the transformed cells TM182-CRE1, TM182-AHK2Δ and TM182-AHK2 transformed cells obtained in Reference Example 1 contains DOLU + containing cytokinin at various concentrations (1 nM, 10 nM, 100 nM, 1 μM, 10 μM, 100 μM). It was spotted on a Glu agar medium and cultured at 30 ° C. for 30 hours. After completion of the culture, the growth state was observed, and photographs were taken with a digital camera. Table 1 shows the minimum concentrations of trans-zeatin and cis-zeatin at which each transformed cell was able to grow.

Figure 2005130854
Figure 2005130854

参考例4 (サイトカイニン受容体に対するアゴニスト活性を有する物質の探索方法(その1))
参考例1で得られた形質転換細胞TM182-AHK2、TM182-AHK2Δ及びTM182-AHK3をDOLU+Gal培地200mlに植菌し、30℃で36時間前培養を行い、この培養液をDOLU+Glu培地でOD600=0.100に希釈し、さらにそれをDOLU+Glu培地で200分の1に希釈したものを、希釈前培養液とした。
96穴プレートの各ウエルに、濃度10mMに調製した被験物質(Abscisic acidまたは6-Benzyl aminopurine)のジメチルスルホキシド(以下、DMSOと記す。)溶液をDOLU+Glu培地にて100倍に希釈した溶液(100μM)を20μl添加したアッセイプレートを準備した。同時に、DMSO 20μlをDOLU+Glu培地にて100倍に希釈した溶液が20μl入れられたアッセイプレートを対照区として準備した。
上記の希釈前培養液を200μlずつ両アッセイプレートの各ウエルに添加し、30℃で24時間培養した後、プレートリーダーを用いて各ウエルの濁度を測定した。当該濁度と対照区における濁度とを比較することにより、被験物質のサイトカイニン受容体に対するアゴニスト活性を検定した。表2に、各被験物質を添加した各形質転換細胞培養液のOD620の吸光度を示した。6-Benzyl aminopurineを添加した試験区における濁度が対照区における濁度に比べて高い値を示したことから、6-Benzyl aminopurineを、サイトカイニン受容体に対するアゴニスト活性物質として選抜した。
Reference Example 4 (Method for Searching for Substance having Agonist Activity for Cytokinin Receptor (Part 1))
The transformed cells TM182-AHK2, TM182-AHK2Δ and TM182-AHK3 obtained in Reference Example 1 were inoculated into 200 ml of DOLU + Gal medium, pre-cultured at 30 ° C. for 36 hours, and this culture solution was OD600 in DOLU + Glu medium. = 0.100 and further diluted 1: 200 with DOLU + Glu medium was used as the pre-dilution culture solution.
In each well of a 96-well plate, a test substance (Abscisic acid or 6-Benzyl aminopurine) dimethyl sulfoxide (hereinafter referred to as DMSO) solution prepared to a concentration of 10 mM is diluted 100-fold with DOLU + Glu medium. An assay plate to which 20 μl of 100 μM) was added was prepared. At the same time, an assay plate containing 20 μl of a solution obtained by diluting 20 μl of DMSO 100 times with DOLU + Glu medium was prepared as a control.
200 μl of the above pre-dilution culture solution was added to each well of both assay plates and cultured at 30 ° C. for 24 hours, and then the turbidity of each well was measured using a plate reader. By comparing the turbidity with the turbidity in the control group, the agonist activity of the test substance against the cytokinin receptor was assayed. Table 2 shows the absorbance of OD620 of each transformed cell culture solution to which each test substance was added. Since the turbidity in the test group to which 6-Benzyl aminopurine was added was higher than the turbidity in the control group, 6-Benzyl aminopurine was selected as an agonist active substance for the cytokinin receptor.

Figure 2005130854
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参考例5 (サイトカイニン受容体に対するアゴニスト活性物質の探索方法(その2))
参考例1で得られた形質転換細胞TM182-AHK2、TM182-AHK2Δ及びTM182-AHK3 をDOLU+Gal培地200mlに植菌し、30℃で30時間前培養を行う。実施例10で選抜されたサイトカイニン受容体に対するアゴニスト活性物質の供試濃度が10nMから100μMとなるように種々変化させて添加したDOLU+Glu寒天培地に、前培養した形質転換細胞(TM182-AHK2、TM182-AHK2Δ及びTM182-AHK3)10μlをスポットして30℃で30時間培養する。培養終了後、形質転換細胞(TM182-AHK2、TM182-AHK2Δ及びTM182-AHK3)の増殖状態が観察される最低供試濃度から当該供試物質のサイトカイニン受容体に対するアゴニスト活性の強度を検定・確認する。
Reference Example 5 (Method for Searching Agonist Active Substance for Cytokinin Receptor (Part 2))
The transformed cells TM182-AHK2, TM182-AHK2Δ and TM182-AHK3 obtained in Reference Example 1 are inoculated into 200 ml of DOLU + Gal medium and pre-cultured at 30 ° C. for 30 hours. Transformed cells (TM182-AHK2, pre-cultured in DOLU + Glu agar medium added with various changes so that the test concentration of agonist active substance for cytokinin receptor selected in Example 10 was changed from 10 nM to 100 μM. 10 μl of TM182-AHK2Δ and TM182-AHK3) are spotted and cultured at 30 ° C. for 30 hours. After completion of the culture, test and confirm the strength of agonist activity against the cytokinin receptor of the test substance from the lowest test concentration at which the growth state of the transformed cells (TM182-AHK2, TM182-AHK2Δ and TM182-AHK3) is observed .

実施例12 (サイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製:AtIPT4 cDNAのクローニング)
シロイヌナズナのWassilewskija系統の種子を70%のエチルアルコールで1分殺菌し、さらに1.5%の次亜塩素酸ナトリウムで10分間殺菌した。これを滅菌水でよく洗った後、GM培地(4.3g Murashige and Skoog's basal salt mixture, 1% sucrose, 10ml of 5% MES−KOH (pH5.7), 0.3%PhytagelTM (SIGMA))で20日間培養することにより、5gの植物を得た。これを液体窒素中で凍結させた後、1.5ml容チューブ内で物理的に磨砕した。得られた磨砕物に100μlの2×CTAB (2% (w/v) Cetyl trimethyl ammonium bromide( 以下、CTABと記す。)、0.1M Tris−HCl(pH8.0)、1.4M NaCl、1% (w/v) PVP)を加えた。60℃で30分間放置した後、100μlのクロロホルム/イソアミルアルコール溶液(クロロホルム:イソアミルアルコール=24:1)を加え、Voltexミキサーで攪拌した。その後、20℃、15000回転で20分間遠心分離した。遠心分離後の上層75μlを、あらかじめイソアミルアルコール75μlが入れられた0.6ml容チューブに移し、25℃で20分間放置した。その後20℃、15000回転で20分間遠心分離することにより、沈殿を回収した。回収された沈殿に300μlの70%エタノールを加え、Voltexミキサーで攪拌した。その後、4℃、15000回転で15分間遠心分離することにより、沈殿を回収した。回収された沈殿を37℃で5分間放置した後、T10E0.2(10mM Tris−HCl(pH8.0)、0.2mM EDTA(pH8.0))30μlを加えて沈殿を溶解させてゲノムDNA溶液を得た。
次に、得られたゲノムDNAを鋳型として、配列番号35で示されるDNA及び配列番号36で示されるDNAをプライマーとして用いたPCR反応を行うことにより、配列番号11で示される塩基配列を有するDNAを増幅した。PCR反応は、Herculase Enhanced DNA Polymerase (東洋紡績株式会社)を用いて、94℃で1分間保温し、94℃で30秒間、50℃で30秒間、72℃で60秒間のサイクルを40サイクル繰り返し、最後に72℃で1分間保温する増幅条件下で行われた。尚、PCR反応液(50μl)は、鋳型DNA100ng、プライマーDNA各々100ngに、キット説明書に従ってdNTP等の反応組成物を添加することにより調製された。
このようにして目的のDNA断片の増幅を行った。
Example 12 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthesis enzyme and preparation of a vector expressing the polynucleotide: cloning of AtIPT4 cDNA)
The seed of the Arabidopsis Wassilewskija line was sterilized with 70% ethyl alcohol for 1 minute and further sterilized with 1.5% sodium hypochlorite for 10 minutes. After washing this well with sterilized water, GM medium (4.3 g Murashige and Skoog's basal salt mixture, 1% sucrose, 10 ml of 5% MES-KOH (pH 5.7), 0.3% Phytagel (SIGMA)) Was cultured for 20 days to obtain 5 g of a plant. This was frozen in liquid nitrogen and then physically ground in a 1.5 ml tube. 100 μl of 2 × CTAB (2% (w / v) Cetyl trimethyl ammonium bromide (hereinafter referred to as CTAB)), 0.1 M Tris-HCl (pH 8.0), 1.4 M NaCl, % (W / v) PVP). After standing at 60 ° C. for 30 minutes, 100 μl of a chloroform / isoamyl alcohol solution (chloroform: isoamyl alcohol = 24: 1) was added and stirred with a Voltex mixer. Then, it centrifuged at 20 degreeC and 15000 rotation for 20 minutes. 75 μl of the upper layer after centrifugation was transferred to a 0.6 ml tube in which 75 μl of isoamyl alcohol had been put in advance, and left at 25 ° C. for 20 minutes. Thereafter, the precipitate was recovered by centrifugation at 15,000 rpm for 20 minutes at 20 ° C. 300 μl of 70% ethanol was added to the collected precipitate and stirred with a Voltex mixer. Thereafter, the precipitate was recovered by centrifuging at 4 ° C. and 15000 rpm for 15 minutes. The collected precipitate was allowed to stand at 37 ° C. for 5 minutes, and 30 μl of T10E0.2 (10 mM Tris-HCl (pH 8.0), 0.2 mM EDTA (pH 8.0)) was added to dissolve the precipitate to obtain a genomic DNA solution. Got.
Next, a DNA having the base sequence represented by SEQ ID NO: 11 is obtained by performing a PCR reaction using the obtained genomic DNA as a template and the DNA represented by SEQ ID NO: 35 and the DNA represented by SEQ ID NO: 36 as primers. Was amplified. The PCR reaction was carried out using Herculase Enhanced DNA Polymerase (Toyobo Co., Ltd.), kept at 94 ° C. for 1 minute, repeated for 40 cycles of 94 ° C. for 30 seconds, 50 ° C. for 30 seconds, 72 ° C. for 60 seconds, Finally, it was carried out under amplification conditions of incubation at 72 ° C. for 1 minute. The PCR reaction solution (50 μl) was prepared by adding a reaction composition such as dNTP to 100 ng of template DNA and 100 ng of each of the primer DNA according to the kit instructions.
In this way, the target DNA fragment was amplified.

実施例13 (サイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製:AtIPT4発現ベクターの構築)
酵母発現ベクターであるp423ADH(Munberg et al. Gene:156 119-122(1995)、ATCCライブラリー (No.87371)から入手可能)を制限酵素SmaIで切断した後、T4 DNA Ligaseを用いて、実施例12で得られた配列番号11で示される塩基配列を有するDNAを発現ベクターp423ADHのADHプロモータ配列に結合することにより、酵母において目的タンパク質が発現されるように組み込んだ。挿入されたDNAの配列が正しい向きであり、DNA配列が配列番号11に示された塩基配列であることを自動塩基配列決定装置を用いて確認し、発現プラスミドp423ADH-IPT4を得た。
同様に、酵母発現ベクターであるp423CYC1(Munberg et al. Gene:156 119-122(1995)、ATCCライブラリー (No.87379)から入手可能)を制限酵素SmaIで切断した後、T4 DNA Ligaseを用いて、実施例12で得られた配列番号11で示される塩基配列を有するDNAを発現ベクターp423CYC1のCYC1プロモータ配列に結合することにより、酵母において目的タンパク質が発現されるように組み込んだ。挿入されたDNAの配列が正しい向きであり、DNA配列が配列番号11に示された塩基配列であることを自動塩基配列決定装置を用いて確認し、発現プラスミドp423CYC1-IPT4を得た。
Example 13 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme and preparation of a vector expressing the polynucleotide: Construction of an AtIPT4 expression vector)
The yeast expression vector p423ADH (Munberg et al. Gene: 156 119-122 (1995), available from ATCC library (No. 87371)) was cleaved with the restriction enzyme SmaI and then used with T4 DNA Ligase. The DNA having the base sequence represented by SEQ ID NO: 11 obtained in Example 12 was ligated to the ADH promoter sequence of the expression vector p423ADH so that the target protein was expressed in yeast. It was confirmed by using an automatic base sequencer that the inserted DNA sequence was in the correct orientation and the DNA sequence was the base sequence shown in SEQ ID NO: 11, and expression plasmid p423ADH-IPT4 was obtained.
Similarly, a yeast expression vector p423CYC1 (available from Munberg et al. Gene: 156 119-122 (1995), ATCC library (No. 87379)) was cleaved with the restriction enzyme SmaI, and then T4 DNA Ligase was used. Then, the DNA having the base sequence represented by SEQ ID NO: 11 obtained in Example 12 was linked to the CYC1 promoter sequence of the expression vector p423CYC1 so that the target protein was expressed in yeast. The inserted DNA sequence was in the correct orientation and the DNA sequence was confirmed to be the base sequence shown in SEQ ID NO: 11 using an automatic base sequencer to obtain an expression plasmid p423CYC1-IPT4.

実施例14 (サイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製:AtIPT5 cDNAのクローニング)
実施例12と同様にシロイヌナズナのWassilewskija系統の植物体から得られたゲノムDNAを鋳型として、配列番号37で示されるDNA及び配列番号38で示されるDNAをプライマーとして用いたPCR反応を行うことにより、配列番号13で示される塩基配列を有するDNAを増幅した。PCR反応は、Herculase Enhanced DNA Polymerase (東洋紡績株式会社)を用いて、94℃で1分間保温し、94℃で30秒間、55℃で30秒間、72℃で90秒間のサイクルを35サイクル繰り返し、最後に72℃で1分間保温する増幅条件下で行われた。尚、PCR反応液(50μl)は、鋳型DNA100ng及びプライマーDNA各々100ngに、キット説明書に従ってdNTP等の反応組成物を添加することにより調製された。
このようにして目的のDNA断片の増幅を行った。
Example 14 (Preparation of polynucleotide having base sequence encoding amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme and preparation of vector expressing the polynucleotide: cloning of AtIPT5 cDNA)
In the same manner as in Example 12, a genomic DNA obtained from a plant of the Wassilewskija strain of Arabidopsis thaliana was used as a template to perform a PCR reaction using the DNA represented by SEQ ID NO: 37 and the DNA represented by SEQ ID NO: 38 as primers, A DNA having the base sequence represented by SEQ ID NO: 13 was amplified. The PCR reaction was carried out using Herculase Enhanced DNA Polymerase (Toyobo Co., Ltd.), kept at 94 ° C. for 1 minute, repeated at 35 ° C. for 30 seconds, 55 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 90 seconds, Finally, it was carried out under amplification conditions of incubation at 72 ° C. for 1 minute. A PCR reaction solution (50 μl) was prepared by adding a reaction composition such as dNTP to 100 ng of template DNA and 100 ng of primer DNA according to the kit instructions.
In this way, the target DNA fragment was amplified.

実施例15 (サイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドの調製及び当該ポリヌクレオチドを発現するベクターの調製:AtIPT5発現ベクターの構築)
酵母発現ベクターであるp423ADH(Munberg et al. Gene:156 119-122(1995)、ATCCライブラリー (No.87371)から入手可能)を制限酵素SmaIで切断した後、T4 DNA Ligaseを用いて、実施例14で得られた配列番号13で示される塩基配列を有するDNAを発現ベクターp423ADHのADHプロモータ配列に結合することにより、酵母において目的タンパク質が発現されるように組み込んだ。挿入されたDNAの配列が正しい向きであり、DNA配列が配列番号13に示された塩基配列であることを自動塩基配列決定装置を用いて確認し、発現プラスミドp423ADH-IPT5を得た。
同様に、酵母発現ベクターであるp423CYC1(Munberg et al. Gene:156 119-122(1995)、ATCCライブラリー (No.87379)から入手可能)を制限酵素SmaIで切断した後、T4 DNA Ligaseを用いて、実施例14で得られた配列番号13で示される塩基配列を有するDNAを発現ベクターp423CYC1のCYC1プロモータ配列に結合することにより、酵母において目的タンパク質が発現されるように組み込んだ。挿入されたDNAの配列が正しい向きであり、DNA配列が配列番号13に示された塩基配列であることを自動塩基配列決定装置を用いて確認し、発現プラスミドp423CYC1-IPT5を得た。
Example 15 (Preparation of a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of cytokinin biosynthetic enzyme and preparation of a vector expressing the polynucleotide: Construction of an AtIPT5 expression vector)
The yeast expression vector p423ADH (Munberg et al. Gene: 156 119-122 (1995), available from ATCC library (No. 87371)) was cleaved with the restriction enzyme SmaI and then used with T4 DNA Ligase. The DNA having the base sequence represented by SEQ ID NO: 13 obtained in Example 14 was ligated to the ADH promoter sequence of the expression vector p423ADH so that the target protein was expressed in yeast. The inserted DNA sequence was in the correct orientation and the DNA sequence was confirmed to be the base sequence shown in SEQ ID NO: 13 using an automatic base sequencer to obtain the expression plasmid p423ADH-IPT5.
Similarly, a yeast expression vector p423CYC1 (available from Munberg et al. Gene: 156 119-122 (1995), ATCC library (No. 87379)) was cleaved with the restriction enzyme SmaI, and then T4 DNA Ligase was used. Then, the DNA having the base sequence represented by SEQ ID NO: 13 obtained in Example 14 was linked to the CYC1 promoter sequence of the expression vector p423CYC1 so that the target protein was expressed in yeast. The inserted DNA sequence was in the correct orientation and the DNA sequence was confirmed to be the base sequence shown in SEQ ID NO: 13 using an automatic base sequencer to obtain the expression plasmid p423CYC1-IPT5.

実施例16 (本発明形質転換細胞の作製:形質転換細胞TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182- CYC1-ADHIPT4、TM182- CYC1-CYC1IPT5、TM182- CYC1-ADHIPT5、TM182-CRE1-CYC1IPT4、TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-CRE1-CYC1IPT5、TM182-CRE1-ADHIPT5、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5の作製)
市販のp415CYC1、実施例5で得られたp415CYC-CRE1、実施例11で得られたp415CYC-AHK2の3種類の発現プラスミドのいずれか1つと、実施例13で得られたp423ADH-IPT4、p423CYC1-IPT4、実施例15で得られたp423ADH-IPT5、p423CYC1-IPT5の4種類の発現プラスミドのいずれか1つとの計2つの発現プラスミドを同時に用いて、Sln1遺伝子欠損株であるTM182(sln1Δ)(Maeda T et al. Nature:369 242-245(1994))を形質転換した。形質転換は、Polyethylene glycol/lithium acetate (PEG/LiAc)-mediated transformation 法を用い、日本ベクトン・ディッキンソン株式会社クロンテックカンパニーのMatchmaker Two-Hybrid System 3 User Manual 22ページに記載される VII.Library Transformation & Screening Protocolsに従って行った。得られる形質転換細胞では、ロイシンの栄養要求性とヒスチジンの栄養要求性が消失することを利用し、DOHLU+Gal培地で生育する形質転換酵母を選択し、形質転換細胞TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182- CYC1-ADHIPT4、TM182- CYC1-CYC1IPT5、TM182- CYC1-ADHIPT5、TM182-CRE1-CYC1IPT4、TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-CRE1-CYC1IPT5、TM182-CRE1-ADHIPT5、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5を作製した。
Example 16 (Preparation of transformed cells of the present invention: transformed cells TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182-CYC1-ADHIPT4, TM182-CYC1-CYC1IPT5, TM182-CYC1-ADHIPT5, TM182-CRE1-CYC1IPT4, TM182-CRE1-ADHIPT4 , TM182-CRE1-CYC1IPT5, TM182-CRE1-ADHIPT5, TM182-AHK2-CYC1IPT4, TM182-AHK2-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5)
Commercially available p415CYC1, p415CYC-CRE1 obtained in Example 5, p415CYC-AHK2 obtained in Example 11, one of the three expression plasmids, p423ADH-IPT4 obtained in Example 13, p423CYC1- TM182 (sln1Δ) (Maeda), which is a Sln1 gene-deficient strain, was used simultaneously with a total of two expression plasmids, IPT4 and any one of the four expression plasmids p423ADH-IPT5 and p423CYC1-IPT5 obtained in Example 15. T et al. Nature: 369 242-245 (1994)). Transformation is performed using the polyethylene glycol / lithium acetate (PEG / LiAc) -mediated transformation method, which is described on page 22 of Matchmaker Two-Hybrid System 3 User Manual of Clontech Company, Nippon Becton Dickinson Co., Ltd. VII. Library Transformation & Screening Performed according to Protocols. In the transformed cells obtained, the transformed yeast TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182 is selected by selecting transformed yeast that grows in DOHLU + Gal medium by utilizing the loss of leucine auxotrophy and histidine auxotrophy. -CYC1-ADHIPT4, TM182- CYC1-CYC1IPT5, TM182- CYC1-ADHIPT5, TM182-CRE1-CYC1IPT4, TM182-CRE1-ADHIPT4, TM182-CRE1-CYC1IPT5, TM182-CRE1-ADHIPT5, TM182-AHK2-CYC1IPT4 -ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5 were prepared.

実施例17 (本発明形質転換細胞の作製:形質転換細胞TM182-AHK2Δ-CYC1IPT4、TM182- AHK2Δ-ADHIPT4、TM182- AHK2Δ-CYC1IPT5、TM182- AHK2Δ-ADHIPT5、TM182-AHK3-CYC1IPT4、TM182-AHK3-ADHIPT4、TM182-AHK3-CYC1IPT5及びTM182-AHK3-ADHIPT5の作製)
実施例11で得られたp415CYC-AHK2Δ及び実施例8で得られたp415CYC-AHK3の2種類の発現プラスミドのいずれか1つと、実施例13で得られたp423ADH-IPT4、p423CYC1-IPT4、実施例15で得られたp423ADH-IPT5及びp423CYC1-IPT5の4種類の発現プラスミドのいずれか1つとの計2つの発現プラスミドを同時に用いて、Sln1遺伝子欠損株であるTM182(sln1Δ)(Maeda T et al. Nature:369 242-245(1994))を形質転換する。形質転換は、Polyethylene glycol/lithium acetate (PEG/LiAc)-mediated transformation 法を用い、日本ベクトン・ディッキンソン株式会社クロンテックカンパニーのMatchmaker Two-Hybrid System 3 User Manual 22ページに記載される VII.Library Transformation & Screening Protocolsに従って行う。得られる形質転換細胞では、ロイシンの栄養要求性及びヒスチジンの栄養要求性が消失することを利用し、DOHLU+Gal培地で生育する形質転換酵母を選択することにより、形質転換細胞TM182-AHK2Δ-CYC1IPT4、TM182- AHK2Δ-ADHIPT4、TM182- AHK2Δ-CYC1IPT5、TM182- AHK2Δ-ADHIPT5、TM182-AHK3-CYC1IPT4、TM182-AHK3-ADHIPT4、TM182-AHK3-CYC1IPT5及びTM182-AHK3-ADHIPT5を作製する。
Example 17 (Preparation of transformed cells of the present invention: transformed cells TM182-AHK2Δ-CYC1IPT4, TM182-AHK2Δ-ADHIPT4, TM182-AHK2Δ-CYC1IPT5, TM182-AHK2Δ-ADHIPT5, TM182-AHK3-CYC1IPT4, TM182-AHK3-ADHIPT4 , TM182-AHK3-CYC1IPT5 and TM182-AHK3-ADHIPT5)
Any one of the two expression plasmids p415CYC-AHK2Δ obtained in Example 11 and p415CYC-AHK3 obtained in Example 8, and p423ADH-IPT4 and p423CYC1-IPT4 obtained in Example 13, Example TM182 (sln1Δ) (Maeda T et al.), Which is a Sln1 gene-deficient strain, was used simultaneously with a total of two expression plasmids, one of the four expression plasmids p423ADH-IPT5 and p423CYC1-IPT5 obtained in Step 15. Nature: 369 242-245 (1994)). Transformation is performed using the polyethylene glycol / lithium acetate (PEG / LiAc) -mediated transformation method, which is described on page 22 of Matchmaker Two-Hybrid System 3 User Manual of Clontech Company, Nippon Becton Dickinson Co., Ltd. VII. Library Transformation & Screening Perform according to Protocols. In the transformed cells obtained, the transformed cells TM182-AHK2Δ-CYC1IPT4 are selected by selecting transformed yeasts that grow on DOHLU + Gal medium, taking advantage of the loss of leucine auxotrophy and histidine auxotrophy. TM182-AHK2Δ-ADHIPT4, TM182-AHK2Δ-CYC1IPT5, TM182-AHK2Δ-ADHIPT5, TM182-AHK3-CYC1IPT4, TM182-AHK3-ADHIPT4, TM182-AHK3-CYC1IPT5 and TM182-AHK3-ADHIPT5 are produced.

実施例18 (本発明形質転換細胞の利用:形質転換細胞TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182- CYC1-ADHIPT4、TM182- CYC1-CYC1IPT5、TM182- CYC1-ADHIPT5、TM182-CRE1-CYC1IPT4、TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5の培養)
実施例16で作製された形質転換細胞TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182-CYC1-ADHIPT4、TM182-CYC1-CYC1IPT5、TM182-CYC1-ADHIPT5、TM182-CRE1-CYC1IPT4、TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5の培養液10μl(酵母約800個体)を、DOHLU+Glu寒天培地上にスポットして、30℃で30時間培養を行った。培養終了後、当該形質転換細胞の生育状態を観察し、デジタルカメラにて写真を撮影した。
その結果、TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182-CYC1-ADHIPT4、TM182-CYC1-CYC1IPT5及びTM182-CYC1-ADHIPT5は生育しなかったものの、TM182-CRE1-CYC1IPT4、TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5は生育した。また、濃度10μMのtrans-zeatinを添加したDOHLU+Glu寒天培地の場合には、TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182-CYC1-ADHIPT4、TM182-CYC1-CYC1IPT5及びTM182-CYC1-ADHIPT5は生育しなかったものの、TM182-CRE1-CYC1IPT4、TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5は生育した。このことは、形質転換細胞TM182-CRE1-CYC1IPT4、TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5が自ら合成するサイトカイニンに対して応答し、DOHLU+Glu寒天培地での生育が可能であることを示している。尚、これら10種類全ての形質転換細胞が、trans-zeatin存在の有無に関わらずDOHLU+Gal培地で生育可能であることも確認した。
Example 18 (Use of transformed cells of the present invention: transformed cells TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182-CYC1-ADHIPT4, TM182-CYC1-CYC1IPT5, TM182-CYC1-ADHIPT5, TM182-CRE1-CYC1IPT4, TM182-CRE1-ADHIPT4 TM182-AHK2-CYC1IPT4, TM182-AHK2-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5)
Transformed cells prepared in Example 16 TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182-CYC1-ADHIPT4, TM182-CYC1-CYC1IPT5, TM182-CYC1-ADHIPT5, TM182-CRE1-CYC1IPT4, TM182-CRE1-ADHIPT4, TM182-AHK2- 10 μl of culture solution of CYC1IPT4, TM182-AHK2-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5 (about 800 individuals) was spotted on DOHLU + Glu agar medium and cultured at 30 ° C for 30 hours It was. After completion of the culture, the growth state of the transformed cells was observed, and photographs were taken with a digital camera.
As a result, TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182-CYC1-ADHIPT4, TM182-CYC1-CYC1IPT5 and TM182-CYC1-ADHIPT5 did not grow, but TM182-CRE1-CYC1IPT4, TM182-CRE1-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT4 TM182-AHK2-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5 grew. In the case of DOHLU + Glu agar medium supplemented with 10 μM trans-zeatin, TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182-CYC1-ADHIPT4, TM182-CYC1-CYC1IPT5 and TM182-CYC1-ADHIPT5 did not grow. TM182-CRE1-CYC1IPT4, TM182-CRE1-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT4, TM182-AHK2-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5 grew. This is because the transformed cells TM182-CRE1-CYC1IPT4, TM182-CRE1-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT4, TM182-AHK2-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5 are synthesized by themselves. In response, it indicates that growth on DOHLU + Glu agar is possible. In addition, it was also confirmed that all these 10 types of transformed cells can grow on DOHLU + Gal medium regardless of the presence or absence of trans-zeatin.

実施例19 (本発明形質転換細胞の利用:形質転換細胞TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182-CYC1-ADHIPT4、TM182-CYC1-CYC1IPT5、TM182-CYC1-ADHIPT5、TM182-CRE1-CYC1IPT4、TM182-CRE1-ADHIPT5の培養)
実施例16で得られた形質転換細胞TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182-CYC1-ADHIPT4、TM182-CYC1-CYC1IPT5、TM182-CYC1-ADHIPT5、TM182-CRE1-CYC1IPT4及びTM182-CRE1-ADHIPT5をDOHLU+Gal培地200mlに植菌し、30℃で36時間前培養を行い、この培養液をDOHLU+Glu培地でOD600=0.200に希釈し、さらにそれをDOHLU+Glu培地で200分の1に希釈したものを、希釈前培養液とした。
96穴プレートの各ウエルに、濃度200ppmに調製した被験物質(Abscisic acidまたは6-Benzyl aminopurine)のDMSO溶液を1μl添加したアッセイプレートを準備した。同時に、DMSOを1μl入れたアッセイプレートを対照区として準備した。
上記の希釈前培養液を100μlずつ両アッセイプレートの各ウエルに添加し、30℃で24時間培養した後、プレートリーダーを用いて各ウエルの濁度を測定した。表3に、各被験物質を添加した各形質転換細胞培養液のOD600の吸光度を示した。TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182-CYC1-ADHIPT4、TM182-CYC1-CYC1IPT5及びTM182-CYC1-ADHIPT5はいずれの被験物質においても生育しなかったものの、TM182-CRE1-CYC1IPT4及びTM182-CRE1-ADHIPT5はいずれの被験物質においても生育した。また、TM182-CRE1-CYC1IPT4及びTM182-CRE1-ADHIPT5は、DMSOのみを添加した培地よりも6-Benzyl aminopurineを添加した培地での生育が早かった。これらのことは、形質転換細胞TM182-CRE1-CYC1IPT4及びTM182-CRE1-ADHIPT5が自ら合成するサイトカイニンに対して応答しDOHLU+Glu培地での生育が可能であること及び形質転換細胞TM182-CRE1-CYC1IPT4及びTM182-CRE1-ADHIPT5の生育速度がサイトカイニンの量によって増減することを示している。
Example 19 (Use of transformed cells of the present invention: transformed cells TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182-CYC1-ADHIPT4, TM182-CYC1-CYC1IPT5, TM182-CYC1-ADHIPT5, TM182-CRE1-CYC1IPT4, TM182-CRE1-ADHIPT5 Culture)
Transformed cells TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182-CYC1-ADHIPT4, TM182-CYC1-CYC1IPT5, TM182-CYC1-ADHIPT5, TM182-CRE1-CYC1IPT4 and TM182-CRE1-ADHIPT5 obtained in Example 16 in DOHLU + Gal medium Inoculate to 200 ml, pre-culture at 30 ° C. for 36 hours, dilute this culture solution to OD600 = 0.200 with DOHLU + Glu medium, and further dilute it to 200 times with DOHLU + Glu medium. It was.
An assay plate was prepared by adding 1 μl of a DMSO solution of a test substance (Abscisic acid or 6-Benzyl aminopurine) adjusted to a concentration of 200 ppm to each well of a 96-well plate. At the same time, an assay plate containing 1 μl of DMSO was prepared as a control group.
100 μl of the above pre-dilution culture solution was added to each well of both assay plates, cultured at 30 ° C. for 24 hours, and then the turbidity of each well was measured using a plate reader. Table 3 shows the absorbance of OD600 of each transformed cell culture solution to which each test substance was added. TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182-CYC1-ADHIPT4, TM182-CYC1-CYC1IPT5 and TM182-CYC1-ADHIPT5 did not grow in any test substance, but TM182-CRE1-CYC1IPT4 and TM182-CRE1-ADHIPT5 It also grew in the test substance. In addition, TM182-CRE1-CYC1IPT4 and TM182-CRE1-ADHIPT5 grew faster on the medium added with 6-Benzylaminopurine than the medium added with DMSO alone. These facts indicate that transformed cells TM182-CRE1-CYC1IPT4 and TM182-CRE1-ADHIPT5 respond to cytokinin synthesized by themselves and can grow in DOHLU + Glu medium and that transformed cells TM182-CRE1-CYC1IPT4 It shows that the growth rate of TM182-CRE1-ADHIPT5 increases or decreases depending on the amount of cytokinin.

Figure 2005130854
Figure 2005130854

実施例20 (本発明形質転換細胞の利用:形質転換細胞TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182-CYC1-ADHIPT4、TM182-CYC1-CYC1IPT5、TM182-CYC1-ADHIPT5、TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5、TM182-AHK2-ADHIPT5の培養)
実施例16で得られた形質転換細胞TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182-CYC1-ADHIPT4、TM182-CYC1-CYC1IPT5、TM182-CYC1-ADHIPT5、TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5をDOHLU+Gal培地200mlに植菌し、30℃で36時間前培養を行い、この培養液をDOHLU+Glu培地でOD600=0.200に希釈し、さらにそれをDOHLU+Glu培地で200分の1に希釈したものを、希釈前培養液とした。
96穴プレートの各ウエルに、濃度200ppmに調製した被験物質(Abscisic acidまたは6-Benzyl aminopurine)のDMSO溶液を1μl添加したアッセイプレートを準備した。同時に、DMSOを1μl入れたアッセイプレートを対照区として準備した。
上記の希釈前培養液を100μlずつ両アッセイプレートの各ウエルに添加し、30℃で24時間培養した後、プレートリーダーを用いて各ウエルの濁度を測定した。表4に、各被験物質を添加した各形質転換細胞培養液のOD600の吸光度を示した。TM182-CYC1-CYC1IPT4、TM182-CYC1-ADHIPT4、TM182-CYC1-CYC1IPT5及びTM182-CYC1-ADHIPT5はいずれの被験物質においても生育しなかったものの、TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5はいずれの被験物質においても生育した。また、TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5は、DMSOのみを添加した培地よりも6-Benzyl aminopurineを添加した培地での生育が早かった。これらのことは、形質転換細胞TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5が自ら合成するサイトカイニンに対して応答しDOHLU+Glu培地での生育が可能であること及び形質転換細胞TM182-CRE1-ADHIPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT4、TM182-AHK2-CYC1IPT5及びTM182-AHK2-ADHIPT5の生育速度がサイトカイニンの量によって増減することを示している。
Example 20 (Use of transformed cells of the present invention: transformed cells TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182-CYC1-ADHIPT4, TM182-CYC1-CYC1IPT5, TM182-CYC1-ADHIPT5, TM182-CRE1-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT4 , TM182-AHK2-CYC1IPT5, TM182-AHK2-ADHIPT5 culture)
Transformed cells obtained in Example 16 TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182-CYC1-ADHIPT4, TM182-CYC1-CYC1IPT5, TM182-CYC1-ADHIPT5, TM182-CRE1-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT4, TM182-AHK2- CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5 are inoculated into 200 ml of DOHLU + Gal medium and pre-cultured at 30 ° C. for 36 hours. The one diluted to 1 was used as a pre-dilution culture solution.
An assay plate was prepared by adding 1 μl of a DMSO solution of a test substance (Abscisic acid or 6-Benzyl aminopurine) adjusted to a concentration of 200 ppm to each well of a 96-well plate. At the same time, an assay plate containing 1 μl of DMSO was prepared as a control group.
100 μl of the above pre-dilution culture solution was added to each well of both assay plates, cultured at 30 ° C. for 24 hours, and then the turbidity of each well was measured using a plate reader. Table 4 shows the absorbance of OD600 of each transformed cell culture solution to which each test substance was added. Although TM182-CYC1-CYC1IPT4, TM182-CYC1-ADHIPT4, TM182-CYC1-CYC1IPT5 and TM182-CYC1-ADHIPT5 did not grow in any of the test substances, TM182-CRE1-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT4, TM182- AHK2-CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5 grew on any test substance. In addition, TM182-CRE1-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5 grew faster in the medium added with 6-Benzylaminopurine than the medium added with DMSO alone. These facts indicate that transformed cells TM182-CRE1-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5 respond to cytokinin synthesized by themselves and can grow in DOHLU + Glu medium. This shows that the growth rate of the transformed cells TM182-CRE1-ADHIPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT4, TM182-AHK2-CYC1IPT5 and TM182-AHK2-ADHIPT5 increases or decreases depending on the amount of cytokinin.

Figure 2005130854
Figure 2005130854

実施例21 (本発明形質転換細胞の利用:サイトカイニン生合成を制御する活性を有する物質の探索方法)
実施例16で得られた形質転換細胞TM182-CRE1-ADHIPT5をDOHLU+Gal培地200mlに植菌し、30℃で36時間前培養を行い、この培養液をDOHLU+Glu培地でOD600=0.200に希釈し、さらにそれをDOHLU+Glu培地で200分の1に希釈したものを、希釈前培養液とする。また、PTP2 Tyrosine phosphatase遺伝子を導入したSln1遺伝子欠損株であるTM182(sln1Δ)をDOLU+Gal培地200mlに植菌し、30℃で36時間前培養を行い、この培養液をDOLU+Gal培地でOD600=0.100に希釈し、さらにそれをDOLU+Gal培地で200分の1に希釈したもの、及び、参考例1で得られた形質転換細胞TM182-CRE1をDOLU+Gal培地200mlに植菌し、30℃で36時間前培養を行い、この培養液をDOLU+Glu培地でOD600=0.100に希釈し、さらにそれをDOLU+Glu培地で200分の1に希釈したものを、希釈前培養液とする。形質転換細胞TM182-CRE1の希釈前培養液は、最終濃度2ppmの6−ベンジルアミノプリン(サイトカイニン)を加えた希釈前培養液も同時に調製する。
96穴プレートの各ウエルに、濃度200ppmに調製した被験物質のDMSO溶液を1μl添加したアッセイプレートを準備する。同時に、DMSOを1μl入れたアッセイプレートを対照区として準備する。
上記の希釈前培養液を100μlずつ両アッセイプレートの各ウエルに添加し、30℃で24時間培養した後、プレートリーダーを用いて各ウエルの濁度を測定する。形質転換細胞TM182-CRE1-ADHIPT5の生育速度がDMSOのみを添加した対照区と比較して増加又は減少したウェルに添加されていた被験物質を、サイトカイニン生合成を制御する活性を有する物質として選抜することが出来る。このとき、形質転換細胞TM182-CRE1-ADHIPT5の生育速度がDMSOのみを添加した対照区と比較して増加又は減少したウェルに添加されていた被験物質が添加されたウェルにおけるTM182(sln1Δ)の生育速度がDMSOのみを添加した対照区と比較して増減の無い場合には、当該被験物質をサイトカイニン生合成を制御する活性及び/又はサイトカイニン生合成を制御するのとは別の方法でサイトカイニン受容体からの細胞内信号伝達量を増減させる活性を有し、かつサイトカイニン生合成を制御する活性及び/又はサイトカイニン生合成を制御するのとは別の方法でサイトカイニン受容体からの細胞内信号伝達量を増減させる活性の他には酵母の生育を制御する活性を有さない可能性が高い物質として選抜することが出来る。さらに、形質転換細胞TM182-CRE1-ADHIPT5の生育速度がDMSOのみを添加した対照区と比較して増加又は減少したウェルに添加されていた被験物質が添加されたウェルにおける形質転換細胞TM182-CRE1の生育速度がDMSOのみを添加した対照区と比較して増減の無い場合には、当該被験物質をサイトカイニン生合成を制御する活性を有し、かつサイトカイニン生合成を制御する活性の他には酵母の生育を制御する活性を有さない可能性が高い物質として選抜することが出来る。
Example 21 (Utilization of transformed cells of the present invention: method for searching for a substance having an activity to control cytokinin biosynthesis)
The transformed cell TM182-CRE1-ADHIPT5 obtained in Example 16 was inoculated into 200 ml of DOHLU + Gal medium, pre-cultured at 30 ° C. for 36 hours, and this culture solution was diluted with DOHLU + Glu medium to OD600 = 0.200, Furthermore, what diluted it 200 times with DOHLU + Glu culture medium is used as a culture solution before dilution. Also, TM182 (sln1Δ), a Sln1 gene-deficient strain into which the PTP2 Tyrosine phosphatase gene was introduced, was inoculated into 200 ml of DOLU + Gal medium, pre-cultured at 30 ° C. for 36 hours, and this culture solution was OD600 = 0.100 in DOLU + Gal medium. In addition, the cell line obtained by diluting it to 1: 200 with DOLU + Gal medium and the transformed cell TM182-CRE1 obtained in Reference Example 1 were inoculated into 200 ml of DOLU + Gal medium and incubated at 30 ° C. for 36 hours. Pre-culture is performed, and this culture solution is diluted to OD600 = 0.100 with DOLU + Glu medium, and further diluted 1: 200 with DOLU + Glu medium is used as a pre-dilution culture solution. A pre-dilution culture solution of the transformed cell TM182-CRE1 is also prepared at the same time as a pre-dilution culture solution to which 6-benzylaminopurine (cytokinin) having a final concentration of 2 ppm is added.
Prepare an assay plate in which 1 μl of a DMSO solution of a test substance prepared to a concentration of 200 ppm is added to each well of a 96-well plate. At the same time, an assay plate containing 1 μl of DMSO is prepared as a control group.
100 μl of the above pre-dilution culture solution is added to each well of both assay plates, cultured at 30 ° C. for 24 hours, and then the turbidity of each well is measured using a plate reader. A test substance added to a well in which the growth rate of the transformed cell TM182-CRE1-ADHIPT5 is increased or decreased as compared with the control group to which only DMSO was added is selected as a substance having an activity to control cytokinin biosynthesis. I can do it. At this time, growth of TM182 (sln1Δ) in the well to which the test substance added was added to the well in which the growth rate of the transformed cell TM182-CRE1-ADHIPT5 was increased or decreased compared to the control group to which DMSO alone was added. When the rate does not increase or decrease as compared with the control group to which only DMSO is added, the test substance has an activity for controlling cytokinin biosynthesis and / or a cytokinin receptor by a method different from that for controlling cytokinin biosynthesis. Has the activity of increasing or decreasing the amount of intracellular signal transduction from the cell, and the activity of controlling cytokinin biosynthesis and / or the amount of intracellular signal transduction from the cytokinin receptor by a method different from controlling cytokinin biosynthesis In addition to the activity to be increased or decreased, it can be selected as a substance that has a high possibility of not having an activity to control the growth of yeast. Further, the growth rate of the transformed cell TM182-CRE1-ADHIPT5 increased or decreased compared to the control group to which DMSO alone was added. The well of the transformed cell TM182-CRE1 in the well to which the test substance was added was added. When the growth rate does not increase or decrease compared with the control group to which only DMSO is added, the test substance has an activity to control cytokinin biosynthesis, and in addition to the activity to control cytokinin biosynthesis, It can be selected as a substance that has a high possibility of not having an activity to control growth.

以下に、本発明において使用される培地の組成を記す。
(a)DOLU+Glu培地
The composition of the medium used in the present invention is described below.
(A) DOLU + Glu medium

Figure 2005130854
Figure 2005130854

(b)DOLU+Gal培地 (B) DOLU + Gal medium

Figure 2005130854
Figure 2005130854

(x)Drop-out mix: (X) Drop-out mix:

Figure 2005130854
Figure 2005130854

(c)DOLU+Glu寒天培地
培地(a)に2%(W/V)の寒天が添加された固体培地。
(C) A solid medium in which 2% (W / V) agar is added to DOLU + Glu agar medium (a).

(d)DOLU+Gal寒天培地
培地(b)に2%(W/V)の寒天が添加された固体培地。
(D) A solid medium in which 2% (W / V) agar is added to DOLU + Gal agar medium (b).

(e)DOHLU+Glu培地 (E) DOHLU + Glu medium

Figure 2005130854
Figure 2005130854

(f)DOHLU+Gal培地 (F) DOHLU + Gal medium

Figure 2005130854
Figure 2005130854

(y)Drop-out mix: (Y) Drop-out mix:

Figure 2005130854
(g)DOHLU+Glu寒天培地
培地(e)に2%(W/V)の寒天が添加された固体培地。
(h)DOHLU+Gal寒天培地
培地(f)に2%(W/V)の寒天が添加された固体培地。
Figure 2005130854
(G) Solid medium obtained by adding 2% (W / V) agar to DOHLU + Glu agar medium (e).
(H) Solid medium obtained by adding 2% (W / V) agar to DOHLU + Gal agar medium (f).

本発明により、サイトカイニン受容体及びサイトカイニン生合成酵素の共発現形質転換細胞が提供可能となり、当該形質転換細胞を利用することでサイトカイニンの生合成を制御する活性の分析方法が提供可能となり、さらに当該分析方法を利用することでサイトカイニンの生合成を制御する活性を有する物質を少量のサンプルでかつ迅速に見出す方法等が提供可能となる。   According to the present invention, a co-expressed transformed cell of a cytokinin receptor and a cytokinin biosynthetic enzyme can be provided, and by using the transformed cell, it is possible to provide an analysis method of activity that controls the biosynthesis of cytokinin. By using the analysis method, it is possible to provide a method for quickly finding a substance having an activity of controlling cytokinin biosynthesis with a small amount of sample.

配列番号23
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号24
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号25
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号26
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号27
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号28
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号29
リンカーとして設計されたオリゴヌクレオチド
配列番号30
リンカーとして設計されたオリゴヌクレオチド
配列番号31
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号32
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号33
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号34
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号35
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号36
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号37
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
配列番号38
PCRのために設計されたオリゴヌクレオチドプライマー
SEQ ID NO: 23
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 24
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 25
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 26
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 27
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 28
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 29
Oligonucleotide SEQ ID NO: 30 designed as a linker
Oligonucleotide designed as linker SEQ ID NO: 31
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 32
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 33
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 34
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 35
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 36
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 37
Oligonucleotide primer designed for PCR SEQ ID NO: 38
Oligonucleotide primers designed for PCR

Claims (6)

サイトカイニン受容体のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとサイトカイニン生合成酵素のアミノ酸配列をコードする塩基配列を有するポリヌクレオチドとが導入されてなる形質転換細胞。   A transformed cell into which a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin receptor and a polynucleotide having a base sequence encoding the amino acid sequence of a cytokinin biosynthetic enzyme are introduced. サイトカイニン受容体が下記のいずれかのサイトカイニン受容体であることを特徴とする請求項1記載の形質転換細胞。
(a)配列番号2で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体
(b)配列番号4で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体
(c)配列番号6で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体
(d)膜貫通領域の一部が欠失しているものであって、かつ膜貫通領域を少なくとも1個以上有するサイトカイニン受容体
(e)配列番号4で示されるアミノ酸配列のうち、アミノ酸番号196から1176で示されるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体
(f)配列番号4で示されるアミノ酸配列のうち、アミノ酸番号50から1176で示されるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体
(g)配列番号6で示されるアミノ酸配列のうち、アミノ酸番号32から1036で示されるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体
(h)互いにホモな由来であるサイトカイニン受容体の細胞外領域、サイトカイニン受容体の膜貫通領域及びサイトカイニン受容体のヒスチジンキナーゼ領域と、前記3つの領域に対してヘテロな由来であるヒスチジンキナーゼのレシーバー領域とから構成されるキメラ型サイトカイニン受容体
(i)上記(a)、(b)、(c)、(e)、(f)又は(g)のサイトカイニン受容体が有するアミノ酸配列において1若しくは複数のアミノ酸が付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換されたアミノ酸配列を有するサイトカイニン受容体
(j)上記(a)、(b)又は(c)のサイトカイニン受容体が有するアミノ酸配列をコードする塩基配列と相補性を有する塩基配列を有するポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドの塩基配列によりコードされるアミノ酸配列からなるサイトカイニン受容体、
The transformed cell according to claim 1, wherein the cytokinin receptor is any of the following cytokinin receptors.
(A) Cytokinin receptor having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 (b) Cytokinin receptor having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 (c) Cytokinin receptor having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 (d ) Cytokinin receptor in which part of the transmembrane region is deleted and having at least one transmembrane region (e) Among the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, amino acid numbers 196 to 1176 The cytokinin receptor (g) consisting of the amino acid sequence represented by amino acid numbers 50 to 1176 among the amino acid sequence represented by amino acid sequence represented by (f) SEQ ID NO: 4 and the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 Of these, a cytoplasm comprising the amino acid sequence represented by amino acid numbers 32 to 1036 Kinin receptor (h) extracellular region of cytokinin receptor that is homologous to each other, transmembrane region of cytokinin receptor, histidine kinase region of cytokinin receptor, and histidine that is heterogeneous to the above three regions A chimeric cytokinin receptor comprising a kinase receiver region (i) in the amino acid sequence of the cytokinin receptor of (a), (b), (c), (e), (f) or (g) Cytokinin receptor having an amino acid sequence in which one or a plurality of amino acids are added, deleted and / or substituted with other amino acids (j) The amino acid sequence possessed by the cytokinin receptor of (a), (b) or (c) above A polynucleotide and a stringer having a base sequence complementary to the base sequence encoding Cytokinin receptor having the amino acid sequence encoded by the nucleotide sequence of a polynucleotide hybridizes under preparative conditions,
サイトカイニン生合成酵素が、イソペンテニル基転移酵素であることを特徴とする請求項1又は2記載の形質転換細胞。   The transformed cell according to claim 1 or 2, wherein the cytokinin biosynthetic enzyme is isopentenyl transferase. サイトカイニン生合成酵素が、下記のいずれかのサイトカイニン生合成酵素であることを特徴とする請求項1又は2記載の形質転換細胞。
(a)配列番号8で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(b)配列番号10で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(c)配列番号12で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(d)配列番号14で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(e)配列番号16で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(f)配列番号18で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(g)配列番号20で示されるアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(h)上記(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)又は(g)のサイトカイニン生合成酵素が有するアミノ酸配列において1若しくは複数のアミノ酸が付加、欠失及び/若しくは他のアミノ酸によって置換されたアミノ酸配列を有するサイトカイニン生合成酵素
(i)上記(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)又は(g)のサイトカイニン生合成酵素が有するアミノ酸配列をコードする塩基配列と相補性を有する塩基配列を有するポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドの塩基配列によりコードされるアミノ酸配列からなるサイトカイニン生合成酵素
The transformed cell according to claim 1 or 2, wherein the cytokinin biosynthetic enzyme is any of the following cytokinin biosynthetic enzymes.
(A) cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 8 (b) cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 10 (c) cytokinin biosynthesis having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 12 Enzyme (d) Cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 14 (e) Cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 16 (f) Cytokinin biosynthesis having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18 Synthase (g) Cytokinin biosynthetic enzyme having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 20 (h) (a), (b), (c), (d), (e), (f) or (g) In the amino acid sequence of the cytokinin biosynthetic enzyme, one or more amino acids are added, deleted and / or young Or a cytokinin biosynthetic enzyme having an amino acid sequence substituted by another amino acid (i) the cytokinin of the above (a), (b), (c), (d), (e), (f) or (g) Cytokinin biosynthetic enzyme comprising an amino acid sequence encoded by a base sequence of a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide having a base sequence complementary to the base sequence encoding the amino acid sequence of the biosynthetic enzyme
形質転換細胞が酵母であることを特徴とする請求項1乃至4記載の形質転換細胞。   5. The transformed cell according to claim 1, wherein the transformed cell is yeast. 形質転換細胞が出芽酵母であることを特徴とする請求項1乃至4記載の形質転換細胞。

5. The transformed cell according to claim 1, wherein the transformed cell is budding yeast.

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