JP2006212019A - Method for producing ubiquinone-10 using plant - Google Patents

Method for producing ubiquinone-10 using plant Download PDF

Info

Publication number
JP2006212019A
JP2006212019A JP2005133329A JP2005133329A JP2006212019A JP 2006212019 A JP2006212019 A JP 2006212019A JP 2005133329 A JP2005133329 A JP 2005133329A JP 2005133329 A JP2005133329 A JP 2005133329A JP 2006212019 A JP2006212019 A JP 2006212019A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plant
acid sequence
amino acid
nucleic acid
protein
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2005133329A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Kadowaki
光一 門脇
Sakiko Takahashi
咲子 高橋
Makoto Kawamuki
誠 川向
Hiroaki Shimada
浩章 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Agrobiological Sciences
Tokyo University of Science
Shimane University
Original Assignee
National Institute of Agrobiological Sciences
Tokyo University of Science
Shimane University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Agrobiological Sciences, Tokyo University of Science, Shimane University filed Critical National Institute of Agrobiological Sciences
Priority to JP2005133329A priority Critical patent/JP2006212019A/en
Publication of JP2006212019A publication Critical patent/JP2006212019A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plant producing ubiquinone-10 in large amounts and to provide a method for producing ubiquinone-10 by using such plant and to provide a dietary supplement, a supplement and a food additive each containing ubiquinone-10 produced by the plant or the method. <P>SOLUTION: A plant transformed with an expression cassette in which a decaprenyl diphosphate synthase derived from Gluconobacter suboxydans is operatively linked with a mitochondrial targeting sequence is prepared and ubiquinone-10 is produced by using the plant. The food and the cosmetic each contain ubiquinone-10 derived from the plant. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、植物を用いたユビキノン−10の製造方法、そのような製造方法において使用される組換え植物、ならびにそのような組換え植物を製造するために使用される発現カセットに関する。   The present invention relates to a method for producing ubiquinone-10 using a plant, a recombinant plant used in such a production method, and an expression cassette used for producing such a recombinant plant.

ユビキノンは、電子伝達系の成分の1つであり、キノン骨格にイソプレノイド(炭素数が5のイソペンテニル二リン酸(IPP)を基本単位とする天然の有機化合物)が付加した化合物であって、2,3-dimethoxy-5-methyl-6-polyprenyl-1,4-benzoquinoneの構造を持ち、補酵素Q(コエンザイムQ=CoQ)とも称される重要な役割を果たしている生体成分である。天然には側鎖のイソプレノイド単位の数により主にユビキノン−5からユビキノン−12までの同族体が存在している。   Ubiquinone is one of the components of an electron transport system, and is a compound in which an isoprenoid (a natural organic compound having a basic unit of isopentenyl diphosphate (IPP) having 5 carbon atoms) is added to a quinone skeleton, It is a biological component having a structure of 2,3-dimethoxy-5-methyl-6-polyprenyl-1,4-benzoquinone and playing an important role also called coenzyme Q (coenzyme Q = CoQ). Naturally, homologues from ubiquinone-5 to ubiquinone-12 exist mainly depending on the number of isoprenoid units in the side chain.

ユビキノンは、動植物の組織中、および微生物中に存在し、生理的、生化学的に重要な機能を果たしていることが知られている。ユビキノンは、抗酸化物質としても知られるビタミン様物質であり、さらに、皮膚老化、免疫不全、心疾患、歯周病、慢性疲労症候群、退行性脳、神経運動機能障害、糖尿病、脳卒中、動脈硬化、ガン、高血圧、低血圧、脳硬塞、アレルギー疾患などに対しての薬効が確認されている。また、心臓の能力を高める作用としては、うっ血性心不全の治療に用いられることに加えて、動悸・息切れ、足や顔のむくみ、冷え性などに対する薬効も知られている(ユビキノンについての総説としては、非特許文献1〜3を参照のこと)。   It is known that ubiquinone exists in animal and plant tissues and microorganisms and plays an important physiological and biochemical function. Ubiquinone is a vitamin-like substance, also known as an antioxidant, and it is also skin aging, immune deficiency, heart disease, periodontal disease, chronic fatigue syndrome, degenerative brain, neuromotor dysfunction, diabetes, stroke, arteriosclerosis It has been confirmed to be effective for cancer, hypertension, hypotension, brain infarction, allergic diseases and the like. In addition to being used for the treatment of congestive heart failure, it is also known for its effects on heart palpitations, shortness of breath, swelling of legs and face, coldness, etc. (as a review on ubiquinone) Non-patent documents 1 to 3).

しかし、医薬品として効果が認められているのは、ユビキノンの中でユビキノン−10(UQ−10)のみである。ユビキノン−10は、体内で合成されるが、加齢、疲労、ストレスによって減少するため、補給することが必要となる場合が多い。そのため、現在では、医薬品のみならず、化粧品およびスポーツ飲料に含まれ、そして健康食品および栄養補助食品の成分としても販売されている。   However, ubiquinone-10 (UQ-10) is the only ubiquinone that has been recognized as an effective pharmaceutical product. Ubiquinone-10 is synthesized in the body, but since it decreases due to aging, fatigue, and stress, it often needs to be replenished. Therefore, it is currently included in cosmetics and sports drinks as well as pharmaceuticals, and sold as a component of health foods and dietary supplements.

ユビキノン−10は、現在、ナス科植物、酵母あるいは微生物菌体から抽出精製されているが、その生産は需要に追いつかず、従来の方法に加えて、より効率的な生産方法の開発が求められていた。   Ubiquinone-10 is currently extracted and purified from solanaceous plants, yeast or microbial cells, but its production cannot keep up with demand, and in addition to conventional methods, development of more efficient production methods is required. It was.

このユビキノンの側鎖を形成するイソプレノイドは炭素数が5のイソペンテニル二リン酸(IPP)を基本単位とする、天然有機化合物であり、自然界に数多く存在する。ユビキノンの側鎖として利用される他に、カロチノイド、天然ゴム、またプレニル化蛋白質としての姿も知られている。生体内での生合成は、基本となるIPPや、FPP(ファネシル二リン酸)に新たなIPPが結合していき、徐々に長い鎖長のイソプレノイドが合成されていく。   The isoprenoid that forms the side chain of ubiquinone is a natural organic compound having a basic unit of isopentenyl diphosphate (IPP) having 5 carbon atoms, and there are many in nature. Besides being used as the side chain of ubiquinone, it is also known as carotenoid, natural rubber, and prenylated protein. In biosynthesis in vivo, new IPP is bound to basic IPP and FPP (phanesyl diphosphate), and isoprenoids with long chain lengths are gradually synthesized.

細菌Gluconobacter suboxydansからクローニングされたデカプレニル二リン酸合成酵素遺伝子(配列番号5)は、大腸菌内で発現された場合に、ユビキノン−10を産生することが公知である(特許文献1、非特許文献3)。しかし、大腸菌のような細菌内でユビキノン−10を産生させた場合、ユビキノン−10を含む、栄養補助食品、サプリメント、食品、飲料および食物補填剤などを製造する場合に、ユビキノン−10の精製に多大な費用と労力を要する。これに対して、食用に共し得る植物内で発現させる場合には、そのような精製のための費用および労力を低減することが可能である。しかしながら、上記細菌遺伝子を植物内で発現することによるユビキノン−10の産生の報告例はない。   A decaprenyl diphosphate synthase gene (SEQ ID NO: 5) cloned from the bacterium Gluconobacter suboxydans is known to produce ubiquinone-10 when expressed in E. coli (Patent Document 1, Non-Patent Document 3). ). However, when ubiquinone-10 is produced in bacteria such as Escherichia coli, it is necessary to purify ubiquinone-10 when producing nutritional supplements, supplements, foods, beverages, food supplements, etc. containing ubiquinone-10. A great deal of money and labor is required. On the other hand, when it is expressed in a plant that can be used for food, the cost and labor for such purification can be reduced. However, there is no report of production of ubiquinone-10 by expressing the bacterial gene in plants.

一方、真核生物では、組換え分裂酵母を用いるユビキノン−10の産生が試みられている(特許文献2)。特許文献2では、分裂酵母であるS.pombeのデカプレニル合成酵素遺伝子をクローニングおよび配列決定し、ミトコンドリア移行シグナルと連結した融合遺伝子を用いて、出芽酵母であるS.cerevisiaeを形質転換している。しかし、組換え酵母細胞内でのユビキノン−10の産生は確認されていない。さらに、特許文献2に記載される組換え酵母細胞内では、酵素活性が低いことが示唆されている。対照的に、Gluconobacter由来のddsA遺伝子を発現する酵母は、ユビキノン−10を産生した。従って、現在までのところ、大腸菌および酵母以外の組換え細胞を用いてユビキノン−10を産生する方法は確立されていない。   On the other hand, in eukaryotes, production of ubiquinone-10 using recombinant fission yeast has been attempted (Patent Document 2). In Patent Document 2, S. cerevisiae is a fission yeast. cloning and sequencing the pombe decaprenyl synthase gene and using the fusion gene linked to the mitochondrial translocation signal, S. cerevisiae cerevisiae is transformed. However, production of ubiquinone-10 in recombinant yeast cells has not been confirmed. Furthermore, it is suggested that the enzyme activity is low in the recombinant yeast cell described in Patent Document 2. In contrast, yeast expressing the ddsA gene from Gluconobacter produced ubiquinone-10. Therefore, until now, no method has been established for producing ubiquinone-10 using recombinant cells other than E. coli and yeast.

従って、植物を形質転換することによって、ユビキノン−10産生を増強する方法、ユビキノン−10産生量を増強した植物を提供することが望まれている。
特開平10−57072 特開平9−173076 川向 誠、ユビキノンの生合成と新しい生理的機能、化学と生物、40(5);172−178 Makoto Kawamukai、J.Biosci.Bioeng.94、511−517(2002) Okadaら(Eur.J.Biochem.255、52−59(1998))
Therefore, it is desired to provide a method for enhancing ubiquinone-10 production and a plant with enhanced ubiquinone-10 production by transforming the plant.
JP-A-10-57072 JP-A-9-173076 Makoto Kawamukai, Biosynthesis and New Physiological Functions of Ubiquinone, Chemistry and Biology, 40 (5); 172-178 Makoto Kawamukai, J. et al. Biosci. Bioeng. 94, 511-517 (2002) Okada et al. (Eur. J. Biochem. 255, 52-59 (1998))

本発明は、組換え植物においてユビキノン−10を産生する方法、およびユビキノン−10を産生するための組換え植物を提供することを課題とする。また、本発明の組換え植物を調製するために使用される発現カセットを提供することもまた、本発明の課題である。さらに、本発明の植物によって産生されたユビキノン−10を含む組成物、食事用補添物、サプリメント、および薬学的組成物を提供することもまた、本発明の課題である。   An object of the present invention is to provide a method for producing ubiquinone-10 in a recombinant plant and a recombinant plant for producing ubiquinone-10. It is also an object of the present invention to provide an expression cassette used for preparing the recombinant plant of the present invention. Furthermore, it is also an object of the present invention to provide compositions, dietary supplements, supplements and pharmaceutical compositions comprising ubiquinone-10 produced by the plants of the present invention.

本発明は、植物において、デカプレニル二リン酸合成酵素遺伝子をミトコンドリアおよび/またはゴルジ体に標的化して発現することによって、ユビキノン−10を産生する植物を提供するという上記課題を解決した。   The present invention has solved the above-mentioned problem of providing a plant that produces ubiquinone-10 by targeting a decaprenyl diphosphate synthase gene to mitochondria and / or the Golgi apparatus in a plant and expressing it.

従って、本発明は以下を提供する。
1.ポリプレニル2リン酸合成酵素を発現する発現カセットで形質転換された植物。
2.前記ポリプレニル2リン酸合成酵素が、デカプレニル2リン酸合成酵素である、項目1に記載の植物。
3.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、細菌由来の酵素である、項目1に記載の植物。
4.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、Gluconobacter suboxydans由来の酵素である、項目3に記載の植物。
5.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、項目2に記載の植物。
6.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸によってコードされる、項目2に記載の植物。
7.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸配列と80%より高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、項目2に記載の植物。
8.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号6に示すアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列を有する、項目2に記載の植物。
9.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号6に示すアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、項目2に記載の植物。
10.前記デカプレニル2リン酸合成酵素をコードする核酸が、ミトコンドリア標的化配列をコードする核酸と作動可能に連結されている、項目2に記載の植物。
11.前記ミトコンドリア標的化配列をコードする核酸が、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)のフラグメントをコードする核酸、RPS14タンパク質(配列番号4)のフラグメントをコードする核酸、RPS11タンパク質のフラグメントをコードする核酸、ATPアーゼβサブユニットタンパク質(配列番号10)のフラグメントをコードする核酸、およびATPアーゼγサブユニットタンパク質(配列番号12)のフラグメントをコードする核酸からなる群から選択される、項目10に記載の植物。
12.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、項目10に記載の植物。
13.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、項目10に記載の植物。
14.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいはイネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、項目10に記載の植物。
15.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%より高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、項目10に記載の植物。
16.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいはイネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位内にあるフラグメントのアミノ酸配列を有する、項目10に記載の植物。
17.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、項目10に記載の植物。
18.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、項目10に記載の植物。
19.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、項目10に記載の植物。
20.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいは、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、項目10に記載の植物。
21.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%より高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、項目10に記載の植物。
22.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいは、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位内にあるフラグメントのアミノ酸配列を有する、項目10に記載の植物。
23.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、項目10に記載の植物。
24.前記ポリプレニル2リン酸合成酵素が、ゴルジ体標的化配列と作動可能に連結されている、項目2に記載の植物。
25.前記ゴルジ体標的化配列をコードする核酸が、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)のフラグメントをコードする核酸である、項目24に記載の植物。
26.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、項目24に記載の植物。
27.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、項目24に記載の植物。
28.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいはタバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、項目24に記載の植物。
29.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%同一の配列を有する核酸によってコードされる、項目24に記載の植物。
30.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいはタバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位内のフラグメントのアミノ酸配列を有する、項目24に記載の植物。
31.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列と80%同一のアミノ酸配列を有する、項目24に記載の植物。
32.前記ポリプレニル2リン酸合成酵素遺伝子が、種子特異的プロモーターと作動可能に連結されている、項目1に記載の植物。
33.前記植物が、植物細胞、植物培養細胞、植物種子、再生植物体、植物カルス、植物組織、葉、茎、根、花、芽生え、藻類、苔類からなる群から選択される、項目1に記載の植物。
34.単子葉植物である、項目1に記載の植物。
35.双子葉植物である、項目1に記載の植物。
36.項目1、32、34、または35のいずれか一項に記載の、植物の種子。
37.前記双子葉植物が、イネ、トウモロコシ、オート麦、コムギ、オオムギ、ソバ、ジュズダマ、カラスムギ、インドヒエ、バナナ、およびサトウキビからなる群から選択される、項目35に記載の植物。
38.前記単子葉植物が、ダイズ、トマト、ジャガイモ、サツマイモ、アーモンド、ピスタシオナッツ、ピーナッツ、ヘーゼルナッツ、ウォールナッツ、カシューナッツ、およびゴマからなる群から選択される、項目36に記載の植物。
39.ポリプレニル2リン酸合成酵素を植物で発現するための発現カセット。
40.前記ポリプレニル2リン酸合成酵素が、デカプレニル2リン酸合成酵素である、項目39に記載の発現カセット。
41.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、細菌由来の酵素である、項目39に記載の発現カセット。
42.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、Gluconobactersuboxydans由来の酵素である、項目41に記載の発現カセット。
43.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、項目40に記載の発現カセット。
44.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいは配列番号5に示す核酸配列のフラグメントによってコードされる、項目40に記載の発現カセット。
45.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸配列と80%り高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、項目40に記載の発現カセット。
46.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号6に示すアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいは配列番号6に示す配列内のフラグメントのアミノ酸配列を有する、項目40に記載の発現カセット。
47.前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号6に示すアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、項目40に記載の発現カセット。
48.前記デカプレニル2リン酸合成酵素をコードする核酸が、ミトコンドリア標的化配列をコードする核酸と作動可能に連結されている、項目40に記載の発現カセット。
49.前記ミトコンドリア標的化配列をコードする核酸が、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)のフラグメントをコードする核酸、RPS14タンパク質(配列番号4)のフラグメントをコードする核酸、RPS11タンパク質、ATPアーゼβサブユニットタンパク質、およびATPアーゼγサブユニットタンパク質、からなる群から選択される、項目48に記載の発現カセット。
50.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、項目48に記載の発現カセット。
51.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、項目48に記載の発現カセット。
52.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいはイネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、項目48に記載の発現カセット。
53.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%より高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、項目48に記載の発現カセット。
54.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいはイネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位内のフラグメントのアミノ酸配列を有する、項目48に記載の発現カセット。
55.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、項目48に記載の発現カセット。
56.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、項目48に記載の発現カセット。
57.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、項目48に記載の発現カセット。
58.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいはイネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、項目48に記載の発現カセット。
59.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%より高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、項目48に記載の発現カセット。
60.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいはイネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位内のフラグメントのアミノ酸配列を有する、項目48に記載の発現カセット。
61.前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、項目48に記載の発現カセット。
62.前記ポリプレニル2リン酸合成酵素が、ゴルジ体標的化配列と作動可能に連結されている、項目39に記載の発現カセット。
63.前記ゴルジ体標的化配列をコードする核酸が、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)のフラグメントをコードする核酸である、項目62に記載の発現カセット。
64.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、項目62に記載の発現カセット。
65.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、項目62に記載の発現カセット。
66.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいはタバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、項目62に記載の発現カセット。
67.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%同一の配列を有する核酸によってコードされる、項目62に記載の発現カセット。
68.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいはタバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位内のフラグメントのアミノ酸配列を有する、項目62に記載の発現カセット。
69.前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列と80%同一のアミノ酸配列を有する、項目62に記載の発現カセット。
70.前記ポリプレニル2リン酸合成酵素遺伝子が、種子特異的プロモーターと作動可能に連結されている、項目39に記載の発現カセット。
71.項目70に記載の発現カセットを含む植物。
72.項目71に記載の植物の種子。
73.植物を用いたユビキノン−10の製造方法であって、該方法は、以下:
(1)項目1に記載される植物を得る工程;および
(2)該植物を培養する工程;
を、包含する方法。
74.植物を用いたユビキノン−10の製造方法であって、該方法は、以下:
(1)項目37に記載の発現カセットを植物に導入する工程;
(2)該発現カセットを導入した植物を培養する工程;
を、包含する方法。
75.項目1に記載の植物から得られた、ユビキノン−10を含む植物組織。
76.項目1に記載の植物から得られた、ユビキノン−10を含む植物細胞。
77.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、食品。
78.さらに、項目1に記載の植物由来の成分を含む、項目77に記載の食品。
79.前記項目1に記載の植物由来の成分が、タンパク質である、項目78に記載の食品。
80.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、組成物。
81.さらに、項目1に記載の植物由来の成分を含む、項目80に記載の組成物。
82.前記項目1に記載の植物由来の成分が、タンパク質である、項目81に記載の組成物。
83.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、食事用補添物。
84.さらに、項目1に記載の植物由来の成分を含む、項目83に記載の食事用補添物。
85.前記項目1に記載の植物由来の成分が、タンパク質である、項目84に記載の食事用補添物。
86.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、化粧品。
87.さらに、項目1に記載の植物由来の成分を含む、項目86に記載の化粧品。
88.前記項目1に記載の植物由来の成分が、タンパク質である、項目87に記載の化粧品。
89.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、飲料。
90.さらに、項目1に記載の植物由来の成分を含む、項目89に記載の飲料。
91.前記項目1に記載の植物由来の成分が、タンパク質である、項目90に記載の飲料。
92.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、葉。
93.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、胚。
94.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、果実。
95.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、茎。
96.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、根。
97.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、花。
98.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、種子。
99.項目1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、米ぬか。
100.ユビキノン−10を含むイネ細胞または組織。
101.種子である、項目100に記載の細胞または組織。
102.玄米である、項目100に記載の細胞または組織。
Accordingly, the present invention provides the following.
1. A plant transformed with an expression cassette expressing polyprenyl diphosphate synthase.
2. Item 2. The plant according to Item 1, wherein the polyprenyl diphosphate synthase is decaprenyl diphosphate synthase.
3. Item 2. The plant according to Item 1, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is an enzyme derived from bacteria.
4). Item 4. The plant according to Item 3, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is an enzyme derived from Gluconobacter suboxydans.
5. Item 3. The plant according to Item 2, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid that hybridizes with the nucleic acid shown in SEQ ID NO: 5 under stringent conditions.
6). Item 3. The plant according to Item 2, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid having one or several deletions, additions or substitutions in the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 5.
7). Item 3. The plant according to Item 2, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid having a sequence identity higher than 80% with the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 5.
8). Item 3. The plant according to Item 2, wherein the decaprenyl diphosphate synthase has an amino acid sequence having one or several deletions, additions, or substitutions in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6.
9. Item 3. The plant according to Item 2, wherein the decaprenyl diphosphate synthase has an amino acid sequence identity higher than 80% with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6.
10. Item 3. The plant according to Item 2, wherein the nucleic acid encoding decaprenyl diphosphate synthase is operably linked to a nucleic acid encoding a mitochondrial targeting sequence.
11. A nucleic acid encoding the mitochondrial targeting sequence, a nucleic acid encoding a fragment of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), a nucleic acid encoding a fragment of RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), a nucleic acid encoding a fragment of RPS11 protein, 11. The plant according to item 10, selected from the group consisting of a nucleic acid encoding a fragment of ATPase β subunit protein (SEQ ID NO: 10) and a nucleic acid encoding a fragment of ATPase γ subunit protein (SEQ ID NO: 12). .
12 Item 11. The plant according to Item 10, wherein the mitochondrial targeting sequence is a fragment consisting of the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2).
13. Item 11. The plant according to Item 10, wherein the mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). .
14 The mitochondrial targeting sequence is a nucleic acid having one or several deletions, additions, or substitutions in the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), or rice Item 11. The plant according to Item 10, encoded by a fragment of a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 56 of the RPS10 protein (SEQ ID NO: 2).
15. Item 10. The mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence identity greater than 80% with a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence from positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). Plant.
16. The mitochondrial targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), or rice RPS10 protein (sequence). Item 11. The plant according to item 10, which has the amino acid sequence of a fragment located within positions 1 to 56 of number 2).
17. Item 11. The plant according to Item 10, wherein the mitochondrial targeting sequence has an amino acid sequence identity higher than 80% with the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2).
18. Item 11. The plant according to Item 10, wherein the mitochondrial targeting sequence is a fragment consisting of the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4).
19. Item 11. The plant according to Item 10, wherein the mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding an amino acid sequence of positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). .
20. The mitochondrial targeting sequence is a nucleic acid having one or several deletions, additions, or substitutions in the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), or rice The plant according to item 10, which is encoded by a fragment of a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 48 of the RPS14 protein (SEQ ID NO: 4).
21. Item 11. The mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence identity higher than 80% with a nucleic acid sequence encoding amino acid sequence 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). Plant.
22. The mitochondrial targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions, or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), or rice RPS14 protein ( Item 11. The plant according to Item 10, which has the amino acid sequence of a fragment located within positions 1 to 48 of SEQ ID NO: 4).
23. Item 11. The plant according to Item 10, wherein the mitochondrial targeting sequence has an amino acid sequence identity higher than 80% with the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4).
24. The plant according to item 2, wherein the polyprenyl diphosphate synthase is operably linked to a Golgi apparatus targeting sequence.
25. 25. The plant according to item 24, wherein the nucleic acid encoding the Golgi apparatus targeting sequence is a nucleic acid encoding a fragment of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8).
26. Item 25. The plant according to Item 24, wherein the Golgi apparatus targeting sequence is a fragment consisting of the amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8).
27. The Golgi apparatus targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding the amino acid sequence of positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 25. The plant according to item 24.
28. The Golgi apparatus targeting sequence may be one or several deletions, additions, or additions to the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence of positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 25. A plant according to item 24, encoded by a nucleic acid having a substitution, or a fragment of a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8).
29. The Golgi apparatus targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence that is 80% identical to the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 25. The plant according to item 24.
30. The Golgi apparatus targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). Or the plant according to item 24, which has the amino acid sequence of a fragment within positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8).
31. Item 25. The plant according to Item 24, wherein the Golgi apparatus targeting sequence has an amino acid sequence that is 80% identical to the amino acid sequence of positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8).
32. Item 2. The plant according to Item 1, wherein the polyprenyl diphosphate synthase gene is operably linked to a seed-specific promoter.
33. Item 1. The plant is selected from the group consisting of plant cells, plant cultured cells, plant seeds, regenerated plant bodies, plant callus, plant tissue, leaves, stems, roots, flowers, seedlings, algae, and moss. Plant.
34. The plant according to item 1, which is a monocotyledonous plant.
35. The plant according to item 1, which is a dicotyledonous plant.
36. 36. The seed of a plant according to any one of items 1, 32, 34, or 35.
37. 36. The plant according to item 35, wherein the dicotyledonous plant is selected from the group consisting of rice, corn, oats, wheat, barley, buckwheat, judodama, oats, Indian millet, banana, and sugar cane.
38. The plant according to item 36, wherein the monocotyledonous plant is selected from the group consisting of soybean, tomato, potato, sweet potato, almond, pistachio nut, peanut, hazelnut, walnut, cashew nut, and sesame.
39. An expression cassette for expressing polyprenyl diphosphate synthase in plants.
40. 40. An expression cassette according to item 39, wherein the polyprenyl diphosphate synthase is decaprenyl diphosphate synthase.
41. 40. The expression cassette according to item 39, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is a bacterial enzyme.
42. Item 42. The expression cassette according to Item 41, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is an enzyme derived from Gluconobactersuboxydans.
43. 41. The expression cassette according to item 40, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid that hybridizes with the nucleic acid shown in SEQ ID NO: 5 under stringent conditions.
44. The decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid having one or several deletions, additions or substitutions in the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 5, or a fragment of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 5 The expression cassette described in 1.
45. 41. An expression cassette according to item 40, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid having 80% higher sequence identity with the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 5.
46. The decaprenyl diphosphate synthase has an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6, or an amino acid sequence of a fragment in the sequence shown in SEQ ID NO: 6. 41. An expression cassette according to item 40.
47. 41. The expression cassette according to item 40, wherein the decaprenyl diphosphate synthase has an amino acid sequence identity higher than 80% with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6.
48. 41. The expression cassette of item 40, wherein the nucleic acid encoding decaprenyl diphosphate synthase is operably linked to a nucleic acid encoding a mitochondrial targeting sequence.
49. The nucleic acid encoding the mitochondrial targeting sequence is a nucleic acid encoding a fragment of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), a nucleic acid encoding a fragment of RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), RPS11 protein, ATPase β subunit protein 49. The expression cassette of item 48, selected from the group consisting of: and ATPase γ subunit protein.
50. 49. The expression cassette according to item 48, wherein the mitochondrial targeting sequence is a fragment consisting of an amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2).
51. 49. The expression according to item 48, wherein the mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). cassette.
52. The mitochondrial targeting sequence is a nucleic acid having one or several deletions, additions, or substitutions in the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), or rice 49. An expression cassette according to item 48, which is encoded by a fragment of a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 56 of the RPS10 protein (SEQ ID NO: 2).
53. 49. The item 48, wherein the mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence identity greater than 80% with a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence from positions 1 to 56 of the rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). Expression cassette.
54. The mitochondrial targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), or rice RPS10 protein (sequence). 49. An expression cassette according to item 48, which has the amino acid sequence of a fragment within positions 1 to 56 of number 2).
55. 49. The expression cassette of item 48, wherein the mitochondrial targeting sequence has an amino acid sequence identity higher than 80% with the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2).
56. Item 49. The expression cassette according to Item 48, wherein the mitochondrial targeting sequence is a fragment consisting of the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4).
57. 49. The expression according to item 48, wherein the mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). cassette.
58. The mitochondrial targeting sequence is a nucleic acid having one or several deletions, additions, or substitutions in the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), or rice 49. An expression cassette according to item 48, encoded by a fragment of a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 48 of the RPS14 protein (SEQ ID NO: 4).
59. 49. The item 48, wherein the mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence identity higher than 80% with a nucleic acid sequence encoding amino acids 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). Expression cassette.
60. The mitochondrial targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), or rice RPS14 protein (sequence). 49. An expression cassette according to item 48, which has the amino acid sequence of a fragment within positions 1 to 48 of number 4).
61. 49. An expression cassette according to item 48, wherein the mitochondrial targeting sequence has an amino acid sequence identity higher than 80% with the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4).
62. 40. The expression cassette of item 39, wherein the polyprenyl diphosphate synthase is operably linked to a Golgi targeting sequence.
63. 63. An expression cassette according to item 62, wherein the nucleic acid encoding the Golgi apparatus targeting sequence is a nucleic acid encoding a fragment of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8).
64. 63. The expression cassette according to Item 62, wherein the Golgi apparatus targeting sequence is a fragment consisting of the amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8).
65. The Golgi apparatus targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding the amino acid sequence of positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 63. The expression cassette of item 62.
66. The Golgi apparatus targeting sequence may be one or several deletions, additions, or additions to the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence of positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 65. Expression cassette according to item 62, encoded by a nucleic acid having a substitution, or a fragment of a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence of positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). .
67. The Golgi apparatus targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence that is 80% identical to the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 63. The expression cassette of item 62.
68. The Golgi apparatus targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). Or an expression cassette according to item 62, which has the amino acid sequence of a fragment within positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8).
69. 63. An expression cassette according to item 62, wherein the Golgi apparatus targeting sequence has an amino acid sequence 80% identical to amino acid sequences 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). .
70. 40. The expression cassette of item 39, wherein the polyprenyl diphosphate synthase gene is operably linked to a seed specific promoter.
71. 71. A plant comprising the expression cassette according to item 70.
72. 72. Seed of plant according to item 71.
73. A method for producing ubiquinone-10 using a plant, the method comprising:
(1) obtaining the plant described in item 1; and (2) culturing the plant;
Including.
74. A method for producing ubiquinone-10 using a plant, the method comprising:
(1) introducing the expression cassette according to item 37 into a plant;
(2) culturing a plant into which the expression cassette has been introduced;
Including.
75. A plant tissue containing ubiquinone-10 obtained from the plant according to item 1.
76. A plant cell containing ubiquinone-10 obtained from the plant according to item 1.
77. A food comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
78. Furthermore, the foodstuff of item 77 containing the plant-derived component of item 1.
79. Item 79. The food according to Item 78, wherein the plant-derived component according to Item 1 is a protein.
80. A composition comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
81. The composition according to item 80, further comprising a plant-derived component according to item 1.
82. 82. The composition according to item 81, wherein the plant-derived component according to item 1 is a protein.
83. A dietary supplement comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
84. 84. A dietary supplement according to item 83, further comprising a plant-derived component according to item 1.
85. 85. The dietary supplement according to item 84, wherein the plant-derived component according to item 1 is a protein.
86. A cosmetic comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
87. The cosmetic according to Item 86, further comprising a plant-derived component according to Item 1.
88. Item 88. The cosmetic according to Item 87, wherein the plant-derived component according to Item 1 is a protein.
89. A beverage comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
90. 90. A beverage according to item 89, further comprising a plant-derived component according to item 1.
91. Item 91. The beverage according to Item 90, wherein the plant-derived component according to Item 1 is a protein.
92. A leaf comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
93. An embryo comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
94. A fruit comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
95. A stem comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
96. A root comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
97. A flower comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
98. A seed comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
99. Rice bran comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to item 1.
100. A rice cell or tissue comprising ubiquinone-10.
101. 100. The cell or tissue according to item 100, which is a seed.
102. 100. The cell or tissue according to item 100, which is brown rice.

本発明に従って、植物を用いたユビキノン−10の製造方法、そのような製造方法において使用される組換え植物、ならびにそのような組換え植物を製造するために使用される発現カセットが提供される。さらに、本発明の植物によって産生されたユビキノン−10を含む、組成物、食事用補添物、サプリメント、および薬学的組成物もまた提供される。   According to the present invention, there are provided methods for producing ubiquinone-10 using plants, recombinant plants used in such production methods, and expression cassettes used to produce such recombinant plants. In addition, compositions, dietary supplements, supplements, and pharmaceutical compositions comprising ubiquinone-10 produced by the plants of the present invention are also provided.

以下、本発明を説明する。本明細書の全体にわたり、単数形の表現は、特に言及しない限り、その複数形の概念をも含むことが理解されるべきである。また、本明細書において使用される用語は、特に言及しない限り、当該分野で通常用いられる意味で用いられることが理解されるべきである。   The present invention will be described below. Throughout this specification, it should be understood that the singular forms also include the plural concept unless specifically stated otherwise. In addition, it is to be understood that the terms used in the present specification are used in the meaning normally used in the art unless otherwise specified.

以下に本明細書において特に使用される用語の定義を列挙する。   Listed below are definitions of terms particularly used in the present specification.

本明細書において用いられる「植物」とは、植物界に属する生物の総称であり、クロロフィル、かたい細胞壁、豊富な永続性の胚的組織の存在,および運動する能力がない生物により特徴付けられる。代表的には、植物は、細胞壁の形成・クロロフィルによる同化作用をもつ顕花植物をいう。「植物」は、単子葉植物および双子葉植物のいずれ、ならびに藻類、シダ類、および苔類をも含む。単子葉植物としては、イネ科植物が挙げられる。好ましい単子葉植物としては、トウモロコシ、サトウキビ、コムギ、イネ、エンバク、オオムギ、ソルガム、トウモロコシ、オート麦、ライムギ、インドヒエ、バナナ及びアワが挙げられ、さらに好ましくは、トウモロコシ、コムギ、イネ、サトウキビが挙げられるが、これらに限定されない。双子葉植物としては、アブラナ科植物、マメ科植物、ナス科植物、ウリ科植物、ヒルガオ科植物が挙げられるが、これらに限定されない。双子葉植物の例としては、例えば、ダイズ、トマト、ジャガイモ、サツマイモ、アーモンド、ピスタシオナッツ、ピーナッツ、ヘーゼルナッツ、ウォールナッツ、カシューナッツ、およびゴマが挙げられるが、これらに限定されない。特に他で示さない限り、植物は、植物体、植物器官、植物組織、植物細胞、および種子のいずれをも意味する。植物器官の例としては、果実、種子、根、葉、茎、花、および胚などが挙げられる。植物細胞の例としては、カルスおよび懸濁培養細胞が挙げられる。イネを用いる場合、イネの米ぬか、または胚もまた、組換え産生されたユビキノン−10の供給源として、使用可能である。特定の実施形態では、植物は、植物個体を意味し得る。   As used herein, “plant” is a general term for organisms belonging to the plant kingdom, characterized by chlorophyll, hard cell walls, the presence of abundant and permanent embryonic tissue, and organisms that are not capable of motility. . Typically, a plant refers to a flowering plant having cell wall formation and anabolism by chlorophyll. “Plant” includes monocotyledonous and dicotyledonous plants, as well as algae, ferns and mosses. Monocotyledonous plants include gramineous plants. Preferred monocotyledonous plants include corn, sugarcane, wheat, rice, oat, barley, sorghum, corn, oats, rye, Indian millet, banana and millet, more preferably corn, wheat, rice and sugarcane. However, it is not limited to these. Examples of dicotyledonous plants include cruciferous plants, legumes, eggplants, cucurbits and convolvulaceae, but are not limited thereto. Examples of dicotyledonous plants include, but are not limited to, soybean, tomato, potato, sweet potato, almond, pistachio nut, peanut, hazelnut, walnut, cashew nut, and sesame. Unless otherwise indicated, a plant means any plant, plant organ, plant tissue, plant cell, and seed. Examples of plant organs include fruits, seeds, roots, leaves, stems, flowers, and embryos. Examples of plant cells include callus and suspension culture cells. When using rice, rice bran or embryos of rice can also be used as a source of recombinantly produced ubiquinone-10. In certain embodiments, a plant can refer to a plant individual.

イネ科の植物の例としては、Oryza、Triticum、Hordeum、Secale、Saccharum、Sorghum、またはZeaに属する植物が挙げられ、例えば、イネ、コムギ、オオムギ、ライムギ、サトウキビ、ソルガム、トウモロコシなどを含む。   Examples of gramineous plants include plants belonging to Oryza, Triticum, Hordeum, Secale, Saccharum, Sorghum, or Zea, including, for example, rice, wheat, barley, rye, sugar cane, sorghum, corn, and the like.

本明細書において、用語「改変植物」とは、天然に存在する植物と比較して、ゲノム情報の少なくとも一部の構造および/または機能が変更されているものをいう。そのような改変植物は、例えば、野生型植物の形質転換、形質転換によって得られた植物との交雑、ならびにアンチセンス核酸による遺伝子発現の抑制およびRNA干渉による遺伝子発現の抑制などによって作製され得るが、改変植物の作製方法は、これらに限定されない。   As used herein, the term “modified plant” refers to a plant in which at least a part of the structure and / or function of genomic information is changed as compared with a naturally occurring plant. Such a modified plant can be produced, for example, by transformation of a wild type plant, crossing with a plant obtained by transformation, suppression of gene expression by antisense nucleic acid and suppression of gene expression by RNA interference, etc. The method for producing the modified plant is not limited to these.

本明細書において使用される用語「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」および「核酸」は、本明細書において同じ意味で使用され、任意の長さのヌクレオチドのポリマーをいう。この用語はまた、「誘導体オリゴヌクレオチド」または「誘導体ポリヌクレオチド」を含む。「誘導体オリゴヌクレオチド」または「誘導体ポリヌクレオチド」とは、ヌクレオチドの誘導体を含むか、またはヌクレオチド間の結合が通常とは異なるオリゴヌクレオチドまたはポリヌクレオチドをいい、互換的に使用される。そのようなオリゴヌクレオチドとして具体的には、例えば、2’−O−メチル−リボヌクレオチド、オリゴヌクレオチド中のリン酸ジエステル結合がホスホロチオエート結合に変換された誘導体オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチド中のリン酸ジエステル結合がN3’−P5’ホスホロアミデート結合に変換された誘導体オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチド中のリボースとリン酸ジエステル結合とがペプチド核酸結合に変換された誘導体オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチド中のウラシルがC−5プロピニルウラシルで置換された誘導体オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチド中のウラシルがC−5チアゾールウラシルで置換された誘導体オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチド中のシトシンがC−5プロピニルシトシンで置換された誘導体オリゴヌクレオチド、オリゴヌクレオチド中のシトシンがフェノキサジン修飾シトシン(phenoxazine−modified cytosine)で置換された誘導体オリゴヌクレオチド、DNA中のリボースが2’−O−プロピルリボースで置換された誘導体オリゴヌクレオチドおよびオリゴヌクレオチド中のリボースが2’−メトキシエトキシリボースで置換された誘導体オリゴヌクレオチドなどが例示される。他にそうではないと示されなければ、特定の核酸配列はまた、明示的に示された配列と同様に、その保存的に改変された改変体(例えば、縮重コドン置換体)および相補配列を包含することが企図される。具体的には、縮重コドン置換体は、1またはそれ以上の選択された(または、すべての)コドンの3番目の位置が混合塩基および/またはデオキシイノシン残基で置換された配列を作成することにより達成され得る(Batzerら、Nucleic Acid Res.19:5081(1991);Ohtsukaら、J.Biol.Chem.260:2605−2608(1985);Rossoliniら、Mol.Cell.Probes 8:91−98(1994))。用語「核酸」はまた、本明細書において、遺伝子、cDNA、mRNA、オリゴヌクレオチド、およびポリヌクレオチドと互換可能に使用される。特定の核酸配列はまた、「スプライス改変体」を包含する。同様に、核酸によりコードされた特定のタンパク質は、その核酸のスプライス改変体によりコードされる任意のタンパク質を暗黙に包含する。その名が示唆するように「スプライス改変体」は、遺伝子のオルタナティブスプライシングの産物である。転写後、最初の核酸転写物は、異なる(別の)核酸スプライス産物が異なるポリペプチドをコードするようにスプライスされ得る。スプライス改変体の産生機構は変化するが、エキソンのオルタナティブスプライシングを含む。読み過し転写により同じ核酸に由来する別のポリペプチドもまた、この定義に包含される。スプライシング反応の任意の産物(組換え形態のスプライス産物を含む)がこの定義に含まれる。   As used herein, the terms “polynucleotide”, “oligonucleotide”, and “nucleic acid” are used interchangeably herein and refer to a polymer of nucleotides of any length. The term also includes “derivative oligonucleotide” or “derivative polynucleotide”. A “derivative oligonucleotide” or “derivative polynucleotide” refers to an oligonucleotide or polynucleotide that includes a derivative of a nucleotide or that has an unusual linkage between nucleotides and is used interchangeably. Specific examples of such an oligonucleotide include, for example, 2′-O-methyl-ribonucleotide, a derivative oligonucleotide in which a phosphodiester bond in an oligonucleotide is converted to a phosphorothioate bond, and a phosphodiester bond in an oligonucleotide. Is an N3′-P5 ′ phosphoramidate bond derivative oligonucleotide, a ribose and phosphodiester bond in the oligonucleotide converted to a peptide nucleic acid bond, uracil in the oligonucleotide is C− A derivative oligonucleotide substituted with 5-propynyluracil, a derivative oligonucleotide where uracil in the oligonucleotide is substituted with C-5 thiazole uracil, and cytosine in the oligonucleotide is C-5 propynylcytosine Substituted derivative oligonucleotides, derivative oligonucleotides in which the cytosine in the oligonucleotide is replaced with phenoxazine-modified cytosine, derivative oligonucleotides in which the ribose in the DNA is replaced with 2'-O-propylribose Examples thereof include derivative oligonucleotides in which ribose in the oligonucleotide is substituted with 2′-methoxyethoxyribose. Unless otherwise indicated, a particular nucleic acid sequence may also be conservatively modified (eg, degenerate codon substitutes) and complementary sequences, as well as those explicitly indicated. Is contemplated. Specifically, a degenerate codon substitute creates a sequence in which the third position of one or more selected (or all) codons is replaced with a mixed base and / or deoxyinosine residue. (Batzer et al., Nucleic Acid Res. 19: 5081 (1991); Ohtsuka et al., J. Biol. Chem. 260: 2605-2608 (1985); Rossolini et al., Mol. Cell. Probes 8: 91-). 98 (1994)). The term “nucleic acid” is also used herein interchangeably with gene, cDNA, mRNA, oligonucleotide, and polynucleotide. Particular nucleic acid sequences also include “splice variants”. Similarly, a particular protein encoded by a nucleic acid implicitly encompasses any protein encoded by a splice variant of that nucleic acid. As the name suggests, a “splice variant” is the product of alternative splicing of a gene. After transcription, the initial nucleic acid transcript can be spliced such that different (another) nucleic acid splice products encode different polypeptides. The production mechanism of splice variants varies, but includes exon alternative splicing. Other polypeptides derived from the same nucleic acid by read-through transcription are also encompassed by this definition. Any product of a splicing reaction (including recombinant forms of splice products) is included in this definition.

本明細書において「遺伝子」とは、遺伝形質を規定する因子をいう。通常染色体上に一定の順序に配列している。タンパク質の一次構造を規定する遺伝子を構造遺伝子といい、その発現を左右する遺伝子を調節遺伝子という。本明細書では、「遺伝子」は、「ポリヌクレオチド」、「オリゴヌクレオチド」および「核酸」ならびに/あるいは「タンパク質」「ポリペプチド」、「オリゴペプチド」および「ペプチド」をさすことがある。本明細書において遺伝子の「相同性」とは、2以上の遺伝子配列の、互いに対する同一性の程度をいう。従って、ある2つの遺伝子の相同性が高いほど、それらの配列の同一性または類似性は高い。2種類の遺伝子が相同性を有するか否かは、配列の直接の比較、または核酸の場合ストリンジェントな条件下でのハイブリダイゼーション法によって調べられ得る。2つの遺伝子配列を直接比較する場合、その遺伝子配列間でDNA配列が、代表的には少なくとも50%同一である場合、好ましくは少なくとも70%同一である場合、より好ましくは少なくとも80%、90%、95%、96%、97%、98%または99%同一である場合、それらの遺伝子は相同性を有する。   As used herein, “gene” refers to a factor that defines a genetic trait. Usually arranged in a certain order on the chromosome. A gene that defines the primary structure of a protein is called a structural gene, and a gene that affects its expression is called a regulatory gene. As used herein, “gene” may refer to “polynucleotide”, “oligonucleotide” and “nucleic acid” and / or “protein” “polypeptide”, “oligopeptide” and “peptide”. As used herein, “homology” of genes refers to the degree of identity of two or more gene sequences with respect to each other. Therefore, the higher the homology between two genes, the higher the sequence identity or similarity. Whether two genes have homology can be examined by direct sequence comparison or, in the case of nucleic acids, hybridization methods under stringent conditions. When directly comparing two gene sequences, the DNA sequence between the gene sequences is typically at least 50% identical, preferably at least 70% identical, more preferably at least 80%, 90% , 95%, 96%, 97%, 98% or 99% are identical, the genes are homologous.

本明細書において使用する場合、用語「高度にストリンジェントな条件」とは、配列が非常に相補的であるDNA鎖のハイブリダイゼーションを許容し、かつ顕著に不一致のDNAのハイブリダイゼーションを排除するように設計された条件をいう。ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーは、温度、イオン強度および変性剤(例えば、ホルムアミド)の濃度によって主に決定される。ハイブリダイゼーションおよび洗浄についての「高度にストリンジェントな条件」の例は、65〜68℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウムまたは42℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウムおよび50%ホルムアミドである。Sambrook,FritschおよびManiatis,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第2版,Cold Spring Harbor Laboratory,1989);Andersonら,Nucleic Acid Hybridisation:A Practical Approach第4章(IRL Press Limited)を参照のこと。   As used herein, the term “highly stringent conditions” refers to allowing hybridization of DNA strands that are highly complementary in sequence and excluding significantly mismatched DNA hybridization. Refers to the conditions designed. Hybridization stringency is primarily determined by temperature, ionic strength, and concentration of denaturing agents (eg, formamide). Examples of “highly stringent conditions” for hybridization and washing are 0.015 M sodium chloride at 65-68 ° C., 0.0015 M sodium citrate or 0.015 M sodium chloride at 42 ° C., 0.0015 M Sodium citrate and 50% formamide. Sambrook, Fritsch and Maniatis, Molecular Cloning: A Laboratory Manual (2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory, 1989); Anderson et al., Nucleic Acid Hybrid.

よりストリンジェントな条件(例えば、より高い温度、より低いイオン強度、より高いホルムアミドまたは他の変性剤)もまた用いられ得るが、ハイブリダイゼーションの速度が影響される。他の薬剤は、非特異的および/またはバックグラウンドのハイブリダイゼーションを減少させる目的のために、ハイブリダイゼーションおよび洗浄の緩衝液中に含まれ得る。例は、0.1%ウシ血清アルブミン、0.1%ポリビニルピロリドン、0.1%ピロリン酸ナトリウム、0.1%ドデシル硫酸ナトリウム、NaDodSO4、(SDS)、ficoll、デンハルト溶液、超音波処理サケ精子DNA(または別の非相補的DNA)およびデキストラン硫酸であるが、他の適切な薬剤もまた用いられ得る。これらの添加剤の濃度および種類は、ハイブリダイゼーション条件のストリンジェンシーに実質的に影響を与えることなく変更され得る。ハイブリダイゼーション実験は通常、pH6.8〜7.4で実施される;しかし、代表的なイオン強度の条件では、ハイブリダイゼーションの速度は、pHからほぼ独立する。Andersonら,Nucleic Acid Hybridisation:A Practical Approach第4章(IRL Press Limited)を参照のこと。   More stringent conditions (eg, higher temperature, lower ionic strength, higher formamide or other denaturing agents) can also be used, but the rate of hybridization will be affected. Other agents may be included in the hybridization and wash buffers for the purpose of reducing non-specific and / or background hybridization. Examples are 0.1% bovine serum albumin, 0.1% polyvinylpyrrolidone, 0.1% sodium pyrophosphate, 0.1% sodium dodecyl sulfate, NaDodSO4, (SDS), ficoll, Denhardt's solution, sonicated salmon sperm DNA (or another non-complementary DNA) and dextran sulfate, although other suitable agents can also be used. The concentration and type of these additives can be varied without substantially affecting the stringency of the hybridization conditions. Hybridization experiments are usually performed at pH 6.8-7.4; however, at typical ionic strength conditions, the rate of hybridization is nearly independent of pH. See Anderson et al., Nucleic Acid Hybridization: A Practical Approach Chapter 4 (IRL Press Limited).

DNA二重鎖の安定性に影響を与える因子としては、塩基組成、長さおよび塩基対の不一致程度が挙げられる。ハイブリダイゼーション条件は、これらの変動要因を適応させ、そして異なる配列関連性のDNAがハイブリッドを形成するのを可能にするために当業者によって調整され得る。完全に一致したDNA二重鎖の融解温度は、以下の方程式によって評価され得る:
Tm(℃)=81.5+16.6(log[Na+])+0.41(%G+C)−600/N−0.72(%ホルムアミド)
ここで、Nは、形成される二重鎖の長さであり、[Na+]は、ハイブリダイゼーション溶液または洗浄溶液中でのナトリウムイオンのモル濃度であり、%G+Cは、ハイブリッド中での(グアニン+シトシン)塩基の百分率である。不完全に一致したハイブリッドについては、融解温度は、1%の不一致毎に約1℃下げられる。
Factors affecting the stability of the DNA duplex include base composition, length, and degree of base pair mismatch. Hybridization conditions can be adjusted by those skilled in the art to accommodate these variables and to allow different sequence related DNAs to form hybrids. The melting temperature of a perfectly matched DNA duplex can be estimated by the following equation:
Tm (° C.) = 81.5 + 16.6 (log [Na +]) + 0.41 (% G + C) −600 / N−0.72 (% formamide)
Where N is the length of the duplex formed, [Na +] is the molar concentration of sodium ions in the hybridization or wash solution, and% G + C is (guanine in the hybrid + Percent cytosine) base. For incompletely matched hybrids, the melting temperature is lowered by about 1 ° C. for every 1% mismatch.

用語「中程度にストリンジェントな条件」とは、「高度にストリンジェントな条件」下で生じ得るよりも高い程度の塩基対不一致を有するDNA二重鎖が形成され得る条件をいう。代表的な「中程度にストリンジェントな条件」の例は、50〜65℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウムまたは37〜50℃での0.015M塩化ナトリウム、0.0015Mクエン酸ナトリウムおよび20%ホルムアミドである。例示として、0.015Mナトリウムイオン中での50℃という「中程度にストリンジェントな条件」は、約21%の不一致を可能にする。   The term “moderately stringent conditions” refers to conditions under which DNA duplexes with a higher degree of base pair mismatch can be formed than can occur under “highly stringent conditions”. Examples of representative “moderately stringent conditions” are 0.015 M sodium chloride at 50-65 ° C., 0.0015 M sodium citrate or 0.015 M sodium chloride at 37-50 ° C., 0.0015 M Sodium citrate and 20% formamide. Illustratively, “moderately stringent conditions” of 50 ° C. in 0.015 M sodium ion allows for a mismatch of about 21%.

「高度にストリンジェントな条件」と「中程度にストリンジェントな条件」との間に絶対的な区別が存在しないことが当業者によって認識される。例えば、0.015Mナトリウムイオン(ホルムアミドなし)では、完全に一致した長さのDNAの融解温度は、約71℃である。65℃で(同じイオン強度で)の洗浄を用いると、このことは、約6%の不一致を可能にする。より遠く関連した配列を捕獲するために、当業者は、単純に、温度を低くし得るかまたはイオン強度を高くし得る。   It will be appreciated by those skilled in the art that there is no absolute distinction between “highly stringent conditions” and “moderately stringent conditions”. For example, with 0.015M sodium ion (no formamide), the melting temperature of a perfectly matched length of DNA is about 71 ° C. Using a wash at 65 ° C. (with the same ionic strength), this allows a mismatch of about 6%. To capture farther related sequences, one skilled in the art can simply lower the temperature or increase the ionic strength.

約20ntまでのオリゴヌクレオチドプローブについての1M NaCl*中での融解温度の良好な評価は、以下によって与えられる:
Tm=A−T塩基対あたり2℃ + G−C塩基対あたり4℃
*6×塩クエン酸ナトリウム(SSC)中でのナトリウムイオン濃度は、1Mである。Suggsら,Developmental Biology Using Purified Genes 683(BrownおよびFox編,1981)を参照のこと。
A good evaluation of the melting temperature in 1 M NaCl * for oligonucleotide probes up to about 20 nt is given by:
Tm = 2 ° C per AT base pair + 4 ° C per GC base pair
* 6 × Sodium ion concentration in salt sodium citrate (SSC) is 1M. See Suggs et al., Developmental Biology Using Purified Genes 683 (Brown and Fox, 1981).

オリゴヌクレオチドについての高度ストリンジェンシー洗浄条件は通常、6×SSC、0.1% SDS中でのそのオリゴヌクレオチドのTmよりも0℃〜5℃低い温度においてである。   High stringency wash conditions for an oligonucleotide are usually at a temperature between 0 ° C. and 5 ° C. below the Tm of that oligonucleotide in 6 × SSC, 0.1% SDS.

本明細書では塩基配列の同一性の比較および相同性の算出は、配列分析用ツールであるBLASTプログラムを用いてデフォルトパラメータを用いて算出される。   In the present specification, comparison of base sequence identity and calculation of homology are calculated using default parameters using the BLAST program which is a sequence analysis tool.

本明細書において遺伝子、ポリヌクレオチド、ポリペプチドなどの「発現」とは、その遺伝子などがインビボで一定の作用を受けて、別の形態になることをいう。好ましくは、遺伝子、ポリヌクレオチドなどが、転写および翻訳されて、ポリペプチドの形態になることをいうが、転写されてmRNAが作製されることもまた発現の一態様であり得る。より好ましくは、そのようなポリペプチドの形態は、翻訳後プロセシングを受けたものであり得る。   In the present specification, “expression” of a gene, polynucleotide, polypeptide or the like means that the gene or the like undergoes a certain action in vivo to take another form. Preferably, a gene, polynucleotide or the like is transcribed and translated into a polypeptide form. However, transcription and production of mRNA can also be an aspect of expression. More preferably, such a polypeptide form may be post-translationally processed.

本明細書において、「アミノ酸」は、天然のものでも非天然のものでもよい。「誘導体アミノ酸」または「アミノ酸アナログ」とは、天然に存在するアミノ酸とは異なるがもとのアミノ酸と同様の機能を有するものをいう。そのような誘導体アミノ酸およびアミノ酸アナログは、当該分野において周知である。用語「天然のアミノ酸」とは、天然のアミノ酸のL−異性体を意味する。天然のアミノ酸は、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、メチオニン、トレオニン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、システイン、プロリン、ヒスチジン、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、グルタミン、γ−カルボキシグルタミン酸、アルギニン、オルニチン、およびリジンである。特に示されない限り、本明細書でいう全てのアミノ酸はL体である。用語「非天然アミノ酸」とは、タンパク質中で通常は天然に見出されないアミノ酸を意味する。非天然アミノ酸の例として、ノルロイシン、パラ−ニトロフェニルアラニン、ホモフェニルアラニン、パラ−フルオロフェニルアラニン、3−アミノ−2−ベンジルプロピオン酸、ホモアルギニンのD体またはL体およびD−フェニルアラニンが挙げられる。「アミノ酸アナログ」とは、アミノ酸ではないが、アミノ酸の物性および/または機能に類似する分子をいう。アミノ酸アナログとしては、例えば、エチオニン、カナバニン、2−メチルグルタミンなどが挙げられる。アミノ酸模倣物とは、アミノ酸の一般的な化学構造とは異なる構造を有するが、天然に存在するアミノ酸と同様な様式で機能する化合物をいう。   In the present specification, the “amino acid” may be natural or non-natural. “Derivative amino acid” or “amino acid analog” refers to an amino acid that is different from a naturally occurring amino acid but has the same function as the original amino acid. Such derivative amino acids and amino acid analogs are well known in the art. The term “natural amino acid” refers to the L-isomer of a natural amino acid. Natural amino acids are glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, serine, methionine, threonine, phenylalanine, tyrosine, tryptophan, cysteine, proline, histidine, aspartic acid, asparagine, glutamic acid, glutamine, γ-carboxyglutamic acid, arginine, ornithine , And lysine. Unless otherwise indicated, all amino acids referred to in this specification are in L form. The term “unnatural amino acid” refers to an amino acid that is not normally found in proteins in nature. Examples of non-natural amino acids include norleucine, para-nitrophenylalanine, homophenylalanine, para-fluorophenylalanine, 3-amino-2-benzylpropionic acid, homo-arginine D-form or L-form and D-phenylalanine. “Amino acid analog” refers to a molecule that is not an amino acid but is similar to the physical properties and / or function of an amino acid. Examples of amino acid analogs include ethionine, canavanine, 2-methylglutamine and the like. Amino acid mimetics refers to chemical compounds that have a structure that is different from the general chemical structure of an amino acid, but that functions in a manner similar to a naturally occurring amino acid.

アミノ酸は、その一般に公知の3文字記号か、またはIUPAC−IUB Biochemical Nomenclature Commissionにより推奨される1文字記号のいずれかにより、本明細書中で言及され得る。ヌクレオチドも同様に、一般に受け入れられた1文字コードにより言及され得る。   Amino acids may be referred to herein by either their commonly known three letter symbols or by the one-letter symbols recommended by the IUPAC-IUB Biochemical Nomenclature Commission. Nucleotides may also be referred to by the generally accepted single letter code.

本明細書中において、「対応する」アミノ酸とは、あるタンパク質分子またはポリペプチド分子において、比較の基準となるタンパク質またはポリペプチドにおける所定のアミノ酸と同様の作用を有するか、または有することが予測されるアミノ酸をいい、特に酵素分子にあっては、活性部位中の同様の位置に存在し触媒活性に同様の寄与をするアミノ酸をいう。   In the present specification, a “corresponding” amino acid has or is predicted to have the same action as a predetermined amino acid in a protein or polypeptide as a reference for comparison in a protein molecule or polypeptide molecule. In particular, in the case of an enzyme molecule, it means an amino acid that is present at the same position in the active site and contributes similarly to the catalytic activity.

本明細書において「ヌクレオチド」は、天然のものでも非天然のものでもよい。「誘導体ヌクレオチド」または「ヌクレオチドアナログ」とは、天然に存在するヌクレオチドとは異なるがもとのヌクレオチドと同様の機能を有するものをいう。そのような誘導体ヌクレオチドおよびヌクレオチドアナログは、当該分野において周知である。そのような誘導体ヌクレオチドおよびヌクレオチドアナログの例としては、ホスホロチオエート、ホスホルアミデート、メチルホスホネート、キラルメチルホスホネート、2−O−メチルリボヌクレオチド、ペプチド−核酸(PNA)が含まれるが、これらに限定されない。   In the present specification, the “nucleotide” may be natural or non-natural. “Derivative nucleotide” or “nucleotide analog” refers to a nucleotide that is different from a naturally occurring nucleotide but has the same function as the original nucleotide. Such derivative nucleotides and nucleotide analogs are well known in the art. Examples of such derivative nucleotides and nucleotide analogs include, but are not limited to, phosphorothioates, phosphoramidates, methyl phosphonates, chiral methyl phosphonates, 2-O-methyl ribonucleotides, peptide-nucleic acids (PNA). .

本明細書において、「フラグメント」とは、全長のポリペプチドまたはポリヌクレオチド(長さがn)に対して、1〜n−1までの配列長さを有するポリペプチドまたはポリヌクレオチドをいう。フラグメントの長さは、その目的に応じて、適宜変更することができ、例えば、その長さの下限としては、ポリペプチドの場合、3、4、5、6、7、8、9、10、15,20、25、30、40、50およびそれ以上のアミノ酸が挙げられ、ここの具体的に列挙していない整数で表される長さ(例えば、11など)もまた、下限として適切であり得る。また、ポリヌクレオチドの場合、5、6、7、8、9、10、15,20、25、30、40、50、75、100およびそれ以上のヌクレオチドが挙げられ、ここの具体的に列挙していない整数で表される長さ(例えば、11など)もまた、下限として適切であり得る。   In the present specification, the “fragment” refers to a polypeptide or polynucleotide having a sequence length of 1 to n−1 with respect to a full-length polypeptide or polynucleotide (length is n). The length of the fragment can be appropriately changed according to the purpose. For example, the lower limit of the length is 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, Examples include 15, 20, 25, 30, 40, 50 and more amino acids, and lengths expressed in integers not specifically listed here (eg, 11 etc.) are also suitable as lower limits. obtain. In the case of polynucleotides, examples include 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 75, 100 and more nucleotides. Non-integer lengths (eg, 11 etc.) may also be appropriate as a lower limit.

植物内における、所望のタンパク質のミトコンドリアへの標的化は、例えば、任意のミトコンドリアタンパク質(例えば、植物のミトコンドリアタンパク質)由来のミトコンドリア標的化配列をコードする核酸を、所望のタンパク質をコードする核酸と作動可能に連結することによって可能である。   Targeting a desired protein to the mitochondria in a plant can, for example, operate a nucleic acid encoding a mitochondrial targeting sequence from any mitochondrial protein (eg, a plant mitochondrial protein) with a nucleic acid encoding the desired protein. This is possible by connecting them as possible.

本明細書において使用する場合、「ミトコンドリア標的化配列」とは、作動可能に連結されたタンパク質をミトコンドリアに輸送する配列をいう。本明細書において使用する場合、「ミトコンドリア標的化能」とは、作動可能に連結されたタンパク質をミトコンドリアに輸送する能力をいう。ミトコンドリア標的化配列としては、例えば、ミトコンドリアリボソームタンパク質、ATP合成酵素サブユニットのミトコンドリア標的化配列が挙げられるが、これらに限定されない。本発明におけるミトコンドリアへ標的化配列の供給源としてのミトコンドリアリボソームタンパク質としては、例えば、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)(図1)、RPS14タンパク質(配列番号4)(図2)、ならびに、RPS11タンパク質、ATPアーゼβサブユニットタンパク質、およびATPアーゼγサブユニットタンパク質由来のミトコンドリア標的化配列が挙げられるが、これらに限定されない。RPS10タンパク質のミトコンドリア標的化配列としては、例えば、1位〜56位のアミノ酸配列を含むポリペプチドを用いることができる。これらミトコンドリア標的化配列に1または数個のアミノ酸置換、付加、欠失をした改変体であって、ミトコンドリア標的化能を有するポリペプチドもまた、本発明において使用することが可能である。さらに、これらミトコンドリア標的化配列のフラグメントも使用可能である。また、これらミトコンドリア標的化配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイゼーションする核酸もまた使用可能である。さらに、これらアミノ酸配列および/または核酸配列に1または数個の欠失、付加、置換を有する配列もまた、使用可能である。これら配列と相同な配列もまた、使用可能である。RPS14タンパク質のミトコンドリア標的化配列としては、例えば、1位〜48位のアミノ酸配列を含むポリペプチドを用いることができる。これらミトコンドリア標的化配列に1または数個のアミノ酸置換、付加、欠失をした改変体であって、ミトコンドリア標的化能を有するポリペプチドもまた、本発明において使用することが可能である。さらに、これらミトコンドリア標的化配列のフラグメントも使用可能である。また、これらミトコンドリア標的化配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイゼーションする核酸もまた使用可能である。さらに、これらアミノ酸配列および/または核酸配列に1または数個の欠失、付加、置換を有する配列もまた、使用可能である。これら配列と相同な配列もまた、使用可能である。   As used herein, “mitochondrial targeting sequence” refers to a sequence that transports an operably linked protein to the mitochondria. As used herein, “mitochondrial targeting ability” refers to the ability to transport operably linked proteins to the mitochondria. Examples of mitochondrial targeting sequences include, but are not limited to, mitochondrial targeting sequences of mitochondrial ribosomal proteins and ATP synthase subunits. Examples of the mitochondrial ribosomal protein as a source of targeting sequences to mitochondria in the present invention include rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2) (FIG. 1), RPS14 protein (SEQ ID NO: 4) (FIG. 2), and RPS11. Examples include, but are not limited to, mitochondrial targeting sequences derived from proteins, ATPase β subunit proteins, and ATPase γ subunit proteins. As a mitochondrial targeting sequence of RPS10 protein, for example, a polypeptide comprising an amino acid sequence at positions 1 to 56 can be used. A polypeptide having one or several amino acid substitutions, additions or deletions in these mitochondrial targeting sequences and having mitochondrial targeting ability can also be used in the present invention. In addition, fragments of these mitochondrial targeting sequences can also be used. Nucleic acids that hybridize under stringent conditions with nucleic acids encoding these mitochondrial targeting sequences can also be used. Furthermore, sequences having one or several deletions, additions and substitutions in these amino acid sequences and / or nucleic acid sequences can also be used. Sequences homologous to these sequences can also be used. As the mitochondrial targeting sequence of RPS14 protein, for example, a polypeptide comprising an amino acid sequence at positions 1 to 48 can be used. A polypeptide having one or several amino acid substitutions, additions or deletions in these mitochondrial targeting sequences and having mitochondrial targeting ability can also be used in the present invention. In addition, fragments of these mitochondrial targeting sequences can also be used. Nucleic acids that hybridize under stringent conditions with nucleic acids encoding these mitochondrial targeting sequences can also be used. Furthermore, sequences having one or several deletions, additions and substitutions in these amino acid sequences and / or nucleic acid sequences can also be used. Sequences homologous to these sequences can also be used.

植物内における、所望のタンパク質のゴルジ体への標的化は、例えば、植物の任意のゴルジ体タンパク質由来のゴルジ体標的化配列をコードする核酸を、所望のタンパク質をコードする核酸と作動可能にすることによって可能である。   Targeting a desired protein to the Golgi apparatus in a plant, for example, makes a nucleic acid encoding a Golgi targeting sequence from any Golgi protein in the plant operable with a nucleic acid encoding the desired protein. Is possible.

本明細書において使用する場合、「ゴルジ体標的化配列」とは、作動可能に連結されたタンパク質をゴルジ体に輸送する配列をいう。本明細書において使用する場合、「ゴルジ体標的化能」とは、作動可能に連結されたタンパク質をゴルジ体に輸送する能力をいう。ゴルジ体標的化配列としては、例えば、N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼタンパク質のゴルジ体標的化配列が挙げられるが、これらに限定されない。本発明におけるゴルジ体標的化配列の供給源としてのゴルジ体タンパク質としては、例えば、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼタンパク質(配列番号8)(図3)由来のミトコンドリア標的化配列が挙げられるが、これらに限定されない。タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼのゴルジ体標的化配列としては、例えば、1位〜77位のアミノ酸配列を含むポリペプチドを用いることができる。これらミトコンドリア標的化配列に1または数個のアミノ酸置換、付加、欠失をした改変体であって、ゴルジ体標的化能を有するポリペプチドもまた、本発明において使用することが可能である。さらに、これらゴルジ体標的化配列のフラグメントも使用可能である。また、これらゴルジ体標的化配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイゼーションする核酸もまた使用可能である。さらに、これらアミノ酸配列および/または核酸配列に1または数個の欠失、付加、置換を有する配列もまた、使用可能である。これら配列と相同な配列もまた、使用可能である。   As used herein, a “Golgi apparatus targeting sequence” refers to a sequence that transports an operably linked protein to the Golgi apparatus. As used herein, “Golgi apparatus targeting ability” refers to the ability to transport operably linked proteins to the Golgi apparatus. Examples of the Golgi apparatus targeting sequence include, but are not limited to, the Golgi apparatus targeting sequence of N-acetylglucosaminyltransferase protein. Examples of the Golgi apparatus protein as a source of the Golgi apparatus targeting sequence in the present invention include a mitochondrial targeting sequence derived from tobacco N-acetylglucosaminyltransferase protein (SEQ ID NO: 8) (FIG. 3). However, it is not limited to these. As the Golgi targeting sequence of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase, for example, a polypeptide comprising an amino acid sequence at positions 1 to 77 can be used. A polypeptide having one or several amino acid substitutions, additions or deletions in these mitochondrial targeting sequences and having the ability to target the Golgi apparatus can also be used in the present invention. Furthermore, fragments of these Golgi targeting sequences can also be used. In addition, nucleic acids that hybridize under stringent conditions with nucleic acids encoding these Golgi apparatus targeting sequences can also be used. Furthermore, sequences having one or several deletions, additions and substitutions in these amino acid sequences and / or nucleic acid sequences can also be used. Sequences homologous to these sequences can also be used.

細菌由来の、ユビキノンの側鎖を10単位合成し得るデカプレニル二リン酸合成酵素としては、Gluconobacter suboxydans由来の遺伝子(配列番号5)にコードされる酵素が挙げられるが、これに限定されない。これらデカプレニル二リン酸合成酵素のアミノ酸配列に1または数個のアミノ酸置換、付加、欠失をした改変体であって、酵素活性能を有するポリペプチドもまた、本発明において使用することが可能である。さらに、これら酵素のアミノ酸配列のフラグメントも使用可能である。また、これら酵素タンパク質をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイゼーションする核酸もまた使用可能である。さらに、これらアミノ酸配列および/または核酸配列に1または数個の欠失、付加、置換を有する配列もまた、使用可能である。これら配列と相同な配列もまた、使用可能である
本明細書において、用語「形質転換」と「遺伝子導入」は互換可能に使用される。「形質転換」とは、植物細胞または植物組織に、遺伝子を含む外来の核酸を導入することによって、植物細胞または植物組織の遺伝子型に変化を生じることを意味する。
Examples of the decaprenyl diphosphate synthase that can synthesize 10 units of a ubiquinone side chain derived from bacteria include, but are not limited to, an enzyme encoded by a gene derived from Gluconobacter suboxydans (SEQ ID NO: 5). Polypeptides that have one or several amino acid substitutions, additions, or deletions in the amino acid sequence of these decaprenyl diphosphate synthases and that have enzyme activity can also be used in the present invention. is there. Furthermore, fragments of the amino acid sequences of these enzymes can also be used. In addition, nucleic acids that hybridize under stringent conditions with nucleic acids encoding these enzyme proteins can also be used. Furthermore, sequences having one or several deletions, additions and substitutions in these amino acid sequences and / or nucleic acid sequences can also be used. Sequences homologous to these sequences can also be used. The terms “transformation” and “gene transfer” are used interchangeably herein. “Transformation” means that a genotype of a plant cell or plant tissue is changed by introducing a foreign nucleic acid containing a gene into the plant cell or plant tissue.

「形質転換体」とは、宿主細胞を形質転換することによって作製された細胞などの生命体の全部または一部をいう。形質転換体は、その対象に依存して、形質転換細胞、形質転換組織、形質転換宿主、形質転換カルス、および形質転換植物体、などともいわれ、本明細書においてそれらの形態をすべて包含するが、特定の文脈において特定の形態を指し得る。   “Transformant” refers to all or part of an organism such as a cell produced by transforming a host cell. A transformant is also referred to as a transformed cell, transformed tissue, transformed host, transformed callus, transformed plant, etc., depending on the subject, and includes all of these forms herein. May refer to a particular form in a particular context.

本明細書において、「トランスジェニック植物」および「組換え植物」とは、特定の遺伝子が組み込まれた植物をいう。   In the present specification, “transgenic plant” and “recombinant plant” refer to a plant into which a specific gene is incorporated.

本明細書では、植物の栽培は当該分野において公知の任意の方法により行うことができる。植物の栽培方法は、例えば、モデル植物の実験プロトコール−イネ・シロイヌナズナ編−」:細胞工学別冊植物細胞工学シリーズ4;イネの栽培法(奥野員敏)pp.28−32、およびアラビドプシスの栽培法(丹羽康夫)pp.33−40(監修 島本功、岡田清孝)に例示されており、当業者であれば容易に実施することができることから本明細書では詳述する必要はない。   In the present specification, plant cultivation can be performed by any method known in the art. Examples of plant cultivation methods include, for example, Experimental Protocols for Model Plants—Edited by Rice and Arabidopsis- ”: Cell Engineering Separate Volume Plant Cell Engineering Series 4; Rice Cultivation Method (Member Toshi Okuno) pp. 28-32, and cultivation method of Arabidopsis (Yasuo Niwa) pp. 33-40 (supervised by Isao Shimamoto, Kiyotaka Okada), and those skilled in the art can easily carry out the invention, and therefore need not be described in detail herein.

形質転換体を得るための宿主植物細胞は、外来遺伝子の生理活性を保持するポリペプチド(例えば、デカプレニル二リン酸合成酵素)を発現するものであれば、特に限定されず、従来から遺伝子操作において利用される各種の宿主植物細胞を用いることができる。例えば、イネ、キュウリ、サトウキビ、オート麦、トウモロコシ、コムギ、オオムギ、ソバ、ジュズダマ、カラスムギ、イヌビエ、ダイズ、アーモンド、ピスタシオナッツ、ピーナッツ、ヘーゼルナッツ、ウォールナッツ、カシューナッツ、ゴマ、インドヒエ、バナナ、トマト、ジャガイモ、サツマイモ、らん藻、クロレラおよびサトウキビなどが例示される。好ましい植物細胞は、ユビキノン−9を産生するが、ユビキノン−10を産生しない植物である。そのような植物としては、例えば、コムギ、オオムギ、ソバ、ジュズダマ、カラスムギ、イヌビエが挙げられるが、これらに限定されない。また、主としてユビキノン−9を発現すると同時に比較的少量のユビキノン−10を産生する植物、ならびに主としてユビキノン−10を発現すると同時に比較的少量のユビキノン−9を産生する植物も、本発明の対象とすることができる。なぜなら、外来のデカプレニル二リン酸合成酵素を補充することによって、ユビキノン−10の産生を増強することが可能であるからである。このような植物としては、例えば、ネギ、ピーマン、ダイズ、アーモンド、ピスタシオナッツ、ピーナッツ、ヘーゼルナッツ、ウォールナッツ、カシューナッツ、ゴマが挙げられるが、これらに限定されない。   The host plant cell for obtaining the transformant is not particularly limited as long as it expresses a polypeptide that retains the physiological activity of the foreign gene (for example, decaprenyl diphosphate synthase). Various host plant cells used can be used. For example, rice, cucumber, sugar cane, oats, corn, wheat, barley, buckwheat, juzudama, oats, barnyard grass, soybeans, almonds, pistachio nuts, peanuts, hazelnuts, walnuts, cashew nuts, sesame seeds, Indian millet, bananas, tomatoes, Examples include potato, sweet potato, cyanobacterium, chlorella and sugar cane. Preferred plant cells are plants that produce ubiquinone-9 but not ubiquinone-10. Examples of such plants include, but are not limited to, wheat, barley, buckwheat, juzudama, oats, and barnyard grass. In addition, plants that mainly express ubiquinone-9 and produce a relatively small amount of ubiquinone-10 and plants that mainly express ubiquinone-10 and simultaneously produce a relatively small amount of ubiquinone-9 are also objects of the present invention. be able to. This is because it is possible to enhance the production of ubiquinone-10 by supplementing exogenous decaprenyl diphosphate synthase. Examples of such plants include, but are not limited to, leek, bell pepper, soybean, almond, pistachio nut, peanut, hazelnut, walnut, cashew nut, and sesame.

本発明において得られた細胞に由来するポリペプチドは、天然型のポリペプチドと実質的に同一の作用を有する限り、アミノ酸配列中の1以上のアミノ酸が置換、付加および/または欠失していてもよく、糖鎖が置換、付加および/または欠失していてもよい。   As long as the polypeptide derived from the cell obtained in the present invention has substantially the same action as the naturally occurring polypeptide, one or more amino acids in the amino acid sequence are substituted, added and / or deleted. Alternatively, the sugar chain may be substituted, added and / or deleted.

あるアミノ酸は、相互作用結合能力の明らかな低下または消失なしに、例えば、リガンド分子の結合部位のようなタンパク質構造において他のアミノ酸に置換され得る。あるタンパク質の生物学的機能を規定するのは、タンパク質の相互作用能力および性質である。従って、特定のアミノ酸の置換がアミノ酸配列において、またはそのDNAコード配列のレベルにおいて行われ得、置換後もなお、もとの性質を維持するタンパク質が生じ得る。従って、生物学的有用性の明らかな損失なしに、種々の改変が、本明細書において開示されたペプチドまたはこのペプチドをコードする対応するDNAにおいて行われ得る。   Certain amino acids can be substituted for other amino acids in a protein structure, such as, for example, the binding site of a ligand molecule, without an apparent reduction or loss of interaction binding capacity. It is the protein's ability to interact and the nature that defines the biological function of a protein. Thus, specific amino acid substitutions can be made in the amino acid sequence or at the level of its DNA coding sequence, resulting in proteins that still retain their original properties after substitution. Thus, various modifications can be made in the peptide disclosed herein or in the corresponding DNA encoding this peptide without any apparent loss of biological utility.

上記のような改変を設計する際に、アミノ酸の疎水性指数が考慮され得る。タンパク質における相互作用的な生物学的機能を与える際の疎水性アミノ酸指数の重要性は、一般に当該分野で認められている(Kyte.JおよびDoolittle,R.F.J.Mol.Biol. 157(1):105−132,1982)。アミノ酸の疎水的性質は、生成したタンパク質の二次構造に寄与し、次いでそのタンパク質と他の分子(例えば、酵素、基質、受容体、DNA、抗体、抗原など)との相互作用を規定する。各アミノ酸は、それらの疎水性および電荷の性質に基づく疎水性指数を割り当てられる。それらは:イソロイシン(+4.5);バリン(+4.2);ロイシン(+3.8);フェニルアラニン(+2.8);システイン/シスチン(+2.5);メチオニン(+1.9);アラニン(+1.8);グリシン(−0.4);スレオニン(−0.7);セリン(−0.8);トリプトファン(−0.9);チロシン(−1.3);プロリン(−1.6);ヒスチジン(−3.2);グルタミン酸(−3.5);グルタミン(−3.5);アスパラギン酸(−3.5);アスパラギン(−3.5);リジン(−3.9);およびアルギニン(−4.5))である。   In designing such modifications, the hydrophobicity index of amino acids can be considered. The importance of the hydrophobic amino acid index in conferring interactive biological functions in proteins is generally recognized in the art (Kyte. J and Doolittle, RFJ. Mol. Biol. 157 ( 1): 105-132, 1982). The hydrophobic nature of amino acids contributes to the secondary structure of the protein produced and then defines the interaction of the protein with other molecules (eg, enzymes, substrates, receptors, DNA, antibodies, antigens, etc.). Each amino acid is assigned a hydrophobicity index based on their hydrophobicity and charge properties. They are: isoleucine (+4.5); valine (+4.2); leucine (+3.8); phenylalanine (+2.8); cysteine / cystine (+2.5); methionine (+1.9); alanine (+1 .8); Glycine (−0.4); Threonine (−0.7); Serine (−0.8); Tryptophan (−0.9); Tyrosine (−1.3); Proline (−1.6) ); Histidine (-3.2); glutamic acid (-3.5); glutamine (-3.5); aspartic acid (-3.5); asparagine (-3.5); lysine (-3.9) And arginine (-4.5)).

あるアミノ酸を、同様の疎水性指数を有する他のアミノ酸により置換して、そして依然として同様の生物学的機能を有するタンパク質(例えば、リガンド結合能において等価なタンパク質)を生じさせ得ることが当該分野で周知である。このようなアミノ酸置換において、疎水性指数が±2以内であることが好ましく、±1以内であることがより好ましく、および±0.5以内であることがさらにより好ましい。疎水性に基づくこのようなアミノ酸の置換は効率的であることが当該分野において理解される。米国特許第4、554、101号に記載されるように、以下の親水性指数がアミノ酸残基に割り当てられている:アルギニン(+3.0);リジン(+3.0);アスパラギン酸(+3.0±1);グルタミン酸(+3.0±1);セリン(+0.3);アスパラギン(+0.2);グルタミン(+0.2);グリシン(0);スレオニン(−0.4);プロリン(−0.5±1);アラニン(−0.5);ヒスチジン(−0.5);システイン(−1.0);メチオニン(−1.3);バリン(−1.5);ロイシン(−1.8);イソロイシン(−1.8);チロシン(−2.3);フェニルアラニン(−2.5);およびトリプトファン(−3.4)。アミノ酸が同様の親水性指数を有しかつ依然として生物学的等価体を与え得る別のものに置換され得ることが理解される。このようなアミノ酸置換において、親水性指数が±2以内であることが好ましく、±1以内であることがより好ましく、および±0.5以内であることがさらにより好ましい。   It is known in the art that one amino acid can be replaced by another amino acid having a similar hydrophobicity index and still result in a protein having a similar biological function (eg, a protein equivalent in ligand binding capacity). It is well known. In such amino acid substitution, the hydrophobicity index is preferably within ± 2, more preferably within ± 1, and even more preferably within ± 0.5. It is understood in the art that such amino acid substitutions based on hydrophobicity are efficient. As described in US Pat. No. 4,554,101, the following hydrophilicity indices have been assigned to amino acid residues: arginine (+3.0); lysine (+3.0); aspartic acid (+3. 0 ± 1); glutamic acid (+ 3.0 ± 1); serine (+0.3); asparagine (+0.2); glutamine (+0.2); glycine (0); threonine (−0.4); proline ( Alanine (−0.5); histidine (−0.5); cysteine (−1.0); methionine (−1.3); valine (−1.5); leucine (−0.5 ± 1); -1.8); isoleucine (-1.8); tyrosine (-2.3); phenylalanine (-2.5); and tryptophan (-3.4). It is understood that an amino acid can be substituted with another that has a similar hydrophilicity index and can still provide a biological equivalent. In such amino acid substitution, the hydrophilicity index is preferably within ± 2, more preferably within ± 1, and even more preferably within ± 0.5.

本発明において、「保存的置換」とは、アミノ酸置換において、元のアミノ酸と置換されるアミノ酸との親水性指数または/および疎水性指数が上記のように類似している置換をいう。保存的置換の例は、当業者に周知であり、例えば、次の各グループ内での置換:アルギニンおよびリジン;グルタミン酸およびアスパラギン酸;セリンおよびスレオニン;グルタミンおよびアスパラギン;ならびにバリン、ロイシン、およびイソロイシン、などが挙げられるがこれらに限定されない。   In the present invention, “conservative substitution” refers to a substitution in which the hydrophilicity index and / or the hydrophobicity index of the amino acid to be replaced with the original amino acid is similar as described above. Examples of conservative substitutions are well known to those skilled in the art and include, for example, substitutions within the following groups: arginine and lysine; glutamate and aspartate; serine and threonine; glutamine and asparagine; and valine, leucine, and isoleucine; However, it is not limited to these.

本明細書において、「改変体」とは、もとのポリペプチドまたはポリヌクレオチドなどの物質に対して、一部が変更されているものをいう。そのような改変体としては、置換改変体、付加改変体、欠失改変体、短縮(truncated)改変体、対立遺伝子変異体などが挙げられる。対立遺伝子(allele)とは、同一遺伝子座に属し、互いに区別される遺伝的改変体のことをいう。従って、「対立遺伝子変異体」とは、ある遺伝子に対して、対立遺伝子の関係にある改変体をいう。「種相同体またはホモログ(homolog)」とは、ある種の中で、ある遺伝子とアミノ酸レベルまたはヌクレオチドレベルで、相同性(好ましくは、60%以上の相同性、より好ましくは、80%以上、85%以上、90%以上、95%以上の相同性)を有するものをいう。そのような種相同体を取得する方法は、本明細書の記載から明らかである。「オルソログ(ortholog)」とは、オルソロガス遺伝子(orthologous gene)ともいい、二つの遺伝子がある共通祖先からの種分化に由来する遺伝子をいう。例えば、多重遺伝子構造をもつヘモグロビン遺伝子ファミリーを例にとると、ヒトとマウスのαヘモグロビン遺伝子はオルソログであるが,ヒトのαヘモグロビン遺伝子とβヘモグロビン遺伝子はパラログ(遺伝子重複で生じた遺伝子)である。オルソログは、分子系統樹の推定に有用であることから、オルソログやパラログもまた、本発明において有用であり得る。   In the present specification, the “variant” refers to a substance in which a part of the original substance such as a polypeptide or polynucleotide is changed. Such variants include substitutional variants, addition variants, deletion variants, truncated variants, allelic variants, and the like. An allele refers to genetic variants that belong to the same locus and are distinguished from each other. Therefore, an “allelic variant” refers to a variant having an allelic relationship with a certain gene. “Species homologue or homolog” means homology (preferably at least 60% homology, more preferably at least 80%, at a certain amino acid level or nucleotide level within a certain species. 85% or higher, 90% or higher, 95% or higher homology). The method for obtaining such species homologues will be apparent from the description herein. “Ortholog” is also called an orthologous gene, which is a gene derived from speciation from a common ancestor with two genes. For example, taking the hemoglobin gene family with multiple gene structures as an example, the human and mouse alpha hemoglobin genes are orthologs, but the human alpha and beta hemoglobin genes are paralogs (genes generated by gene duplication). . Since orthologs are useful for the estimation of molecular phylogenetic trees, orthologs and paralogs may also be useful in the present invention.

「保存的(に改変された)改変体」は、アミノ酸配列および核酸配列の両方に適用される。特定の核酸配列に関して、保存的に改変された改変体とは、同一のまたは本質的に同一のアミノ酸配列をコードする核酸をいい、核酸がアミノ酸配列をコードしない場合には、本質的に同一な配列をいう。遺伝コードの縮重のため、多数の機能的に同一な核酸が任意の所定のタンパク質をコードする。例えば、コドンGCA、GCC、GCG、およびGCUはすべて、アミノ酸アラニンをコードする。したがって、アラニンがコドンにより特定される全ての位置で、そのコドンは、コードされたポリペプチドを変更することなく、記載された対応するコドンの任意のものに変更され得る。このような核酸の変動は、保存的に改変された変異の1つの種である「サイレント改変(変異)」である。ポリペプチドをコードする本明細書中のすべての核酸配列はまた、その核酸の可能なすべてのサイレント変異を記載する。当該分野において、核酸中の各コドン(通常メチオニンのための唯一のコドンであるAUG、および通常トリプトファンのための唯一のコドンであるTGGを除く)が、機能的に同一な分子を産生するために改変され得ることが理解される。したがって、ポリペプチドをコードする核酸の各サイレント変異は、記載された各配列において暗黙に含まれる。好ましくは、そのような改変は、ポリペプチドの高次構造に多大な影響を与えるアミノ酸であるシステインの置換を回避するようになされ得る。   “Conservative (modified) variants” applies to both amino acid and nucleic acid sequences. Conservatively modified variants with respect to a particular nucleic acid sequence refer to nucleic acids that encode the same or essentially the same amino acid sequence, and are essentially identical if the nucleic acid does not encode an amino acid sequence. An array. Because of the degeneracy of the genetic code, a large number of functionally identical nucleic acids encode any given protein. For example, the codons GCA, GCC, GCG, and GCU all encode the amino acid alanine. Thus, at every position where an alanine is specified by a codon, the codon can be altered to any of the corresponding codons described without altering the encoded polypeptide. Such nucleic acid variations are “silent modifications (mutations)” which are one species of conservatively modified mutations. Every nucleic acid sequence herein which encodes a polypeptide also describes every possible silent variation of that nucleic acid. In the art, each codon in a nucleic acid (except AUG, which is usually the only codon for methionine, and TGG, which is usually the only codon for tryptophan), produces a functionally identical molecule. It is understood that it can be modified. Thus, each silent variation of a nucleic acid that encodes a polypeptide is implicit in each described sequence. Preferably, such modifications can be made to avoid substitution of cysteine, an amino acid that greatly affects the conformation of the polypeptide.

本明細書中において、機能的に等価なポリペプチドを作製するために、アミノ酸の置換のほかに、アミノ酸の付加、欠失、または修飾もまた行うことができる。アミノ酸の置換とは、もとのペプチドを1つ以上、例えば、1〜10個、好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜3個のアミノ酸で置換することをいう。アミノ酸の付加とは、もとのペプチド鎖に1つ以上、例えば、1〜10個、好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜3個のアミノ酸を付加することをいう。アミノ酸の欠失とは、もとのペプチドから1つ以上、例えば、1〜10個、好ましくは1〜5個、より好ましくは1〜3個のアミノ酸を欠失させることをいう。アミノ酸修飾は、アミド化、カルボキシル化、硫酸化、ハロゲン化、アルキル化、グリコシル化、リン酸化、水酸化、アシル化(例えば、アセチル化)などを含むが、これらに限定されない。置換、または付加されるアミノ酸は、天然のアミノ酸であってもよく、非天然のアミノ酸、またはアミノ酸アナログでもよい。天然のアミノ酸が好ましい。   As used herein, in addition to amino acid substitutions, amino acid additions, deletions, or modifications can also be made to produce functionally equivalent polypeptides. Amino acid substitution means that the original peptide is substituted with one or more, for example, 1 to 10, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3 amino acids. The addition of amino acids means that one or more, for example, 1 to 10, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3 amino acids are added to the original peptide chain. Deletion of amino acids means deletion of one or more, for example, 1 to 10, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3 amino acids from the original peptide. Amino acid modifications include, but are not limited to, amidation, carboxylation, sulfation, halogenation, alkylation, glycosylation, phosphorylation, hydroxylation, acylation (eg, acetylation), and the like. The amino acid to be substituted or added may be a natural amino acid, a non-natural amino acid, or an amino acid analog. Natural amino acids are preferred.

このようなタンパク質をコードする核酸は、周知のPCR法により得ることができ、化学的に合成することもできる。これらの方法に、例えば、部位特異的変位誘発法、ハイブリダイゼーション法などを組み合わせてもよい。   A nucleic acid encoding such a protein can be obtained by a well-known PCR method, or can be chemically synthesized. These methods may be combined with, for example, a site-specific displacement induction method or a hybridization method.

本明細書において、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドの「置換、付加または欠失」とは、もとのポリペプチドまたはポリヌクレオチドに対して、それぞれアミノ酸もしくはその代替物、またはヌクレオチドもしくはその代替物が、置き換わること、付け加わることまたは取り除かれることをいう。このような置換、付加または欠失の技術は、当該分野において周知であり、そのような技術の例としては、部位特異的変異誘発技術などが挙げられる。置換、付加または欠失は、1つ以上であれば任意の数でよく、そのような数は、その置換、付加または欠失を有する改変体において目的とする機能(例えば、癌マーカー、神経疾患マーカーなど)が保持される限り、多くすることができる。例えば、そのような数は、1または数個であり得、そして好ましくは、全体の長さの20%以内、10%以内、または100個以下、50個以下、25個以下などであり得る。   As used herein, “substitution, addition or deletion” of a polypeptide or polynucleotide is a substitution of an amino acid or a substitute thereof, or a nucleotide or a substitute thereof, respectively, with respect to the original polypeptide or polynucleotide. , Adding or removing. Such substitution, addition, or deletion techniques are well known in the art, and examples of such techniques include site-directed mutagenesis techniques. The number of substitutions, additions or deletions may be any number as long as it is one or more, and such a number is a function (for example, cancer marker, neurological disease) in a variant having the substitution, addition or deletion. As long as the marker etc.) is retained. For example, such a number can be one or several, and preferably can be within 20%, within 10%, or less than 100, less than 50, less than 25, etc. of the total length.

本発明において利用され得る一般的な分子生物学的手法としては、Ausubel F.A.ら編(1988)、Current Protocols in Molecular Biology、 Wiley、 New York、 NY;Sambrook Jら (1987) Molecular Cloning:A Laboratory Manual,2nd Ed.,Cold Spring Harbor Laboratory Press,Cold Spring Harbor,NYなどを参酌して当業者であれば容易に実施をすることができる。   General molecular biology techniques that can be utilized in the present invention include Ausubel F. et al. A. (1988), Current Protocols in Molecular Biology, Wiley, New York, NY; Sambrook J et al. (1987) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Ed. , Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, etc. can be easily implemented by those skilled in the art.

本明細書において遺伝子について言及する場合、「ベクター」とは、目的のポリヌクレオチド配列を目的の細胞へと移入させることができるものをいう。そのようなベクターとしては、宿主細胞において自律複製が可能である、本発明のポリヌクレオチドの転写に適した位置にプロモーターを含有しているものが例示される。   In the present specification, when referring to a gene, a “vector” refers to one that can transfer a target polynucleotide sequence into a target cell. Examples of such vectors include those containing a promoter at a position suitable for transcription of the polynucleotide of the present invention, which is capable of autonomous replication in a host cell.

「発現ベクター」は、構造遺伝子およびその発現を調節するプロモーターに加えて種々の調節エレメントが宿主の細胞中で作動し得る状態で連結されている核酸配列をいう。調節エレメントは、好ましくは、ターミネーターおよび、選択マーカーを含み得る。発現ベクターのタイプおよび使用される調節エレメントの種類が、宿主植物細胞に応じて変わり得ることは、当業者に周知の事項である。   “Expression vector” refers to a nucleic acid sequence in which various regulatory elements are operably linked in a host cell in addition to a structural gene and a promoter that regulates its expression. The regulatory element can preferably include a terminator and a selectable marker. It is well known to those skilled in the art that the type of expression vector and the type of regulatory element used can vary depending on the host plant cell.

「発現ベクター」は、構造遺伝子およびその発現を調節するプロモーターに加えて種々の調節エレメントが宿主の細胞中で作動し得る状態で連結されている核酸配列をいう。調節エレメントは、好ましくは、ターミネーターを含み得る。発現カセットにおいて使用される調節エレメントの種類が、宿主植物細胞に応じて変わり得ることは、当業者に周知の事項である。   “Expression vector” refers to a nucleic acid sequence in which various regulatory elements are operably linked in a host cell in addition to a structural gene and a promoter that regulates its expression. The regulatory element may preferably include a terminator. It is well known to those skilled in the art that the type of regulatory element used in the expression cassette can vary depending on the host plant cell.

「組換えベクター」とは、目的のポリヌクレオチド配列を目的の細胞へと移入させることができるベクターをいう。そのようなベクターとしては、原核宿主細胞において自立複製が可能で、本発明のポリヌクレオチドの転写に適した位置にプロモーターを含有しているものが例示される。   “Recombinant vector” refers to a vector capable of transferring a target polynucleotide sequence into a target cell. Examples of such vectors include those that are capable of autonomous replication in prokaryotic host cells and that contain a promoter at a position suitable for transcription of the polynucleotide of the present invention.

植物細胞に対する「組換えベクター」としては、例えば、Tiプラスミド、Riプラスミド、タバコモザイクウイルスベクター、ジェミニウイルスベクターなどのベクター由来するベクターなどが例示される。なお、パーティクルガン法や、エレクトロポーレーションなどの直接的導入法を用いる限りは、これらベクターを用いなくてもよい。   Examples of the “recombinant vector” for plant cells include vectors derived from vectors such as Ti plasmid, Ri plasmid, tobacco mosaic virus vector, and geminivirus vector. As long as the direct introduction method such as the particle gun method or electroporation is used, these vectors need not be used.

本明細書において用いられる「プロモーター」とは、遺伝子の転写の開始部位を決定し、またその頻度を直接的に調節するDNA上の領域をいい、RNAポリメラーゼが結合して転写を始める塩基配列である。推定プロモーター領域は、構造遺伝子ごとに変動するが、通常構造遺伝子の上流にあるが、これらに限定されず、構造遺伝子の下流にもあり得る。   As used herein, the term “promoter” refers to a region on DNA that determines the transcription start site of a gene and directly regulates its frequency, and is a base sequence that initiates transcription when RNA polymerase binds. is there. The putative promoter region varies for each structural gene, but is usually upstream of the structural gene, but is not limited thereto, and may be downstream of the structural gene.

「ターミネーター」は、遺伝子のタンパク質をコードする領域の下流に位置し、DNAがmRNAに転写される際の転写の終結、ポリA配列の付加に関与する配列である。ターミネーターは、mRNAの安定性に関与して遺伝子の発現量に影響を及ぼすことが知られている。ターミネーターとしては、CaMV35Sターミネーター、ノパリン合成酵素遺伝子のターミネーター(Tnos)、タバコPR1a遺伝子のターミネーターが挙げられるが、これに限定されない。本明細書において用いられる「プロモーター」とは、遺伝子の転写の開始部位を決定し、またその頻度を直接的に調節するDNA上の領域をいい、RNAポリメラーゼが結合して転写を始める塩基配列である。プロモーターの領域は、通常、推定タンパク質コード領域の第1エキソンの上流約2kbp以内の領域であることが多いので、DNA解析用ソフトウエアを用いてゲノム塩基配列中のタンパク質コード領域を予測すれば、プロモータ領域を推定することはできる。推定プロモーター領域は、通常構造遺伝子の上流にあるが、好ましくは、推定プロモーター領域は、第1エキソン翻訳開始点から上流約2kbp以内に存在する。   A “terminator” is a sequence that is located downstream of a region encoding a protein of a gene and is involved in termination of transcription when DNA is transcribed into mRNA and addition of a poly A sequence. It is known that the terminator is involved in the stability of mRNA and affects the expression level of the gene. Examples of the terminator include, but are not limited to, CaMV35S terminator, terminator of nopaline synthase gene (Tnos), and terminator of tobacco PR1a gene. As used herein, the term “promoter” refers to a region on DNA that determines the transcription start site of a gene and directly regulates its frequency, and is a base sequence that initiates transcription when RNA polymerase binds. is there. Since the promoter region is usually a region within about 2 kbp upstream of the first exon of the putative protein coding region, if the protein coding region in the genomic nucleotide sequence is predicted using DNA analysis software, The promoter region can be estimated. The putative promoter region is usually upstream of the structural gene, but preferably the putative promoter region is within about 2 kbp upstream from the first exon translation start point.

本明細書において、遺伝子の発現について用いられる場合、一般に、「部位特異性」とは、生物(例えば、植物)の部位(例えば、植物の場合、根、茎、幹、葉、花、種子、胚芽、胚、果実など)におけるその遺伝子の発現の特異性をいう。「時期特異性」とは、生物(たとえば、植物)の発達段階(例えば、植物であれば生長段階、および、発芽後の芽生えの日数)に応じたその遺伝子の発現の特異性をいう。そのような特異性は、適切なプロモーターを選択することによって、所望の生物に導入することができる。   In the present specification, when used for expression of a gene, “site specificity” generally means a part of an organism (eg, a plant) (eg, in the case of a plant, a root, a stem, a stem, a leaf, a flower, a seed, Germ, embryo, fruit, etc.) the specificity of the gene expression. “Time specificity” refers to the specificity of expression of a gene according to the stage of development of an organism (for example, a plant) (for example, the growth stage for a plant and the number of days of germination after germination). Such specificity can be introduced into a desired organism by selecting an appropriate promoter.

本明細書において、本発明のプロモーターの発現が「構成的」であるとは、生物のほぼすべての組織において、その生物の生長の幼若期または成熟期のいずれにあってもほぼ一定の量で発現される性質をいう。具体的には、本明細書の実施例と同様の条件でノーザンブロット分析したとき、例えば、任意の時点で(例えば、2点以上(例えば、5日目および15日目))の同一または対応する部位のいずれにおいても、ほぼ同程度の発現量がみられるとき、本発明の定義上、発現が構成的であるという。構成的プロモーターは、通常の生育環境にある生物の恒常性維持に役割を果たしていると考えられる。本発明のプロモーターの発現が「ストレス応答性」であるとは、少なくとも1つのストレスが生物体に与えられたとき、その発現量が変化する性質をいう。特に、発現量が増加する性質を「ストレス誘導性」といい、発現量が減少する性質を「ストレス抑制性」という。「ストレス抑制性」の発現は、正常時において、発現が見られることを前提としているので、「構成的」な発現と重複する概念である。これらの性質は、生物の任意の部分からRNAを抽出してノーザンブロット分析で発現量を分析することまたは発現されたタンパク質をウェスタンブロットにより定量することにより決定することができる。ストレス誘導性のプロモーターを本発明のポリペプチドをコードする核酸とともに組み込んだベクターで形質転換された植物または植物の部分(特定の細胞、組織など)は、そのプロモーターの誘導活性をもつ刺激因子を用いることにより、ある条件下での特定の遺伝子の発現を行うことができる。   In the present specification, the expression of the promoter of the present invention is “constitutive” means that in almost all tissues of an organism, an almost constant amount regardless of whether the organism is growing or juvenile or mature. The property expressed in Specifically, when Northern blot analysis is performed under the same conditions as in the examples of the present specification, for example, the same or corresponding at any time point (for example, 2 points or more (for example, 5th day and 15th day)) Expression is said to be constitutive by definition of the present invention when almost the same level of expression is observed at any of the sites. Constitutive promoters are thought to play a role in maintaining homeostasis of organisms in normal growth environments. The expression of the promoter of the present invention being “stress responsive” refers to the property that the expression level changes when at least one stress is applied to an organism. In particular, the property of increasing the expression level is called “stress inducibility”, and the property of decreasing the expression level is called “stress suppression”. The expression of “stress suppression” is a concept that overlaps with “constitutive” expression because it is premised on that expression is observed in a normal state. These properties can be determined by extracting RNA from any part of the organism and analyzing the expression level by Northern blot analysis or quantifying the expressed protein by Western blot. Plants or plant parts (specific cells, tissues, etc.) transformed with a vector incorporating a stress-inducible promoter together with a nucleic acid encoding the polypeptide of the present invention use a stimulating factor having inducible activity of the promoter. Thus, a specific gene can be expressed under certain conditions.

「エンハンサー」は、目的遺伝子の発現効率を高めるために用いられ得る。植物において使用する場合、エンハンサーとしては、CaMV35Sプロモーター内の上流側の配列を含むエンハンサー領域はその一例である。エンハンサーは複数個用いられ得るが1個用いられてもよいし、用いなくともよい。   An “enhancer” can be used to increase the expression efficiency of a target gene. When used in plants, an example of an enhancer is an enhancer region containing an upstream sequence in the CaMV35S promoter. A plurality of enhancers may be used, but one may be used or may not be used.

本明細書において「作動可能に連結された(る)」とは、所望の配列の発現(作動)がある転写翻訳調節配列(例えば、プロモーター、エンハンサーなど)または翻訳調節配列の制御下に配置されることをいう。プロモーターが遺伝子に作動可能に連結されるためには、通常、その遺伝子のすぐ上流にプロモーターが配置されるが、プロモーターと構造遺伝子との間に介在する配列が存在してもよいため、プロモーターと構造遺伝子とは必ずしも隣接して配置される必要はない。なお、オルガネラに対する標的化配列は、タンパク質をコードする遺伝子の読み枠がインフレーム(in frame)で配置される。   As used herein, “operably linked” refers to a transcriptional translational regulatory sequence (eg, promoter, enhancer, etc.) or a translational regulatory sequence that has the expression (operation) of a desired sequence. That means. In order for a promoter to be operably linked to a gene, the promoter is usually placed immediately upstream of the gene, but there may be a sequence intervening between the promoter and the structural gene. It does not necessarily have to be placed adjacent to the structural gene. It should be noted that the targeting sequence for the organelle is arranged such that the reading frame of the gene encoding the protein is in frame.

導入した遺伝子の存在は、PCR法およびサザンブロット法などによって確認し得る。導入した遺伝子の発現は、ノーザンブロット法またはRT−PCR法により、検出し得る。必要に応じて、遺伝子産物であるタンパク質の発現を、例えば、ウェスタンブロット法により確認し得る。   The presence of the introduced gene can be confirmed by a PCR method, a Southern blot method or the like. Expression of the introduced gene can be detected by Northern blotting or RT-PCR. If necessary, the expression of a protein that is a gene product can be confirmed by, for example, Western blotting.

(本明細書において用いられる一般的技術)
本明細書において使用される技術は、そうではないと具体的に指示しない限り、当該分野の技術範囲内にある、糖鎖科学、マイクロフルイディクス、微細加工、有機化学、生化学、遺伝子工学、分子生物学、微生物学、遺伝学および関連する分野における周知慣用技術を使用する。そのような技術は、例えば、以下に列挙した文献および本明細書において他の場所おいて引用した文献においても十分に説明されている。
(General techniques used in this specification)
Unless otherwise specifically indicated, the techniques used herein are within the scope of the art, unless otherwise indicated, glycoscience, microfluidics, microfabrication, organic chemistry, biochemistry, genetic engineering, Well-known conventional techniques in molecular biology, microbiology, genetics and related fields are used. Such techniques are well described, for example, in the documents listed below and in references cited elsewhere herein.

本明細書において用いられる分子生物学的手法、生化学的手法、微生物学的手法、糖鎖科学的手法は、当該分野において周知であり慣用されるものであり、例えば、Maniatis,T.et al.(1989).Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harborおよびその3rd Ed.(2001);Ausubel,F.M.,et al. eds,Current Protocols in Molecular Biology,John Wiley & Sons Inc.,NY,10158(2000);Innis,M.A.(1990).PCR Protocols:A Guide to Methods and Applications,Academic Press;Innis,M.A.et al.(1995).PCR Strategies,Academic Press;Sninsky,J.J.et al.(1999).PCR Applications:Protocols for Functional Genomics,Academic Press;Gait,M.J.(1985).Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IRL Press;Gait,M.J.(1990).Oligonucleotide Synthesis:A Practical Approach,IRL Press;Eckstein,F.(1991).Oligonucleotides and Analogues:A Practical Approac ,IRL Press;Adams,R.L.et al.(1992).The Biochemistry of the Nucleic Acids,Chapman & Hall;Shabarova,Z.et al.(1994).Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids,Weinheim;Blackburn,G.M.et al.(1996).Nucleic Acids in Chemistry and Biology,Oxford University Press;Hermanson,G.T.(1996).Bioconjugate Techniques,Academic Press;Method in Enzymology 230、242、247、Academic Press、1994;別冊実験医学「遺伝子導入&発現解析実験法」羊土社、1997などに記載されており、これらは本明細書において関連する部分(全部であり得る)が参考として援用される。   Molecular biological techniques, biochemical techniques, microbiological techniques, and glycoscience techniques used in this specification are well known and commonly used in the art, and are described in, for example, Maniatis, T. et al. et al. (1989). Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor and its 3rd Ed. (2001); Ausubel, F .; M.M. , Et al. eds, Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Inc. NY, 10158 (2000); Innis, M .; A. (1990). PCR Protocols: A Guide to Methods and Applications, Academic Press; A. et al. (1995). PCR Strategies, Academic Press; Sinsky, J .; J. et al. et al. (1999). PCR Applications: Protocols for Functional Genomics, Academic Press; Gait, M .; J. et al. (1985). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Gait, M .; J. et al. (1990). Oligonucleotide Synthesis: A Practical Approach, IRL Press; Eckstein, F .; (1991). Oligonucleotides and Analogues: A Practical Approc, IRL Press; Adams, R .; L. et al. (1992). The Biochemistry of the Nucleic Acids, Chapman &Hall; Shabarova, Z. et al. et al. (1994). Advanced Organic Chemistry of Nucleic Acids, Weinheim; Blackburn, G .; M.M. et al. (1996). Nucleic Acids in Chemistry and Biology, Oxford University Press; Hermanson, G .; T.A. (1996). Bioconjugate Technologies, Academic Press; Method in Enzymology 230, 242, 247, Academic Press, 1994; Experimental Medicine “Gene Transfer & Expression Analysis Experimental Method” Yodosha, 1997, etc., which are described in this specification Related parts (which may be all) are incorporated by reference.

(食事用補添物)
本発明のユビキノン−10は、食事用補添物(ダイエット食品)として用いることができる。食事補添物としてのユビキノン−10は、抗酸化物質、皮膚老化、免疫不全、心疾患、歯周病、慢性疲労症候群、退行性脳、神経運動機能障害、糖尿病、脳卒中、動脈硬化、ガン、高血圧、低血圧、脳硬塞、アレルギー疾患などに対しての効果を有することが予想される。また、心臓の能力を高める作用としての、うっ血性心不全の改善、動悸・息切れ、足や顔のむくみ、冷え性などに対する効果も予測される。
(Meal supplement)
Ubiquinone-10 of the present invention can be used as a dietary supplement (diet food). Ubiquinone-10 as a dietary supplement is an antioxidant, skin aging, immunodeficiency, heart disease, periodontal disease, chronic fatigue syndrome, degenerative brain, neuromotor dysfunction, diabetes, stroke, arteriosclerosis, cancer, It is expected to have an effect on hypertension, hypotension, cerebral infarction, allergic diseases and the like. In addition, the effects of improving congestive heart failure, palpitation / shortness of breath, swelling of legs and face, and coldness as effects of enhancing the ability of the heart are also predicted.

健常人に対して食事用補添物として用いる場合、標準的には約30mg/日程度を用いる。また、心疾患患者に用いる場合は、通常約100mg/日以上を用いる。しかし、その量は、食事用補添物を摂取する個人の状態に合わせて、変更し得る。   When used as a dietary supplement for healthy individuals, the standard is about 30 mg / day. When used for patients with heart disease, about 100 mg / day or more is usually used. However, the amount can vary depending on the condition of the individual taking the dietary supplement.

ユビキノン−10を食事用補添物として用いる場合、精製したユビキノン−10は脂溶性であるため、例えば、ダイズ油などに溶解して用いてもよい。あるいは、粉末状にしたユビキノン−10をカプセルに封入してもよい。さらに、ドリンク剤に添加して用いてもよい。本発明のユビキノン−10を食事用補添物として用いる場合は、必要に応じて、ビタミンEのようなビタミンを添加してもよい。   When ubiquinone-10 is used as a dietary supplement, purified ubiquinone-10 is fat-soluble, so it may be used after being dissolved in, for example, soybean oil. Or you may enclose the powdered ubiquinone-10 in a capsule. Furthermore, you may add and use for a drink. When the ubiquinone-10 of the present invention is used as a dietary supplement, a vitamin such as vitamin E may be added as necessary.

例えば、ユビキノン−10食事用補添物は、例えば、以下の処方によって調製することが可能であるが、これに限定されない:例えば、DHA含有精製魚油、大豆レシチン、ミツロウ、ビタミンE(栄養所要量に対する割合として、302%)を配合し、被包剤としてゼラチン、グリセリン、カラメル色素を用いて錠剤を調製して、食事用補添物として用いることができる。   For example, ubiquinone-10 dietary supplement can be prepared, for example, by the following formulation, but is not limited to: purified fish oil containing DHA, soy lecithin, beeswax, vitamin E (nutrient requirements) 302%) as a ratio, and tablets can be prepared using gelatin, glycerin, and caramel color as an encapsulating agent, and used as a dietary supplement.

また、別の例としては、ユビキノン−10食事用補添物は、例えば、以下の処方によって調製することが可能であるが、これらに限定されない:乳糖、乳化剤、大豆抽出物、西洋サンザシエキス、糊料、微粒二酸化ケイ素、ナイアシンアミド、ビタミンE、グリセリン、着色料(二酸化チタン)、ビタミンB6、ビタミンB2、カロチン色素およびゼラチン。   As another example, ubiquinone-10 dietary supplement can be prepared by, for example, the following formulation, but is not limited thereto: lactose, emulsifier, soybean extract, hawthorn extract, Paste, fine silicon dioxide, niacinamide, vitamin E, glycerin, colorant (titanium dioxide), vitamin B6, vitamin B2, carotene pigment and gelatin.

(処方)
本発明はまた、有効量の治療剤の被験体への投与による、疾患または障害(例えば、心臓疾患)の処置および/または予防の方法を提供する。治療剤は、薬学的に受容可能なキャリア型(例えば、滅菌キャリア)と組み合せた、本発明の組成物を意味する。
(Prescription)
The present invention also provides a method of treating and / or preventing a disease or disorder (eg, heart disease) by administering an effective amount of a therapeutic agent to a subject. By therapeutic agent is meant a composition of the invention in combination with a pharmaceutically acceptable carrier type (eg, a sterile carrier).

治療剤を、個々の患者の臨床状態(特に、治療剤単独処置の副作用)、送達部位、投与方法、投与計画および当業者に公知の他の因子を考慮に入れ、医療実施基準(GMP=good medical practice)を遵守する方式で処方および投薬する。従って、本明細書において目的とする「有効量」は、このような考慮を行って決定される。   The therapeutic agent is considered to be a medical practice standard (GMP = good) taking into account the clinical condition of the individual patient (especially the side effects of the therapeutic agent alone treatment), the site of delivery, the method of administration, the dosage regimen and other factors known to those skilled in the art. Formulate and dose in a manner consistent with medical practice. Therefore, the target “effective amount” in the present specification is determined by taking such consideration into consideration.

治療剤を、経口的に投与し得る。「薬学的に受容可能なキャリア」とは、非毒性の固体、半固体または液体の充填剤、希釈剤、被包材または任意の型の処方補助剤をいう。   The therapeutic agent can be administered orally. “Pharmaceutically acceptable carrier” refers to a non-toxic solid, semi-solid or liquid filler, diluent, encapsulant or any type of formulation adjuvant.

一般に、治療剤を液体キャリアまたは微細分割固体キャリアあるいはその両方と均一および緊密に接触させて処方物を調製する。次に、必要であれば、生成物を所望の処方物に成形する。このようなキャリアビヒクルの例としては、ダイズ油およびオレイン酸エチルのような非水性ビヒクルが、本明細書において有用である。   Generally, formulations are prepared by contacting the therapeutic agent uniformly and intimately with liquid carriers or finely divided solid carriers or both. Next, if necessary, the product is shaped into the desired formulation. As examples of such carrier vehicles, non-aqueous vehicles such as soybean oil and ethyl oleate are useful herein.

本発明はまた、本発明の治療剤の1つ以上の成分を満たした一つ以上の容器を備える薬学的パックまたはキットを提供する。医薬品または生物学的製品の製造、使用または販売を規制する政府機関が定めた形式の通知が、このような容器に付属し得、この通知は、ヒトへの投与に対する製造、使用または販売に関する政府機関による承認を表す。さらに、治療剤を他の治療用化合物と組み合わせて使用し得る。   The present invention also provides a pharmaceutical pack or kit comprising one or more containers filled with one or more components of the therapeutic agent of the present invention. A notice of the form prescribed by a government agency that regulates the manufacture, use or sale of a medicinal product or biological product may be attached to such a container, and this notice may be attached to the government regarding the manufacture, use or sale for human administration Represents institutional approval. In addition, the therapeutic agent may be used in combination with other therapeutic compounds.

本発明の治療剤は、単独または他の治療剤と組合わせて投与され得る。組合わせは、例えば、混合物として同時に;同時にまたは並行してだが別々に;あるいは経時的のいずれかで投与され得る。これは、組み合わされた薬剤が、治療用混合物として共に投与されるという提示、およびまた、組み合わされた薬剤が、別々にしかし同時に、例えば、同じ個体に別々の静脈ラインを通じて投与される手順を含む。「組み合わせて」の投与は、一番目、続いて二番目に与えられる化合物または薬剤のうち1つの別々の投与をさらに含む。   The therapeutic agents of the present invention can be administered alone or in combination with other therapeutic agents. The combinations can be administered, for example, either simultaneously as a mixture; simultaneously or concurrently but separately; or over time. This includes the presentation that the combined agents are administered together as a therapeutic mixture, and also the procedure where the combined agents are administered separately but simultaneously, eg, through separate intravenous lines to the same individual . Administration in combination further includes separate administration of one of the compounds or agents given first, followed by the second.

(ユビキノン−10の摂取)
本発明のユビキノン−10は、種々の疾患・状態の、予防、処置および予後において使用することが可能である。
(Ubiquinone-10 intake)
Ubiquinone-10 of the present invention can be used in prevention, treatment and prognosis of various diseases and conditions.

本発明のユビキノン−10を用いることができる疾患・状態としては、アルツハイマー・パーキンソン病・ハンチントン病の予防・改善が挙げられる。なぜなら、脳と関連した疾患の多くは、活性酸素が神経組織にダメージを与えることが原因と考えられているところ、ユビキノン−10は脳細胞内のミトコンドリアを保護する役割を担っていることから、脳疾患を予防する働きがあると考えられているからである。   Examples of the diseases and conditions for which ubiquinone-10 of the present invention can be used include prevention and improvement of Alzheimer Parkinson's disease and Huntington's disease. Because many of the diseases related to the brain are thought to be caused by the fact that active oxygen damages nerve tissue, ubiquinone-10 plays a role in protecting mitochondria in brain cells. This is because it is thought to have a function of preventing brain diseases.

本発明のユビキノン−10は、ガンの予防・改善に使用することができる。ガン患者のユビキノン−10レベルは、非常に低いことが公知である。そのため、ガンの治療にユビキノン−10を応用した試験結果は数多い。ユビキノン−10投与によりガンの進行が止まり、症状が緩和されたという報告がある。中には、ユビキノン−10を1日390mgに増やして投与した患者の場合、2ヶ月後には腫瘍がすっかり消えた例もある。また、実際に医療現場で用いられてもいる。   The ubiquinone-10 of the present invention can be used for cancer prevention / improvement. Ubiquinone-10 levels in cancer patients are known to be very low. Therefore, there are many test results of applying ubiquinone-10 to cancer treatment. There is a report that ubiquinone-10 administration stopped cancer progression and alleviated symptoms. In some cases, the tumor disappeared completely after 2 months in the case of patients who received ubiquinone-10 at an increased dose of 390 mg per day. It is also actually used in medical practice.

本発明のユビキノン−10は、抗加齢剤としても使用することができる。なぜなら、ユビキノン−10は強力な抗酸化物質であることから、細胞の酸化を防ぐことによる抗加齢効果が予想されている。実際に、ユビキノン−10を投与したマウスの30%が、投与しなかったマウスよりも2ヶ月ほど長く生存したという実験結果がある。   Ubiquinone-10 of the present invention can also be used as an anti-aging agent. Because ubiquinone-10 is a powerful antioxidant, anti-aging effects by preventing cell oxidation are expected. In fact, there is an experimental result that 30% of mice administered with ubiquinone-10 survived about 2 months longer than mice not administered.

本発明のユビキノン−10はまた、シワの緩和にも用いることができる。実際に、皮膚に塗ることによるシワの改善効果が確認されている。   The ubiquinone-10 of the present invention can also be used to reduce wrinkles. In fact, the effect of improving wrinkles by applying to the skin has been confirmed.

本発明のユビキノン−10は、肥満の改善に用いることができる。ユビキノン−10は代謝速度をあげ、体重の減少に寄与することが公知である。一部の肥満患者では、体内のユビキノン−10が欠乏しており、その補給によりカロリーの燃焼速度が増加することが分かっている。肥満患者を対象に、100mgのユビキノン−10を8〜9週間摂取した実験では、ユビキノン−10欠乏者の体重減少量は、ユビキノン−10レベル正常者の体重減少量の2倍以上であったことが報告されている。   The ubiquinone-10 of the present invention can be used to improve obesity. Ubiquinone-10 is known to increase metabolic rate and contribute to weight loss. In some obese patients, ubiquinone-10 in the body is deficient and supplementation has been found to increase the burning rate of calories. In an experiment in which 100 mg of ubiquinone-10 was ingested for 8 to 9 weeks in obese patients, the weight loss of ubiquinone-10 deficient was more than twice that of normal ubiquinone-10 levels. Has been reported.

また、本発明のユビキノン−10は、慢性疲労症候群の改善にも用いることができる。慢性疲労症候群は、疲れが取れず、不眠、微熱、片頭痛などの症状が起こる。これらの症状は、ミトコンドリア内のエネルギーを作り出すシステムに何らかの障害が起こることが原因ではないかと考えられている。実際に、ユビキノン−10投与により、運動耐性や回復時間の向上が報告されている。   The ubiquinone-10 of the present invention can also be used to improve chronic fatigue syndrome. Chronic fatigue syndrome does not get tired and causes symptoms such as insomnia, slight fever, and migraine. These symptoms are thought to be caused by some sort of failure in the energy production system in mitochondria. In fact, improvement in exercise tolerance and recovery time has been reported by administration of ubiquinone-10.

さらに、本発明のユビキノン−10は、免疫系の強化、歯肉炎・歯周病の改善、エイズ発症の延期、動脈硬化予防、糖尿病改善につい有用であると考えられている。   Furthermore, ubiquinone-10 of the present invention is thought to be useful for strengthening the immune system, improving gingivitis / periodontal disease, postponing the onset of AIDS, preventing arteriosclerosis, and improving diabetes.

種々の疾患および状態において、以下の指標を参考にして、ユビキノン−10食事用補添物を摂取することができる。   In various diseases and conditions, ubiquinone-10 dietary supplements can be taken with reference to the following indicators:

ユビキノン−10が欠乏しているかどうかは、採血をすれば判明する。一般に、健常人の平均血漿中ユビキノン−10レベルは0.8μg/mlである。この値より低い場合は、ユビキノン−10の補給の必要を検討してもよい。適切な摂取用量は、健康食品として摂取する場合、その形態(カプセル、油をベースにしたソフトカプセルなど)によって異なる。また摂取者の欠乏レベル、食事習慣、種々の他の要因や、症状・目的によっても異なる。食事用補添物としての1日あたりの摂取量として、約30〜300mg/日が一般的にい用いられる。例えば、一般的な健康維持、老化防止として用いる場合約30〜約60mg/日、持久力向上や体力向上のためには約60〜約90mg、特定の疾患・症状の兆候がある場合は約60〜約150mg、過激な運動をする場合は約90mg以上が目安であるが、これらに限定されない。   Whether or not ubiquinone-10 is deficient can be determined by collecting blood. In general, the average plasma ubiquinone-10 level in healthy individuals is 0.8 μg / ml. If it is lower than this value, it may be necessary to supplement ubiquinone-10. The appropriate dose depends on its form (capsule, oil-based soft capsule, etc.) when taken as a health food. It also depends on the deficiency level of the intake, dietary habits, various other factors, and symptoms / purposes. About 30 to 300 mg / day is generally used as a daily intake as a dietary supplement. For example, about 30 to about 60 mg / day when used for general health maintenance and anti-aging, about 60 to about 90 mg for improving endurance and physical strength, and about 60 when there is a sign of a specific disease / symptom. About 150 mg, and about 90 mg or more is a guideline for extreme exercise, but is not limited thereto.

また、特定の疾患・症状を有する個人の場合、以下の投与量が目安となる:気管支喘息 30mg/日;肝硬変 100mg/日;糖尿病 100mg/日;歯周病 100mg/日;疲労 300mg/日;高コレステロール 300mg/日;高血圧 75〜360mg/日;肺ガン 90〜390mg/日;心疾患 75〜600mg/日;および、パーキンソン病 400〜800mg/日。なお、変化を観察するために必要な処置期間および応答が生じる処置後の間隔は、所望の効果に応じて変化し得る。   In addition, for individuals with specific diseases / symptoms, the following dosage is a guideline: bronchial asthma 30 mg / day; cirrhosis 100 mg / day; diabetes 100 mg / day; periodontal disease 100 mg / day; fatigue 300 mg / day; High cholesterol 300 mg / day; hypertension 75-360 mg / day; lung cancer 90-390 mg / day; heart disease 75-600 mg / day; and Parkinson's disease 400-800 mg / day. It should be noted that the treatment period required to observe the change and the post-treatment interval at which a response occurs can vary depending on the desired effect.

(形質転換)
形質転換を行うためには、一般に、植物に対して直接的に遺伝子導入を行う方法(直接的遺伝子導入法)、または植物に対して間接的に遺伝子導入を行う方法(間接的遺伝子導入法)が行われる。
(Transformation)
In order to carry out transformation, generally, a method of directly introducing a gene into a plant (direct gene transfer method) or a method of indirectly transferring a gene into a plant (indirect gene transfer method) Is done.

現在までに、間接的な遺伝子導入法として、アグロバクテリウムを利用した方法が広く利用されている。例えばイネの完熟種子を培養して3週間後に得られたカルスに対してアグロバクテリウムを感染させる方法(Hieiら、Plant Journal、6:271−282,1994を参照)あるいは、発芽後4−5日の種子に対してアグロバクテリウムを感染させて形質転換体を迅速に得ることができる方法(田中ら、特許第3141084号を参照)を挙げることができる。   To date, as an indirect gene transfer method, a method using Agrobacterium has been widely used. For example, a method of infecting callus obtained after 3 weeks of culturing mature rice seeds with Agrobacterium (see Hiei et al., Plant Journal, 6: 271-282, 1994) or 4-5 after germination A method (see Tanaka et al., Japanese Patent No. 3141084) capable of rapidly obtaining a transformant by infecting sun seeds with Agrobacterium can be mentioned.

一方、直接的遺伝子導入方法として、パーティクルガン法(Christou,P.ら、Bio/Technology、9:957−962,1991を参照)、ポリエチレングリコール法(Datta,S.K.ら、Bio/Technology、8:736−740,1990を参照)、およびエレクトロポーレーション法(Shimamoto,K.らNature、338:274−276,1989を参照)などが形質転換体の作出に利用されている。エレクトロポーレーションとは、直流の高電圧パルスを用いて物理的に植物細胞に小孔をあけ、そこから遺伝子を細胞内に導入する方法をいう。また、コムギへ遺伝子導入する場合には、未熟胚が用いられている(J.T.Weeksら、Plant.Physiol.102:1077−1084,1993を参照)。   On the other hand, as direct gene transfer methods, particle gun method (Christou, P. et al., Bio / Technology, 9: 957-962, 1991), polyethylene glycol method (Datta, SK et al., Bio / Technology, 8: 736-740, 1990) and electroporation (see Shimamoto, K. et al. Nature, 338: 274-276, 1989) and the like have been used for the production of transformants. Electroporation refers to a method of physically making a small hole in a plant cell using a direct current high voltage pulse and then introducing a gene into the cell from there. In addition, immature embryos are used for gene introduction into wheat (see JT Weeks et al., Plant. Physiol. 102: 1077-1084, 1993).

(ユビキノン−10の部位特異的産生)
以下に、実施例に基づいて本発明を説明するが、以下の実施例は、例示の目的のみに提供される。従って、本発明の範囲は、上記発明の詳細な説明にも下記実施例にも限定されるものではなく、請求の範囲によってのみ限定される。
(Site-specific production of ubiquinone-10)
The present invention will be described below based on examples, but the following examples are provided for illustrative purposes only. Accordingly, the scope of the present invention is not limited to the above detailed description of the invention nor the following examples, but is limited only by the scope of the claims.

(実施例1:ミトコンドリア標的化配列またはゴルジ体標的化配列と連結したデカプレニル2リン酸合成酵素遺伝子(ddsA)の構築)
配列番号5の核酸配列を有するddsA遺伝子を、ミトコンドリア標的化配列、またはゴルジ体標的化配列と連結したプラスミドを構築した。ミトコンドリア標的化配列としては、配列番号4のRPS14由来のミトコンドリア標的化配列であるS14(Kuboら、Plant Science 164(2003)1047−1055;配列番号4のアミノ酸残基1位〜48位に対応)を用いた。ゴルジ体標的化配列としては、配列番号8のタバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI(GnT1)のN末端にあるゴルジ体標的化シグナルであるCTS(Esslら、FEBS letters、453(1999)169〜173;配列番号8の1〜77)を用いた。これら標的化配列を、Gluconobacter suboxydans由来のデカプレニル二リン酸合成酵素遺伝子(ddsA)(Okadaら(Eur.J.Biochem.255、52−59(1998)))と作動可能に連結し、構成的プロモーターであるCaMV35Sプロモーターと、NOSターミネーターとの間に連結し、pUS14ddsAプラスミドおよびpUCTddsAプラスミドを、それぞれ構築した。各プラスミドのHindIII/EcoRIフラグメントを、バイナリーベクターであるpCAMBIA1301のマルチプルクローニング部位に連結した。構築した各種プラスミドの模式図を図1に示した。
(実施例2:ddsA遺伝子の発現の確認)
実施例1において作製した種々のプラスミドを用いて、イネを形質転換した。具体的には、アグロバクテリウム(Agrobacterium tumefaciens)EHA105株をエレクトロポーレーションによって、形質転換し、そのアグロバクテリウムを、WO01/06844に記載の形質転換方法に従って用い、植物を形質転換した。形質転換したイネを、ハイグロマイシン(50mg/L)を含む培地にて選抜した。ddsA遺伝子が植物細胞に導入されたことは、以下に示すPCR増幅実験またはサザンハイブリダイゼーションによって確認した(データ示さず)。
(Example 1: Construction of decaprenyl diphosphate synthase gene (ddsA) linked to mitochondrial targeting sequence or Golgi targeting sequence)
A plasmid was constructed in which the ddsA gene having the nucleic acid sequence of SEQ ID NO: 5 was linked to a mitochondrial targeting sequence or a Golgi targeting sequence. As the mitochondrial targeting sequence, S14, which is a mitochondrial targeting sequence derived from RPS14 of SEQ ID NO: 4 (Kubo et al., Plant Science 164 (2003) 1047-1055; corresponding to amino acid residues 1 to 48 of SEQ ID NO: 4) Was used. The Golgi targeting sequence includes CTS (Essl et al., FEBS letters, 453 (1999) 169), which is a Golgi targeting signal at the N-terminus of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I (GnT1) of SEQ ID NO: 8. ˜173; 1 to 77 of SEQ ID NO: 8 were used. These targeting sequences are operably linked to the decaprenyl diphosphate synthase gene (ddsA) from Gluconobacter suboxydans (Okada et al. (Eur. J. Biochem. 255, 52-59 (1998))) and constitutive promoters The pUS14ddsA plasmid and the pUCTddsA plasmid were constructed by ligating between the CaMV35S promoter and the NOS terminator. The HindIII / EcoRI fragment of each plasmid was ligated to the multiple cloning site of pCAMBIA1301, a binary vector. A schematic diagram of the various plasmids constructed is shown in FIG.
(Example 2: Confirmation of expression of ddsA gene)
Rice was transformed with the various plasmids prepared in Example 1. Specifically, Agrobacterium (Agrobacterium tumefaciens) EHA105 strain was transformed by electroporation, and Agrobacterium was used according to the transformation method described in WO01 / 06844 to transform a plant. The transformed rice was selected in a medium containing hygromycin (50 mg / L). The introduction of the ddsA gene into plant cells was confirmed by the PCR amplification experiment or Southern hybridization shown below (data not shown).

イネゲノムDNA(4μg)をHindIIIで消化し、0.9%アガロース電気泳動に供して、Hybond−Nメンブレン(Amarsham Pharmacia)にキャピラリーの原理でブロットした(Sambrook,FritschおよびManiatis,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(第2版,Cold Spring Harbor Laboratory,1989))。ddsA遺伝子の0.3kbフラグメント(コード領域の5’部分)をプローブとして使用した。プローブの標識は、製造業者であるRoshe社のマニュアルに従って、行った。ハイブリダイゼーションおよび洗浄は、Sambrook(前出)に記載されるように行い、そしてその後の反応を、Roche社の指示に従って、行った。最終的な洗浄は、0.1×SSCおよび0.1% SDSを用いて、68℃で行った。その結果、目的のプラスミドが染色体DNAに組み込まれているクローンが見出されたので、そのクローンを以後の実験に用いた。
(実施例3:抗G.saboxydans DDSA抗体の調製)
ddsA遺伝子のコード領域全体を、PCRで増幅し、pGEX4T−3ベクター(Amersham Pharmacia)に連結し、E.coli JM109を形質転換した。GST/DDSA融合タンパク質の発現を、1mM IPTGの添加によって誘導し、そしてAsanoら(Plant Cell (2002)14、619−628)の方法に従って、精製した。精製した融合タンパク質を、6回、2週間の間隔でウサギに注射した。その結果、ウサギ血清中に抗G.saboxydans DDSA抗体が確認された。
(実施例4:DDSAタンパク質発現の確認)
組換え植物の葉に、葉の重量の8倍容量の抽出緩衝液(50mM Tris−HCl、pH6.8、2% SDS、6% 2−メルカプトエタノール、10% グリセロール)を添加して、微細粉末に砕いた。懸濁液を12,000rpmで5分間4℃で遠心し、そして上清を回収した。各形質転換体由来の10μgの総タンパク質を12.5%ポリアクリルアミドゲルで分離して、ImmobillonPVDFメンブレン(Millopore社)にトランスファーした。
Rice genomic DNA (4 μg) was digested with HindIII, subjected to 0.9% agarose electrophoresis, and blotted on Hybond-N + membrane (Amarsham Pharmacia) on the principle of capillary (Sambrook, Fritsch and Maniatis, Molecular Cloning: AL). Manual (2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory, 1989)). A 0.3 kb fragment of the ddsA gene (5 ′ part of the coding region) was used as a probe. The labeling of the probe was performed according to the manual of the manufacturer, Roche. Hybridization and washing were performed as described in Sambrook (supra) and subsequent reactions were performed according to the instructions of Roche. The final wash was performed at 68 ° C. using 0.1 × SSC and 0.1% SDS. As a result, a clone in which the target plasmid was incorporated into the chromosomal DNA was found, and the clone was used in the subsequent experiments.
(Example 3: Preparation of anti-G. Saboxydans DDSA antibody)
The entire coding region of the ddsA gene was amplified by PCR and ligated into the pGEX4T-3 vector (Amersham Pharmacia). E. coli JM109 was transformed. Expression of the GST / DDSA fusion protein was induced by the addition of 1 mM IPTG and purified according to the method of Asano et al. (Plant Cell (2002) 14, 619-628). The purified fusion protein was injected into rabbits 6 times at 2 week intervals. As a result, anti-G. saboxydans DDSA antibody was confirmed.
(Example 4: Confirmation of DDSA protein expression)
To the leaves of the recombinant plant, an extraction buffer solution (50 mM Tris-HCl, pH 6.8, 2% SDS, 6% 2-mercaptoethanol, 10% glycerol) having a volume 8 times the weight of the leaves is added to obtain a fine powder. Crushed into. The suspension was centrifuged at 12,000 rpm for 5 minutes at 4 ° C. and the supernatant was collected. 10 μg of total protein from each transformant was separated on a 12.5% polyacrylamide gel and transferred to an Immobilon PVDF membrane (Millopore).

実施例3の方法で調製された抗DDSA抗体を用いて、ウェスタンブロットを行った。図7のレーン1は、形質転換していない植物由来のタンパク質であり、レーン2〜4は、S14を融合したDDSAを発現するプラスミドで形質転換した植物由来のタンパク質であり、レーン5〜7は、CTSを融合したDDSAを発現するプラスミドで形質転換した植物由来のタンパク質である。図7に示されるように、各融合タンパク質の発現が確認された。   Western blotting was performed using the anti-DDSA antibody prepared by the method of Example 3. Lane 1 in FIG. 7 is a non-transformed plant-derived protein, lanes 2 to 4 are plant-derived proteins transformed with a plasmid expressing DDSA fused with S14, and lanes 5 to 7 are A plant-derived protein transformed with a plasmid expressing DDSA fused with CTS. As shown in FIG. 7, the expression of each fusion protein was confirmed.

タンパク質の発現量によって、S14−DDSA融合タンパク質を発現する形質転換植物体を4つの群(±;非常に少ない発現量、L;少ない発現量、M;中程度の発現量、H;高い発現量)に分類した。±は、15個体、Lは、8個体、Mは、9個体、そしてHは、9個体得られた。
(実施例5:ユビキノンの抽出および測定)
ユビキノンを、Okadaら(前出)の方法を若干修正した方法に従って抽出した。乳鉢でイネの葉を液体窒素を加えながら砕き、1.0gを15ml容量のチューブに量り取った。3% HSO 2mlを添加して、数秒間ボルテックスミキサーで攪拌した後、キャップを外して、アルミ箔で蓋をした。オートクレーブ120℃、30分後を行った。14% NaOHを4ml添加した。次に、オートクレーブ120℃、15分後を行った。すぐに氷水中で冷却した。ヘキサン:イソプロパノール(5:1)を3ml添加し、ボルテックスミキサーで、1分間攪拌した。2000rpm、室温で2分間遠心した。上清1.5mlを2mlチューブに分取した。加熱しながら、真空乾燥を10分間行った。乾燥物を、20μlのクロロホルム:メタノール(2:1)に懸濁して、TLCプレートにスポットした。ユビキノン−10の標準(1mg/ml)5μlもまた、別のプレートにスポットした。
Depending on the expression level of the protein, four groups of transformed plants expressing the S14-DDSA fusion protein (±; very low expression level, L; low expression level, M; moderate expression level, H; high expression level) ). ± was 15 individuals, L was 8 individuals, M was 9 individuals, and H was 9 individuals.
(Example 5: Extraction and measurement of ubiquinone)
Ubiquinone was extracted according to a method slightly modified from the method of Okada et al. Rice leaves were crushed in a mortar while adding liquid nitrogen, and 1.0 g was weighed into a 15 ml tube. After adding 2 ml of 3% H 2 SO 4 and stirring with a vortex mixer for several seconds, the cap was removed and the lid was covered with aluminum foil. Autoclave was performed at 120 ° C. for 30 minutes. 4 ml of 14% NaOH was added. Next, an autoclave was performed at 120 ° C. for 15 minutes. Immediately cooled in ice water. 3 ml of hexane: isopropanol (5: 1) was added and stirred with a vortex mixer for 1 minute. Centrifugation was performed at 2000 rpm at room temperature for 2 minutes. 1.5 ml of the supernatant was dispensed into a 2 ml tube. While heating, vacuum drying was performed for 10 minutes. The dried product was suspended in 20 μl of chloroform: methanol (2: 1) and spotted on a TLC plate. 5 μl of ubiquinone-10 standard (1 mg / ml) was also spotted on another plate.

100%ベンゼンを溶媒として、TLC展開を約1時間20分行った。紫外線照射によって、標準であるユビキノン−10のスポットと同じ位置の部分をカッターで切り取り、1.5mlチューブに入れた。ヘキサン200μl、イソプロパノール200μlを添加して、ボルテックスミキサーで1分間攪拌した。13,000rpm、室温で1分間遠心し、上清を1.5mlチューブに移した。真空乾燥を10分間行い、脱気した100%エタノール200μlに懸濁し、フィルターでろ過することによって固形物を取り除いた。懸濁液をHPLCで解析した。HPLCの解析は、エタノールを溶媒として用い、C18逆相カラム(YMC−Pack ODS−A;150mm×60mm)を用いることによって行った(流速=1ml/分、275nmでの検出)。   TLC development was performed for about 1 hour and 20 minutes using 100% benzene as a solvent. The portion at the same position as the standard ubiquinone-10 spot was cut out with a cutter by ultraviolet irradiation, and placed in a 1.5 ml tube. Hexane 200 μl and isopropanol 200 μl were added, and the mixture was stirred with a vortex mixer for 1 minute. The mixture was centrifuged at 13,000 rpm and room temperature for 1 minute, and the supernatant was transferred to a 1.5 ml tube. The solid was removed by vacuum drying for 10 minutes, suspending in 200 μl of degassed 100% ethanol and filtering through a filter. The suspension was analyzed by HPLC. Analysis of HPLC was performed by using ethanol as a solvent and using a C18 reverse phase column (YMC-Pack ODS-A; 150 mm × 60 mm) (flow rate = 1 ml / min, detection at 275 nm).

その結果、図8に示されるように、形質転換していないイネ(図8A)では、ユビキノン−9が多く、ユビキノン−10が少ないのに対して、S14:ddsAを発現した形質転換植物(図8B)では、ユビキノン−9がほとんど観察されず、大量のユビキノン−10が観察された。このことは、ミトコンドリア標的化配列にデカプレニル2リン酸合成酵素遺伝子を連結して、植物内で発現させることによって、植物内で大量にユビキノン−10を産生できることが明らかとなった。なお、測定のための内部標準として、ユビキノン−6を添加した。   As a result, as shown in FIG. 8, in the untransformed rice (FIG. 8A), there are many ubiquinone-9 and few ubiquinone-10, whereas transformed plants expressing S14: ddsA (FIG. 8). In 8B), almost no ubiquinone-9 was observed, and a large amount of ubiquinone-10 was observed. This indicates that ubiquinone-10 can be produced in large quantities in plants by ligating a decaprenyl diphosphate synthase gene to a mitochondrial targeting sequence and expressing it in plants. Ubiquinone-6 was added as an internal standard for measurement.

各ユビキノンの分子量を確認するために、大気圧化学イオン化(APCI)供給源を備えるLCT LC−MSシステム(Micromass)を用いる、液体クロマトグラフィー−MS(LC−MS)を、1.0ml/分の流速で行った[Inertsil ODS3カラム(GL Sciences);3μm;4.6mm×150mm]。移動相(メタノール/イソプロパノール(3:1、v/v))で平衡化したカラムに注入した後、カラムを、定組成の移動相を用いて、30分間溶出した。図8Aの8.5分から溶出したコエンザイムQの分子量、および図8Bの10.2分から溶出したユビキノンの分子量を、LC−MSで測定して、それぞれ、図9Aおよび図9Bに示した。これらのチャートは、8.5分のピークがユビキノン9[m/z818(M+Na)]であり、10.2分のピークがユビキノン10[m/z886(M+Na)]であることを実証する。 To confirm the molecular weight of each ubiquinone, a liquid chromatography-MS (LC-MS) using an LCT LC-MS system (Micromass) with an atmospheric pressure chemical ionization (APCI) source was run at 1.0 ml / min. Performed at a flow rate [Inertsil ODS3 column (GL Sciences); 3 μm; 4.6 mm × 150 mm]. After injection onto a column equilibrated with mobile phase (methanol / isopropanol (3: 1, v / v)), the column was eluted for 30 minutes with a constant composition mobile phase. The molecular weight of coenzyme Q eluted from 8.5 minutes in FIG. 8A and the molecular weight of ubiquinone eluted from 10.2 minutes in FIG. 8B were measured by LC-MS and are shown in FIGS. 9A and 9B, respectively. These charts demonstrate that the 8.5 minute peak is ubiquinone 9 [m / z 818 (M + Na) + ] and the 10.2 minute peak is ubiquinone 10 [m / z 886 (M + Na) + ]. .

ddsAを発現する組換え植物は、ユビキノン10を産生した(図10)。ユビキノン(酸化型)を還元すると、ユビキノール(還元型)に変換し、その結果、275nmの紫外線吸収が消失する。そのため、還元することによって消失する275nmの紫外線吸収ピークは、ユビキノンの存在を示す。
(実施例6:イネ玄米からのユビキノン−10の抽出および測定)
実施例2において作製したイネの後代を調製し、その後代から、玄米を得た。
Recombinant plants expressing ddsA produced ubiquinone 10 (FIG. 10). When ubiquinone (oxidized form) is reduced, it is converted to ubiquinol (reduced form), and as a result, ultraviolet absorption at 275 nm disappears. Therefore, the ultraviolet absorption peak at 275 nm that disappears upon reduction indicates the presence of ubiquinone.
(Example 6: Extraction and measurement of ubiquinone-10 from brown rice)
A progeny of rice produced in Example 2 was prepared, and brown rice was obtained from the progeny.

そのイネ玄米を用いて、実施例5に記載の方法に従って、ユビキノンの抽出および測定を行った。その結果を、図11に示す。   Using the rice brown rice, ubiquinone was extracted and measured according to the method described in Example 5. The result is shown in FIG.

図11は、形質転換していない植物、及びS14−DDSAを発現する組換え植物の玄米における、ユビキノン−9とユビキノン−10の生産量を示す結果である。なおユビキノン−6は内部標準として測定の際に添加したものである。   FIG. 11 shows the results of production amounts of ubiquinone-9 and ubiquinone-10 in untransformed plants and brown rice of recombinant plants expressing S14-DDSA. Ubiquinone-6 was added during measurement as an internal standard.

この結果から明らかなように、形質転換していないイネの玄米中では、ユビキノン−10の産生が確認されなかったが、S14−DDSAを発現するイネの玄米中には、ユビキノン−9よりも多量のユビキノン−10の蓄積が確認された。   As is clear from this result, production of ubiquinone-10 was not confirmed in untransformed rice brown rice, but in rice brown rice expressing S14-DDSA, a larger amount than in ubiquinone-9 was observed. Of ubiquinone-10 was confirmed.

本実施例によって、本発明によって提供されるイネ玄米は、良好なユビキノン−10の供給源であることが実証された。   This example demonstrates that the rice brown rice provided by the present invention is a good source of ubiquinone-10.

図1は、イネRPS10のミトコンドリア標的化配列の核酸配列およびアミノ酸配列を示す。FIG. 1 shows the nucleic acid and amino acid sequences of the mitochondrial targeting sequence of rice RPS10. 図2は、イネRPS14のミトコンドリア標的化配列の核酸配列およびアミノ酸配列を示す。FIG. 2 shows the nucleic acid and amino acid sequences of the mitochondrial targeting sequence of rice RPS14. 図3は、タバコN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIのゴルジ体標的化配列の核酸配列およびアミノ酸配列を示す。FIG. 3 shows the nucleic acid and amino acid sequences of the Golgi targeting sequence of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I. 図4は、イネATPアーゼβサブユニットタンパク質のミトコンドリア標的化配列の核酸配列およびアミノ酸配列を示す。FIG. 4 shows the nucleic acid and amino acid sequences of the mitochondrial targeting sequence of the rice ATPase β subunit protein. 図5は、アラビドプシスATPアーゼγサブユニットタンパク質のミトコンドリア標的化配列の核酸配列およびアミノ酸配列を示す。FIG. 5 shows the nucleic acid and amino acid sequences of the mitochondrial targeting sequence of the Arabidopsis ATPase γ subunit protein. 図6は、本発明の組換え植物を作成するために使用する発現カセットである。図中のT35Sは、CaMV35S遺伝子のターミネーター;HygRは、ハイグロマイシン耐性遺伝子;P35Sは、CaMV35Sプロモーター;Tnosは、ノパリンシンターゼのターミネーター;ddsAは、Gluconobacter suboxydans由来のデカプレニル2リン酸合成酵素遺伝子;S14は、RPS14タンパク質のミトコンドリア標的化配列(1位〜48位のアミノ酸);CTSは、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼI(GnT1)のN末端にあるゴルジ体標的化シグナル(1位〜77位のアミノ酸);Promoterは、CaMV35Sプロモーター;Intron−GUSは、イントロンを含むGUS遺伝子;LBは、左側のボーダー配列;RBは、右側のボーダー配列を示す。FIG. 6 is an expression cassette used for producing the recombinant plant of the present invention. In the figure, T35S is a terminator of CaMV35S gene; HygR is a hygromycin resistance gene; P35S is a CaMV35S promoter; Tnos is a terminator of nopaline synthase; Is the mitochondrial targeting sequence of RPS14 protein (amino acids 1 to 48); CTS is the Golgi targeting signal (positions 1 to 77) at the N-terminus of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I (GnT1). Promoter is the CaMV35S promoter; Intron-GUS is the GUS gene containing introns; LB is the left border sequence; RB is the right border sequence Show. 図7は、実施例4に示す、融合タンパク質発現の検出の結果である。FIG. 7 shows the results of detection of fusion protein expression shown in Example 4. 図8は、形質転換していない植物(A)、およびS14−DDSA(S14とDDSAとの融合タンパク質)を発現する植物(B)における、ユビキノン−9とユビキノン−10の産生量を示す結果である。FIG. 8 shows the production amounts of ubiquinone-9 and ubiquinone-10 in a non-transformed plant (A) and a plant (B) expressing S14-DDSA (a fusion protein of S14 and DDSA). is there. 図9は、野生型植物において産生されたユビキノン−9(A)と、S14:ddsA植物において産生されたユビキノン−10(B)の分子量を示す。FIG. 9 shows the molecular weights of ubiquinone-9 (A) produced in wild type plants and ubiquinone-10 (B) produced in S14: ddsA plants. 図10は、種々の発現レベルでS14−DDSAを発現する組換え植物における、ユビキノンの産生量の比較である。FIG. 10 is a comparison of ubiquinone production in recombinant plants expressing S14-DDSA at various expression levels. 図11は、形質転換していないイネの玄米(上部左)からはユビキノン−10はほとんど検出されないが、S14−DDSAを発現するイネの玄米(下部左、下部中央はその拡大図)から、ユビキノン−10が検出され、ユビキノン10が産生されたことを示す結果である。FIG. 11 shows that ubiquinone-10 is hardly detected from untransformed rice brown rice (upper left), but from the brown rice of rice expressing S14-DDSA (lower left, lower center is an enlarged view). This is a result showing that -10 was detected and ubiquinone 10 was produced.

配列番号1:イネRPS10遺伝子の核酸配列(ゲノム配列)。
配列番号2:イネRPS10のアミノ酸配列。1位〜56位のアミノ酸配列はミトコンドリア標的化配列である。
配列番号3:イネRPS14遺伝子の核酸配列(cDNA配列)。
配列番号4:イネRPS14のアミノ酸配列。1位〜48位のアミノ酸配列はミトコンドリア標的化配列である。
配列番号5:Gluconobacter suboxydans ddsA遺伝子の核酸配列(cDNA配列)。
配列番号6:Gluconobacter suboxydans由来のデカプレニル二リン酸合成酵素のアミノ酸配列
配列番号7:タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質をコードする核酸配列(cDNA配列)。
配列番号8:タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質のアミノ酸配列。1位〜77位のアミノ酸配列はゴルジ体標的化配列である。
配列番号9:イネATPアーゼβサブユニットタンパク質をコードする核酸配列(cDNA配列)。
配列番号10:イネATPアーゼβサブユニットタンパク質のアミノ酸配列。1位〜85位のアミノ酸配列はミトコンドリア標的化配列である。
配列番号11:アラビドプシスATPアーゼγサブユニットタンパク質をコードする核酸配列(cDNA配列)。
配列番号12:アラビドプシスATPアーゼγサブユニットタンパク質のアミノ酸配列。1位〜42位のアミノ酸配列はミトコンドリア標的化配列である。
SEQ ID NO: 1: Nucleic acid sequence (genomic sequence) of rice RPS10 gene.
SEQ ID NO: 2: Amino acid sequence of rice RPS10. The amino acid sequence from position 1 to position 56 is a mitochondrial targeting sequence.
SEQ ID NO: 3: Nucleic acid sequence (cDNA sequence) of rice RPS14 gene.
SEQ ID NO: 4: Amino acid sequence of rice RPS14. The amino acid sequence from positions 1 to 48 is a mitochondrial targeting sequence.
SEQ ID NO: 5: Nucleic acid sequence (cDNA sequence) of the Gluconobacter suboxydans ddsA gene.
SEQ ID NO: 6: Amino acid sequence of decaprenyl diphosphate synthase derived from Gluconobacter suboxydans SEQ ID NO: 7: Nucleic acid sequence (cDNA sequence) encoding tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein
SEQ ID NO: 8: Amino acid sequence of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein. The amino acid sequence from position 1 to position 77 is the Golgi targeting sequence.
SEQ ID NO: 9: Nucleic acid sequence (cDNA sequence) encoding rice ATPase β subunit protein.
SEQ ID NO: 10: Amino acid sequence of rice ATPase β subunit protein. The amino acid sequence from position 1 to position 85 is a mitochondrial targeting sequence.
SEQ ID NO: 11: Nucleic acid sequence (cDNA sequence) encoding an Arabidopsis ATPase γ subunit protein.
SEQ ID NO: 12: Amino acid sequence of Arabidopsis ATPase γ subunit protein. The amino acid sequence from positions 1 to 42 is a mitochondrial targeting sequence.

Claims (102)

ポリプレニル2リン酸合成酵素を発現する発現カセットで形質転換された植物。 A plant transformed with an expression cassette expressing polyprenyl diphosphate synthase. 前記ポリプレニル2リン酸合成酵素が、デカプレニル2リン酸合成酵素である、請求項1に記載の植物。 The plant according to claim 1, wherein the polyprenyl diphosphate synthase is decaprenyl diphosphate synthase. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、細菌由来の酵素である、請求項1に記載の植物。 The plant according to claim 1, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is an enzyme derived from bacteria. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、Gluconobacter suboxydans由来の酵素である、請求項3に記載の植物。 The plant according to claim 3, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is an enzyme derived from Gluconobacter suboxydans. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、請求項2に記載の植物。 The plant according to claim 2, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid that hybridizes with the nucleic acid shown in SEQ ID NO: 5 under stringent conditions. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸によってコードされる、請求項2に記載の植物。 The plant according to claim 2, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid having one or several deletions, additions or substitutions in the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 5. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸配列と80%より高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、請求項2に記載の植物。 The plant according to claim 2, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid having a sequence identity higher than 80% with the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 5. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号6に示すアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列を有する、請求項2に記載の植物。 The plant according to claim 2, wherein the decaprenyl diphosphate synthase has an amino acid sequence having one or several deletions, additions, or substitutions in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号6に示すアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、請求項2に記載の植物。 The plant according to claim 2, wherein the decaprenyl diphosphate synthase has an amino acid sequence identity higher than 80% with the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素をコードする核酸が、ミトコンドリア標的化配列をコードする核酸と作動可能に連結されている、請求項2に記載の植物。 The plant of claim 2, wherein the nucleic acid encoding decaprenyl diphosphate synthase is operably linked to a nucleic acid encoding a mitochondrial targeting sequence. 前記ミトコンドリア標的化配列をコードする核酸が、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)のフラグメントをコードする核酸、RPS14タンパク質(配列番号4)のフラグメントをコードする核酸、RPS11タンパク質のフラグメントをコードする核酸、ATPアーゼβサブユニットタンパク質(配列番号10)のフラグメントをコードする核酸、およびATPアーゼγサブユニットタンパク質(配列番号12)のフラグメントをコードする核酸からなる群から選択される、請求項10に記載の植物。 A nucleic acid encoding the mitochondrial targeting sequence, a nucleic acid encoding a fragment of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), a nucleic acid encoding a fragment of RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), a nucleic acid encoding a fragment of RPS11 protein, 11. The nucleic acid encoding a fragment of an ATPase β subunit protein (SEQ ID NO: 10) and a nucleic acid encoding a fragment of an ATPase γ subunit protein (SEQ ID NO: 12) according to claim 10. plant. 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、請求項10に記載の植物。 11. The plant according to claim 10, wherein the mitochondrial targeting sequence is a fragment consisting of the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、請求項10に記載の植物。 11. The mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding an amino acid sequence from positions 1 to 56 of a rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). plant. 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいはイネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、請求項10に記載の植物。 The mitochondrial targeting sequence is a nucleic acid having one or several deletions, additions, or substitutions in the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), or rice The plant according to claim 10, which is encoded by a fragment of a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence from position 1 to position 56 of the RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%より高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、請求項10に記載の植物。 11. The mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence identity greater than 80% with a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence from position 1 to position 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). The described plant. 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいはイネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位内にあるフラグメントのアミノ酸配列を有する、請求項10に記載の植物。 The mitochondrial targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), or rice RPS10 protein (sequence). The plant according to claim 10, which has the amino acid sequence of a fragment located within positions 1 to 56 of number 2). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、請求項10に記載の植物。 11. The plant according to claim 10, wherein the mitochondrial targeting sequence has an amino acid sequence identity higher than 80% with the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、請求項10に記載の植物。 The plant according to claim 10, wherein the mitochondrial targeting sequence is a fragment consisting of an amino acid sequence of positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、請求項10に記載の植物。 11. The mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding an amino acid sequence from position 1 to position 48 of a rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). plant. 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいは、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、請求項10に記載の植物。 The mitochondrial targeting sequence is a nucleic acid having one or several deletions, additions, or substitutions in the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), or rice The plant according to claim 10, which is encoded by a fragment of a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence from position 1 to position 48 of the RPS14 protein of (SEQ ID NO: 4). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%より高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、請求項10に記載の植物。 11. The mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence identity greater than 80% with a nucleic acid sequence encoding an amino acid sequence from position 1 to position 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). The described plant. 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいは、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位内にあるフラグメントのアミノ酸配列を有する、請求項10に記載の植物。 The mitochondrial targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions, or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), or rice RPS14 protein ( The plant according to claim 10, which has the amino acid sequence of a fragment located within positions 1 to 48 of SEQ ID NO: 4). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、請求項10に記載の植物。 11. The plant according to claim 10, wherein the mitochondrial targeting sequence has an amino acid sequence identity higher than 80% with the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). 前記ポリプレニル2リン酸合成酵素が、ゴルジ体標的化配列と作動可能に連結されている、請求項2に記載の植物。 The plant of claim 2, wherein the polyprenyl diphosphate synthase is operably linked to a Golgi targeting sequence. 前記ゴルジ体標的化配列をコードする核酸が、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)のフラグメントをコードする核酸である、請求項24に記載の植物。 25. The plant of claim 24, wherein the nucleic acid encoding the Golgi apparatus targeting sequence is a nucleic acid encoding a fragment of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、請求項24に記載の植物。 25. The plant according to claim 24, wherein the Golgi apparatus targeting sequence is a fragment consisting of an amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、請求項24に記載の植物。 The Golgi apparatus targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding the amino acid sequence of positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). The plant according to claim 24. 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいはタバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、請求項24に記載の植物。 The Golgi apparatus targeting sequence may be one or several deletions, additions, or additions to the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence of positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 25. Plant according to claim 24, encoded by a nucleic acid having a substitution or a fragment of a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence from position 1 to position 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). . 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%同一の配列を有する核酸によってコードされる、請求項24に記載の植物。 The Golgi apparatus targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence that is 80% identical to the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). The plant according to claim 24. 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいはタバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位内のフラグメントのアミノ酸配列を有する、請求項24に記載の植物。 The Golgi apparatus targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). Or a plant according to claim 24, which has the amino acid sequence of a fragment within positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列と80%同一のアミノ酸配列を有する、請求項24に記載の植物。 25. The plant of claim 24, wherein the Golgi apparatus targeting sequence has an amino acid sequence that is 80% identical to the amino acid sequence of positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). . 前記ポリプレニル2リン酸合成酵素遺伝子が、種子特異的プロモーターと作動可能に連結されている、請求項1に記載の植物。 The plant of claim 1, wherein the polyprenyl diphosphate synthase gene is operably linked to a seed-specific promoter. 前記植物が、植物細胞、植物培養細胞、植物種子、再生植物体、植物カルス、植物組織、葉、茎、根、花、芽生え、藻類、苔類からなる群から選択される、請求項1に記載の植物。 The plant according to claim 1, wherein the plant is selected from the group consisting of plant cells, plant culture cells, plant seeds, regenerated plant bodies, plant callus, plant tissue, leaves, stems, roots, flowers, sprout, algae, and moss. The described plant. 単子葉植物である、請求項1に記載の植物。 The plant according to claim 1, which is a monocotyledonous plant. 双子葉植物である、請求項1に記載の植物。 The plant according to claim 1, which is a dicotyledonous plant. 請求項1、32、34、または35のいずれか一項に記載の、植物の種子。 36. A plant seed according to any one of claims 1, 32, 34, or 35. 前記双子葉植物が、イネ、トウモロコシ、オート麦、コムギ、オオムギ、ソバ、ジュズダマ、カラスムギ、インドヒエ、バナナ、およびサトウキビからなる群から選択される、請求項35に記載の植物。 36. The plant of claim 35, wherein the dicotyledonous plant is selected from the group consisting of rice, corn, oats, wheat, barley, buckwheat, judodama, oats, Indian millet, banana, and sugar cane. 前記単子葉植物が、ダイズ、トマト、ジャガイモ、サツマイモ、アーモンド、ピスタシオナッツ、ピーナッツ、ヘーゼルナッツ、ウォールナッツ、カシューナッツ、およびゴマからなる群から選択される、請求項36に記載の植物。 37. The plant of claim 36, wherein the monocotyledonous plant is selected from the group consisting of soybean, tomato, potato, sweet potato, almond, pistachio nut, peanut, hazelnut, walnut, cashew nut, and sesame. ポリプレニル2リン酸合成酵素を植物で発現するための発現カセット。 An expression cassette for expressing polyprenyl diphosphate synthase in plants. 前記ポリプレニル2リン酸合成酵素が、デカプレニル2リン酸合成酵素である、請求項39に記載の発現カセット。 40. The expression cassette of claim 39, wherein the polyprenyl diphosphate synthase is decaprenyl diphosphate synthase. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、細菌由来の酵素である、請求項39に記載の発現カセット。 40. The expression cassette of claim 39, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is a bacterial enzyme. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、Gluconobactersuboxydans由来の酵素である、請求項41に記載の発現カセット。 42. The expression cassette according to claim 41, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is an enzyme derived from Gluconobactersuboxydans. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、請求項40に記載の発現カセット。 41. The expression cassette according to claim 40, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid that hybridizes with the nucleic acid shown in SEQ ID NO: 5 under stringent conditions. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいは配列番号5に示す核酸配列のフラグメントによってコードされる、請求項40に記載の発現カセット。 The decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid having one or several deletions, additions or substitutions in the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 5, or a fragment of the nucleic acid sequence shown in SEQ ID NO: 5. 40. Expression cassette according to 40. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号5に示す核酸配列と80%り高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、請求項40に記載の発現カセット。 41. The expression cassette of claim 40, wherein the decaprenyl diphosphate synthase is encoded by a nucleic acid having a sequence identity as high as 80% with the nucleic acid sequence set forth in SEQ ID NO: 5. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号6に示すアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいは配列番号6に示す配列内のフラグメントのアミノ酸配列を有する、請求項40に記載の発現カセット。 The decaprenyl diphosphate synthase has an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 6, or an amino acid sequence of a fragment in the sequence shown in SEQ ID NO: 6. 41. An expression cassette according to claim 40. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素は、配列番号6に示すアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、請求項40に記載の発現カセット。 41. The expression cassette of claim 40, wherein the decaprenyl diphosphate synthase has an amino acid sequence identity greater than 80% with the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 6. 前記デカプレニル2リン酸合成酵素をコードする核酸が、ミトコンドリア標的化配列をコードする核酸と作動可能に連結されている、請求項40に記載の発現カセット。 41. The expression cassette of claim 40, wherein the nucleic acid encoding decaprenyl diphosphate synthase is operably linked to a nucleic acid encoding a mitochondrial targeting sequence. 前記ミトコンドリア標的化配列をコードする核酸が、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)のフラグメントをコードする核酸、RPS14タンパク質(配列番号4)のフラグメントをコードする核酸、RPS11タンパク質、ATPアーゼβサブユニットタンパク質、およびATPアーゼγサブユニットタンパク質、からなる群から選択される、請求項48に記載の発現カセット。 The nucleic acid encoding the mitochondrial targeting sequence is a nucleic acid encoding a fragment of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), a nucleic acid encoding a fragment of RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), RPS11 protein, ATPase β subunit protein 49. The expression cassette of claim 48, selected from the group consisting of: and ATPase gamma subunit protein. 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、請求項48に記載の発現カセット。 49. The expression cassette according to claim 48, wherein the mitochondrial targeting sequence is a fragment consisting of the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、請求項48に記載の発現カセット。 49. The mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding an amino acid sequence from position 1 to position 56 of a rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). Expression cassette. 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいはイネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、請求項48に記載の発現カセット。 The mitochondrial targeting sequence is a nucleic acid having one or several deletions, additions, or substitutions in the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), or rice 49. The expression cassette of claim 48, encoded by a fragment of a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence from position 1 to position 56 of the RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%より高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、請求項48に記載の発現カセット。 49. The mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence identity greater than 80% with a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence from position 1 to position 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). The expression cassette as described. 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいはイネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位内のフラグメントのアミノ酸配列を有する、請求項48に記載の発現カセット。 The mitochondrial targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 56 of rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2), or rice RPS10 protein (sequence). 49. The expression cassette of claim 48, having the amino acid sequence of a fragment within positions 1 to 56 of number 2). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS10タンパク質(配列番号2)の1位〜56位のアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、請求項48に記載の発現カセット。 49. The expression cassette of claim 48, wherein the mitochondrial targeting sequence has an amino acid sequence identity greater than 80% with the amino acid sequence from position 1 to position 56 of the rice RPS10 protein (SEQ ID NO: 2). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、請求項48に記載の発現カセット。 49. The expression cassette according to claim 48, wherein the mitochondrial targeting sequence is a fragment consisting of an amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、請求項48に記載の発現カセット。 49. The mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding an amino acid sequence from position 1 to position 48 of a rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). Expression cassette. 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいはイネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、請求項48に記載の発現カセット。 The mitochondrial targeting sequence is a nucleic acid having one or several deletions, additions, or substitutions in the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), or rice 49. The expression cassette of claim 48, encoded by a fragment of a nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence from position 1 to position 48 of the RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%より高い配列同一性を有する核酸によってコードされる、請求項48に記載の発現カセット。 49. The mitochondrial targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence identity greater than 80% with a nucleic acid sequence encoding an amino acid sequence from position 1 to position 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). The expression cassette as described. 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいはイネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位内のフラグメントのアミノ酸配列を有する、請求項48に記載の発現カセット。 The mitochondrial targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4), or rice RPS14 protein (sequence). 49. The expression cassette of claim 48, having the amino acid sequence of a fragment within positions 1 to 48 of number 4). 前記ミトコンドリア標的化配列は、イネのRPS14タンパク質(配列番号4)の1位〜48位のアミノ酸配列と80%より高いアミノ酸配列同一性を有する、請求項48に記載の発現カセット。 49. The expression cassette of claim 48, wherein the mitochondrial targeting sequence has an amino acid sequence identity greater than 80% with an amino acid sequence from position 1 to position 48 of rice RPS14 protein (SEQ ID NO: 4). 前記ポリプレニル2リン酸合成酵素が、ゴルジ体標的化配列と作動可能に連結されている、請求項39に記載の発現カセット。 40. The expression cassette of claim 39, wherein the polyprenyl diphosphate synthase is operably linked to a Golgi targeting sequence. 前記ゴルジ体標的化配列をコードする核酸が、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)のフラグメントをコードする核酸である、請求項62に記載の発現カセット。 63. The expression cassette of claim 62, wherein the nucleic acid encoding the Golgi apparatus targeting sequence is a nucleic acid encoding a fragment of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列からなるフラグメントである、請求項62に記載の発現カセット。 63. The expression cassette according to claim 62, wherein the Golgi apparatus targeting sequence is a fragment consisting of an amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸とストリンジェントな条件でハイブリダイズする核酸によってコードされる、請求項62に記載の発現カセット。 The Golgi apparatus targeting sequence is encoded by a nucleic acid that hybridizes under stringent conditions with a nucleic acid encoding the amino acid sequence of positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 63. The expression cassette of claim 62. 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有する核酸、あるいはタバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列のフラグメントによってコードされる、請求項62に記載の発現カセット。 The Golgi apparatus targeting sequence may be one or several deletions, additions, or additions to the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence of positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 63. Expression according to claim 62, encoded by a nucleic acid having a substitution or a fragment of the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence from position 1 to position 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). cassette. 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列をコードする核酸配列と80%同一の配列を有する核酸によってコードされる、請求項62に記載の発現カセット。 The Golgi apparatus targeting sequence is encoded by a nucleic acid having a sequence that is 80% identical to the nucleic acid sequence encoding the amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 63. The expression cassette of claim 62. 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列に1または数個の欠失、付加、または置換を有するアミノ酸配列、あるいはタバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位内のフラグメントのアミノ酸配列を有する、請求項62に記載の発現カセット。 The Golgi apparatus targeting sequence is an amino acid sequence having one or several deletions, additions or substitutions in the amino acid sequence at positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 63. An expression cassette according to claim 62, which has the amino acid sequence of a fragment within positions 1 to 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). 前記ゴルジ体標的化配列は、タバコのN−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼIタンパク質(配列番号8)の1位〜77位のアミノ酸配列と80%同一のアミノ酸配列を有する、請求項62に記載の発現カセット。 63. Expression according to claim 62, wherein the Golgi apparatus targeting sequence has an amino acid sequence that is 80% identical to the amino acid sequence from position 1 to position 77 of tobacco N-acetylglucosaminyltransferase I protein (SEQ ID NO: 8). cassette. 前記ポリプレニル2リン酸合成酵素遺伝子が、種子特異的プロモーターと作動可能に連結されている、請求項39に記載の発現カセット。 40. The expression cassette of claim 39, wherein the polyprenyl diphosphate synthase gene is operably linked to a seed specific promoter. 請求項70に記載の発現カセットを含む植物。 71. A plant comprising the expression cassette of claim 70. 請求項71に記載の植物の種子。 72. The seed of the plant of claim 71. 植物を用いたユビキノン−10の製造方法であって、該方法は、以下:
(1)請求項1に記載される植物を得る工程;および
(2)該植物を培養する工程;
を、包含する方法。
A method for producing ubiquinone-10 using a plant, the method comprising:
(1) obtaining a plant according to claim 1; and (2) culturing the plant;
Including.
植物を用いたユビキノン−10の製造方法であって、該方法は、以下:
(1)請求項37に記載の発現カセットを植物に導入する工程;
(2)該発現カセットを導入した植物を培養する工程;
を、包含する方法。
A method for producing ubiquinone-10 using a plant, the method comprising:
(1) introducing the expression cassette according to claim 37 into a plant;
(2) culturing a plant into which the expression cassette has been introduced;
Including.
請求項1に記載の植物から得られた、ユビキノン−10を含む植物組織。 A plant tissue comprising ubiquinone-10 obtained from the plant according to claim 1. 請求項1に記載の植物から得られた、ユビキノン−10を含む植物細胞。 A plant cell comprising ubiquinone-10 obtained from the plant according to claim 1. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、食品。 A food comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. さらに、請求項1に記載の植物由来の成分を含む、請求項77に記載の食品。 Furthermore, the foodstuff of Claim 77 containing the plant-derived component of Claim 1. 前記請求項1に記載の植物由来の成分が、タンパク質である、請求項78に記載の食品。 The food according to claim 78, wherein the plant-derived component according to claim 1 is a protein. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、組成物。 A composition comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. さらに、請求項1に記載の植物由来の成分を含む、請求項80に記載の組成物。 The composition according to claim 80, further comprising a plant-derived component according to claim 1. 前記請求項1に記載の植物由来の成分が、タンパク質である、請求項81に記載の組成物。 82. The composition of claim 81, wherein the plant-derived component of claim 1 is a protein. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、食事用補添物。 A dietary supplement comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. さらに、請求項1に記載の植物由来の成分を含む、請求項83に記載の食事用補添物。 The dietary supplement according to claim 83, further comprising the plant-derived component according to claim 1. 前記請求項1に記載の植物由来の成分が、タンパク質である、請求項84に記載の食事用補添物。 85. The dietary supplement according to claim 84, wherein the plant-derived component of claim 1 is a protein. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、化粧品。 A cosmetic comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. さらに、請求項1に記載の植物由来の成分を含む、請求項86に記載の化粧品。 Furthermore, the cosmetics of Claim 86 containing the plant-derived component of Claim 1. 前記請求項1に記載の植物由来の成分が、タンパク質である、請求項87に記載の化粧品。 The cosmetic according to claim 87, wherein the plant-derived component according to claim 1 is a protein. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、飲料。 A beverage comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. さらに、請求項1に記載の植物由来の成分を含む、請求項89に記載の飲料。 90. The beverage according to claim 89, further comprising a plant-derived component according to claim 1. 前記請求項1に記載の植物由来の成分が、タンパク質である、請求項90に記載の飲料。 The beverage according to claim 90, wherein the plant-derived component according to claim 1 is a protein. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、葉。 A leaf comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、胚。 An embryo comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、果実。 A fruit comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、茎。 A stem comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、根。 A root comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、花。 A flower comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、種子。 A seed comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. 請求項1に記載の植物由来のユビキノン−10を含む、米ぬか。 Rice bran comprising the plant-derived ubiquinone-10 according to claim 1. ユビキノン−10を含むイネ細胞または組織。 A rice cell or tissue comprising ubiquinone-10. 種子である、請求項100に記載の細胞または組織。 101. The cell or tissue of claim 100, which is a seed. 玄米である、請求項100に記載の細胞または組織。 101. The cell or tissue according to claim 100, which is brown rice.
JP2005133329A 2004-04-30 2005-04-28 Method for producing ubiquinone-10 using plant Ceased JP2006212019A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005133329A JP2006212019A (en) 2004-04-30 2005-04-28 Method for producing ubiquinone-10 using plant

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004136906 2004-04-30
JP2005000984 2005-01-05
JP2005133329A JP2006212019A (en) 2004-04-30 2005-04-28 Method for producing ubiquinone-10 using plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006212019A true JP2006212019A (en) 2006-08-17

Family

ID=36975732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005133329A Ceased JP2006212019A (en) 2004-04-30 2005-04-28 Method for producing ubiquinone-10 using plant

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006212019A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010046043A (en) * 2008-08-25 2010-03-04 Kumiai Chem Ind Co Ltd Transgenic plant, method for producing the same and method for producing ubiquinone 10
JP2010130914A (en) * 2008-12-02 2010-06-17 Kyushu Univ Coenzyme q10 enhanced carbohydrate mutant plant body and method for producing the same
JP2010531136A (en) * 2007-06-15 2010-09-24 メディカゴ インコーポレイテッド Modification of glycoprotein production in plants
JP2013526844A (en) * 2010-03-22 2013-06-27 フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム Modification of plant enzyme activity

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0984588A (en) * 1995-09-26 1997-03-31 Norin Suisansyo Nogyo Seibutsu Shigen Kenkyusho Gene of mitochondria ribosome protein and its application
JPH1057072A (en) * 1996-08-22 1998-03-03 Alpha- Shokuhin Kk Production of ubiquinone-10
JPH10146200A (en) * 1996-11-15 1998-06-02 Norin Suisansyo Nogyo Seibutsu Shigen Kenkyusho Gene cloning using signal gene sequence
WO2001027286A1 (en) * 1999-10-14 2001-04-19 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for producing ubiquinone-10
JP2001224389A (en) * 2000-12-27 2001-08-21 Natl Inst Of Agrobiological Resources Method of cloning for gene using signal sequence
WO2002024002A2 (en) * 2000-09-22 2002-03-28 Mars Uk Limited Food supplement
JP2002322049A (en) * 2001-03-23 2002-11-08 L'oreal Sa Composition for skin containing fiber and ubiquinone
JP2002345469A (en) * 2001-04-25 2002-12-03 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Method for producing coenzyme q10
JP2003169630A (en) * 2001-09-25 2003-06-17 Nisshin Pharma Inc Nutritional composition containing coenzyme q10
WO2003061396A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-31 Kaneka Corporation Ubiquinone-enriched foods
JP2003238396A (en) * 2002-02-21 2003-08-27 Nisshin Pharma Inc Coenzyme q10-containing emulsified composition
JP2004105059A (en) * 2002-09-18 2004-04-08 National Institute Of Agrobiological Sciences Protein transport signal to plant mitochondoria

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0984588A (en) * 1995-09-26 1997-03-31 Norin Suisansyo Nogyo Seibutsu Shigen Kenkyusho Gene of mitochondria ribosome protein and its application
JPH1057072A (en) * 1996-08-22 1998-03-03 Alpha- Shokuhin Kk Production of ubiquinone-10
JPH10146200A (en) * 1996-11-15 1998-06-02 Norin Suisansyo Nogyo Seibutsu Shigen Kenkyusho Gene cloning using signal gene sequence
WO2001027286A1 (en) * 1999-10-14 2001-04-19 Kyowa Hakko Kogyo Co., Ltd. Process for producing ubiquinone-10
WO2002024002A2 (en) * 2000-09-22 2002-03-28 Mars Uk Limited Food supplement
JP2001224389A (en) * 2000-12-27 2001-08-21 Natl Inst Of Agrobiological Resources Method of cloning for gene using signal sequence
JP2002322049A (en) * 2001-03-23 2002-11-08 L'oreal Sa Composition for skin containing fiber and ubiquinone
JP2002345469A (en) * 2001-04-25 2002-12-03 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Method for producing coenzyme q10
JP2003169630A (en) * 2001-09-25 2003-06-17 Nisshin Pharma Inc Nutritional composition containing coenzyme q10
WO2003061396A1 (en) * 2002-01-18 2003-07-31 Kaneka Corporation Ubiquinone-enriched foods
JP2003238396A (en) * 2002-02-21 2003-08-27 Nisshin Pharma Inc Coenzyme q10-containing emulsified composition
JP2004105059A (en) * 2002-09-18 2004-04-08 National Institute Of Agrobiological Sciences Protein transport signal to plant mitochondoria

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010531136A (en) * 2007-06-15 2010-09-24 メディカゴ インコーポレイテッド Modification of glycoprotein production in plants
JP2010046043A (en) * 2008-08-25 2010-03-04 Kumiai Chem Ind Co Ltd Transgenic plant, method for producing the same and method for producing ubiquinone 10
JP2010130914A (en) * 2008-12-02 2010-06-17 Kyushu Univ Coenzyme q10 enhanced carbohydrate mutant plant body and method for producing the same
JP2013526844A (en) * 2010-03-22 2013-06-27 フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム Modification of plant enzyme activity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7723569B2 (en) Method for producing ubiquinone-10 in plant
JP6793957B2 (en) Production of non-caloric sweeteners using modified whole cell catalysts
CN103756972B (en) The utilization of fatty acid desaturase from Hemiselmis Parke
US6197561B1 (en) Genes controlling phytate metabolism in plants and uses thereof
ES2542420T3 (en) Mushroom Fatty Acid Desaturases
EP4043570A1 (en) Compositions comprising cyp76ad1- clade polypeptides and uses thereof
PT1786908E (en) Plants with increased plastidic activity of r3 starch-phosphorylating enzyme
CA2296051A1 (en) Genes controlling phytate metabolism in plants and uses thereof
PT973921E (en) SEQUENCES OF 2-DESOXYLUCOSE-6-PHOSPHATE (2-DOG-6-P) PHOSPHATASE DNA AS PLANT SELECTION MARKERS
BRPI0714390B1 (en) POLYNUCLEOTIDE, DNA CONSTRUCTION, FUNGAL OR BACTERIAL HOST CELL, PROCESS FOR FOOD OR FOOD PRODUCTION AND COMPOSITION FOR FOOD OR FOOD PRODUCT
CN109996879A (en) The plant to flowering time with shortening
KR100981087B1 (en) Method for preparing novel mutated and multi-mutated Brazzein having higher sweetness
JP2006212019A (en) Method for producing ubiquinone-10 using plant
ES2400276T3 (en) Phosphopanteteinyl transferase bacteria
US6974895B1 (en) Transgenic legume plants modified to produce resveratrol glucoside and uses thereof
US20220127630A1 (en) Brassica Plants Producing Elevated Levels of Polyunsaturated Fatty Acids
BRPI0707297A2 (en) USE OF A VENGETAL CLASS II TREHALOSE-6-PHOSPHATE SYNTASE
AU778274B2 (en) Transgenic plants modified to contain resveratrol glucoside and uses thereof
CN112708603B (en) Application of rice ARE2 gene in plant nitrogen metabolism regulation
Zebarjadi et al. Transformation of rapeseed (Brassica napus L.) plants with sense and antisense constructs of the fatty acid elongase gene
KR101164923B1 (en) Delta-6 desaturase gene from Sparus aurata and uses thereof
KR20090050525A (en) Novel brazzein mutant having higher sweetness and use thereof
Wang et al. Cloning, biochemical identification, and expression analysis of a gene encoding S-adenosylmethionine decarboxylase in navel orange (Citrus sinensis Osbeck)
CN114990134B (en) Rice oil body protein gene OsOle6, encoding protein and application thereof
JPH09104698A (en) Kaurene synthetase

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080409

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110225

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110425

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120111

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120327

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20120327

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20120418

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120628

A313 Final decision of rejection without a dissenting response from the applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A313

Effective date: 20121008

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20121221