JP2016054703A - Lauric acid production method - Google Patents

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慎太郎 漁
寛子 遠藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lauric acid production method using diacylglycerol acyl transferase derived from algae, and to provide a transformant for use in the method.SOLUTION: The invention provides a lauric acid production method comprising the following steps (1) and (2): (1) a step of carrying out co-introduction of a gene encoding acyl ACP thioesterase and a gene encoding the following protein (A) or (B) into a host to obtain a transformant: (A) a protein consisting of an amino acid sequence represented by a specific sequence having diacylglycerol acyl transferase activity derived from algae; (B) a protein consisting of an amino acid sequence having 81% or more identity with the specific amino acid sequence in (A), and having diacylglycerol acyl transferase activity; (2) a step of collecting lauric acid from the obtained transformant.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼを用いたラウリン酸の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing lauric acid using diacylglycerol acyltransferase.

ラウリン酸は界面活性剤や化学品基材として使用される脂肪酸で、主にヤシ油及びパーム核油から製造されている。しかし、ヤシ油やパーム核油の原料であるココナツやアブラヤシは栽培地域が限られており、十分な量を確保することが難しい。そのため、ココナツやアブラヤシ以外の原料からラウリン酸を製造することが望まれている。   Lauric acid is a fatty acid used as a surfactant or chemical base, and is mainly produced from coconut oil and palm kernel oil. However, coconut and oil palm, which are raw materials for palm oil and palm kernel oil, have limited cultivation areas, and it is difficult to ensure a sufficient amount. Therefore, it is desired to produce lauric acid from raw materials other than coconut and oil palm.

トリアシルグリセロールは、1分子のグリセロールに3分子の脂肪酸がエステル結合してなる化合物である。グリセロールに結合する脂肪酸の種類は多岐にわたり、結合する脂肪酸の組み合わせによって、様々なトリアシルグリセロール化合物が生じる。生体内では、トリアシルグリセロールは主にエネルギー貯蔵物質として働き、動物の脂肪組織や植物の種子等に蓄積されている。また、藻類は、他の生物に比べてトリアシルグリセロール等の脂質蓄積量が多いことが知られている。
生体内においてトリアシルグリセロールは、ジアシルグリセロールに脂肪酸由来のアシル−CoAからアシル基が転移して合成される。この転移反応にはジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(DGAT)が関与する。DGATは、哺乳類、植物、真菌などに存在し、DGAT1とDGAT2の2タイプが存在することが知られている。藻類では、例えば、Chlamydomonas reinhardtiiではDGAT1、および4種類のDGAT2(DGAT2−1、2−2、2−3、2−4)が知られている。この内、DGAT2−1〜2−3は窒素欠乏条件下でmRNA量が増加することが報告されている(非特許文献1)。
Triacylglycerol is a compound in which three molecules of fatty acid are ester-bonded to one molecule of glycerol. There are various types of fatty acids that bind to glycerol, and various triacylglycerol compounds are produced depending on the combination of fatty acids that bind. In vivo, triacylglycerol mainly acts as an energy storage substance and is accumulated in animal adipose tissue and plant seeds. In addition, it is known that algae have a large amount of lipid accumulation such as triacylglycerol compared to other organisms.
In vivo, triacylglycerol is synthesized by transferring an acyl group from diacylglycerol to acyl-CoA derived from a fatty acid. This transfer reaction involves diacylglycerol acyltransferase (DGAT). DGAT exists in mammals, plants, fungi, and the like, and it is known that there are two types, DGAT1 and DGAT2. Among algae, for example, Chlamydomonas reinhardtii is known to have DGAT1 and four types of DGAT2 (DGAT2-1, 2-2, 2-3, 2-4). Among these, it has been reported that DGAT2-1 to 2-3 increase the amount of mRNA under nitrogen-deficient conditions (Non-patent Document 1).

DGATを利用してトリアシルグリセロールや脂肪酸を生産することも試みられている。例えば、DGAT2を過剰発現させたChlamydomonas reinhardtiiを用いてトリアシルグリセロールを製造する方法が提案されている(特許文献1)。
DGATの基質となる脂肪酸アシル−CoAの種類は多岐にわたり、どのような炭素数・不飽和度のアシル基がジアシルグリセロールに導入されるかを決めているのがDGATであると考えられている。これまでに報告されているDGATの多くは、長鎖アシル基を選択的に導入するものである。例えば、Talassiosira psuedonanaのDGAT遺伝子を植物に導入することにより、当該植物の超長鎖多価不飽和脂肪酸の量を変化させる方法が提案されている(特許文献2)。また、特許文献3にはNannochloropsis oculata由来のDGATが記載され、C18やC22の長鎖又は超長鎖多価不飽和脂肪酸の生産に関わる可能性が示唆されている。一方、中鎖アシル基を選択的に導入するようなDGATについてはほとんど報告がない。
Attempts have also been made to produce triacylglycerol and fatty acids using DGAT. For example, a method for producing triacylglycerol using Chlamydomonas reinhardtii in which DGAT2 is overexpressed has been proposed (Patent Document 1).
There are various types of fatty acyl-CoA as a substrate for DGAT, and it is considered that DGAT determines what kind of carbon number / unsaturation acyl group is introduced into diacylglycerol. Many of the DGATs reported so far are those that selectively introduce a long-chain acyl group. For example, a method has been proposed in which the amount of the ultralong- chain polyunsaturated fatty acid in the plant is changed by introducing the DGAT gene of Talassiosira psuedonana into the plant (Patent Document 2). Patent Document 3 describes DGAT derived from Nannochloropsis oculata, suggesting the possibility of being involved in the production of C18 and C22 long-chain or ultralong- chain polyunsaturated fatty acids. On the other hand, there is almost no report about DGAT that selectively introduces a medium chain acyl group.

国際公開第2011/156520号International Publication No. 2011/156520 国際公開第2009/085169号International Publication No. 2009/085169 国際公開第2011/161093号International Publication No. 2011-161093

Rachel Miller et al., "Changes in Transcript Abundance in Chlamydomonas reinhardtii following Nitrogen Deprivation Predict Diversion of Metabolism", Plant Physiology, 2010, Vol.154, p.1737-1752Rachel Miller et al., "Changes in Transcript Abundance in Chlamydomonas reinhardtii following Nitrogen Deprivation Predict Diversion of Metabolism", Plant Physiology, 2010, Vol.154, p.1737-1752

本発明は、藻類由来のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼを用いたラウリン酸の製造方法の提供に関する。また、本発明は、藻類由来のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子を導入し、ラウリン酸含有量の高いトリアシルグリセロールを生産でき、ラウリン酸生産能が向上した形質転換体の提供に関する。   The present invention relates to a method for producing lauric acid using algae-derived diacylglycerol acyltransferase. The present invention also relates to the provision of a transformant in which a diacylglycerol acyltransferase gene derived from algae is introduced to produce a triacylglycerol having a high lauric acid content and has an improved lauric acid producing ability.

本発明者らは、藻類由来のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼについて研究を行い、ナンノクロロプシス(Nannochloropsis)属に属する藻類から、ジアシルグリセロールにラウリン酸を選択的に取り込むジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼを見出した。そして、これを用いて宿主を形質転換したところ、形質転換体ではトリアシルグリセロール中のラウリン酸含有量が有意に向上することを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成するに至ったものである。 The present inventors have studied algae-derived diacylglycerol acyltransferase and found a diacylglycerol acyltransferase that selectively incorporates lauric acid into diacylglycerol from algae belonging to the genus Nannochloropsis . And when the host was transformed using this, it discovered that the lauric acid content in a triacylglycerol improved significantly in a transformant. The present invention has been completed based on these findings.

すなわち本発明は、下記(1)及び(2)の工程を含むラウリン酸の製造方法(以下、「本発明の製造方法」ともいう。)に関する。
(1)アシル−ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子、及び下記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子を宿主に共導入し、形質転換体を得る工程
(A) 配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(B) 配列番号1で表されるアミノ酸配列と81%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質
(2)得られた形質転換体からラウリン酸を採取する工程
That is, this invention relates to the manufacturing method (henceforth "the manufacturing method of this invention") of lauric acid including the process of following (1) and (2).
(1) A step of obtaining a transformant by co-introducing a gene encoding an acyl-ACP thioesterase and a gene encoding the following protein (A) or (B) into a host (A) represented by SEQ ID NO: 1 A protein comprising the amino acid sequence (B) a protein comprising the amino acid sequence having 81% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and having diacylglycerol acyltransferase activity (2) transformant obtained For collecting lauric acid from sewage

また、本発明は、宿主にアシル−ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子、及び前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子を共導入して得られる形質転換体(以下、「本発明の形質転換体」ともいう。)に関する。   The present invention also relates to a transformant obtained by co-introducing a gene encoding an acyl-ACP thioesterase and a gene encoding the protein (A) or (B) (hereinafter referred to as “the present invention”). Also referred to as “transformant”.

また、本発明は、前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子を宿主に導入して形質転換する工程を含む、形質転換体の産生するトリアシルグリセロール中のラウリン酸含有量を向上させる方法に関する。   In addition, the present invention improves the lauric acid content in the triacylglycerol produced by the transformant, including the step of introducing the gene encoding the protein (A) or (B) into the host for transformation. It relates to the method of making it.

本発明の形質転換体は、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子が導入され、ラウリン酸の含有量の高いトリアシルグリセロールを産生することができる。当該形質転換体を用いた本発明の製造方法は、ラウリン酸又はこれを構成脂肪酸とするトリアシルグリセロールの生産性に優れる。   The transformant of the present invention has a diacylglycerol acyltransferase gene introduced therein and can produce triacylglycerol with a high content of lauric acid. The production method of the present invention using the transformant is excellent in the productivity of lauric acid or triacylglycerol using this as a constituent fatty acid.

実施例1において、誘導培地(YPG)で培養したBY4741株(WT株)、Δ4株、+DGA1株、+NoDGAT2-8株、及び+AtDGAT株から抽出した脂質成分をTLC展開した結果を示す図である。The figure which shows the result of carrying out TLC expansion | deployment of the lipid component extracted from BY4741 strain (WT strain), (DELTA) 4 strain, + DGA1 strain, + NoDGAT2-8 strain, and + AtDGAT strain cultured in the induction | guidance | derivation culture medium (YPG) in Example 1. It is.

本発明において、脂質には、単純脂質、複合脂質及び誘導脂質が含まれ、具体的には、トリアシルグリセロール等の中性脂肪の他に、脂肪酸、脂肪族アルコール類、アルカン等の炭化水素類、ろう、セラミド、リン脂質、糖脂質、スルホ脂質等が含まれる。
また本発明で、脂肪酸や脂肪酸を構成するアシル基の表記において、Cx:yとあるのは炭素原子数xで二重結合の数がyであることを表し、Cxは炭素原子数xの脂肪酸やアシル基であることを表す。
また、本発明において、中鎖脂肪酸や中鎖アシル−ACPにおける中鎖とは、アシル基の炭素数が6以上14以下であることをいう。
In the present invention, lipids include simple lipids, complex lipids, and derived lipids. Specifically, in addition to neutral fats such as triacylglycerol, hydrocarbons such as fatty acids, aliphatic alcohols, and alkanes. , Wax, ceramide, phospholipid, glycolipid, sulfolipid and the like.
In the present invention, in the notation of fatty acids and acyl groups constituting fatty acids, Cx: y means that the number of carbon atoms is x and the number of double bonds is y, and Cx is a fatty acid having x number of carbon atoms. Or an acyl group.
In the present invention, the medium chain in the medium chain fatty acid or the medium chain acyl-ACP means that the acyl group has 6 to 14 carbon atoms.

1.ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
本発明で用いるジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼは、配列番号1で表されるアミノ酸配列を有するタンパク質、及び当該タンパク質と機能的に均等なタンパク質である。具体的に、本発明で用いるジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼには、以下の(A)又は(B)のタンパク質が包含される。
(A) 配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(B) 配列番号1で表されるアミノ酸配列と81%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質
1. Diacylglycerol acyltransferase The diacylglycerol acyltransferase used in the present invention is a protein having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, and a protein functionally equivalent to the protein. Specifically, the diacylglycerol acyltransferase used in the present invention includes the following protein (A) or (B).
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 (B) A protein comprising an amino acid sequence having 81% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and having diacylglycerol acyltransferase activity

配列番号1のアミノ酸配列からなるタンパク質は、ナンノクロロプシス属に属する藻類であるナンノクロロプシス オキュラータ(Nannochloropsis oculata)由来のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼである。
ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ(ジグリセリドアシルトランスフェラーゼ、DGAT)は、トリアシルグリセロール合成の最終段階に関与する酵素である。植物や藻類では、葉緑体にある脂肪酸合成系において各種アシル−ACPが合成され、このアシル−ACPから酵素アシル−ACPチオエステラーゼによって遊離脂肪酸が切り出される。遊離脂肪酸はアシル−CoAに変換されて、トリアシルグリセロール合成系に供される。トリアシルグリセロール合成系では、アシル−CoAのアシル基が、グリセロール骨格に導入される。最終段階では、ジアシルグリセロールにアシル−CoAからアシル基が転移してトリアシルグリセロールが合成される。この反応を触媒する酵素がDGATである。
このようにトリアシルグリセロールは、グリセロール骨格に3つのアシル基(脂肪酸残基)が導入されてなるが、導入されるアシル基の種類(炭素数及び不飽和度)は多岐にわたる。グリセロール骨格にどのような炭素数・不飽和度を有したアシル基を導入するかを決めているのは、各反応工程で働くアシルトランスフェラーゼであると考えられている。すなわち、トリアシルグリセロール合成の最終段階では、DGATの基質特異性によって、ジアシルグリセロールに結合する脂肪酸アシル−CoAの種類が変わると考えられている。
The protein consisting of the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 is a diacylglycerol acyltransferase derived from Nannochloropsis oculata , an algae belonging to the genus Nannochloropsis .
Diacylglycerol acyltransferase (diglyceryl acyltransferase, DGAT) is an enzyme involved in the final steps of triacylglycerol synthesis. In plants and algae, various acyl-ACPs are synthesized in a fatty acid synthesis system in chloroplasts, and free fatty acids are excised from the acyl-ACPs by the enzyme acyl-ACP thioesterase. Free fatty acids are converted to acyl-CoA and subjected to a triacylglycerol synthesis system. In the triacylglycerol synthesis system, the acyl group of acyl-CoA is introduced into the glycerol skeleton. In the final stage, the acyl group is transferred from acyl-CoA to diacylglycerol to synthesize triacylglycerol. An enzyme that catalyzes this reaction is DGAT.
Thus, triacylglycerol has three acyl groups (fatty acid residues) introduced into the glycerol skeleton, but the types of acyl groups (number of carbon atoms and degree of unsaturation) to be introduced are diverse. It is considered that it is the acyltransferase that works in each reaction step that determines what carbon number and degree of unsaturation to introduce into the glycerol skeleton. That is, at the final stage of triacylglycerol synthesis, it is considered that the type of fatty acyl-CoA that binds to diacylglycerol changes depending on the substrate specificity of DGAT.

前記(A)又は(B)のタンパク質は、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性を有する。本発明において、タンパク質の「ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性」とは、ジアシルグリセロール(DAG)をアシル化してトリアシルグリセロール(TAG)に変換する活性をいう。
なお、タンパク質がジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性を有することは、トリアシルグリセロール合成遺伝子欠損株を用いた系により確認することができる。トリアシルグリセロール合成遺伝子欠損株の一例としては、実施例で用いた酵母のΔdga1、Δlro1、Δare1、Δare2株(Δ4株)が挙げられる。目的タンパク質をコードする遺伝子を当該欠損株において発現させ、トリアシルグリセロールの生成が確認されれば、当該タンパク質はジアシルグリセロールアシルトランスフェラ−ゼ活性を有すると判断できる。
The protein (A) or (B) has diacylglycerol acyltransferase activity. In the present invention, “diacylglycerol acyltransferase activity” of a protein refers to an activity of acylating diacylglycerol (DAG) to convert it into triacylglycerol (TAG).
The protein having diacylglycerol acyltransferase activity can be confirmed by a system using a triacylglycerol synthetic gene-deficient strain. Examples of the triacylglycerol synthetic gene-deficient strain include the yeast Δdga1, Δlro1, Δare1, and Δare2 strains (Δ4 strain) used in the examples. If the gene encoding the target protein is expressed in the deficient strain and the production of triacylglycerol is confirmed, it can be determined that the protein has diacylglycerol acyltransferase activity.

前記(A)のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼは、後述の実施例で示されているように、ジアシルグリセロールにC12:0アシル基(ラウロイル基)を優先的に取り込む性質を持つ。すなわち、ラウロイル−CoAに対して基質特異性を示すジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼである。
ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼのラウロイル−CoA特異性については、例えば、宿主細胞にジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子及びアシル−CoAを生産するアシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子を導入し、これらの導入遺伝子が発現する条件で細胞を培養して、宿主細胞又は培養液中の脂肪酸組成の変化をガスクロマトグラフィー解析等の方法を用いて分析する方法、または精製したジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼタンパク質と、アシル−CoA及びジアシルグリセロールとを混合して反応させた溶液から薄層クロマトグラフィー法などによりトリアシルグリセロールを単離し、トリアシルグリセロール中の脂肪酸組成の変化をガスクロマトグラフィー解析等の方法を用いて分析する方法により確認することができる。
The diacylglycerol acyltransferase (A) has a property of preferentially incorporating a C12: 0 acyl group (lauroyl group) into diacylglycerol, as will be described in Examples below. That is, it is a diacylglycerol acyltransferase exhibiting substrate specificity for lauroyl-CoA.
Regarding the lauroyl-CoA specificity of diacylglycerol acyltransferase, for example, a cell can be used under the conditions in which a diacylglycerol acyltransferase gene and an acyl-ACP thioesterase gene that produces acyl-CoA are introduced into a host cell and these transgenes are expressed. And then analyzing the change in fatty acid composition in the host cell or culture medium using a method such as gas chromatography analysis, or mixing purified diacylglycerol acyltransferase protein with acyl-CoA and diacylglycerol The triacylglycerol is isolated from the reacted solution by thin layer chromatography, etc., and the change in fatty acid composition in the triacylglycerol is analyzed using a method such as gas chromatography analysis. It can be confirmed by that method.

ラウリン酸の生産性向上の観点から、(B)のタンパク質も、ラウロイル−CoA特異的なジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質であることが好ましい。この観点から、(B)において配列番号1で表されるアミノ酸配列との同一性は、85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることがさらに好ましく、96%以上、97%以上、98%以上又は99%以上であることがよりさらに好ましい。
本発明においてアミノ酸配列及び塩基配列の同一性はLipman-Pearson法(Science,227,1435,(1985))によって計算される。具体的には、遺伝情報処理ソフトウェアGenetyx-Win(ソフトウェア開発)のホモロジー解析(homology search)プログラムを用いて、Unit size to compare(ktup)を2として解析を行うことにより算出される。
From the viewpoint of improving the productivity of lauric acid, the protein (B) is also preferably a protein having lauroyl-CoA-specific diacylglycerol acyltransferase activity. From this viewpoint, the identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 in (B) is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, and further preferably 95% or more. Preferably, it is 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more.
In the present invention, the identity of amino acid sequences and base sequences is calculated by the Lipman-Pearson method (Science, 227, 1435, (1985)). Specifically, it is calculated by performing analysis with a unit size to compare (ktup) of 2 using a homology search program of genetic information software Genetyx-Win (software development).

(B)のタンパク質のアミノ酸配列として、配列番号1のアミノ酸配列に変異を導入したアミノ酸配列、すなわち、配列番号1のアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入、又は付加されたアミノ酸配列も好ましい。1又は数個の変異アミノ酸は、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性の点から、1〜50個であることが好ましく、1〜20個がより好ましく、1〜10個がさらに好ましく、1〜5個がよりさらに好ましく、1〜2個が特に好ましい。
なお、本明細書において、アミノ酸又は塩基の「付加」には、配列の一末端および両末端へのアミノ酸又は塩基の付加が含まれる。
As the amino acid sequence of the protein of (B), an amino acid sequence in which a mutation is introduced into the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, that is, one or several amino acids in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 are deleted, substituted, inserted or added. Also preferred are amino acid sequences. From the viewpoint of diacylglycerol acyltransferase activity, one or several mutant amino acids are preferably 1 to 50, more preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, and more preferably 1 to 5 More preferably, 1 to 2 is particularly preferable.
In the present specification, “addition” of an amino acid or base includes addition of an amino acid or base to one end and both ends of the sequence.

上述したタンパク質の取得方法については特に制限はなく、通常行われる化学的或いは遺伝子工学的手法等により得ることができる。例えば、ナンノクロロプシス オキュラータから単離、精製等することで天然物由来のタンパク質を取得することができる。また、化学合成によりタンパク質合成を行ってもよく、遺伝子組み換え技術により組換えタンパク質を作製してもよい。組換えタンパク質を作製する場合には、後述するジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子を用いることができる。
アミノ酸配列に欠失、置換、挿入、付加等の変異を導入する方法としては、例えば、アミノ酸配列をコードする塩基配列に変異を導入する方法が挙げられる。塩基配列に変異を導入する方法については、後述する。
There is no restriction | limiting in particular about the acquisition method of the protein mentioned above, It can obtain by the chemical or genetic engineering method etc. which are performed normally. For example, a protein derived from a natural product can be obtained by isolation and purification from Nannochloropsis oculata. In addition, protein synthesis may be performed by chemical synthesis, or a recombinant protein may be produced by a gene recombination technique. When producing a recombinant protein, the diacylglycerol acyltransferase gene described later can be used.
Examples of the method for introducing mutation such as deletion, substitution, insertion, addition, etc. into the amino acid sequence include a method of introducing mutation into the base sequence encoding the amino acid sequence. A method for introducing a mutation into the base sequence will be described later.

2.ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子
本発明で用いるジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子は、前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子である。
配列番号1に示すアミノ酸配列をコードする遺伝子の例として、配列番号2に示す塩基配列が挙げられる。配列番号2に示す塩基配列は、ナンノクロロプシス オキュラータ由来の野生型ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子の塩基配列の一例である。
2. Diacylglycerol acyltransferase gene The diacylglycerol acyltransferase gene used in the present invention is a gene encoding the protein (A) or (B).
An example of a gene encoding the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is the base sequence shown in SEQ ID NO: 2. The base sequence shown in SEQ ID NO: 2 is an example of a base sequence of a gene encoding a wild-type diacylglycerol acyltransferase derived from Nannochloropsis oculata.

(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子の具体例として、下記(a)又は(b)のDNAからなる遺伝子が例示できるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(a) 配列番号2で表される塩基配列からなるDNA
(b) 配列番号2で表される塩基配列と81%以上の同一性を有する塩基配列からなり、かつジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA
Specific examples of the gene encoding the protein (A) or (B) include the following genes (a) or (b), but the present invention is not limited thereto.
(A) DNA comprising the base sequence represented by SEQ ID NO: 2
(B) a DNA encoding a protein comprising a base sequence having 81% or more identity with the base sequence represented by SEQ ID NO: 2 and having diacylglycerol acyltransferase activity

後述の実施例に示すように、(a)のDNAからなる遺伝子は、ラウロイル−CoA特異的なジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子である。(b)のDNAからなる遺伝子も、ラウロイル−CoA特異的なジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼをコードする遺伝子であることが好ましい。この観点から、(b)において、配列番号2で表される塩基配列との同一性は、85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましく、95%以上であることがさらに好ましく、96%以上、97%以上、98%以上又は99%以上であることがよりさらに好ましい。   As shown in the Examples described later, the gene (a) consisting of DNA is a gene encoding lauroyl-CoA specific diacylglycerol acyltransferase. The gene comprising the DNA of (b) is also preferably a gene encoding a lauroyl-CoA specific diacylglycerol acyltransferase. From this viewpoint, in (b), the identity with the base sequence represented by SEQ ID NO: 2 is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, and 95% or more. More preferably, it is 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more.

また、(b)の塩基配列として、配列番号2の塩基配列に変異を導入した塩基配列、すなわち、配列番号2の塩基配列において1又は数個の塩基が欠失、置換、挿入、又は付加された塩基配列も好ましい。1又は数個の変異塩基は、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性の点から、1〜20個であることが好ましく、1〜10個がより好ましく、1〜5個がさらに好ましく、1〜3個がよりさらに好ましく、1〜2個が特に好ましい。   In addition, as the base sequence of (b), one or several bases are deleted, substituted, inserted, or added in the base sequence obtained by introducing a mutation into the base sequence of SEQ ID NO: 2, that is, the base sequence of SEQ ID NO: 2. Also preferred are base sequences. From the viewpoint of diacylglycerol acyltransferase activity, one or several mutant bases are preferably 1-20, more preferably 1-10, even more preferably 1-5, and more preferably 1-3. More preferably, 1 to 2 is particularly preferable.

塩基配列に欠失、置換、挿入、付加等の変異を導入する方法としては、例えば、部位特異的な変異導入法が挙げられる。具体的な部位特異的変異の導入方法としては、Splicing overlap extension(SOE)PCR反応(Horton et al.,Gene 77,61−68,1989)を利用した方法、ODA法(Hashimoto-Gotoh et al.,Gene,152,271-276,1995))、Kunkel法(Kunkel,T. A.,Proc. Natl. Acad. Sci. USA,1985,82,488)等が挙げられる。また、Site-Directed Mutagenesis System Mutan-SuperExpress Kmキット(タカラバイオ社)、Transformer TM Site-Directed Mutagenesisキット(Clonetech社)、KOD-Plus-Mutagenesis Kit(東洋紡社)等の市販のキットを利用することもできる。また、ランダムな遺伝子変異を与えた後、適当な方法により酵素活性の評価及び遺伝子解析を行うことにより目的遺伝子を取得することもできる。   Examples of methods for introducing mutations such as deletion, substitution, insertion and addition into the base sequence include site-specific mutagenesis. As a specific method for introducing site-specific mutation, a method using a Splicing overlap extension (SOE) PCR reaction (Horton et al., Gene 77, 61-68, 1989), an ODA method (Hashimoto-Gotoh et al. , Gene, 152, 271-276, 1995), Kunkel method (Kunkel, TA, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1985, 82, 488). Also, commercially available kits such as Site-Directed Mutagenesis System Mutan-SuperExpress Km Kit (Takara Bio), Transformer TM Site-Directed Mutagenesis Kit (Clonetech), KOD-Plus-Mutagenesis Kit (Toyobo) may be used. it can. Moreover, after giving a random gene mutation, the target gene can also be obtained by performing enzyme activity evaluation and gene analysis by an appropriate method.

ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子の取得方法としては、特に制限されず、通常の遺伝子工学的手法により得ることができる。例えば、配列番号1に示すアミノ酸配列又は配列番号2に示す塩基配列に基づいて、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子を人工合成により取得することができる。遺伝子の人工合成は、例えば、インビトロジェン社等のサービスを利用することができる。また、ナンノクロロプシス オキュラータからクローニングによって取得することもでき、例えば、Molecular Cloning−A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION[Joseph Sambrook,David W. Russell,Cold Spring Harbor Laboratory Press(2001)]記載の方法等により行うことができる。   The method for obtaining the diacylglycerol acyltransferase gene is not particularly limited, and can be obtained by ordinary genetic engineering techniques. For example, based on the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 or the base sequence shown in SEQ ID NO: 2, a diacylglycerol acyltransferase gene can be obtained by artificial synthesis. For the artificial synthesis of genes, for example, services such as Invitrogen can be used. It can also be obtained by cloning from Nannochloropsis oculata, for example, by the method described in Molecular Cloning-A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION [Joseph Sambrook, David W. Russell, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001)]. Can do.

3.アシル−ACPチオエステラーゼ
本発明の形質転換体は、前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子と共に、トリアシルグリセロールやラウリン酸の合成に関与する他の酵素をコードする遺伝子を共導入してなることが好ましい。トリアシルグリセロールやラウリン酸の合成に関与する他の酵素としては、例えば、リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼ、β−ケトアシル−ACPシンターゼ、アシル−ACPチオエステラーゼが挙げられる。
リゾホスファチジン酸アシルトランスフェラーゼは、トリアシルグリセロール合成の中間反応を触媒する酵素であり、リゾホスファチジン酸に対して特定のアシル−CoAからアシル基を転移してホスファチジン酸を合成する。
β−ケトアシル−ACPシンターゼは、脂肪酸合成経路においてマロニルACPとアシルACPの脱炭酸縮合反応を触媒する酵素である。脂肪酸合成経路では、マロニル−ACPを利用して炭素鎖の伸長反応を繰り返し、種々の鎖長のアシル−ACP(脂肪酸残基であるアシル基とACPとからなる複合体)が合成される。β−ケトアシル−ACPシンターゼは、当該経路においてアシル基の鎖長制御(アシル−ACPの鎖長をどこまで伸長させるか)を担う因子の一つである。
アシル−ACPチオエステラーゼは、脂肪酸合成系で合成されたアシル−ACPのチオエステル結合を加水分解し、遊離の脂肪酸を生成する酵素である。アシル−ACPチオエステラーゼの作用によって、ACP上での脂肪酸合成が終了し、切り出された脂肪酸はトリアシルグリセロール等の合成に供される。
宿主にDGAT遺伝子とともにこれらの酵素をコードする遺伝子を導入することで、形質転換体のトリアシルグリセロール生産性やラウリン酸の生産性を一層向上させることができる。
3. Acyl-ACP thioesterase The transformant of the present invention is co-introduced with a gene encoding the protein (A) or (B) above and a gene encoding another enzyme involved in the synthesis of triacylglycerol or lauric acid. It is preferable that Examples of other enzymes involved in the synthesis of triacylglycerol and lauric acid include lysophosphatidic acid acyltransferase, β-ketoacyl-ACP synthase, and acyl-ACP thioesterase.
Lysophosphatidic acid acyltransferase is an enzyme that catalyzes an intermediate reaction in triacylglycerol synthesis, and phosphatidic acid is synthesized by transferring an acyl group from a specific acyl-CoA to lysophosphatidic acid.
β-ketoacyl-ACP synthase is an enzyme that catalyzes the decarboxylation condensation reaction of malonyl ACP and acyl ACP in the fatty acid synthesis pathway. In the fatty acid synthesis pathway, carbon chain elongation reaction is repeated using malonyl-ACP to synthesize acyl-ACPs (complexes of acyl groups and ACPs that are fatty acid residues) of various chain lengths. β-ketoacyl-ACP synthase is one of the factors responsible for chain length control of acyl groups (how far the chain length of acyl-ACP is extended) in this pathway.
Acyl-ACP thioesterase is an enzyme that hydrolyzes the thioester bond of acyl-ACP synthesized in a fatty acid synthesis system to produce free fatty acid. By the action of acyl-ACP thioesterase, fatty acid synthesis on ACP is completed, and the cut fatty acid is subjected to synthesis of triacylglycerol and the like.
By introducing genes encoding these enzymes together with the DGAT gene into the host, it is possible to further improve the triacylglycerol productivity and the lauric acid productivity of the transformant.

特に、本発明の形質転換体は、アシル−ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子が共導入されていることが好ましい。
本発明で用いるアシル−ACPチオエステラーゼは、アシル−ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質であればよい。本発明において、「アシル−ACPチオエステラーゼ活性を有する」とは、アシル−ACPのチオエステル結合を加水分解する活性を有することをいう。
In particular, the transformant of the present invention is preferably co-introduced with a gene encoding acyl-ACP thioesterase.
The acyl-ACP thioesterase used in the present invention may be a protein having acyl-ACP thioesterase activity. In the present invention, “having acyl-ACP thioesterase activity” means having an activity of hydrolyzing the thioester bond of acyl-ACP.

アシル−ACPチオエステラーゼは、基質であるアシル−ACPを構成するアシル基(脂肪酸残基)の炭素原子数や不飽和結合数によって異なる反応特異性を示す複数のアシル−ACPチオエステラーゼが存在していることが知られており、生体内での脂肪酸組成を決める重要なファクターであると考えられている。
上述のように、前記(A)のタンパク質は、ジアシルグリセロールにラウロイル基(C12:0)を選択的に取り込ませるジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼであるため、共導入するアシル−ACPチオエステラーゼも、中鎖アシル−ACPに特異的なチオエステラーゼ(以下、「中鎖特異的アシル−ACPチオエステラーゼ」という)が好ましく、ラウロイル−ACPに特異的なチオエステラーゼ(以下、「ラウロイル−ACP特異的チオエステラーゼ」ともいう)がさらに好ましい。本発明において「中鎖アシル−ACP特異的」なアシル−ACPチオエステラーゼとは、炭素数6〜14のアシル−ACPのチオエステル結合を選択的に加水分解する活性を有するアシル−ACPチオエステラーゼである。このようなアシル−ACPチオエステラーゼを用いることで、ラウリン酸の生産性を一層向上させることができる。
The acyl-ACP thioesterase has a plurality of acyl-ACP thioesterases having different reaction specificities depending on the number of carbon atoms and the number of unsaturated bonds of the acyl group (fatty acid residue) constituting the substrate acyl-ACP. It is known that it is an important factor that determines the fatty acid composition in vivo.
As described above, since the protein (A) is a diacylglycerol acyltransferase that selectively incorporates a lauroyl group (C12: 0) into diacylglycerol, the acyl-ACP thioesterase to be co-introduced is also a medium chain acyl. A thioesterase specific for ACP (hereinafter referred to as “medium chain specific acyl-ACP thioesterase”) is preferable, and a thioesterase specific for lauroyl-ACP (hereinafter also referred to as “lauroyl-ACP specific thioesterase”) Is more preferable. In the present invention, the “medium chain acyl-ACP-specific” acyl-ACP thioesterase is an acyl-ACP thioesterase having an activity of selectively hydrolyzing a thioester bond of acyl-ACP having 6 to 14 carbon atoms. . By using such an acyl-ACP thioesterase, the productivity of lauric acid can be further improved.

本発明では、アシル−ACPチオエステラーゼとして、公知のアシル−ACPチオエステラーゼや、それらと機能的に均等なタンパク質を用いることができる。用いるアシル−ACPチオエステラーゼは、宿主の種類等に応じて適宜選択することができる。
具体的には、Umbellularia californicaアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank AAA34215.1);Cuphea calophylla subsp. mesostemonアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank ABB71581);Cocos nuciferaアシル−ACPチオエステラーゼ(CnFatB3:Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12:44参照);Cinnamomum camphoraアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank AAC49151.1);Myristica fragransアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank AAB71729);Myristica fragransアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank AAB71730);Cuphea lanceolataアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank CAA54060);Cuphea hookerianaアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank Q39513);Ulumus americanaアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank AAB71731);Sorghum bicolorアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank EER87824);Sorghum bicolorアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank EER88593);Cocos nuciferaアシル−ACPチオエステラーゼ(CnFatB1:Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12:44参照);Cocos nuciferaアシル−ACPチオエステラーゼ(CnFatB2:Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12:44参照);Cuphea viscosissimaアシル−ACPチオエステラーゼ(CvFatB1:Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12:44参照);Cuphea viscosissimaアシル−ACPチオエステラーゼ(CvFatB2:Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12:44参照);Cuphea viscosissimaアシル−ACPチオエステラーゼ(CvFatB3:Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12:44参照);Elaeis guineensisアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank AAD42220);Desulfovibrio vulgarisアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank ACL08376);Bacteriodes fragilisアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank CAH09236);Parabacteriodes distasonisアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank ABR43801);Bacteroides thetaiotaomicronアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank AAO77182);Clostridium asparagiformeアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank EEG55387);Bryanthella formatexigensアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank EET61113);Geobacillus sp.アシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank EDV77528);Streptococcus dysgalactiaeアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank BAH81730);Lactobacillus brevisアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank ABJ63754);Lactobacillus plantarumアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank CAD63310);Anaerococcus tetradiusアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank EEI82564);Bdellovibrio bacteriovorusアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank CAE80300);Clostridium thermocellumアシル−ACPチオエステラーゼ(GenBank ABN54268);Nannochloropsis oculataアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号7、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号8);Nannochloropsis gaditanaアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号9、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号10);Nannochloropsis granulataアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号11、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号12);Symbiodinium microadriaticumアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号13、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号14)、等が挙げられる。
また、これらと機能的に均等なタンパク質として、上述したいずれかのアシル−ACPチオエステラーゼのアミノ酸配列と50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上、よりさらに好ましくは95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、又は99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつアシル−ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質も用いることができる。
In the present invention, as the acyl-ACP thioesterase, a known acyl-ACP thioesterase or a protein functionally equivalent to them can be used. The acyl-ACP thioesterase to be used can be appropriately selected according to the type of the host.
Specifically, Umbellularia californica acyl-ACP thioesterase (GenBank AAA34215.1); Cuphea calophylla subsp. Mesostemon acyl-ACP thioesterase (GenBank ABB71581); Cocos nucifera acyl-ACP thioesterase (CnFatB3: Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12:44); Cinnamomum camphora acyl-ACP thioesterase (GenBank AAC49151.1); Myristica fragrans acyl-ACP thioesterase (GenBank AAB71729); Myristica fragrans acyl-ACP thioesterase (GenBank AAB71730); Cuphea lanceolata acyl- ACP thioesterase (GenBank CAA54060); Cuphea hookeriana acyl-ACP thioesterase (GenBank Q39513); Ulumus americana acyl-ACP thioesterase (GenBank AAB71731); Sorghum bicolor acyl-ACP thioesterase (GenBank EER87824); Sorghum bicolor acyl-ACP Thioesterase (GenBank EER88593); Cocos nucifera acyl-ACP thioesterase (see CnFatB1: Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12:44); Cocos nucifera acyl-ACP thioesterase (CnFatB2: Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12 Cuphea viscosissima acyl-ACP thioesterase (CvFatB1: Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12:44); Cuphea viscosissima acyl-ACP thioesterase (CvFatB2: Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12:44) Cuphea viscosissima acyl-ACP thioesterase (CvFatB3: see Jing et al. BMC Biochemistry 2011, 12:44); Elaeis guineensis acyl-ACP thioesterase (GenBank AAD42220); Desulfovibrio vulgaris acyl-ACP thioesterase (GenBank ACL08376) Bacteriodes fragilis acyl-ACP thioesterase (GenBank CAH09236); Parabacteriodes distasonis acyl ACP thioesterase (GenBank ABR43801); Bacteroides thetaiotaomicron acyl-ACP thioesterase (GenBank AAO77182); Clostridium asparagiforme acyl-ACP thioesterase (GenBank EEG55387); Bryanthella formatexigens acyl-ACP thioesterase (GenBank EET61113); Geobacillus sp. Thioesterase (GenBank EDV77528); Streptococcus dysgalactiae acyl-ACP thioesterase (GenBank BAH81730); Lactobacillus brevis acyl-ACP thioesterase (GenBank ABJ63754); Lactobacillus plantarum acyl-ACP thioesterase (GenBank CAD63310); Anaerococcus tetradius (GenBank EEI82564); Bdellovibrio bacteriovorus acyl -ACP thioesterase (GenBank CAE80300); Clostridium thermocellum acyl -ACP thioesterase (GenBank ABN54268) Nannochloropsis oculata acyl -ACP thioesterase (SEQ ID NO: 7, gene nucleotide sequence encoding it: SEQ ID NO: 8); Nannochloropsis gaditana acyl -ACP thioesterase (SEQ ID NO: 9, the gene of the nucleotide sequence encoding it: SEQ ID NO: 10 ); Nannochloropsis granulata acyl-ACP thioesterase (SEQ ID NO: 11, nucleotide sequence of the gene encoding this: SEQ ID NO: 12); Symbiodinium microadriaticum acyl-ACP thioesterase (SEQ ID NO: 13, nucleotide sequence of the gene encoding this: sequence) No. 14), etc.
Moreover, as a protein functionally equivalent to these, the amino acid sequence of any of the acyl-ACP thioesterases described above is 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more, Even more preferably, a protein comprising an amino acid sequence having 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more identity and having acyl-ACP thioesterase activity can also be used.

上述したアシル−ACPチオエステラーゼの中でも、中鎖特異的アシル−ACPチオエステラーゼがより好ましく、具体的には、Umbellularia californicaアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号3、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号4)、Cocos nuciferaアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号5、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号6)、Nannochloropsis oculataアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号7)、Nannochloropsis gaditanaアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号9)、Nannochloropsis granulataアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号11)、Symbiodinium microadriaticumアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号13)、又はこれらのアシル−ACPチオエステラーゼのアミノ酸配列と50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上、よりさらに好ましくは95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、又は99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ中鎖特異的アシル−ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質が挙げられる。
さらに、ラウロイル−ACPに高い特異性を有する、Umbellularia californicaアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号3)、Symbiodinium microadriaticumアシル−ACPチオエステラーゼ(配列番号13)又は、これらのアシル−ACPチオエステラーゼのアミノ酸配列と50%以上、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上、よりさらに好ましくは95%以上、96%以上、97%以上、98%以上、又は99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつアシル−ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質がより好ましい。
これらのアシル−ACPチオエステラーゼ及びそれらをコードする遺伝子の配列情報等は、例えば、国立生物工学情報センター(National Center for Biotechnology Information, NCBI)などから入手することができる。
Among the acyl-ACP thioesterases mentioned above, a medium chain specific acyl-ACP thioesterase is more preferable. Specifically, Umbellularia californica acyl-ACP thioesterase (SEQ ID NO: 3, nucleotide sequence of gene encoding the same: sequence) No. 4), Cocos nucifera acyl-ACP thioesterase (SEQ ID NO: 5, nucleotide sequence of the gene encoding it: SEQ ID NO: 6), Nannochloropsis oculata acyl-ACP thioesterase (SEQ ID NO: 7), Nannochloropsis gaditana acyl-ACP thioesterase (SEQ ID NO: 9), Nannochloropsis granulata acyl-ACP thioesterase (SEQ ID NO: 11), Symbiodinium microadriaticum acyl-ACP thioesterase (SEQ ID NO: 13), or the amino acid sequence of these acyl-ACP thioesterases, preferably 50% or more, preferably 7 % Or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more, And proteins having medium chain specific acyl-ACP thioesterase activity.
Furthermore, Umbellularia californica acyl-ACP thioesterase (SEQ ID NO: 3), Symbiodinium microadriaticum acyl-ACP thioesterase (SEQ ID NO: 13), or the amino acid sequences of these acyl-ACP thioesterases having high specificity for lauroyl-ACP 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 80% or more, still more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more of the same More preferred is a protein consisting of an amino acid sequence having a property and having acyl-ACP thioesterase activity.
The sequence information of these acyl-ACP thioesterases and the genes encoding them can be obtained from, for example, the National Center for Biotechnology Information (NCBI).

上述した各アシル−ACPチオエステラーゼのアミノ酸配列が葉緑体移行シグナル配列を有している場合、当該シグナル配列を削除して宿主に導入してもよい。例えば、宿主に外来のアシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子を導入する場合、当該遺伝子の塩基配列から葉緑体移行シグナル配列に相当する領域の配列を削除した塩基配列からなるDNAを用いることが好ましい。
アシル−ACPチオエステラーゼの葉緑体移行シグナル配列の例として、配列番号3の1〜83位のアミノ酸配列、又はこれに相当する領域が挙げられる。
本明細書において、アミノ酸配列または塩基配列における「相当する位置」または「相当する領域」は、目的アミノ酸配列を参照配列と比較し、各アミノ酸配列中に存在する保存アミノ酸残基に最大の相同性を与えるように配列を整列(アラインメント)させることにより決定することができる。アラインメントは、公知のアルゴリズムを用いて実行することができ、その手順は当業者に公知である。例えば、アラインメントは、上述のリップマン−パーソン法等に基づいて手作業で行うこともできるが、Clustal Wマルチプルアラインメントプログラム(Thompson,J.D.et al,(1994)Nucleic Acids Res.22,p.4673−4680)をデフォルト設定で用いることにより行うことができる。Clustal Wは、例えば、欧州バイオインフォマティクス研究所(European Bioinformatics Institute:EBI,[www.ebi.ac.uk/index.html])や、国立遺伝学研究所が運営する日本DNAデータバンク(DDBJ,[www.ddbj.nig.ac.jp/Welcome−j.html])のウェブサイト上で利用することができる。
When the amino acid sequence of each acyl-ACP thioesterase described above has a chloroplast translocation signal sequence, the signal sequence may be deleted and introduced into the host. For example, when a foreign acyl-ACP thioesterase gene is introduced into a host, it is preferable to use a DNA comprising a base sequence in which the sequence of the region corresponding to the chloroplast transition signal sequence is deleted from the base sequence of the gene.
Examples of the acyl-ACP thioesterase chloroplast transition signal sequence include the amino acid sequence at positions 1 to 83 of SEQ ID NO: 3, or a region corresponding thereto.
In the present specification, the “corresponding position” or “corresponding region” in an amino acid sequence or base sequence is the maximum homology to a conserved amino acid residue present in each amino acid sequence by comparing the target amino acid sequence with a reference sequence. Can be determined by aligning the sequences to give The alignment can be performed using known algorithms, the procedures of which are known to those skilled in the art. For example, the alignment can be performed manually based on the above-mentioned Lippman-Person method or the like, but the Clustal W multiple alignment program (Thompson, JD et al, (1994) Nucleic Acids Res. 22, p. 4673-4680) with default settings. Clustal W is, for example, the European Bioinformatics Institute (EBI, [www.ebi.ac.uk/index.html]) and the Japan DNA Data Bank (DDBJ, [DDBJ, [ www.ddbj.nig.ac.jp/Welcome-j.html]).

本発明で用いるアシル−ACPチオエステラーゼとしてさらに好ましくは、下記(C)又は(D)のタンパク質である。
(C) 配列番号3の84位〜382位までのアミノ酸配列からなるタンパク質
(D)(C)のタンパク質のアミノ酸配列と70%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつアシル−ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質
The acyl-ACP thioesterase used in the present invention is more preferably the following protein (C) or (D).
(C) A protein comprising the amino acid sequence from position 84 to position 382 of SEQ ID NO: 3 (D) An amino acid sequence having 70% or more identity with the amino acid sequence of the protein (C), and an acyl-ACP thioesterase Active protein

前記(D)において、アシル−ACPチオエステラーゼ活性の点から、(C)のタンパク質のアミノ酸配列との同一性は、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、95%以上であることがよりさらに好ましく、96%以上、97%以上、98%以上又は99%以上であることが特に好ましい。   In the above (D), from the viewpoint of acyl-ACP thioesterase activity, the identity with the amino acid sequence of the protein of (C) is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, 90 % Or more, more preferably 95% or more, particularly preferably 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more.

また、(D)のタンパク質のアミノ酸配列として、(C)のタンパク質のアミノ酸配列に変異を導入したアミノ酸配列、すなわち、(C)のタンパク質のアミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入、又は付加されたアミノ酸配列も好ましい。1又は数個の変異アミノ酸は、アシル−ACPチオエステラーゼ活性の点から、1〜50個であることが好ましく、1〜20個がより好ましく、1〜10個がさらに好ましく、1〜5個がよりさらに好ましく、1〜2個が特に好ましい。   In addition, as the amino acid sequence of the protein of (D), an amino acid sequence obtained by introducing a mutation into the amino acid sequence of the protein of (C), that is, one or several amino acids are deleted or replaced in the amino acid sequence of the protein of (C) Also preferred are amino acid sequences inserted, or added. From the viewpoint of acyl-ACP thioesterase activity, one or several mutant amino acids are preferably 1 to 50, more preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, and 1 to 5 Even more preferred is 1-2, especially preferred.

前記(C)又は(D)のタンパク質をコードする遺伝子の一例として、下記(c)又は(d)のDNAからなる遺伝子が挙げられる。
(c)配列番号4の250位〜1149位までの塩基配列からなるDNA
(d)(c)のDNAの塩基配列と70%以上の同一性を有する塩基配列からなり、かつアシル−ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA
As an example of the gene encoding the protein (C) or (D), a gene comprising the following DNA (c) or (d) can be mentioned.
(C) DNA comprising a base sequence from position 250 to position 1149 of SEQ ID NO: 4
(D) DNA comprising a nucleotide sequence having 70% or more identity with the DNA sequence of (c) and encoding a protein having acyl-ACP thioesterase activity

前記(d)において、アシル−ACPチオエステラーゼ活性の点から、(c)のDNAの塩基配列との同一性は80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましく、95%以上であることがよりさらに好ましく、96%以上、97%以上、98%以上又は99%以上であることが特に好ましい。
また、(d)の塩基配列として、(c)のDNAの塩基配列に変異を導入した塩基配列、すなわち、(c)のDNAの塩基配列において1又は数個の塩基が欠失、置換、挿入、又は付加された塩基配列も好ましい。1又は数個の変異塩基は、アシル−ACPチオエステラーゼ活性の点から、1〜20個であることが好ましく、1〜10個がより好ましく、1〜5個がさらに好ましく、1〜3個がよりさらに好ましく、1〜2個が特に好ましい。
In the above (d), from the viewpoint of acyl-ACP thioesterase activity, the identity with the DNA base sequence of (c) is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and 90% More preferably, it is more preferably 95% or more, and particularly preferably 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more.
In addition, as the base sequence of (d), a base sequence obtained by introducing mutation into the DNA base sequence of (c), that is, one or several bases in the DNA base sequence of (c) is deleted, substituted, or inserted. Or an added base sequence is also preferred. From the viewpoint of acyl-ACP thioesterase activity, one or several mutant bases are preferably 1-20, more preferably 1-10, even more preferably 1-5, and 1-3 Even more preferred is 1-2, especially preferred.

タンパク質がアシル−ACPチオエステラーゼ活性又は中鎖特異的アシル−ACPチオエステラーゼ活性を有することは、例えば、大腸菌等の宿主細胞内で機能するプロモーターの下流にアシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子を連結した融合遺伝子を脂肪酸分解系が欠損した宿主細胞へ導入し、導入したアシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子が発現する条件で培養して、宿主細胞又は培養液中の脂肪酸組成の変化をガスクロマトグラフィー解析等の方法を用いて分析することにより、確認することができる。
また、大腸菌等の宿主細胞内で機能するプロモーターの下流にアシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子を連結した融合遺伝子を宿主細胞へ導入し、導入したアシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子が発現する条件で細胞を培養した後、細胞の破砕液に対し、Yuanらの方法(Yuan L, Voelker TA, Hawkins DJ. “Modification of the substrate specificity of an acyl-acyl carrier protein thioesterase by protein engineering” Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 Nov 7;92(23), p.10639-10643)によって調製した各種アシル−ACPを基質とした反応を行うことにより、アシル−ACPチオエステラーゼ活性を測定することができる。
The fact that a protein has an acyl-ACP thioesterase activity or a medium chain specific acyl-ACP thioesterase activity is, for example, a fusion gene in which an acyl-ACP thioesterase gene is linked downstream of a promoter that functions in a host cell such as E. coli. Is introduced into a host cell deficient in the fatty acid degradation system, cultured under conditions where the introduced acyl-ACP thioesterase gene is expressed, and changes in the fatty acid composition in the host cell or culture solution are analyzed by gas chromatography analysis, etc. It can be confirmed by using and analyzing.
In addition, a fusion gene in which an acyl-ACP thioesterase gene is linked downstream of a promoter that functions in a host cell such as E. coli is introduced into the host cell, and the cells are cultured under conditions such that the introduced acyl-ACP thioesterase gene is expressed. Later, the method of Yuan et al. (Yuan L, Voelker TA, Hawkins DJ. “Modification of the substrate specificity of an acyl-acyl carrier protein thioesterase by protein engineering” Proc Natl Acad Sci US A. 1995 Nov 7; 92 (23), p.10639-10643), by carrying out reactions using various acyl-ACPs as substrates, the acyl-ACP thioesterase activity can be measured.

アシル−ACPチオエステラーゼ、及びそれらをコードする遺伝子の取得方法については特に制限はなく、通常行われる化学的或いは遺伝子工学的手法等により得ることができる。例えば、各アミノ酸又は塩基配列に基づいて、人工的に合成することができる。また、生物から通常の方法に従って単離してもよい。遺伝子クローニングは、例えば、Molecular Cloning−A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION[Joseph Sambrook,David W. Russell,Cold Spring Harbor Laboratory Press(2001)]記載の方法等により行うことができる。   Acyl-ACP thioesterase and methods for obtaining the genes encoding them are not particularly limited, and can be obtained by chemical or genetic engineering techniques that are usually performed. For example, it can be artificially synthesized based on each amino acid or base sequence. Moreover, you may isolate from a living body according to a normal method. Gene cloning can be performed, for example, by the method described in Molecular Cloning-A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION [Joseph Sambrook, David W. Russell, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001)].

4.形質転換体(組換え体)
本発明の形質転換体は、宿主に前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子を導入してなり、好ましくは、宿主に前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子とアシル−ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子とを共導入してなる。当該形質転換体では、宿主に比べ、ラウリン酸を構成脂肪酸として含有するトリアシルグリセロール(ラウロイル基を有するトリアシルグリセロール)の生産能が有意に向上する。そのため、トリアシルグリセロールから得られるラウリン酸の量が増加する。したがって、当該形質転換体を用いることで、ラウリン酸を効率的に製造することができる。
なお、宿主や形質転換体のラウリン酸やトリアシルグリセロールの生産性、トリアシルグリセロールを構成する脂肪酸の組成については、実施例で用いた方法により測定することができる。
4). Transformant (recombinant)
The transformant of the present invention is obtained by introducing a gene encoding the protein (A) or (B) into a host, preferably a gene encoding the protein (A) or (B) Co-introduced with a gene encoding acyl-ACP thioesterase. In the transformant, the ability to produce triacylglycerol (triacylglycerol having a lauroyl group) containing lauric acid as a constituent fatty acid is significantly improved as compared with the host. Therefore, the amount of lauric acid obtained from triacylglycerol increases. Therefore, lauric acid can be efficiently produced by using the transformant.
The productivity of the lauric acid and triacylglycerol of the host and transformant, and the composition of the fatty acid constituting the triacylglycerol can be measured by the method used in the examples.

本発明の形質転換体は、前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子を、通常の遺伝子工学的方法によって宿主に導入することで得られる。具体的には、前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子、好ましくは前記(a)又は(b)のDNAからなる遺伝子を宿主細胞中で発現させることのできる発現ベクターや遺伝子発現カセットを調製し、これを宿主細胞に導入して宿主細胞を形質転換させることにより作製できる。   The transformant of the present invention can be obtained by introducing a gene encoding the protein (A) or (B) into a host by an ordinary genetic engineering method. Specifically, an expression vector or gene expression capable of expressing in a host cell a gene encoding the protein (A) or (B), preferably a gene comprising the DNA (a) or (b). It can be produced by preparing a cassette, introducing it into a host cell, and transforming the host cell.

アシル−ACPチオエステラーゼ、好ましくは中鎖特異的アシル−ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子を共導入した形質転換体も、同様にして作製することができる。   A transformant cotransfected with a gene encoding an acyl-ACP thioesterase, preferably a medium chain specific acyl-ACP thioesterase, can also be produced in the same manner.

形質転換体の宿主としては特に限定されず、微生物、植物体、又は動物体を用いることができる。なお、本発明において微生物には藻類や微細藻類が含まれる。ラウリン酸の製造効率や利用性の点から、宿主は微生物又は植物体であることが好ましく、微生物であることがより好ましい。
前記微生物は原核生物、真核生物のいずれであってもよい。
原核生物として、エシェリキア(Escherichia)属に属する微生物やバシラス(Bacillus)属に属する微生物等を用いることができる。
真核微生物として、酵母や糸状菌等を用いることができ、サッカマイセス(Saccharomyces)属、クリベロマイセス(Kluyveromyces)属、シゾサッカロマイセス(Schizosaccharomyces)属、チゴサッカロマイセス(Zygosaccharomyces)属、ヤロウイア(Yarrowia)属、ハンゼヌラ(Hansenula)属、ピキア(Pichia)属、キャンディダ(Candida)属、又はモルチエラ(Mortierella)属に属する微生物を用いることが好ましい。なかでも、サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、ヤロウイア・リポリティカ(Yarrowia lipolytica)、赤色酵母(Rhodosporidium toruloides)、またはモルチエラ・アルピナ(Mortierella alpina)がより好ましく、サッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)がさらに好ましい。
The host of the transformant is not particularly limited, and microorganisms, plants, or animals can be used. In the present invention, the microorganism includes algae and microalgae. From the viewpoint of production efficiency and availability of lauric acid, the host is preferably a microorganism or a plant, and more preferably a microorganism.
The microorganism may be either prokaryotic or eukaryotic.
As prokaryotes, microorganisms belonging to the genus Escherichia or microorganisms belonging to the genus Bacillus can be used.
As eukaryotic microorganisms, it can be used yeasts and filamentous fungi such as, Sakkamaisesu (Saccharomyces) genus Kluyveromyces (Kluyveromyces) genus Schizosaccharomyces (Schizosaccharomyces) genus Zygosaccharomyces (Zygosaccharomyces) genus Yarrowia (Yarrowia) genus Hansenula (Hansenula) spp, Pichia (Pichia) sp., Candida (Candida) spp., or it is preferable to use a Moruchiera (Mortierella) microorganisms belonging to the genus. Among them, Saccharomyces cerevisiae (Saccharomyces cerevisiae), Yarrowia lipolytica (Yarrowia lipolytica), red yeast (Rhodosporidium toruloides), or Moruchiera alpina (Mortierella alpina), more preferably, Saccharomyces cerevisiae (Saccharomyces cerevisiae) is more preferred.

また、前記微生物としては、微細藻類も好ましい。微細藻類としては、遺伝子組換え手法が確立している観点から、クラミドモナス(Chlamydomonas)属に属する藻類、クロレラ(Chlorella)属に属する藻類、ファエオダクティラム(Phaeodactylum)属に属する藻類、又はナンノクロロプシス属に属する藻類が好ましく、ナンノクロロプシス属に属する藻類がより好ましい。ナンノクロロプシス属に属する藻類として具体的には、Nannochloropsis oculataNannochloropsis gaditanaNannochloropsis salinaNannochloropsis oceanicaNannochloropsis atomusNannochloropsis maculataNannochloropsis granulata、又はNannochloropsis sp.、等が挙げられる。なかでも、ラウリン酸生産性の観点から、Nannochloropsis oculata、又はNannochloropsis gaditanaが好ましく、Nannochloropsis oculataがより好ましい。
前記植物体としては、種子に脂質を高含有する観点から、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)、ナタネ、ココヤシ、パーム、クフェア、スナモモ、ダイズ、トウモロコシ、イネ、ヒマワリ、クスノキ、又はヤトロファが好ましく、シロイヌナズナがより好ましい。
Further, as the microorganism, microalgae are also preferable. The microalgae, from the viewpoint of gene recombination techniques has been established, Chlamydomonas (Chlamydomonas) algae belonging to the genus Chlorella (Chlorella) algae belonging to the genus faecium Oda Kuti ram (Phaeodactylum) algae belonging to the genus or Nan'nokuroro Algae belonging to the genus Psys is preferred, and algae belonging to the genus Nannochloropsis is more preferred. Specific examples of algae belonging to the genus Nannochloropsis include Nannochloropsis oculata , Nannochloropsis gaditana , Nannochloropsis salina , Nannochloropsis oceanica , Nannochloropsis atomus , Nannochloropsis maculata , Nannochloropsis granulata , or Nannochloropsis sp. , Etc. Among these, from the viewpoint of lauric acid productivity, Nannochloropsis oculata or Nannochloropsis gaditana is preferable, and Nannochloropsis oculata is more preferable.
The plant body is preferably Arabidopsis thaliana , rapeseed, coconut palm, palm, coffea, sunflower, soybean, corn, rice, sunflower, camphor, or jatropha, more preferably Arabidopsis thaliana , from the viewpoint of high lipid content in the seed. preferable.

発現ベクターの母体となるベクターとしては、前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子やアシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子を宿主に導入することができ、宿主細胞内で当該遺伝子を発現可能なベクターであればよい。例えば、導入する宿主の種類に応じたプロモーターやターミネーター等の発現調節領域を有するベクターであって、複製開始点や選択マーカー等を有するベクターを用いることができる。また、プラスミド等の染色体外で自立増殖・複製するベクターであってもよいし、染色体内に組み込まれるベクターであってもよい。
具体的なベクターとしては、微生物を宿主とする場合には、例えば、pBluescript(pBS) II SK(-)(Stratagene社製)、pSTV系ベクター(タカラバイオ社製)、pUC系ベクター(宝酒造社製)、pET系ベクター(タカラバイオ社製)、pGEX系ベクター(GEヘルスケア社製)、pCold系ベクター(タカラバイオ社製)、pHY300PLK(タカラバイオ社製)、pUB110(Mckenzie,T. et al.,(1986),Plasmid 15(2);p.93-103)、pBR322(タカラバイオ社製)、pRS403(ストラタジーン社製)、又はpMW218/219(ニッポンジーン社製)が挙げられる。
藻類を宿主とする場合には、例えば、pUC19(タカラバイオ社製)、P66(Chlamydomonas Center)、P-322(Chlamydomonas Center)、pPha-T1(Yangmin Gong, Xiaojing Guo, Xia Wan, Zhuo Liang, Mulan Jiang, “Characterization of a novel thioesterase (PtTE) from Phaeodactylum tricornutum”, Journal of Basic Microbiology, 2011 December, Volume 51, p.666-672.参照)、又はpJET1(コスモ・バイオ社製)が挙げられる。特に、宿主がナンノクロロプシス属に属する藻類の場合は、pPha-T1、又はpJET1が好ましく用いられる。また、宿主がナンノクロロプシス属に属する藻類の場合には、Oliver Kilian, et al., Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Dec 27;108(52), 2011、の文献記載の方法を参考にして、本発明の遺伝子、プロモーター及びターミネーターからなるDNA断片を用いて宿主を形質転換することもできる。このDNA断片としては、例えば、PCR増幅DNA断片や制限酵素切断DNA断片が挙げられる。
植物細胞を宿主とする場合には、例えば、pRI系ベクター(タカラバイオ社製)、pBI系ベクター(クロンテック社製)、又はIN3系ベクター(インプランタイノベーションズ社製)が挙げられる。特に、宿主がシロイヌナズナの場合は、pRI系ベクター又はpBI系ベクターが好ましく用いられる。
As a host vector for an expression vector, a gene encoding the protein (A) or (B) or an acyl-ACP thioesterase gene can be introduced into the host, and the gene can be expressed in the host cell. Any vector may be used. For example, a vector having an expression regulatory region such as a promoter or terminator according to the type of host to be introduced, and a vector having a replication origin or a selection marker can be used. Further, it may be a vector that autonomously grows and replicates outside the chromosome, such as a plasmid, or a vector that is integrated into the chromosome.
As specific vectors, when a microorganism is used as a host, for example, pBluescript (pBS) II SK (-) (Stratagene), pSTV vector (Takara Bio), pUC vector (Takara Shuzo) ), PET vectors (Takara Bio), pGEX vectors (GE Healthcare), pCold vectors (Takara Bio), pHY300PLK (Takara Bio), pUB110 (Mckenzie, T. et al. (1986), Plasmid 15 (2); p.93-103), pBR322 (Takara Bio), pRS403 (Stratagene), or pMW218 / 219 (Nippon Gene).
When using algae as a host, for example, pUC19 (manufactured by Takara Bio Inc.), P66 (Chlamydomonas Center), P-322 (Chlamydomonas Center), pPha-T1 (Yangmin Gong, Xiaojing Guo, Xia Wan, Zhuo Liang, Mulan Jiang, “Characterization of a novel thioesterase (PtTE) from Phaeodactylum tricornutum”, Journal of Basic Microbiology, 2011 December, Volume 51, p.666-672.), Or pJET1 (manufactured by Cosmo Bio). In particular, when the host is an algae belonging to the genus Nannochloropsis, pPha-T1 or pJET1 is preferably used. When the host is an algae belonging to the genus Nannochloropsis, the literature description of Oliver Kilian, et al., Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, Dec 27; 108 (52), 2011. With reference to the above method, a host can also be transformed with a DNA fragment comprising the gene, promoter and terminator of the present invention. Examples of the DNA fragment include a PCR amplified DNA fragment and a restriction enzyme cleaved DNA fragment.
When a plant cell is used as a host, for example, a pRI vector (manufactured by Takara Bio Inc.), a pBI vector (manufactured by Clontech), or an IN3 vector (manufactured by Implanta Innovations) can be mentioned. In particular, when the host is Arabidopsis thaliana, pRI vectors or pBI vectors are preferably used.

発現ベクターや遺伝子発現カセットに用いるプロモーターやターミネーター等の発現調節領域や選択マーカーの種類も特に限定されず、通常使用されるプロモーターやマーカー等を導入する宿主の種類に応じて適宜選択して用いることができる。
具体的なプロモーターとしては、例えば、lacプロモーター、trpプロモーター、tacプロモーター、trcプロモーター、T7プロモーター、SpoVGプロモーター、カリフラワーモザイルウイルス35SRNAプロモーター、ハウスキーピング遺伝子プロモーター(例えば、チューブリンプロモーター、アクチンプロモーター、ユビキチンプロモーター等)、ナタネ由来Napin遺伝子プロモーター、植物由来Rubiscoプロモーター、又はナンノクロロプシス属由来のビオラキサンチン/クロロフィルa結合タンパク質遺伝子のプロモーターが挙げられる。
また、選択マーカーとしては、抗生物質耐性遺伝子(アンピシリン耐性遺伝子、クロラムフェニコール耐性遺伝子、エリスロマイシン耐性遺伝子、ネオマイシン耐性遺伝子、カナマイシン耐性遺伝子、スペクチノマイシン耐性遺伝子、テトラサイクリン耐性遺伝子、ブラストサイジンS耐性遺伝子、ビアラホス耐性遺伝子、ゼオシン耐性遺伝子、パロモマイシン耐性遺伝子、又はハイグロマイシン耐性遺伝子)等の薬剤耐性遺伝子が挙げられる。さらに、栄養要求性に関連する遺伝子の欠損等を選択マーカー遺伝子として使用することも可能である。
The type of expression regulatory region such as a promoter or terminator used in an expression vector or gene expression cassette and the type of selectable marker are not particularly limited, and may be appropriately selected and used depending on the type of host into which a commonly used promoter or marker is introduced. Can do.
Specific promoters include, for example, lac promoter, trp promoter, tac promoter, trc promoter, T7 promoter, SpoVG promoter, cauliflower mozil virus 35 SRNA promoter, housekeeping gene promoter (eg, tubulin promoter, actin promoter, ubiquitin promoter) Etc.), rapeseed-derived Napin gene promoter, plant-derived Rubisco promoter, or promoter of violaxanthin / chlorophyll a-binding protein gene derived from the genus Nannochloropsis.
Selectable markers include antibiotic resistance genes (ampicillin resistance gene, chloramphenicol resistance gene, erythromycin resistance gene, neomycin resistance gene, kanamycin resistance gene, spectinomycin resistance gene, tetracycline resistance gene, blasticidin S resistance And drug resistance genes such as genes, bialaphos resistance genes, zeocin resistance genes, paromomycin resistance genes, or hygromycin resistance genes. Furthermore, it is also possible to use a gene defect associated with auxotrophy as a selection marker gene.

また、アシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子発現ベクターは、葉緑体移行シグナル配列を備えていることが好ましい。当該葉緑体移行シグナル配列は、宿主細胞で機能する葉緑体移行シグナル配列を用いることが好ましい。例えば、宿主としてナンノクロロプシス属に属する藻類を用いる場合には、Nannochloropsis oculata由来の葉緑体移行シグナル配列(配列番号18)を用いることができる。葉緑体移行シグナル配列は、アシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子の上流に組み込まれることが好ましい。 In addition, the acyl-ACP thioesterase gene expression vector preferably has a chloroplast translocation signal sequence. The chloroplast transition signal sequence is preferably a chloroplast transition signal sequence that functions in a host cell. For example, when an algae belonging to the genus Nannochloropsis is used as a host, a chloroplast transition signal sequence (SEQ ID NO: 18) derived from Nannochloropsis oculata can be used. The chloroplast transit signal sequence is preferably incorporated upstream of the acyl-ACP thioesterase gene.

上記ベクターに前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子やアシル−ACPチオエステラーゼ遺伝子を、制限酵素処理やライゲーション等の通常の手法によって組み込むことにより形質転換に用いる発現ベクターを構築することができる。
形質転換方法としては、宿主に目的遺伝子を導入しうる方法であれば特に限定されるものではない。例えば、カルシウムイオンを用いる方法、一般的なコンピテントセル形質転換方法(J.Bacterial.93,1925(1967))、プロトプラスト形質転換法(Mol.Gen.Genet.168,111(1979))、エレクトロポレーション法(FEMS Microbiol.Lett.55,135(1990))又はLP形質転換方法(T.Akamatsu及びJ.Sekiguchi,Archives of Microbiology,1987,146,p.353-357;T.Akamatsu及びH.Taguchi,Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry,2001,65,4,p.823-829)等を用いることができる。宿主がナンノクロロプシス属に属する藻類の場合、Randor Radakovits, et al., Nature Communications, DOI:10.1038/ncomms1688, 2012、に記載のエレクトロポレーション法を用いて形質転換を行うこともできる。宿主が植物の場合、アグロバクテリウムを用いた方法(C. R. Acad. Sci. Paris. Life Science 316, 1194(1993)等)、パーティクルガン法(BioRad社PDS-1000/He等)等を用いることができる。
Construction of an expression vector used for transformation by incorporating a gene encoding the protein (A) or (B) or an acyl-ACP thioesterase gene into the vector by a usual method such as restriction enzyme treatment or ligation. Can do.
The transformation method is not particularly limited as long as it is a method capable of introducing a target gene into a host. For example, a method using calcium ions, a general competent cell transformation method (J. Bacterial. 93, 1925 (1967)), a protoplast transformation method (Mol. Gen. Genet. 168, 111 (1979)), electro Polation method (FEMS Microbiol. Lett. 55, 135 (1990)) or LP transformation method (T. Akamatsu and J. Sekiguchi, Archives of Microbiology, 1987, 146, p.353-357; Taguchi, Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry, 2001, 65, 4, p.823-829) and the like can be used. When the host is an algae belonging to the genus Nannochloropsis, transformation can also be performed using the electroporation method described in Randor Radakovits, et al., Nature Communications, DOI: 10.1038 / ncomms1688, 2012. When the host is a plant, methods using Agrobacterium (CR Acad. Sci. Paris. Life Science 316, 1194 (1993) etc.), particle gun method (BioRad PDS-1000 / He etc.) etc. can be used. it can.

目的遺伝子断片が導入された形質転換体の選択は、選択マーカー等を利用することで行うことができる。例えば、ベクター由来の薬剤耐性遺伝子が、形質転換時に目的DNA断片とともに宿主細胞中に導入された結果、形質転換体が獲得する薬剤耐性を指標に行うことができる。また、ゲノムを鋳型としたPCR法等によって、目的DNA断片の導入を確認することもできる。   Selection of the transformant introduced with the target gene fragment can be performed by utilizing a selection marker or the like. For example, the drug resistance gene acquired by the transformant as a result of introducing a vector-derived drug resistance gene into the host cell together with the target DNA fragment at the time of transformation can be used as an indicator. The introduction of the target DNA fragment can also be confirmed by PCR method using a genome as a template.

5.ラウリン酸及びトリアシルグリセロールの製造方法
次いで、上記で得られた形質転換体を用いてラウリン酸、又はラウリン酸を構成成分とするトリアシルグリセロールを生産する。
本発明のラウリン酸の製造方法は、前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子及びアシル−ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子を共導入した形質転換体からラウリン酸を採取する工程を含む。当該工程は、ラウリン酸の生産性向上の観点から、前記形質転換体を適切な条件にて培養して培養物を得る工程、及び得られた培養物からラウリン酸を採取する工程を含むことが好ましい。なお、本発明において形質転換体を培養するとは、微生物、植物体、動物体、及びそれらの細胞や組織を培養、生育することをいい、植物体を土壌等で栽培することも含まれる。また、培養物には、培養液はもちろん、培養等した後の形質転換体そのものも含まれる。
また、形質転換体からラウリン酸を採取する工程は、形質転換体からトリアシルグリセロールを採取する工程、及び得られたトリアシルグリセロールからラウリン酸を含む脂肪酸混合物を採取する工程を含むことが好ましい。本発明の形質転換体では、ラウリン酸は主に、ラウリン酸を構成成分とするトリアシルグリセロールとして得られる。このトリアシルグリセロールに加水分解等の処理を施すことで、ラウリン酸を含む脂肪酸混合物が得られる。脂肪酸混合物からさらにラウリン酸を単離してもよい。
上記観点から本発明は、前記本発明の形質転換体からトリアシルグリセロールを採取する工程を含む、トリアシルグリセロールの製造方法を提供することができる。当該工程は、前記形質転換体を適切な条件にて培養して培養物を得る工程、及び得られた培養物からトリアシルグリセロールを採取する工程を含むことが好ましい。
5. Next, lauric acid or triacylglycerol containing lauric acid as a constituent component is produced using the transformant obtained above.
The method for producing lauric acid of the present invention comprises a step of collecting lauric acid from a transformant into which a gene encoding the protein (A) or (B) and a gene encoding acyl-ACP thioesterase are co-introduced. . From the viewpoint of improving the productivity of lauric acid, the step may include a step of culturing the transformant under appropriate conditions to obtain a culture, and a step of collecting lauric acid from the obtained culture. preferable. In addition, culture | cultivating a transformant in this invention means culture | cultivating and growing microorganisms, a plant body, an animal body, and those cells and structures | tissues, and cultivating a plant body in soil etc. is also included. The culture includes not only a culture solution but also a transformant after culturing.
The step of collecting lauric acid from the transformant preferably includes a step of collecting triacylglycerol from the transformant and a step of collecting a fatty acid mixture containing lauric acid from the obtained triacylglycerol. In the transformant of the present invention, lauric acid is mainly obtained as triacylglycerol containing lauric acid as a constituent component. By subjecting this triacylglycerol to a treatment such as hydrolysis, a fatty acid mixture containing lauric acid can be obtained. Further lauric acid may be isolated from the fatty acid mixture.
From the above viewpoint, the present invention can provide a method for producing triacylglycerol, which includes the step of collecting triacylglycerol from the transformant of the present invention. The step preferably includes a step of culturing the transformant under appropriate conditions to obtain a culture, and a step of collecting triacylglycerol from the obtained culture.

形質転換体の培養条件は、形質転換体の宿主に応じて適宜選択することができ、その宿主に対して通常用いられる培養条件を使用できる。
また、ラウリン酸やトリアシルグリセロールの生産効率の点から、培地中に、例えば脂肪酸生合成系に関与する前駆物質としてグリセロール、酢酸、又はマロン酸等を添加してもよい。
The culture conditions for the transformant can be appropriately selected depending on the host of the transformant, and the culture conditions usually used for the host can be used.
From the viewpoint of production efficiency of lauric acid or triacylglycerol, glycerol, acetic acid, malonic acid, or the like may be added to the medium as a precursor involved in the fatty acid biosynthesis system, for example.

一例として、酵母を宿主として用いた形質転換体の場合、YPG培地又はSD培地で、25〜32℃、0.5〜1日間培養を行うことが挙げられる。   As an example, in the case of a transformant using yeast as a host, culturing in a YPG medium or an SD medium at 25 to 32 ° C. for 0.5 to 1 day can be mentioned.

形質転換の宿主が藻類の場合、以下の培地及び培養条件を用いることができる。
培地は天然海水又は人工海水をベースにしたものを使用してもよいし、市販の培養培地を使用してもよい。具体的な培地としては、f/2培地、ESM培地、ダイゴIMK培地、L1培地、MNK培地、等を挙げることができる。なかでも、ラウリン酸やトリアシルグリセロールの生産性向上及び栄養成分濃度の観点から、f/2培地、ESM培地、又はダイゴIMK培地が好ましく、f/2培地、又はダイゴIMK培地がより好ましく、f/2培地がさらに好ましい。藻類の生育促進、ラウリン酸やトリアシルグリセロールの生産性向上のため、培地に、窒素源、リン源、金属塩、ビタミン類、微量金属等を適宜添加することができる。
培地に接種する藻類の量は特に限定されないが、生育性の点から、培地当り1〜50%(vol/vol)が好ましく、1〜10%(vol/vol)がより好ましい。培養温度は、藻類の増殖に悪影響を与えない範囲であれば特に制限されないが、通常、5〜40℃の範囲である。藻類の生育促進、ラウリン酸やトリアシルグリセロールの生産性向上、及び生産コストの低減の観点から、好ましくは10〜35℃であり、より好ましくは15〜30℃である。
また、藻類の培養は、光合成ができるよう光照射下で行うことが好ましい。光照射は、光合成が可能な条件であればよく、人工光でも太陽光でもよい。光照射時の照度としては、藻類の生育促進、ラウリン酸やトリアシルグリセロールの生産性向上の観点から、好ましくは100〜50000ルクスの範囲、より好ましくは300〜10000ルクスの範囲、さらに好ましくは1000〜6000ルクスの範囲である。また、光照射の間隔は、特に制限されないが、前記と同様の観点から、明暗周期で行うことが好ましく、24時間のうち明期が好ましくは8〜24時間、より好ましくは10〜18時間、さらに好ましくは12時間である。
また、藻類の培養は、光合成ができるように二酸化炭素を含む気体の存在下、又は炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩を含む培地で行うことが好ましい。気体中の二酸化炭素の濃度は特に限定されないが、生育促進、ラウリン酸やトリアシルグリセロールの生産性向上の観点から0.03(大気条件と同程度)〜10%が好ましく、より好ましくは0.05〜5%、さらに好ましくは0.1〜3%、よりさらに好ましくは0.3〜1%である。炭酸塩の濃度は特に限定されないが、例えば炭酸水素ナトリウムを用いる場合、生育促進、ラウリン酸やトリアシルグリセロールの生産性向上の観点から0.01〜5質量%が好ましく、より好ましくは0.05〜2質量%、さらに好ましくは0.1〜1質量%である。
培養時間は特に限定されず、ラウリン酸やトリアシルグリセロールを高濃度に蓄積する藻体が高い濃度で増殖できるように、長期間(例えば150日程度)行なってもよい。藻類の生育促進、ラウリン酸やトリアシルグリセロールの生産性向上、及び生産コストの低減の観点から、培養期間は、好ましくは3〜90日間、より好ましくは3〜30日間、さらに好ましくは7〜30日間である。なお、培養は、通気攪拌培養、振とう培養又は静置培養のいずれでもよく、通気性の向上の観点から、振とう培養が好ましい。
When the host for transformation is algae, the following medium and culture conditions can be used.
A medium based on natural seawater or artificial seawater may be used, or a commercially available culture medium may be used. Specific examples of the medium include f / 2 medium, ESM medium, Daigo IMK medium, L1 medium, and MNK medium. Among these, from the viewpoint of improving the productivity of lauric acid and triacylglycerol and the concentration of nutrient components, f / 2 medium, ESM medium, or Daigo IMK medium is preferable, f / 2 medium, or Daigo IMK medium is more preferable, and f A / 2 medium is more preferable. In order to promote the growth of algae and improve the productivity of lauric acid and triacylglycerol, a nitrogen source, a phosphorus source, a metal salt, vitamins, trace metals and the like can be appropriately added to the medium.
The amount of algae inoculated into the medium is not particularly limited, but is preferably 1 to 50% (vol / vol) and more preferably 1 to 10% (vol / vol) from the viewpoint of growth. Although culture | cultivation temperature will not be restrict | limited especially if it is a range which does not have a bad influence on the growth of algae, Usually, it is the range of 5-40 degreeC. From the viewpoint of promoting the growth of algae, improving the productivity of lauric acid and triacylglycerol, and reducing the production cost, the temperature is preferably 10 to 35 ° C, more preferably 15 to 30 ° C.
Moreover, it is preferable to culture algae under light irradiation so that photosynthesis is possible. The light irradiation may be performed under conditions that allow photosynthesis, and may be artificial light or sunlight. The illuminance at the time of light irradiation is preferably in the range of 100 to 50000 lux, more preferably in the range of 300 to 10000 lux, and still more preferably 1000 from the viewpoint of promoting the growth of algae and improving the productivity of lauric acid and triacylglycerol. It is in the range of ~ 6000 lux. Further, the light irradiation interval is not particularly limited, but from the same viewpoint as described above, it is preferably performed in a light-dark cycle, and the light period is preferably 8-24 hours, more preferably 10-18 hours, More preferably, it is 12 hours.
Moreover, it is preferable to perform culture | cultivation of algae in the presence of the gas containing carbon dioxide so that photosynthesis is possible, or the culture medium containing carbonates, such as sodium hydrogencarbonate. The concentration of carbon dioxide in the gas is not particularly limited, but from the viewpoint of promoting growth and improving the productivity of lauric acid or triacylglycerol, it is preferably 0.03 (same as atmospheric conditions) to 10%, more preferably 0.0. It is 05-5%, More preferably, it is 0.1-3%, More preferably, it is 0.3-1%. The concentration of the carbonate is not particularly limited. For example, when sodium bicarbonate is used, it is preferably 0.01 to 5% by mass, more preferably 0.05 from the viewpoint of promoting growth and improving the productivity of lauric acid and triacylglycerol. It is -2 mass%, More preferably, it is 0.1-1 mass%.
The culture time is not particularly limited, and may be performed for a long period (for example, about 150 days) so that algal bodies that accumulate lauric acid and triacylglycerol at a high concentration can grow at a high concentration. From the viewpoint of promoting the growth of algae, improving the productivity of lauric acid and triacylglycerol, and reducing the production cost, the culture period is preferably 3 to 90 days, more preferably 3 to 30 days, and further preferably 7 to 30. Days. In addition, culture | cultivation may be any of aeration stirring culture, shaking culture, or stationary culture, and a shaking culture is preferable from a viewpoint of an improvement in aeration.

次いで、培養物や形質転換体からトリアシルグリセロールを採取する。このトリアシルグリセロールは、構成脂肪酸としてラウリン酸を多く含む。トリアシルグリセロールは、他の脂質成分との混合物として採取されてもよい。
ラウリン酸は、このようにして得られたトリアシルグリセロール又はこれを含む脂質成分から採取することが好ましい。ラウリン酸は、他の脂肪酸との混合物として採取されてもよい。本発明の方法で得られたトリアシルグリセロールにはラウリン酸が豊富に含まれるため、当該トリアシルグリセロールから得られる脂肪酸混合物にもラウリン酸が多く含まれる。
培養物や形質転換体からトリアシルグリセロール又はこれを含む脂質を採取する方法としては、通常生体内の脂質成分等を単離する際に用いられる方法、例えば、培養物や形質転換体から、ろ過、遠心分離、細胞の破砕、ゲルろ過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、クロロホルム/メタノール抽出法、ヘキサン抽出法、又はエタノール抽出法等により脂質成分を単離、回収する方法が挙げられる。より大規模な場合は、培養物や形質転換体より油分を圧搾又は抽出により回収後、脱ガム、脱酸、脱色、脱蝋、脱臭等の一般的な精製を行い、トリアシルグリセロールを得ることができる。
トリアシルグリセロールから脂肪酸成分を得るにも、通常の方法を用いることができ、例えば、トリアシルグリセロールを加水分解することで脂肪酸を得ることができる。具体的には、アルカリ溶液中で70℃程度の高温で処理をする方法、リパーゼ処理をする方法、又は高圧熱水を用いて分解する方法等が挙げられる。脂肪酸混合物からのラウリン酸の単離も、蒸留等、通常の方法で行うことができる。
Next, triacylglycerol is collected from the culture or transformant. This triacylglycerol contains a large amount of lauric acid as a constituent fatty acid. Triacylglycerol may be collected as a mixture with other lipid components.
Lauric acid is preferably collected from the triacylglycerol thus obtained or a lipid component containing the same. Lauric acid may be collected as a mixture with other fatty acids. Since the triacylglycerol obtained by the method of the present invention is rich in lauric acid, the fatty acid mixture obtained from the triacylglycerol is also rich in lauric acid.
As a method for collecting triacylglycerol or a lipid containing the same from a culture or a transformant, a method usually used for isolating lipid components in a living body, for example, filtration from a culture or a transformant. , Centrifugal separation, cell disruption, gel filtration chromatography, ion exchange chromatography, chloroform / methanol extraction method, hexane extraction method, ethanol extraction method, and the like, and methods for isolating and recovering lipid components. In the case of larger scale, triacylglycerol is obtained by performing general purification such as degumming, deoxidation, decolorization, dewaxing and deodorization after oil is recovered from the culture or transformant by pressing or extraction. Can do.
In order to obtain a fatty acid component from triacylglycerol, a usual method can be used. For example, a fatty acid can be obtained by hydrolyzing triacylglycerol. Specifically, a method of treating at a high temperature of about 70 ° C. in an alkaline solution, a method of treating with lipase, a method of decomposing using high-pressure hot water, etc. Isolation of lauric acid from the fatty acid mixture can also be performed by a usual method such as distillation.

本発明の製造方法を用いることで、ラウリン酸及びこれを構成成分とするトリアシルグリセロールを効率的に生産することができる。   By using the production method of the present invention, it is possible to efficiently produce lauric acid and triacylglycerol containing this as a constituent.

本発明の製造方法、形質転換体により得られるラウリン酸やトリアシルグリセロールは、食用として用いる他、化粧品等の乳化剤、石鹸や洗剤等の洗浄剤、繊維処理剤、毛髪リンス剤、又は殺菌剤や防腐剤として利用することができる。   The lauric acid and triacylglycerol obtained by the production method of the present invention and the transformant are used as food, as well as emulsifiers such as cosmetics, detergents such as soaps and detergents, fiber treatment agents, hair rinse agents, disinfectants, It can be used as a preservative.

上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下の方法、形質転換体を開示する。   In relation to the above-described embodiment, the present invention further discloses the following method and transformant.

<1> 下記(1)及び(2)の工程を含む、ラウリン酸の製造方法。
(1)アシル−ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子、及び下記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子を宿主に共導入し、形質転換体を得る工程
(A) 配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(B) 配列番号1で表されるアミノ酸配列と81%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、さらに好ましくは95%以上、よりさらに好ましくは96%以上、97%以上、98%以上又は99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質
(2)得られた形質転換体からラウリン酸を採取する工程
<1> A method for producing lauric acid, comprising the following steps (1) and (2).
(1) A step of obtaining a transformant by co-introducing a gene encoding an acyl-ACP thioesterase and a gene encoding the following protein (A) or (B) into a host (A) represented by SEQ ID NO: 1 (B) 81% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, still more preferably 95% or more, still more preferably 96% or more with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 A protein having an amino acid sequence having 97% or more, 98% or more, or 99% or more identity and having diacylglycerol acyltransferase activity (2) A step of collecting lauric acid from the obtained transformant

<2> 前記アシル−ACPチオエステラーゼが、中鎖アシル−ACP特異的なアシル−ACPチオエステラーゼである、<1>項記載の製造方法。
<3> 前記アシル−ACPチオエステラーゼが下記(C)又は(D)のタンパク質である、<1>又は<2>項記載の製造方法。
(C) 配列番号3の84位〜382位までのアミノ酸配列からなるタンパク質
(D) (C)のタンパク質のアミノ酸配列と70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上、よりさらに好ましくは95%以上、96%以上、97%以上、98%以上又は99%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつアシル−ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質
<4> 前記宿主が微生物又は植物体である、<1>〜<3>のいずれか1項記載の製造方法。
<5> 前記微生物が酵母である、<4>項記載の製造方法。
<6> 前記酵母がサッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)である、<5>項記載の製造方法。
<7> 前記微生物が微細藻類である、<4>項記載の製造方法。
<8> 前記微細藻類がナンノクロロプシス属(Nannochloropsis)に属する藻類である、<7>項記載の製造方法。
<9> 前記ナンノクロロプシス属(Nannochloropsis)に属する藻類がナンノクロロプシス オキュラータ(Nannochloropsis oculata)である、<8>項記載の形質転換体。
<10> 前記工程(2)が、形質転換体からトリアシルグリセロールを採取する工程、及び得られたトリアシルグリセロールからラウリン酸を含む脂肪酸混合物を採取する工程を含む、<1>〜<9>の何れかに記載の製造方法。
<2> The production method according to <1>, wherein the acyl-ACP thioesterase is a medium-chain acyl-ACP-specific acyl-ACP thioesterase.
<3> The production method according to <1> or <2>, wherein the acyl-ACP thioesterase is a protein of the following (C) or (D).
(C) A protein comprising the amino acid sequence from position 84 to position 382 of SEQ ID NO: 3 (D) The amino acid sequence of the protein of (C) is 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 85% or more, still more preferably Is an amino acid sequence having 90% or more, more preferably 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, or 99% or more identity, and a protein having acyl-ACP thioesterase activity <4 > The production method according to any one of <1> to <3>, wherein the host is a microorganism or a plant.
<5> The production method according to <4>, wherein the microorganism is yeast.
<6> the yeast is Saccharomyces cerevisiae (Saccharomyces cerevisiae), <5> The method according to claim.
<7> The production method according to <4>, wherein the microorganism is a microalgae.
<8> The production method according to <7>, wherein the microalgae are algae belonging to the genus Nannochloropsis .
<9> The transformant according to <8>, wherein the alga belonging to the genus Nannochloropsis is Nannochloropsis oculata .
<10> The step (2) includes a step of collecting triacylglycerol from the transformant, and a step of collecting a fatty acid mixture containing lauric acid from the obtained triacylglycerol. <1> to <9> The manufacturing method in any one of.

<11> 宿主にアシル−ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子、及び前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子を共導入して得られる形質転換体。 <11> A transformant obtained by co-introducing a gene encoding an acyl-ACP thioesterase and a gene encoding the protein (A) or (B) into a host.

<12> 前記アシル−ACPチオエステラーゼが、中鎖アシル−ACP特異的なアシル−ACPチオエステラーゼである、<11>項記載の形質転換体。
<13> 前記アシル−ACPチオエステラーゼが前記(C)又は(D)のタンパク質である、<11>又は<12>項記載の形質転換体。
<14> 前記宿主が微生物又は植物体である、<11>〜<13>のいずれか1項記載の形質転換体。
<15> 前記微生物が酵母である、<14>項記載の形質転換体。
<16> 前記酵母がサッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)である、<15>項記載の形質転換体。
<17> 前記微生物が微細藻類である、<14>項記載の形質転換体。
<18> 前記微細藻類がナンノクロロプシス属(Nannochloropsis)に属する藻類である、<17>項記載の形質転換体。
<19> 前記ナンノクロロプシス属(Nannochloropsis)に属する藻類がナンノクロロプシス オキュラータ(Nannochloropsis oculata)である、<18>項記載の形質転換体。
<12> The transformant according to <11>, wherein the acyl-ACP thioesterase is a medium-chain acyl-ACP-specific acyl-ACP thioesterase.
<13> The transformant according to <11> or <12>, wherein the acyl-ACP thioesterase is the protein of (C) or (D).
<14> The transformant according to any one of <11> to <13>, wherein the host is a microorganism or a plant.
<15> The transformant according to <14>, wherein the microorganism is yeast.
<16> the yeast is Saccharomyces cerevisiae (Saccharomyces cerevisiae), <15> transformant according to claim.
<17> The transformant according to <14>, wherein the microorganism is a microalgae.
<18> The transformant according to <17>, wherein the microalgae are algae belonging to the genus Nannochloropsis .
<19> The transformant according to <18>, wherein the algae belonging to the genus Nannochloropsis is Nannochloropsis oculata .

<20> <11>〜<19>のいずれか1項記載の形質転換体からトリアシルグリセロールを採取する工程を含む、トリアシルグリセロールの製造方法。 <20> A method for producing triacylglycerol, comprising the step of collecting triacylglycerol from the transformant according to any one of <11> to <19>.

<21> 宿主に前記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子を宿主に導入して形質転換する工程を含む、形質転換体の産生するトリアシルグリセロール中のラウリン酸含有量を向上させる方法。 <21> Improving the lauric acid content in the triacylglycerol produced by the transformant, including the step of introducing a gene encoding the protein (A) or (B) into the host and transforming the host. Method.

<22> ラウリン酸を製造するための、<11>〜<19>のいずれか1項に記載の形質転換体の使用。 <22> Use of the transformant according to any one of <11> to <19> for producing lauric acid.

以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to this.

培地組成
f/2培地(75mgNaNO、6mgNaHPO・2HO、0.5μgビタミンB12、0.5μgビオチン、100μgチアミン、10mgNaSiO・9HO、4.4mgNaEDTA・2HO、3.16mgFeCl・6HO、12μgFeCl・6HO、21μgZnSO・7HO、180μgMnCl・4HO、7μgCuSO・5HO、7μgNaMoO・2HO/人工海水1L)
Medium composition f / 2 medium (75 mg NaNO 3 , 6 mg NaH 2 PO 4 .2H 2 O, 0.5 μg vitamin B12, 0.5 μg biotin, 100 μg thiamine, 10 mg Na 2 SiO 3 .9H 2 O, 4.4 mg Na 2 EDTA · 2H 2 O, 3.16 mg FeCl 3 .6H 2 O, 12 μg FeCl 3 .6H 2 O, 21 μg ZnSO 4 .7H 2 O, 180 μg MnCl 2 .4H 2 O, 7 μg CuSO 4 .5H 2 O, 7 μg Na 2 MoO 4 .2H 2 O / artificial seawater 1L)

実施例1 ナンノクロロプシス オキュラータ由来DGATの基質特異性の検証
1.ナンノクロロプシス オキュラータ由来DGAT遺伝子の取得
ナンノクロロプシス オキュラータ(Nannochloropsis oculata)N-2145株をf/2培地で前培養した後、50mLのf/2培地に10%植菌し、25℃、二酸化炭素濃度0.3%で人工気象機にて6日間培養した。培養後、回収したサンプルをマルチビーズショッカーにて破砕し、RNeasy Plant Mini Kit (Qiagen社製)を用いてRNA精製を行った。得られたTotal RNAから、SuperScript III First-Strand Synthesis System for RT-PCR (Invitrogen社製)を用いてcDNAライブラリーの作製を行った。
このcDNAを鋳型として、表1−1に示すプライマー1及び2を用いたPCR反応により、配列番号2に示す塩基配列からなる遺伝子断片を取得した、得られた遺伝子をNoDGAT2-8遺伝子と名づけた。
Example 1 Verification of substrate specificity of nanatachloropsis oculata-derived DGAT Acquisition of DGAT gene derived from Nannochloropsis oculata After culturing Nannochloropsis oculata N-2145 strain in f / 2 medium, 10% inoculation was carried out in 50 mL of f / 2 medium, and carbon dioxide at 25 ° C. Culturing was carried out for 6 days in an artificial weather machine at a concentration of 0.3%. After the cultivation, the collected sample was crushed with a multi-bead shocker, and RNA was purified using RNeasy Plant Mini Kit (Qiagen). A cDNA library was prepared from the obtained total RNA using the SuperScript III First-Strand Synthesis System for RT-PCR (Invitrogen).
Using this cDNA as a template, a gene fragment consisting of the base sequence shown in SEQ ID NO: 2 was obtained by PCR reaction using primers 1 and 2 shown in Table 1-1. The resulting gene was named NoDGAT2-8 gene .

2.トリアシルグリセロール合成遺伝子欠損株の作製
酵母(Saccharomyces cerevisiae)のトリアシルグリセロール合成遺伝子を全て欠損させた株を下記の手順により取得した。トリアシルグリセロール合成遺伝子は、文献(Line Sandager, et al., J Biol Chem. Feb 22;277(8):6478-82, 2002)情報を参考に、DGA1、LRO1、ARE1、ARE2遺伝子を標的とした。遺伝子欠損はアミノ酸マーカー遺伝子をDNA断片として用いた相同組み換えによる一般的な手法で行った。
2. Preparation of a strain lacking the triacylglycerol synthesis gene A strain lacking all the triacylglycerol synthesis gene of yeast ( Saccharomyces cerevisiae ) was obtained by the following procedure. The triacylglycerol synthesis gene targets the DGA1, LRO1, ARE1, and ARE2 genes with reference to literature (Line Sandager, et al., J Biol Chem. Feb 22; 277 (8): 6478-82, 2002). did. The gene deletion was performed by a general technique by homologous recombination using an amino acid marker gene as a DNA fragment.

Saccharomyces cerevisiae S288C株のコロニーを、YPD培地(Yeast extract 1%, Peptone 2%, D-Glucose 2%)5ml、30℃、160rpmの条件で24時間培養した。得られた菌体に対してGenとるくん(酵母用)High Recovery(タカラバイオ社製)を用い、ゲノムDNAの抽出及び精製を行った。 Colonies of Saccharomyces cerevisiae S288C strain were cultured for 24 hours under conditions of 5 ml of YPD medium (Yeast extract 1%, Peptone 2%, D-Glucose 2%), 30 ° C., 160 rpm. Gentolic DNA was extracted and purified from the obtained bacterial cells using Gen Toru-kun (for yeast) High Recovery (manufactured by Takara Bio Inc.).

トリアシルグリセロール合成遺伝子を破壊するためのプラスミドを構築した。上記で得られたSaccharomyces cerevisiaeのゲノムDNAを鋳型として、表1−1に示すプライマー3及び4を用いたPCR反応により、HIS3遺伝子のORF上流350bp〜下流250bpの領域の遺伝子断片を、プライマー5及び6、又はプライマー7及び8を用いたPCR反応によりARE1遺伝子上流500bpの領域、又は下流500bpの領域の遺伝子断片をそれぞれ取得した。また、プラスミドベクターpUC19(タカラバイオ社製)を鋳型として、表1−1に示すプライマー9及び10を用いたPCR反応によりpUCベクターを増幅し、制限酵素DpnI(東洋紡株式会社製)処理により鋳型の消化を行った。これらの断片を、High Pure PCR Product Purification Kit(Roche Applied Science社製)を用いて精製した後に、In-Fusion HD Cloning Kit(Clontech社製)を用いて融合し、ΔARE1プラスミドを得た。
同様に、表1−1に示すプライマー11及び12を用いたPCR反応により、LEU2遺伝子のORF上流700bp〜下流500bpの領域の遺伝子断片を、プライマー13及び14、又はプライマー15及び16を用いたPCR反応によりARE2遺伝子上流500bp、又は下流500bpの領域の遺伝子断片をそれぞれ取得した。得られた遺伝子断片を、ΔARE1プラスミドと同様にpUCベクターに接続し、ΔARE2プラスミドを得た。
続いて、表1−1に示すプライマー17及び18を用いたPCR反応により、MET15遺伝子のORF上流300bp〜下流300bpの領域の遺伝子断片を、プライマー19及び20、又はプライマー21及び22を用いたPCR反応によりLRO1遺伝子上流500bp、又は下流500bpの領域の遺伝子断片をそれぞれ取得した。得られた遺伝子断片を、ΔARE1プラスミドと同様にpUCベクターに接続し、ΔLRO1プラスミドを得た。
ΔARE1プラスミドを鋳型として、表1−1に示すプライマー5及び8を用いたPCR反応により、遺伝子断片を取得した。これを用いて、酢酸リチウム法により、Saccharomyces cerevisiae BY4741ΔDGA1株(ΔDGA1::kanMX his3Δ1 leu2Δ0 met15Δ0 ura3Δ0)(Yeast Knock Out Strain Collection:Open Biosystems)を形質転換した。得られた株を、ΔARE2プラスミドを鋳型とし表1−1に示すプライマー13及び16を用いたPCR反応により取得した遺伝子断片を用いて、上記と同様の手法で形質転換した。得られた株をさらに、ΔLRO1プラスミドを鋳型としてプライマー19及び22を用いたPCR反応により取得した遺伝子断片を用いて、形質転換した。その結果、Saccharomyces cerevisiae Δdga1、Δlro1、Δare1、Δare2株(以下、酵母Δ4株という)を得た。
A plasmid was constructed to disrupt the triacylglycerol synthesis gene. Using the genomic DNA of Saccharomyces cerevisiae obtained above as a template, a PCR fragment using primers 3 and 4 shown in Table 1-1 was used to obtain a gene fragment in the region from 350 bp upstream to 250 bp downstream of the ORF of the HIS3 gene. 6, or a gene fragment in the region of 500 bp upstream of the ARE1 gene or the region of 500 bp downstream was obtained by PCR reaction using primers 7 and 8. Further, the plasmid vector pUC19 (manufactured by Takara Bio Inc.) was used as a template, the pUC vector was amplified by PCR reaction using primers 9 and 10 shown in Table 1-1, and the template was obtained by treatment with restriction enzyme Dpn I (manufactured by Toyobo Co., Ltd.). Digestion was performed. These fragments were purified using High Pure PCR Product Purification Kit (Roche Applied Science) and then fused using In-Fusion HD Cloning Kit (Clontech) to obtain ΔARE1 plasmid.
Similarly, by PCR reaction using primers 11 and 12 shown in Table 1-1, a gene fragment in the region of 700 bp upstream to 500 bp downstream of the ORF of the LEU2 gene was subjected to PCR using primers 13 and 14 or primers 15 and 16 By the reaction, gene fragments in the region of 500 bp upstream or 500 bp downstream of the ARE2 gene were obtained. The obtained gene fragment was connected to the pUC vector in the same manner as the ΔARE1 plasmid to obtain the ΔARE2 plasmid.
Subsequently, by PCR reaction using primers 17 and 18 shown in Table 1-1, a gene fragment in the region of 300 bp upstream to 300 bp downstream of ORF of the MET15 gene was converted to PCR using primers 19 and 20 or primers 21 and 22. By the reaction, gene fragments in the region of 500 bp upstream or 500 bp downstream of the LRO1 gene were obtained. The obtained gene fragment was connected to the pUC vector in the same manner as the ΔARE1 plasmid to obtain the ΔLRO1 plasmid.
Using the ΔARE1 plasmid as a template, a gene fragment was obtained by PCR reaction using primers 5 and 8 shown in Table 1-1. Using this, the Saccharomyces cerevisiae BY4741ΔDGA1 strain (ΔDGA1 :: kanMX his3Δ1 leu2Δ0 met15Δ0 ura3Δ0) (Yeast Knock Out Strain Collection: Open Biosystems) was transformed by the lithium acetate method. The obtained strain was transformed in the same manner as described above using a gene fragment obtained by PCR reaction using the primers 13 and 16 shown in Table 1-1 using ΔARE2 plasmid as a template. The obtained strain was further transformed with a gene fragment obtained by PCR reaction using primers 19 and 22 using ΔLRO1 plasmid as a template. As a result, Saccharomyces cerevisiae Δdga1, Δlro1, Δare1, and Δare2 strains (hereinafter referred to as yeast Δ4 strain) were obtained.

3.酵母Δ4株へのDGAT遺伝子導入
(1)DGAT遺伝子発現プラスミドの構築
2.で取得したSaccharomyces cerevisiaeのゲノムDNAを鋳型として、表1−1に示すプライマー23及び24を用いたPCR反応によりURA3遺伝子のORF上流300bpからORF終止コドンまでの領域の遺伝子断片を、プライマー25及び26を用いたPCR反応によりCYC1遺伝子のORF下流200bpの領域の遺伝子断片を、プライマー27及び28を用いたPCR反応によりGAL1遺伝子のORF上流500bpの領域の遺伝子断片を、プライマー29及び30を用いたPCR反応によりURA3遺伝子のORF下流200bpの領域の遺伝子断片をそれぞれ取得した。Saccharomyces cerevisiaeのゲノムDNAを鋳型とし、表1−1に示すプライマー31及び32を用いたPCR反応により、配列番号15に示す酵母DGA1遺伝子(Saccharomyces cerevisiae由来のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ遺伝子)断片をPCR法にて取得した。得られた遺伝子断片をpUC19ベクターに接続し、酵母DGA1遺伝子発現プラスミドpUC-URAm-GAL1p-DGA1を得た。
DGA1遺伝子のかわりに前記1.で取得したナンノクロロプシス オキュラータ由来のNoDGAT2-8遺伝子断片を用いた以外は上記と同様にして、NoDGAT2-8遺伝子発現プラスミドpUC-URAm-GAL1p-NoDGAT2-8を得た。
さらに、配列番号16で示されるシロイヌナズナ由来のDGAT遺伝子(以下、AtDGAT1遺伝子)を人工遺伝子の受託合成サービスを利用して取得し、表1−1に示すプライマー33及び34を用いたPCR反応により、AtDGAT1遺伝子断片を取得した。AtDGAT1遺伝子をDGA1遺伝子のかわりに用いた以外は上記と同様にして、AtDGAT1遺伝子発現プラスミドpUC-URAm-GAL1p-AtDGAT1を構築した。
これらのプラスミドは、URA3プロモーター配列、URA3遺伝子断片、CYC1ターミネーター配列、GAL1プロモーター配列、各種DGAT遺伝子配列、及びURA3ターミネーター配列の順に連結したインサート配列と、pUC19ベクター配列とからなる。
3. 1. Introduction of DGAT gene into yeast Δ4 strain (1) Construction of DGAT gene expression plasmid Using the genomic DNA of Saccharomyces cerevisiae obtained in step 1 as a template, a gene fragment in the region from 300 bp upstream of the ORF of the URA3 gene to the ORF stop codon was obtained by PCR using primers 23 and 24 shown in Table 1-1. PCR using primers 29 and 30 and a gene fragment in the region of 200 bp downstream of the ORF of the CYC1 gene by PCR reaction using PCR, and a gene fragment in the region of 500 bp upstream of the ORF of the GAL1 gene by PCR reaction using primers 27 and 28 By the reaction, gene fragments in the region of 200 bp downstream of the ORF of the URA3 gene were obtained. Using the Saccharomyces cerevisiae genomic DNA as a template and the PCR reaction using primers 31 and 32 shown in Table 1-1, the yeast DGA1 gene (diacylglycerol acyltransferase gene derived from Saccharomyces cerevisiae ) sequence shown in SEQ ID NO: 15 was subjected to PCR. Acquired. The obtained gene fragment was connected to the pUC19 vector to obtain a yeast DGA1 gene expression plasmid pUC-URAm-GAL1p-DGA1.
Instead of the DGA1 gene, 1. A NoDGAT2-8 gene expression plasmid pUC-URAm-GAL1p-NoDGAT2-8 was obtained in the same manner as above except that the NoDGAT2-8 gene fragment derived from Nannochloropsis oculiata obtained in the above was used.
Further, the Arabidopsis thaliana-derived DGAT gene (hereinafter referred to as AtDGAT1 gene) represented by SEQ ID NO: 16 was obtained using a man-made gene commissioned synthesis service, and PCR reaction using primers 33 and 34 shown in Table 1-1, AtDGAT1 gene fragment was obtained. AtDGAT1 gene expression plasmid pUC-URAm-GAL1p-AtDGAT1 was constructed in the same manner as described above except that AtDGAT1 gene was used instead of DGA1 gene.
These plasmids are composed of an URA3 promoter sequence, a URA3 gene fragment, a CYC1 terminator sequence, a GAL1 promoter sequence, various DGAT gene sequences, and an insert sequence linked in the order of the URA3 terminator sequence, and a pUC19 vector sequence.

(2)形質転換株の取得
プラスミドpUC-URAm-GAL1p-NoDGAT2-8を鋳型とし、プライマー23及び28を用いてPCRを行った。得られた増幅DNA断片を用いて、酢酸リチウム法により酵母Δ4株を形質転換し、+NoDGAT2-8株を得た。
同様に、プラスミドpUC-URAm-GAL1p-DGA1を用いて+DGA1株を、プラスミドpUC-URAm-GAL1p-AtDGAT1を用いて+AtDGAT1株をそれぞれ得た。
各形質転換株を、YPD液体培地5mLに1白金耳植菌し、30℃で1日振とう培養した。培養液を遠心分離し、菌体を回収した。菌体を、脂肪酸含有YPG(Yeast Extract 1 %、Peptone 2 %、D-Galactose 2 %)液体培地(Briji 58(シグマアルドリッチ社製)1%添加、及びラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エイコサペンタエン酸のいずれかを2mM含有、又はラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸を各2mMずつ含有)を植菌した。24時間、30℃で培養した後、遠心分離によって菌体を集菌し、水洗後、凍結乾燥した。
(2) Acquisition of transformant PCR was performed using the plasmid pUC-URAm-GAL1p-NoDGAT2-8 as a template and primers 23 and 28. Using the amplified DNA fragment, yeast strain Δ4 was transformed by the lithium acetate method to obtain + NoDGAT2-8 strain.
Similarly, + DGA1 strain was obtained using plasmid pUC-URAm-GAL1p-DGA1, and + AtDGAT1 strain was obtained using plasmid pUC-URAm-GAL1p-AtDGAT1.
Each transformed strain was inoculated with 1 platinum ear in 5 mL of YPD liquid medium and cultured with shaking at 30 ° C. for 1 day. The culture solution was centrifuged, and the cells were collected. The cells were added with 1% fatty acid-containing YPG (Yeast Extract 1%, Peptone 2%, D-Galactose 2%) liquid medium (Briji 58 (Sigma Aldrich)), and lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid And 2 mM each of oleic acid and eicosapentaenoic acid, or 2 mM each of lauric acid, myristic acid, and palmitic acid). After culturing at 30 ° C. for 24 hours, the cells were collected by centrifugation, washed with water, and lyophilized.

(3)脂質の抽出及び構成脂肪酸の分析
凍結乾燥菌体を、8mLのクロロホルム・メタノール溶液(クロロホルム:メタノール=2:1)に懸濁し、薄層クロマトグラフィーを行い、脂質を分画した。薄層クロマトグラフィーは、シリカゲル60 プレート(メルク製)、展開溶媒ヘキサン:ジエチルエーテル:蟻酸=42:24:0.3の条件で行った。0.01%プリムリン(メタノール中に溶解)を噴霧し、UV照射して脂質を可視化した。結果を図1に示す。
次いで、トリアシルグリセロール(TAG)画分のみをかきとり、かきとったシリカ粒子をKOHと3−フッ化ホウ素メタノールによってメチルエステルに誘導し、0.5N水酸化カリウム/メタノール溶液0.7mLを添加し、80℃で30分間恒温した。続いて1mLの14%三フッ化ホウ素溶液(SIGMA社製)を添加し、80℃にて10分間恒温した。その後、ヘキサン、飽和食塩水を各1mL添加し激しく撹拌し、室温にて30分間放置後、上層であるヘキサン層を回収して脂肪酸メチルエステルを得た。得られた脂肪酸メチルエステルをガスクロマトグラフィー解析に供し、脂肪酸組成を分析した。ガスクロマトグラフィー解析は下記の条件で行った。
(3) Extraction of lipids and analysis of constituent fatty acids Lyophilized cells were suspended in 8 mL of chloroform / methanol solution (chloroform: methanol = 2: 1) and subjected to thin layer chromatography to fractionate lipids. Thin layer chromatography was carried out under the conditions of silica gel 60 plate (manufactured by Merck) and developing solvent hexane: diethyl ether: formic acid = 42: 24: 0.3. Lipids were visualized by spraying with 0.01% primulin (dissolved in methanol) and UV irradiation. The results are shown in FIG.
Next, only the triacylglycerol (TAG) fraction is scraped, and the scraped silica particles are induced to methyl ester with KOH and 3-boron fluoride methanol, and 0.7 mL of 0.5N potassium hydroxide / methanol solution is added. And constant temperature at 80 ° C. for 30 minutes. Subsequently, 1 mL of 14% boron trifluoride solution (manufactured by SIGMA) was added, and the temperature was kept constant at 80 ° C. for 10 minutes. Thereafter, 1 mL each of hexane and saturated saline was added and stirred vigorously. After standing at room temperature for 30 minutes, the upper hexane layer was recovered to obtain a fatty acid methyl ester. The obtained fatty acid methyl ester was subjected to gas chromatography analysis to analyze the fatty acid composition. Gas chromatographic analysis was performed under the following conditions.

キャピラリーカラム:DB−1 MS 20m×100μm×0.10μm(J&W Scientific製)、
移動相:高純度ヘリウム、
カラム内流量:0.3mL/分、
昇温プログラム:150℃(0.5分間)→20℃/分→320℃(2分間)、
平衡化時間:1分間、
注入口:スプリット注入(スプリット比:75:1),
圧力62.4psi,24.5mL/分,
注入量5μL、
洗浄バイアル:メタノール・クロロホルム、
検出器温度:300℃
Capillary column: DB-1 MS 20 m × 100 μm × 0.10 μm (manufactured by J & W Scientific),
Mobile phase: high purity helium,
In-column flow rate: 0.3 mL / min,
Temperature rising program: 150 ° C. (0.5 minutes) → 20 ° C./minute→320° C. (2 minutes)
Equilibration time: 1 minute
Inlet: Split injection (split ratio: 75: 1),
Pressure 62.4 psi, 24.5 mL / min,
Injection volume 5 μL,
Washing vial: methanol / chloroform,
Detector temperature: 300 ° C

また、脂肪酸エステルの同定は、同サンプルを同条件でガスクロマトグラフ質量分析解析に供することにより行った。
ガスクロマトグラフィー解析により得られた波形データのピーク面積より、各脂肪酸のメチルエステル量を比較した。各脂肪酸量の総和を総脂肪酸量とし、総脂肪酸量に占める各脂肪酸量の割合を算出した。結果を表2、3に示す。
表2は、各形質転換株をラウリン酸(C12:0)含有培地で培養し、+DGA1株、+NoDGAT2-8株、+AtDGAT1株から抽出したトリアシルグリセロール中の脂肪酸組成比(%)を示す結果である。
表3は、各形質転換株をラウリン酸、ミリスチン酸及びパルミチン酸(C12:0、C14:0、C16:0)含有培地で培養し、+DGA1株、+NoDGAT2-8株から抽出したトリアシルグリセロール中の脂肪酸組成比(%)を示す結果である。
The fatty acid ester was identified by subjecting the sample to gas chromatograph mass spectrometry analysis under the same conditions.
The amount of methyl ester of each fatty acid was compared from the peak area of the waveform data obtained by gas chromatography analysis. The total amount of each fatty acid was defined as the total fatty acid amount, and the ratio of each fatty acid amount to the total fatty acid amount was calculated. The results are shown in Tables 2 and 3.
Table 2 shows the ratio of fatty acids in triacylglycerols (%) extracted from the + DGA1, + NoDGAT2-8, and + AtDGAT1 strains after culturing each transformed strain in a medium containing lauric acid (C12: 0). It is a result to show.
Table 3 shows triacylates obtained by culturing each transformed strain in a medium containing lauric acid, myristic acid and palmitic acid (C12: 0, C14: 0, C16: 0) and extracted from + DGA1 strain and + NoDGAT2-8 strain. It is a result which shows the fatty acid composition ratio (%) in glycerol.

図1から明らかなように、トリアシルグリセロール合成遺伝子が欠損していないBY4741株(WT株)ではトリアシルグリセロール(TAG)のスポットが確認されたが、DGAT遺伝子を欠損させた酵母Δ4株ではトリアシルグリセロールのスポットが見られず、TAG合成ができなくなっていることがわかる。
一方、酵母Δ4株に対して酵母DGA1遺伝子、AtDGAT1遺伝子、又はNoDGAT2-8遺伝子を導入した各株では、TAGのスポットが見られ、TAG合成能を回復している。これらの結果から、NoDGAT2-8遺伝子は、AtDGAT1遺伝子等と同様、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性を持つ酵素をコードしていることがわかった。
また、表2から明らかなように、NoDGAT2-8遺伝子を導入した株では、DGA1遺伝子又はAtDGAT1遺伝子を導入した株と比べて、トリアシルグリセロール中のラウリン酸(C12:0)の含有量が増加していた。また、表3から明らかなように、NoDGAT2-8遺伝子を導入した株は、複数の脂肪酸が存在する条件下でもラウリン酸を特に優先してトリアシルグリセロール中に導入していた。
これらの結果から、NoDGAT2-8遺伝子は、C12:0アシル基をジアシルグリセロールに優先的に取込んでトリアシルグリセロールを生成することがわかった。
As is clear from FIG. 1, a triacylglycerol (TAG) spot was confirmed in BY4741 strain (WT strain) in which the triacylglycerol synthesis gene was not deleted, but in the yeast Δ4 strain in which the DGAT gene was deleted, avian strain was detected. It can be seen that no spots of acylglycerol are seen and TAG synthesis is not possible.
On the other hand, in each strain in which the yeast DGA1 gene, AtDGAT1 gene, or NoDGAT2-8 gene was introduced into the yeast Δ4 strain, a TAG spot was observed and the TAG synthesis ability was restored. From these results, it was found that the NoDGAT2-8 gene encodes an enzyme having diacylglycerol acyltransferase activity, like the AtDGAT1 gene.
In addition, as is clear from Table 2, the strain introduced with the NoDGAT2-8 gene has an increased content of lauric acid (C12: 0) in triacylglycerol as compared to the strain introduced with the DGA1 gene or AtDGAT1 gene. Was. Further, as is apparent from Table 3, the strain into which the NoDGAT2-8 gene was introduced introduced lauric acid into triacylglycerol with particular priority even under conditions where a plurality of fatty acids were present.
From these results, it was found that the NoDGAT2-8 gene preferentially incorporated the C12: 0 acyl group into diacylglycerol to produce triacylglycerol.

実施例2 アシル−ACPチオエステラーゼとDGATを共導入した形質転換体の作製、及び形質転換体によるラウリン酸の生産
1.BTE遺伝子及びNoDGAT2-8遺伝子発現用プラスミドの構築
配列番号4に示すUmbellularia californica由来のアシル−ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子(以下、BTE遺伝子)を人工合成した。合成したDNA断片を鋳型として、表1−2に示すプライマー35及び36を用いたPCR反応により、BTE遺伝子断片を取得した。なお、この遺伝子断片では、葉緑体移行シグナルであるN末端の83アミノ酸に相当する領域を欠損させた。
GenBankに登録されているナンノクロロプシス エスピー(Nannochloropsis sp.)W2J3B株のVCP1(ビオラキサンチン/クロロフィルa結合タンパク質)遺伝子のcomplete cds 配列(Accession number: JF957601.1)より、VCP1プロモーター配列(配列番号17)、VCP1葉緑体移行シグナル配列(配列番号18)、及びVCP1ターミネーター配列(配列番号19)を人工合成した。合成したDNA断片を鋳型として、表1−2に示すプライマー37及び38、プライマー39及び40、プライマー41及び42を用いてPCR反応を行い、VCP1プロモーター配列、VCP1葉緑体移行シグナル配列、VCP1ターミネーター配列をそれぞれ取得した。また、プラスミドベクターpUC19(タカラバイオ社製)を鋳型として、表1−1に示すプライマー9及び10を用いたPCR反応により、プラスミドベクターpUC19を増幅した。
上記により得られたBTE遺伝子断片、VCP1プロモーター配列、VCP1葉緑体移行シグナル配列、及びVCP1ターミネーター配列を、実施例1の2.と同様の方法でプラスミドベクターpUC19に融合し、BTE遺伝子のナンノクロロプシス発現用プラスミドpUC-vcp1c-BTEを構築した。なお、本プラスミドは、VCP1プロモーター配列、VCP1葉緑体移行シグナル配列、BTE遺伝子断片、及びVCP1ターミネーター配列の順に連結したインサート配列と、pUC19ベクター配列からなる。
Example 2 Production of Transformant Co-introduced with Acyl-ACP Thioesterase and DGAT, and Production of Lauric Acid by Transformant Construction of BTE gene and NoDGAT2-8 gene expression plasmid A gene encoding acyl-ACP thioesterase derived from Umbellularia californica shown in SEQ ID NO: 4 (hereinafter referred to as BTE gene) was artificially synthesized. Using the synthesized DNA fragment as a template, a BTE gene fragment was obtained by PCR reaction using primers 35 and 36 shown in Table 1-2. In this gene fragment, a region corresponding to the N-terminal 83 amino acids, which is a chloroplast transfer signal, was deleted.
From the complete cds sequence (Accession number: JF957601.1) of the VCP1 (violaxanthin / chlorophyll a binding protein) gene of Nannochloropsis sp. W2J3B strain registered in GenBank, the VCP1 promoter sequence (SEQ ID NO: 17 ), A VCP1 chloroplast transition signal sequence (SEQ ID NO: 18), and a VCP1 terminator sequence (SEQ ID NO: 19) were artificially synthesized. Using the synthesized DNA fragment as a template, PCR reaction was performed using primers 37 and 38, primers 39 and 40, and primers 41 and 42 shown in Table 1-2 to obtain a VCP1 promoter sequence, a VCP1 chloroplast transition signal sequence, and a VCP1 terminator. Each array was obtained. Moreover, plasmid vector pUC19 was amplified by PCR reaction using primers 9 and 10 shown in Table 1-1 using plasmid vector pUC19 (manufactured by Takara Bio Inc.) as a template.
The BTE gene fragment, VCP1 promoter sequence, VCP1 chloroplast translocation signal sequence, and VCP1 terminator sequence obtained as described above were obtained as described in 2. The plasmid pUC19 was fused with the plasmid vector pUC19 in the same manner as described above to construct a plasmid pUC-vcp1c-BTE for expression of the BTE gene Nannochloropsis. This plasmid consists of an insert sequence linked in the order of a VCP1 promoter sequence, a VCP1 chloroplast transfer signal sequence, a BTE gene fragment, and a VCP1 terminator sequence, and a pUC19 vector sequence.

Nannochloropsis oculata N2145株のcDNAを鋳型として、表1−2に示すプライマー43及び44を用いてPCR反応を行い、NoDGAT2-8遺伝子断片を増幅した。NoDGAT2-8遺伝子断片、VCP1プロモーター配列、VCP1ターミネーター配列を、上記と同様に融合してNoDGAT2-8遺伝子のナンノクロロプシス発現用プラスミドpUC-vcp1c-NoDGAT2-8を構築した。 Using the cDNA of Nannochloropsis oculata N2145 strain as a template, PCR reaction was performed using primers 43 and 44 shown in Table 1-2 to amplify the NoDGAT2-8 gene fragment. The NoDGAT2-8 gene fragment, VCP1 promoter sequence, and VCP1 terminator sequence were fused in the same manner as described above to construct a plasmid pUC-vcp1c-NoDGAT2-8 for expression of Nonochloropsis of the NoDGAT2-8 gene.

さらに、ゼオシン耐性遺伝子(配列番号20)を人工合成した。合成したDNA断片を鋳型として、表1−2に示すプライマー45及び46を用いてPCR反応を行い、ゼオシン耐性遺伝子断片を取得した。ゼオシン耐性遺伝子断片、VCP1プロモーター配列、VCP1ターミネーター配列を、上記と同様に融合してゼオシン耐性遺伝子のナンノクロロプシス発現用プラスミドpUC-vcp1c-bleを構築した。   Further, a zeocin resistance gene (SEQ ID NO: 20) was artificially synthesized. Using the synthesized DNA fragment as a template, PCR reaction was performed using primers 45 and 46 shown in Table 1-2 to obtain a zeocin resistant gene fragment. A zeocin resistant gene fragment, VCP1 promoter sequence, and VCP1 terminator sequence were fused in the same manner as described above to construct a plasmid pUC-vcp1c-ble for expression of zeocin resistant gene Nannochloropsis.

パラモマイシン耐性遺子(配列番号21)及びRandor Radakovits, et al., Nature Communications, DOI:10.1038/ncomms1688, 2012、に記載のナンノクロロプシス ガディタナ(Nannochloropsis gaditana)CCMP526株由来チューブリンプロモーター配列(配列番号22)を人工合成した。合成したDNA断片を鋳型として、表1−2に示すプライマー47及び48、プライマー49及び50を用いてPCR反応を行い、パラモマイシン耐性遺伝子及びチューブリンプロモーター配列をそれぞれ取得した。これらの増幅断片と、前記で取得したVCP1ターミネーター配列、及びプラスミドベクターpUC19の増幅断片を、同様の方法で融合し、パラモマイシン耐性遺伝子のナンノクロロプシス発現用プラスミドpUC-TUBp-aphVIIIを取得した。 Paramomycin-resistant fertilizer (SEQ ID NO: 21) and a tubulin promoter sequence derived from the Nannochloropsis gaditana CCMP526 strain described in Randor Radakovits, et al., Nature Communications, DOI: 10.1038 / ncomms1688, 2012 22) was artificially synthesized. Using the synthesized DNA fragment as a template, PCR reaction was performed using primers 47 and 48 and primers 49 and 50 shown in Table 1-2 to obtain a paramomycin resistance gene and a tubulin promoter sequence, respectively. These amplified fragments were fused with the VCP1 terminator sequence obtained above and the amplified fragment of the plasmid vector pUC19 in the same manner to obtain a plasmid pUC-TUBp-aphVIII for expression of the paramomycin resistance gene Nannochloropsis.

2.BTE遺伝子発現用断片のナンノクロロプシスへの導入
BTE発現用プラスミドpUC-vcp1c-BTEを鋳型として、表1−2に示すプライマー51及び52を用いてPCR反応を行い、当該プラスミド中のVCP1プロモーター配列、VCP1葉緑体移行シグナル配列、BTE遺伝子断片、及びVCP1ターミネーター配列からなるBTE遺伝子発現用断片を増幅した。また、pUC-vcp1c-bleを鋳型としてプライマー51及び52を用いてPCR反応を行い、ゼオシン耐性遺伝子発現用断片を増幅した。増幅した両断片を、High Pure PCR Product Purification Kit(Roche Applied Science社製)を用いて精製した。なお、精製の際の溶出には、キットに含まれる溶出バッファーではなく、滅菌水を用いた。
約10細胞のナンノクロロプシス オキュラータ(Nannochloropsis oculata)NIES2145株を、384mMのソルビトール溶液で洗浄して塩を完全に除去し、形質転換の宿主細胞として用いた。上記で増幅したBTE遺伝子発現用断片及びゼオシン耐性遺伝子発現用断片を、約500ngずつ宿主細胞に混和し、50μF、500Ω、2,200v/2mmの条件でエレクトロポレーションを行った。f/2液体培地にて24時間回復培養を行った後に、2μg/mLのゼオシン含有f/2寒天培地に塗布し、25℃、0.3%CO雰囲気下、12h/12h明暗条件にて2〜3週間培養した。得られたコロニーの中から、BTE遺伝子発現用断片を含むものをPCR法により選抜した。
2. Introduction of BTE gene expression fragment into Nannochloropsis
Using the plasmid pUC-vcp1c-BTE for BTE expression as a template, PCR reaction was performed using primers 51 and 52 shown in Table 1-2, and the VCP1 promoter sequence, VCP1 chloroplast translocation signal sequence, BTE gene fragment in the plasmid And a BTE gene expression fragment consisting of the VCP1 terminator sequence. Moreover, PCR reaction was performed using primers 51 and 52 using pUC-vcp1c-ble as a template to amplify a zeocin resistant gene expression fragment. Both amplified fragments were purified using High Pure PCR Product Purification Kit (Roche Applied Science). Note that sterilized water was used for elution during purification, not the elution buffer included in the kit.
About 109 cells of Nannochloropsis Okyurata (Nannochloropsis oculata) NIES2145 strain, salt was removed completely by washing with sorbitol solution of 384mm, it was used as host cells transformed. About 500 ng of the BTE gene expression fragment and the zeocin resistance gene expression fragment amplified above were mixed in a host cell and electroporated under the conditions of 50 μF, 500Ω, and 2,200 v / 2 mm. After recovery culture in f / 2 liquid medium for 24 hours, it was applied to 2 μg / mL zeocin-containing f / 2 agar medium, and light and dark conditions at 25 ° C. and 0.3% CO 2 atmosphere for 12 h / 12 h. Cultured for 2-3 weeks. From the obtained colonies, those containing a BTE gene expression fragment were selected by the PCR method.

3.NoDGAT2-8遺伝子発現用断片のナンノクロロプシスへの導入
NoDGAT2-8遺伝子発現用プラスミドpUC-vcp1c-NoDGAT2-8を鋳型として、表1−2に示すプライマー51及び52を用いてPCR反応を行い、当該プラスミド中のVCP1プロモーター配列、NoDGAT2-8遺伝子断片、及びVCP1ターミネーター配列からなるNoDGAT2-8遺伝子発現用断片を増幅した。また、pUC-TUBp-aphVIIIを鋳型として、表1−2に示すプライマー53及び52を用いてPCR反応を行い、パラモマイシン耐性遺伝子発現用断片を増幅した。増幅した両断片を、High Pure PCR Product Purification Kit(Roche Applied Science社製)を用いて精製した。なお、精製の際の溶出には、キットに含まれる溶出バッファーではなく、滅菌水を用いた。
3. Introduction of NoDGAT2-8 gene expression fragment into Nannochloropsis
Using NoDGAT2-8 gene expression plasmid pUC-vcp1c-NoDGAT2-8 as a template, PCR reaction was performed using primers 51 and 52 shown in Table 1-2, and the VCP1 promoter sequence in the plasmid, NoDGAT2-8 gene fragment, And a NoDGAT2-8 gene expression fragment consisting of the VCP1 terminator sequence. In addition, a PCR reaction was performed using pUC-TUBp-aphVIII as a template and primers 53 and 52 shown in Table 1-2 to amplify a fragment for paramomycin resistance gene expression. Both amplified fragments were purified using High Pure PCR Product Purification Kit (Roche Applied Science). Note that sterilized water was used for elution during purification, not the elution buffer included in the kit.

上記の2.で得られたBTE遺伝子を導入したナンノクロロプシス オキュラータ(Nannochloropsis oculata)株を約10細胞用いて、384mMのソルビトール溶液で洗浄して塩を完全に除去し、形質転換の宿主細胞として用いた。上記で増幅したNoDGAT2-8遺伝子発現用断片及びパラモマイシン耐性遺伝子発現用断片を、約500ngずつ宿主細胞に混和し、50μF、500Ω、2,200v/2mmの条件でエレクトロポレーションを行った。f/2液体培地にて24時間回復培養を行った後に、100μg/mLのパラモマイシン含有f/2寒天培地に塗布し、25℃、0.3%CO雰囲気下、12h/12h明暗条件にて2〜3週間培養した。得られたコロニーの中から、NoDGAT2-8遺伝子発現用断片を含むものをPCR法により選抜した。 2. above. The Nannochloropsis Okyurata (Nannochloropsis oculata) strain BTE genes obtained was introduced in using about 10 9 cells, to completely remove salts and washed with sorbitol solution of 384mm, it was used as host cells transformed. About 500 ng of the NoDGAT2-8 gene expression fragment and the paramomycin resistance gene expression fragment amplified above were mixed with the host cells, and electroporation was performed under the conditions of 50 μF, 500Ω, and 2,200 v / 2 mm. After 24 hours recovery culture in f / 2 liquid medium, it was applied to f / 2 agar medium containing 100 μg / mL of paramomycin, and light / dark conditions at 25 ° C. and 0.3% CO 2 atmosphere for 12 h / 12 h. For 2 to 3 weeks. From the obtained colonies, those containing the NoDGAT2-8 gene expression fragment were selected by the PCR method.

4.BTE遺伝子及びNoDGAT2-8遺伝子発現株の培養と脂質生産性の評価
3.で選抜した株を、f/2培地の窒素濃度を15倍、リン濃度を5倍に増強した培地(以下、N15P5培地)50mLに播種し、25℃、0.3%CO雰囲気下、12h/12h明暗条件にて4週間振盪培養し、前培養液とした。前培養液10mLを、40mLのN15P5培地に植継ぎ、25℃、0.3%CO雰囲気下、12h/12h明暗条件にて2週間振盪培養した。なお、陰性対照として、2.で得られたBTE遺伝子のみを導入したナンノクロロプシス株についても同様に実験を行った。
4). 2. Culture of BTE gene and NoDGAT2-8 gene expression strain and evaluation of lipid productivity The strains selected in (1) were inoculated into 50 mL of a medium (hereinafter referred to as N15P5 medium) in which the nitrogen concentration of f / 2 medium was increased 15-fold and the phosphorus concentration was increased 5-fold, and the mixture was cultured at 25 ° C. under 0.3% CO 2 atmosphere for 12 h. / 12h Shake culture for 4 weeks under light and dark conditions to prepare a preculture solution. 10 mL of the preculture solution was transferred to 40 mL of N15P5 medium, and cultured with shaking for 2 weeks at 25 ° C. in a 0.3% CO 2 atmosphere under 12 h / 12 h light / dark conditions. As a negative control, 2. The same experiment was performed on the Nannochloropsis strain into which only the BTE gene obtained in (1) was introduced.

培養液1mLに、内部標準として1mg/mLの7−ペンタデカノンを50μL添加後、0.5mLのクロロホルム、1mLのメタノール及び10μLの2N塩酸を培養液に添加して激しく攪拌後30分間放置した。その後さらに、0.5mLのクロロホルム及び0.5mLの1.5%KClを添加して攪拌後、3,000rpmにて15分間間遠心分離を行い、パスツールピペットにてクロロホルム層(下層)を回収した。得られたクロロホルム層に窒素ガスを吹き付けて乾固し、0.5N水酸化カリウム/メタノール溶液0.7mLを添加し、80℃で30分間恒温した。続いて1mLの14%三フッ化ホウ素溶液(SIGMA社製)を添加し、80℃にて10分間恒温した。その後、ヘキサン、飽和食塩水を各1mL添加し激しく撹拌し、室温にて30分間放置後、上層であるヘキサン層を回収して脂肪酸エステルを得た。
得られた脂肪酸エステルをガスクロマトグラフィー解析に供した。ガスクロマトグラフィーの条件、脂肪酸エステルの同定は実施例1と同様に行った。ガスクロマトグラフィー解析の結果をもとに、実施例1と同様にして総脂肪酸量、脂肪酸組成を算出した。結果を表4に示す。
表4は、BTE遺伝子導入株、BTE遺伝子及びNoDGAT2-8遺伝子導入株から抽出した脂質中の総脂肪酸量(μg/L)、及び脂質中の脂肪酸組成(%)を示す。なお、C18:nは、C18:0〜C18:3の脂肪酸の総和を表す。
After adding 50 μL of 1 mg / mL 7-pentadecanone as an internal standard to 1 mL of the culture solution, 0.5 mL of chloroform, 1 mL of methanol and 10 μL of 2N hydrochloric acid were added to the culture solution, and the mixture was vigorously stirred and allowed to stand for 30 minutes. Then, 0.5 mL of chloroform and 0.5 mL of 1.5% KCl were added and stirred, and then centrifuged at 3,000 rpm for 15 minutes, and the chloroform layer (lower layer) was recovered with a Pasteur pipette. did. Nitrogen gas was blown into the resulting chloroform layer to dryness, 0.7 mL of 0.5N potassium hydroxide / methanol solution was added, and the temperature was kept constant at 80 ° C. for 30 minutes. Subsequently, 1 mL of 14% boron trifluoride solution (manufactured by SIGMA) was added, and the temperature was kept constant at 80 ° C. for 10 minutes. Thereafter, 1 mL each of hexane and saturated saline was added and stirred vigorously. After standing for 30 minutes at room temperature, the upper hexane layer was recovered to obtain a fatty acid ester.
The obtained fatty acid ester was subjected to gas chromatography analysis. Gas chromatographic conditions and identification of fatty acid esters were carried out in the same manner as in Example 1. Based on the results of gas chromatography analysis, the total fatty acid amount and fatty acid composition were calculated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.
Table 4 shows the total fatty acid amount (μg / L) in the lipid extracted from the BTE gene-introduced strain, the BTE gene, and the NoDGAT2-8 gene-introduced strain, and the fatty acid composition (%) in the lipid. C18: n represents the total sum of C18: 0 to C18: 3 fatty acids.

表4から明らかなように、BTE遺伝子及びNoDGAT2-8遺伝子を導入した形質転換株では、BTE遺伝子のみを導入した形質転換株と比較して、脂質中のラウリン酸含有量が増加していた。
As is clear from Table 4, the lauric acid content in the lipid was increased in the transformed strain into which the BTE gene and NoDGAT2-8 gene were introduced, compared to the transformed strain into which only the BTE gene was introduced.

Claims (10)

下記(1)及び(2)の工程を含む、ラウリン酸の製造方法。
(1)アシル−ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子、及び下記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子を宿主に共導入し、形質転換体を得る工程
(A) 配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(B) 配列番号1で表されるアミノ酸配列と81%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質
(2)得られた形質転換体からラウリン酸を採取する工程
The manufacturing method of lauric acid including the process of following (1) and (2).
(1) A step of obtaining a transformant by co-introducing a gene encoding an acyl-ACP thioesterase and a gene encoding the following protein (A) or (B) into a host (A) represented by SEQ ID NO: 1 A protein comprising the amino acid sequence (B) a protein comprising the amino acid sequence having 81% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and having diacylglycerol acyltransferase activity (2) transformant obtained For collecting lauric acid from sewage
前記アシル−ACPチオエステラーゼが、中鎖アシル−ACP特異的なアシル−ACPチオエステラーゼである、請求項1記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the acyl-ACP thioesterase is a medium-chain acyl-ACP-specific acyl-ACP thioesterase. 前記アシル−ACPチオエステラーゼが下記(C)又は(D)のタンパク質である、請求項1又は2記載の製造方法。
(C)配列番号3の84位〜382位までのアミノ酸配列からなるタンパク質
(D)(C)のタンパク質のアミノ酸配列と70%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつアシル−ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質
The production method according to claim 1 or 2, wherein the acyl-ACP thioesterase is a protein of the following (C) or (D).
(C) a protein comprising the amino acid sequence from position 84 to position 382 of SEQ ID NO: 3 (D) comprising an amino acid sequence having 70% or more identity with the amino acid sequence of the protein of (C), and an acyl-ACP thioesterase Active protein
前記宿主が微生物又は植物体である、請求項1〜3のいずれか1項記載の製造方法。   The manufacturing method of any one of Claims 1-3 whose said host is microorganisms or a plant body. 前記微生物が酵母である、請求項4記載の製造方法。   The production method according to claim 4, wherein the microorganism is yeast. 前記酵母がサッカロマイセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)である、請求項5記載の製造方法。 Wherein the yeast is Saccharomyces cerevisiae (Saccharomyces cerevisiae), a manufacturing method of claim 5, wherein. 前記微生物が微細藻類である、請求項4記載の製造方法。   The production method according to claim 4, wherein the microorganism is a microalgae. 前記微細藻類がナンノクロロプシス属(Nannochloropsis)に属する藻類である、請求項7記載の製造方法。 The production method according to claim 7, wherein the microalgae are algae belonging to the genus Nannochloropsis . 宿主にアシル−ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子、及び下記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子を共導入して得られる形質転換体。
(A) 配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(B) 配列番号1で表されるアミノ酸配列と81%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質
A transformant obtained by co-introducing a gene encoding an acyl-ACP thioesterase and a gene encoding the following protein (A) or (B) into a host.
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 (B) A protein comprising an amino acid sequence having 81% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and having diacylglycerol acyltransferase activity
下記(A)又は(B)のタンパク質をコードする遺伝子を宿主に導入して形質転換する工程を含む、形質転換体の産生するトリアシルグリセロール中のラウリン酸含有量を向上させる方法。
(A) 配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質
(B) 配列番号1で表されるアミノ酸配列と81%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性を有するタンパク質
A method for improving the content of lauric acid in triacylglycerol produced by a transformant, which comprises the step of introducing a gene encoding the protein (A) or (B) below into a host for transformation.
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 (B) A protein comprising an amino acid sequence having 81% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 and having diacylglycerol acyltransferase activity
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