JP2013013406A - Polynucleotide encoding linalool synthase and application of the same - Google Patents

Polynucleotide encoding linalool synthase and application of the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new gene, in more detail, polynucleotides encoding linalool synthase applicable to impart aroma to plants or modification of the aroma, and to provide applications of the same.SOLUTION: The polynucleotide includes a specific base sequence encoding a protein having linalool synthesizing activity. The introduction of the polynucleotides to plants imparts aroma to the plants, or modifies aroma of plants.

Description

本発明は、リナロール合成酵素をコードするポリヌクレオチドに関し、さらに、これを用いた形質転換体、植物体の芳香性の改変方法および芳香性改変植物体の製造方法等の用途に関する。   The present invention relates to a polynucleotide encoding linalool synthase, and further relates to uses such as a transformant, a method for modifying the fragrance of a plant and a method for producing a fragrance modified plant.

花において、香りは、色および形と並ぶ花の魅力の1つである。特に、野生種には、香りを有するものが多いが、品種改良の過程において、色、形、耐病性および日持ち等が優先された結果、その代償に、本来の香りが弱くなったものや、香りを失ったものも多く存在する。香りの感じ方および嗜好には、個人差があり、また、栽培による香りのバラつきも大きいことから、色や形に比べて特にその取り扱いが難しい。この理由から、これまで、色および形と比較して、芳香性品種の育種についての試みは、ほとんど報告されていない。   In flowers, fragrance is one of the charms of flowers along with color and shape. In particular, many wild species have fragrances, but in the process of breeding, color, shape, disease resistance, shelf life, etc. were given priority, resulting in a reduction in the original fragrance, Many of them have lost their scent. There are individual differences in the way scents are perceived and preferences, and since the variation in scents due to cultivation is large, handling is particularly difficult compared to colors and shapes. For this reason, to date, few attempts have been made to breed aromatic varieties compared to color and shape.

しかしながら、近年、ニーズの多様化に伴って、香りに対する理解および消費が高まってきており、香りは、生花における大きな魅力の一つとして捉えられている。また、香りは、人の感性にとって、重要な役割も有している。このような状況において、色、形および日持ち性に加えて、優れた芳香性を示す園芸植物は、高い商品価値を有することが期待され、その開発が望まれている。これまでに、ツバキやスイトピー、シクラメン等に関して、交雑育種による芳香性品種の開発が行われている。この場合、通常、片親には香りの強い野生種または比較的野生種に近い品種が使用されるが、これら野生種またはこれに近い品種は、一般に、園芸種に比べて花が小さく、花色も限られている。このため、得られる交雑種では、花の大きさが既存の品種よりも小さくなる傾向にあり、色のバリエーションも制限されるという問題があった。   However, in recent years, with the diversification of needs, understanding and consumption of scents have increased, and scents are regarded as one of the great attractions in fresh flowers. In addition, fragrance has an important role for human sensitivity. Under such circumstances, a garden plant exhibiting excellent aromaticity in addition to color, shape and shelf life is expected to have high commercial value, and its development is desired. So far, aromatic varieties have been developed by cross breeding for camellia, sweet pea, cyclamen, and the like. In this case, a wild scent or a relatively close variety is usually used for one parent, but these wild species or varieties that are close to the wild species generally have smaller flowers and flower colors than horticultural species. limited. For this reason, in the obtained hybrid, there is a problem that the size of the flower tends to be smaller than that of an existing variety, and color variations are limited.

他方、花の香りは、多種類の香気成分の混合物であり(非特許文献1)、前記香気成分は、大きく、芳香族化合物、テルペノイド、脂肪族化合物、含窒素化合物等に分類される。花は、例えば、含有される香気成分の違いだけなく、含有される香気成分が同じであっても、その割合によって、香りの質が大きく変化する。このように、様々な香気成分がブレンドされることで、多様な花の香りが生まれている。中でも、リナロールは、バラおよびスズラン等の甘いフローラルな香りを有する花の多くに含まれている。   On the other hand, the scent of flowers is a mixture of many types of aroma components (Non-Patent Document 1), and the aroma components are largely classified into aromatic compounds, terpenoids, aliphatic compounds, nitrogen-containing compounds, and the like. For example, the quality of the scent of a flower varies greatly depending on the proportion of the same fragrance component, as well as the difference in the fragrance component contained. In this way, various floral fragrances are born by blending various aromatic components. Among them, linalool is contained in many flowers having a sweet floral scent such as roses and lily of the valley.

また、これら植物の主要な香気成分であるリナロールは、花の香気成分としての利用に限定されず、例えば、これらの植物を原料とする食品、酒類等のフレーバーや、化粧品および香水に至る工業製品にまで、幅広く利用されている。   In addition, linalool, which is the main fragrance component of these plants, is not limited to use as a fragrance component of flowers. For example, flavors such as foods and alcoholic beverages made from these plants, and industrial products such as cosmetics and perfumes. Widely used.

前記リナロールの生合成経路は、植物の場合、細胞質に存在するメバロン酸(MVA)経路と、プラスチドに存在するメチルエリトリトール(MEP)経路の2種類が知られている。前記メバロン酸経路では、アセチルCoAが他の2分子のアセチルCoAと反応し、還元されて生じるメバロン酸を介して、モノテルペンが合成される。具体的には、メバロン酸が脱炭酸して、イソペンテニルピロリン酸(以下、IPPと表す)およびジメチルアリルピロリン酸(以下、DMAPPと表す)となり、これら2つが、テルペノイド芳香性化合物の基本構造であるイソプレン骨格の起源となる。一方、メチルエリトリトール経路では、3−ホスホグリセルアルデヒドとピルビン酸から、脱炭酸および異性化を経て生じる2−メチル−エリトリトール−4−リン酸(MEP)を介して、IPPとDMAPPが合成される。そして、ゲラニルピロリン酸合成酵素(以下、GPPSと表す)の作用により、DMAPPに、一分子のIPPが付加することで、ゲラニルピロリン酸(以下、GPPと表す)となり、GPPにリナロール合成酵素(以下、LISと表す)等のモノテルペン合成酵素が作用し、リナロールが生成する。   There are two known linalool biosynthetic pathways in the case of plants: the mevalonic acid (MVA) pathway present in the cytoplasm and the methylerythritol (MEP) pathway present in plastids. In the mevalonate pathway, monoterpene is synthesized via mevalonic acid produced by the reaction of acetyl CoA with the other two molecules of acetyl CoA and reduction. Specifically, mevalonic acid is decarboxylated into isopentenyl pyrophosphate (hereinafter referred to as IPP) and dimethylallyl pyrophosphate (hereinafter referred to as DMAPP), and these two are basic structures of terpenoid aromatic compounds. The origin of a certain isoprene skeleton. On the other hand, in the methylerythritol pathway, IPP and DMAPP are synthesized from 3-phosphoglyceraldehyde and pyruvic acid via 2-methyl-erythritol-4-phosphate (MEP) generated through decarboxylation and isomerization. . And, by the action of geranyl pyrophosphate synthase (hereinafter referred to as GPPS), one molecule of IPP is added to DMAPP to form geranyl pyrophosphate (hereinafter referred to as GPP), and linalool synthase (hereinafter referred to as GPP). Monoterpene synthase such as LIS) acts to produce linalool.

前記LIS遺伝子は、以下に示すように、これまでに多数の植物から取得されている。前記LIS遺伝子は、例えば、Clarkia breweri由来(S)−LIS遺伝子(非特許文献2)、アルテミシア由来(3R)−LIS遺伝子(非特許文献3)、オウシュウトウヒ由来LIS遺伝子(非特許文献4)、ラベンダー由来(R)−LIS遺伝子(非特許文献5)、トマト由来(R)−LIS遺伝子(非特許文献6)、キンギョソウ由来NES/LIS遺伝子1,2(非特許文献7)、サルナシ由来LIS遺伝子(非特許文献8)、トラノオジソ由来LIS遺伝子(非特許文献9)、マタタビ由来LIS遺伝子(非特許文献10)、シトカトウヒ由来LIS遺伝子(accession番号 HQ426164.1)、カナダトウヒ由来LIS遺伝子(accession番号 HQ426151.1)等がある。 The LIS gene has been obtained from a large number of plants so far as shown below. Examples of the LIS gene include, for example, Clarkia breweri- derived (S) -LIS gene (Non-patent document 2), Artemisia-derived (3R) -LIS gene (Non-patent document 3), Spruce-derived LIS gene (Non-patent document 4). , Lavender-derived (R) -LIS gene (Non-patent document 5), tomato-derived (R) -LIS gene (Non-patent document 6), snapdragon-derived NES / LIS genes 1 and 2 (Non-patent document 7), and salnaci-derived LIS Genes (Non-patent Document 8), Toranojiso-derived LIS gene (Non-patent Document 9), Matatabi-derived LIS gene (Non-patent Document 10), Sitka spruce-derived LIS gene (accession number HQ426164.1), Canadian spruce-derived LIS gene (accession number) HQ426151.1) and the like.

Dudareva N et al., Curr. Opin. Biotechnol..181−189, 2008Dudareva N et al. Curr. Opin. Biotechnol. . 181-189, 2008 Plant Cell, 8, 1137−1148, 1996Plant Cell, 8, 1137-1148, 1996 Arch. Biochem, Biophys., 372, 143−149, 1999Arch. Biochem, Biophys. , 372, 143-149, 1999 Plant Physiol., 135, 1908−1927, 2004Plant Physiol. , 135, 1908-1927, 2004 Arch. Biochem. Biophys., 465, 417−429, 2007Arch. Biochem. Biophys. , 465, 417-429, 2007 Plant Mol. biol., 64, 251−263, 2007Plant Mol. biol. , 64, 251-263, 2007 Plant J, 55, 224−239, 2008Plant J, 55, 224-239, 2008 Funct. Plant Biol., 37, 232−243, 2010Funct. Plant Biol. , 37, 232-243, 2010 Phytochem,71,1068−1075,2010Phytochem, 71, 1068-1075, 2010 Funct. Plant Biol.,37,232−243,2010Funct. Plant Biol. , 37, 232-243, 2010

以上のように、交雑育種によると、種々の問題が生じるため、優良な形質を維持したまま、芳香性の付与または改変を行うには、遺伝子組換え技術の適用が有用と考えられる。そこで、本発明は、植物への芳香性の付与または芳香性の改変に利用できる、新たな遺伝子、より詳細には、リナロール合成酵素をコードするポリヌクレオチドおよびその用途の提供を目的とする。   As described above, cross breeding causes various problems, and thus it is considered useful to apply a gene recombination technique to impart or modify fragrance while maintaining excellent characteristics. Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel gene, more specifically a polynucleotide encoding linalool synthase, and its use, which can be used for imparting fragrance to a plant or modifying fragrance.

前記目的を達成するために、本発明のポリヌクレオチドは、下記(a)〜(g)からなる群から選択された少なくとも一つのポリヌクレオチドであることを特徴とする。
(a)配列番号1、3、5、7、9または11の塩基配列からなるポリヌクレオチド
(b)前記(a)のいずれかの塩基配列において、1もしくは数個の塩基が欠失、置換および/または付加された塩基配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(c)前記(a)のいずれかの塩基配列に対して、90%以上の同一性を有する塩基配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(d)前記(a)のいずれかの塩基配列からなるポリヌクレオチドに対して、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドに相補的な塩基配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(e)配列番号2、4、6、8、10または12のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(f)前記(e)のいずれかのアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(g)前記(e)のいずれかのアミノ酸配列に対して、90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
In order to achieve the above object, the polynucleotide of the present invention is at least one polynucleotide selected from the group consisting of the following (a) to (g).
(A) a polynucleotide comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9 or 11; (b) in the nucleotide sequence of any one of (a), one or several bases are deleted, substituted and A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (c) consisting of a base sequence having 90% or more identity to any of the base sequences of (a) above , A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (d) a base sequence complementary to a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions to a polynucleotide comprising any one of the base sequences of (a) above A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (e) SEQ ID NOs: 2, 4, 6, 8, A polynucleotide encoding a protein consisting of 0 or 12 amino acid sequences (f) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted and / or added in any one of the amino acid sequences of (e) above , A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (g) encoding a protein having an amino acid sequence having 90% or more identity to any amino acid sequence of (e) and having linalool synthesis activity Polynucleotide

本発明の発現ベクターは、前記本発明のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする。   The expression vector of the present invention comprises the polynucleotide of the present invention.

本発明の形質転換体は、前記本発明のポリヌクレオチドまたは前記本発明の発現ベクターが導入された非ヒト宿主であることを特徴とする。   The transformant of the present invention is a non-human host into which the polynucleotide of the present invention or the expression vector of the present invention has been introduced.

本発明の形質転換体の子孫、栄養繁殖体、器官、組織または細胞は、前記本発明の形質転換体と同一の性質を有することを特徴とする。   The offspring, vegetative propagation body, organ, tissue or cell of the transformant of the present invention is characterized by having the same properties as the transformant of the present invention.

本発明の加工品は、前記本発明の形質転換体、または、前記形質転換体の子孫、栄養繁殖体、器官、組織もしくは細胞の加工品であることを特徴とする。   The processed product of the present invention is a processed product of the transformant of the present invention or a progeny, a vegetative propagation body, an organ, a tissue, or a cell of the transformant.

本発明の芳香性の改変方法は、非ヒト宿主に、前記本発明のポリヌクレオチドまたは前記本発明の発現ベクターを導入する工程を含むことを特徴とする。   The method for modifying fragrance of the present invention comprises a step of introducing the polynucleotide of the present invention or the expression vector of the present invention into a non-human host.

本発明の芳香性非ヒト宿主の製造方法は、前記本発明の芳香性の改変方法により、非ヒト宿主の芳香性を改変する工程を含むことを特徴とする。   The method for producing an aromatic non-human host of the present invention comprises a step of modifying the aromaticity of a non-human host by the method for modifying an aromatic property of the present invention.

本発明のタンパク質は、下記(A)〜(C)からなる群から選択された少なくとも一つのタンパク質であることを特徴とする。
(A)配列番号2、4、6、8、10または12のアミノ酸配列からなるタンパク質
(B)前記(A)のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質
(C)前記(A)のアミノ酸配列に対して、90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質
The protein of the present invention is at least one protein selected from the group consisting of the following (A) to (C).
(A) A protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10 or 12 (B) In the amino acid sequence of (A), one or several amino acids are deleted, substituted and / or added. A protein having an amino acid sequence and having linalool synthesis activity (C) a protein having an amino acid sequence having 90% or more identity to the amino acid sequence of (A) and having linalool synthesis activity

本発明のポリヌクレオチドによれば、遺伝子工学的手法によりリナロール合成酵素の発現が可能である。このため、前記本発明のポリヌクレオチドを、例えば、植物に導入して形質転換体を作製することで、前記形質転換体において、リナロール合成酵素が発現し、これによって香気成分であるリナロールの合成が可能となる。このため、本発明によれば、例えば、植物に芳香性を付与したり、その芳香性の改変を行うことができるため、生花等の園芸植物の栽培において、商品価値の高い園芸植物を提供できることから、極めて有用である。   According to the polynucleotide of the present invention, linalool synthase can be expressed by genetic engineering techniques. For this reason, for example, by producing the transformant by introducing the polynucleotide of the present invention into a plant, linalool synthase is expressed in the transformant, thereby synthesizing linalool which is an aroma component. It becomes possible. For this reason, according to the present invention, for example, it is possible to provide a plant with high commercial value in cultivation of a garden plant such as a fresh flower because it can impart aromaticity to the plant or modify its aromaticity. Therefore, it is extremely useful.

図1は、本発明の実施例3における、FA25 cDNA由来の組換えタンパク質による生成成分のガスクロマトグラムである。FIG. 1 is a gas chromatogram of components produced by a recombinant protein derived from FA25 cDNA in Example 3 of the present invention. 図2は、本発明の実施例3における、FA26 cDNA由来の組換えタンパク質による生成成分のガスクロマトグラムである。FIG. 2 is a gas chromatogram of components produced by a recombinant protein derived from FA26 cDNA in Example 3 of the present invention. 図3は、本発明の実施例3における、SS19 cDNA由来の組換えタンパク質による生成成分のガスクロマトグラムである。FIG. 3 is a gas chromatogram of components produced by the recombinant protein derived from SS19 cDNA in Example 3 of the present invention. 図4は、本発明の実施例4における、FA25 cDNA由来の組換えタンパク質による生成成分のガスクロマトグラムである。FIG. 4 is a gas chromatogram of components produced by the recombinant protein derived from FA25 cDNA in Example 4 of the present invention. 図5は、本発明の実施例4における、FA26 cDNA由来の組換えタンパク質による生成成分のガスクロマトグラムである。FIG. 5 is a gas chromatogram of components produced by a recombinant protein derived from FA26 cDNA in Example 4 of the present invention. 図6は、本発明の実施例4における、SS19 cDNA由来の組換えタンパク質による生成成分のガスクロマトグラムである。FIG. 6 is a gas chromatogram of components produced by the recombinant protein derived from SS19 cDNA in Example 4 of the present invention. 図7は、本発明の実施例5における、FA26 cDNA由来の組換えタンパク質による生成成分のガスクロマトグラムである。FIG. 7 is a gas chromatogram of components produced by a recombinant protein derived from FA26 cDNA in Example 5 of the present invention. 図8は、本発明の実施例5における、FA26 cDNA由来の組換えタンパク質による生成成分のガスクロマトグラムである。FIG. 8 is a gas chromatogram of components produced by a recombinant protein derived from FA26 cDNA in Example 5 of the present invention.

<ポリヌクレオチド>
本発明のポリヌクレオチドは、前述のように、下記(a)〜(g)からなる群から選択された少なくとも一つのポリヌクレオチドであることを特徴とする。
(a)配列番号1、3、5、7、9または11の塩基配列からなるポリヌクレオチド
(b)前記(a)のいずれかの塩基配列において、1もしくは数個の塩基が欠失、置換および/または付加された塩基配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(c)前記(a)のいずれかの塩基配列に対して、90%以上の同一性を有する塩基配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(d)前記(a)のいずれかの塩基配列からなるポリヌクレオチドに対して、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドに相補的な塩基配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(e)配列番号2、4、6、8、10または12のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(f)前記(e)のいずれかのアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(g)前記(e)のいずれかのアミノ酸配列に対して、90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
<Polynucleotide>
As described above, the polynucleotide of the present invention is at least one polynucleotide selected from the group consisting of the following (a) to (g).
(A) a polynucleotide comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9 or 11; (b) in the nucleotide sequence of any one of (a), one or several bases are deleted, substituted and A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (c) consisting of a base sequence having 90% or more identity to any of the base sequences of (a) above , A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (d) a base sequence complementary to a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions to a polynucleotide comprising any one of the base sequences of (a) above A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (e) SEQ ID NOs: 2, 4, 6, 8, A polynucleotide encoding a protein consisting of 0 or 12 amino acid sequences (f) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted and / or added in any one of the amino acid sequences of (e) above , A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (g) encoding a protein having an amino acid sequence having 90% or more identity to any amino acid sequence of (e) and having linalool synthesis activity Polynucleotide

これらのポリヌクレオチドは、例えば、後述するように、フリージアおよびスイトピーより取得できる。これまで取得されたリナロール合成酵素遺伝子は、いずれも双子葉植物由来であり、単子葉植物由来のリナロール合成酵素遺伝子については、本発明により初めて明らかにされたものである。   These polynucleotides can be obtained from, for example, freesia and sweet pea as described later. The linalool synthase genes obtained so far are all derived from dicotyledonous plants, and linalool synthase genes derived from monocotyledonous plants have been clarified for the first time by the present invention.

本発明のポリヌクレオチドは、前述のように、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードする。このため、例えば、前記ポリヌクレオチドからタンパク質を発現させることで、リナロール合成活性を有するタンパク質を製造できる。前記タンパク質の発現は、例えば、非ヒト宿主への導入によって行ってもよいし、いわゆる無細胞タンパク質合成系において行ってもよい。また、前記ポリヌクレオチドからタンパク質を発現させ、発現した前記タンパク質のリナロール合成活性によって、リナロールを合成できる。前記リナロールは、例えば、前記発現したタンパク質を基質として含む反応系に添加して、合成することができ、また、前記非ヒト宿主に前記ポリヌクレオチドを導入し、前記非ヒト宿主において、前記タンパク質の発現および発現した前記タンパク質によるリナロール合成を行うこともできる。前記非ヒト宿主内で前記リナロール合成を行うことによって、前記非ヒト宿主について、例えば、非芳香性から芳香性への改変、芳香性の増強、香りの改変等が可能となる。前記ポリヌクレオチドによって芳香性を改変する場合、後述するように、前記非ヒト宿主は、例えば、植物体またはその部分が好ましい。   As described above, the polynucleotide of the present invention encodes a protein having linalool synthesis activity. Therefore, for example, a protein having linalool synthesis activity can be produced by expressing the protein from the polynucleotide. Expression of the protein may be performed, for example, by introduction into a non-human host or in a so-called cell-free protein synthesis system. Moreover, protein can be expressed from the polynucleotide, and linalool can be synthesized by the linalool synthesis activity of the expressed protein. The linalool can be synthesized, for example, by adding it to a reaction system containing the expressed protein as a substrate, and introducing the polynucleotide into the non-human host. Linalool synthesis by the expressed and expressed protein can also be performed. By performing the linalool synthesis in the non-human host, for example, the non-human host can be changed from non-aromatic to fragrant, enhanced fragrance, and fragrance can be modified. When the aromaticity is modified by the polynucleotide, the non-human host is preferably, for example, a plant or a part thereof, as described later.

本発明において、以下、リナロール合成活性をLIS活性という。本発明のポリヌクレオチドは、LIS活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドであることから、リナロール合成酵素遺伝子(以下、「LIS遺伝子」ともいう)と表わすこともできる。本発明のポリヌクレオチドによりコードされるタンパク質は、後述する本発明のタンパク質であり、LIS活性を有することから、リナロール合成酵素(以下、「LIS」または「LISタンパク質」ともいう)と表わすこともできる。   In the present invention, linalool synthesis activity is hereinafter referred to as LIS activity. Since the polynucleotide of the present invention is a polynucleotide encoding a protein having LIS activity, it can also be represented as a linalool synthase gene (hereinafter also referred to as “LIS gene”). The protein encoded by the polynucleotide of the present invention is the protein of the present invention described later, and has LIS activity, and therefore can also be represented as linalool synthase (hereinafter also referred to as “LIS” or “LIS protein”). .

前記LIS活性は、基質からのリナロールの生成を触媒する活性である。前記基質は、特に制限されず、例えば、ゲラニルピロリン酸(GPP)があげられる。   The LIS activity is an activity that catalyzes the production of linalool from a substrate. The substrate is not particularly limited, and examples thereof include geranyl pyrophosphate (GPP).

前記LIS活性により生成される前記リナロールは、例えば、他の酵素の働きや自動的な化学変換により、配糖体やアルデヒド体、ケトン体、エステル体等に変換できる。   The linalool produced by the LIS activity can be converted into a glycoside, an aldehyde, a ketone, an ester or the like by the action of another enzyme or automatic chemical conversion, for example.

リナロールは、3位に不斉炭素をもち、(3S)−リナロールと(3R)−リナロールとの1組の光学異性体が存在する。(3S)−リナロールは、例えば、プチグレイン、ラベンダー様香気を有し、(3R)−リナロールは、例えば、フローラル、ラベンダーおよびウッディ様香気を有する。特に、(3R)−リナロールは、(3S)−リナロールに比べて、におい閾値が約80倍低いことから、微量でも香ることが知られている。このため、本発明において、前記リナロール合成活性は、例えば、(3R)−リナロール合成活性および(3S)−リナロール合成活性のいずれでもよく、また、両方でもよく、好ましくは、(3R)−リナロール合成活性である。   Linalool has an asymmetric carbon at the 3-position, and there is a set of optical isomers of (3S) -linalool and (3R) -linalool. (3S) -linalool has, for example, petitgrain and lavender-like fragrances, and (3R) -linalool has, for example, floral, lavender and woody-like fragrances. In particular, (3R) -linalool is known to be fragrant even in a trace amount because the odor threshold is about 80 times lower than (3S) -linalool. For this reason, in the present invention, the linalool synthesis activity may be, for example, either (3R) -linalool synthesis activity or (3S) -linalool synthesis activity, or both, and preferably (3R) -linalool synthesis. Active.

本発明のポリヌクレオチドがコードするタンパク質は、例えば、LIS活性のみを有してもよいし、さらに、その他の触媒機能を有してもよい。   The protein encoded by the polynucleotide of the present invention may have, for example, only LIS activity, or may have other catalytic functions.

本発明のポリヌクレオチドは、例えば、前記(a)〜(g)のポリヌクレオチドに相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドでもよい。本発明のポリヌクレオチドは、例えば、一本鎖でもよいし、二本鎖でもよい。後者の場合、例えば、センス鎖として、前記(a)〜(g)のいずれかのポリヌクレオチドと、アンチセンス鎖として、前記ポリヌクレオチドに相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとを含む。   The polynucleotide of the present invention may be, for example, a polynucleotide comprising a base sequence complementary to the polynucleotides (a) to (g). The polynucleotide of the present invention may be, for example, a single strand or a double strand. In the latter case, for example, the sense strand includes any of the polynucleotides (a) to (g), and the antisense strand includes a polynucleotide having a base sequence complementary to the polynucleotide.

本発明のポリヌクレオチドは、例えば、デオキシリボヌクレオチドから構成されるDNAでもよいし、リボヌクレオチドから構成されるRNAでもよい。後者の場合、例えば、DNAの塩基配列に対応する塩基配列、具体的には、塩基Tが塩基Uに置換された塩基配列からなるRNAがあげられる。   The polynucleotide of the present invention may be, for example, DNA composed of deoxyribonucleotides or RNA composed of ribonucleotides. In the latter case, for example, RNA having a base sequence corresponding to the base sequence of DNA, specifically, a base sequence in which base T is replaced with base U can be mentioned.

前記(a)において、配列番号1および配列番号3の塩基配列からなるポリヌクレオチドは、例えば、フリージア(Freesia refracta)から得られ、具体的には、品種アラジン(Freesia refracta cv. Aladdin)から得られる。配列番号1の塩基配列は、シグナルペプチドを含むタンパク質をコードする全長cDNA配列であり、1〜234位の下線領域が、シグナルペプチドのコード配列であり、235〜1779位が、成熟タンパク質の全長コード配列である。配列番号1の塩基配列でコードされるタンパク質のアミノ酸配列は、配列番号2で表わされ、1〜78位の下線領域が、シグナルペプチドのアミノ酸配列であり、79〜592位が、成熟タンパク質の全長アミノ酸配列である。前記シグナルペプチドは、例えば、前記フリージアにおいては、クロロプラスト トランジット ペプチド(cTP)配列として存在する。また、配列番号3の塩基配列は、配列番号1において、前記シグナルペプチドのコード配列を除く、前記成熟タンパク質の全長コード配列を示す。配列番号3の塩基配列でコードされるタンパク質のアミノ酸配列は、配列番号4で表わされる。 In the above (a), the polynucleotide consisting of the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 3 is obtained from, for example, Freesia ( Freesia refracta ), and specifically from cultivar Aladdin ( Freesia refracta cv. Aladdin). . The base sequence of SEQ ID NO: 1 is a full-length cDNA sequence encoding a protein containing a signal peptide, the underlined region at positions 1 to 234 is the signal peptide coding sequence, and positions 235 to 1779 are the full-length code of the mature protein. Is an array. The amino acid sequence of the protein encoded by the base sequence of SEQ ID NO: 1 is represented by SEQ ID NO: 2, the underlined region at positions 1 to 78 is the amino acid sequence of the signal peptide, and positions 79 to 592 are the mature protein. Full-length amino acid sequence. The signal peptide is present, for example, as a chloroplast transit peptide (cTP) sequence in the freesia. The base sequence of SEQ ID NO: 3 represents the full-length coding sequence of the mature protein excluding the coding sequence of the signal peptide in SEQ ID NO: 1. The amino acid sequence of the protein encoded by the base sequence of SEQ ID NO: 3 is represented by SEQ ID NO: 4.

FA25遺伝子(s+:シグナルペプチドのコード配列を含む)
1779bp(配列番号1)
ATGGCTCTCTTGCCGTGTCTTCCATCTCAGTTTCCATGTTCTCCAGTAACAGGCTTCGTGCGATTGCCTCTTCTCTCTTCCCGTAGGTCATCCAAAGGAGTTCAAAGCTCTAACTATCGTTTTCGCTGTTGTATCAACACTGGAACTTCAGTGTCTCAGCCTTTGCGACGGGCGGCAAGCTATCCACAGAACATATGGGATGATAGCTACATTCAAGCACTCAATTGTGGCTACATGGGTGATGAACAGGTCAATGAAATTAGGAAGTTAAAGGAGGAAGTGGGGCAACTATTTAGTGACTCGAAAGAGATTCTGTATCAAATTGAGCTCATTGATGAGCTGCAGCAGCTTGGGGTGGCATATCACTTTCAGGATGAGATCAAGGATAAATTATCCACCATATTTTGCTCACTAGAGAAGACAAGCTTATTTATGGAGAATGATCTTAAGGCAACATCCCTAGTCTTTAGGCTTCTAAGGGAGCATGGTTTTCATGCCTCAGCAGATATATTCAACAACTTCAGAGAAAACAAAGGAAATTTCAAGTCTTGCCTAAAGAATGATATGGAAGGCATGATAAACTTGTATGAAGCTTCATTTTTTGCGGTGGAAGGAGAAAATCAACTGGATGAGGCTAGGGTGTTTGCAACTGAACATCTAAGACATCTGTCAGAGTCATTAGTGGAGGCATCACTTAGGGAACGCGTGGCTCATGCCTTGGAGCTTCCACTACATTTTAGGATGTCGAGGTTGCATACTCGTTGGTTCATAGATTGGTATGAGAAGAAGGTGGACAAGAATTCCAACTTGTGTAGATTGGCCAAGCTAGATTTCAACTTTGTGCAGAACATTTACAAGAGAGAGTTGAAGGAATTGTCAAGGTGGTGGACCAATTTGGGTCTTGGACAAAAACTGAGCTTTGCTAGAGACAGGTTGGTGGAGAATTACTTGTTTGTTATAGGTTGGGCCTTCGAGCCGAAACTATGGCAAAATAGGGAAGCAATGACAATGGCAAATTGTTTGGTAACAACATTAGATGACATTTATGACGTCTATGGCTCCTTGGATGAACTAGAACTCTTTACTGATGCTGTCAACAGATGGGATGCAGAAGCAATTGAACAGCTTCCAGATTATATGAAGACATGCATTATGGCACTCTTCAACACTACAAACCTTACCGCCAACAAAATTATGTACTCGAAGGGTGTCAACATAATTCCACAACTAAGGAGATCGTGGGCAGATCTTTGTAAAGCATACCTAGTGGAGGCCAAGTGGTATCACAGCGGATACATGCCTACTCTCGAGGAATATCTAGACACTGCATGGATATCAATATCAGGTCCTGTGGTACTAACTCAGGCTTACTGTACAAGTGAGAATATAACAGATGAAGCCCTCAAATGCTACAACTTTTATCCAGATGTAGTACGCCAGTCCTCCATGATTTCTCGGTTATGGAACGATTTGGCAACGTCAACGGCCGAAATGGAGAGGGGTGATGTTCCAAAATCAATTCAATGCTACATGCACGAGAAAGGAGTTTCAGAAGAAGTAGCCAGAGAGCACATAAGGGACATGATTGTTTCCATTTCAAAGAAGTTCGATTATGATTGCATTTCTAATTCCTCCATTGCCGAATCACTGAAATCGGTAGCACTTGATGTCCATAGAATGTCACAATGCGTATATCAATATGAAGATGGATATGGAGAACAGGGACATCAAAAGAGGGAACAAGTCATCTCATTACTTTTTGAACCCATTCCCCTCTAA
FA25タンパク質(s+:シグナルペプチドを含む)
592aa(配列番号2)
MALLPCLPSQFPCSPVTGFVRLPLLSSRRSSKGVQSSNYRFRCCINTGTSVSQPLRRAASYPQNIWDDSYIQALNCGYMGDEQVNEIRKLKEEVGQLFSDSKEILYQIELIDELQQLGVAYHFQDEIKDKLSTIFCSLEKTSLFMENDLKATSLVFRLLREHGFHASADIFNNFRENKGNFKSCLKNDMEGMINLYEASFFAVEGENQLDEARVFATEHLRHLSESLVEASLRERVAHALELPLHFRMSRLHTRWFIDWYEKKVDKNSNLCRLAKLDFNFVQNIYKRELKELSRWWTNLGLGQKLSFARDRLVENYLFVIGWAFEPKLWQNREAMTMANCLVTTLDDIYDVYGSLDELELFTDAVNRWDAEAIEQLPDYMKTCIMALFNTTNLTANKIMYSKGVNIIPQLRRSWADLCKAYLVEAKWYHSGYMPTLEEYLDTAWISISGPVVLTQAYCTSENITDEALKCYNFYPDVVRQSSMISRLWNDLATSTAEMERGDVPKSIQCYMHEKGVSEEVAREHIRDMIVSISKKFDYDCISNSSIAESLKSVALDVHRMSQCVYQYEDGYGEQGHQKREQVISLLFEPIPL
FA25 gene (s +: including signal peptide coding sequence)
1779 bp (SEQ ID NO: 1)
ATGGCTCTCTTGCCGTGTCTTCCATCTCAGTTTCCATGTTCTCCAGTAACAGGCTTCGTGCGATTGCCTCTTCTCTCTTCCCGTAGGTCATCCAAAGGAGTTCAAAGCTCTAACTATCGTTTTCGCTGTTGTATCAACACTGGAACTTCAGTGTCTCAGCCTTTGCGACGGGCGGCAAGATTGTGGTGAGGCATGA
FA25 protein (s +: including signal peptide)
592aa (SEQ ID NO: 2)
MALLPCLPSQFPCSPVTGFVRLPLLSSRRSSKGVQSSNYRFRCCINTGTSVSQPLRRAASYPQNIWDDSYIQALNCGY MGDEQVNEIRKLKEEVGQLFSDSKEILYQIELIDELQQLGVAYHFQDEIKDKLSTIFCSLEKTSLFMENDLKATSLVFRLLREHGFHASADIFNNFRENKGNFKSCLKNDMEGMINLYEASFFAVEGENQLDEARVFATEHLRHLSESLVEASLRERVAHALELPLHFRMSRLHTRWFIDWYEKKVDKNSNLCRLAKLDFNFVQNIYKRELKELSRWWTNLGLGQKLSFARDRLVENYLFVIGWAFEPKLWQNREAMTMANCLVTTLDDIYDVYGSLDELELFTDAVNRWDAEAIEQLPDYMKTCIMALFNTTNLTANKIMYSKGVNIIPQLRRSWADLCKAYLVEAKWYHSGYMPTLEEYLDTAWISISGPVVLTQAYCTSENITDEALKCYNFYPDVVRQSSMISRLWNDLATSTAEMERGDVPKSIQCYMHEKGVSEEVAREHIRDMIVSISKKFDYDCISNSSIAESLKSVALDVHRMSQCVYQYEDGYGEQGHQKREQVISLLFEPIPL

FA25遺伝子(s−:シグナルペプチドのコード配列を含まない)
1545bp(配列番号3)
ATGGGTGATGAACAGGTCAATGAAATTAGGAAGTTAAAGGAGGAAGTGGGGCAACTATTTAGTGACTCGAAAGAGATTCTGTATCAAATTGAGCTCATTGATGAGCTGCAGCAGCTTGGGGTGGCATATCACTTTCAGGATGAGATCAAGGATAAATTATCCACCATATTTTGCTCACTAGAGAAGACAAGCTTATTTATGGAGAATGATCTTAAGGCAACATCCCTAGTCTTTAGGCTTCTAAGGGAGCATGGTTTTCATGCCTCAGCAGATATATTCAACAACTTCAGAGAAAACAAAGGAAATTTCAAGTCTTGCCTAAAGAATGATATGGAAGGCATGATAAACTTGTATGAAGCTTCATTTTTTGCGGTGGAAGGAGAAAATCAACTGGATGAGGCTAGGGTGTTTGCAACTGAACATCTAAGACATCTGTCAGAGTCATTAGTGGAGGCATCACTTAGGGAACGCGTGGCTCATGCCTTGGAGCTTCCACTACATTTTAGGATGTCGAGGTTGCATACTCGTTGGTTCATAGATTGGTATGAGAAGAAGGTGGACAAGAATTCCAACTTGTGTAGATTGGCCAAGCTAGATTTCAACTTTGTGCAGAACATTTACAAGAGAGAGTTGAAGGAATTGTCAAGGTGGTGGACCAATTTGGGTCTTGGACAAAAACTGAGCTTTGCTAGAGACAGGTTGGTGGAGAATTACTTGTTTGTTATAGGTTGGGCCTTCGAGCCGAAACTATGGCAAAATAGGGAAGCAATGACAATGGCAAATTGTTTGGTAACAACATTAGATGACATTTATGACGTCTATGGCTCCTTGGATGAACTAGAACTCTTTACTGATGCTGTCAACAGATGGGATGCAGAAGCAATTGAACAGCTTCCAGATTATATGAAGACATGCATTATGGCACTCTTCAACACTACAAACCTTACCGCCAACAAAATTATGTACTCGAAGGGTGTCAACATAATTCCACAACTAAGGAGATCGTGGGCAGATCTTTGTAAAGCATACCTAGTGGAGGCCAAGTGGTATCACAGCGGATACATGCCTACTCTCGAGGAATATCTAGACACTGCATGGATATCAATATCAGGTCCTGTGGTACTAACTCAGGCTTACTGTACAAGTGAGAATATAACAGATGAAGCCCTCAAATGCTACAACTTTTATCCAGATGTAGTACGCCAGTCCTCCATGATTTCTCGGTTATGGAACGATTTGGCAACGTCAACGGCCGAAATGGAGAGGGGTGATGTTCCAAAATCAATTCAATGCTACATGCACGAGAAAGGAGTTTCAGAAGAAGTAGCCAGAGAGCACATAAGGGACATGATTGTTTCCATTTCAAAGAAGTTCGATTATGATTGCATTTCTAATTCCTCCATTGCCGAATCACTGAAATCGGTAGCACTTGATGTCCATAGAATGTCACAATGCGTATATCAATATGAAGATGGATATGGAGAACAGGGACATCAAAAGAGGGAACAAGTCATCTCATTACTTTTTGAACCCATTCCCCTCTAA
FA25タンパク質(s−:シグナルペプチドを含まない)
514aa(配列番号4)
MGDEQVNEIRKLKEEVGQLFSDSKEILYQIELIDELQQLGVAYHFQDEIKDKLSTIFCSLEKTSLFMENDLKATSLVFRLLREHGFHASADIFNNFRENKGNFKSCLKNDMEGMINLYEASFFAVEGENQLDEARVFATEHLRHLSESLVEASLRERVAHALELPLHFRMSRLHTRWFIDWYEKKVDKNSNLCRLAKLDFNFVQNIYKRELKELSRWWTNLGLGQKLSFARDRLVENYLFVIGWAFEPKLWQNREAMTMANCLVTTLDDIYDVYGSLDELELFTDAVNRWDAEAIEQLPDYMKTCIMALFNTTNLTANKIMYSKGVNIIPQLRRSWADLCKAYLVEAKWYHSGYMPTLEEYLDTAWISISGPVVLTQAYCTSENITDEALKCYNFYPDVVRQSSMISRLWNDLATSTAEMERGDVPKSIQCYMHEKGVSEEVAREHIRDMIVSISKKFDYDCISNSSIAESLKSVALDVHRMSQCVYQYEDGYGEQGHQKREQVISLLFEPIPL
FA25 gene (s-: not including coding sequence of signal peptide)
1545 bp (SEQ ID NO: 3)

FA25 protein (s-: not including signal peptide)
514aa (SEQ ID NO: 4)
MGDEQVNEIRKLKEEVGQLFSDSKEILYQIELIDELQQLGVAYHFQDEIKDKLSTIFCSLEKTSLFMENDLKATSLVFRLLREHGFHASADIFNNFRENKGNFKSCLKNDMEGMINLYEASFFAVEGENQLDEARVFATEHLRHLSESLVEASLRERVAHALELPLHFRMSRLHTRWFIDWYEKKVDKNSNLCRLAKLDFNFVQNIYKRELKELSRWWTNLGLGQKLSFARDRLVENYLFVIGWAFEPKLWQNREAMTMANCLVTTLDDIYDVYGSLDELELFTDAVNRWDAEAIEQLPDYMKTCIMALFNTTNLTANKIMYSKGVNIIPQLRRSWADLCKAYLVEAKWYHSGYMPTLEEYLDTAWISISGPVVLTQAYCTSENITDEALKCYNFYPDVVRQSSMISRLWNDLATSTAEMERGDVPKSIQCYMHEKGVSEEVAREHIRDMIVSISKKFDYDCISNSSIAESLKSVALDVHRMSQCVYQYEDGYGEQGHQKREQVISLLFEPIPL

前記(a)において、配列番号5および配列番号7の塩基配列からなるポリヌクレオチドは、例えば、フリージア(Freesia refracta)から得られ、具体的には、品種アラジン(Freesia refracta cv. Aladdin)から得られる。配列番号5の塩基配列は、シグナルペプチドを含むタンパク質をコードする全長cDNA配列であり、1〜234位の下線領域が、シグナルペプチドのコード配列であり、235〜1779位が、成熟タンパク質の全長コード配列である。配列番号5の塩基配列でコードされるタンパク質のアミノ酸配列は、配列番号6で表わされ、1〜78位の下線領域が、シグナルペプチドのアミノ酸配列であり、79〜592位が、成熟タンパク質の全長アミノ酸配列である。前記シグナルペプチドは、例えば、前記フリージアにおいては、クロロプラスト トランジット ペプチド(cTP)配列として存在する。また、配列番号7の塩基配列は、配列番号5において、前記シグナルペプチドのコード配列を除く、前記成熟タンパク質の全長コード配列を示す。配列番号7の塩基配列でコードされるタンパク質のアミノ酸配列は、配列番号8で表わされる。 In the above (a), the polynucleotide comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 5 and SEQ ID NO: 7 is obtained from, for example, Freesia ( Freesia refracta ), and specifically from cultivar Aladdin ( Freesia refracta cv. Aladdin). . The base sequence of SEQ ID NO: 5 is a full-length cDNA sequence encoding a protein containing a signal peptide, the underlined region at positions 1 to 234 is the signal peptide coding sequence, and positions 235 to 1779 are the full-length code of the mature protein. Is an array. The amino acid sequence of the protein encoded by the base sequence of SEQ ID NO: 5 is represented by SEQ ID NO: 6, the underlined region at positions 1 to 78 is the amino acid sequence of the signal peptide, and positions 79 to 592 are the mature protein. Full-length amino acid sequence. The signal peptide is present, for example, as a chloroplast transit peptide (cTP) sequence in the freesia. The base sequence of SEQ ID NO: 7 represents the full-length coding sequence of the mature protein excluding the coding sequence of the signal peptide in SEQ ID NO: 5. The amino acid sequence of the protein encoded by the base sequence of SEQ ID NO: 7 is represented by SEQ ID NO: 8.

FA26遺伝子(s+:シグナルペプチドのコード配列を含む)
1779bp(配列番号5)
ATGGCTTTCTTGCCGTGTCTTCCATCTCAGTTTTCATGTTCTCCAGTAACGGGCTTCGTCCGATTGCCTCTTCTCTCTACCCGTAGGTCATCCCAAGGAGTTCAAAGCTCTAACTATCGTTTTCACTGTTGTATCAACACTGGAACTTCAGTGTCTCAGCCTTTGCGACGGACGGCAAGCTATCCACAGAACATATGGGATGATAGCTACATTCAAGCACTCAATTGTGGCTACATGGGTGATGAACAGGTCAATGAAATTAGGAAGTTAAAGGAGGACGTGAGGCAACTATTTAGTGACTCGAAAGAGATTTTGTATCAAATTGAGCTCATTGATGAGCTGCAGCAGCTTGGGGTGGCATATCACTTTCAGGATGAGATCAAGGATAAATTATCCACCATATTTTGCTCACTAGAGAAGACAAGCTTATTTATGGACAATGATCTTAAGGCAACATCCCTAATCTTTAGGCTTCTAAGGGAGCATGGTTTTCATGCCTCAGCAGATATATTCAACAACTTCATAGAAAACAAAGGAAATTTCAAGTCTTGCCTAAAGGATGATATAGAAGGCATGATAAACTTGTATGAAGCTTCATTTTTTGCCATGGAAGGAGAAAATCAACTGGATGAGGCTAGGGTGTTTGCAACTGAACATCTAAGACAATTGTCGGAGTCATTAGTAGAGGCATCACTTAGGGAACGCGTGGCTCATGCCTTGGAGCTTCCACTGCATTTTAGGATGTCGAGGCTGCATACTCGTTGGTTCATAGATTGGTATGAGAAGAAGGTGGACAAGAATTCCAACTTGTGTAGATTGGCCAAGCTAGATTTCAACTTTGTTCAAAACATTTACAAGAGAGAGTTGAAGGAATTGTCAAGGTGGTGGACCAATCTGGGTCTTGGACAAAAGCTGAGCTTTGCTAGAGATAGGTTGGTGGAAAATTACTTGTTTGTTATTGGTTGGGCCTTCGAGCCGAAACTATCGCAAAATAGGGAAGCAATGGCAATGGCAAATTGTTTGGTAACAACATTAGATGACATTTATGACGTCTATGGCTCCTTGGATGAACTAGAGCTCTTTACTGATGCTGTCAACAGATGGGATGCAGAAGCAATTGAACAACTTCCAGATTATATGAAGATATGCTTTATGGCACTCTTCAACACTACAAACCTTACCGCCTACAAAATTATGTACTCAAAGGGTGTCAACATAATTCCACAACTAAGGAGATCGTGGGCAGATCTTTGTAAAGCATACCTAGTGGAGGCCAAGTGGTATCACAACGGATACATGCCTACTCTCGAGGAATATCTAGACACGGCATGGATATCAATATCAGGTCCTGTGGTACTAACTCAGGCTTATTGTACAAATGGGAATATAACAGATGAAGCCCTCAAATGCTACAACTTTTATCCAGATGTCGTACGCCAGTCCTCCATGATTTCTCGGTTATGGAACGATTTGGCAACCTCAACGGCCGAAATGGAGAGAGGTGATGTTCCAAAATCAATTCAATGCTACATGCACGAGAAAGGAGTTTCAGAAGAAGTAGCCAGAGAGCACATAAGGGACATCATTGTTTCCATTTCAAAGAAGTTCGATTATGATTGCATTTCTAATTCCTCAATTGCCGAATCACTGAAATCGGTAGCACTTGATGTCCATAGAATGTCACAATGCGTATATCAAAATGAAGATGGATATGGAGAACAGGGAAATGAAAAAAGGAAACAAGTCATCTCATTACTTATTGAACCCATTCCCCTCTAA
FA26タンパク質(s+:シグナルペプチドを含む)
592aa(配列番号6)
MAFLPCLPSQFSCSPVTGFVRLPLLSTRRSSQGVQSSNYRFHCCINTGTSVSQPLRRTASYPQNIWDDSYIQALNCGYMGDEQVNEIRKLKEDVRQLFSDSKEILYQIELIDELQQLGVAYHFQDEIKDKLSTIFCSLEKTSLFMDNDLKATSLIFRLLREHGFHASADIFNNFIENKGNFKSCLKDDIEGMINLYEASFFAMEGENQLDEARVFATEHLRQLSESLVEASLRERVAHALELPLHFRMSRLHTRWFIDWYEKKVDKNSNLCRLAKLDFNFVQNIYKRELKELSRWWTNLGLGQKLSFARDRLVENYLFVIGWAFEPKLSQNREAMAMANCLVTTLDDIYDVYGSLDELELFTDAVNRWDAEAIEQLPDYMKICFMALFNTTNLTAYKIMYSKGVNIIPQLRRSWADLCKAYLVEAKWYHNGYMPTLEEYLDTAWISISGPVVLTQAYCTNGNITDEALKCYNFYPDVVRQSSMISRLWNDLATSTAEMERGDVPKSIQCYMHEKGVSEEVAREHIRDIIVSISKKFDYDCISNSSIAESLKSVALDVHRMSQCVYQNEDGYGEQGNEKRKQVISLLIEPIPL
FA26 gene (s +: including signal peptide coding sequence)
1779 bp (SEQ ID NO: 5)
ATGGCTTTCTTGCCGTGTCTTCCATCTCAGTTTTCATGTTCTCCAGTAACGGGCTTCGTCCGATTGCCTCTTCTCTCTACCCGTAGGTCATCCCAAGGAGTTCAAAGCTCTAACTATCGTTTTCACTGTTGTATCAACACTGGAACTTCAGTGTCTCAGCCTTTGCGACGGACGGCACATCGTGG
FA26 protein (s +: including signal peptide)
592aa (SEQ ID NO: 6)
MAFLPCLPSQFSCSPVTGFVRLPLLSTRRSSQGVQSSNYRFHCCINTGTSVSQPLRRTASYPQNIWDDSYIQALNCGY MGDEQVNEIRKLKEDVRQLFSDSKEILYQIELIDELQQLGVAYHFQDEIKDKLSTIFCSLEKTSLFMDNDLKATSLIFRLLREHGFHASADIFNNFIENKGNFKSCLKDDIEGMINLYEASFFAMEGENQLDEARVFATEHLRQLSESLVEASLRERVAHALELPLHFRMSRLHTRWFIDWYEKKVDKNSNLCRLAKLDFNFVQNIYKRELKELSRWWTNLGLGQKLSFARDRLVENYLFVIGWAFEPKLSQNREAMAMANCLVTTLDDIYDVYGSLDELELFTDAVNRWDAEAIEQLPDYMKICFMALFNTTNLTAYKIMYSKGVNIIPQLRRSWADLCKAYLVEAKWYHNGYMPTLEEYLDTAWISISGPVVLTQAYCTNGNITDEALKCYNFYPDVVRQSSMISRLWNDLATSTAEMERGDVPKSIQCYMHEKGVSEEVAREHIRDIIVSISKKFDYDCISNSSIAESLKSVALDVHRMSQCVYQNEDGYGEQGNEKRKQVISLLIEPIPL

FA26遺伝子(s−:シグナルペプチドのコード配列を含まない)
1545bp(配列番号7)
ATGGGTGATGAACAGGTCAATGAAATTAGGAAGTTAAAGGAGGACGTGAGGCAACTATTTAGTGACTCGAAAGAGATTTTGTATCAAATTGAGCTCATTGATGAGCTGCAGCAGCTTGGGGTGGCATATCACTTTCAGGATGAGATCAAGGATAAATTATCCACCATATTTTGCTCACTAGAGAAGACAAGCTTATTTATGGACAATGATCTTAAGGCAACATCCCTAATCTTTAGGCTTCTAAGGGAGCATGGTTTTCATGCCTCAGCAGATATATTCAACAACTTCATAGAAAACAAAGGAAATTTCAAGTCTTGCCTAAAGGATGATATAGAAGGCATGATAAACTTGTATGAAGCTTCATTTTTTGCCATGGAAGGAGAAAATCAACTGGATGAGGCTAGGGTGTTTGCAACTGAACATCTAAGACAATTGTCGGAGTCATTAGTAGAGGCATCACTTAGGGAACGCGTGGCTCATGCCTTGGAGCTTCCACTGCATTTTAGGATGTCGAGGCTGCATACTCGTTGGTTCATAGATTGGTATGAGAAGAAGGTGGACAAGAATTCCAACTTGTGTAGATTGGCCAAGCTAGATTTCAACTTTGTTCAAAACATTTACAAGAGAGAGTTGAAGGAATTGTCAAGGTGGTGGACCAATCTGGGTCTTGGACAAAAGCTGAGCTTTGCTAGAGATAGGTTGGTGGAAAATTACTTGTTTGTTATTGGTTGGGCCTTCGAGCCGAAACTATCGCAAAATAGGGAAGCAATGGCAATGGCAAATTGTTTGGTAACAACATTAGATGACATTTATGACGTCTATGGCTCCTTGGATGAACTAGAGCTCTTTACTGATGCTGTCAACAGATGGGATGCAGAAGCAATTGAACAACTTCCAGATTATATGAAGATATGCTTTATGGCACTCTTCAACACTACAAACCTTACCGCCTACAAAATTATGTACTCAAAGGGTGTCAACATAATTCCACAACTAAGGAGATCGTGGGCAGATCTTTGTAAAGCATACCTAGTGGAGGCCAAGTGGTATCACAACGGATACATGCCTACTCTCGAGGAATATCTAGACACGGCATGGATATCAATATCAGGTCCTGTGGTACTAACTCAGGCTTATTGTACAAATGGGAATATAACAGATGAAGCCCTCAAATGCTACAACTTTTATCCAGATGTCGTACGCCAGTCCTCCATGATTTCTCGGTTATGGAACGATTTGGCAACCTCAACGGCCGAAATGGAGAGAGGTGATGTTCCAAAATCAATTCAATGCTACATGCACGAGAAAGGAGTTTCAGAAGAAGTAGCCAGAGAGCACATAAGGGACATCATTGTTTCCATTTCAAAGAAGTTCGATTATGATTGCATTTCTAATTCCTCAATTGCCGAATCACTGAAATCGGTAGCACTTGATGTCCATAGAATGTCACAATGCGTATATCAAAATGAAGATGGATATGGAGAACAGGGAAATGAAAAAAGGAAACAAGTCATCTCATTACTTATTGAACCCATTCCCCTCTAA
FA26タンパク質(s−:シグナルペプチドを含まない)
514aa(配列番号8)
MGDEQVNEIRKLKEDVRQLFSDSKEILYQIELIDELQQLGVAYHFQDEIKDKLSTIFCSLEKTSLFMDNDLKATSLIFRLLREHGFHASADIFNNFIENKGNFKSCLKDDIEGMINLYEASFFAMEGENQLDEARVFATEHLRQLSESLVEASLRERVAHALELPLHFRMSRLHTRWFIDWYEKKVDKNSNLCRLAKLDFNFVQNIYKRELKELSRWWTNLGLGQKLSFARDRLVENYLFVIGWAFEPKLSQNREAMAMANCLVTTLDDIYDVYGSLDELELFTDAVNRWDAEAIEQLPDYMKICFMALFNTTNLTAYKIMYSKGVNIIPQLRRSWADLCKAYLVEAKWYHNGYMPTLEEYLDTAWISISGPVVLTQAYCTNGNITDEALKCYNFYPDVVRQSSMISRLWNDLATSTAEMERGDVPKSIQCYMHEKGVSEEVAREHIRDIIVSISKKFDYDCISNSSIAESLKSVALDVHRMSQCVYQNEDGYGEQGNEKRKQVISLLIEPIPL
FA26 gene (s-: not including coding sequence of signal peptide)
1545 bp (SEQ ID NO: 7)

FA26 protein (s-: signal peptide not included)
514aa (SEQ ID NO: 8)
MGDEQVNEIRKLKEDVRQLFSDSKEILYQIELIDELQQLGVAYHFQDEIKDKLSTIFCSLEKTSLFMDNDLKATSLIFRLLREHGFHASADIFNNFIENKGNFKSCLKDDIEGMINLYEASFFAMEGENQLDEARVFATEHLRQLSESLVEASLRERVAHALELPLHFRMSRLHTRWFIDWYEKKVDKNSNLCRLAKLDFNFVQNIYKRELKELSRWWTNLGLGQKLSFARDRLVENYLFVIGWAFEPKLSQNREAMAMANCLVTTLDDIYDVYGSLDELELFTDAVNRWDAEAIEQLPDYMKICFMALFNTTNLTAYKIMYSKGVNIIPQLRRSWADLCKAYLVEAKWYHNGYMPTLEEYLDTAWISISGPVVLTQAYCTNGNITDEALKCYNFYPDVVRQSSMISRLWNDLATSTAEMERGDVPKSIQCYMHEKGVSEEVAREHIRDIIVSISKKFDYDCISNSSIAESLKSVALDVHRMSQCVYQNEDGYGEQGNEKRKQVISLLIEPIPL

前記(a)において、配列番号9および配列番号11の塩基配列からなるポリヌクレオチドは、例えば、スイトピー(Lathyrus odoratus)から得られ、具体的には、品種スイートスノー(Lathyrus odoratus cv.Sweet Snow)から得られる。配列番号9の塩基配列は、シグナルペプチドを含むタンパク質をコードする全長cDNA配列であり、1〜252位の下線領域が、シグナルペプチドのコード配列であり、253〜1692位が、成熟タンパク質の全長コード配列である。配列番号9の塩基配列でコードされるタンパク質のアミノ酸配列は、配列番号10で表わされ、1〜84位の下線領域が、シグナルペプチドのアミノ酸配列であり、85〜563位が、成熟タンパク質の全長アミノ酸配列である。前記シグナルペプチドは、例えば、前記スイトピーにおいては、クロロプラスト トランジット(cTP)配列として存在する。また、配列番号11の塩基配列は、配列番号9において、前記シグナルペプチドのコード配列を除く、前記成熟タンパク質の全長コード配列を示す。配列番号11の塩基配列でコードされるタンパク質のアミノ酸配列は、配列番号12で表わされる。 In the above (a), the polynucleotide comprising the nucleotide sequences of SEQ ID NO: 9 and SEQ ID NO: 11 is obtained from, for example, Sweetpy ( Lathyrus odoratus ), and specifically from cultivar Sweet snow ( Lathyrus odoratus cv. Sweet Snow). can get. The nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9 is a full-length cDNA sequence encoding a protein containing a signal peptide, the underlined region at positions 1 to 252 is the signal peptide coding sequence, and positions 253 to 1692 are the full-length code of the mature protein. Is an array. The amino acid sequence of the protein encoded by the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9 is represented by SEQ ID NO: 10, the underlined region at positions 1 to 84 is the amino acid sequence of the signal peptide, and positions 85 to 563 are the mature protein. Full-length amino acid sequence. The signal peptide is present, for example, as a chloroplast transit (cTP) sequence in the sweet pea. The base sequence of SEQ ID NO: 11 represents the full-length coding sequence of the mature protein excluding the coding sequence of the signal peptide in SEQ ID NO: 9. The amino acid sequence of the protein encoded by the base sequence of SEQ ID NO: 11 is represented by SEQ ID NO: 12.

SS19遺伝子(s+:シグナルペプチドのコード配列を含む)
1692bp(配列番号9)
ATGGCTGTTACTTCTCAACTACGAGTTTCATATCTCACAAACTCAATTCCTCGTTGCAACTCTTGGACTTCTACGTATCACTCACGGAATTTGTCGCTTAAAACTTCAAATTCAAGGATGGTTCATATTAAGTCCATTGCTTTTAATGATAAGTTGCCACCTTTACAGAAAGTTGACAAGACAAGAAGTTTGGAGCAAGTCAAACGAAGAAGCCGAGACTCATTGTTAAATTCGAGTGATCCTATTGAAACGATGAAGATGATTGACTCAATCCAAGGGCTAGGAATTAGCCACCATTTGGAAGATGAGGTCAATATACAACTTGAGAGGATATGTGATTGGGATGCTTCTACAAACCTCTTTGCAACATCTCTTCAATTTCGTTTACTTAGGCATAATGGTTGGCCTACATGTTCTGACATATTCAGAGACTTCTTGGACAAAAGTGGCAATTTCAAAGAATCACTCGCCAAAGACATTTTTGGTATGTTGAGCCTATATGAGGCATCATATTTAGGGACAGAAGATGAAGAAATATTAAAGAAGGCCATGCAATTTTCTAAGGATCATTTAAATGAGTCAATCCCACACCTTAGTCCTGAAGTTGGTAAACATATTGATAGAGCTTTAACACTTCCAAAGCACCTAAGAATGGCAAGGTTAGAAGCTAGAAACTACATGGATGAATATAGACATGCAAGTAAGCAAATACCAGCTCTTTGGGAATTGGCAAAGTTAGACAATGACATGATTCAATCACTACATCAGACAGAATTAAGAGAAATATGCAGGTGGTGGAAAGAGTTGGGACTTGTGGAAAAACTAAGTTTTGCCAGAGATAGACCAACAGAGTGCTTCTTATGGACAGTTGGAATTTTTCCAGAACCATGTTATACAAATTGTCGAATCGAACTTACAAAAACTATATGCATTTTGGATGTTATTGATGACATCTTTGACAATTACGGCACATTAGATGAACTTATTCTTTTCACAAATGCAATCAAAAGGTGGGACCTTGATTCAATGGAGCAACTTCCTGAGTATATGAAGATATGTTACATGGCATTATATAACACCACAAATGAAATTTCCTATAAAATTCAAACAGTGCATGGGATAAATGGTCTTTCATACTTAAAAAGAACATGGATGGACATGTTTGATGCATATTTGGAAGAAGCGAAATGGTTCAATAGTGGATATGTGCCAAGTTTTAGGACATATTTGGATAATGGAACAATTTCTGTTGGATCATGCATGGCTATGGTGCATGCTACTTTCCTCATTGGTAATGGTTTATCAAAGGAAACTATTTCCATGATGAGGCCATATCCTAGACTCTTCACTTGTACCGGAGAAATTCTTCGATTATGGGATGACTTAGGAACATCAACGGAGGAACGTGAAAGAGGGGATAATGCTTCTAGCATAGAATGCTTGATGGAAGAGAATAATATTTTGGATGAAAATGAGAGTAGGAAACACATAAGACTGTTAATAAGGAACTTGTGGCGAGAACTCAATGGCCTTGCCATGAACAAAACCATGCCATTGTCTGTTGTTAAATCTTCTCTTAACATGGCTAGAACTGCTCAAGTTATTTATCAACATGGAGATGATCAAAGCACTTTTACTGTTGATGATTATGTGCAAACACTGATTTTCTCATCATTACCCACTAGCCATTAA
SS19タンパク質(s+:シグナルペプチドを含む)
563aa(配列番号10)
MAVTSQLRVSYLTNSIPRCNSWTSTYHSRNLSLKTSNSRMVHIKSIAFNDKLPPLQKVDKTRSLEQVKRRSRDSLLNSSDPIETMKMIDSIQGLGISHHLEDEVNIQLERICDWDASTNLFATSLQFRLLRHNGWPTCSDIFRDFLDKSGNFKESLAKDIFGMLSLYEASYLGTEDEEILKKAMQFSKDHLNESIPHLSPEVGKHIDRALTLPKHLRMARLEARNYMDEYRHASKQIPALWELAKLDNDMIQSLHQTELREICRWWKELGLVEKLSFARDRPTECFLWTVGIFPEPCYTNCRIELTKTICILDVIDDIFDNYGTLDELILFTNAIKRWDLDSMEQLPEYMKICYMALYNTTNEISYKIQTVHGINGLSYLKRTWMDMFDAYLEEAKWFNSGYVPSFRTYLDNGTISVGSCMAMVHATFLIGNGLSKETISMMRPYPRLFTCTGEILRLWDDLGTSTEERERGDNASSIECLMEENNILDENESRKHIRLLIRNLWRELNGLAMNKTMPLSVVKSSLNMARTAQVIYQHGDDQSTFTVDDYVQTLIFSSLPTSH
SS19 gene (s +: including signal peptide coding sequence)
1692 bp (SEQ ID NO: 9)
ATGGCTGTTACTTCTCAACTACGAGTTTCATATCTCACAAACTCAATTCCTCGTTGCAACTCTTGGACTTCTACGTATCACTCACGGAATTTGTCGCTTAAAACTTCAAATTCAAGGATGGTTCATATTAAGTCCATTGCTTTTAATGATAAGTTGCCACCTTTACAGAAGACGGATGTGATGATGAATCCG
SS19 protein (s +: including signal peptide)
563aa (SEQ ID NO: 10)
MAVTSQLRVSYLTNSIPRCNSWTSTYHSRNLSLKTSNSRMVHIKSIAFNDKLPPLQKVDKTRSLEQVKRRSRDSLLNSSDPIET MKMIDSIQGLGISHHLEDEVNIQLERICDWDASTNLFATSLQFRLLRHNGWPTCSDIFRDFLDKSGNFKESLAKDIFGMLSLYEASYLGTEDEEILKKAMQFSKDHLNESIPHLSPEVGKHIDRALTLPKHLRMARLEARNYMDEYRHASKQIPALWELAKLDNDMIQSLHQTELREICRWWKELGLVEKLSFARDRPTECFLWTVGIFPEPCYTNCRIELTKTICILDVIDDIFDNYGTLDELILFTNAIKRWDLDSMEQLPEYMKICYMALYNTTNEISYKIQTVHGINGLSYLKRTWMDMFDAYLEEAKWFNSGYVPSFRTYLDNGTISVGSCMAMVHATFLIGNGLSKETISMMRPYPRLFTCTGEILRLWDDLGTSTEERERGDNASSIECLMEENNILDENESRKHIRLLIRNLWRELNGLAMNKTMPLSVVKSSLNMARTAQVIYQHGDDQSTFTVDDYVQTLIFSSLPTSH

SS19遺伝子(s−:シグナルペプチドのコード配列を含まない)
1440bp(配列番号11)
ATGAAGATGATTGACTCAATCCAAGGGCTAGGAATTAGCCACCATTTGGAAGATGAGGTCAATATACAACTTGAGAGGATATGTGATTGGGATGCTTCTACAAACCTCTTTGCAACATCTCTTCAATTTCGTTTACTTAGGCATAATGGTTGGCCTACATGTTCTGACATATTCAGAGACTTCTTGGACAAAAGTGGCAATTTCAAAGAATCACTCGCCAAAGACATTTTTGGTATGTTGAGCCTATATGAGGCATCATATTTAGGGACAGAAGATGAAGAAATATTAAAGAAGGCCATGCAATTTTCTAAGGATCATTTAAATGAGTCAATCCCACACCTTAGTCCTGAAGTTGGTAAACATATTGATAGAGCTTTAACACTTCCAAAGCACCTAAGAATGGCAAGGTTAGAAGCTAGAAACTACATGGATGAATATAGACATGCAAGTAAGCAAATACCAGCTCTTTGGGAATTGGCAAAGTTAGACAATGACATGATTCAATCACTACATCAGACAGAATTAAGAGAAATATGCAGGTGGTGGAAAGAGTTGGGACTTGTGGAAAAACTAAGTTTTGCCAGAGATAGACCAACAGAGTGCTTCTTATGGACAGTTGGAATTTTTCCAGAACCATGTTATACAAATTGTCGAATCGAACTTACAAAAACTATATGCATTTTGGATGTTATTGATGACATCTTTGACAATTACGGCACATTAGATGAACTTATTCTTTTCACAAATGCAATCAAAAGGTGGGACCTTGATTCAATGGAGCAACTTCCTGAGTATATGAAGATATGTTACATGGCATTATATAACACCACAAATGAAATTTCCTATAAAATTCAAACAGTGCATGGGATAAATGGTCTTTCATACTTAAAAAGAACATGGATGGACATGTTTGATGCATATTTGGAAGAAGCGAAATGGTTCAATAGTGGATATGTGCCAAGTTTTAGGACATATTTGGATAATGGAACAATTTCTGTTGGATCATGCATGGCTATGGTGCATGCTACTTTCCTCATTGGTAATGGTTTATCAAAGGAAACTATTTCCATGATGAGGCCATATCCTAGACTCTTCACTTGTACCGGAGAAATTCTTCGATTATGGGATGACTTAGGAACATCAACGGAGGAACGTGAAAGAGGGGATAATGCTTCTAGCATAGAATGCTTGATGGAAGAGAATAATATTTTGGATGAAAATGAGAGTAGGAAACACATAAGACTGTTAATAAGGAACTTGTGGCGAGAACTCAATGGCCTTGCCATGAACAAAACCATGCCATTGTCTGTTGTTAAATCTTCTCTTAACATGGCTAGAACTGCTCAAGTTATTTATCAACATGGAGATGATCAAAGCACTTTTACTGTTGATGATTATGTGCAAACACTGATTTTCTCATCATTACCCACTAGCCATTAA
SS19タンパク質(s−:シグナルペプチドを含まない)
479aa(配列番号12)
MKMIDSIQGLGISHHLEDEVNIQLERICDWDASTNLFATSLQFRLLRHNGWPTCSDIFRDFLDKSGNFKESLAKDIFGMLSLYEASYLGTEDEEILKKAMQFSKDHLNESIPHLSPEVGKHIDRALTLPKHLRMARLEARNYMDEYRHASKQIPALWELAKLDNDMIQSLHQTELREICRWWKELGLVEKLSFARDRPTECFLWTVGIFPEPCYTNCRIELTKTICILDVIDDIFDNYGTLDELILFTNAIKRWDLDSMEQLPEYMKICYMALYNTTNEISYKIQTVHGINGLSYLKRTWMDMFDAYLEEAKWFNSGYVPSFRTYLDNGTISVGSCMAMVHATFLIGNGLSKETISMMRPYPRLFTCTGEILRLWDDLGTSTEERERGDNASSIECLMEENNILDENESRKHIRLLIRNLWRELNGLAMNKTMPLSVVKSSLNMARTAQVIYQHGDDQSTFTVDDYVQTLIFSSLPTSH
SS19 gene (s-: not including coding sequence of signal peptide)
1440 bp (SEQ ID NO: 11)

SS19 protein (s-: signal peptide not included)
479aa (SEQ ID NO: 12)
MKMIDSIQGLGISHHLEDEVNIQLERICDWDASTNLFATSLQFRLLRHNGWPTCSDIFRDFLDKSGNFKESLAKDIFGMLSLYEASYLGTEDEEILKKAMQFSKDHLNESIPHLSPEVGKHIDRALTLPKHLRMARLEARNYMDEYRHASKQIPALWELAKLDNDMIQSLHQTELREICRWWKELGLVEKLSFARDRPTECFLWTVGIFPEPCYTNCRIELTKTICILDVIDDIFDNYGTLDELILFTNAIKRWDLDSMEQLPEYMKICYMALYNTTNEISYKIQTVHGINGLSYLKRTWMDMFDAYLEEAKWFNSGYVPSFRTYLDNGTISVGSCMAMVHATFLIGNGLSKETISMMRPYPRLFTCTGEILRLWDDLGTSTEERERGDNASSIECLMEENNILDENESRKHIRLLIRNLWRELNGLAMNKTMPLSVVKSSLNMARTAQVIYQHGDDQSTFTVDDYVQTLIFSSLPTSH

前記(b)において、「1もしくは数個」は、例えば、前記(b)のポリヌクレオチドによってコードされるタンパク質が、前記LIS活性を有する範囲であればよい。前記(a)のいずれかの塩基配列において、塩基は、例えば、1〜20個、好ましくは1〜10個、より好ましくは1〜9個、さらに好ましくは1〜5個、特に好ましくは1〜3個、最も好ましくは1または2個、欠失、置換および/または付加されてもよい。付加は、例えば、配列内への挿入の意味も含む。本発明において、塩基数等の個数の数値範囲は、例えば、その範囲に属する正の整数を全て開示するものである。つまり、例えば、「1〜3個」との記載は、「1、2、3塩基」の全ての開示を意味する(以下、同様)。   In the above (b), “1 or several” may be within a range in which the protein encoded by the polynucleotide of (b) has the LIS activity. In the base sequence of any of the above (a), the number of bases is, for example, 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 9, further preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 5. Three, most preferably one or two, may be deleted, substituted and / or added. Addition includes, for example, the meaning of insertion into a sequence. In the present invention, the numerical range of the number of bases and the like discloses, for example, all positive integers belonging to the range. That is, for example, the description “1 to 3” means all disclosures of “1, 2, and 3 bases” (hereinafter the same).

前記(c)において、「同一性」は、例えば、前記(c)のポリヌクレオチドによってコードされるタンパク質が、前記LIS活性を有する範囲であればよい。前記同一性は、90%以上であり、好ましくは95%以上、96%以上、97%以上、より好ましくは98%以上、さらに好ましくは99%以上である。前記同一性は、例えば、BLAST、FASTA等の解析ソフトウェアを用いて、デフォルトのパラメータにより算出できる(以下、同様)。   In the above (c), the “identity” may be, for example, a range in which the protein encoded by the polynucleotide of (c) has the LIS activity. The identity is 90% or more, preferably 95% or more, 96% or more, 97% or more, more preferably 98% or more, and further preferably 99% or more. The identity can be calculated with default parameters using analysis software such as BLAST and FASTA (hereinafter the same).

前記(d)において、「ハイブリダイズ可能なポリヌクレオチド」は、例えば、前記(a)のポリヌクレオチドに対して、完全または部分的に相補的なポリヌクレオチドである。前記ハイブリダイズは、例えば、各種ハイブリダイゼーションアッセイにより検出できる。前記ハイブリダイゼーションアッセイは、特に制限されず、例えば、サザンハイブリダイゼーションアッセイ、コロニーハイブリダイゼーションアッセイ、プラークハイブリダイゼーションアッセイ等の公知の方法があげられる。ハイブリダイゼーションアッセイは、例えば、ザンブルーク(Sambrook)ら編「モレキュラー・クローニング:ア・ラボラトリーマニュアル第2版(Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd Ed.)」〔(Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)〕等に記載されている方法を採用することもできる。 In (d), the “hybridizable polynucleotide” is, for example, a polynucleotide that is completely or partially complementary to the polynucleotide in (a). The hybridization can be detected by, for example, various hybridization assays. The hybridization assay is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as Southern hybridization assay, colony hybridization assay, plaque hybridization assay and the like. Hybridization assays, for example, Zanburuku (Sambrook) et al., Eds., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd Edition (Molecular Cloning:. A Laboratory Manual 2 nd Ed) " [(Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989 ) ] and the like It is also possible to adopt the method described in.

前記(d)において、「ストリンジェントな条件」は、例えば、低ストリンジェントな条件、中ストリンジェントな条件、高ストリンジェントな条件のいずれでもよい。「低ストリンジェントな条件」は、例えば、5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5%SDS、50%ホルムアミド、32℃の条件である。「中ストリンジェントな条件」は、例えば、5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5%SDS、50%ホルムアミド、42℃の条件である。「高ストリンジェントな条件」は、例えば、5×SSC、5×デンハルト溶液、0.5%SDS、50%ホルムアミド、50℃の条件である。ストリンジェンシーの程度は、当業者であれば、例えば、温度、塩濃度、プローブの濃度および長さ、イオン強度、時間等の条件を適宜選択することで、設定可能である。「ストリンジェントな条件」は、例えば、前述したザンブルーク(Sambrook)ら編「モレキュラー・クローニング:ア・ラボラトリーマニュアル第2版(Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd Ed.)」〔(Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)〕等に記載の条件を採用することもできる。 In (d) above, the “stringent conditions” may be, for example, any of low stringent conditions, moderate stringent conditions, and highly stringent conditions. “Low stringent conditions” are, for example, conditions of 5 × SSC, 5 × Denhardt's solution, 0.5% SDS, 50% formamide, and 32 ° C. “Medium stringent conditions” are, for example, 5 × SSC, 5 × Denhardt's solution, 0.5% SDS, 50% formamide, 42 ° C. “High stringent conditions” are, for example, conditions of 5 × SSC, 5 × Denhardt's solution, 0.5% SDS, 50% formamide, 50 ° C. The degree of stringency can be set by those skilled in the art by appropriately selecting conditions such as temperature, salt concentration, probe concentration and length, ionic strength, time, and the like. "Stringent conditions" are, for example, Zanburuku previously described (Sambrook) et al., Eds., "Molecular Cloning: A Laboratory Manual 2nd Edition (Molecular Cloning:. A Laboratory Manual 2 nd Ed) " [(Cold Spring Harbor Laboratory Press (1989)] and the like can also be employed.

前記(e)のポリヌクレオチドは、例えば、前記(e)のポリヌクレオチドによってコードされるタンパク質が、前記LIS活性を有する塩基配列であればよい。前記(e)のポリヌクレオチドの塩基配列は、例えば、配列番号2、4、6、8、10または12のアミノ酸配列に基づいて、対応するコドンに置き換えることで設計可能である。具体的として、配列番号2または4のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチドの塩基配列は、例えば、前記(a)における配列番号1または3の塩基配列があげられる。配列番号6または8のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチドの塩基配列は、例えば、前記(a)における配列番号5または7の塩基配列があげられる。配列番号10または12のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチドの塩基配列は、例えば、前記(a)における配列番号9または11の塩基配列があげられる。   The polynucleotide (e) may be any nucleotide sequence in which the protein encoded by the polynucleotide (e) has the LIS activity, for example. The nucleotide sequence of the polynucleotide (e) can be designed, for example, by substituting the corresponding codon based on the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10 or 12. Specifically, the base sequence of the polynucleotide encoding the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 or 4 is, for example, the base sequence of SEQ ID NO: 1 or 3 in (a) above. Examples of the base sequence of the polynucleotide encoding the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 6 or 8 include the base sequence of SEQ ID NO: 5 or 7 in (a) above. Examples of the base sequence of the polynucleotide encoding the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10 or 12 include the base sequence of SEQ ID NO: 9 or 11 in (a) above.

前記(f)において、アミノ酸に関する「1もしくは数個」は、例えば、前記(f)のポリヌクレオチドによってコードされるタンパク質が、前記LIS活性を有する範囲であればよい。前記(e)のいずれかのアミノ酸配列において、アミノ酸は、例えば、1〜20個、好ましくは1〜10個、より好ましくは1〜9個、さらに好ましくは1〜5個、特に好ましくは1〜3個、最も好ましくは1または2個、欠失、置換および/または付加されてもよい。   In the above (f), “one or several” amino acids may be within a range in which the protein encoded by the polynucleotide of (f) has the LIS activity. In any one of the amino acid sequences of (e), the number of amino acids is, for example, 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 9, still more preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 1. Three, most preferably one or two, may be deleted, substituted and / or added.

前記(g)において、アミノ酸配列に関する「同一性」は、例えば、前記(g)のポリヌクレオチドによってコードされるタンパク質が、前記LIS活性を有する範囲であればよい。前記同一性は、90%以上であり、好ましくは95%以上、96%以上、97%以上、より好ましくは98%以上、さらに好ましくは99%以上である。前記同一性は、例えば、前述のように、BLAST、FASTA等の解析ソフトウェアを用いて、デフォルトのパラメータにより算出できる。   In the above (g), the “identity” regarding the amino acid sequence may be, for example, within a range in which the protein encoded by the polynucleotide of (g) has the LIS activity. The identity is 90% or more, preferably 95% or more, 96% or more, 97% or more, more preferably 98% or more, and further preferably 99% or more. The identity can be calculated from default parameters using analysis software such as BLAST and FASTA, as described above.

本発明のポリヌクレオチドは、例えば、公知の遺伝子工学的手法または合成手法によって製造できる。   The polynucleotide of the present invention can be produced, for example, by a known genetic engineering technique or synthetic technique.

本発明のポリヌクレオチドの使用目的は、特に制限されず、例えば、前記ポリヌクレオチドにコードされる本発明のLISタンパク質の製造、前記LISタンパク質を発現する発現ベクターの製造、前記LISタンパク質を発現する形質転換体の製造、前記LISタンパク質のリナロール合成活性によるリナロールの合成等である。前記本発明のポリヌクレオチドから本発明のLISタンパク質を製造する場合、前記ポリヌクレオチドは、例えば、無細胞タンパク質合成系に使用してもよいし、前記非ヒト宿主に導入して使用してもよい。   The purpose of use of the polynucleotide of the present invention is not particularly limited. For example, the production of the LIS protein of the present invention encoded by the polynucleotide, the production of an expression vector that expresses the LIS protein, and the character that expresses the LIS protein. For example, the production of a transformant and the synthesis of linalool by the linalool synthesis activity of the LIS protein. When the LIS protein of the present invention is produced from the polynucleotide of the present invention, the polynucleotide may be used, for example, in a cell-free protein synthesis system or introduced into the non-human host. .

本発明のポリヌクレオチドの使用方法は、特に制限されず、例えば、非ヒト宿主(以下、宿主ともいう)に導入することが好ましい。前記宿主に前記ポリヌクレオチドを導入することで、例えば、前記本発明のLISタンパク質の製造、前記本発明のLISタンパク質を発現する形質転換体の製造、本発明のLISタンパク質を発現してリナロールを合成する形質転換体の製造等が可能である。前記宿主は、特に制限されず、例えば、前述した本発明のポリヌクレオチドの使用目的に応じて、適宜選択できる。前記宿主は、例えば、植物体またはその部分、微生物、動物細胞、昆虫細胞、これらの培養細胞等があげられる。   The method for using the polynucleotide of the present invention is not particularly limited, and for example, it is preferably introduced into a non-human host (hereinafter also referred to as host). By introducing the polynucleotide into the host, for example, the production of the LIS protein of the invention, the production of a transformant expressing the LIS protein of the invention, and the synthesis of linalool by expressing the LIS protein of the invention. It is possible to produce a transformant to be used. The host is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on, for example, the purpose of use of the polynucleotide of the present invention described above. Examples of the host include plant bodies or parts thereof, microorganisms, animal cells, insect cells, and cultured cells thereof.

本発明において、「植物体」は、植物全体を示す植物個体を意味し、「植物体の部分」は、前記植物個体の部分であり、例えば、器官、組織または細胞等があげられ、いずれでもよい。前記器官は、例えば、花弁、花冠、花、葉、種子、果実、茎(地下茎)、根、むかご等があげられる。前記茎は、例えば、球根等の鱗茎、塊茎、球茎、根茎、ライナー等があげられ、前記根は、例えば、塊根、横走根等があげられる。前記組織は、例えば、前記器官の部分である。前記植物体の部分は、例えば、一種類の器官、組織および/または細胞でもよいし、二種類以上の器官、組織および/また細胞でもよい。   In the present invention, “plant” means a plant individual showing the whole plant, and “plant part” is a part of the plant individual, for example, organ, tissue, cell, etc. Good. Examples of the organ include petals, corolla, flowers, leaves, seeds, fruits, stems (underground stems), roots, and baskets. Examples of the stem include bulbs such as bulbs, tubers, corms, rhizomes, liners, and the like, and examples of the roots include tuberous roots and transverse running roots. The tissue is, for example, a part of the organ. The plant part may be, for example, one kind of organ, tissue, and / or cell, or two or more kinds of organ, tissue, and / or cell.

前記本発明のポリヌクレオチドによって、前記非ヒト宿主の芳香性を改変する場合、前記非ヒト宿主は、例えば、前記植物体またはその部分が好ましい。前記植物体の種類および前記植物体の部分の種類は、特に制限されない。前記非ヒト宿主に、前記本発明のポリヌクレオチドを導入することによって、例えば、前記非ヒト宿主の非芳香性を芳香性に改変したり、リナロールに由来する芳香性をより増強できる。また、導入前の非ヒト宿主が本来有する芳香化合物とは異なる芳香化合物としてリナロールを合成し、異なる芳香性に改変したり、リナロールのさらなる合成によって、異なる芳香性に改変することが可能である。前記非ヒト宿主に前記本発明のポリヌクレオチドを導入することにより得られる形質転換体は、後述する本発明の形質転換体であり、芳香性改変形質転換体ともいう。また、前記非ヒト宿主が、植物体またはその部分の場合、例えば、芳香性改変植物体ともいう。   When the fragrance of the non-human host is modified by the polynucleotide of the present invention, the non-human host is preferably, for example, the plant or a part thereof. The type of the plant body and the type of the plant body part are not particularly limited. By introducing the polynucleotide of the present invention into the non-human host, for example, the non-aromatic property of the non-human host can be modified to be aromatic, or the fragrance derived from linalool can be further enhanced. Moreover, it is possible to synthesize linalool as a fragrance compound different from the fragrance compound originally possessed by the non-human host before introduction, and to change to a different fragrance, or to change to a different fragrance by further synthesis of linalool. The transformant obtained by introducing the polynucleotide of the present invention into the non-human host is the transformant of the present invention described later and is also referred to as an aromatic modified transformant. Further, when the non-human host is a plant or a part thereof, for example, it is also referred to as an aromatic modified plant.

芳香性の改変の対象となる植物は、特に制限されず、例えば、ナス科植物(例えば、カリブラコア、ニーレンベルギア等)、ナデシコ科植物(カーネーション、カスミソウ等)、キク科植物(キク、ガーベラ、ヒマワリ、デイジー等)、サクラソウ科植物(シクラメン等)、リンドウ科植物(トルコギキョウ、リンドウ等)、ゴマノハグサ科植物(トレニア等)、ベンケイソウ科植物(カランコエ)、ユリ科植物(チューリップ等)、ヒルガオ科植物(アサガオ、モミジヒルガオ、ヨルガオ等)、アジサイ科植物(アジサイ等)、ウリ科植物(ユウガオ等)、モクセイ科植物(レンギョウ等)等があげられる。前記芳香性植物は、特に制限されず、例えば、バラ、ゴマノハグサ科植物(キンギョソウ等)、ナス科植物(例えば、ペチュニア等)、バラ科植物(例えば、バラ等)、ラン科植物(ラン等)、アヤメ科植物(フリージア、アヤメ、グラジオラス等)、ユリ科植物(ユリ等)、フロウソウ科植物(ペラルゴニウム、ゼラニウム等)、ツバキ科植物(ツバキ、チャノキ等)等があげられる。これらの中でも、好ましくは、カーネーションおよびトレニアである。   Plants subject to aromatic modification are not particularly limited, and examples thereof include solanaceous plants (for example, Calibrachoa, Neelenbergia, etc.), urchinaceae plants (carnation, gypsophila, etc.), asteraceae plants (Asteraceae, Gerbera, sunflower, Daisy, etc.), primaceae plants (cyclamen, etc.), gentian plants (Eustoma grandiflorum, gentian, etc.), scorpionaceae plants (Trennia, etc.), diatomaceous plants (Kalanchoe), lily family plants (tulips, etc.), convolvulaceae plants (morning glory) , Momijigigao, Yorugao, etc.), Hydrangeae plants (Hydrangea etc.), Cucurbitaceae plants (Yellow goose etc.), Coleaceae plants (Forsythia etc.) and the like. The aromatic plant is not particularly limited, and examples thereof include roses, scorpionaceae plants (such as snapdragons), solanaceous plants (such as petunias), rosaceae plants (such as roses), orchidaceae plants (such as orchids). , Iridaceae plants (freesia, iris, gladiolus, etc.), liliaceae plants (lily, etc.), waxy plants (pelargonium, geranium, etc.), camellia plants (camellia, tea tree, etc.) and the like. Among these, carnation and torenia are preferable.

前記本発明のポリヌクレオチドによって、前記本発明のLISタンパク質を製造する場合、前記非ヒト宿主は、特に制限されない。前記非ヒト宿主は、前述と同様であるが、中でも、微生物、動物細胞、昆虫細胞、またはこれらの培養細胞等が好ましい。前記微生物は、例えば、原核生物および真核生物等があげられる。前記原核生物は、例えば、大腸菌(Escherichia coli)等のエッシェリヒア属、バシラス・ズブチリス(Bacillus subtilis)等のバシラス属、シュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)等のシュードモナス属、リゾビウム・メリロティ(Rhizobium meliloti)等のリゾビウム属等の細菌があげられる。前記真核生物は、例えば、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、シゾサッカロミセス・ポンベ(Schizosaccharomyces pombe)等の酵母等があげられる。前記動物細胞は、例えば、COS細胞、CHO細胞等があげられ、前記昆虫細胞は、例えば、Sf9、Sf21等があげられる。前記非ヒト宿主に、前記本発明のポリヌクレオチドを導入することで、例えば、前記本発明のLISタンパク質を製造できる。前記非ヒト宿主に本発明のポリヌクレオチドを導入することにより得られる形質転換体は、前述と同様に、本発明の形質転換体である。 When the LIS protein of the present invention is produced by the polynucleotide of the present invention, the non-human host is not particularly limited. The non-human host is the same as described above, but among them, microorganisms, animal cells, insect cells, or cultured cells thereof are preferable. Examples of the microorganism include prokaryotes and eukaryotes. The prokaryotes, for example, E. coli (Escherichia coli) Escherichia genus such as Bacillus subtilis (Bacillus subtilis) Bacillus such as, Pseudomonas such as Pseudomonas putida (Pseudomonas putida), Rhizobium meliloti (Rhizobium meliloti), such as Examples include bacteria of the genus Rhizobium. Examples of the eukaryote include yeasts such as Saccharomyces cerevisiae and Schizosaccharomyces pombe . Examples of the animal cells include COS cells and CHO cells, and examples of the insect cells include Sf9 and Sf21. For example, the LIS protein of the present invention can be produced by introducing the polynucleotide of the present invention into the non-human host. The transformant obtained by introducing the polynucleotide of the present invention into the non-human host is the transformant of the present invention as described above.

前記本発明のポリヌクレオチドを前記宿主に導入する方法は、特に制限されず、公知の方法により行うことができる。前記導入方法は、例えば、前記宿主の種類に応じて、適宜設定できる。   The method for introducing the polynucleotide of the present invention into the host is not particularly limited, and can be performed by a known method. The introduction method can be appropriately set depending on, for example, the type of the host.

前記導入方法は、例えば、アグロバクテリウムを介する方法、パーティクルガン等の遺伝子銃による導入法、リン酸カルシウム法、ポリエチレングリコール法、リポソームを用いるリポフェクション法、エレクトロポレーション法、超音波核酸導入法、DEAE−デキストラン法、微小ガラス管等を用いた直接注入法、ハイドロダイナミック法、カチオニックリポソーム法、導入補助剤を用いる方法等があげられる。前記リポソームは、例えば、リポフェクタミンおよびカチオニックリポソーム等があげられ、前記導入補助剤は、例えば、アテロコラーゲン、ナノ粒子およびポリマー等があげられる。前記宿主が、植物体またはその部分の場合、例えば、中でも、アグロバクテリウムを介する方法が好ましい。前記本発明のポリヌクレオチドは、例えば、後述するような本発明の発現ベクターにより前記宿主に導入してもよい。   The introduction method includes, for example, a method using Agrobacterium, a method using a gene gun such as a particle gun, a calcium phosphate method, a polyethylene glycol method, a lipofection method using liposome, an electroporation method, an ultrasonic nucleic acid introduction method, DEAE- Examples thereof include a dextran method, a direct injection method using a micro glass tube, a hydrodynamic method, a cationic liposome method, a method using an introduction aid, and the like. Examples of the liposome include lipofectamine and cationic liposome, and examples of the introduction aid include atelocollagen, nanoparticles, and polymers. In the case where the host is a plant or a part thereof, for example, among them, the method using Agrobacterium is preferable. The polynucleotide of the present invention may be introduced into the host by, for example, the expression vector of the present invention as described later.

前記宿主が、植物体またはその部分の場合、前記ポリヌクレオチドの導入は、例えば、前記植物体およびその部分のいずれに行ってもよく、好ましくは、前記植物体の部分であり、より好ましくは、前記組織または細胞であり、さらに好ましくは細胞である。前記組織は、例えば、前記植物体から切り出した切片等があげられ、具体的には、葉、茎、根等の切片である。前記細胞は、例えば、前記植物体またはその組織から採取した細胞、前記細胞の培養細胞、プロトプラスト、カルス等があげられる。   When the host is a plant or a part thereof, the introduction of the polynucleotide may be performed, for example, in either the plant or a part thereof, preferably a part of the plant, more preferably The tissue or cell, more preferably a cell. Examples of the tissue include a section cut out from the plant body, and specifically, a section such as a leaf, a stem, and a root. Examples of the cells include cells collected from the plant or tissue thereof, cultured cells of the cells, protoplasts, and callus.

<発現ベクター>
本発明の発現ベクターは、前述のように、前記本発明のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする。本発明の発現ベクターによれば、例えば、前記本発明のポリヌクレオチドを容易に前記宿主へ導入でき、また、前記宿主における前記本発明のポリヌクレオチドの発現を、容易に制御できる。
<Expression vector>
As described above, the expression vector of the present invention comprises the polynucleotide of the present invention. According to the expression vector of the present invention, for example, the polynucleotide of the present invention can be easily introduced into the host, and the expression of the polynucleotide of the present invention in the host can be easily controlled.

本発明の発現ベクターの使用目的および使用方法は、特に制限されず、前述の本発明のポリヌクレオチドと同様である。   The purpose and method of use of the expression vector of the present invention are not particularly limited, and are the same as those of the aforementioned polynucleotide of the present invention.

本発明の発現ベクターは、例えば、前記宿主において、前記本発明のポリヌクレオチドがコードする前記本発明のLISタンパク質を発現可能なように、前記本発明のポリヌクレオチドを含んでいればよく、その他の構成は何ら制限されない。前記宿主は、特に制限されず、前述のように、例えば、前記本発明のポリヌクレオチドの使用目的に応じて、適宜選択できる。前記宿主は、前記本発明のポリヌクレオチドの説明と同様に、例えば、植物体またはその部分、微生物、動物細胞、昆虫細胞、または、これらの培養細胞等があげられる。   The expression vector of the present invention may contain, for example, the polynucleotide of the present invention so that the LIS protein of the present invention encoded by the polynucleotide of the present invention can be expressed in the host. The configuration is not limited at all. The host is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the purpose of use of the polynucleotide of the present invention as described above. Examples of the host include plants or parts thereof, microorganisms, animal cells, insect cells, or cultured cells thereof, as in the description of the polynucleotide of the present invention.

本発明の発現ベクターは、例えば、骨格となるベクター(以下、「基本ベクター」ともいう)に、前記本発明のポリヌクレオチドを挿入することで作製できる。前記ベクターの種類は、特に制限されず、例えば、前記宿主の種類に応じて、適宜決定できる。前記ベクターは、アグロバクテリウム法を用いて形質転換を行う場合、例えば、バイナリーベクターが好ましく、例えば、pBI121、pPZP202、pBINPLUSおよびpBIN19等があげられる。大腸菌等の細菌に形質転換を行う場合、前記ベクターとして、例えば、pETベクター(Merck社)、pColdベクター(タカラバイオ株式会社)、PQEベクター(QIAGEN社)等があげられる。酵母等の真核生物に形質転換を行う場合、前記ベクターとして、例えば、pYE22m等があげられ、また、pYES(Invitrogen社)、pESC(Stratagene社)等の市販の酵母発現用ベクターを用いることもできる。   The expression vector of the present invention can be prepared, for example, by inserting the polynucleotide of the present invention into a backbone vector (hereinafter also referred to as “basic vector”). The type of the vector is not particularly limited, and can be appropriately determined according to the type of the host. When the vector is transformed using the Agrobacterium method, for example, a binary vector is preferable, and examples thereof include pBI121, pPZP202, pBINPLUS, and pBIN19. When transforming bacteria such as E. coli, examples of the vector include a pET vector (Merck), a pCold vector (Takara Bio Inc.), a PQE vector (QIAGEN) and the like. When transforming eukaryotes such as yeast, examples of the vector include pYE22m, and commercially available yeast expression vectors such as pYES (Invitrogen) and pESC (Stratagene) can also be used. it can.

本発明の発現ベクターは、例えば、前記ポリヌクレオチドの発現および前記ポリヌクレオチドがコードする前記本発明のLISタンパク質の発現を調節する、調節配列を有することが好ましい。前記調節配列は、例えば、プロモーター、ターミネーター、エンハンサー、ポリアデニル化シグナル配列、複製起点配列(ori)等があげられる。前記プロモーターの由来は、特に制限されず、例えば、サイトメガロウイルス(CMV)、ラウス肉腫ウイルス(RSV)、シミアンウイルス−40(SV−40)、筋βアクチンプロモーター、単純ヘルペスウイルス(HSV)等があげられる。前記プロモーターは、この他に、例えば、チミジンキナーゼプロモーター等の組織特異的プロモーター、成長ホルモン調節性プロモーター等の調節性プロモーター、lacオペロン配列の制御下にあるプロモーター、亜鉛誘導性メタロチオネインプロモーター等の誘導性プロモーター等があげられる。本発明の発現ベクターにおいて、前記調節配列の配置は、特に制限されない。前記本発明の発現ベクターにおいて、前記調節配列は、例えば、前記本発明のポリヌクレオチドの発現およびこれがコードする前記本発明のLISタンパク質の発現を、機能的に調節できるように配置されていればよく、公知の方法に基づいて配置できる。前記調節配列は、例えば、前記基本ベクターが予め備える配列を利用してもよいし、前記基本ベクターに、さらに、前記調節配列を挿入してもよいし、前記基本ベクターが備える調節配列を、他の調節配列に置き換えてもよい。   The expression vector of the present invention preferably has a regulatory sequence that regulates, for example, the expression of the polynucleotide and the LIS protein of the present invention encoded by the polynucleotide. Examples of the regulatory sequence include a promoter, terminator, enhancer, polyadenylation signal sequence, origin of replication sequence (ori) and the like. The origin of the promoter is not particularly limited, and examples thereof include cytomegalovirus (CMV), rous sarcoma virus (RSV), simian virus-40 (SV-40), muscle β-actin promoter, herpes simplex virus (HSV) and the like. can give. In addition to this, for example, a tissue-specific promoter such as a thymidine kinase promoter, a regulatory promoter such as a growth hormone regulatory promoter, a promoter under the control of the lac operon sequence, an inducible such as a zinc-inducible metallothionein promoter Promoters and the like. In the expression vector of the present invention, the arrangement of the regulatory sequences is not particularly limited. In the expression vector of the present invention, the regulatory sequence may be arranged so that, for example, the expression of the polynucleotide of the present invention and the expression of the LIS protein of the present invention encoded thereby can be functionally regulated. Can be arranged based on a known method. As the regulatory sequence, for example, a sequence provided in advance in the basic vector may be used, the regulatory sequence may be further inserted into the basic vector, and the regulatory sequence provided in the basic vector It may be replaced with the regulatory sequence.

本発明の発現ベクターは、例えば、さらに、選択マーカーのコード配列を有してもよい。前記選択マーカーは、例えば、薬剤耐性マーカー、蛍光タンパク質マーカー、酵素マーカー、細胞表面レセプターマーカー等があげられる。   The expression vector of the present invention may further have a selection marker coding sequence, for example. Examples of the selection marker include drug resistance markers, fluorescent protein markers, enzyme markers, cell surface receptor markers, and the like.

本発明の発現ベクターを前記宿主に導入する方法は、特に制限されず、公知の方法により行うことができる。前記導入方法は、例えば、宿主の種類、前記発現ベクターの種類等に応じて、適宜決定できる。   The method for introducing the expression vector of the present invention into the host is not particularly limited, and can be performed by a known method. The introduction method can be appropriately determined according to, for example, the type of host, the type of expression vector, and the like.

前記導入方法は、例えば、前記本発明のポリヌクレオチドの説明と同様であり、アグロバクテリウムを介する方法、パーティクルガン等の遺伝子銃による導入法、リン酸カルシウム法、ポリエチレングリコール法、リポソームを用いるリポフェクション法、エレクトロポレーション法、超音波核酸導入法、DEAE−デキストラン法、微小ガラス管等を用いた直接注入法、ハイドロダイナミック法、カチオニックリポソーム法、導入補助剤を用いる方法等があげられる。前記宿主が植物体またはその部分の場合、例えば、中でも、アグロバクテリウムを介する方法が好ましい。   The introduction method is, for example, the same as the description of the polynucleotide of the present invention, a method involving Agrobacterium, a method using a gene gun such as a particle gun, a calcium phosphate method, a polyethylene glycol method, a lipofection method using liposomes, Examples thereof include an electroporation method, an ultrasonic nucleic acid introduction method, a DEAE-dextran method, a direct injection method using a micro glass tube, a hydrodynamic method, a cationic liposome method, a method using an introduction aid, and the like. When the host is a plant or a part thereof, for example, among them, a method using Agrobacterium is preferable.

前記発現ベクターの導入は、例えば、本発明のポリヌクレオチドの説明と同様である。前記宿主は、例えば、前述の通りである。前記宿主が、植物体またはその部分の場合、例えば、植物体およびその部分のいずれに行ってもよく、好ましくは前記植物体の部分であり、より好ましくは前記組織または前記細胞であり、さらに好ましくは細胞である。前記組織は、例えば、前記植物体から切り出した切片等があげられ、具体的には、葉、茎、根等の切片である。前記細胞は、例えば、前記植物体またはその組織から採取した細胞、前記細胞の培養細胞、プロトプラスト、カルス等があげられる。本発明の発現ベクターの導入により得られる形質転換体は、後述する本発明の形質転換体であり、芳香性改変形質転換体または芳香性改変植物体ともいう。   The expression vector is introduced in the same manner as described for the polynucleotide of the present invention, for example. The host is, for example, as described above. When the host is a plant or a part thereof, for example, it may be performed on either the plant or a part thereof, preferably a part of the plant, more preferably the tissue or the cell, and still more preferably. Is a cell. Examples of the tissue include a section cut out from the plant body, and specifically, a section such as a leaf, a stem, and a root. Examples of the cells include cells collected from the plant or tissue thereof, cultured cells of the cells, protoplasts, and callus. The transformant obtained by introducing the expression vector of the present invention is the transformant of the present invention described later, and is also referred to as an aromatic modified transformant or an aromatic modified plant.

前記本発明のポリヌクレオチドまたは発現ベクターを導入して得られる形質転換体は、例えば、さらに、生育させてもよい。本発明において、「形質転換体」は、例えば、さらに、これらを生育させた生育体の意味も含む。例えば、前記本発明のポリヌクレオチドを、前記非ヒト宿主に導入して前記形質転換体を得た場合、前記非ヒト宿主を生育させて、さらに、組織、器官または個体に再生させてもよい。このようにして得られた、培養細胞、組織、器官または個体は、本発明において、前述のように、形質転換体に含まれる。前記非ヒト宿主が、前記植物体またはその部分の場合、前記形質転換体は、さらに、組織、器官または植物個体に再生することが好ましい。   The transformant obtained by introducing the polynucleotide or expression vector of the present invention may be further grown, for example. In the present invention, the “transformant” includes, for example, the meaning of a growth body in which these are grown. For example, when the transformant is obtained by introducing the polynucleotide of the present invention into the non-human host, the non-human host may be grown and further regenerated into a tissue, organ or individual. The cultured cells, tissues, organs or individuals thus obtained are included in the transformant as described above in the present invention. When the non-human host is the plant body or a part thereof, the transformant is preferably regenerated into a tissue, organ or plant individual.

<形質転換体等>
本発明の形質転換体は、前記本発明のポリヌクレオチドが導入された非ヒト宿主であることを特徴とする。また、本発明の形質転換体は、前記ポリヌクレオチドを有する前記本発明の発現ベクターが導入された非ヒト宿主でもよい。以下、「本発明のポリヌクレオチドの導入」は、特に示さない限り、「本発明の発現ベクターの導入」の意味も含む。
<Transformants etc.>
The transformant of the present invention is a non-human host into which the polynucleotide of the present invention has been introduced. The transformant of the present invention may be a non-human host into which the expression vector of the present invention having the polynucleotide is introduced. Hereinafter, “introduction of the polynucleotide of the present invention” includes the meaning of “introduction of the expression vector of the present invention” unless otherwise specified.

本発明の形質転換体は、前記本発明のポリヌクレオチドが発現可能に導入された非ヒト宿主であればよく、その他の構成は、何ら制限されない。「ポリヌクレオチドが発現可能」は、前記ポリヌクレオチドがコードするタンパク質が発現可能であるとの意味を含む。前記非ヒト宿主に対する、前記本発明のポリヌクレオチドおよび前記本発明の発現ベクターの導入方法は、特に制限されず、前記本発明のポリヌクレオチドおよび前記本発明の発現ベクターにおける説明を引用できる。   The transformant of the present invention may be a non-human host into which the polynucleotide of the present invention is introduced so that it can be expressed, and other configurations are not limited at all. “Polynucleotide is expressible” includes the meaning that the protein encoded by the polynucleotide can be expressed. The method for introducing the polynucleotide of the present invention and the expression vector of the present invention into the non-human host is not particularly limited, and the description of the polynucleotide of the present invention and the expression vector of the present invention can be cited.

本発明の形質転換体の使用方法は、特に制限されない。前記本発明の形質転換体は、前述のように、前記本発明のポリヌクレオチドの発現によって、前記本発明のLISタンパク質を発現可能である。このため、前記形質転換体は、本発明のLISタンパク質の製造に使用できる。前記形質転換体により製造された本発明のLISタンパク質は、リナロール合成活性を示すことから、前述のようにリナロール合成に使用できる。前記リナロールは、例えば、前記形質転換体から回収した前記LISタンパク質を、基質を含む反応液に添加して、合成することもできるし、前記形質転換体において、前記LISタンパク質の発現および前記LISタンパク質によるリナロール合成を行うこともできる。前記形質転換体内で前記リナロール合成を行うことによって、例えば、前記形質転換体について、非芳香性から芳香性への改変、芳香性の増強、香りの改変等が可能となる。このような形質転換体は、例えば、芳香性改変形質転換体ということもできる。   The method for using the transformant of the present invention is not particularly limited. As described above, the transformant of the present invention can express the LIS protein of the present invention by expressing the polynucleotide of the present invention. For this reason, the said transformant can be used for manufacture of the LIS protein of this invention. Since the LIS protein of the present invention produced by the transformant exhibits linalool synthesis activity, it can be used for linalool synthesis as described above. The linalool can be synthesized, for example, by adding the LIS protein recovered from the transformant to a reaction solution containing a substrate. In the transformant, the expression of the LIS protein and the LIS protein can be synthesized. The linalool synthesis by can also be performed. By performing the linalool synthesis in the transformant, for example, the transformant can be changed from non-aromatic to aromatic, enhanced fragrance, and scented. Such a transformant can also be referred to as, for example, an aromatic modification transformant.

前記本発明の形質転換体は、例えば、前記非ヒト宿主に前記本発明のポリヌクレオチドまたは前記本発明の発現ベクターを導入した後、さらに生育させて得られた生育体でもよい。具体例として、前記本発明のポリヌクレオチドを、前記細胞に導入して前記形質転換体を得た場合、例えば、前記細胞を生育させて、さらに、組織、器官または個体に再生させてもよい。このようにして得られた組織、器官または個体は、本発明において、前述のように、形質転換体に含まれる。   The transformant of the present invention may be, for example, a grower obtained by introducing the polynucleotide of the present invention or the expression vector of the present invention into the non-human host and further growing it. As a specific example, when the transformant is obtained by introducing the polynucleotide of the present invention into the cell, for example, the cell may be grown and further regenerated into a tissue, organ or individual. The tissue, organ or individual thus obtained is included in the transformant as described above in the present invention.

本発明の形質転換体は、導入された前記本発明のポリヌクレオチドに基づいて、LIS活性を有する前記本発明のLISタンパク質が発現されていることが好ましい。また、本発明の形質転換体は、例えば、さらに生育させることで、前記導入された前記本発明のポリヌクレオチドに基づいて、前記本発明のLISタンパク質が発現されてもよい。   In the transformant of the present invention, the LIS protein of the present invention having LIS activity is preferably expressed based on the introduced polynucleotide of the present invention. Moreover, the LIS protein of the present invention may be expressed based on the introduced polynucleotide of the present invention by, for example, further growing the transformant of the present invention.

芳香性を改変する場合、前記形質転換体は、例えば、前記本発明のポリヌクレオチドが導入された植物体またはその部分が好ましい。前記形質転換体は、例えば、芳香性改変植物体ということもできる。前記形質転換体は、より好ましくは、前記植物体の部分であり、さらに好ましくは、組織または細胞であり、特に好ましくは細胞である。前記非ヒト宿主が、前記植物体またはその部分の場合、前記形質転換体は、さらに、組織、器官または植物個体に再生することが好ましい。   In the case of modifying aromaticity, the transformant is preferably, for example, a plant into which the polynucleotide of the present invention is introduced or a part thereof. The transformant can also be referred to as, for example, an aromatic modified plant. The transformant is more preferably a part of the plant, more preferably a tissue or a cell, and particularly preferably a cell. When the non-human host is the plant body or a part thereof, the transformant is preferably regenerated into a tissue, organ or plant individual.

本発明の形質転換体において、前記リナロールが合成される部位は、特に制限されない。前記形質転換体が、前記植物体またはその部分の場合、前記合成される部位は、例えば、花弁、花冠、花、葉、茎、根等があげられる。   In the transformant of the present invention, the site where the linalool is synthesized is not particularly limited. When the transformant is the plant body or a part thereof, examples of the synthesized site include petals, corolla, flowers, leaves, stems, roots, and the like.

本発明の形質転換体は、例えば、さらに繁殖させることができる。この際、本発明の形質転換体は、前記繁殖材料として使用できる。前記繁殖材料は、特に制限されず、例えば、前記形質転換体の全体でもよいし、部分でもよい。前記形質転換体が、前記植物体またはその部分の場合、前記繁殖材料は、例えば、種子、果実、シュート、塊茎等の茎、塊根等の根、株、カルス、プロトプラスト等があげられる。   The transformant of the present invention can be further propagated, for example. At this time, the transformant of the present invention can be used as the propagation material. The propagation material is not particularly limited, and may be the whole or a part of the transformant, for example. When the transformant is the plant body or a part thereof, examples of the propagation material include seeds, fruits, shoots, stems such as tubers, roots such as tuberous roots, strains, callus, protoplasts, and the like.

本発明の形質転換体の繁殖方法は、特に制限されず、公知の方法が採用できる。前記繁殖方法は、例えば、有性生殖および無性生殖のいずれでもよく、好ましくは無性生殖である。前記無性生殖による繁殖は、例えば、栄養繁殖(vegetative propagation)があげられ、栄養生殖(vegetative reproduction)ともいう。前記栄養繁殖の方法は、特に制限されず、前記植物体またはその部分の場合、例えば、挿し芽、挿し木による繁殖、器官からの植物個体への細分化、カルスによる増殖等があげられる。前記器官は、例えば、前述したような葉、茎、根等が利用できる。   The method for breeding the transformant of the present invention is not particularly limited, and a known method can be adopted. The breeding method may be, for example, sexual reproduction or asexual reproduction, preferably asexual reproduction. The reproduction by asexual reproduction includes, for example, vegetative propagation and is also called vegetative reproduction. The method of vegetative propagation is not particularly limited, and in the case of the plant body or a part thereof, for example, bud propagation, propagation by cuttings, subdividing from an organ to a plant individual, growth by callus, and the like can be mentioned. As the organ, for example, the leaves, stems, roots and the like as described above can be used.

前記形質転換体を栄養繁殖することにより得られる繁殖体を、以下、本発明の栄養繁殖体という。本発明の栄養繁殖体は、前記本発明の形質転換体と同一の性質を有することが好ましい。本発明の栄養繁殖体は、前記形質転換体と同様に、特に制限されず、例えば、植物体またはその部分があげられる。   Hereinafter, a propagation obtained by vegetative propagation of the transformant is referred to as a vegetative propagation of the present invention. The vegetative propagation material of the present invention preferably has the same properties as the transformant of the present invention. The vegetative propagation material of the present invention is not particularly limited as in the case of the transformant, and examples thereof include a plant or a part thereof.

また、前記形質転換体を有性生殖した場合、例えば、種子、これから生育した生育体等の子孫が得られる。本発明の子孫は、前記本発明の形質転換体と同一の性質を得ることが好ましい。本発明の子孫は、例えば、前記形質転換体と同様に、例えば、植物体またはその部分のいずれでもよい。   In addition, when the transformant is sexually reproduced, for example, seeds and offspring such as a grown body grown from the seed can be obtained. It is preferable that the progeny of the present invention obtains the same properties as the transformant of the present invention. The progeny of the present invention may be, for example, a plant or a part thereof, for example, like the transformant.

本発明の形質転換体は、例えば、さらに加工してもよい。加工する前記形質転換体の種類は、特に制限されず、例えば、花、葉、枝等があげられる。前記形質転換体の加工品は、特に制限されず、例えば、花、葉、枝等を乾燥させたポプリ、押し花、ドライフラワー、プリザーブドフラワー、樹脂密封品等があげられる。また、本発明の加工品は、例えば、前記形質転換体の子孫、栄養繁殖体、器官、組織または細胞の加工品でもよい。   The transformant of the present invention may be further processed, for example. The kind of the transformant to be processed is not particularly limited, and examples thereof include flowers, leaves, branches and the like. The processed product of the transformant is not particularly limited, and examples thereof include potpourri, dried flowers, dried flowers, preserved flowers, and resin-sealed products obtained by drying flowers, leaves, branches and the like. The processed product of the present invention may be, for example, a processed product of a progeny, a vegetative propagation body, an organ, a tissue, or a cell of the transformant.

<非ヒト宿主の芳香性の改変方法および芳香性改変非ヒト宿主の製造方法>
本発明の非ヒト宿主の芳香性の改変方法は、前述のように、前記非ヒト宿主に、前記本発明のポリヌクレオチドを導入する工程を含むことを特徴とする。また、本発明の非ヒト宿主の芳香性の改変方法は、前記非ヒト宿主に、前記ポリヌクレオチドを含む前記本発明の発現ベクターを導入する工程を含むことを特徴としてもよい。
<Method for modifying fragrance of non-human host and method for producing fragrance-modified non-human host>
As described above, the method for modifying the fragrance of the non-human host of the present invention includes the step of introducing the polynucleotide of the present invention into the non-human host. In addition, the method for modifying the aromaticity of a non-human host of the present invention may include a step of introducing the expression vector of the present invention containing the polynucleotide into the non-human host.

本発明によれば、例えば、前記非ヒト宿主に前記本発明のポリヌクレオチドまたは発現ベクターを導入することで、前述した本発明の形質転換体が得られる。前記形質転換体は、前述のように、LIS活性を有する前記本発明のタンパク質が発現することによって、リナロールを合成できる。このため、本発明の改変方法によれば、例えば、前記非ヒト宿主の芳香性を、未導入の場合と比較して、非芳香性から芳香性に改変、未導入よりも芳香性を増強、未導入とは異なる芳香性等に改変できる。本発明の改変方法により得られる本発明の形質転換体は、前述のように、例えば、前記芳香性改変形質転換体ということもできる。   According to the present invention, for example, the aforementioned transformant of the present invention can be obtained by introducing the polynucleotide or expression vector of the present invention into the non-human host. As described above, the transformant can synthesize linalool by expressing the protein of the present invention having LIS activity. For this reason, according to the modification method of the present invention, for example, the fragrance of the non-human host is changed from non-aromatic to fragrance as compared with the case where the fragrance is not introduced, and the fragrance is enhanced compared to the case where it is not introduced. It can be modified to a different fragrance from that which has not been introduced. As described above, the transformant of the present invention obtained by the modification method of the present invention can also be referred to as, for example, the aromatic modified transformant.

本発明において、前記非ヒト宿主は、特に制限されず、前述のものがあげられるが、中でも前記植物体またはその部分が好ましい。前記非ヒト宿主が、前記植物体またはその部分の場合、前記形質転換体は、前記芳香性改変植物体ということもできる。前記本発明のポリヌクレオチドは、例えば、前述と同様に、植物体およびその部分のいずれに導入してもよく、好ましくは、前記植物体の部分であり、より好ましくは、組織および細胞であり、さらに好ましくは、細胞である。前記本発明のポリヌクレオチドを導入する方法は、何ら制限されず、前述の方法が引用できる。   In the present invention, the non-human host is not particularly limited and includes the above-mentioned ones. Among them, the plant body or a part thereof is preferable. When the non-human host is the plant body or a part thereof, the transformant can also be referred to as the aromatic modified plant body. The polynucleotide of the present invention may be introduced into any of plant bodies and parts thereof, for example, as described above, preferably a part of the plant body, more preferably tissues and cells. More preferably, it is a cell. The method for introducing the polynucleotide of the present invention is not limited at all, and the aforementioned method can be cited.

本発明の改変方法は、前記導入工程の後、さらに、前記ポリヌクレオチドが導入された前記非ヒト宿主、すなわち、前記本発明の形質転換体を生育する工程を有することが好ましい。前記導入工程で得られる前記形質転換体が前記器官、前記組織または細胞の場合、この生育工程において、前記器官は個体に、前記組織は器官または個体に、前記細胞は組織、器官または個体に、再生することが好ましい。前記生育の条件は、特に制限されず、前記形質転換体の種類に応じて、適宜設定できる。前記形質転換体が、例えば、前記植物体の部分、具体的に、前記器官、前記組織または細胞の場合、この生育工程において、前記器官は植物個体に、前記組織は器官または植物個体に、前記細胞は組織、器官または植物個体に、再生することが好ましい。   It is preferable that the modification method of the present invention further includes a step of growing the non-human host into which the polynucleotide has been introduced, that is, the transformant of the present invention after the introducing step. When the transformant obtained in the introducing step is the organ, tissue or cell, in this growth step, the organ is an individual, the tissue is an organ or individual, and the cell is a tissue, organ or individual. It is preferable to regenerate. The growth conditions are not particularly limited and can be appropriately set according to the type of the transformant. In the case where the transformant is, for example, a part of the plant body, specifically, the organ, the tissue or the cell, in this growth step, the organ is a plant individual, the tissue is an organ or plant individual, The cells are preferably regenerated into tissues, organs or plant individuals.

前記形質転換体は、前述のように、導入された前記本発明のポリヌクレオチドに基づいて、LIS活性を有する前記本発明のタンパク質が発現されていることが好ましい。また、前記形質転換体は、例えば、前記生育工程において生育させることで、前記導入された前記本発明のポリヌクレオチドに基づいて、前記本発明のタンパク質が発現されてもよい。   As described above, the transformant preferably expresses the protein of the present invention having LIS activity based on the introduced polynucleotide of the present invention. Moreover, the protein of the present invention may be expressed based on the introduced polynucleotide of the present invention by, for example, growing the transformant in the growing step.

前記芳香性が改変する部位は、特に制限されない。前記形質転換体が植物体またはその部分の場合、例えば、植物体全体でもよいし、花弁、花冠、花、葉、茎、根等でもよい。   The site where the fragrance is modified is not particularly limited. When the transformant is a plant or a part thereof, for example, the whole plant may be used, or a petal, a corolla, a flower, a leaf, a stem, a root, or the like may be used.

次に、本発明の芳香性改変非ヒト宿主の製造方法は、前述のように、前記本発明の芳香性の改変方法により、前記非ヒト宿主の芳香性を改変する工程を含むことを特徴とする。本発明の製造方法は、前記本発明の芳香性の改変方法を実施することが特徴であり、その他の工程および条件は、特に制限されない。本発明の製造方法は、特に示さない限り、前記本発明の芳香性の改変方法を引用できる。   Next, the method for producing an aromatic modified non-human host of the present invention includes a step of modifying the aromaticity of the non-human host by the aromatic modifying method of the present invention as described above. To do. The production method of the present invention is characterized by carrying out the method for modifying aromaticity of the present invention, and other steps and conditions are not particularly limited. The production method of the present invention can refer to the method for modifying fragrance of the present invention, unless otherwise indicated.

本発明において、芳香性の改変は、例えば、非芳香性から芳香性への改変、芳香性の増強、香りの改変等のいずれでもよい。   In the present invention, the modification of fragrance may be any of modification from non-fragrance to fragrance, enhancement of fragrance, modification of fragrance, and the like.

<LISタンパク質>
本発明のタンパク質は、前述のように、下記(A)〜(C)からなる群から選択された少なくとも一つのタンパク質であることを特徴とする。
(A)配列番号2、4、6、8、10または12のアミノ酸配列からなるタンパク質
(B)前記(A)のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列からなり、LIS活性を有するタンパク質
(C)前記(A)のアミノ酸配列に対して、90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、LIS活性を有するタンパク質
<LIS protein>
As described above, the protein of the present invention is at least one protein selected from the group consisting of the following (A) to (C).
(A) A protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10 or 12 (B) In the amino acid sequence of (A), one or several amino acids are deleted, substituted and / or added. (C) a protein having an LIS activity and comprising an amino acid sequence having 90% or more identity to the amino acid sequence of (A).

本発明のタンパク質は、前述のように、LIS活性を有するタンパク質であり、LISまたはLISタンパク質ということもできる。本発明のLISタンパク質は、特に示さない限り、前記本発明のポリヌクレオチドの説明を引用できる。本発明のLISタンパク質は、前述のようにLIS活性を有していればよく、例えば、ポリペプチドでもよい。   As described above, the protein of the present invention is a protein having LIS activity, and can also be referred to as LIS or LIS protein. The description of the polynucleotide of the present invention can be cited for the LIS protein of the present invention unless otherwise indicated. The LIS protein of the present invention only needs to have LIS activity as described above, and may be, for example, a polypeptide.

前記(A)において、配列番号2、4、6、8、10または12のアミノ酸配列からなるタンパク質は、前述の通りである。   In (A) above, the protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10 or 12 is as described above.

前記(B)において、「1もしくは数個」は、例えば、前記(B)のアミノ酸配列からなるタンパク質が、前記LIS活性を有する範囲であればよい。前記(A)のいずれかのアミノ酸配列において、アミノ酸は、例えば、1〜20個、好ましくは1〜10個、より好ましくは1〜9個、さらに好ましくは1〜5個、特に好ましくは1〜3個、最も好ましくは1または2個、欠失、置換および/または付加されてもよい。   In the (B), “1 or several” may be within a range in which the protein having the amino acid sequence of the (B) has the LIS activity. In any one of the amino acid sequences of (A), the number of amino acids is, for example, 1 to 20, preferably 1 to 10, more preferably 1 to 9, further preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 5. Three, most preferably one or two, may be deleted, substituted and / or added.

前記(C)において、「同一性」は、例えば、前記(C)のアミノ酸配列からなるタンパク質が、前記LIS活性を有する範囲であればよい。前記同一性は、例えば、90%以上であり、好ましくは95%以上、96%以上、97%以上、より好ましくは98%以上、さらに好ましくは99%以上である。前記同一性は、例えば、塩基配列の同一性と同様であり、BLAST、FASTA等の解析ソフトウェアを用いて、デフォルトのパラメータにより算出できる。   In (C) above, the “identity” may be, for example, a range in which the protein comprising the amino acid sequence of (C) has the LIS activity. The identity is, for example, 90% or more, preferably 95% or more, 96% or more, 97% or more, more preferably 98% or more, and further preferably 99% or more. The identity is the same as the identity of the base sequence, for example, and can be calculated with default parameters using analysis software such as BLAST and FASTA.

本発明のLISタンパク質は、例えば、食品、酒類、化粧品および香水等の工業製品の香料として使用できるリナロールの合成に使用できる。   The LIS protein of the present invention can be used for the synthesis of linalool that can be used as a fragrance for industrial products such as foods, alcoholic beverages, cosmetics and perfumes.

<LISタンパク質の製造方法>
本発明のタンパク質の製造方法は、リナロール合成活性を有するタンパク質の製造方法であり、前記本発明のポリヌクレオチドを発現させることにより、前記ポリヌクレオチドがコードするリナロール合成活性を有するタンパク質を合成するタンパク質合成工程を含むことを特徴とする。
<Method for producing LIS protein>
The method for producing a protein of the present invention is a method for producing a protein having linalool synthesis activity, and synthesizes a protein having linalool synthesis activity encoded by the polynucleotide by expressing the polynucleotide of the present invention. Including a process.

本発明の製造方法は、前記本発明のポリヌクレオチドを発現させて、前記本発明のLISタンパク質を合成することが特徴であり、その他の方法および条件は、何ら制限されない。本発明の製造方法において、前記本発明のポリヌクレオチドの発現は、公知の方法が採用でき、例えば、宿主を使用してもよいし、無細胞タンパク質合成系を使用してもよい。   The production method of the present invention is characterized in that the polynucleotide of the present invention is expressed to synthesize the LIS protein of the present invention, and other methods and conditions are not limited at all. In the production method of the present invention, a known method can be employed for the expression of the polynucleotide of the present invention. For example, a host or a cell-free protein synthesis system may be used.

前記タンパク質合成工程は、例えば、前記ポリヌクレオチドが導入された非ヒト宿主を使用し、前記非ヒト宿主の培養により、前記非ヒト宿主において前記ポリヌクレオチドを発現させる工程があげられる。前記非ヒト宿主は、例えば、前述と同様であり、好ましくは、微生物、動物細胞、昆虫細胞、または、これらの培養細胞等である。前記非ヒト宿主への導入方法は、特に制限されず、前述の記載が引用できる。前記ポリヌクレオチドは、例えば、前記本発明の発現ベクターにより導入されてもよく、前記非ヒト宿主は、例えば、前記発現ベクターが導入された非ヒト宿主があげられる。前記培養の方法は、特に制限されず、前記非ヒト宿主の種類に応じて適宜設定できる。   Examples of the protein synthesis step include a step of expressing the polynucleotide in the non-human host by culturing the non-human host using a non-human host into which the polynucleotide has been introduced. The non-human host is, for example, the same as described above, and is preferably a microorganism, an animal cell, an insect cell, or a cultured cell thereof. The method for introduction into the non-human host is not particularly limited, and the above description can be cited. The polynucleotide may be introduced by, for example, the expression vector of the present invention, and examples of the non-human host include a non-human host into which the expression vector has been introduced. The culture method is not particularly limited and can be appropriately set according to the type of the non-human host.

また、前記タンパク質合成工程は、前述のように、無細胞タンパク質合成系において前記ポリヌクレオチドを発現させる工程でもよい。この場合、前記ポリヌクレオチドの発現には、前記本発明の発現ベクターを使用してもよい。前記無細胞タンパク質合成系は、例えば、細胞抽出液と、各種成分を含むバッファーと、目的のポリヌクレオチドが導入された発現ベクターとを用いて、公知の方法により行うことができ、市販の試薬キットが使用できる。   Further, as described above, the protein synthesis step may be a step of expressing the polynucleotide in a cell-free protein synthesis system. In this case, the expression vector of the present invention may be used for the expression of the polynucleotide. The cell-free protein synthesis system can be performed by a known method using, for example, a cell extract, a buffer containing various components, and an expression vector into which the target polynucleotide has been introduced. Can be used.

本発明の製造方法は、例えば、さらに、前記LISタンパク質を精製する工程を含んでもよい。前記LISタンパク質の精製方法は、特に制限されず、例えば、塩析、各種カラムクロマトグラフィー等により行うことができる。   The production method of the present invention may further include, for example, a step of purifying the LIS protein. The method for purifying the LIS protein is not particularly limited, and can be performed, for example, by salting out or various column chromatography.

<リナロールの製造方法>
本発明のリナロールの製造方法は、前記本発明のLISタンパク質を使用し、前記LISタンパク質のリナロール合成活性により、リナロールを合成するリナロール合成工程を含むことを特徴とする。
<Method for producing linalool>
The method for producing linalool of the present invention includes a linalool synthesis step of synthesizing linalool by using the LIS protein of the present invention and using the linalool synthesis activity of the LIS protein.

本発明の製造方法は、前記本発明のLISタンパク質を使用することが特徴であって、その他の工程および条件は、何ら制限されない。本発明の製造方法により得られるリナロールは、例えば、(3R)−リナロールおよび(3S)−リナロールがあげられ、好ましくは、(3R)−リナロールである。   The production method of the present invention is characterized by using the LIS protein of the present invention, and the other steps and conditions are not limited at all. Examples of the linalool obtained by the production method of the present invention include (3R) -linalool and (3S) -linalool, and preferably (3R) -linalool.

本発明の製造方法において、前記LISタンパク質は、例えば、予め製造したLISタンパク質を使用してもよいし、前記本発明のポリヌクレオチドの発現により合成してもよい。   In the production method of the present invention, as the LIS protein, for example, a LIS protein produced in advance may be used, or may be synthesized by expression of the polynucleotide of the present invention.

前者の場合、前記LISタンパク質は、例えば、本発明のLISタンパク質の製造方法により得ることができる。前記LISタンパク質は、例えば、非精製タンパク質でもよいが、精製タンパク質が好ましい。   In the former case, the LIS protein can be obtained, for example, by the method for producing a LIS protein of the present invention. The LIS protein may be, for example, a non-purified protein, but is preferably a purified protein.

後者の場合、本発明の製造方法は、例えば、前記LISタンパク質を合成するタンパク質合成工程を含み、前記リナロール合成工程において、前記合成したLISタンパク質を使用することが好ましい。前記タンパク質合成工程は、特に制限されず、例えば、前記本発明のLISタンパク質の製造方法によりタンパク質を合成する工程があげられる。具体的には、例えば、前記タンパク質合成工程において、前記本発明のポリヌクレオチドが導入された前記非ヒト宿主を使用し、前記非ヒト宿主の培養により、前記非ヒト宿主において前記ポリヌクレオチドを発現させ、前記ポリヌクレオチドがコードするリナロール合成活性を有するタンパク質を合成することが好ましい。この際、前記非ヒト宿主において合成した前記LISタンパク質を単離して、前記リナロール合成工程に使用できる。また、例えば、前記非ヒト宿主において、前記タンパク質合成工程と前記リナロール合成工程とを行ってもよい。つまり、前記タンパク質合成工程が、前記非ヒト宿主において、前記LISタンパク質を合成する工程であり、前記リナロール合成工程が、前記非ヒト宿主において、前記合成したLISタンパク質のリナロール合成活性により、リナロールを合成する工程でもよい。   In the latter case, the production method of the present invention preferably includes, for example, a protein synthesis step for synthesizing the LIS protein, and the synthesized LIS protein is used in the linalool synthesis step. The protein synthesis step is not particularly limited, and examples thereof include a step of synthesizing a protein by the method for producing a LIS protein of the present invention. Specifically, for example, in the protein synthesis step, the non-human host introduced with the polynucleotide of the present invention is used, and the polynucleotide is expressed in the non-human host by culturing the non-human host. It is preferable to synthesize a protein having linalool synthesis activity encoded by the polynucleotide. At this time, the LIS protein synthesized in the non-human host can be isolated and used in the linalool synthesis step. For example, the protein synthesis step and the linalool synthesis step may be performed in the non-human host. That is, the protein synthesis step is a step of synthesizing the LIS protein in the non-human host, and the linalool synthesis step synthesizes linalool in the non-human host by the linalool synthesis activity of the synthesized LIS protein. It may be a step of.

このようにして得られたリナロールは、例えば、食品、酒類、化粧品および香水等の工業製品の香料として使用できる。   The linalool thus obtained can be used, for example, as a fragrance for industrial products such as foods, alcoholic beverages, cosmetics and perfumes.

次に、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、下記の実施例により制限されない。   Next, examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited by the following examples.

[実施例1]
単子葉植物フリージア花弁および双子葉植物スイトピー花弁から、LIS遺伝子のcDNAのクローニングを行った。
[Example 1]
LIS gene cDNA was cloned from monocotyledonous freedia petals and dicotyledonous sweet pea petals.

(1)スクリーニング1
フリージア(品種アラジン)およびスイトピー(品種スイートスノー)の新鮮な花弁約2〜3gから、RNeasy Plant Mini Kit(QIAGEN)により、製造業者が推奨する方法で、トータルRNAを取得し、Oligotex−dT30(super)mRNA Purification Kit(Takara)を用いて、polyAを付加したpolyA+RNAを精製した。前記polyA+RNAから、Uni−Zap XR Vector Kit(Stratagene)およびGigapack III Gold−4 RXN(Agilent technology)を用いて、cDNAライブラリーを構築した。得られたライブラリーは、それぞれ、7.2×10plaque forming unitおよび7.1×10 plaque forming unitであった。
(1) Screening 1
Total RNA was obtained from about 2 to 3 g of fresh petals of freesia (variety aladdin) and sweet pea (variety sweet snow) by RNeasy Plant Mini Kit (QIAGEN) by the method recommended by the manufacturer, and Oligotex-dT30 (super ) PolyA + RNA added with polyA was purified using mRNA Purification Kit (Takara). A cDNA library was constructed from the polyA + RNA using Uni-Zap XR Vector Kit (Stratagene) and Gigapack III Gold-4 RXN (Agilent technology). The obtained libraries were 7.2 × 10 4 plaque forming unit and 7.1 × 10 4 plaque forming unit, respectively.

そして、既知のラベンダー由来(R)−リナロール合成酵素(LaLIS)のcDNA(Arch. Biochem, Biophys. 465, 2007)をプローブとして、前記cDNAライブラリーを用いてスクリーニングを行った。   Then, screening was performed using the cDNA library with a known lavender-derived (R) -linalool synthase (LaLIS) cDNA (Arch. Biochem, Biophys. 465, 2007) as a probe.

前記プローブは、以下のようにして作製した。まず、PCRにより、LaLIS cDNAの全長領域のオリゴヌクレオチドを増幅するとともに、DIG標識システム(ロシュ・ダイアグノスティックス)を用い、製造者が推奨する条件に従って、前記オリゴヌクレオチドにラベルした。PCRには、鋳型として、LaLIS cDNAを含むプラスミド10ng、プライマーとして、以下に示す2種類のオリゴヌクレオチド各0.2μmol/Lを使用した。PCRの条件は、95℃で2分反応させた後、95℃で10秒、55℃で30秒、72℃で2分の反応を1サイクルとして、合計35サイクル行い、最後に72℃で7分間処理した。PCR後の反応物を、Quick Spin Columns(ロシュ)で精製し、精製物をスクリーニングのプローブとした。
(プライマー)
LaLISDIG−F(配列番号13)
5’-ATGTCGATCAATATCAACATGCCTGC-3’
LaLISDIG−R(配列番号14)
5’-TCATGCGTACGGCTCGAACAG-3’
The probe was produced as follows. First, the oligonucleotide of the full length region of LaLIS cDNA was amplified by PCR and labeled with the DIG labeling system (Roche Diagnostics) according to the conditions recommended by the manufacturer. For PCR, 10 ng of a plasmid containing LaLIS cDNA was used as a template, and 0.2 μmol / L of each of the following two types of oligonucleotides was used as a primer. The PCR conditions were 95 ° C for 2 minutes, 95 ° C for 10 seconds, 55 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 2 minutes for a total of 35 cycles. Treated for minutes. The reaction product after PCR was purified by Quick Spin Columns (Roche), and the purified product was used as a screening probe.
(Primer)
LaLISDIG-F (SEQ ID NO: 13)
5'-ATGTCGATCAATATCAACATGCCTGC-3 '
LaLISDIG-R (SEQ ID NO: 14)
5'-TCATGCGTACGGCTCGAACAG-3 '

cDNAライブラリーのスクリーニングは、ノンラジオシステムDNA検出キット(ロシュ)を用いて行った。ハイブリダイゼーションは、0.02%SDSおよび30%ホルムアミドを含む5×SSC中、37℃で一晩行い、フィルターの洗浄は、2×SSC、1%SDSを用いて、65℃で30分間を2回行った。そして、約24万プラークをスクリーニングし、フリージアのcDNAライブラリーから45個、スイトピーのcDNAライブライリーから41個のポジティブシグナルを得た。しかしながら、合成オリゴヌクレオチドプライマーによるプライマーウォーキング法により、塩基配列を解析した結果、前記LaLIS遺伝子と有意な相同性を有するクローンは得られなかった。   Screening of the cDNA library was performed using a non-radio system DNA detection kit (Roche). Hybridization was performed overnight at 37 ° C. in 5 × SSC containing 0.02% SDS and 30% formamide, and the filter was washed 2 × 30 minutes at 65 ° C. using 2 × SSC, 1% SDS. I went twice. About 240,000 plaques were screened, and 45 positive signals were obtained from the freesia cDNA library and 41 positive signals from the Sweetpy cDNA library. However, as a result of analyzing the nucleotide sequence by the primer walking method using a synthetic oligonucleotide primer, a clone having significant homology with the LaLIS gene was not obtained.

(2)スクリーニング2(フリージア由来LIS遺伝子cDNA)
前記(1)において、既知のLIS遺伝子の配列に基づく相同性を利用したスクリーニングでは、フリージアのLIS遺伝子のcDNAがクローニングできないことが明らかとなった。そこで、以下に示すディジェネレートプライマーを作製した。プライマーの組合せは、(i)LISdpF1とLISdpR1、(ii)LISdpF2とLISdpR1、(iii)LISdpF3とLISdpR1、(iv)LISdpF1とLISdpR2、(v)LISdpF2とLISdpR2、(vi)LISdpF3とLISdpR2の合計6通りとした。下記配列において、「I」はイノシンである。
(プライマー)
LISdpF1(配列番号15)
5’-GA(C/T)GA(C/T)GTITA(C/T)GA(C/T)AT(A/C/T)-3’
LISdpF2(配列番号16)
5’-GA(C/T)GA(C/T)GTITA(C/T)GA(C/T)GTITA(C/T)-3’
LISdpF3(配列番号17)
5’-GA(C/T)GA(C/T)AT(A/C/T)TT(C/T)GTITA(C/T)-3’
LISdpR1(配列番号18)
5’-IGTICCIA(A/G)(A/G)TC(A/G)TCIGG-3’
LISdpR2(配列番号19)
5’-ICCIA(A/G)(A/G)TC(A/G)TCCCA-3’
(2) Screening 2 (Freesia-derived LIS gene cDNA)
In the above (1), it was revealed that the cDNA of the free-dia LIS gene could not be cloned by screening using homology based on the sequence of the known LIS gene. Therefore, the following degenerate primer was prepared. Primer combinations are (i) LISdpF1 and LISdpR1, (ii) LISdpF2 and LISdpR1, (iii) LISdpF3 and LISdpR1, (iv) LISdpF1 and LISdpR2, (v) LISdpF2 and LISdpL2, p It was. In the sequence below, “I” is inosine.
(Primer)
LISdpF1 (SEQ ID NO: 15)
5'-GA (C / T) GA (C / T) GTITA (C / T) GA (C / T) AT (A / C / T) -3 '
LISdpF2 (SEQ ID NO: 16)
5'-GA (C / T) GA (C / T) GTITA (C / T) GA (C / T) GTITA (C / T) -3 '
LISdpF3 (SEQ ID NO: 17)
5'-GA (C / T) GA (C / T) AT (A / C / T) TT (C / T) GTITA (C / T) -3 '
LISdpR1 (SEQ ID NO: 18)
5'-IGTICCIA (A / G) (A / G) TC (A / G) TCIGG-3 '
LISdpR2 (SEQ ID NO: 19)
5'-ICCIA (A / G) (A / G) TC (A / G) TCCCA-3 '

フリージア(品種アラジン)の花弁より、RNeasy Plant Mini Kit(QIAGEN)を用いて、トータルRNAを抽出し、このうち1μgから、SuperScript First−Strand Synthesis System for RT−PCR(Invitrogen)を用いて、製造業者が推奨する方法でcDNAを合成した。次に、合成したcDNA 1μlを鋳型とし、前記組合せのディジェネレートプライマー2種類(各0.2μmol/L)およびTakara Ex Taqポリメラーゼ(Takara)1.25Uを用いて、製造業者の推奨する方法により、計50μlの反応液でPCR反応を行った。PCRの条件は、94℃で5分反応させた後、94℃で30秒、40℃で1分、72℃で1分を1サイクルとし、合計40サイクル繰り返した後、72℃で7分間保持した。   Total RNA was extracted from petals of freesia (variety Aladdin) using RNeasy Plant Mini Kit (QIAGEN), 1 μg of which was extracted using SuperScript First-Strand System for RT-PCR (Invitrogen). CDNA was synthesized by the method recommended by J. Next, using 1 μl of the synthesized cDNA as a template, two kinds of degenerate primers of the above combination (each 0.2 μmol / L) and Takara Ex Taq polymerase (Takara) 1.25 U, and using the method recommended by the manufacturer The PCR reaction was performed with a total of 50 μl of the reaction solution. PCR conditions were 94 ° C for 5 minutes, 94 ° C for 30 seconds, 40 ° C for 1 minute, 72 ° C for 1 minute, 1 cycle at 72 ° C, and repeated for a total of 40 cycles, then held at 72 ° C for 7 minutes did.

PCR反応後、前記反応液をアガロースゲル電気泳動で分離した。その結果、フリージアについて、前記(v)LISdpF2とLISdpR2のプライマーに用いた反応液において、約0.5kbの増幅断片が得られた。前記増幅断片を回収し、TOPO TAクローニングキット(Invitrogen)を用いて、pCR2.1 TOPOベクター(Invitrogen)に、製造者が推奨する方法でサブクローニングした。このプラスミドを、pCR2.1−FAF2R2#38とし、その塩基配列を決定した。   After the PCR reaction, the reaction solution was separated by agarose gel electrophoresis. As a result, an amplified fragment of about 0.5 kb was obtained for the freesia in the reaction solution used for the (v) LISdpF2 and LISdpR2 primers. The amplified fragment was recovered and subcloned into the pCR2.1 TOPO vector (Invitrogen) using the TOPO TA cloning kit (Invitrogen) by the method recommended by the manufacturer. This plasmid was designated as pCR2.1-FAF2R2 # 38, and its nucleotide sequence was determined.

前記クローンFAF2R2#38の完全長cDNAを取得するために、前記クローンをプローブとして、前記(1)のフリージア由来のcDNA ライブラリーを用いてスクリーニングを行った。   In order to obtain the full-length cDNA of the clone FAF2R2 # 38, screening was performed using the cDNA library derived from the freedia of (1) above, using the clone as a probe.

前記プローブは、以下のようにして作製した。まず、PCRにより、前記クローンの全長領域のオリゴヌクレオチドを増幅すると共に、DIG標識システム(ロシュ・ダイアグノスティックス)を用いて、製造者が推奨する条件に従って、前記オリゴヌクレオチドにラベルした。PCRには、鋳型として、10ngのそれぞれの前記クローンcDNAを含むプラスミド 10ng、プライマーとして、以下に示す2種類のオリゴヌクレオチド各0.2μmol/Lを使用した。PCRの条件は、95℃で2分反応させた後、95℃で10秒、55℃で30秒、72℃で2分の反応を1サイクルとして合計35サイクル行い、最後に72℃で7分間処理した。PCR後の反応物を、Quick Spin Columns(ロシュ)で精製し、精製物をスクリーニングのプローブとした。
(プライマー)
DIG−FA#38F(配列番号20)
5’-GATGATGTGTATGATGTGTATGGCTCCTT-3’
DIG−FA#38R(配列番号21)
5’-TGCCGAGGTCGTCCCATAACC-3’
The probe was produced as follows. First, the oligonucleotide of the full length region of the clone was amplified by PCR and labeled with the DIG labeling system (Roche Diagnostics) according to the conditions recommended by the manufacturer. For PCR, 10 ng of a plasmid containing 10 ng of each of the cloned cDNAs was used as a template, and 0.2 μmol / L of each of the two types of oligonucleotides shown below was used as a primer. The PCR conditions were 95 ° C for 2 minutes, 95 ° C for 10 seconds, 55 ° C for 30 seconds and 72 ° C for 2 minutes for a total of 35 cycles, and finally 72 ° C for 7 minutes. Processed. The reaction product after PCR was purified by Quick Spin Columns (Roche), and the purified product was used as a screening probe.
(Primer)
DIG-FA # 38F (SEQ ID NO: 20)
5'-GATGATGTGTATGATGTGTATGGCTCCTT-3 '
DIG-FA # 38R (SEQ ID NO: 21)
5'-TGCCGAGGTCGTCCCATAACC-3 '

cDNAライブラリーのスクリーニングは、ノンラジオシステムDNA検出キット(ロシュ)を用いて行った。ハイブリダイゼーションは、0.02%SDSおよび30%ホルムアミドを含む5×SSC中、37℃で一晩行い、メンブレンは、2×SSCおよび1%SDSを用いて65℃で30分間洗浄した後、0.5×SSCおよび1%SDSを用いて65℃で30分間洗浄した。そして、約24万プラークをスクリーニングした。後述する実施例2と同様の方法により、得られたポジティブクローンについてタンパク質を発現させ、目的のLIS合成活性を確認したところ、配列番号1の塩基配列からなるLIS遺伝子のcDNA(FA25 cDNA)および配列番号5の塩基配列からなるLIS遺伝子のcDNA(FA26 cDNA)が取得できた。   Screening of the cDNA library was performed using a non-radio system DNA detection kit (Roche). Hybridization was performed overnight at 37 ° C. in 5 × SSC containing 0.02% SDS and 30% formamide, and the membrane was washed with 2 × SSC and 1% SDS for 30 minutes at 65 ° C. Washed for 30 minutes at 65 ° C. using 5 × SSC and 1% SDS. About 240,000 plaques were screened. The protein was expressed for the obtained positive clone by the same method as in Example 2 described later, and the target LIS synthesis activity was confirmed. As a result, the LIS gene cDNA consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 1 (FA25 cDNA) and sequence A LIS gene cDNA (FA26 cDNA) consisting of the nucleotide sequence of No. 5 was obtained.

(3)スクリーニング3(スイトピー由来LIS遺伝子cDNA)
前述のように、前記(1)において、既知のLIS遺伝子の配列に基づく相同性を利用したスクリーニングでは、スイトピーのLIS遺伝子のcDNAがクローニングできないことが明らかとなった。そこで、前記(2)と同じディジェネレートプライマーを作製した。
(3) Screening 3 (Suity-derived LIS gene cDNA)
As described above, in the above (1), it was revealed that the cDNA of the sweet pea LIS gene could not be cloned by the screening using the homology based on the sequence of the known LIS gene. Therefore, the same degenerate primer as in (2) was prepared.

前記(2)と同様にして、スイトピー(品種スイートスノー)の花弁よりトータルRNAを抽出し、cDNAの合成、PCR反応、電気泳動を行った。その結果、スイトピーについて、前記(2)のフリージアとは異なり、前記(vi)LISdpF3とLISdpR3のプライマーに用いた反応液において、約0.5kbの増幅断片が得られた。この増幅断片を回収し、TOPO TAクローニングキット(Invitrogen)を用いて、pCR2.1 TOPOベクター(Invitrogen)に、製造者が推奨する方法でサブクローニングした。このプラスミドを、pCR2.1−SSSt4F3R2−06およびpCR2.1−SSSt4F3R2−38とした。そして、得られたクローンSSSt4F3R2#06およびSSSt4F3R2#38の塩基配列を決定した。   In the same manner as in (2) above, total RNA was extracted from petals of sweet pea (variety sweet snow), and cDNA synthesis, PCR reaction, and electrophoresis were performed. As a result, an amplified fragment of about 0.5 kb was obtained for the sweet pea in the reaction solution used for the (vi) LISdpF3 and LISdpR3 primers, unlike the freesia of (2). This amplified fragment was recovered and subcloned into the pCR2.1 TOPO vector (Invitrogen) using the TOPO TA cloning kit (Invitrogen) by the method recommended by the manufacturer. This plasmid was designated as pCR2.1-SSSS4F3R2-06 and pCR2.1-SSSS4F3R2-38. Then, the base sequences of the obtained clones SSSt4F3R2 # 06 and SSSt4F3R2 # 38 were determined.

前記SSSt4F3R2#06およびSSSt4F3R2#38の完全長cDNAを取得するために、前記クローンをプローブとして前記(1)のスイトピー由来のcDNAライブラリーを用いて、スクリーニングを行った。スクリーニングの方法は、下記プライマーを使用した以外は、前記(2)と同様とした。
(プライマー)
DIG−SSst4#38F(配列番号22)
5’-GATGATATTTTCGTGTATGGAAAATTTGATG-3’
DIG−SSst4#38R(配列番号23)
5’-GCCTATGGGACGACCTCGGC-3’
DIG−SSst4#06F(配列番号24)
5’-GACGATATTTTTGTGTACGGCACATTAGAT-3’
DIG−SSst4#06R(配列番号25)
5’-GCCGAGGTCGTCCCATAATCG-3’
In order to obtain the full-length cDNAs of SSSt4F3R2 # 06 and SSSt4F3R2 # 38, screening was performed using the cDNA library derived from the sweet pea of (1) above using the clone as a probe. The screening method was the same as (2) except that the following primers were used.
(Primer)
DIG-SSst4 # 38F (SEQ ID NO: 22)
5'-GATGATATTTTCGTGTATGGAAAATTTGATG-3 '
DIG-SSst4 # 38R (SEQ ID NO: 23)
5'-GCCTATGGGACGACCTCGGC-3 '
DIG-SSst4 # 06F (SEQ ID NO: 24)
5'-GACGATATTTTTGTGTACGGCACATTAGAT-3 '
DIG-SSst4 # 06R (SEQ ID NO: 25)
5'-GCCGAGGTCGTCCCATAATCG-3 '

そして、約24万プラークをスクリーニングした。後述する実施例2と同様の方法により、得られたポジティブクローンについてタンパク質を発現させ、目的のLIS合成活性を確認した。その結果、配列番号9の塩基配列からなるLIS遺伝子のcDNA(SS19 cDNA)が取得できた。   About 240,000 plaques were screened. By the same method as in Example 2 described later, proteins were expressed for the obtained positive clones, and the target LIS synthesis activity was confirmed. As a result, LIS gene cDNA (SS19 cDNA) consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 9 was obtained.

[実施例2]
フリージアおよびスイトピーのLIS遺伝子のcDNAを、大腸菌に導入し、組換えLISタンパク質を発現させた。そして、基質としてゲラニルピロリン酸(GPP)を用いて、リナロール合成活性を確認した。
[Example 2]
Freesia and Sweetpy LIS gene cDNAs were introduced into E. coli to express recombinant LIS protein. And linalool synthesis activity was confirmed using geranyl pyrophosphate (GPP) as a substrate.

(1)発現用ベクターの構築
シグナルペプチドのコード配列を含む配列番号1の塩基配列からなるFA25 cDNA(s+)を発現するための発現用ベクターpSPB5025を、以下の方法により構築した。前記発現ベクターは、In−Fusion Advantage PCR Cloning Kit(Clontech社)を用いて構築し、発現は、pET発現システム(Novagen社)を用いて行った。
(1) Construction of Expression Vector An expression vector pSPB5025 for expressing FA25 cDNA (s +) consisting of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 containing the signal peptide coding sequence was constructed by the following method. The expression vector was constructed using In-Fusion Advantage PCR Cloning Kit (Clontech), and expression was performed using the pET expression system (Novagen).

大腸菌タンパク発現ベクターpET15b(Novagen社)を、制限酵素NdeIおよびXhoIで消化後、GENECLEAN Turbo kit(フナコシ株式会社)で精製した。 E. coli protein expression vector pET15b (Novagen) was digested with restriction enzymes Nde I and Xho I, and then purified with GENECLEAN Turbo kit (Funakoshi Co., Ltd.).

次に、配列番号1に示す前記FA25 cDNA(s+)のコーディング配列に対して、開始コドンの5’側にNdeI認識配列を、終止コドンの3’側にXhoI認識配列を導入するため、PCR反応を行った。前記PCR反応は、下記に示す2種のプライマーInF−pET−FA25full−FおよびInF−pET−FA25full−Rを含む下記組成のPCR反応液を使用し、98℃で10秒、65℃で15秒、72℃で1分30秒の反応を1サイクルとし、合計25サイクル行った。
(FA25用プライマー)
InF−pET−FA25full−F(配列番号26)
5’-CGCGGCAGCCATATGGCTCTCTTGCCGTGT-3’
InF−pET−FA25full−R(配列番号27)
5’-AGCCGGATCCTCGAGTTAGAGGGGAATGGGTTCA-3’
(PCR反応液)
pSPB5025 100pg
1x PrimeSTAR buffer(Takara社)
0.2mmol/L dNTPs(Takara社)
プライマー 各0.2μmol/L
PrimeSTAR HS DNA polymerase(Takara社) 1.25U
総体積 25μl
Next, in order to introduce the Nde I recognition sequence 5 ′ of the start codon and the Xho I recognition sequence 3 ′ of the stop codon with respect to the coding sequence of the FA25 cDNA (s +) shown in SEQ ID NO: 1, PCR reaction was performed. The PCR reaction uses a PCR reaction solution having the following composition containing the following two primers InF-pET-FA25full-F and InF-pET-FA25full-R, and is 98 seconds at 98 ° C. and 15 seconds at 65 ° C. The reaction for 1 minute and 30 seconds at 72 ° C. was defined as one cycle, and a total of 25 cycles were performed.
(Primer for FA25)
InF-pET-FA25full-F (SEQ ID NO: 26)
5'-CGCGGCAGCCATATGGCTCTCTTGCCGTGT-3 '
InF-pET-FA25full-R (SEQ ID NO: 27)
5'-AGCCGGATCCTCGAGTTAGAGGGGAATGGGTTCA-3 '
(PCR reaction solution)
pSPB5025 100pg
1x PrimeSTAR buffer (Takara)
0.2mmol / L dNTPs (Takara)
Each primer 0.2μmol / L
PrimeSTAR HS DNA polymerase (Takara) 1.25U
Total volume 25μl

得られたPCR産物5μlに、Cloning Enhancer 2μlを加え、37℃で15分反応後、さらに80℃で15分反応させた。この反応液に、1x In−Fusion Reaction buffer(Clontech社)、In−Fusion Enzyme(Clontech社) 1μl、NdeIおよびXhoIで処理した前記pET15bベクター 100ng、Cloning Enhancer−Treated PCR Insert 2μlを添加して、総体積10μlに調整した。そして、37℃で15分反応させた後、50℃で15分反応させ、さらに、TE40μlを添加した。この混合液のうち3μlを、Competent high DH5α(TOYOBO社)に形質転換した。 To 5 μl of the obtained PCR product, 2 μl of Cloning Enhancer was added, reacted at 37 ° C. for 15 minutes, and further reacted at 80 ° C. for 15 minutes. 1 × In-Fusion Reaction buffer (Clontech), In-Fusion Enzyme (Clontech) 1 μl, the pET15b vector 100 ng treated with Nde I and Xho I, and Cloning Enhancer-Treated PCR 2 were added to this reaction solution. The total volume was adjusted to 10 μl. And after making it react at 37 degreeC for 15 minutes, it was made to react at 50 degreeC for 15 minutes, and also TE40microliter was added. 3 μl of this mixture was transformed into Competent high DH5α (TOYOBO).

そして、得られた4種の形質転換株よりプラスミドDNAを抽出し、合成オリゴヌクレオチドプライマーによるプライマーウォーキング法により全塩基配列を決定した。その結果、開始コドンの5’側にNdeI認識配列、終始コドンの3’側にXhoI認識配列がそれぞれ導入された、配列番号1に示す前記FA25 cDNA(s+)のコーディング配列を有していたクローンを、発現用ベクターpSPB5025とした。 And plasmid DNA was extracted from the obtained 4 types of transformants, and the whole base sequence was determined by the primer walking method by a synthetic oligonucleotide primer. As a result, it has the coding sequence of the FA25 cDNA (s +) shown in SEQ ID NO: 1 in which an Nde I recognition sequence is introduced 5 'to the start codon and an Xho I recognition sequence is introduced 3' to the termination codon. The clone was designated as expression vector pSPB5025.

上記と同じ方法により、シグナルペプチドのコード配列を含む、配列番号5の塩基配列からなるFA26 cDNA(s+)および配列番号9の塩基配列からなるSS19 cDNA(s+)を発現するための発現用ベクターpSPB5026(FA26 cDNA)およびpSPB5046(SS19 cDNA)を、それぞれ構築した。なお、開始コドンの5’側にNdeI認識配列を、終止コドンの3’側にXhoI認識配列を導入するためのプライマーは、各cDNAについて、それぞれ以下のプライマーを使用した。
(FA26用プライマー)
InF−pET−FA26full−F(配列番号28)
5’-CGCGGCAGCCATATGGCTTTCTTGCCGTGT-3’
InF−pET−FA26full−R(配列番号29)
5’-AGCCGGATCCTCGAGTTAGAGGGGAATGGGTTCAATAAGT-3’
(SS19用プライマー)
InF−pET−SS19full−F(配列番号30)
5’-CGCGGCAGCCATATGGCTGTTACTTCTCAACTAC-3’
InF−pET−SS19full−R(配列番号31)
5’-AGCCGGATCCTCGAGTTAATGGCTAGTGGGTAATGAT-3’
Expression vector pSPB5026 for expressing FA26 cDNA (s +) comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5 and SS19 cDNA (s +) comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 9 including the signal peptide coding sequence by the same method as above. (FA26 cDNA) and pSPB5046 (SS19 cDNA) were constructed respectively. As primers for introducing the Nde I recognition sequence on the 5 ′ side of the start codon and the Xho I recognition sequence on the 3 ′ side of the stop codon, the following primers were used for each cDNA.
(Primer for FA26)
InF-pET-FA26full-F (SEQ ID NO: 28)
5'-CGCGGCAGCCATATGGCTTTCTTGCCGTGT-3 '
InF-pET-FA26full-R (SEQ ID NO: 29)
5'-AGCCGGATCCTCGAGTTAGAGGGGAATGGGTTCAATAAGT-3 '
(Primer for SS19)
InF-pET-SS19full-F (SEQ ID NO: 30)
5'-CGCGGCAGCCATATGGCTGTTACTTCTCAACTAC-3 '
InF-pET-SS19full-R (SEQ ID NO: 31)
5'-AGCCGGATCCTCGAGTTAATGGCTAGTGGGTAATGAT-3 '

そして、得られた各4種の形質転換株よりプラスミドDNAを抽出し、前述と同様に全塩基配列を決定した。その結果、開始コドンの5’側にNdeI認識配列、終止コドンの3’側にXhoI認識配列がそれぞれ導入された、目的のcDNAのコーディング配列を有していたクローンを、発現用ベクターpSPB5026(FA26 cDNA)、pSPB5046(SS19 cDNA)とした。 Then, plasmid DNA was extracted from each of the obtained four types of transformants, and the entire base sequence was determined in the same manner as described above. As a result, a clone having a coding sequence of the target cDNA into which an Nde I recognition sequence was introduced 5 ′ of the start codon and an Xho I recognition sequence 3 ′ of the stop codon was introduced into the expression vector pSPB5026. (FA26 cDNA), pSPB5046 (SS19 cDNA).

(2)組換えLISタンパク質の発現誘導
前記(1)で得られた各形質転換体を用いて、以下の方法により、組換えLISタンパク質の発現を誘導した。タンパク質の発現誘導は、Overnight Express Autoinduction System 1(Novagen社)を用いて行った。
(2) Induction of expression of recombinant LIS protein Expression of recombinant LIS protein was induced by the following method using each transformant obtained in (1) above. Induction of protein expression was carried out using an Overnight Express Automation System 1 (Novagen).

前記(1)の形質転換株を、OnEx Solution 1(Novagen社)40μl、OnEx Solution 2(Novagen社)100μl、OnEx Solution 3(Novagen社)2μl、アンピシリン50μg/mlおよび0.05%グルコースを含むLB培地5mlにより、37℃で4時間振とう培養した。そして、OnEx Solution 1 2ml、OnEx Solution 2 5ml、OnEx Solution 3 100μlおよびアンピシリン50μg/mlを含むLB培地 100mlに前記培養液の全量を加え、20℃で一晩振とう培養した。得られた培養液を遠心(5000×g、5分間、4℃)して、大腸菌を集菌した。前記菌体を、菌体1gあたり5mlの緩衝液[50mmol/L MOPSO緩衝液(pH7.0)、5mmol/L DTT、5mmol/L アスコルビン酸ナトリウム、0.1mmol/L APMSF、10%グリセロール]に懸濁した。前記懸濁液を超音波処理して、前記大腸菌を破砕した後、遠心分離(15,000rpm、15分、4℃)し、得られた上清を、粗酵素液とした。   The transformed strain of (1) was prepared by using OnEx Solution 1 (Novagen) 40 μl, OnEx Solution 2 (Novagen) 100 μl, OnEx Solution 3 (Novagen) 2 μl, ampicillin 50 μg / ml and LB containing 0.05% glucose. The culture was performed with 5 ml of medium at 37 ° C. with shaking for 4 hours. Then, the whole amount of the above culture solution was added to 100 ml of LB medium containing OnEx Solution 1 2 ml, OnEx Solution 2 5 ml, OnEx Solution 3 100 μl and ampicillin 50 μg / ml, and cultured with shaking at 20 ° C. overnight. The obtained culture solution was centrifuged (5000 × g, 5 minutes, 4 ° C.) to collect E. coli. The bacterial cells were added to 5 ml of a buffer solution [50 mmol / L MOPSO buffer (pH 7.0), 5 mmol / L DTT, 5 mmol / L sodium ascorbate, 0.1 mmol / L APMSF, 10% glycerol] per 1 g of the bacterial cells. Suspended. The suspension was sonicated to disrupt the E. coli and then centrifuged (15,000 rpm, 15 minutes, 4 ° C.), and the resulting supernatant was used as a crude enzyme solution.

次に、前記粗酵素液を、Econo−Pac 10DG Desalting Columns(BIO RAD社)を用いて、緩衝液[20mmol/L MOPSO緩衝液(pH7.0)、1mmol/L DTT、0.1mmol/L APMSF、10%グリセロール]に置換後、以下の酵素反応に用いた。   Next, the crude enzyme solution was subjected to buffer solution [20 mmol / L MOPSO buffer (pH 7.0), 1 mmol / L DTT, 0.1 mmol / L APMSF using Econo-Pac 10DG Desalting Columns (BIO RAD). After substitution with 10% glycerol], it was used in the following enzyme reaction.

(3)LISタンパク質の活性測定
前記粗酵素液に、試薬[10μmol/L GPP、1mmol/L MgCl、0.5mmol/L MnCl、0.1mmol/L NaWO、0.05mmol/L NaF]を添加し、全量3mlの反応液に調整した。そして、この反応液を30℃で3時間反応させた。なお、反応中、容器内の上部にヘッドスペース成分の捕集剤としてMonoTrap DCC18(ジーエルサイエンス社)を1枚吊るしておき、前記ヘッドスペース中に揮発した生成成分を、前記捕集剤で採集した。
(3) Activity measurement of LIS protein Reagent [10 μmol / L GPP, 1 mmol / L MgCl 2 , 0.5 mmol / L MnCl 2 , 0.1 mmol / L Na 2 WO 4 , 0.05 mmol / L was added to the crude enzyme solution. NaF] was added to adjust the total volume of the reaction solution to 3 ml. And this reaction liquid was made to react at 30 degreeC for 3 hours. During the reaction, one MonoTrap DCC18 (GL Science Co., Ltd.) was suspended as a headspace component collector in the upper part of the container, and the generated component volatilized in the headspace was collected by the collector. .

次に、前記捕集剤を回収し、前記捕集剤に、ジクロロメタン 2mlを添加した後、超音波処理によって、揮発成分を抽出して回収した。ジクロロメタン中に抽出された、揮発成分を濃縮乾固し、さらに、ジクロロメタン 50μlに再溶解した。この溶解液を、生成成分の抽出液として、GC−MSで分析した。分析条件は、以下の通りとした。下記条件下において、リナロールは、保持時間32.8分に検出され、MSスペクトルで、m/z 154,121,93,71の特徴的なフラグメントイオンが検出されることを、標品により確認した。
キャピラリーカラム:HP INNOWax
(60m×0.25mm×0.25μm、Agilent社)
キャリアガス:He
温度条件:40℃で10分間保持後、5℃/minで240℃まで昇温し、最後に240℃で30分間保持
注入口温度:250℃
トランスファーライン温度:230℃
試料:スプリットレスモードで1μl注入
Next, the scavenger was recovered, and 2 ml of dichloromethane was added to the scavenger, and then volatile components were extracted and recovered by ultrasonic treatment. Volatile components extracted into dichloromethane were concentrated to dryness and redissolved in 50 μl of dichloromethane. This solution was analyzed by GC-MS as an extract of the product component. The analysis conditions were as follows. Under the following conditions, linalool was detected at a retention time of 32.8 minutes, and it was confirmed by a standard that a characteristic fragment ion of m / z 154, 121, 93, 71 was detected in the MS spectrum. .
Capillary column: HP INNOWax
(60 m × 0.25 mm × 0.25 μm, Agilent)
Carrier gas: He
Temperature condition: held at 40 ° C. for 10 minutes, then raised to 240 ° C. at 5 ° C./min and finally held at 240 ° C. for 30 minutes Inlet temperature: 250 ° C.
Transfer line temperature: 230 ° C
Sample: 1 μl injection in splitless mode

その結果、保持時間32.8分のみに、リナロールのピークが認められ、リナロールのみが生成成分として検出された。この結果から、前記各種LIS遺伝子は、リナロール合成活性を示すことが確認された。   As a result, a peak of linalool was observed only at a retention time of 32.8 minutes, and only linalool was detected as a product component. From these results, it was confirmed that the various LIS genes exhibited linalool synthesis activity.

[実施例3]
前記実施例2における、フリージア由来およびスイトピー由来のLIS cDNAを発現させた組換えLISタンパク質と、公知のラベンダー(Lavandula angustifolia)由来のリナロール合成酵素((R)−LIS)cDNAから発現させた組換えリナロール合成酵素とについて、それぞれの粗酵素タンパク質を用いてリナロール合成活性を比較した。
[Example 3]
Recombinant expressed from the recombinant LIS protein expressing LIS cDNA derived from freesia and sweet pea in Example 2 and the linalool synthase ((R) -LIS) cDNA derived from known lavender ( Lavandula angustifolia ) About linalool synthase, the linalool synthesis activity was compared using each crude enzyme protein.

前記実施例2と同様にして、フリージア由来のLIS遺伝子として、FA25 cDNAおよびFA26 cDNAを、スイトピー由来のLIS遺伝子として、SS19 cDNAを、大腸菌に導入し、それぞれ、組換えLISタンパク質を発現させ、粗酵素液を調製した。   In the same manner as in Example 2, FA25 cDNA and FA26 cDNA were introduced into Escherichia coli as LIS genes derived from freesia, SS19 cDNA was introduced as LIS gene derived from sweet pea, and recombinant LIS protein was expressed, respectively. An enzyme solution was prepared.

他方、ラベンダー由来の(R)−LIS遺伝子を発現するための発現ベクターとして、配列番号32の前記(R)−LIS cDNAの配列を含む発現ベクターpSPB5045を構築した。前記(R)−LIS cDNAにコードされる(R)−LISタンパク質のアミノ酸配列を配列番号33に示す。そして、前記cDNAの開始コドンの5’側にNdeI認識配列を導入し、終止コドンの3’側にXhoI認識配列を導入するためのプライマーとして、以下のプライマーを使用した以外は、前記実施例2と同様にして、前記発現ベクターを構築した。そして、前記実施例2と同様にして、形質転換株の取得、組換えタンパク質の発現誘導、粗酵素液の調製を行った。 On the other hand, an expression vector pSPB5045 containing the sequence of the (R) -LIS cDNA of SEQ ID NO: 32 was constructed as an expression vector for expressing the (R) -LIS gene derived from lavender. The amino acid sequence of the (R) -LIS protein encoded by the (R) -LIS cDNA is shown in SEQ ID NO: 33. The above procedure was carried out except that the Nde I recognition sequence was introduced 5 'to the start codon of the cDNA and the Xho I recognition sequence was introduced 3' to the stop codon. The expression vector was constructed in the same manner as in Example 2. Then, in the same manner as in Example 2, a transformant was obtained, recombinant protein expression was induced, and a crude enzyme solution was prepared.

(R)−LIS cDNA
1695bp(配列番号32)
ATGTCGATCAATATCAACATGCCTGCAGCCGCCGTCCTCCGCCCTTTTCGCTGCTCACAACTACATGTCGATGAAACCCGACGCTCCGGAAACTACCGCCCCTCGGCTTGGGATTCCAACTACATCCAATCTCTCAATTCTCAGTATAAGGAAAAGAAGTGCTTGACAAGGCTAGAAGGGCTGATTGAGCAAGTGAAGGAACTGAAGGGGACAAAAATGGAGGCTGTTCAACAATTGGAGTTGATTGATGACTCGCAGAATCTGGGATTATCATATTATTTTCAAGATAAAATTAAACATATCTTGAATTTGATATATAATGATCACAAATATTTTTACGATAGTGAAGCTGAAGGAATGGATTTGTATTTTACAGCTCTTGGATTTAGACTCTTTAGACAACATGGTTTTAAAGTCTCCCAAGAAGTATTTGATCGTTTCAAGAACGAGAATGGTACGTATTTCAAGCACGACGATACAAAGGGATTGTTGCAGCTCTACGAAGCATCATTCCTAGTGCGAGAAGGCGAAGAGACACTCGAACAAGCACGAGAATTTGCCACCAAATCCCTACAAAGAAAACTTGATGAGGATGGTGATGGAATTGACGCCAATATCGAATCATGGATCCGCCACTCTCTGGAGATCCCACTTCATTGGAGGGCTCAGAGGCTAGAGGCGAGATGGTTCCTAGATGCTTATGCGAGAAGGCCCGACATGAACCCCGTTATCTTCGAGCTTGCTAAACTCAACTTCAATATTGTCCAAGCAACACAACAAGAAGAATTGAAAGCTCTCTCGAGGTGGTGGAGTAGTTTAGGCCTAGCTGAAAAACTCCCATTTGTGAGGGATAGGCTTGTGGAAAGCTACTTTTGGGCTATTCCACTCTTTGAGCCTCATCAATATGGATATCAAAGAAAAGTGGCCACCAAGATCATAACCCTAATCACATCTTTAGACGATGTTTACGATATCTATGGCACGTTAGATGAATTGCAACTATTTACGAACTTATTTGAAAGATGGGATAATGCATCAATCGGCCGACTTCCTGAATACTTGCAATTGTTCTATTTCGCAATCCACAACTTTGTTTCCGAGGTGGCTTACGACATTCTCAAAGAAAAGGGTTTCACTAGTATTGTATATTTACAGAGATCGTGGGTGGATTTGCTAAAAGGATACCTAAAAGAGGCAAAGTGGTACAATAGTGGATACACGCCAAGCCTCGAGGAATATTTCGACAACGCATTCATGACAATAGGGGCCCCTCCGGTACTATCGCAAGCTTATTTCACATTAGGAAGCTCGATGGAGAAACCGATCATCGAGAGCATGTACGAATATGACAACATACTTCGCGTTTCGGGAATGCTCGTGAGGCTTCCCGATGACCTAGGAACATCATCGTTCGAGATGGAGAGAGGCGACGTGCCGAAATCGGTCCAGCTATACATGAAGGAAACAAATGCTACGGAGGAGGAGGCGGTGGAGCACGTGAGGTTTTTGAATCGGGAGGCGTGGAAGAAGATGAACACGGCGGAGGCGGCCGGTGATTCTCCGTTAGTGAGTGACGTGGTGGCGGTGGCGGCGAATCTTGGAAGGGCGGCGCAGTTTATGTATTTCGACGGAGATGGTAACCAGTCTAGTTTGCAGCAGTGGATTGTGAGCATGCTGTTCGAGCCGTACGCATGA
(R)−LIS タンパク質
564aa(配列番号33)
MSININMPAAAVLRPFRCSQLHVDETRRSGNYRPSAWDSNYIQSLNSQYKEKKCLTRLEGLIEQVKELKGTKMEAVQQLELIDDSQNLGLSYYFQDKIKHILNLIYNDHKYFYDSEAEGMDLYFTALGFRLFRQHGFKVSQEVFDRFKNENGTYFKHDDTKGLLQLYEASFLVREGEETLEQAREFATKSLQRKLDEDGDGIDANIESWIRHSLEIPLHWRAQRLEARWFLDAYARRPDMNPVIFELAKLNFNIVQATQQEELKALSRWWSSLGLAEKLPFVRDRLVESYFWAIPLFEPHQYGYQRKVATKIITLITSLDDVYDIYGTLDELQLFTNLFERWDNASIGRLPEYLQLFYFAIHNFVSEVAYDILKEKGFTSIVYLQRSWVDLLKGYLKEAKWYNSGYTPSLEEYFDNAFMTIGAPPVLSQAYFTLGSSMEKPIIESMYEYDNILRVSGMLVRLPDDLGTSSFEMERGDVPKSVQLYMKETNATEEEAVEHVRFLNREAWKKMNTAEAAGDSPLVSDVVAVAANLGRAAQFMYFDGDGNQSSLQQWIVSMLFEPYA
(R) -LIS cDNA
1695 bp (SEQ ID NO: 32)

(R) -LIS protein 564aa (SEQ ID NO: 33)
MSININMPAAAVLRPFRCSQLHVDETRRSGNYRPSAWDSNYIQSLNSQYKEKKCLTRLEGLIEQVKELKGTKMEAVQQLELIDDSQNLGLSYYFQDKIKHILNLIYNDHKYFYDSEAEGMDLYFTALGFRLFRQHGFKVSQEVFDRFKNENGTYFKHDDTKGLLQLYEASFLVREGEETLEQAREFATKSLQRKLDEDGDGIDANIESWIRHSLEIPLHWRAQRLEARWFLDAYARRPDMNPVIFELAKLNFNIVQATQQEELKALSRWWSSLGLAEKLPFVRDRLVESYFWAIPLFEPHQYGYQRKVATKIITLITSLDDVYDIYGTLDELQLFTNLFERWDNASIGRLPEYLQLFYFAIHNFVSEVAYDILKEKGFTSIVYLQRSWVDLLKGYLKEAKWYNSGYTPSLEEYFDNAFMTIGAPPVLSQAYFTLGSSMEKPIIESMYEYDNILRVSGMLVRLPDDLGTSSFEMERGDVPKSVQLYMKETNATEEEAVEHVRFLNREAWKKMNTAEAAGDSPLVSDVVAVAANLGRAAQFMYFDGDGNQSSLQQWIVSMLFEPYA

そして、各粗酵素液を用いて、前記実施例2と同様にして、活性測定を行った。なお、活性測定の反応液(3ml)における前記粗酵素のタンパク質使用量は、5〜5.5mgとした。   And activity measurement was performed like the said Example 2 using each crude enzyme liquid. In addition, the protein usage-amount of the said crude enzyme in the reaction liquid (3 ml) of activity measurement was 5 to 5.5 mg.

これらの結果を、図1〜図3に示す。図1〜図3は、それぞれ、生成成分のガスクロマトグラムであり、図1は、FA25 cDNA由来の組換えタンパク質の結果(FA25)、図2は、FA26 cDNA由来の組換えタンパク質の結果(FA26)、図3は、SS19 cDNA子由来の組換えタンパク質の結果(SS19)を示し、それぞれ、ラベンダー(R)−LIS cDNA由来の組換えタンパク質の結果(LaLIS)を合わせて示す。図1〜図3に示すように、FA25 cDNA由来およびFA26 cDNA由来の組換えタンパク質によれば、既知の(R)−LIS cDNA由来の組換えタンパク質よりも、リナロール生成量が多く、有意に強い活性を示した。また、SS19 cDNA由来の組換えタンパク質は、既知の(R)−LIS cDNA由来の組換えタンパク質と同等の生成量であり、同等の活性を示した。   These results are shown in FIGS. 1 to 3 are gas chromatograms of product components, respectively, FIG. 1 is a result of FA25 cDNA-derived recombinant protein (FA25), and FIG. 2 is a result of FA26 cDNA-derived recombinant protein (FA26). FIG. 3 shows the result (SS19) of the recombinant protein derived from the SS19 cDNA child, together with the result of the recombinant protein derived from the lavender (R) -LIS cDNA (LaLIS). As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the recombinant protein derived from FA25 cDNA and FA26 cDNA has a higher amount of linalool and is significantly stronger than the known recombinant protein derived from (R) -LIS cDNA. Showed activity. Moreover, the recombinant protein derived from SS19 cDNA was produced in the same amount as the known recombinant protein derived from (R) -LIS cDNA, and showed the same activity.

[実施例4]
リナロールは3位に不斉炭素をもち、(3S)−リナロールおよび(3R)−リナロールの1組の光学異性体が存在する。そこで、本発明のLISタンパク質により生成したリナロールがいずれの光学異性体であるかを確認した。
[Example 4]
Linalool has an asymmetric carbon at the 3-position and there is a set of optical isomers of (3S) -linalool and (3R) -linalool. Therefore, it was confirmed which optical isomer was linalool produced by the LIS protein of the present invention.

前記実施例2で得られた、反応後に回収した抽出液を、GC−FIDにより分析した。分析条件は、以下の通りとした。下記条件下、(3S)−リナロールは、保持時間23.8分に、(3R)−リナロールは、保持時間24.0分に、それぞれ検出されることを、標品で確認した。
キャピラリーカラム:InertCap CHIRAMIX
(30m×0.25mm×0.25μm、ジーエルサイエンス社)
キャリアガス:He
温度条件:50℃で1分間保持後、3℃/minで180℃まで昇温し、最後に180℃で1分間保持
注入口温度:230℃
検出器温度:250℃
試料:スプリットモード10:1で1μl注入
The extract obtained after the reaction obtained in Example 2 was analyzed by GC-FID. The analysis conditions were as follows. Under the following conditions, it was confirmed with a sample that (3S) -linalool was detected at a retention time of 23.8 minutes and (3R) -linalool was detected at a retention time of 24.0 minutes.
Capillary column: InertCap CHIRAMIX
(30m × 0.25mm × 0.25μm, GL Sciences Inc.)
Carrier gas: He
Temperature condition: Hold at 50 ° C. for 1 minute, then heat up to 180 ° C. at 3 ° C./min and finally hold at 180 ° C. for 1 minute Inlet temperature: 230 ° C.
Detector temperature: 250 ° C
Sample: 1 μl injection in split mode 10: 1

これらの結果を図4〜図6に示す。図4〜図6は、それぞれ、生成成分のガスクロマトグラムであり、図4は、FA25 cDNA由来の組換えタンパク質の結果(FA25)、図5は、FA26 cDNA由来の組換えタンパク質の結果(FA26)、図6は、SS19 cDNA由来の組換えタンパク質の結果(SS19)を示し、それぞれ、コントロールとして、(3R)−リナロールおよび(3S)−リナロールの標品(STD)の結果を合わせて示す。図4〜図6に示すように、いずれの組換えタンパク質を使用した抽出液においても、(3R)−リナロールと保持時間が一致するシグナルが得られた。この結果から、フリージア由来のFA25タンパク質およびFA26タンパク質、スイトピー由来のSS19タンパク質は、いずれも、(3R)−リナロール合成活性を有することが確認できた。   These results are shown in FIGS. 4 to 6 are gas chromatograms of the produced components, respectively. FIG. 4 shows the result of FA25 cDNA-derived recombinant protein (FA25), and FIG. 5 shows the result of FA26 cDNA-derived recombinant protein (FA26). FIG. 6 shows the results of SS19 cDNA-derived recombinant protein (SS19), and also shows the results of (3R) -linalool and (3S) -linalool preparations (STD) as controls. As shown in FIGS. 4 to 6, in the extract using any recombinant protein, a signal having a retention time identical to (3R) -linalool was obtained. From these results, it was confirmed that the freesia-derived FA25 protein and FA26 protein, and the sweet pea-derived SS19 protein all had (3R) -linalool synthesis activity.

[実施例5]
フリージア由来のLIS cDNAを発現させた組換えLISタンパク質と、公知のラベンダー(Lavandula angustifolia)由来のリナロール合成酵素((R)−LIS) cDNAを発現させた組換えリナロール合成酵素とについて、それぞれの精製酵素タンパク質を用いてリナロール合成活性を比較した。
[Example 5]
Purification of Recombinant LIS Protein Expressing Freesia-Derived LIS cDNA and Recombinant Linalool Synthase Expressing Linalool Synthase ((R) -LIS) cDNA Derived from Known Lavender ( Lavandula angustifolia ) The linalool synthesis activity was compared using enzyme proteins.

(1)組換えLISタンパク質の発現誘導
前記実施例2および実施例3と同様にして、フリージア由来のLIS遺伝子としてFA26 cDNAと、前記ラベンダー由来の(R)−LIS cDNAを、それぞれ大腸菌に導入した。これらの形質転換体を用いて、以下の方法により、組換えLISタンパク質の発現を誘導した。タンパク質の発現誘導は、Overnight Express Autoinduction System 1(Novagen社)を用いて行った。
(1) Expression induction of recombinant LIS protein In the same manner as in Example 2 and Example 3, FA26 cDNA as a freesia-derived LIS gene and (R) -LIS cDNA derived from lavender were introduced into Escherichia coli, respectively. . Using these transformants, expression of recombinant LIS protein was induced by the following method. Induction of protein expression was carried out using an Overnight Express Automation System 1 (Novagen).

前記の形質転換株を、アンピシリン50μg/mlおよび0.05%グルコースを含むLB培地10mlにより、37℃で4時間振とう培養した。そして、OnEx Solution 1 2ml、OnEx Solution 2 5ml、OnEx Solution 3 100μlおよびアンピシリン50μg/mlを含むLB培地 100mlに前記培養液のうち2mlを加え、16℃で24時間振とう培養した。これを各5本準備し、各合計500mlを培養した。得られた培養液を遠心(5000×g、5分間、4℃)し、大腸菌を集菌した。前記菌体を、菌体1gあたり10mlの緩衝液[50mmol/L MOPSO緩衝液(pH7.0)、5mmol/L DTT、5mmol/L アスコルビン酸ナトリウム、0.1mmol/L APMSF、10%グリセロール]に懸濁した。前記懸濁液を超音波処理して、前記大腸菌を破砕した後、遠心分離(15,000rpm、15分、4℃)し、さらに、0.45μm MILLEX−HPフィルター(MILLIPORE)でろ過後、得られた上清を、粗酵素液とした。   The transformed strain was cultured with shaking at 37 ° C. for 4 hours in 10 ml of LB medium containing 50 μg / ml of ampicillin and 0.05% glucose. Then, 2 ml of the culture solution was added to 100 ml of LB medium containing OnEx Solution 1 2 ml, OnEx Solution 2 5 ml, OnEx Solution 3 100 μl and ampicillin 50 μg / ml, and cultured with shaking at 16 ° C. for 24 hours. Five of each were prepared, and a total of 500 ml was cultured. The obtained culture solution was centrifuged (5000 × g, 5 minutes, 4 ° C.) to collect E. coli. The microbial cells were added to 10 ml of buffer solution [50 mmol / L MOPSO buffer (pH 7.0), 5 mmol / L DTT, 5 mmol / L sodium ascorbate, 0.1 mmol / L APMSF, 10% glycerol] per 1 g of microbial cells. Suspended. The suspension was sonicated to disrupt the E. coli, then centrifuged (15,000 rpm, 15 minutes, 4 ° C.), and further filtered through a 0.45 μm MILLEX-HP filter (MILLIPORE). The obtained supernatant was used as a crude enzyme solution.

次に、前記粗酵素を、Profinia Protein Purification System(BIO RAD社)を用いて、Bio−Scale Mini Profinity IMAC Cartridges 1ml(BIO RAD社)でHis Tag精製後、Bio−Scale Mini Bio−Gel P−6 Desalting Cartridges 10ml(BIO RAD社)にて脱塩した。   Next, the crude enzyme was purified by His Tag purification using Bio-Scale Mini Proficiency IMAC Cartridges 1 ml (BIO RAD) using Profinia Protein Purification System (BIO RAD), and then Bio-Scale Mini P6 Desalting with Desalting Cartridges 10 ml (BIO RAD).

次に、脱塩後の前記精製酵素液を、Econo−Pac 10DG Desalting Columns(BIO RAD社)を用いて、緩衝液[20mmol/L MOPSO緩衝液(pH7.0)、1mmol/L DTT、0.1mmol/L APMSF、10%グリセロール]に置換後、以下の酵素反応に用いた。   Next, the purified enzyme solution after desalting was subjected to buffer solution [20 mmol / L MOPSO buffer solution (pH 7.0), 1 mmol / L DTT, 0. 10 mL using Econo-Pac 10DG Desalting Columns (BIO RAD). After replacement with 1 mmol / L APMSF, 10% glycerol], it was used in the following enzyme reaction.

(2)LISタンパク質の活性測定
前記精製酵素液に、試薬[10μmol/L GPP、1mmol/L MgCl、0.5mmol/L MnCl、0.1mmol/L NaWO、0.05mmol/L NaF]を添加し、全量3mlの反応液に調整した。なお、精製タンパク質の使用量は、0.3mgとした。そして、この反応液を30℃で3時間あるいは10時間反応させた。なお、反応中、容器内の上部にヘッドスペース成分の捕集剤としてMonoTrap DCC18(ジーエルサイエンス社)を1枚吊るしておき、前記ヘッドスペース中に揮発した生成成分を、前記捕集剤で採集した。
(2) Activity measurement of LIS protein Reagent [10 μmol / L GPP, 1 mmol / L MgCl 2 , 0.5 mmol / L MnCl 2 , 0.1 mmol / L Na 2 WO 4 , 0.05 mmol / L was added to the purified enzyme solution. NaF] was added to adjust the total volume of the reaction solution to 3 ml. The amount of purified protein used was 0.3 mg. And this reaction liquid was made to react at 30 degreeC for 3 hours or 10 hours. During the reaction, one MonoTrap DCC18 (GL Science Co., Ltd.) was suspended as a headspace component collector in the upper part of the container, and the product components volatilized in the headspace were collected by the collector. .

次に、前記捕集剤を回収し、前記捕集剤に、ジクロロメタン 2mlを添加した後、超音波処理によって、揮発成分を抽出し、回収した。ジクロロメタン中に抽出された揮発成分を濃縮乾固し、さらに、ジクロロメタン 50μlに再溶解した。この溶解液を、生成成分の抽出液として、GC−MSで分析した。分析条件は、以下の通りとした。下記条件下において、リナロールは、保持時間32.8分に検出され、MSスペクトルで、m/z 154,121,93,71の特徴的なフラグメントイオンが検出されることを、標品により確認した。
キャピラリーカラム:HP INNOWax
(60m×0.25mm×0.25μm、Agilent社)
キャリアガス:He
温度条件:40℃で10分間保持後、5℃/minで240℃まで昇温し、最後に240℃で30分間保持
注入口温度:250℃
トランスファーライン温度:230℃
試料:スプリットレスモードで1μl注入
Next, the collection agent was collected, and after adding 2 ml of dichloromethane to the collection agent, volatile components were extracted and collected by ultrasonic treatment. The volatile components extracted in dichloromethane were concentrated to dryness and redissolved in 50 μl of dichloromethane. This solution was analyzed by GC-MS as an extract of the product component. The analysis conditions were as follows. Under the following conditions, linalool was detected at a retention time of 32.8 minutes, and it was confirmed by a standard that a characteristic fragment ion of m / z 154, 121, 93, 71 was detected in the MS spectrum. .
Capillary column: HP INNOWax
(60 m × 0.25 mm × 0.25 μm, Agilent)
Carrier gas: He
Temperature condition: held at 40 ° C. for 10 minutes, then raised to 240 ° C. at 5 ° C./min and finally held at 240 ° C. for 30 minutes Inlet temperature: 250 ° C.
Transfer line temperature: 230 ° C
Sample: 1 μl injection in splitless mode

これらの結果を、図7に示す。図7は、生成成分のガスクロマトグラムであり、FA26 cDNA由来の組換えタンパク質(FA26)と、ラベンダー(R)−LIS cDNA由来の組換えタンパク質の結果(LaLIS)を合わせて示す。図7に示すように、3時間反応させた場合、FA26 cDNA由来の組換えタンパク質によれば、既知のラベンダー(R)−LIS cDNA由来の組換えタンパク質よりも、リナロール生成量が約7.2倍多く、有意に強い活性を示した。さらに、図8に示すように、10時間反応させた場合、FA26 cDNA由来の組換えタンパク質によるリナロール生成量は、ラベンダー(R)−LIS cDNA由来の組換えタンパク質によるリナロール生成量の約30.8倍であった。一方、10時間反応したラベンダー(R)−LIS cDNA由来の組換えタンパク質によるリナロール生成量は、3時間反応した場合とほとんど変化がなかった。このことから、ラベンダー(R)−LIS cDNA由来の組換えタンパク質に比べ、FA26 cDNA由来の組換えタンパク質は、安定性が高く、高い反応性を有することが明らかとなった。なお、cDNAを挿入していない空ベクターpET15bを導入した大腸菌では、リナロール活性は確認できなかった(図7、8におけるpET15b)。   These results are shown in FIG. FIG. 7 is a gas chromatogram of the product components, and shows the result of the recombinant protein derived from FA26 cDNA (FA26) and the result of the recombinant protein derived from lavender (R) -LIS cDNA (LaLIS). As shown in FIG. 7, when reacted for 3 hours, the recombinant protein derived from FA26 cDNA produced approximately 7.2 linalool than the known recombinant protein derived from lavender (R) -LIS cDNA. It was twice as many and showed significantly stronger activity. Furthermore, as shown in FIG. 8, when reacted for 10 hours, the amount of linalool produced by the recombinant protein derived from FA26 cDNA was about 30.8 of the amount of linalool produced by the recombinant protein derived from lavender (R) -LIS cDNA. It was twice. On the other hand, the amount of linalool produced by the recombinant protein derived from lavender (R) -LIS cDNA reacted for 10 hours was almost the same as when reacted for 3 hours. From this, it became clear that the recombinant protein derived from FA26 cDNA has higher stability and higher reactivity than the recombinant protein derived from lavender (R) -LIS cDNA. It should be noted that linalool activity could not be confirmed in E. coli into which the empty vector pET15b into which no cDNA had been inserted was introduced (pET15b in FIGS. 7 and 8).

[実施例6]
フリージアおよびスイトピー由来のLIS遺伝子のcDNAを、それぞれバイナリーベクターに導入し、トレニアに形質転換した。そして、得られた組換え体におけるリナロール合成活性を確認した。また、対照として、既知のラベンダー(R)−LIS遺伝子のcDNAについても、同様に形質転換およびリナロール合成活性の確認を行った。
[Example 6]
LIS gene cDNAs derived from freesia and sweet pea were introduced into binary vectors, respectively, and transformed into torenia. And the linalool synthetic activity in the obtained recombinant was confirmed. Further, as a control, transformation and linalool synthesis activity were confirmed in the same manner for cDNAs of known lavender (R) -LIS genes.

1.各種バイナリーベクターの構築
(1)pSPB5083(El235Sp::FA25::Nost)の構築
植物においてFA25遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5083は、以下の方法で構築した。
1. Construction of various binary vectors (1) Construction of pSPB5083 (El 2 35Sp :: FA25 :: Nost) A binary vector pSPB5083 for expressing the FA25 gene in plants was constructed by the following method.

配列番号1に示すFA25 cDNA(s+)コーディング配列に対して、開始コドンの5’側にKpnI認識配列を、終止コドンの3’側にSalI認識配列を、それぞれ導入するため、PCR反応を行った。前記PCR反応は、下記に示す2種のプライマーtrFA25FWおよびtrFA/nos_RVを含む下記組成のPCR反応液を使用し、98℃で10秒、65℃で15秒、72℃で1分30秒の反応を1サイクルとし、合計25サイクル行った。
(FA25用プライマー)
trFA25_FW(配列番号34)
5’-ATTCGGAGAGGTACCATGGCTCTCTTGCCGTGT-3’
trFA25/nos_RV(配列番号35)
5’-GAAATTCGGGTCGACTTAGAGGGGAATGGGTTCAAA-3’
(PCR反応液)
pSPB5025 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix(Takara社)
0.2mmol/L dNTPs(Takara社)
プライマー 各0.2μmol/L
総体積 20μl
In order to introduce a Kpn I recognition sequence 5 ′ to the start codon and a Sal I recognition sequence 3 ′ to the stop codon, respectively, with respect to the FA25 cDNA (s +) coding sequence shown in SEQ ID NO: 1, went. The PCR reaction uses a PCR reaction solution having the following composition containing the following two types of primers trFA25FW and trFA / nos_RV. A total of 25 cycles were performed.
(Primer for FA25)
trFA25_FW (SEQ ID NO: 34)
5'-ATTCGGAGAGGTACCATGGCTCTCTTGCCGTGT-3 '
trFA25 / nos_RV (SEQ ID NO: 35)
5'-GAAATTCGGGTCGACTTAGAGGGGAATGGGTTCAAA-3 '
(PCR reaction solution)
pSPB5025 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix (Takara)
0.2mmol / L dNTPs (Takara)
Each primer 0.2μmol / L
Total volume 20μl

得られたPCR産物5μlに、Cloning Enhancer 2μlを加え、37℃で15分反応後、さらに80℃で15分反応させた。この反応液に、1x In−Fusion Reaction buffer(Clontech社)、In−Fusion Enzyme(Clontech)1μl、LaLIS遺伝子を除いたpSPB3593 100ng、Cloning Enhancer Treated PCR Insert 2μlを添加して、総体積10μlに調整した。前記pSB3593は、pUCPP(WO2005/017147)上に、El35Sプロモーター、ラベンダー由来リナロール合成酵素(LaLIS)遺伝子およびNosターミネーターを有するベクターであり、KpnIとSalIで消化することにより、LaLIS遺伝子を除いた。そして、37℃で15分反応させた後、50℃で15分反応させた。この混合液の全量2.5μlを、Competent high DH5α (TOYOBO社)に形質転換した。 To 5 μl of the obtained PCR product, 2 μl of Cloning Enhancer was added, reacted at 37 ° C. for 15 minutes, and further reacted at 80 ° C. for 15 minutes. To this reaction solution, 1 μl of 1 × In-Fusion Reaction buffer (Clontech), 1 μl of In-Fusion Enzyme (Clontech), 100 ng of pSPB3593 excluding the LaLIS gene, and 10 μl of a total volume of Cloning Enhanced Treated PCR Insert were added to 10 μl. . The pSB3593 is on pUCPP (WO2005 / 017147), a vector with El 2 35S promoter, lavender from linalool synthase (LaLIS) gene and Nos terminator by digestion with Kpn I and Sal I, the LaLIS gene Excluded. And after making it react at 37 degreeC for 15 minutes, it was made to react at 50 degreeC for 15 minutes. A total amount of 2.5 μl of this mixed solution was transformed into Competent high DH5α (TOYOBO).

そして、得られた4種の形質転換株よりプラスミドDNAを抽出し、合成オリゴヌクレオチドプライマーによるプライマーウォーキング法により全塩基配列を決定した。その結果、開始コドンの5’側にKpnI認識配列、終始コドンの3’側にSalI認識配列がそれぞれ導入された、配列番号1に示すFA25 cDNA(s+)のコーディング配列を有するクローンが得られた。このクローンを、pSPB5079とした。 And plasmid DNA was extracted from the obtained 4 types of transformants, and the whole base sequence was determined by the primer walking method by a synthetic oligonucleotide primer. As a result, a clone having the coding sequence of FA25 cDNA (s +) shown in SEQ ID NO: 1 in which a Kpn I recognition sequence was introduced 5 'to the start codon and a Sal I recognition sequence was introduced 3' to the termination codon was obtained. It was. This clone was designated as pSPB5079.

次に、pBINPLUSをPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これにpSPB5079をPacIとDraIで消化して得られる約2.9kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドは、pBINPLUS上にカリフラワーモザイクウイルス由来El35Sプロモーター、フリージア由来FA25遺伝子、アグロバクテリウム由来Nosターミネーターを有する発現ベクターであり、pSPB5083とした。 Next, pBINPLUS was digested with Pac I, dephosphorylated, and a DNA fragment of about 2.9 kb obtained by digesting pSPB5079 with Pac I and Dra I was ligated thereto. The obtained plasmid was an expression vector having a cauliflower mosaic virus-derived El 2 35S promoter, a freesia-derived FA25 gene, and an Agrobacterium-derived Nos terminator on pBINPLUS, and was designated as pSPB5083.

(2)pSPB5082(El235Sp::FA25::HSPt)の構築
植物において、FA25遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5082は、以下の方法で構築した。
(2) Construction of pSPB5082 (El 2 35Sp :: FA25 :: HSPt) A binary vector pSPB5082 for expressing the FA25 gene in a plant was constructed by the following method.

配列番号1に示すFA25 cDNA(s+)のコーディング配列に対して、開始コドンの5’側にKpnI認識配列を導入するため、PCR反応を行った。このPCR反応は、下記に示す2種のプライマーtrFA25_FWおよびtrFA25/HSP_RVを含む下記組成のPCR反応液を使用した。そして、さらに、植物体における目的遺伝子産物の高発現のため、シロイヌナズナ由来HSPターミネーター配列に対して、終止コドンの3’側にEcoRI認識配列を導入すべく、PCR反応を行った。このPCR反応は、下記に示す2種類のプライマーHSP/FA25_FWおよびTrHSPt_RV2を含む下記組成のPCR反応液を使用した。これらのPCRは、それぞれ、98℃で10秒、65℃で15秒、72℃で1分30秒の反応を1サイクルとし、合計25サイクル行った。
(FA25用プライマー)
trFA25 FW(配列番号34)
5’-ATTCGGAGAGGTACCATGGCTCTCTTGCCGTGT-3’
trFA25/HSP_RV(配列番号36)
5’-ATCTTCATCTTCATATTAGAGGGGAATGGGTTCAAAAAG-3’
(HSPターミネーター用プライマー)
HSP/FA25_FW(配列番号37)
5’-CCCATTCCCCTCTAATATGAAGATGAAGAT-3’
TrHSPt_RV2(配列番号38)
5’-GTTAATTAAGAATTCCTTATCTTTAATCATATTCCATAGT-3’
(PCR反応液)
pSPB5025あるいはpRI201-AN-GUS 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix(Takara社)
0.2mmol/L dNTPs(Takara社)
プライマー 各0.2μmol/L
総体積 20μl
A PCR reaction was performed to introduce a Kpn I recognition sequence 5 ′ of the start codon with respect to the coding sequence of FA25 cDNA (s +) shown in SEQ ID NO: 1. In this PCR reaction, a PCR reaction solution having the following composition containing two kinds of primers trFA25_FW and trFA25 / HSP_RV shown below was used. Further, for high expression of the target gene product in the plant body, a PCR reaction was performed in order to introduce an Eco RI recognition sequence 3 ′ of the stop codon with respect to the Arabidopsis thaliana-derived HSP terminator sequence. In this PCR reaction, a PCR reaction solution having the following composition containing the following two types of primers HSP / FA25_FW and TrHSPt_RV2 was used. In each of these PCRs, a reaction of 98 ° C. for 10 seconds, 65 ° C. for 15 seconds, and 72 ° C. for 1 minute 30 seconds was performed for a total of 25 cycles.
(Primer for FA25)
trFA25 FW (SEQ ID NO: 34)
5'-ATTCGGAGAGGTACCATGGCTCTCTTGCCGTGT-3 '
trFA25 / HSP_RV (SEQ ID NO: 36)
5'-ATCTTCATCTTCATATTAGAGGGGAATGGGTTCAAAAAG-3 '
(Primer for HSP terminator)
HSP / FA25_FW (SEQ ID NO: 37)
5'-CCCATTCCCCTCTAATATGAAGATGAAGAT-3 '
TrHSPt_RV2 (SEQ ID NO: 38)
5'-GTTAATTAAGAATTCCTTATCTTTAATCATATTCCATAGT-3 '
(PCR reaction solution)
pSPB5025 or pRI201-AN-GUS 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix (Takara)
0.2mmol / L dNTPs (Takara)
Each primer 0.2μmol / L
Total volume 20μl

得られた各PCR産物5μlについて、それぞれCloning Enhancer 2μlを加え、37℃で15分反応後、さらに80℃で15分反応させた。この反応液に、1x In−Fusion Reaction buffer(Clontech社)、In−Fusion Enzyme(Clontech社) 1μl、LaLIS遺伝子を除いたpSPB3593 100ng、Cloning Enhancer−Treated PCR Insert 2μlを添加して、総体積10μlに調整した。前記pSB3593は、前記(1)と同じであり、KpnIとSalIで消化することにより、LaLIS遺伝子を除いた。そして、37℃で15分反応させた後、50℃で15分反応させた。この混合液の全量2.5μlを、Competent high DH5 DH5α(TOYOBO社)に形質転換した。 About 5 μl of each of the obtained PCR products, 2 μl of Cloning Enhancer was added, reacted at 37 ° C. for 15 minutes, and further reacted at 80 ° C. for 15 minutes. 1 μl of 1 × In-Fusion Reaction buffer (Clontech), 1 μl of In-Fusion Enzyme (Clontech), 100 ng of pSPB3593 excluding LaLIS gene, and 2 μl of Cloning Enhancing-Treated PCR Insert were added to the reaction solution. It was adjusted. The pSB3593 is the same as above (1), by digesting with Kpn I and Sal I, except LaLIS gene. And after making it react at 37 degreeC for 15 minutes, it was made to react at 50 degreeC for 15 minutes. A total amount of 2.5 μl of this mixed solution was transformed into Competent high DH5 DH5α (TOYOBO).

そして、得られた4種の形質転換株よりプラスミドDNAを抽出し、合成オリゴヌクレオチドプライマーによるプライマーウォーキング法により全塩基配列を決定した。その結果、FA25 cDNA(s+)配列の開始コドンの5’側にKpnI認識配列、HSPターミネーター配列の終始コドンの3’側にEcoRI認識配列がそれぞれ導入された、配列番号1に示すFA25 cDNA(s+)のコーディング配列およびHSPターミネーター配列を有するクローンが得られた。このクローンを、pSPB5078とした。 And plasmid DNA was extracted from the obtained 4 types of transformants, and the whole base sequence was determined by the primer walking method by a synthetic oligonucleotide primer. As a result, the FA25 cDNA shown in SEQ ID NO: 1, wherein a Kpn I recognition sequence was introduced 5 'to the start codon of the FA25 cDNA (s +) sequence and an Eco RI recognition sequence was introduced 3' to the start codon of the HSP terminator sequence. A clone with the coding sequence of (s +) and the HSP terminator sequence was obtained. This clone was designated as pSPB5078.

次に、pBINPLUSをPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これにpSPB5078をPacIとDraIで消化して得られる約2.9kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドは、、pBINPLUS上にカリフラワーモザイクウイルス由来El35Sプロモーター、フリージア由来FA25遺伝子、シロイヌナズナ由来HSPターミネーターを有する発現ベクターであり、pSPB5082とした。 Next, pBINPLUS was digested with Pac I, dephosphorylated, and a DNA fragment of about 2.9 kb obtained by digesting pSPB5078 with Pac I and Dra I was ligated thereto. The obtained plasmid was an expression vector having a cauliflower mosaic virus-derived El 2 35S promoter, a freesia-derived FA25 gene, and an Arabidopsis-derived HSP terminator on pBINPLUS, and was designated as pSPB5082.

(3)pSPB5091(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp::FA25::Nost)の構築
植物において、FA25遺伝子およびAmGPPS.SSU、AmGPPS.LSU遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5091は、以下の方法で構築した。
(3) Construction of pSPB5091 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: FA25 :: Nost) In plants, the FA25 gene and AmGPPS.SSU, AmGPPS.LSU A binary vector pSPB5091 for expressing a gene was constructed by the following method.

まず、キンギョソウ由来ゲラニルピロリン酸合成酵素について、スモールサブユニット(AmGPPS.SSU)遺伝子およびラージサブユニット(AmGPPS.LSU)遺伝子の取得を行った。   First, a small subunit (AmGPPS.SSU) gene and a large subunit (AmGPPS.LSU) gene were obtained for Snapdragon-derived geranyl pyrophosphate synthase.

キンギョソウ(品種メリーランドトゥルーピンク、株式会社ムラカミシード)の花から、RNeasy Plant Mini Kit(QIAGEN)を用いて、トータルRNAを抽出した。前記トータルRNAのうち1μgから、SuperScript First−Strand Synthesis System for RT−PCR(Invitrogen)を用いて、製造業者が推奨する方法により、cDNAを合成した。次に、合成したcDNA 1μlを鋳型とし、プライマーおよびPrimeSTAR HS DNAポリメラーゼ(Takara)1.25Uを用いて、製造業者の推奨する方法により計25μlの反応液でPCRを行った。スモールサブユニット遺伝子の増幅には、その既知配列(AmGPPS.SSU;GenBank Accesion No.AY34686.1)に基づいて作製した2種類のスモールサブユニット増幅用プライマー AmGPPS・SSU−F2とAmGPPS・SSU−R2を、各0.2μmol/Lの濃度で使用した。また、ラージサブユニット遺伝子の増幅には、その既知配列(AmGPPS.LSU;GenBank Accesion No.AY534687.1)に基づいて作製した2種類のラージサブユニット増幅用プライマー AmGPPS・LSU−FとAmGPPS・LSU−Rを、各0.2μmol/Lの濃度で使用した。PCRは、98℃10秒、55℃15秒、72℃2分を1サイクルとして合計30サイクル繰り返した後、72℃で4分間保持した。   Total RNA was extracted from flowers of Snapdragon (variety Maryland True Pink, Murakami Seed Co., Ltd.) using RNeasy Plant Mini Kit (QIAGEN). CDNA was synthesized from 1 μg of the total RNA using SuperScript First-Strand Synthesis System for RT-PCR (Invitrogen) by the method recommended by the manufacturer. Next, 1 μl of the synthesized cDNA was used as a template, and PCR was performed using a primer and PrimeSTAR HS DNA polymerase (Takara) 1.25 U in a total of 25 μl of reaction solution according to the method recommended by the manufacturer. For amplification of the small subunit gene, two types of small subunit amplification primers AmGPPS • SSU-F2 and AmGPPS • SSU-R2 prepared based on the known sequence (AmGPPS.SSU; GenBank Accession No. AY34686.1) Were used at a concentration of 0.2 μmol / L. For amplification of the large subunit gene, two types of large subunit amplification primers AmGPPS / LSU-F and AmGPPS / LSU prepared based on the known sequence (AmGPPS.LSU; GenBank Accession No. AY5344867.1) are used. -R was used at a concentration of 0.2 μmol / L each. PCR was repeated for 30 cycles in total of 98 ° C for 10 seconds, 55 ° C for 15 seconds, and 72 ° C for 2 minutes, and then held at 72 ° C for 4 minutes.

得られたPCR産物を、アガロースゲル電気泳動で分離した。そして、約0.95kbおよび1.3kbのバンドをそれぞれ回収し、Zero Blunt TOPO PCRクローニングキット(Invitrogen)を用いて、製造者が推奨する方法で、pCR4 Blunt TOPOベクター(Invitrogen)にサブクローニングした。得られたプラスミドの塩基配列を決定したところ、AmGPPS.SSUのアミノ酸配列(配列番号54)をコードする塩基配列(配列番号53)およびAmGPPS.LSUのアミノ酸配列(配列番号56)をコードする塩基配列(配列番号55)を含むプラスミドが得られた。前者のプラスミドをpSPB3506、後者のプラスミドをpSPB1400とした。AmGPPS.SSUは、例えば、GenBank AY534686.1に登録されており、AmGPPS.LSUは、例えば、GenBank AY534687.1に登録されている。
AmGPPS・SSU−F2(配列番号39)
5’-AAATGGCCCACGGCCTCAC-3’
AmGPPS・SSU−R2(配列番号40)
5’-CATCAGGGTTGTAGGTCTAATTACCCCT-3’
AmGPPS・LSU−F(配列番号41)
5’-TCAACAACAATGAGCCTGGTAAATC-3’
AmGPPS・LSU−R(配列番号42)
5’-TCACAAATGAAGTTGTGTTATACATGACAT-3’
The obtained PCR products were separated by agarose gel electrophoresis. Then, bands of about 0.95 kb and 1.3 kb were respectively recovered and subcloned into the pCR4 Blunt TOPO vector (Invitrogen) using the Zero Blunt TOPO PCR cloning kit (Invitrogen) by the method recommended by the manufacturer. When the nucleotide sequence of the obtained plasmid was determined, the nucleotide sequence (SEQ ID NO: 53) encoding the amino acid sequence of AmGPPS.SSU (SEQ ID NO: 54) and the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence of AmGPPS.LSU (SEQ ID NO: 56) were determined. A plasmid containing (SEQ ID NO: 55) was obtained. The former plasmid was designated as pSPB3506, and the latter plasmid was designated as pSPB1400. AmGPPS.SSU is registered in, for example, GenBank AY534686.1, and AmGPPS.LSU is registered in, for example, GenBank AY5344867.1.
AmGPPS • SSU-F2 (SEQ ID NO: 39)
5'-AAATGGCCCACGGCCTCAC-3 '
AmGPPS • SSU-R2 (SEQ ID NO: 40)
5'-CATCAGGGTTGTAGGTCTAATTACCCCT-3 '
AmGPPS · LSU-F (SEQ ID NO: 41)
5'-TCAACAACAATGAGCCTGGTAAATC-3 '
AmGPPS · LSU-R (SEQ ID NO: 42)
5'-TCACAAATGAAGTTGTGTTATACATGACAT-3 '

AmGPPS.SSU 遺伝子
894bp(配列番号51)
ATGGCCCACGGCCTCACCCATTTCAACACCAAATCGGGTTTATTCCCATCTATCACCAAATCAAAAACAACCCGTCCATCAACCCGACCCGTGATTCTCGCCATGACCCGGACCCAAACTTACCGGGCCACCATTGAATCCGACATTGAATCTTATCTCAAGAAGGCCATCCCAATCCGGGCACCTGAATCCGTATTCGAGCCCATGCACCACCTCACGTTTGCCGCCCCAAGAACCAGCGCATCGGCTTTATGCGTGGCAGCGTGCGAGCTCGTTGGCGGCGACCGAAGCGATGCCATGGCGGCGGCGGCGGCGGTGCATCTCATGCACGTGGCGGCGTACACACACGAGAACCTTCCTCTTACCGACGGGCCCATGTCCAAATCGGAAATCCAACACAAGTTCGATCCGAATATCGAACTTTTGACAGGAGACGGAATCATACCATTCGGGCTGGAGTTGATGGCGAGATCAATGGATCCGACCCGGAACAACCCGGATAGGATCCTAAGAGCGATAATCGAACTCACCCGGGTCATGGGCTCAGAGGGAATTGTAGAAGGGCAATACCATGAACTTGGTCTAAATCAATTAAACGATTTAGAACTCATCGAGTATGTTTGCAAGAAAAAAGAAGGGACACTACATGCATGTGGGGCCGCTTGTGGAGCAATTTTAGGTGGATGTGATGAAGATAAAATAGAAAAGTTGAGAAGATTCGGACTTTATGTGGGTACGGTTCAAGGGTTGTTGGGTAAAAATAGATCCGGATTTGAAGGAAGAATTAAGGAATTGAAGGAATTGGCTGTTAAGGAACTGGAGAGCTTTGGTGGTGAGAAAATTGAGCTGATTAGGGGCGTTTTTGAGCTAGAGCATAGTCTTGCTGGTGTTTAA
AmGPPS.SSU タンパク質
297aa(配列番号52)
MAHGLTHFNTKSGLFPSITKSKTTRPSTRPVILAMTRTQTYRATIESDIESYLKKAIPIRAPESVFEPMHHLTFAAPRTSASALCVAACELVGGDRSDAMAAAAAVHLMHVAAYTHENLPLTDGPMSKSEIQHKFDPNIELLTGDGIIPFGLELMARSMDPTRNNPDRILRAIIELTRVMGSEGIVEGQYHELGLNQLNDLELIEYVCKKKEGTLHACGAACGAILGGCDEDKIEKLRRFGLYVGTVQGLLGKNRSGFEGRIKELKELAVKELESFGGEKIELIRGVFELEHSLAGV
AmGPPS.SSU gene 894 bp (SEQ ID NO: 51)

AmGPPS.SSU protein 297aa (SEQ ID NO: 52)
MAHGLTHFNTKSGLFPSITKSKTTRPSTRPVILAMTRTQTYRATIESDIESYLKKAIPIRAPESVFEPMHHLTFAAPRTSASALCVAACELVGGDRSDAMAAAAAVHLMHVAAYTHENLPLTDGPMSKSEIQHKFDPNIELLTGDGIIPFGLELMARSMDPTRNNPDRILRAIIELTRVMGSEGIVEGQYHELGLNQLNDLELIEYVCKKKEGTLHACGAACGAILGGCDEDKIEKLRRFGLYVGTVQGLLGKNRSGFEGRIKELKELAVKELESFGGEKIELIRGVFELEHSLAGV

AmGPPS.LSU 遺伝子
1119bp(配列番号53)
ATGAGCCTGGTAAATCCCATTACAACCTGGTCAACAACAACAACCTCAAAATCCCCAAAAAATGTCCAAACCACCACCAGATCCAGATCCATCATTCTCCCTCACAAAATCTCCCTTTTCCCATCAAACCCCAAATCAAAATCAAAAACCCACCTCAGATTCTCAATATCATCAATCCTGACGAAGAACCCACAAGAATCAAGCCAAAAAACCTCCAAAGATCCAACCTTTACCCTCGATTTCAAAACCTACATGCTAGAAAAAGCCAGCTCTGTTAACAAAGCCTTAGAACAAGCTGTTTTACTCAAAGAGCCCTTAAAAATCCACGAATCGATGAGGTACTCGCTTCTAGCCGGGGGCAAAAGGGTCAGACCAATGCTCTGCATCGCCGCTTGTGAGCTAGTTGGTGGGCTGGAATCCACTGCGATGCCCTCAGCTTGTGCTGTTGAAATGATCCATACCATGTCTTTGATCCACGATGATTTGCCCTGTATGGATAACGACGATTTACGACGTGGAAAGCCCACAAACCACAAGATTTATGGCGAAGACGTGGCGGTTTTAGCCGGGGATGCCCTGTTAGCGTTCTCGTTCGAGCACGTGGCAAAATCGACGAAAGGGGTGTCGTCGGATAGGATTGTTAGGGTGATTGGTGAATTGGCTAAGTGTATTGGCTCTGAGGGTTTAGTTGCAGGCCAAGTGGTTGATATAAGTTCTGAAGGAATGACTGAAGTTGGATTGGAGCATTTGGAGTTTATCCACGTGCACAAGACCGCGGCGTTGTTGGAGGCTTCGGTGGTTTTGGGCGCGATTGTGGGTGGTGCGGATGATGAGGATGTTGAGAAGTTGAGGAAATTCGCGAGGTGTATCGGGCTTTTGTTTCAAGTGGTTGATGATATTTTGGATGTTACTAAGTCTTCGCAAGAATTGGGGAAGACGGCGGGTAAAGACTTGGTTGCGGATAAGACTACGTATCCGAAGCTGCTTGGGATTGAGAAGTCGAGGGAGTTTGCGGAGAAGTTGAATAGGGAGGCGCAGGAGCAGCTCGAGGGGTTCGATTCGGTTAAGGCTGCGCCGTTGATCGCGTTGGCTAACTACATCGCTTATAGAGATAATTGA
AmGPPS.LSU タンパク質
372aa(配列番号54)
MSLVNPITTWSTTTTSKSPKNVQTTTRSRSIILPHKISLFPSNPKSKSKTHLRFSISSILTKNPQESSQKTSKDPTFTLDFKTYMLEKASSVNKALEQAVLLKEPLKIHESMRYSLLAGGKRVRPMLCIAACELVGGLESTAMPSACAVEMIHTMSLIHDDLPCMDNDDLRRGKPTNHKIYGEDVAVLAGDALLAFSFEHVAKSTKGVSSDRIVRVIGELAKCIGSEGLVAGQVVDISSEGMTEVGLEHLEFIHVHKTAALLEASVVLGAIVGGADDEDVEKLRKFARCIGLLFQVVDDILDVTKSSQELGKTAGKDLVADKTTYPKLLGIEKSREFAEKLNREAQEQLEGFDSVKAAPLIALANYIAYRDN
AmGPPS.LSU gene 1119 bp (SEQ ID NO: 53)

AmGPPS.LSU protein 372aa (SEQ ID NO: 54)
MSLVNPITTWSTTTTSKSPKNVQTTTRSRSIILPHKISLFPSNPKSKSKTHLRFSISSILTKNPQESSQKTSKDPTFTLDFKTYMLEKASSVNKALEQAVLLKEPLKIHESMRYSLLAGGKRVRPMLCIAACELVGGLESTAMPSACAVEMIHTMSLIHDDLPCMDNDDLRRGKPTNHKIYGEDVAVLAGDALLAFSFEHVAKSTKGVSSDRIVRVIGELAKCIGSEGLVAGQVVDISSEGMTEVGLEHLEFIHVHKTAALLEASVVLGAIVGGADDEDVEKLRKFARCIGLLFQVVDDILDVTKSSQELGKTAGKDLVADKTTYPKLLGIEKSREFAEKLNREAQEQLEGFDSVKAAPLIALANYIAYRDN

次に、pUCAA(WO2004/018682参照)上に、Mac1プロモーター、カーネーション由来S12A2遺伝子およびmasターミネーターを有する、pSPB1477を準備した。前記pSPB1477を、XbaIとKpnIで消化して、カーネーション由来S12A2遺伝子を除き、これに、前記(3)のpSPB3506をXbaIとKpnIで消化して得られる約0.95kbのDNA断片(AmGPPS.SSU遺伝子)を連結した。得られたプラスミドは、そのpUCAA上に、Mac1プロモーター、AmGPPS.SSU遺伝子、およびmasターミネーターを有するプラスミドであり、pSPB3513とした。 Next, pSPB1477 having a Mac1 promoter, a carnation-derived S12A2 gene, and a mas terminator was prepared on pUCAA (see WO2004 / 018682). The pSPB1477 is digested with Xba I and Kpn I to remove the carnation-derived S12A2 gene, and the pSPB3506 of (3) is digested with Xba I and Kpn I (about 0.95 kb DNA fragment) AmGPPS.SSU gene) was ligated. The obtained plasmid was a plasmid having the Mac1 promoter, AmGPPS.SSU gene, and mas terminator on its pUCAA, and was designated as pSPB3513.

さらに、前記pSPB1400をXbaIとKpnIで消化して得られる約1.3kbのDNA断片(AmGPPS.LSU遺伝子)を、XbaIとKpnIで消化したpSPB2311(WO2007/049816参照)に連結した。得られたプラスミドは、そのpBINPLUS上に、Mac1プロモーター、AmGPPS.LSU遺伝子およびmasターミネーターを有するプラスミドであり、pSPB3514とした。次に、前記pSPB3513をAscIで消化し、得られる約3kbのDNA断片を、前記pSPB3514のAscI部位に連結した。このプラスミドを、pSPB3533とした。 Furthermore, an about 1.3 kb DNA fragment (AmGPPS.LSU gene) obtained by digesting the pSPB1400 with Xba I and Kpn I was ligated to pSPB2311 (see WO2007 / 049816) digested with Xba I and Kpn I. The obtained plasmid was a plasmid having a Mac1 promoter, AmGPPS.LSU gene and mas terminator on its pBINPLUS, and was designated as pSPB3514. Next, the pSPB3513 was digested with Asc I, and the resulting DNA fragment of about 3 kb was ligated to the Asc I site of the pSPB3514 . This plasmid was designated as pSPB3533.

前記pSPB3533をPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これに、pSPB3560をPacIで消化して得られる約2.9kbのDNA断片を連結した。前記pSPB3560は、pUCPP(WO2005/017147)上に、El35Sプロモーター、クラーキア由来LIS遺伝子およびNosターミネーターを有するプラスミドである。前記DNA断片の連結により得られたプラスミドは、そのpBINPLUS上に、AmGPPS.SSU遺伝子、AmGPPS.LSU遺伝子およびクラーキア由来LIS遺伝子を有するプラスミドであり、pSPB3562とした。 After digestion the pSPB3533 with Pac I, and dephosphorylated, to which was ligated the DNA fragment of about 2.9kb obtained by digesting the pSPB3560 with Pac I. The pSPB3560 is a plasmid having an El 2 35S promoter, a Clakia-derived LIS gene, and a Nos terminator on pUCPP (WO2005 / 015147). The plasmid obtained by the ligation of the DNA fragments was a plasmid having AmGPPS.SSU gene, AmGPPS.LSU gene, and Clakia-derived LIS gene on its pBINPLUS, and was designated as pSPB3562.

次に、pBINPLUSのマルチクローニングサイトにSgfIとFseIを付加したpSPB1840を、AscIとPacIで消化した。そして、pSPB3562をAscIで消化後、PacIで部分消化して得られた約9.5kbのDNA断片を、前記pBINPLUSの消化物に連結した。このプラスミドをpSPB5007とした。 Next, the pSPB1840 added with Sgf I and Fse I in the multiple cloning site of pBINPLUS, was digested with Asc I and Pac I. Then, after digesting pSPB3562 with Asc I, a DNA fragment of about 9.5 kb obtained by partial digestion with Pac I was ligated to the digest of pBINPLUS. This plasmid was designated as pSPB5007.

最後に、前記pSPB5007をPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これに前記(1)のpSPB5079をPacIとDraIで消化して得られる約2.9kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドは、pBINPLUS上に、AmGPPS.SSU遺伝子、AmGPPS.LSU遺伝子およびフリージア由来FA25遺伝子を有する発現ベクターであり、pSPB5091とした。 Finally, the pSPB5007 was digested with Pac I, dephosphorylated, and a DNA fragment of about 2.9 kb obtained by digesting pSPB5079 of (1) with Pac I and Dra I was ligated thereto. The obtained plasmid was an expression vector having AmGPPS.SSU gene, AmGPPS.LSU gene and freesia-derived FA25 gene on pBINPLUS, and was designated as pSPB5091.

(4)pSPB5090(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp::FA25::HSPt)の構築
植物において、FA25遺伝子およびAmGPPS.SSU、AmGPPS.LSU遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5090は、以下の方法で構築した。
(4) Construction of pSPB5090 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: FA25 :: HSPt) In plants, the FA25 gene and AmGPPS.SSU, AmGPPS.LSU A binary vector pSPB5090 for expressing a gene was constructed by the following method.

前記(3)のpSPB5007をPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これに前記(2)のpSPB5078をPacIとDraIで消化して得られる約2.9kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドは、pBINPLUS上に、フリージア由来FA25遺伝子、キンギョソウ由来AmGPPS.SSU遺伝子およびAmGPPS.LSU遺伝子を有する発現ベクターであり、pSPB5090とした。 The pSPB5007 of (3) was digested with Pac I, dephosphorylated, and a DNA fragment of about 2.9 kb obtained by digesting pSPB5078 of (2) with Pac I and Dra I was ligated thereto. The obtained plasmid was an expression vector having a freesia-derived FA25 gene, a snapdragon-derived AmGPPS.SSU gene and an AmGPPS.LSU gene on pBINPLUS, and was designated as pSPB5090.

(5)pSPB5074(El235Sp::FA26::Nost)の構築
植物において、FA26遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5074は、以下の方法で構築した。
(5) Construction of pSPB5074 (El 2 35Sp :: FA26 :: Nost) A binary vector pSPB5074 for expressing the FA26 gene in plants was constructed by the following method.

配列番号5に示すFA26 cDNA(s+)のコーディング配列に対して、開始コドンの5’側にKpnI認識配列を、終止コドンの3’側にSalI認識配列を導入するため、PCR反応を行った。前記PCR反応は、下記に示す2種のプライマーtrFA26_FW2およびtrFA26_RV−nos2を含む下記組成のPCR反応液を使用し、98℃で10秒、65℃で15秒、72℃で1分30秒の反応を1サイクルとし、合計25サイクル行った。
(FA26用プライマー)
trFA26_FW2(配列番号43)
5’-CATTCGGAGAGGTACCATGGCTTTCTTGCCGTGTC-3’
trFA26_RV−nos2(配列番号44)
5’-GAAATTCGGGTCGACTTAGAGGGGAATGGGTTCAATAA-3’
(PCR反応液)
pSPB5026 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix(Takara社)
0.2mmol/L dNTPs(Takara社)
プライマー 各0.2μmol/L
総体積 20μl
In order to introduce a Kpn I recognition sequence 5 ′ to the start codon and a Sal I recognition sequence 3 ′ to the stop codon with respect to the coding sequence of FA26 cDNA (s +) shown in SEQ ID NO: 5, PCR reaction was performed. It was. The PCR reaction uses a PCR reaction solution having the following composition containing the following two types of primers trFA26_FW2 and trFA26_RV-nos2, and is a reaction at 98 ° C. for 10 seconds, 65 ° C. for 15 seconds, and 72 ° C. for 1 minute and 30 seconds. A total of 25 cycles were performed.
(Primer for FA26)
trFA26_FW2 (SEQ ID NO: 43)
5'-CATTCGGAGAGGTACCATGGCTTTCTTGCCGTGTC-3 '
trFA26_RV-nos2 (SEQ ID NO: 44)
5'-GAAATTCGGGTCGACTTAGAGGGGAATGGGTTCAATAA-3 '
(PCR reaction solution)
pSPB5026 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix (Takara)
0.2mmol / L dNTPs (Takara)
Each primer 0.2μmol / L
Total volume 20μl

得られたPCR産物5μlに、Cloning Enhancer 2μlを加え、37℃で15分反応後、さらに80℃で15分反応させた。この反応液に、1x In−Fusion Reaction buffer(Clontech社)、In−Fusion Enzyme(Clontech社)1μl、LaLIS遺伝子を除いたpSPB3593 100ng、Cloning Enhancer−Treated PCR Insert 2μlを添加して、総体積10μlに調整した。前記pSPB3593は、前記(1)と同じであり、KpnIとSalIで消化することにより、LaLIS遺伝子を除いた。そして、37℃で15分反応させた後、50℃で15分反応させた。この混合液の全量2.5μlを、Competent high DH5α(TOYOBO社)に形質転換した。 To 5 μl of the obtained PCR product, 2 μl of Cloning Enhancer was added, reacted at 37 ° C. for 15 minutes, and further reacted at 80 ° C. for 15 minutes. To this reaction solution, 1 μl of 1 × In-Fusion Reaction buffer (Clontech), 1 μl of In-Fusion Enzyme (Clontech), pSPB3593 100 ng excluding the LaLIS gene, and 2 μl of total volume of Cloning Enhancing-Treated PCR Insert were added to 10 μl. It was adjusted. The pSPB3593 is the same as above (1), by digesting with Kpn I and Sal I, except LaLIS gene. And after making it react at 37 degreeC for 15 minutes, it was made to react at 50 degreeC for 15 minutes. A total amount of 2.5 μl of this mixed solution was transformed into Competent high DH5α (TOYOBO).

そして、得られた4種の形質転換株よりプラスミドDNAを抽出し、合成オリゴヌクレオチドプライマーによるプライマーウォーキング法により全塩基配列を決定した。その結果、FA26 cDNA(s+)配列の開始コドンの5’側にKpnI認識配列、終始コドンの3’側にSalI認識配列がそれぞれ導入された、配列番号5に示すFA26cDNA(s+)のコーディング配列を有するクローンが得られた。このクローンを、pSPB5070とした。 And plasmid DNA was extracted from the obtained 4 types of transformants, and the whole base sequence was determined by the primer walking method by a synthetic oligonucleotide primer. As a result, the FA26 cDNA (s +) coding sequence shown in SEQ ID NO: 5 was introduced, in which a Kpn I recognition sequence was introduced 5 ′ of the start codon and a Sal I recognition sequence was introduced 3 ′ of the stop codon. A clone with the sequence was obtained. This clone was designated as pSPB5070.

次に、pSPB5001をPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これに、pSPB5070をPacIとDraIで消化して得られる約2.9kbのDNA断片を連結した。前記pSPB5001は、pBINPLUS上に、El35Sプロモーター、ラベンダー由来LIS遺伝子およびNosターミネーターを有するプラスミドである。前記pSPB5001への前記DNA断片の連結により、前記pBINPLUS上に、カリフラワーモザイクウイルス由来El35Sプロモーター、フリージア由来FA26遺伝子およびアグロバクテリウム由来Nosターミネーターを有するプラスミドが得られた。これをpSPB5074とした。 Next, pSPB5001 was digested with Pac I, dephosphorylated, and a DNA fragment of about 2.9 kb obtained by digesting pSPB5070 with Pac I and Dra I was ligated thereto. The pSPB5001 is a plasmid having an El 2 35S promoter, a lavender-derived LIS gene, and a Nos terminator on pBINPLUS. By ligating the DNA fragment to the pSPB5001, a plasmid having the cauliflower mosaic virus-derived El 2 35S promoter, the freesia-derived FA26 gene and the Agrobacterium-derived Nos terminator was obtained on the pBINPLUS. This was designated as pSPB5074.

(6)pSPB5073(El235Sp::FA26::HSPt)の構築
植物において、FA26遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5073は、以下の方法で構築した。
(6) Construction of pSPB5073 (El 2 35Sp :: FA26 :: HSPt) In plants, a binary vector pSPB5073 for expressing the FA26 gene was constructed by the following method.

配列番号5に示すFA26 cDNA(s+)のコーディング配列に対して、開始コドンの5’側にKpnI認識配列を導入するため、PCR反応を行った。このPCR反応は、以下に示す2種類のプライマーtrFA26_FW2およびtrFA26_RV−hspを含む下記組成のPCR反応液を使用した。そして、さらに、植物体における目的遺伝子産物の高発現のため、シロイヌナズナ由来HSPターミネーター配列に対して、終止コドンの3’側にEcoRI認識配列を導入すべく、PCR反応を行った。このPCR反応は、下記に示す各2種のプライマーtrHSPt_FWおよびtrHSPt_RV2を含む下記組成のPCR反応液を使用した。これらのpCRは、それぞれ、98℃で10秒、65℃で15秒、72℃で1分30秒の反応を1サイクルとし、合計25サイクル行った。
(FA26用プライマー)
trFA26_FW2(配列番号43)
5’-CATTCGGAGAGGTACCATGGCTTTCTTGCCGTGTC-3’
trFA26_RV−hsp(配列番号45)
5’-TCTTCATATTAGAGGGGAATGGGTTCAATAAG-3’
(HSPターミネーター用プライマー)
trHSPt_FW(配列番号46)
5’-CCCTCTAATATGAAGATGAAGATGAAATATTT-3’
trHSPt_RV2(配列番号38)
5’-GTTAATTAAGAATTCCTTATCTTTAATCATATTCCATAGT-3’
(PCR反応液)
pSPB5026あるいはpRI201-AN-GUS 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix(Takara社)
0.2mmol/L dNTPs(Takara社)
プライマー 各0.2μmol/L
総体積 20μl
A PCR reaction was performed to introduce a Kpn I recognition sequence 5 ′ of the start codon with respect to the coding sequence of FA26 cDNA (s +) shown in SEQ ID NO: 5. For this PCR reaction, a PCR reaction solution having the following composition containing the following two types of primers trFA26_FW2 and trFA26_RV-hsp was used. Further, for high expression of the target gene product in the plant body, a PCR reaction was performed in order to introduce an Eco RI recognition sequence 3 ′ of the stop codon with respect to the Arabidopsis thaliana-derived HSP terminator sequence. For this PCR reaction, a PCR reaction solution having the following composition containing each of the following two types of primers trHSPt_FW and trHSPt_RV2 was used. Each of these pCRs was 25 cycles in total, with a reaction of 98 ° C. for 10 seconds, 65 ° C. for 15 seconds, and 72 ° C. for 1 minute and 30 seconds as one cycle.
(Primer for FA26)
trFA26_FW2 (SEQ ID NO: 43)
5'-CATTCGGAGAGGTACCATGGCTTTCTTGCCGTGTC-3 '
trFA26_RV-hsp (SEQ ID NO: 45)
5'-TCTTCATATTAGAGGGGAATGGGTTCAATAAG-3 '
(Primer for HSP terminator)
trHSPt_FW (SEQ ID NO: 46)
5'-CCCTCTAATATGAAGATGAAGATGAAATATTT-3 '
trHSPt_RV2 (SEQ ID NO: 38)
5'-GTTAATTAAGAATTCCTTATCTTTAATCATATTCCATAGT-3 '
(PCR reaction solution)
pSPB5026 or pRI201-AN-GUS 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix (Takara)
0.2mmol / L dNTPs (Takara)
Each primer 0.2μmol / L
Total volume 20μl

得られた各PCR産物5μlに、それぞれCloning Enhancer 2μlを加え、37℃で15分反応後、さらに80℃で15分反応させた。この反応液に、1x In−Fusion Reaction buffer(Clontech社)、In−Fusion Enzyme(Clontech社) 1μl、LaLIS遺伝子を除いたpSPB3593 100ng、Cloning Enhancer−Treated PCR Insert 各2μlを添加して、総体積10μlに調整した。前記pSB3593は、前記(1)と同じであり、KpnIとSalIで消化することにより、LaLIS遺伝子を除いた。そして、37℃で15分反応させた後、50℃で15分反応させた。この混合液の全量2.5μlを、Competent high DH5α(TOYOBO社)に形質転換した。 2 μl of Cloning Enhancer was added to 5 μl of each obtained PCR product, reacted at 37 ° C. for 15 minutes, and further reacted at 80 ° C. for 15 minutes. To this reaction solution, 1 × In-Fusion Reaction buffer (Clontech), In-Fusion Enzyme (Clontech) 1 μl, pSPB3593 100 ng excluding the LaLIS gene, Cloning Enhancer-Treated PCR Insert, 2 μl each in total Adjusted. The pSB3593 is the same as above (1), by digesting with Kpn I and Sal I, except LaLIS gene. And after making it react at 37 degreeC for 15 minutes, it was made to react at 50 degreeC for 15 minutes. A total amount of 2.5 μl of this mixed solution was transformed into Competent high DH5α (TOYOBO).

そして、得られた4種の形質転換株よりプラスミドDNAを抽出し、合成オリゴヌクレオチドプライマーによるプライマーウォーキング法により全塩基配列を決定した。その結果、FA26 cDNA(s+)配列の開始コドンの5’側にKpnI認識配列、HSPターミネーター配列の終始コドンの3’側にEcoRI認識配列がそれぞれ導入された、配列番号5に示すFA26−cDNA(s+)のコーディング配列およびHSPターミネーター配列を有するクローンが得られた。このクローンを、pSPB5069とした。 And plasmid DNA was extracted from the obtained 4 types of transformants, and the whole base sequence was determined by the primer walking method by a synthetic oligonucleotide primer. As a result, a Kpn I recognition sequence was introduced 5 ′ of the start codon of the FA26 cDNA (s +) sequence, and an Eco RI recognition sequence was introduced 3 ′ of the start codon of the HSP terminator sequence. A clone having the coding sequence of cDNA (s +) and the HSP terminator sequence was obtained. This clone was designated as pSPB5069.

次に、前記(5)と同様にして、pSPB5001をPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これに、前記pSPB5069をPacIとDraIで消化して得られる約2.9kbのDNA断片を連結した。これにより得られるプローブは、前記sPB5001のpBINPLUS上に、カリフラワーモザイクウイルス由来El35Sプロモーター、フリージア由来FA26遺伝子およびシロイヌナズナ由来HSPターミネーターを有するプラスミドであり、pSPB5073とした。 Next, in the same manner as in (5) above, pSPB5001 is digested with Pac I, dephosphorylated, and then pSPB5069 is digested with Pac I and Dra I to obtain a DNA fragment of about 2.9 kb. Were concatenated. The probe thus obtained was a plasmid having a cauliflower mosaic virus-derived El 2 35S promoter, a freesia-derived FA26 gene and an Arabidopsis-derived HSP terminator on pBINPLUS of the sPB5001, and was designated as pSPB5073.

(7)pSPB5075(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp ::FA26::Nost)の構築
植物において、FA26遺伝子およびAmGPPS.SSU、AmGPPS.LSU遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5075は、以下の方法で構築した。
(7) Construction of pSPB5075 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: FA26 :: Nost) In plants, the FA26 gene and AmGPPS.SSU, AmGPPS.LSU A binary vector pSPB5075 for expressing a gene was constructed by the following method.

前記(3)のpSPB5007をPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これに前記(5)のpSPB5070をPacIとDraIで消化して得られる約2.9kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドは、pBINPLUS上に、フリージア由来FA26遺伝子、キンギョソウ由来AmGPPS.SSU遺伝子およびAmGPPS.LSU遺伝子を有する発現ベクターであり、pSPB5075とした。 The pSPB5007 of (3) was digested with Pac I, dephosphorylated, and a DNA fragment of about 2.9 kb obtained by digesting pSPB5070 of (5) with Pac I and Dra I was ligated thereto. The obtained plasmid was an expression vector having free FA-derived FA26 gene, snapdragon-derived AmGPPS.SSU gene and AmGPPS.LSU gene on pBINPLUS, and was designated as pSPB5075.

(8)pSPB5072(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp::FA26::HSPt)の構築
植物において、FA26遺伝子およびAmGPPS.SSU、AmGPPS.LSU遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5072は、以下の方法で構築した。
(8) Construction of pSPB5072 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: FA26 :: HSPt) In plants, the FA26 gene and AmGPPS.SSU, AmGPPS.LSU A binary vector pSPB5072 for expressing a gene was constructed by the following method.

前記(3)のpSPB5007をPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これに前記(6)のpSPB5069をPacIとDraIで消化して得られる約2.9kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドは、pBINPLUS上に、フリージア由来FA26遺伝子、キンギョソウ由来AmGPPS.SSU遺伝子およびAmGPPS.LSU遺伝子を有する発現ベクターであり、pSPB5072とした。 The pSPB5007 of (3) was digested with Pac I, dephosphorylated, and a DNA fragment of about 2.9 kb obtained by digesting pSPB5069 of (6) with Pac I and Dra I was ligated thereto. The obtained plasmid was an expression vector having free FA-derived FA26 gene, snapdragon-derived AmGPPS.SSU gene and AmGPPS.LSU gene on pBINPLUS, and was designated as pSPB5072.

(9)バイナリーベクターpSPB5084(El235S::SS19::Nost)の構築
植物において、SS19遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5084は、以下の方法で構築した。
(9) Construction of binary vector pSPB5084 (El 2 35S :: SS19 :: Nost) In plants, a binary vector pSPB5084 for expressing the SS19 gene was constructed by the following method.

配列番号9に示すSS19 cDNA(s+)のコーディング配列に対して、開始コドンの5’側にKpnI認識配列を、終止コドンの3’側にSalI認識配列を導入するため、PCR反応を行った。前記PCR反応は、下記に示す2種のプライマーtrSS19_FWおよびtrSS19/nos_RVを含む下記組成のPCR反応液を使用し、98℃で10秒、65℃で15秒、72℃で1分30秒の反応を1サイクルとし、合計25サイクル行った。
(SS19用プライマー)
trSS19_FW(配列番号47)
5’-ATTCGGAGAGGTACCATGGCTGTTACTTCTCAACTAC-3’
trSS19/nos_RV(配列番号48)
5’-GAAATTCGGGTCGACTTAATGGCTAGTGGGTAAT-3’
(PCR反応液)
pSPB5046 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix(Takara社)
0.2mmol/L dNTPs(Takara社)
プライマー 各0.2μmol/L
総体積 20μl
In order to introduce a Kpn I recognition sequence 5 ′ to the start codon and a Sal I recognition sequence 3 ′ to the stop codon with respect to the coding sequence of SS19 cDNA (s +) shown in SEQ ID NO: 9, a PCR reaction was performed. It was. The PCR reaction uses a PCR reaction solution having the following composition containing the following two types of primers trSS19_FW and trSS19 / nos_RV. A total of 25 cycles were performed.
(Primer for SS19)
trSS19_FW (SEQ ID NO: 47)
5'-ATTCGGAGAGGTACCATGGCTGTTACTTCTCAACTAC-3 '
trSS19 / nos_RV (SEQ ID NO: 48)
5'-GAAATTCGGGTCGACTTAATGGCTAGTGGGTAAT-3 '
(PCR reaction solution)
pSPB5046 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix (Takara)
0.2mmol / L dNTPs (Takara)
Each primer 0.2μmol / L
Total volume 20μl

得られたPCR産物5μlに、Cloning Enhancer 2μlを加え、37℃で15分反応後、さらに80℃で15分反応させた。この反応液に、1x In−Fusion Reaction buffer(Clontech社)、In−Fusion Enzyme(Clontech社) 1μl、LaLIS遺伝子を除いたpSPB3593 100ng、Cloning Enhancer−Treated PCR Insert 2μlを添加して、総体積10μlに調整した。前記pSPB3593は、前記(1)と同じであり、KpnIとSalIで消化することにより、LaLIS遺伝子を除いた。そして、37℃で15分反応させた後、50℃で15分反応させた。この混合液の全量2.5μlを、Competent high DH5α(TOYOBO社)に形質転換した。 To 5 μl of the obtained PCR product, 2 μl of Cloning Enhancer was added, reacted at 37 ° C. for 15 minutes, and further reacted at 80 ° C. for 15 minutes. 1 μl of 1 × In-Fusion Reaction buffer (Clontech), 1 μl of In-Fusion Enzyme (Clontech), 100 ng of pSPB3593 excluding LaLIS gene, and 2 μl of Cloning Enhancing-Treated PCR Insert were added to the reaction solution. It was adjusted. The pSPB3593 is the same as above (1), by digesting with Kpn I and Sal I, except LaLIS gene. And after making it react at 37 degreeC for 15 minutes, it was made to react at 50 degreeC for 15 minutes. A total amount of 2.5 μl of this mixed solution was transformed into Competent high DH5α (TOYOBO).

そして、得られた4種の形質転換株よりプラスミドDNAを抽出し、合成オリゴヌクレオチドプライマーによるプライマーウォーキング法により全塩基配列を決定した。その結果、配列番号9に示すSS19 cDNA(s+)配列の開始コドンの5’側にKpnI認識配列、終始コドンの3’側にSalI認識配列がそれぞれ導入された、配列番号9に示すSS19 cDNA(s+)のコーディング配列を有するクローンが得られた。このクローンを、pSPB5081とした。 And plasmid DNA was extracted from the obtained 4 types of transformants, and the whole base sequence was determined by the primer walking method by a synthetic oligonucleotide primer. As a result, the SS19 cDNA (s +) sequence shown in SEQ ID NO: 9 was introduced with a Kpn I recognition sequence 5 'to the start codon and a Sal I recognition sequence 3' to the termination codon, respectively. A clone with the coding sequence of cDNA (s +) was obtained. This clone was designated as pSPB5081.

次に、pBINPLUSをPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これにpSPB5081をPacIとScaIで消化して得られる約2.8kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドは、pBINPLUS上にカリフラワーモザイクウイルス由来El35Sプロモーター、スイトピー由来SS19遺伝子およびアグロバクテリウム由来Nosターミネーターを有する発現ベクターであり、pSPB5084とした。 Next, pBINPLUS was digested with Pac I, dephosphorylated, and a DNA fragment of about 2.8 kb obtained by digesting pSPB5081 with Pac I and Sca I was ligated thereto. The obtained plasmid was an expression vector having a cauliflower mosaic virus-derived El 2 35S promoter, a sweet pea-derived SS19 gene and an Agrobacterium-derived Nos terminator on pBINPLUS, and was designated as pSPB5084.

(10)pSPB5097(El235S::SS19::HSPt)の構築
植物において、SS19遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5097は、以下の方法で構築した。
(10) Construction of pSPB5097 (El 2 35S :: SS19 :: HSPt) In plants, a binary vector pSPB5097 for expressing the SS19 gene was constructed by the following method.

配列番号9に示すSS19 cDNA(s+)のコーディング配列に対して、開始コドンの5’側にKpnI認識配列を導入するため、PCR反応を行った。このPCR反応は、下記に示す各2種のプライマーtrSS19_FWおよびtrSS19/HSP_RVを含む下記組成のPCR反応液を使用した。そして、さらに、植物体における目的遺伝子産物の高発現のため、シロイヌナズナ由来HSPターミネーター配列に対して、終止コドンの3’側にEcoRI認識配列を導入するため、PCR反応を行った。このPCR反応は、下記に示す各2種のプライマーHSP/SS19_FWおよびTrHSPt_RV2を含む下記組成のPCR反応液を使用した。これらのPCR反応は、それぞれ、98℃で10秒、65℃で15秒、72℃で1分30秒の反応を1サイクルとし、合計25サイクル行った。
(SS19用プライマー)
trSS19_FW(配列番号47)
5’-ATTCGGAGAGGTACCATGGCTGTTACTTCTCAACTAC-3’
trSS19/HSP_RV(配列番号49)
5’-ATCTTCATCTTCATATTAATGGCTAGTGGGTAATGATGAG-3’
(HSPターミネーター用プライマー)
HSP/SS19_FW(配列番号50)
5’-CCCACTAGCCATTAATATGAAGATGAAGAT-3’
TrHSPt_RV2(配列番号38)
5’-GTTAATTAAGAATTCCTTATCTTTAATCATATTCCATAGT-3’
(PCR反応液)
pSPB5046あるいはpRI201-AN-GUS 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix(Takara社)
0.2mmol/L dNTPs(Takara社)
プライマー 各0.2μmol/L
総体積 20μl
In order to introduce a Kpn I recognition sequence 5 ′ to the start codon with respect to the coding sequence of SS19 cDNA (s +) shown in SEQ ID NO: 9, PCR reaction was performed. In this PCR reaction, a PCR reaction solution having the following composition containing each of the following two types of primers trSS19_FW and trSS19 / HSP_RV was used. Further, for high expression of the target gene product in the plant body, PCR reaction was performed to introduce an Eco RI recognition sequence 3 ′ of the stop codon with respect to the Arabidopsis thaliana-derived HSP terminator sequence. In this PCR reaction, a PCR reaction solution having the following composition containing each of the following two types of primers HSP / SS19_FW and TrHSPt_RV2 was used. Each of these PCR reactions was carried out for a total of 25 cycles, with one cycle consisting of 98 ° C. for 10 seconds, 65 ° C. for 15 seconds, and 72 ° C. for 1 minute 30 seconds.
(Primer for SS19)
trSS19_FW (SEQ ID NO: 47)
5'-ATTCGGAGAGGTACCATGGCTGTTACTTCTCAACTAC-3 '
trSS19 / HSP_RV (SEQ ID NO: 49)
5'-ATCTTCATCTTCATATTAATGGCTAGTGGGTAATGATGAG-3 '
(Primer for HSP terminator)
HSP / SS19_FW (SEQ ID NO: 50)
5'-CCCACTAGCCATTAATATGAAGATGAAGAT-3 '
TrHSPt_RV2 (SEQ ID NO: 38)
5'-GTTAATTAAGAATTCCTTATCTTTAATCATATTCCATAGT-3 '
(PCR reaction solution)
pSPB5046 or pRI201-AN-GUS 10pg
1x PrimeSTAR MasterMix (Takara)
0.2mmol / L dNTPs (Takara)
Each primer 0.2μmol / L
Total volume 20μl

得られた各PCR産物5μlに、それぞれCloning Enhancer 2μlを加え、37℃で15分反応後、さらに80℃で15分反応させた。この反応液に、1xIn−Fusion Reaction buffer(Clontech社)、In−Fusion Enzyme(Clontech社) 1μl、LaLIS遺伝子を除いたpSPB3593 100ng、Cloning Enhancer−Treated PCR Insert 各2μlを添加して、総体積10μlに調整した。前記pSPB3593は、前記(1)と同じであり、KpnIとSalIで消化することにより、LaLIS遺伝子を除いた。そして、37℃で15分反応させた後、50℃で15分反応させた。この混合液の全量2.5μlを、Competent high DH5α(TOYOBO社)に形質転換した。 2 μl of Cloning Enhancer was added to 5 μl of each obtained PCR product, reacted at 37 ° C. for 15 minutes, and further reacted at 80 ° C. for 15 minutes. To this reaction solution, 1 μl of 1 × In-Fusion Reaction buffer (Clontech), 1 μl of In-Fusion Enzyme (Clontech), 100 ng of pSPB3593 excluding the LaLIS gene, and 10 μl of Cloning Enhancer-Treated PCR Insert, 2 μl each in total. It was adjusted. The pSPB3593 is the same as above (1), by digesting with Kpn I and Sal I, except LaLIS gene. And after making it react at 37 degreeC for 15 minutes, it was made to react at 50 degreeC for 15 minutes. A total amount of 2.5 μl of this mixed solution was transformed into Competent high DH5α (TOYOBO).

そして、得られた4種の形質転換株よりプラスミドDNAを抽出し、合成オリゴヌクレオチドプライマーによるプライマーウォーキング法により全塩基配列を決定した。その結果、SS19 cDNA(s+)配列の開始コドンの5’側にKpnI認識配列、HSPターミネーター配列の終始コドンの3’側にEcoRI認識配列がそれぞれ導入された、配列番号9に示すSS19cDNA(s+)のコーディング配列およびHSPターミネーター配列を有していたクローンが得られた。このクローンを、pSPB5080とした。 And plasmid DNA was extracted from the obtained 4 types of transformants, and the whole base sequence was determined by the primer walking method by a synthetic oligonucleotide primer. As a result, the SS19 cDNA shown in SEQ ID NO: 9 was introduced, in which a Kpn I recognition sequence was introduced 5 ′ of the start codon of the SS19 cDNA (s +) sequence and an Eco RI recognition sequence was introduced 3 ′ of the start codon of the HSP terminator sequence, respectively. A clone was obtained which had the coding sequence of s +) and the HSP terminator sequence. This clone was designated as pSPB5080.

次に、pBINPLUSをPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これにpSPB5080をPacIとScaIで消化して得られる約2.8kbのDNA断片を連結し、pBINPLUS上にカリフラワーモザイクウイルス由来カリフラワーモザイクウイルス由来El35Sプロモーター、スイトピー由来SS19遺伝子、シロイヌナズナ由来HSPターミネーターを有する発現ベクターpSPB5097を得た。 Next, after digesting pBINPLUS with Pac I, dephosphorylation treatment was performed, and a DNA fragment of about 2.8 kb obtained by digesting pSPB5080 with Pac I and Sca I was ligated and derived from cauliflower mosaic virus on pBINPLUS. An expression vector pSPB5097 having a Cauliflower mosaic virus-derived El 2 35S promoter, a sweet pea-derived SS19 gene, and an Arabidopsis thaliana-derived HSP terminator was obtained.

(11)バイナリーベクターpSPB5619(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp::SS19::Nost)の構築
植物において、SS19遺伝子およびAmGPPS.SSU、AmGPPS.LSU遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5619は、以下の方法で構築した。
(11) Construction of binary vector pSPB5619 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: SS19 :: Nost) In plants, the SS19 gene and AmGPPS.SSU, AmGPPS A binary vector pSPB5619 for expressing the LSU gene was constructed by the following method.

(3)で作製したpSPB5007をPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これに(9)で作製したpSPB5081をPacIとSacIで消化して得られる約2.8kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドは、pBINPLUS上に、スイトピー由来SS19遺伝子、キンギョソウ由来AmGPPS.SSU遺伝子およびAmGPPS.LSU遺伝子を有する発現ベクターであり、pSPB5619とした。 The pSPB5007 prepared in (3) is digested with Pac I, dephosphorylated, and the pSPB5081 prepared in (9) is digested with Pac I and Sac I and then a DNA fragment of about 2.8 kb is ligated. did. The obtained plasmid was an expression vector having a sweet pea-derived SS19 gene, a snapdragon-derived AmGPPS.SSU gene and an AmGPPS.LSU gene on pBINPLUS, and was designated as pSPB5619.

(12)バイナリーベクターpSPB5098(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp::SS19::HSPt)の構築
植物において、SS19遺伝子およびAmGPPS.SSU、AmGPPS.LSU遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5098は、以下の方法で構築した。
(12) Construction of binary vector pSPB5098 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: SS19 :: HSPt) In plants, the SS19 gene and AmGPPS.SSU, AmGPPS A binary vector pSPB5098 for expressing the LSU gene was constructed by the following method.

(3)で作製したpSPB5007をPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これに(10)で作製したpSPB5080をPacIとScaIで消化して得られる約2.8kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドは、pBINPLUS上に、スイトピー由来SS19遺伝子、キンギョソウ由来AmGPPS.SSU遺伝子およびAmGPPS.LSU遺伝子を有する発現ベクターであり、pSPB5098とした。 After digesting pSPB5007 prepared in (3) with Pac I, dephosphorylation, and ligating the approximately 2.8 kb DNA fragment obtained by digesting pSPB5080 prepared in (10) with Pac I and Sca I. did. The obtained plasmid was an expression vector having a sweet pea-derived SS19 gene, a snapdragon-derived AmGPPS.SSU gene and an AmGPPS.LSU gene on pBINPLUS, and was designated as pSPB5098.

(13)pSPB5001(El235S::LaLIS::Nost)の構築
植物において、ラベンダー由来LIS(LaLIS)遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5001は、以下の方法で構築した。
(13) Construction of pSPB5001 (El 2 35S :: LaLIS :: Nost) A binary vector pSPB5001 for expressing a lavender-derived LIS (LaLIS) gene in a plant was constructed by the following method.

前記(3)のpSPB3560をKpnIとSalIで消化することによりクラーキア由来LIS遺伝子を除いた。他方、pSPB3591をKpnIとSalIで消化して、LaLIS遺伝子を有する約2.8kbのDNA断片を得た。そして、クラーキア由来LIS遺伝子を除いたpSPB3560に、前記DNA断片を連結した。得られたプラスミドは、pUCPP上に、El35Sプロモーター、LaLIS遺伝子、Nosターミネーターを有するプラスミドであり、pSPB3593とした。 The pSPB3560 of the (3) except for Kurakia from LIS gene by digestion with Kpn I and Sal I. On the other hand, was digested pSPB3591 with Kpn I and Sal I, to obtain a DNA fragment of about 2.8kb with LaLIS gene. Then, the DNA fragment was ligated to pSPB3560 excluding the Krachia-derived LIS gene. The resulting plasmid, on PUCPP, a plasmid with El 2 35S promoter, LaLIS gene, the Nos terminator, was PSPB3593.

次に、pBINPLUSをPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これに、前記pSPB3593をPacIで消化して得られる約1.7kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドは、前記pBINPLUS上に、カリフラワーモザイクウイルス由来El35Sプロモーター、ラベンダー由来LIS遺伝子、アグロバクテリウム由来Nosターミネーターを有する発現ベクターであり、pSPB5001とした。 Next, pBINPLUS was digested with Pac I, dephosphorylated, and a DNA fragment of about 1.7 kb obtained by digesting pSPB3593 with Pac I was ligated thereto. The obtained plasmid was an expression vector having the cauliflower mosaic virus-derived El 2 35S promoter, the lavender-derived LIS gene, and the Agrobacterium-derived Nos terminator on pBINPLUS, and was designated as pSPB5001.

(14)pSPB5003(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp::LaLIS::Nost)の構築
植物において、LaLIS遺伝子およびAmGPPS.SSU、AmGPPS.LSU遺伝子を発現するためのバイナリーベクターpSPB5003は、以下の方法で構築した。
(14) Construction of pSPB5003 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: LaLIS :: Nost) In plants, the LaLIS gene and AmGPPS.SSU, AmGPPS.LSU A binary vector pSPB5003 for expressing a gene was constructed by the following method.

前記(3)と同じ、pUCAA(WO2004/018682参照)上に、Mac1プロモーターおよびカーネーション由来S12A2遺伝子、masターミネーターを有するpSPB1477を使用した。前記pSPB1477を、XbaIとKpnIで消化して、カーネーション由来S12A2遺伝子を除き、これに、前記(3)のpSPB3506をXbaIとKpnIで消化して得られる約0.95kbのDNA断片(AmGPPS・SSU遺伝子)を連結した。得られたプラスミドは、そのpUCAA上に、Mac1プロモーター、AmGPPS.SSU遺伝子、masターミネーターを有するプラスミドであり、pSPB3513とした。 PSPB1477 having a Mac1 promoter, a carnation-derived S12A2 gene, and a mas terminator on pUCAA (see WO2004 / 018682) as in (3) above was used. The pSPB1477 is digested with Xba I and Kpn I to remove the carnation-derived S12A2 gene, and the pSPB3506 of (3) is digested with Xba I and Kpn I (about 0.95 kb DNA fragment) AmGPPS / SSU gene) was ligated. The obtained plasmid was a plasmid having a Mac1 promoter, AmGPPS.SSU gene, and mas terminator on its pUCAA, and was designated as pSPB3513.

さらに、前記(3)のpSPB1400をXbaIとKpnIで消化して得られる約1.3kbのDNA断片(AmGPPS.LSU遺伝子)を、XbaIとKpnIで消化したpSPB2311(WO2007/049816参照)に連結した。得られたプラスミドは、そのpBINPLUS上に、Mac1プロモーター、AmGPPS.LSU遺伝子、masターミネーターを有するプラスミドであり、pSPB3514とした。 Further, pSPB2311 obtained by digesting pSPB1400 of (3) above with Xba I and Kpn I (AmGPPS.LSU gene) digested with Xba I and Kpn I (see WO2007 / 049816) Connected. The obtained plasmid was a plasmid having a Mac1 promoter, AmGPPS.LSU gene, and mas terminator on its pBINPLUS, and was designated as pSPB3514.

前記pSPB3514をAscIで消化後、脱リン酸化処理し、これに前記(3)のpSPB3513をAscIで消化して得られる約3kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドをpSPB3533とした。 The pSPB3514 was digested with Asc I, dephosphorylated, and a DNA fragment of about 3 kb obtained by digesting the pSPB3513 of (3) with Asc I was ligated thereto . The obtained plasmid was designated as pSPB3533.

前記pSPB3533をPacIで消化後、脱リン酸化処理し、これに、前記(13)のpSPB3593をPacIで消化して得られる約2.8kbのDNA断片を連結した。得られたプラスミドは、pBINPLUS上に、ラベンダー由来LIS遺伝子、キンギョソウ由来AmGPPS.SSU遺伝子およびAmGPPS.LSU遺伝子を有する発現ベクターであり、pSPB5003とした。 After digestion the pSPB3533 with Pac I, and dephosphorylated, to which was ligated the DNA fragment of about 2.8kb obtained by digesting the pSPB3593 with Pac I of the (13). The obtained plasmid was an expression vector having a lavender-derived LIS gene, a snapdragon-derived AmGPPS.SSU gene and an AmGPPS.LSU gene on pBINPLUS, and was designated as pSPB5003.

2.形質転換トレニアの作製
トレニア品種サマーウェーブブルー(SWB)の葉片を用い、国際公開公報WO2009/072542に記載された方法に基づき、形質転換を行った。得られた形質転換体は、それぞれ導入した発現ベクターごとに、以下に示す系統名とした。
pSPB5091(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp::FA25::Nost):TT175
pSPB5090(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp::FA25::HSPt):TT174
pSPB5074(El235Sp::FA26::Nost):TT166
pSPB5073(El235Sp::FA26::HSPt):TT165
pSPB5075(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp::FA26::Nost):TT164
pSPB5072(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp::FA26::HSPt):TT162
pSPB5001(El235Sp::LaLIS::Nost):TT144
pSPB5003(Mac1p::AmGPPS.SSU::Nost;Mac1p::AmGPPS.LSU::Nost;El235Sp::LaLIS::Nost):TT143
2. Production of Transformation Torenia Transformation was performed using a leaf piece of Torenia cultivar Summer Wave Blue (SWB) based on the method described in International Publication WO2009 / 072542. The obtained transformants were given the following strain names for each introduced expression vector.
pSPB5091 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: FA25 :: Nost): TT175
pSPB5090 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: FA25 :: HSPt): TT174
pSPB5074 (El 2 35Sp :: FA26 :: Nost): TT166
pSPB5073 (El 2 35Sp :: FA26 :: HSPt): TT165
pSPB5075 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: FA26 :: Nost): TT164
pSPB5072 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: FA26 :: HSPt): TT162
pSPB5001 (El 2 35Sp :: LaLIS :: Nost): TT144
pSPB5003 (Mac1p :: AmGPPS.SSU :: Nost; Mac1p :: AmGPPS.LSU :: Nost; El 2 35Sp :: LaLIS :: Nost): TT143

3.各組換え体におけるリナロール合成量の測定
前記「2.」で取得した組換え体から開花した花5つをランダムに選択した。そして、これらの花弁の上に、1花あたり、ヘッドスペース成分の捕集剤MonoTrap DCC18(ジーエルサイエンス社)1枚、つまり、1個体あたり計5枚の捕集剤を設置し、ヘッドスペース中に揮発した生成成分を、前記捕集剤で24時間採集した。
3. Measurement of the amount of linalool synthesis in each recombinant 5 flowers bloomed from the recombinant obtained in “2.” above were randomly selected. On each petal, one headspace component MonoTrap DCC18 (GL Sciences Inc.) per flower, that is, a total of five collectors per individual, is installed in the headspace. Volatilized product components were collected with the scavenger for 24 hours.

翌日、前記捕集剤を各個体から5枚まとめて回収し、前記捕集剤にジクロロメタン 2mlを添加した後、超音波処理によって、揮発成分を抽出し、回収した。ジクロロメタン中に抽出された揮発成分を濃縮乾固し、さらにジクロロメタン 100μlに再溶解した。この溶解液を、生成成分の抽出液として、GC−MSで分析した。分析条件は、前記実施例2(3)のGC−MSと同様とした。   On the next day, five collection agents were collected from each individual, 2 ml of dichloromethane was added to the collection agent, and then volatile components were extracted and collected by ultrasonic treatment. Volatile components extracted in dichloromethane were concentrated to dryness and redissolved in 100 μl of dichloromethane. This solution was analyzed by GC-MS as an extract of the product component. The analysis conditions were the same as the GC-MS in Example 2 (3).

これらの結果を、下記表1に示す。下記表は、各組換え体について、各5つの花の結果およびその平均値を示す。下記表1に示すように、既知のラベンダー由来のリナロール合成酵素遺伝子を導入した組換え体TT144およびTT143では、いずれもリナロールの合成が認められなかった。これに対して、フリージア由来LIS遺伝子を導入した組換え体は、いずれも、保持時間32.8分にピークが認められ、リナロールが生成成分として検出された。一方、宿主であるSWBからはリナロールが検出されなかった。これらの結果から、前記フリージア由来LIS遺伝子は、植物体においてリナロール合成活性を示すことが確認された。
These results are shown in Table 1 below. The table below shows the results and average values for each of the five flowers for each recombinant. As shown in Table 1 below, in the recombinants TT144 and TT143 into which a known lavender-derived linalool synthase gene was introduced, no synthesis of linalool was observed. On the other hand, in each of the recombinants into which the freesia-derived LIS gene was introduced, a peak was observed at a retention time of 32.8 minutes, and linalool was detected as a product component. On the other hand, linalool was not detected from the host SWB. From these results, it was confirmed that the freesia-derived LIS gene exhibits linalool synthesis activity in the plant body.

Figure 2013013406
Figure 2013013406

以上のように、本発明のポリヌクレオチドによれば、遺伝子工学的手法によりリナロール合成酵素の発現が可能である。このため、前記本発明のポリヌクレオチドを、例えば、植物に導入して形質転換体を作製することで、前記形質転換体において、リナロール合成酵素を発現し、これにより香気成分であるリナロールの合成が可能となる。このため、本発明によれば、例えば、植物に芳香性を付与したり、その芳香性の改変を行うことができるため、生花等の園芸植物の栽培において、商品価値の高い園芸植物を提供できることから、極めて有用である。   As described above, according to the polynucleotide of the present invention, linalool synthase can be expressed by genetic engineering techniques. Therefore, for example, by introducing the polynucleotide of the present invention into a plant to produce a transformant, linalool synthase is expressed in the transformant, thereby synthesizing linalool, which is an aroma component. It becomes possible. For this reason, according to the present invention, for example, it is possible to provide a plant with high commercial value in cultivation of a garden plant such as a fresh flower because it can impart aromaticity to the plant or modify its aromaticity. Therefore, it is extremely useful.

Claims (25)

下記(a)〜(g)からなる群から選択された少なくとも一つのポリヌクレオチド。
(a)配列番号1、3、5、7、9または11の塩基配列からなるポリヌクレオチド
(b)前記(a)のいずれかの塩基配列において、1もしくは数個の塩基が欠失、置換および/または付加された塩基配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(c)前記(a)のいずれかの塩基配列に対して、90%以上の同一性を有する塩基配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(d)前記(a)のいずれかの塩基配列からなるポリヌクレオチドに対して、ストリンジェントな条件下でハイブリダイズするポリヌクレオチドに相補的な塩基配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(e)配列番号2、4、6、8、10または12のアミノ酸配列からなるタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(f)前記(e)のいずれかのアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
(g)前記(e)のいずれかのアミノ酸配列に対して、90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチド
At least one polynucleotide selected from the group consisting of the following (a) to (g).
(A) a polynucleotide comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, 3, 5, 7, 9 or 11; (b) in the nucleotide sequence of any one of (a), one or several bases are deleted, substituted and A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (c) consisting of a base sequence having 90% or more identity to any of the base sequences of (a) above , A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (d) a base sequence complementary to a polynucleotide that hybridizes under stringent conditions to a polynucleotide comprising any one of the base sequences of (a) above A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (e) SEQ ID NOs: 2, 4, 6, 8, A polynucleotide encoding a protein consisting of 0 or 12 amino acid sequences (f) consisting of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted and / or added in any one of the amino acid sequences of (e) above , A polynucleotide encoding a protein having linalool synthesis activity (g) encoding a protein having an amino acid sequence having 90% or more identity to any amino acid sequence of (e) and having linalool synthesis activity Polynucleotide
前記リナロール合成活性が、(3R)−リナロール合成活性である、請求項1記載のポリヌクレオチド。 The polynucleotide according to claim 1, wherein the linalool synthesis activity is (3R) -linalool synthesis activity. 請求項1または2記載のポリヌクレオチドからなることを特徴とするリナロール合成酵素遺伝子。 A linalool synthase gene comprising the polynucleotide according to claim 1 or 2. 請求項1または2記載のポリヌクレオチドを含むことを特徴とする発現ベクター。 An expression vector comprising the polynucleotide according to claim 1 or 2. 請求項1または2記載のポリヌクレオチドまたは請求項4記載の発現ベクターが導入された非ヒト宿主であることを特徴する形質転換体。 A transformant, which is a non-human host into which the polynucleotide according to claim 1 or 2 or the expression vector according to claim 4 has been introduced. 前記非ヒト宿主が、植物体またはその部分である、請求項5記載の形質転換体。 The transformant according to claim 5, wherein the non-human host is a plant or a part thereof. 前記植物が、カーネーションまたはトレニアである、請求項6記載の形質転換体。 The transformant according to claim 6, wherein the plant is carnation or torenia. 請求項5から7のいずれか一項に記載の形質転換体と同一の性質を有することを特徴とする、前記形質転換体の子孫、栄養繁殖体、器官、組織または細胞。 A progeny, a vegetative propagation body, an organ, a tissue, or a cell of the transformant having the same properties as the transformant according to any one of claims 5 to 7. 請求項5から8のいずれか一項に記載の形質転換体、もしくは、形質転換体の子孫、栄養繁殖体、器官、組織または細胞の加工品。 The transformant according to any one of claims 5 to 8, or a processed product of the progeny, vegetative propagation body, organ, tissue, or cell of the transformant. 非ヒト宿主に、請求項1または2記載のポリヌクレオチドまたは請求項4記載の発現ベクターを導入する工程を含むことを特徴とする非ヒト宿主の芳香性の改変方法。 A method for modifying the fragrance of a non-human host, comprising the step of introducing the polynucleotide of claim 1 or 2 or the expression vector of claim 4 into a non-human host. 前記非ヒト宿主が、植物体またはその部分である、請求項10記載の改変方法。 The modification method according to claim 10, wherein the non-human host is a plant or a part thereof. 前記植物が、カーネーションまたはトレニアである、請求項11記載の改変方法。 The modification method according to claim 11, wherein the plant is carnation or torenia. さらに、前記ポリヌクレオチドまたは前記発現ベクターが導入された前記非ヒト宿主を、生育させる工程を含む、請求項10から12のいずれか一項に記載の改変方法。 The modification method according to any one of claims 10 to 12, further comprising a step of growing the non-human host into which the polynucleotide or the expression vector has been introduced. 請求項10から13のいずれか一項に記載の芳香性の改変方法により、非ヒト宿主の芳香性を改変する工程を含むことを特徴とする、芳香性改変非ヒト宿主の製造方法。 A method for producing an aromatic modified non-human host, comprising the step of modifying the aromaticity of a non-human host by the aromatic modification method according to any one of claims 10 to 13. 請求項5から7のいずれか一項に記載の形質転換体を、栄養繁殖する工程を含むことを特徴とする芳香性改変非ヒト宿主の製造方法。 A method for producing an aromatic modified non-human host, comprising the step of vegetatively breeding the transformant according to any one of claims 5 to 7. 下記(A)〜(C)からなる群から選択された少なくとも一つのタンパク質。
(A)配列番号2、4、6、8、10または12のアミノ酸配列からなるタンパク質
(B)前記(A)のアミノ酸配列において、1もしくは数個のアミノ酸が欠失、置換および/または付加されたアミノ酸配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質(C)前記(A)のアミノ酸配列に対して、90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、リナロール合成活性を有するタンパク質
At least one protein selected from the group consisting of the following (A) to (C).
(A) A protein comprising the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, 4, 6, 8, 10 or 12 (B) In the amino acid sequence of (A), one or several amino acids are deleted, substituted and / or added. A protein having an amino acid sequence and having linalool synthesis activity (C) a protein having an amino acid sequence having 90% or more identity to the amino acid sequence of (A) and having linalool synthesis activity
前記リナロール合成活性が、(3R)−リナロール合成活性である、請求項16記載のタンパク質。 The protein according to claim 16, wherein the linalool synthesis activity is (3R) -linalool synthesis activity. 請求項1または2記載のポリヌクレオチドを発現させることにより、前記ポリヌクレオチドがコードするリナロール合成活性を有するタンパク質を合成するタンパク質合成工程を含むことを特徴とする、リナロール合成活性を有するタンパク質の製造方法。 A method for producing a protein having linalool synthesis activity, comprising a protein synthesis step of synthesizing a protein having linalool synthesis activity encoded by the polynucleotide by expressing the polynucleotide according to claim 1 or 2. . 前記タンパク質合成工程が、前記ポリヌクレオチドが導入された非ヒト宿主を使用し、前記非ヒト宿主の培養により、前記非ヒト宿主において前記ポリヌクレオチドを発現させる工程である、請求項18記載の製造方法。 The production method according to claim 18, wherein the protein synthesis step is a step of expressing the polynucleotide in the non-human host by culturing the non-human host using a non-human host into which the polynucleotide is introduced. . 前記タンパク質合成工程において、前記非ヒト宿主が、請求項4記載の発現ベクターが導入された非ヒト宿主である、請求項19記載の製造方法。 The production method according to claim 19, wherein in the protein synthesis step, the non-human host is a non-human host into which the expression vector according to claim 4 has been introduced. 前記タンパク質合成工程が、無細胞タンパク質合成系において前記ポリヌクレオチドを発現させる工程である、請求項18記載の製造方法。 The production method according to claim 18, wherein the protein synthesis step is a step of expressing the polynucleotide in a cell-free protein synthesis system. 請求項16または17記載のタンパク質を使用し、前記タンパク質のリナロール合成活性により、リナロールを合成するリナロール合成工程を含むことを特徴とするリナロールの製造方法。 A method for producing linalool, comprising the step of synthesizing linalool using the protein according to claim 16 or 17 and synthesizing linalool by the linalool synthesizing activity of the protein. 前記リナロールが、(3R)−リナロールである、請求項22記載の製造方法。 The production method according to claim 22, wherein the linalool is (3R) -linalool. さらに、請求項18から21のいずれか一項に記載のタンパク質の製造方法により、前記タンパク質を合成するタンパク質合成工程を含み、
前記リナロール合成工程において、前記合成したタンパク質を使用する、請求項22または23記載の製造方法。
Furthermore, the method for producing a protein according to any one of claims 18 to 21, further comprising a protein synthesis step of synthesizing the protein,
The production method according to claim 22 or 23, wherein the synthesized protein is used in the linalool synthesis step.
前記タンパク質合成工程が、前記ポリヌクレオチドが導入された非ヒト宿主を使用し、前記非ヒト宿主の培養により、前記非ヒト宿主において前記ポリヌクレオチドを発現させ、前記ポリヌクレオチドがコードするリナロール合成活性を有するタンパク質を合成する工程であり、
前記リナロール合成工程が、前記非ヒト宿主において、前記タンパク質のリナロール合成活性により、リナロールを合成する工程である、請求項24記載の製造方法。
The protein synthesizing step uses a non-human host into which the polynucleotide is introduced, and cultivates the non-human host to express the polynucleotide in the non-human host, and exhibits the linalool synthesis activity encoded by the polynucleotide. A step of synthesizing a protein having
25. The production method according to claim 24, wherein the linalool synthesis step is a step of synthesizing linalool by the linalool synthesis activity of the protein in the non-human host.
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