JP2018099107A - Lipid production methods - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lipid production method for enhancing the productivity of medium chain fatty acid or lipid having the fatty acid as a constituent thereof, as well as a transformant having enhanced productivity of medium chain fatty acid or lipid having the fatty acid as a constituent thereof.SOLUTION: The invention provides a lipid production method for producing a medium chain fatty acid or a lipid having the fatty acid as a constituent thereof by culturing a transformant transduced with a gene encoding a β-ketoacyl-ACP synthase derived from a plant that does not contain medium chain fatty acids as a main depot lipid, and a gene encoding an acyl-ACP thioesterase having a substrate specificity to a medium chain acyl ACP. The invention also provides a transformant comprising a gene encoding a β-ketoacyl-ACP synthase derived from a plant that does not contain medium chain fatty acids as a main depot lipid, and a gene encoding an acyl-ACP thioesterase having a substrate specificity to a medium chain acyl ACP.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の製造方法、及びこれに用いる形質転換体に関する。   The present invention relates to a method for producing a fatty acid or a lipid comprising the same, and a transformant used therefor.

脂肪酸は脂質の主要構成成分の1種であり、生体内においてグリセリンとのエステル結合により生成するトリアシルグリセロール等の脂質を構成する。また、多くの動植物において脂肪酸はエネルギー源として貯蔵され利用される物質でもある。動植物内に蓄えられた脂肪酸や脂質は、食用又は工業用として広く利用されている。
例えば、炭素原子数12〜18前後の高級脂肪酸を還元して得られる高級アルコールの誘導体は、界面活性剤として用いられている。アルキル硫酸エステル塩やアルキルベンゼンスルホン酸塩等は陰イオン性界面活性剤として利用されている。また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルやアルキルポリグリコシド等は非イオン性界面活性剤として利用されている。そしてこれらの界面活性剤は、いずれも洗浄剤又は殺菌剤に利用されている。同じく高級アルコールの誘導体としてアルキルアミン塩やモノ又はジアルキル4級アンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤は、繊維処理剤や毛髪リンス剤又は殺菌剤に日常的に利用されている。また、ベンザルコニウム型4級アンモニウム塩は殺菌剤や防腐剤に日常的に利用されている。さらに、植物由来の油脂はバイオディーゼル燃料の原料としても利用されている。
このように脂肪酸や脂質の利用は多岐にわたる。そのため、植物等において生体内での脂肪酸や脂質の生産性を向上させる試みが行われている。さらに、脂肪酸の用途や有用性はその炭素原子数に依存するため、脂肪酸の炭素原子数、即ち鎖長を制御する試みも行われている。
Fatty acids are one of the major constituents of lipids, and constitute lipids such as triacylglycerol produced by ester bonds with glycerin in vivo. In many animals and plants, fatty acids are also stored and used as energy sources. Fatty acids and lipids stored in animals and plants are widely used for food or industry.
For example, higher alcohol derivatives obtained by reducing higher fatty acids having about 12 to 18 carbon atoms are used as surfactants. Alkyl sulfate esters and alkylbenzene sulfonates are used as anionic surfactants. Polyoxyalkylene alkyl ethers, alkyl polyglycosides, and the like are used as nonionic surfactants. All of these surfactants are used as cleaning agents or disinfectants. Similarly, cationic surfactants such as alkylamine salts and mono- or dialkyl quaternary ammonium salts are routinely used as fiber treatment agents, hair rinse agents, or bactericides as higher alcohol derivatives. Benzalkonium-type quaternary ammonium salts are routinely used as bactericides and preservatives. Furthermore, plant-derived fats and oils are used as raw materials for biodiesel fuel.
Thus, the use of fatty acids and lipids is diverse. For this reason, attempts have been made to improve the productivity of fatty acids and lipids in vivo in plants and the like. Furthermore, since the use and usefulness of fatty acids depend on the number of carbon atoms, attempts have been made to control the number of carbon atoms of fatty acids, that is, the chain length.

一般に、植物の脂肪酸合成経路は葉緑体に局在する。葉緑体ではアセチル−アシルキャリアープロテイン(acyl carrier protein、以下「ACP」ともいう)を出発物質とし、炭素鎖の伸長反応が繰り返され、最終的に炭素原子数16又は18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。ここで炭素原子数はアシル基の炭素数を示し、以下同様に示す場合がある。)が合成される。次いで、アシル-ACPチオエステラーゼ(以下、単に「TE」ともいう)の作用によってアシル-ACPのチオエステル結合が加水分解され、遊離の脂肪酸が生成する。
この脂肪酸合成経路に関与する酵素のうち、β-ケトアシル-ACPシンターゼ(β-ketoacyl-acyl carrier protein synthase、以下「KAS」ともいう)はアシル基の鎖長制御に関与する酵素である。植物では、KAS I、KAS II、KAS III、KAS IV、のそれぞれ機能が異なる4種のKASが存在することが知られている。このうち、KAS IIIは鎖長伸長反応の開始段階で働き、炭素原子数2のアセチル-ACPを炭素原子数4のアシル-ACPに伸長する。それ以降の伸長反応には、KAS I、KAS II、及びKAS IVが関与する。KAS Iは主に炭素原子数16のパルミトイル-ACPまでの伸長反応に関与し、KAS IIは主に炭素原子数18のステアロイル-ACPまでの伸長反応に関与する。一方、KAS IVは炭素原子数6〜14の中鎖アシル-ACPまでの伸長反応に関与するといわれている。
In general, plant fatty acid synthesis pathways are localized in the chloroplast. In chloroplasts, an acetyl-acyl carrier protein (hereinafter also referred to as “ACP”) is used as a starting material, and the carbon chain elongation reaction is repeated. Finally, acyl-ACP (fatty acid) having 16 or 18 carbon atoms is obtained. A complex composed of an acyl group as a residue and ACP, where the number of carbon atoms indicates the number of carbon atoms in the acyl group, and may be expressed in the same manner below). Subsequently, the acyl-ACP thioester bond is hydrolyzed by the action of acyl-ACP thioesterase (hereinafter also simply referred to as “TE”) to produce free fatty acids.
Among enzymes involved in this fatty acid synthesis pathway, β-ketoacyl-ACP synthase (hereinafter also referred to as “KAS”) is an enzyme involved in the control of acyl chain length. In plants, it is known that there are four types of KAS having different functions of KAS I, KAS II, KAS III, and KAS IV. Of these, KAS III works at the beginning of the chain extension reaction and extends acetyl-ACP having 2 carbon atoms to acyl-ACP having 4 carbon atoms. Subsequent elongation reactions involve KAS I, KAS II, and KAS IV. KAS I is mainly involved in the elongation reaction up to 16 carbon atoms palmitoyl-ACP, and KAS II is mainly involved in the elongation reaction up to 18 carbon atoms stearoyl-ACP. On the other hand, KAS IV is said to be involved in the elongation reaction up to medium chain acyl-ACP having 6 to 14 carbon atoms.

中鎖アシル-ACPまでの伸長反応に関与するKAS IVについては、植物でもあまり知見が得られておらず、クフェア(Cuphea)などの中鎖脂肪酸を蓄積する植物に特有のKASとされている(特許文献1、及び非特許文献1及び2参照)。
これに対して、長鎖脂肪酸を蓄積し、中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物において、中鎖脂肪酸の生産性を向上させる方法、及びこのような植物に由来の、中鎖脂肪酸の合成に関与するKASについて、何ら知見は得られていない。
Regarding the KAS IV involved in the elongation reaction up to medium-chain acyl-ACP, little knowledge has been obtained even in plants, and it is a KAS unique to plants that accumulate medium-chain fatty acids such as cuphea ( Cuphea ) ( (See Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 and 2).
In contrast, in plants that accumulate long-chain fatty acids and do not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid, a method for improving the productivity of medium-chain fatty acids, and the synthesis of medium-chain fatty acids derived from such plants No knowledge has been obtained about KAS involved in.

国際公開第98/46776号International Publication No. 98/46776

The Plant Journal, 1998, vol. 15(3), p. 383-390The Plant Journal, 1998, vol. 15 (3), p. 383-390 The Plant Journal, 1998, vol. 13(5), p. 621-628The Plant Journal, 1998, vol. 13 (5), p. 621-628

本発明は、中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の生産性を向上させる、脂質の製造方法の提供を課題とする。
また本発明は、中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の生産性を向上させた形質転換体の提供を課題とする。
This invention makes it a subject to provide the manufacturing method of lipid which improves productivity of a medium chain fatty acid or lipid which uses this as a structural component.
Another object of the present invention is to provide a transformant with improved productivity of medium-chain fatty acids or lipids comprising the same.

本発明者は上記課題に鑑み鋭意検討を行った。その結果、中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物から、炭素原子数18のステアロイル-ACPまでの伸長反応に関与するKAS IIとアノテーションされるタンパク質の情報を取得した。そして、これをコードする遺伝子と、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTEをコードする遺伝子の発現を促進させると、形質転換体では中鎖脂肪酸の生産性が向上することを見出した。
本発明はこれらの知見に基づき完成されるに至ったものである。
The present inventor has intensively studied in view of the above problems. As a result, information on a protein annotated as KAS II involved in the elongation reaction up to stearoyl-ACP having 18 carbon atoms was obtained from plants not containing medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid. It was also found that when the expression of a gene encoding this and a gene encoding TE having substrate specificity for medium chain acyl-ACP is promoted, productivity of medium chain fatty acids is improved in the transformant.
The present invention has been completed based on these findings.

本発明は、中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKASをコードする遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTEをコードする遺伝子の発現を促進させた形質転換体を培養し、脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質を生産させる、脂質の製造方法に関する。
また本発明は、中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKASをコードする遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTEをコードする遺伝子を含んでなる、形質転換体に関する。
The present invention provides a transformant that promotes the expression of a plant-derived KAS gene that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid, and a gene that encodes TE having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP. The present invention relates to a method for producing a lipid, which is cultured to produce a fatty acid or a lipid containing the fatty acid or a constituent thereof.
The present invention also relates to a transformant comprising a gene encoding a plant-derived KAS that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid, and a gene encoding TE having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP. .

本発明の脂質の製造方法によれば、中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の生産性を向上させることができる。
また本発明の形質転換体は、中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の生産性に優れる。
According to the method for producing a lipid of the present invention, the productivity of a medium chain fatty acid or a lipid containing this as a constituent can be improved.
Moreover, the transformant of the present invention is excellent in productivity of medium chain fatty acids or lipids containing the same as a constituent component.

本明細書における「脂質」は、中性脂質(トリアシルグリセロール等)、ろう、セラミド等の単純脂質;リン脂質、糖脂質、スルホ脂質等の複合脂質;及びこれらの脂質から誘導される、脂肪酸(遊離脂肪酸)、アルコール類、炭化水素類等の誘導脂質を包含するものである。
一般に誘導脂質に分類される脂肪酸は、脂肪酸そのものを指し、「遊離脂肪酸」を意味する。本発明では単純脂質及び複合脂質分子中の脂肪酸部分又はアシル基の部分を「脂肪酸残基」と表記する。そして、特に断りのない限り、「脂肪酸」は「遊離脂肪酸」と「脂肪酸残基」の総称として用いる。
また本明細書において、「脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質」は、「遊離脂肪酸」と「当該脂肪酸残基を有する脂質」を総称して用いる。更に本明細書において、「脂肪酸組成」とは、前記遊離脂肪酸と脂肪酸残基を脂肪酸と見做して合計した全脂肪酸(総脂肪酸)の重量に対する各脂肪酸の重量割合を意味する。脂肪酸の重量(生産量)や脂肪酸組成は、実施例で用いた方法により測定できる。
As used herein, “lipid” refers to neutral lipids (such as triacylglycerol), simple lipids such as wax and ceramide; complex lipids such as phospholipids, glycolipids, and sulfolipids; and fatty acids derived from these lipids. (Free fatty acids), derived lipids such as alcohols and hydrocarbons are included.
Fatty acids generally classified as derived lipids refer to the fatty acids themselves, meaning “free fatty acids”. In the present invention, a fatty acid moiety or an acyl group moiety in simple lipid and complex lipid molecules is referred to as “fatty acid residue”. Unless otherwise specified, “fatty acid” is used as a general term for “free fatty acid” and “fatty acid residue”.
In the present specification, “fatty acid or lipid containing this as a constituent” is used generically as “free fatty acid” and “lipid having the fatty acid residue”. Further, in the present specification, the “fatty acid composition” means the weight ratio of each fatty acid to the total fatty acid (total fatty acid) weighted by regarding the free fatty acid and the fatty acid residue as a fatty acid. The weight (production amount) and fatty acid composition of the fatty acid can be measured by the methods used in the examples.

本明細書において、脂肪酸や、脂肪酸残基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であることを表す。「Cx」は炭素原子数xの脂肪酸やアシル基を表す。
さらに本明細書において、塩基配列及びアミノ酸配列の同一性は、Lipman-Pearson法(Science,1985,vol.227,p.1435-1441)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のホモロジー解析(Search homology)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。
また本明細書において「ストリンジェントな条件」としては、例えばMolecular Cloning-A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION[Joseph Sambrook, David W. Russell., Cold Spring Harbor Laboratory Press]記載の方法が挙げられる。例えば、6×SSC(1×SSCの組成:0.15M塩化ナトリウム、0.015Mクエン酸ナトリウム、pH7.0)、0.5%SDS、5×デンハート及び100mg/mLニシン精子DNAを含む溶液にプローブとともに65℃で8〜16時間恒温し、ハイブリダイズさせる条件が挙げられる。
さらに本明細書において、遺伝子の「上流」とは、翻訳開始点からの位置ではなく、対象として捉えている遺伝子又は領域の5'側に続く領域を示す。一方、遺伝子の「下流」とは、対象として捉えている遺伝子又は領域の3'側に続く領域を示す。
In the present specification, “Cx: y” in the notation of fatty acids and acyl groups constituting fatty acid residues means that the number of carbon atoms is x and the number of double bonds is y. “Cx” represents a fatty acid or acyl group having x carbon atoms.
Furthermore, in this specification, the identity of a base sequence and an amino acid sequence is calculated by the Lipman-Pearson method (Science, 1985, vol. 227, p. 1435-1441). Specifically, it is calculated by performing an analysis assuming that Unit size to compare (ktup) is 2 using the homology analysis (Search homology) program of genetic information processing software Genetyx-Win.
In this specification, examples of “stringent conditions” include the method described in Molecular Cloning-A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION [Joseph Sambrook, David W. Russell., Cold Spring Harbor Laboratory Press]. For example, in a solution containing 6 × SSC (composition of 1 × SSC: 0.15M sodium chloride, 0.015M sodium citrate, pH 7.0), 0.5% SDS, 5 × Denhart and 100 mg / mL herring sperm DNA A condition for hybridization with a probe at 65 ° C. for 8 to 16 hours is mentioned.
Furthermore, in the present specification, “upstream” of a gene refers to a region continuing on the 5 ′ side of a gene or region regarded as a target, not a position from the translation start point. On the other hand, the “downstream” of a gene indicates a region continuing 3 ′ side of the gene or region captured as a target.

本発明の脂質の製造方法は、中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKASをコードする遺伝子と、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTEをコードする遺伝子の発現を促進させた形質転換体を用いる。
前述のように、中鎖アシル-ACPまでの伸長反応に関与するKASは、中鎖脂肪酸を蓄積する植物に特有のKASであると考えられていた(特許文献1、及び非特許文献1及び2参照)。そして、中鎖脂肪酸を蓄積する植物に特有のKASをコードする遺伝子と、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTEをコードする遺伝子を導入して作製した形質転換体は、中鎖脂肪酸の生産性が向上することも知られている(特許文献1及び非特許文献2参照)。
これに対して、本発明者らは、中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物から見出したKASが、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTEとの併用により、形質転換体の中鎖脂肪酸の生産性が向上することを見い出した。
The lipid production method of the present invention promotes the expression of a plant-derived KAS gene that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid and a gene that encodes TE having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP. Transformants are used.
As described above, KAS involved in the elongation reaction up to medium chain acyl-ACP was considered to be a KAS specific to plants that accumulate medium chain fatty acids (Patent Document 1, and Non-Patent Documents 1 and 2). reference). A transformant prepared by introducing a gene encoding KAS specific to plants that accumulate medium chain fatty acids and a gene encoding TE having substrate specificity for medium chain acyl-ACP is It is also known that productivity is improved (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 2).
In contrast, the present inventors have found that KAS found from plants that do not contain medium-chain fatty acids as the main accumulating lipid is used in combination with TE having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP. It has been found that the productivity of chain fatty acids is improved.

本明細書において「中鎖」とは、炭素原子数が6以上14以下、好ましくは炭素原子数が8以上14以下、より好ましくは炭素原子数が10以上14以下、よりさらに好ましくは炭素原子数が10、12、又は14の鎖式炭化水素基を言う。ここで、脂肪酸又は脂肪酸残基の場合は、前記鎖式炭化水素基の炭素原子数には、カルボニル炭素も含むものとする。そして「長鎖」とは、炭素原子数が15以上、好ましくは16以上、より好ましくは16以上24以下の鎖状炭化水素基を言う。ここで、脂肪酸又は脂肪酸残基の場合においても、前記鎖式炭化水素基の炭素原子数には、カルボニル炭素も含むものとする。
ところで前記したように本明細書では、脂肪酸は「遊離脂肪酸」と「脂肪酸残基」の総称である。また「中鎖」についても先に規定しているが、本明細書において、「中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物」とは、炭素原子数8以上14以下の遊離脂肪酸と脂肪酸残基からみなされる脂肪酸との脂肪酸量の割合の合計が、種子又は果肉の脂質中に含まれる全脂肪酸量、すなわち全遊離脂肪酸と全脂肪酸残基からみなされる脂肪酸との脂肪酸量の合計の10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、である植物をいう。中鎖脂肪酸の主たる化合物としては、ラウリン酸(C12:0)、ミリスチン酸(C14:0)が挙げられる。
更には本明細書における「中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物」は、長鎖脂肪酸量の割合によって定義してもよい。すなわち長鎖脂肪酸を種子又は果肉の脂質中に一定量蓄積する植物、具体的には、種子又は果肉中の脂質のうち、炭素原子数16以上22以下の遊離脂肪酸と脂肪酸残基からみなされる脂肪酸との脂肪酸量の割合の合計が、全脂肪酸の総量に対して60質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上である植物であってもよい。なお、長鎖脂肪酸を種子又は果肉の脂質中に一定量蓄積する植物としては、一般的な油糧植物が挙げられる(例えば、「http://pci.kaneda.co.jp/contents/introduce/composition/list01.html」参照)。
本発明のいう「中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物」は、前記した中鎖脂肪酸量の規定及び長鎖脂肪酸量の規定のいずれかにより説明することができる。
In the present specification, the “medium chain” means 6 to 14 carbon atoms, preferably 8 to 14 carbon atoms, more preferably 10 to 14 carbon atoms, and still more preferably carbon atoms. Refers to a 10, 12, or 14 chain hydrocarbon group. Here, in the case of a fatty acid or a fatty acid residue, the number of carbon atoms of the chain hydrocarbon group includes carbonyl carbon. The “long chain” refers to a chain hydrocarbon group having 15 or more carbon atoms, preferably 16 or more, more preferably 16 or more and 24 or less. Here, also in the case of a fatty acid or a fatty acid residue, the number of carbon atoms of the chain hydrocarbon group includes carbonyl carbon.
By the way, as described above, in the present specification, fatty acid is a general term for “free fatty acid” and “fatty acid residue”. In addition, the “medium chain” is defined in advance, but in the present specification, “a plant that does not contain a medium chain fatty acid as a main accumulated lipid” means a free fatty acid having 8 to 14 carbon atoms and a fatty acid residue. 10% by mass of the total amount of fatty acids contained in the seed or pulp lipids, that is, the total amount of fatty acids of all free fatty acids and fatty acids regarded from all fatty acid residues. Hereinafter, the plant is preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less. Examples of the main compound of medium chain fatty acid include lauric acid (C12: 0) and myristic acid (C14: 0).
Furthermore, “a plant that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid” in the present specification may be defined by the ratio of the amount of long-chain fatty acids. That is, a plant that accumulates a certain amount of long-chain fatty acids in the lipids of seeds or pulp, specifically, fatty acids regarded as free fatty acids having 16 to 22 carbon atoms and fatty acid residues among the lipids in seeds or pulps The plant of which the sum total of the ratio of the amount of fatty acids is 60 mass% or more with respect to the total amount of all the fatty acids, Preferably it is 70 mass% or more, More preferably, it is 80 mass% or more. Examples of plants that accumulate a certain amount of long-chain fatty acids in seed or pulp lipids include general oil plants (for example, “http://pci.kaneda.co.jp/contents/introduce/ see composition / list01.html).
The “plant that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid” according to the present invention can be explained by either the above-mentioned definition of the amount of medium-chain fatty acids or the definition of the amount of long-chain fatty acids.

本明細書で規定する「中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物」は、中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない通常の油糧植物から適宜選択することができる。例えば、トウダイグサ(Euphorbiaceae)科の植物、アブラナ(Brassicaceae)科の植物、マメ(Fabaceae)科の植物、イネ(Poaceae)科の植物、ブドウ(Vitaceae)科の植物、キク(Asteraceae)科の植物、アマ(Linaceae)科の植物、アオイ(Malvaceae)科の植物、ゴマ(Pedaliaceae)科の植物、及びモクセイ(Oleaceae)科の植物からなる群より選ばれる少なくとも1種の植物が挙げられる。好ましい具体例としては、ヤトロファ(Jatropha curcas)、ヒマ(Ricinus communis)、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)、アブラナ(Brassica rapa)、ダイズ(Glycine max)、トウモロコシ(Zea mays)、ヨーロッパブドウ(Vitis vinifera)、カメリナ(Camelina sativa)、ヒマワリ(Helianthus annuus)、アマ(Linum usitatissimum)、ベニバナ(Carthamus tinctorius)、ラッカセイ(Arachis hypogaea)、ワタ属(Gossypium spp.)、ゴマ(Sesamum indicum)、イネ(Oryza sativa)、オリーブ(Olea europaea)などが挙げられる。
以下、前述の油糧植物の種子又は果肉に含まれる油脂中の脂肪酸組成を下記表1に示す。また、参考として、ココヤシ由来の油脂中の脂肪酸組成も表1に示す。表1に示すように、ココヤシ以外の油糧植物は、炭素原子数が16〜18の長鎖脂肪酸が主に蓄積されている。しかし、ココヤシ以外の油糧植物において、炭素原子数が10〜14の中鎖脂肪酸の蓄積は認められていない。
The “plant that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid” as defined in the present specification can be appropriately selected from ordinary oil plants that do not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid. For example, Euphorbiaceae plant, Brassicaceae plant, Fabaceae plant, Poaceae plant, Vitaceae plant, Asteraceae plant, Examples include at least one plant selected from the group consisting of plants of the family Linaceae, plants of the family Malvaceae, plants of the Pedaliaceae family, and plants of the family Oleaceae. Preferable examples include Jatropha curcas , Ricinus communis , Arabidopsis thaliana , Brassica rapa , Soybean ( Glycine max ), Corn ( Zea mays ), European grape ( Vitis vinifera ), Camerina ( Camelina sativa ), sunflower ( Helianthus annuus ), flax ( Linum usitatissimum ), safflower ( Carthamus tinctorius ), groundnut ( Arachis hypogaea ), cotton genus ( Gossypium spp.), Sesame ( Sesamum indicum ), rice ( Ory ), sativa ( Olea europaea ).
Table 1 below shows the fatty acid composition in the fats and oils contained in the seeds or pulp of the aforementioned oil plants. For reference, the fatty acid composition in the coconut oil is also shown in Table 1. As shown in Table 1, long-chain fatty acids having 16 to 18 carbon atoms are mainly accumulated in oil plants other than coconut palm. However, accumulation of medium chain fatty acids having 10 to 14 carbon atoms has not been observed in oil plants other than coconut palm.

Figure 2018099107
Figure 2018099107

本発明で使用するKASは、中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS IIであることが好ましい。
前述のように、KAS IIは主に炭素原子数18のステアロイル-ACPまでの伸長反応に関与する。そのため通常であれば、中鎖脂肪酸の生産性のためにKAS IIを使用されることはない。そして、後述の実施例でも示すように、KAS IIをコードする遺伝子のみの発現を促進させても、中鎖脂肪酸の生産性は向上しない。しかし、KAS IIを後述のTEと併用することで、形質転換体における中鎖脂肪酸の生産性が向上する。
The KAS used in the present invention is preferably a plant-derived KAS II that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid.
As described above, KAS II is mainly involved in the elongation reaction up to stearoyl-ACP having 18 carbon atoms. Therefore, normally, KAS II is not used for productivity of medium chain fatty acids. As shown in the examples described later, even when the expression of only the gene encoding KAS II is promoted, the productivity of medium chain fatty acids is not improved. However, when KAS II is used in combination with TE described later, the productivity of medium chain fatty acids in the transformant is improved.

本発明で使用するKASは、前述の中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKASより適宜選択することができる。具体例としては、下記タンパク質(A)〜(R)が挙げられる。下記タンパク質(A)〜(R)は、BLASTプログラムによるホモロジーサーチ、及びデータベースへの登録名から、KAS IIとしてアノテーションされている。

(A)配列番号60で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(B)前記タンパク質(A)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性(以下、「KAS活性」ともいう)を有するタンパク質。
(C)配列番号61で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(D)前記タンパク質(C)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(E)配列番号62で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(F)前記タンパク質(E)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(G)配列番号63で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(H)前記タンパク質(G)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(I)配列番号64で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(J)前記タンパク質(I)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(K)配列番号65で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(L)前記タンパク質(K)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(M)配列番号66で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(N)前記タンパク質(M)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(O)配列番号67で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(P)前記タンパク質(O)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(Q)配列番号68で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(R)前記タンパク質(Q)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
The KAS used in the present invention can be appropriately selected from plant-derived KAS that does not contain the aforementioned medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid. Specific examples include the following proteins (A) to (R). The following proteins (A) to (R) are annotated as KAS II from the homology search by the BLAST program and the registered name in the database.

(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 60.
(B) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (A) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity (hereinafter also referred to as “KAS activity”).
(C) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 61.
(D) A protein comprising an amino acid sequence having an identity of 85% or more with the amino acid sequence of the protein (C) and having KAS activity.
(E) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 62.
(F) A protein comprising an amino acid sequence having an identity of 85% or more with the amino acid sequence of the protein (E) and having KAS activity.
(G) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 63.
(H) A protein comprising an amino acid sequence having an identity of 85% or more with the amino acid sequence of the protein (G) and having KAS activity.
(I) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 64.
(J) A protein comprising an amino acid sequence having an identity of 85% or more with the amino acid sequence of the protein (I) and having KAS activity.
(K) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 65.
(L) A protein comprising an amino acid sequence having an identity of 85% or more with the amino acid sequence of the protein (K) and having KAS activity.
(M) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 66.
(N) A protein consisting of an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (M) and having KAS activity.
(O) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 67.
(P) A protein comprising an amino acid sequence having an identity of 85% or more with the amino acid sequence of the protein (O) and having KAS activity.
(Q) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 68.
(R) A protein consisting of an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (Q) and having KAS activity.

配列番号60で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質(A)は、ヤトロファ由来のKAS IIである(Jatropha Genome Database(http://www.kazusa.or.jp/jatropha/), Jcr4S04655.30参照)。ヤトロファは、トウダイグサ科ナンヨウアブラギリ(Jatropha)属の落葉低木であり、バイオディーゼルの原料として用いられる。本明細書において、前記タンパク質(A)及び(B)をまとめて、「JcKASII」ともいう。
配列番号61で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質(C)は、ヒマ由来のKAS IIである(Genbank, XP_002516228参照)。ヒマは、トウダイグサ科トウゴマ(Ricinus)属の多年草であり、その種子は植物油の原料として用いられる。本明細書において、前記タンパク質(C)及び(D)をまとめて、「RiKASII」ともいう。
配列番号62で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質(E)は、シロイヌナズナ由来のKAS IIである(TAIR(www.arabidopsis.org), AT1G74960参照)。シロイヌナズナは、アブラナ科シロイヌナズナ(Arabidopsis)属の一年草であり、モデル生物として広く利用されている。本明細書において、前記タンパク質(E)及び(F)をまとめて、「AtKASII」ともいう。
配列番号63で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質(G)は、アブラナ由来のKAS IIである(Genbank, XP_009104733参照)。アブラナは、アブラナ科アブラナ(Brassica)属の二年生植物であり、植物油の原料として用いられる。本明細書において、前記タンパク質(G)及び(H)をまとめて、「BrKASII」ともいう。
配列番号64で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質(I)は、ダイズ由来のKAS IIである(Genbank, AAW88763参照)。ダイズは、マメ科ダイズ(Glycine)属の一年草であり、その種子は食用とされる。本明細書において、前記タンパク質(I)及び(J)をまとめて、「GmKASII」ともいう。
配列番号65で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質(K)は、トウモロコシ由来のKAS IIである(Genbank, NM_001148515参照)。トウモロコシは、イネ科トウモロコシ(Zea)属の一年生植物であり、穀物として人間の食料や家畜の飼料とされている。本明細書において、前記タンパク質(K)及び(L)をまとめて、「ZmKASII」ともいう。
配列番号66で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質(M)は、ヨーロッパブドウ由来のKAS IIである(Genbank, XP_002276214参照)。ヨーロッパブドウは、生食の他、ワインやレーズンなどの加工食品の原料とされている、ブドウ科ブドウ(Vitis)属の植物である。本明細書において、前記タンパク質(M)及び(N)をまとめて、「VvKASII」ともいう。
配列番号67で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質(O)は、カメリナ由来のKAS IIである(Genbank, XP_010498338参照)。カメリナは、アブラナ科アマナズナ(Camelina)属の一年草であり、小麦の輪作作物として広く栽培されている。本明細書において、前記タンパク質(O)及び(P)をまとめて、「CsKASII」ともいう。
配列番号68で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質(Q)は、ヒマワリ由来のKAS IIである(Genbank, DQ835562参照)。ヒマワリはキク科ヒマワリ(Helianthus)属の一年草であり、食用、植物油の原料、観賞用に栽培されている。本明細書において、前記タンパク質(Q)及び(R)をまとめて、「HaKASII」ともいう。
The protein (A) having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 60 is KAS II derived from Jatropha (see Jatropha Genome Database (http://www.kazusa.or.jp/jatropha/), Jcr4S04655.30). . Jatropha is a deciduous shrub belonging to the genus Jatropha , and is used as a raw material for biodiesel. In the present specification, the proteins (A) and (B) are collectively referred to as “JcKASII”.
The protein (C) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 61 is castor-derived KAS II (see Genbank, XP_002516228). The castor is a perennial plant belonging to the genus Ricinus , and its seed is used as a raw material for vegetable oil. In the present specification, the proteins (C) and (D) are collectively referred to as “RiKASII”.
The protein (E) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 62 is KAS II derived from Arabidopsis thaliana (see TAIR (www.arabidopsis.org), AT1G74960). Arabidopsis is an annual plant of the genus Arabidopsis and is widely used as a model organism. In the present specification, the proteins (E) and (F) are collectively referred to as “AtKASII”.
The protein (G) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 63 is rape-derived KAS II (see Genbank, XP — 009104733). Brassica is a biennial plant belonging to the genus Brassica , and is used as a raw material for vegetable oil. In the present specification, the proteins (G) and (H) are collectively referred to as “BrKASII”.
Protein (I) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 64 is KAS II derived from soybean (see Genbank, AAW88763). Soybean is an annual plant of the genus Soybean ( Glycine ), and its seeds are edible. In the present specification, the proteins (I) and (J) are collectively referred to as “GmKASII”.
The protein (K) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 65 is KAS II derived from corn (see Genbank, NM_001148515). Corn is an annual plant of the genus Zea , and is used as a food for human food and livestock as a cereal. In the present specification, the proteins (K) and (L) are collectively referred to as “ZmKASII”.
The protein (M) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 66 is KAS II derived from European grapes (see Genbank, XP_002276214). European grapes are plants of the genus Vitis that are used as raw materials for processed foods such as wine and raisins in addition to raw food. In the present specification, the proteins (M) and (N) are collectively referred to as “VvKASII”.
The protein (O) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 67 is Camerina-derived KAS II (see Genbank, XP_010498338). Camerina is an annual plant of the genus Camelina and is widely cultivated as a crop rotation of wheat. In the present specification, the proteins (O) and (P) are collectively referred to as “CsKASII”.
The protein (Q) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 68 is KAS II derived from sunflower (see Genbank, DQ835562). Sunflower is an annual plant belonging to the genus Helianthus and is cultivated for food, vegetable oil, and ornamental use. In the present specification, the proteins (Q) and (R) are collectively referred to as “HaKASII”.

KASは、脂肪酸合成経路においてアシル基の鎖長制御に関与する酵素である。植物の脂肪酸合成経路は一般的に葉緑体に局在する。葉緑体では、アセチル-ACP(又はアセチル-CoA)を出発物質とし、炭素鎖の伸長反応が繰り返され、最終的に炭素原子数16又は18のアシル-ACPが合成される。次いで、アシル-ACPチオエステラーゼ(以下、単に「TE」ともいう)の作用によってアシル-ACPのチオエステル結合が加水分解され、遊離の脂肪酸が生成する。
脂肪酸合成の第一段階では、アセチル-ACP(又はアセチル-CoA)とマロニルACPとの縮合反応により、アセトアセチルACPが生成する。この反応をKASが触媒する。次いで、β-ケトアシル-ACPレダクターゼによりアセトアセチルACPのケト基が還元されてヒドロキシブチリルACPが生成する。続いて、β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼによりヒドロキシブチリルACPが脱水され、クロトニルACPが生成する。最後に、エノイル-ACPレダクターゼによりクロトニルACPが還元されて、ブチリルACPが生成する。これら一連の反応により、アセチル-ACPからアシル基の炭素鎖が2個伸長されたブチリルACPが生成する。以下、同様の反応を繰り返すことで、アシル-ACPの炭素鎖が伸長し、最終的に炭素原子数16又は18のアシル-ACPが合成される。
KAS is an enzyme involved in the control of acyl chain length in the fatty acid synthesis pathway. Plant fatty acid synthesis pathways are generally located in the chloroplast. In the chloroplast, acetyl-ACP (or acetyl-CoA) is used as a starting material, and the carbon chain elongation reaction is repeated to finally synthesize acyl-ACP having 16 or 18 carbon atoms. Subsequently, the acyl-ACP thioester bond is hydrolyzed by the action of acyl-ACP thioesterase (hereinafter also simply referred to as “TE”) to produce free fatty acids.
In the first step of fatty acid synthesis, acetoacetyl ACP is produced by a condensation reaction of acetyl-ACP (or acetyl-CoA) and malonyl ACP. This reaction is catalyzed by KAS. Subsequently, the keto group of acetoacetyl ACP is reduced by β-ketoacyl-ACP reductase to produce hydroxybutyryl ACP. Subsequently, hydroxybutyryl ACP is dehydrated by β-hydroxyacyl-ACP dehydrase to produce crotonyl ACP. Finally, crotonyl ACP is reduced by enoyl-ACP reductase to produce butyryl ACP. By a series of these reactions, butyryl ACP in which two carbon chains of the acyl group are extended from acetyl-ACP is generated. Thereafter, by repeating the same reaction, the carbon chain of acyl-ACP is extended, and finally acyl-ACP having 16 or 18 carbon atoms is synthesized.

前記タンパク質(A)〜(R)はいずれも、KAS活性を有する。本明細書において「KAS活性」とは、アセチル-ACP(又はアセチル-CoA)やアシル-ACPと、マロニルACPとの縮合反応を触媒する活性を意味する。
タンパク質がKAS活性を有することは、例えば、宿主細胞内で機能するプロモーターの下流に前記タンパク質をコードする遺伝子を連結したDNAを、脂肪酸分解系が欠損した宿主細胞へ導入し、導入した遺伝子が発現する条件下で細胞を培養し、宿主細胞内又は培養液中の脂肪酸組成の変化を常法により分析することで確認できる。あるいは、宿主細胞内で機能するプロモーターの下流に前記タンパク質をコードする遺伝子を連結したDNAを宿主細胞へ導入し、導入した遺伝子が発現する条件下で細胞を培養した後、細胞の破砕液に対し、各種アシル-ACPを基質とした鎖長伸長反応を行うことにより確認できる。
All of the proteins (A) to (R) have KAS activity. As used herein, “KAS activity” means an activity of catalyzing the condensation reaction of acetyl-ACP (or acetyl-CoA) or acyl-ACP with malonyl ACP.
The fact that a protein has KAS activity means that, for example, a DNA in which a gene encoding the protein is linked downstream of a promoter that functions in the host cell is introduced into a host cell lacking the fatty acid degradation system, and the introduced gene is expressed. The cells can be cultured under such conditions, and changes in fatty acid composition in the host cells or in the culture medium can be confirmed by a conventional method. Alternatively, after introducing a DNA ligated with the gene encoding the protein downstream of a promoter that functions in the host cell into the host cell and culturing the cell under conditions in which the introduced gene is expressed, It can be confirmed by performing a chain extension reaction using various acyl-ACPs as substrates.

KASはその基質特異性によってKAS I、KAS II、KAS III、又はKAS IVに分類される。KAS IIIは、炭素原子数2のアセチル-ACP(又はアセチル-CoA)を基質とし、炭素原子数2から4の伸長反応を触媒する。KAS Iは、主に炭素原子数4から16の伸長反応を触媒し、炭素原子数16のパルミトイル-ACPを合成する。KAS IIは、主に炭素原子数18以上の長鎖アシル基への伸長反応を触媒し、長鎖アシル-ACPを合成する。KAS IVは主に炭素原子数6から14の伸長反応を触媒し、中鎖アシル-ACPを合成する。
アミノ酸配列及び塩基配列のBlastの結果から、前記タンパク質(A)〜(R)はKAS IIであると考えられる。しかし、後述の実施例で示すように、、KAS IIが長鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するにもかかわらず、前記タンパク質(A)〜(R)のいずれか1つをコードする遺伝子と、後述のTEをコードする遺伝子の発現を促進した形質転換体では、炭素原子数が10〜14の中鎖脂肪酸の生産性が向上する。
KAS is classified as KAS I, KAS II, KAS III, or KAS IV depending on its substrate specificity. KAS III uses acetyl-ACP (or acetyl-CoA) having 2 carbon atoms as a substrate and catalyzes an elongation reaction having 2 to 4 carbon atoms. KAS I mainly catalyzes elongation reactions with 4 to 16 carbon atoms to synthesize palmitoyl-ACP with 16 carbon atoms. KAS II mainly synthesizes a long-chain acyl-ACP by catalyzing an extension reaction to a long-chain acyl group having 18 or more carbon atoms. KAS IV mainly catalyzes the elongation reaction of 6 to 14 carbon atoms to synthesize medium chain acyl-ACP.
From the results of Blast of the amino acid sequence and the base sequence, the proteins (A) to (R) are considered to be KAS II. However, as shown in the Examples described later, the gene encoding any one of the proteins (A) to (R), although KAS II has substrate specificity for long-chain acyl-ACP, In the transformant in which expression of a gene encoding TE described later is promoted, productivity of medium chain fatty acids having 10 to 14 carbon atoms is improved.

KASの基質特異性については、例えば、宿主細胞内で機能するプロモーターの下流にタンパク質をコードする遺伝子を連結したDNAを、脂肪酸分解系が欠損した宿主細胞へ導入し、導入した遺伝子が発現する条件下で細胞を培養して、宿主細胞又は培養液中の脂肪酸組成の変化を常法により分析することで確認できる。また、上記の系に後述するTEを共発現させ、TE単独を発現させた場合の脂肪酸組成と比較することにより確認できる。また、宿主細胞内で機能するプロモーターの下流にタンパク質をコードする遺伝子を連結したDNAを、宿主細胞へ導入し、導入した遺伝子が発現する条件下で細胞を培養した後、細胞の破砕液に対し鎖長伸長反応を行うことにより確認できる。   Regarding the substrate specificity of KAS, for example, DNA in which a gene encoding a protein is linked downstream of a promoter that functions in the host cell is introduced into a host cell deficient in the fatty acid degradation system, and the introduced gene is expressed. The cells can be cultured under the condition, and the change in the fatty acid composition in the host cell or culture medium can be confirmed by a conventional method. Moreover, it can confirm by co-expressing TE mentioned later to said system, and comparing with the fatty acid composition at the time of expressing TE alone. In addition, after introducing a DNA linking a gene encoding a protein downstream of a promoter that functions in the host cell into the host cell and culturing the cell under conditions in which the introduced gene is expressed, This can be confirmed by performing a chain extension reaction.

前記タンパク質(B)において、KAS活性の点から、前記タンパク質(A)のアミノ酸配列との同一性は90%以上が好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また、前記タンパク質(B)として、前記タンパク質(A)のアミノ酸配列に、1又は複数個(例えば1個以上60個以下、好ましくは1個以上40個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上20個以下、より好ましくは1個以上12個以下、より好ましくは1個以上8個以下、より好ましくは1個以上4個以下)のアミノ酸を欠失、置換、挿入又は付加したタンパク質が挙げられる。
またタンパク質(B)として、前記タンパク質(A)又は(B)のアミノ酸配列にタンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドが付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であってもよい。
In the protein (B), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the amino acid sequence of the protein (A) is preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, and more than 97%. More preferably, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. Further, as the protein (B), one or more (for example, 1 to 60, preferably 1 to 40, more preferably 1 to 28) amino acid sequences of the protein (A). More preferably 1 to 20 amino acids, more preferably 1 to 12 amino acids, more preferably 1 to 8 amino acids, more preferably 1 to 4 amino acids). Or the added protein is mentioned.
The protein (B) may be a protein comprising an amino acid sequence in which a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the amino acid sequence of the protein (A) or (B).

前記タンパク質(D)において、KAS活性の点から、前記タンパク質(C)のアミノ酸配列との同一性は90%以上が好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また、前記タンパク質(D)として、前記タンパク質(C)のアミノ酸配列に、1又は複数個(例えば1個以上84個以下、好ましくは1個以上56個以下、より好ましくは1個以上39個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上17個以下、より好ましくは1個以上12個以下、より好ましくは1個以上6個以下)のアミノ酸を欠失、置換、挿入又は付加したタンパク質が挙げられる。
またタンパク質(D)として、前記タンパク質(C)又は(D)のアミノ酸配列にタンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドが付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であってもよい。
In the protein (D), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the amino acid sequence of the protein (C) is preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, and more than 97%. More preferably, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. Further, as the protein (D), one or more (for example, 1 to 84, preferably 1 to 56, more preferably 1 to 39) amino acid sequences of the protein (C) More preferably 1 or more and 28 or less, more preferably 1 or more and 17 or less, more preferably 1 or more and 12 or less, more preferably 1 or more and 6 or less) amino acids are deleted, substituted or inserted Or the added protein is mentioned.
The protein (D) may be a protein comprising an amino acid sequence in which a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the amino acid sequence of the protein (C) or (D).

前記タンパク質(F)において、KAS活性の点から、前記タンパク質(E)のアミノ酸配列との同一性は90%以上が好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また、前記タンパク質(F)として、前記タンパク質(E)のアミノ酸配列に、1又は複数個(例えば1個以上82個以下、好ましくは1個以上55個以下、より好ましくは1個以上38個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上17個以下、より好ましくは1個以上11個以下、より好ましくは1個以上6個以下)のアミノ酸を欠失、置換、挿入又は付加したタンパク質が挙げられる。
またタンパク質(F)として、前記タンパク質(E)又は(F)のアミノ酸配列にタンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドが付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であってもよい。
In the protein (F), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the amino acid sequence of the protein (E) is preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, and more than 97%. More preferably, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. In addition, as the protein (F), one or more (for example, 1 or more and 82 or less, preferably 1 or more and 55 or less, more preferably 1 or more and 38 or less) in the amino acid sequence of the protein (E) More preferably 1 to 28, more preferably 1 to 17, more preferably 1 to 11, and more preferably 1 to 6 amino acids). Or the added protein is mentioned.
The protein (F) may also be a protein comprising an amino acid sequence in which a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the amino acid sequence of the protein (E) or (F).

前記タンパク質(H)において、KAS活性の点から、前記タンパク質(G)のアミノ酸配列との同一性は90%以上が好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また、前記タンパク質(H)として、前記タンパク質(G)のアミノ酸配列に、1又は複数個(例えば1個以上82個以下、好ましくは1個以上55個以下、より好ましくは1個以上39個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上17個以下、より好ましくは1個以上11個以下、より好ましくは1個以上6個以下)のアミノ酸を欠失、置換、挿入又は付加したタンパク質が挙げられる。
またタンパク質(H)として、前記タンパク質(G)又は(H)のアミノ酸配列にタンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドが付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であってもよい。
In the protein (H), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the amino acid sequence of the protein (G) is preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more. More preferably, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. Further, as the protein (H), one or more (for example, 1 to 82, preferably 1 to 55, more preferably 1 to 39) amino acid sequences of the protein (G) More preferably 1 to 28, more preferably 1 to 17, more preferably 1 to 11, and more preferably 1 to 6 amino acids). Or the added protein is mentioned.
The protein (H) may be a protein comprising an amino acid sequence in which a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the amino acid sequence of the protein (G) or (H).

前記タンパク質(J)において、KAS活性の点から、前記タンパク質(I)のアミノ酸配列との同一性は90%以上が好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また、前記タンパク質(J)として、前記タンパク質(I)のアミノ酸配列に、1又は複数個(例えば1個以上74個以下、好ましくは1個以上49個以下、より好ましくは1個以上35個以下、より好ましくは1個以上25個以下、より好ましくは1個以上15個以下、より好ましくは1個以上10個以下、より好ましくは1個以上5個以下)のアミノ酸を欠失、置換、挿入又は付加したタンパク質が挙げられる。
またタンパク質(J)として、前記タンパク質(I)又は(J)のアミノ酸配列にタンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドが付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であってもよい。
In the protein (J), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the amino acid sequence of the protein (I) is preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more. More preferably, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. In addition, as the protein (J), one or more (for example, 1 to 74, preferably 1 to 49, more preferably 1 to 35) amino acid sequences of the protein (I) More preferably 1 to 25, more preferably 1 to 15 and more preferably 1 to 10 and more preferably 1 to 5 amino acids). Or the added protein is mentioned.
The protein (J) may be a protein comprising an amino acid sequence in which a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the amino acid sequence of the protein (I) or (J).

前記タンパク質(L)において、KAS活性の点から、前記タンパク質(K)のアミノ酸配列との同一性は90%以上が好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また、前記タンパク質(L)として、前記タンパク質(K)のアミノ酸配列に、1又は複数個(例えば1個以上70個以下、好ましくは1個以上47個以下、より好ましくは1個以上33個以下、より好ましくは1個以上24個以下、より好ましくは1個以上14個以下、より好ましくは1個以上10個以下、より好ましくは1個以上5個以下)のアミノ酸を欠失、置換、挿入又は付加したタンパク質が挙げられる。
またタンパク質(L)として、前記タンパク質(K)又は(L)のアミノ酸配列にタンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドが付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であってもよい。
In the protein (L), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the amino acid sequence of the protein (K) is preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more. More preferably, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. Further, as the protein (L), one or more (for example, 1 to 70, preferably 1 to 47, more preferably 1 to 33) amino acid sequences of the protein (K). More preferably 1 to 24, more preferably 1 to 14 and more preferably 1 to 10 and more preferably 1 to 5 amino acids). Or the added protein is mentioned.
The protein (L) may be a protein comprising an amino acid sequence in which a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the amino acid sequence of the protein (K) or (L).

前記タンパク質(N)において、KAS活性の点から、前記タンパク質(M)のアミノ酸配列との同一性は90%以上が好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また、前記タンパク質(N)として、前記タンパク質(M)のアミノ酸配列に、1又は複数個(例えば1個以上84個以下、好ましくは1個以上56個以下、より好ましくは1個以上39個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上17個以下、より好ましくは1個以上12個以下、より好ましくは1個以上6個以下)のアミノ酸を欠失、置換、挿入又は付加したタンパク質が挙げられる。
またタンパク質(N)として、前記タンパク質(M)又は(N)のアミノ酸配列にタンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドが付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であってもよい。
In the protein (N), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the amino acid sequence of the protein (M) is preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more. More preferably, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. In addition, as the protein (N), one or more (for example, 1 to 84, preferably 1 to 56, more preferably 1 to 39) amino acid sequences of the protein (M) More preferably 1 or more and 28 or less, more preferably 1 or more and 17 or less, more preferably 1 or more and 12 or less, more preferably 1 or more and 6 or less) amino acids are deleted, substituted or inserted Or the added protein is mentioned.
The protein (N) may be a protein comprising an amino acid sequence in which a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the amino acid sequence of the protein (M) or (N).

前記タンパク質(P)において、KAS活性の点から、前記タンパク質(O)のアミノ酸配列との同一性は90%以上が好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また、前記タンパク質(P)として、前記タンパク質(O)のアミノ酸配列に、1又は複数個(例えば1個以上80個以下、好ましくは1個以上54個以下、より好ましくは1個以上38個以下、より好ましくは1個以上27個以下、より好ましくは1個以上16個以下、より好ましくは1個以上11個以下、より好ましくは1個以上6個以下)のアミノ酸を欠失、置換、挿入又は付加したタンパク質が挙げられる。
またタンパク質(P)として、前記タンパク質(O)又は(P)のアミノ酸配列にタンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドが付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であってもよい。
In the protein (P), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the amino acid sequence of the protein (O) is preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, and more than 97%. More preferably, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. In addition, as the protein (P), one or more (for example, 1 to 80, preferably 1 to 54, more preferably 1 to 38) amino acid sequences of the protein (O). More preferably 1 to 27, more preferably 1 to 16, more preferably 1 to 11, and more preferably 1 to 6 amino acids). Or the added protein is mentioned.
The protein (P) may also be a protein comprising an amino acid sequence in which a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the amino acid sequence of the protein (O) or (P).

前記タンパク質(R)において、KAS活性の点から、前記タンパク質(Q)のアミノ酸配列との同一性は90%以上が好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また、前記タンパク質(R)として、前記タンパク質(Q)のアミノ酸配列に、1又は複数個(例えば1個以上74個以下、好ましくは1個以上50個以下、より好ましくは1個以上35個以下、より好ましくは1個以上25個以下、より好ましくは1個以上15個以下、より好ましくは1個以上10個以下、より好ましくは1個以上5個以下)のアミノ酸を欠失、置換、挿入又は付加したタンパク質が挙げられる。
またタンパク質(R)として、前記タンパク質(Q)又は(R)のアミノ酸配列にタンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドが付加されたアミノ酸配列からなるタンパク質であってもよい。
In the protein (R), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the amino acid sequence of the protein (Q) is preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, and more than 97%. More preferably, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. Further, as the protein (R), one or more (for example, 1 to 74, preferably 1 to 50, more preferably 1 to 35) amino acid sequences of the protein (Q). More preferably 1 to 25, more preferably 1 to 15 and more preferably 1 to 10 and more preferably 1 to 5 amino acids). Or the added protein is mentioned.
The protein (R) may also be a protein comprising an amino acid sequence in which a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the amino acid sequence of the protein (Q) or (R).

一般に、酵素タンパク質をコードしているアミノ酸配列は、必ずしも全領域の配列が保存されていなければ酵素活性を示さないというものではなく、アミノ酸配列が変化しても酵素活性に影響を与えない領域も存在することが知られている。このような酵素活性に必須でない領域においては、アミノ酸の欠失、置換、挿入又は付加といった変異が導入されても酵素本来の活性を維持することができる。本発明においても、このようにKAS活性が保持され、かつアミノ酸配列が一部変異したタンパク質を用いることができる。   In general, an amino acid sequence encoding an enzyme protein does not necessarily indicate enzyme activity unless the sequence of the entire region is conserved, and there are regions that do not affect enzyme activity even if the amino acid sequence changes. It is known to exist. In such a region that is not essential for enzyme activity, the original activity of the enzyme can be maintained even if a mutation such as amino acid deletion, substitution, insertion or addition is introduced. Also in the present invention, a protein that retains KAS activity and is partially mutated in amino acid sequence can be used.

本発明で使用することができるKASとして列挙した前述の各種植物由来のKAS II間のアミノ酸配列の同一性を、表2にまとめて示す。   Table 2 summarizes the amino acid sequence identities between the aforementioned KAS II derived from various plants listed as KAS that can be used in the present invention.

Figure 2018099107
Figure 2018099107

アミノ酸配列に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。変異を導入する方法としては、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、SOE-PCRを利用した方法、ODA法、Kunkel法等が挙げられる。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 the method for introducing a mutation into an amino acid sequence include a method for introducing a mutation into a base sequence encoding an amino acid sequence. Examples of the method for introducing mutation include site-specific mutagenesis. Specific methods for introducing site-specific mutations include a method using SOE-PCR, an ODA method, a Kunkel method, and the like. 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.

前記タンパク質(A)〜(R)は、通常の化学的手法、遺伝子工学的手法等により得ることができる。例えば、中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物から単離、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、配列番号60〜68のいずれか1つで表されるアミノ酸配列情報をもとに人工的に化学合成することで、前記タンパク質(A)〜(R)を得ることができる。あるいは、遺伝子組み換え技術により、組換えタンパク質として前記タンパク質(A)〜(R)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KAS遺伝子を用いることができる。
また本発明で用いるKASは、1種でもよいし、2種以上のKASを組合せて用いてもよい。
The proteins (A) to (R) can be obtained by ordinary chemical methods, genetic engineering methods, and the like. For example, a protein derived from a natural product can be obtained by isolation, purification, or the like from a plant that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid. Moreover, the said protein (A)-(R) can be obtained by artificially chemically synthesizing based on the amino acid sequence information represented by any one of sequence number 60-68. Alternatively, the proteins (A) to (R) may be produced as recombinant proteins by gene recombination techniques. When producing a recombinant protein, the KAS gene described below can be used.
One kind of KAS used in the present invention may be used, or two or more kinds of KAS may be used in combination.

中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS、好ましくは前記タンパク質(A)〜(R)、をコードする遺伝子(以下、「KAS遺伝子」又は「KASII遺伝子」ともいう)の一例として、下記DNA(a)〜(r)のいずれか1つからなる遺伝子が挙げられる。

(a)配列番号51で表される塩基配列からなるDNA。
(b)前記DNA(a)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)配列番号52で表される塩基配列からなるDNA。
(d)前記DNA(c)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(e)配列番号53で表される塩基配列からなるDNA。
(f)前記DNA(e)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(g)配列番号54で表される塩基配列からなるDNA。
(h)前記DNA(g)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(i)配列番号55で表される塩基配列からなるDNA。
(j)前記DNA(i)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(k)配列番号56で表される塩基配列からなるDNA。
(l)前記DNA(k)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(m)配列番号57で表される塩基配列からなるDNA。
(n)前記DNA(m)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(o)配列番号58で表される塩基配列からなるDNA。
(p)前記DNA(o)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(q)配列番号59で表される塩基配列からなるDNA。
(r)前記DNA(q)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
As an example of a gene (hereinafter also referred to as “KAS gene” or “KASII gene”) that encodes a plant-derived KAS that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid, preferably the proteins (A) to (R), A gene comprising any one of the following DNAs (a) to (r) can be mentioned.

(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 51.
(B) A DNA encoding a protein having a KAS activity and having a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of the DNA (a).
(C) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 52.
(D) DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of DNA (c) and having KAS activity.
(E) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 53.
(F) DNA encoding a protein comprising a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of DNA (e) and having KAS activity.
(G) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 54.
(H) A DNA encoding a protein comprising a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of the DNA (g) and having KAS activity.
(I) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 55.
(J) DNA encoding a protein comprising a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of DNA (i) and having KAS activity.
(K) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 56.
(L) A DNA encoding a protein comprising a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of DNA (k) and having KAS activity.
(M) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 57.
(N) A DNA encoding a protein comprising a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of the DNA (m) and having KAS activity.
(O) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 58.
(P) A DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of the DNA (o) and having KAS activity.
(Q) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 59.
(R) DNA encoding a protein comprising a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of DNA (q) and having KAS activity.

前記DNA(a)及び(b)における配列番号51の塩基配列は、配列番号60で表されるアミノ酸配列からなる前記タンパク質(A)をコードする遺伝子の塩基配列である。本明細書において、前記DNA(a)又は(b)からなる遺伝子を「JcKASII遺伝子」ともいう。
前記DNA(c)及び(d)における配列番号52の塩基配列は、配列番号61で表されるアミノ酸配列からなる前記タンパク質(C)をコードする遺伝子の塩基配列(GenBank accession number:XP002516228)である。本明細書において、前記DNA(c)又は(d)からなる遺伝子を「RiKASII遺伝子」ともいう。
前記DNA(e)及び(f)における配列番号53の塩基配列は、配列番号62で表されるアミノ酸配列からなる前記タンパク質(E)をコードする遺伝子の塩基配列である。本明細書において、前記DNA(e)又は(f)からなる遺伝子を「AtKASII遺伝子」ともいう。
前記DNA(g)及び(h)における配列番号54の塩基配列は、配列番号63で表されるアミノ酸配列からなる前記タンパク質(G)をコードする遺伝子の塩基配列である。本明細書において、前記DNA(g)又は(h)からなる遺伝子を「BrKASII遺伝子」ともいう。
前記DNA(i)及び(j)における配列番号55の塩基配列は、配列番号64で表されるアミノ酸配列からなる前記タンパク質(I)をコードする遺伝子の塩基配列である。本明細書において、前記DNA(i)又は(j)からなる遺伝子を「GmKASII遺伝子」ともいう。
前記DNA(k)及び(l)における配列番号56の塩基配列は、配列番号65で表されるアミノ酸配列からなる前記タンパク質(K)をコードする遺伝子の塩基配列である。なお配列番号56の塩基配列からなるDNAは、後述の実施例で使用した宿主に応じて、Thermo Fisher Scientific社のGeneArt人工遺伝子合成サービスを利用し、ZmKASII(NM_001148515)のDNA配列の一部を最適化している。本明細書において、前記DNA(k)又は(l)からなる遺伝子を「ZmKASII遺伝子」ともいう。
前記DNA(m)及び(n)における配列番号57の塩基配列は、配列番号66で表されるアミノ酸配列からなる前記タンパク質(M)をコードする遺伝子の塩基配列(GenBank accession number:XP002276214)である。本明細書において、前記DNA(m)又は(n)からなる遺伝子を「VvKASII遺伝子」ともいう。
前記DNA(o)及び(p)における配列番号58の塩基配列は、配列番号67で表されるアミノ酸配列からなる前記タンパク質(O)をコードする遺伝子の塩基配列(GenBank accession number:XP010498338)である。本明細書において、前記DNA(o)及び(p)からなる遺伝子を「CsKASII遺伝子」ともいう。
前記DNA(q)及び(r)における配列番号59の塩基配列は、配列番号68で表されるアミノ酸配列からなる前記タンパク質(Q)をコードする遺伝子の塩基配列(GenBank accession number:DQ835562)である。本明細書において、前記DNA(q)及び(r)からなる遺伝子を「HaKASII遺伝子」ともいう。
The base sequence of SEQ ID NO: 51 in the DNA (a) and (b) is the base sequence of the gene encoding the protein (A) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 60. In the present specification, the gene consisting of the DNA (a) or (b) is also referred to as “JcKASII gene”.
The base sequence of SEQ ID NO: 52 in the DNAs (c) and (d) is the base sequence of the gene (GenBank accession number: XP002516228) encoding the protein (C) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 61. . In the present specification, the gene consisting of the DNA (c) or (d) is also referred to as “RiKASII gene”.
The base sequence of SEQ ID NO: 53 in the DNAs (e) and (f) is the base sequence of the gene encoding the protein (E) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 62. In the present specification, the gene consisting of the DNA (e) or (f) is also referred to as “AtKASII gene”.
The base sequence of SEQ ID NO: 54 in the DNAs (g) and (h) is the base sequence of the gene encoding the protein (G) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 63. In the present specification, the gene consisting of the DNA (g) or (h) is also referred to as “BrKASII gene”.
The base sequence of SEQ ID NO: 55 in the DNA (i) and (j) is the base sequence of the gene encoding the protein (I) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 64. In the present specification, the gene consisting of DNA (i) or (j) is also referred to as “GmKASII gene”.
The base sequence of SEQ ID NO: 56 in the DNAs (k) and (l) is the base sequence of the gene encoding the protein (K) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 65. The DNA consisting of the base sequence of SEQ ID NO: 56 is optimized for a part of the DNA sequence of ZmKASII (NM_001148515) using the GeneArt artificial gene synthesis service of Thermo Fisher Scientific according to the host used in the examples described later. It has become. In the present specification, the gene consisting of the DNA (k) or (l) is also referred to as “ZmKASII gene”.
The base sequence of SEQ ID NO: 57 in the DNA (m) and (n) is the base sequence (GenBank accession number: XP002276214) of the gene encoding the protein (M) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 66 . In the present specification, the gene consisting of the DNA (m) or (n) is also referred to as “VvKASII gene”.
The base sequence of SEQ ID NO: 58 in the DNAs (o) and (p) is the base sequence (GenBank accession number: XP010498338) encoding the protein (O) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 67. . In the present specification, the gene consisting of the DNAs (o) and (p) is also referred to as “CsKASII gene”.
The base sequence of SEQ ID NO: 59 in the DNA (q) and (r) is the base sequence (GenBank accession number: DQ835562) of the gene encoding the protein (Q) consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 68 . In the present specification, the gene consisting of the DNAs (q) and (r) is also referred to as “HaKASII gene”.

前記DNA(b)において、KAS活性の点から、前記DNA(a)の塩基配列との同一性は85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また前記DNA(b)として、配列番号51で表される塩基配列において1又は数個(例えば1個以上250個以下、好ましくは1個以上181個以下、より好ましくは1個以上121個以下、好ましくは1個以上85個以下、より好ましくは1個以上61個以下、より好ましくは1個以上37個以下、より好ましくは1個以上25個以下、より好ましくは1個以上13個以下)の塩基が欠失、置換、挿入、又は付加されており、かつKAS活性を有する前記タンパク質(A)又は(B)をコードするDNAも好ましい。さらに前記DNA(b)として、前記DNA(a)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(A)又は(B)をコードするDNAも好ましい。
また前記DNA(b)として、前記DNA(a)又は(b)の塩基配列に、タンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドをコードする塩基配列が付加された塩基配列からなるDNAであってもよい。
In the DNA (b), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the base sequence of the DNA (a) is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more. More preferably, 97% or more is more preferable, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. In addition, as the DNA (b), one or several (for example, 1 or more and 250 or less, preferably 1 or more and 181 or less, more preferably 1 or more and 121 or less) in the base sequence represented by SEQ ID NO: 51, Preferably 1 or more and 85 or less, more preferably 1 or more and 61 or less, more preferably 1 or more and 37 or less, more preferably 1 or more and 25 or less, more preferably 1 or more and 13 or less. A DNA encoding the protein (A) or (B) having a base deleted, substituted, inserted, or added and having KAS activity is also preferred. Furthermore, the DNA (b) encodes the protein (A) or (B) which hybridizes with a DNA having a base sequence complementary to the DNA (a) under stringent conditions and has KAS activity. DNA is also preferred.
The DNA (b) may be a DNA comprising a base sequence in which a base sequence encoding a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the base sequence of the DNA (a) or (b). Good.

前記DNA(d)において、KAS活性の点から、前記DNA(c)の塩基配列との同一性は85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また前記DNA(d)として、配列番号52で表される塩基配列において1又は数個(例えば1個以上333個以下、好ましくは1個以上250個以下、より好ましくは1個以上167個以下、好ましくは1個以上117個以下、より好ましくは1個以上84個以下、より好ましくは1個以上50個以下、より好ましくは1個以上34個以下、より好ましくは1個以上17個以下)の塩基が欠失、置換、挿入、又は付加されており、かつKAS活性を有する前記タンパク質(C)又は(D)をコードするDNAも好ましい。さらに前記DNA(d)として、前記DNA(c)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(C)又は(D)をコードするDNAも好ましい。
また前記DNA(d)として、前記DNA(c)又は(d)の塩基配列に、タンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドをコードする塩基配列が付加された塩基配列からなるDNAであってもよい。
In the DNA (d), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the base sequence of the DNA (c) is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more. More preferably, 97% or more is more preferable, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. Further, as the DNA (d), one or several (for example, 1 or more and 333 or less, preferably 1 or more and 250 or less, more preferably 1 or more and 167 or less) in the base sequence represented by SEQ ID NO: 52, Preferably 1 or more and 117 or less, more preferably 1 or more and 84 or less, more preferably 1 or more and 50 or less, more preferably 1 or more and 34 or less, more preferably 1 or more and 17 or less. A DNA encoding the protein (C) or (D) having a base deleted, substituted, inserted or added and having KAS activity is also preferred. Furthermore, the DNA (d) encodes the protein (C) or (D) that hybridizes under stringent conditions with DNA comprising a base sequence complementary to the DNA (c) and has KAS activity. DNA is also preferred.
The DNA (d) may be a DNA comprising a base sequence in which a base sequence encoding a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the base sequence of the DNA (c) or (d). Good.

前記DNA(f)において、KAS活性の点から、前記DNA(e)の塩基配列との同一性は85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また前記DNA(f)として、配列番号53で表される塩基配列において1又は数個(例えば1個以上326個以下、好ましくは1個以上244個以下、より好ましくは1個以上163個以下、好ましくは1個以上114個以下、より好ましくは1個以上82個以下、より好ましくは1個以上49個以下、より好ましくは1個以上33個以下、より好ましくは1個以上17個以下)の塩基が欠失、置換、挿入、又は付加されており、かつKAS活性を有する前記タンパク質(E)又は(F)をコードするDNAも好ましい。さらに前記DNA(f)として、前記DNA(e)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(E)又は(F)をコードするDNAも好ましい。
また前記DNA(f)として、前記DNA(e)又は(f)の塩基配列に、タンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドをコードする塩基配列が付加された塩基配列からなるDNAであってもよい。
In the DNA (f), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the base sequence of the DNA (e) is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, and more than 95%. More preferably, 97% or more is more preferable, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. Further, as the DNA (f), one or several (for example, 1 or more and 326 or less, preferably 1 or more and 244 or less, more preferably 1 or more and 163 or less) in the base sequence represented by SEQ ID NO: 53, Preferably 1 or more and 114 or less, more preferably 1 or more and 82 or less, more preferably 1 or more and 49 or less, more preferably 1 or more and 33 or less, and more preferably 1 or more and 17 or less A DNA encoding the protein (E) or (F) having a base deleted, substituted, inserted, or added and having KAS activity is also preferred. Furthermore, the DNA (f) encodes the protein (E) or (F) that hybridizes with a DNA having a base sequence complementary to the DNA (e) under stringent conditions and has KAS activity. DNA is also preferred.
Further, the DNA (f) may be a DNA comprising a base sequence in which a base sequence encoding a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the base sequence of the DNA (e) or (f). Good.

前記DNA(h)において、KAS活性の点から、前記DNA(g)の塩基配列との同一性は85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また前記DNA(h)として、配列番号54で表される塩基配列において1又は数個(例えば1個以上329個以下、好ましくは1個以上247個以下、より好ましくは1個以上165個以下、好ましくは1個以上115個以下、より好ましくは1個以上83個以下、より好ましくは1個以上50個以下、より好ましくは1個以上33個以下、より好ましくは1個以上17個以下)の塩基が欠失、置換、挿入、又は付加されており、かつKAS活性を有する前記タンパク質(G)又は(H)をコードするDNAも好ましい。さらに前記DNA(h)として、前記DNA(g)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(G)又は(H)をコードするDNAも好ましい。
また前記DNA(h)として、前記DNA(g)又は(h)の塩基配列に、タンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドをコードする塩基配列が付加された塩基配列からなるDNAであってもよい。
In the DNA (h), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the base sequence of the DNA (g) is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, and more than 95%. More preferably, 97% or more is more preferable, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. Further, as the DNA (h), one or several (for example, 1 or more and 329 or less, preferably 1 or more and 247 or less, more preferably 1 or more and 165 or less) in the base sequence represented by SEQ ID NO: 54, Preferably 1 or more and 115 or less, more preferably 1 or more and 83 or less, more preferably 1 or more and 50 or less, more preferably 1 or more and 33 or less, more preferably 1 or more and 17 or less) A DNA encoding the protein (G) or (H) having a base deleted, substituted, inserted, or added and having KAS activity is also preferred. Furthermore, as the DNA (h), it encodes the protein (G) or (H) which hybridizes with a DNA having a base sequence complementary to the DNA (g) under stringent conditions and has KAS activity. DNA is also preferred.
The DNA (h) may be a DNA comprising a base sequence in which a base sequence encoding a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the base sequence of the DNA (g) or (h). Good.

前記DNA(j)において、KAS活性の点から、前記DNA(i)の塩基配列との同一性は85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また前記DNA(j)として、配列番号55で表される塩基配列において1又は数個(例えば1個以上294個以下、好ましくは1個以上221個以下、より好ましくは1個以上147個以下、好ましくは1個以上103個以下、より好ましくは1個以上74個以下、より好ましくは1個以上45個以下、より好ましくは1個以上30個以下、より好ましくは1個以上15個以下)の塩基が欠失、置換、挿入、又は付加されており、かつKAS活性を有する前記タンパク質(I)又は(J)をコードするDNAも好ましい。さらに前記DNA(j)として、前記DNA(i)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(I)又は(J)をコードするDNAも好ましい。
また前記DNA(j)として、前記DNA(i)又は(j)の塩基配列に、タンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドをコードする塩基配列が付加された塩基配列からなるDNAであってもよい。
In the DNA (j), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the base sequence of the DNA (i) is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more. More preferably, 97% or more is more preferable, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. Further, as the DNA (j), one or several (for example, 1 or more and 294 or less, preferably 1 or more and 221 or less, more preferably 1 or more and 147 or less) in the base sequence represented by SEQ ID NO: 55, Preferably 1 or more and 103 or less, more preferably 1 or more and 74 or less, more preferably 1 or more and 45 or less, more preferably 1 or more and 30 or less, more preferably 1 or more and 15 or less. A DNA encoding the protein (I) or (J) having a base deleted, substituted, inserted, or added and having KAS activity is also preferred. Further, the DNA (j) encodes the protein (I) or (J) that hybridizes with a DNA having a base sequence complementary to the DNA (i) under stringent conditions and has KAS activity. DNA is also preferred.
The DNA (j) may be a DNA comprising a base sequence in which a base sequence encoding a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the base sequence of the DNA (i) or (j). Good.

前記DNA(l)において、KAS活性の点から、前記DNA(k)の塩基配列との同一性は85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また前記DNA(l)として、配列番号56で表される塩基配列において1又は数個(例えば1個以上278個以下、好ましくは1個以上208個以下、より好ましくは1個以上139個以下、好ましくは1個以上98個以下、より好ましくは1個以上70個以下、より好ましくは1個以上42個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上14個以下)の塩基が欠失、置換、挿入、又は付加されており、かつKAS活性を有する前記タンパク質(K)又は(L)をコードするDNAも好ましい。さらに前記DNA(l)として、前記DNA(k)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(K)又は(L)をコードするDNAも好ましい。
また前記DNA(l)として、前記DNA(k)又は(l)の塩基配列に、タンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドをコードする塩基配列が付加された塩基配列からなるDNAであってもよい。
In the DNA (l), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the base sequence of the DNA (k) is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more. More preferably, 97% or more is more preferable, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. Further, as the DNA (l), one or several (for example, 1 or more and 278 or less, preferably 1 or more and 208 or less, more preferably 1 or more and 139 or less) in the base sequence represented by SEQ ID NO: 56, Preferably 1 or more and 98 or less, more preferably 1 or more and 70 or less, more preferably 1 or more and 42 or less, more preferably 1 or more and 28 or less, more preferably 1 or more and 14 or less) A DNA encoding the protein (K) or (L) having a base deleted, substituted, inserted, or added and having KAS activity is also preferred. Furthermore, as the DNA (l), the protein (K) or (L) that hybridizes with a DNA comprising a base sequence complementary to the DNA (k) under stringent conditions and has KAS activity is encoded. DNA is also preferred.
Further, the DNA (l) may be a DNA having a base sequence in which a base sequence encoding a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the base sequence of the DNA (k) or (l). Good.

前記DNA(n)において、KAS活性の点から、前記DNA(m)の塩基配列との同一性は85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また前記DNA(n)として、配列番号57で表される塩基配列において1又は数個(例えば1個以上334個以下、好ましくは1個以上251個以下、より好ましくは1個以上167個以下、好ましくは1個以上117個以下、より好ましくは1個以上84個以下、より好ましくは1個以上51個以下、より好ましくは1個以上34個以下、より好ましくは1個以上17個以下)の塩基が欠失、置換、挿入、又は付加されており、かつKAS活性を有する前記タンパク質(M)又は(N)をコードするDNAも好ましい。さらに前記DNA(n)として、前記DNA(m)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(M)又は(N)をコードするDNAも好ましい。
また前記DNA(n)として、前記DNA(m)又は(n)の塩基配列に、タンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドをコードする塩基配列が付加された塩基配列からなるDNAであってもよい。
In the DNA (n), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the base sequence of the DNA (m) is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more. More preferably, 97% or more is more preferable, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. Further, as the DNA (n), one or several (for example, 1 or more and 334 or less, preferably 1 or more and 251 or less, more preferably 1 or more and 167 or less) in the base sequence represented by SEQ ID NO: 57, Preferably 1 or more and 117 or less, more preferably 1 or more and 84 or less, more preferably 1 or more and 51 or less, more preferably 1 or more and 34 or less, more preferably 1 or more and 17 or less) A DNA encoding the protein (M) or (N) having a base deleted, substituted, inserted, or added and having KAS activity is also preferred. Furthermore, as the DNA (n), it encodes the protein (M) or (N) which hybridizes with a DNA having a base sequence complementary to the DNA (m) under stringent conditions and has KAS activity. DNA is also preferred.
The DNA (n) may be a DNA comprising a base sequence in which a base sequence encoding a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the base sequence of the DNA (m) or (n). Good.

前記DNA(p)において、KAS活性の点から、前記DNA(o)の塩基配列との同一性は85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また前記DNA(p)として、配列番号58で表される塩基配列において1又は数個(例えば1個以上320個以下、好ましくは1個以上240個以下、より好ましくは1個以上160個以下、好ましくは1個以上112個以下、より好ましくは1個以上80個以下、より好ましくは1個以上48個以下、より好ましくは1個以上32個以下、より好ましくは1個以上16個以下)の塩基が欠失、置換、挿入、又は付加されており、かつKAS活性を有する前記タンパク質(O)又は(P)をコードするDNAも好ましい。さらに前記DNA(p)として、前記DNA(o)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(O)又は(P)をコードするDNAも好ましい。
また前記DNA(p)として、前記DNA(o)又は(p)の塩基配列に、タンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドをコードする塩基配列が付加された塩基配列からなるDNAであってもよい。
In the DNA (p), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the base sequence of the DNA (o) is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, and more than 95%. More preferably, 97% or more is more preferable, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. In addition, as the DNA (p), one or several (for example, 1 or more and 320 or less, preferably 1 or more and 240 or less, more preferably 1 or more and 160 or less) in the base sequence represented by SEQ ID NO: 58, Preferably 1 or more and 112 or less, more preferably 1 or more and 80 or less, more preferably 1 or more and 48 or less, more preferably 1 or more and 32 or less, more preferably 1 or more and 16 or less A DNA encoding the protein (O) or (P) having a base deleted, substituted, inserted, or added and having KAS activity is also preferred. Further, the DNA (p) encodes the protein (O) or (P) which hybridizes with a DNA having a base sequence complementary to the DNA (o) under stringent conditions and has KAS activity. DNA is also preferred.
In addition, the DNA (p) may be a DNA having a base sequence in which a base sequence encoding a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the base sequence of the DNA (o) or (p). Good.

前記DNA(r)において、KAS活性の点から、前記DNA(q)の塩基配列との同一性は85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、93%以上がより好ましく、95%以上がより好ましく、97%以上がより好ましく、98%以上がより好ましく、99%以上がより好ましい。また前記DNA(r)として、配列番号59で表される塩基配列において1又は数個(例えば1個以上296個以下、好ましくは1個以上222個以下、より好ましくは1個以上148個以下、好ましくは1個以上104個以下、より好ましくは1個以上74個以下、より好ましくは1個以上45個以下、より好ましくは1個以上30個以下、より好ましくは1個以上15個以下)の塩基が欠失、置換、挿入、又は付加されており、かつKAS活性を有する前記タンパク質(Q)又は(R)をコードするDNAも好ましい。さらに前記DNA(r)として、前記DNA(q)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(Q)又は(R)をコードするDNAも好ましい。
また前記DNA(r)として、前記DNA(q)又は(r)の塩基配列に、タンパク質の輸送や分泌に関与するシグナルペプチドをコードする塩基配列が付加された塩基配列からなるDNAであってもよい。
In the DNA (r), from the viewpoint of KAS activity, the identity with the base sequence of the DNA (q) is preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, and more than 95%. More preferably, 97% or more is more preferable, 98% or more is more preferable, and 99% or more is more preferable. In addition, as the DNA (r), one or several (for example, 1 or more and 296 or less, preferably 1 or more and 222 or less, more preferably 1 or more and 148 or less) in the base sequence represented by SEQ ID NO: 59, Preferably 1 or more and 104 or less, more preferably 1 or more and 74 or less, more preferably 1 or more and 45 or less, more preferably 1 or more and 30 or less, more preferably 1 or more and 15 or less) A DNA encoding the protein (Q) or (R) having a base deleted, substituted, inserted or added and having KAS activity is also preferred. Furthermore, as the DNA (r), it encodes the protein (Q) or (R) which hybridizes with a DNA having a base sequence complementary to the DNA (q) under stringent conditions and has KAS activity. DNA is also preferred.
The DNA (r) may be a DNA comprising a base sequence in which a base sequence encoding a signal peptide involved in protein transport or secretion is added to the base sequence of the DNA (q) or (r). Good.

本発明で使用することができるKAS遺伝子として列挙した前述の各種植物由来のKAS II遺伝子間の塩基配列の同一性を、表3にまとめて示す。   Table 3 summarizes the identity of the base sequences between the KAS II genes derived from the various plants described above as KAS genes that can be used in the present invention.

Figure 2018099107
Figure 2018099107

KAS遺伝子は、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60〜68のいずれか1つで表されるアミノ酸配列又は配列番号51〜59のいずれか1つで表される塩基配列に基づいて、KAS遺伝子を人工的に合成できる。KAS遺伝子の合成は、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、中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物のゲノムからクローニングによって取得することもできる。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。また、使用する宿主の種類に応じて、配列番号51〜59のいずれか1つで表される塩基配列の一部を最適化してもよい。例えば、Thermo Fisher Scientific社のGeneArt人工遺伝子合成サービスを利用することができる。
また本発明で用いるKAS遺伝子は、1種でもよいし、2種以上のKAS遺伝子を組合せて用いてもよい。
The KAS gene can be obtained by ordinary genetic engineering techniques. For example, the KAS gene can be artificially synthesized based on the amino acid sequence represented by any one of SEQ ID NOs: 60 to 68 or the base sequence represented by any one of SEQ ID NOs: 51 to 59. For the synthesis of the KAS gene, for example, services such as Invitrogen can be used. It can also be obtained by cloning from the genome of a plant that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid. For example, it can be performed by the method described in Molecular Cloning-A LABORATORY MANUAL THIRD EDITION [Joseph Sambrook, David W. Russell, Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001)]. Moreover, you may optimize a part of base sequence represented by any one of sequence number 51-59 according to the kind of host to be used. For example, the GeneArt artificial gene synthesis service of Thermo Fisher Scientific can be used.
Further, the KAS gene used in the present invention may be one kind or a combination of two or more kinds of KAS genes.

本発明の形質転換体は、中鎖脂肪酸を蓄積しない植物由来のKAS遺伝子に加えて、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTEをコードする遺伝子(以下、「TE遺伝子」ともいう)の発現も促進されている。
TEは、KAS等の脂肪酸合成酵素によって合成されたアシル-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。TE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。
本発明で用いることができるTEは、アシル-ACPチオエステラーゼ活性(以下、「TE活性」ともいう)を有するタンパク質であればよい。ここで「TE活性」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いう。
The transformant of the present invention comprises a plant-derived KAS gene that does not accumulate medium-chain fatty acids, a gene encoding TE having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP (hereinafter also referred to as “TE gene”). Expression is also promoted.
TE is an enzyme that hydrolyzes the thioester bond of acyl-ACP synthesized by a fatty acid synthase such as KAS to produce free fatty acid. The fatty acid synthesis on the ACP is terminated by the action of TE, and the cut fatty acid is used for synthesis of triacylglycerol and the like.
The TE that can be used in the present invention may be a protein having acyl-ACP thioesterase activity (hereinafter also referred to as “TE activity”). Here, “TE activity” refers to an activity of hydrolyzing the thioester bond of acyl-ACP.

TE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TEが存在していることが知られている。よってTEは、生体内での脂肪酸組成を決定する重要なファクターであると考えられている。また、TEをコードする遺伝子を元来有していない宿主を用いる場合、TEをコードする遺伝子の発現の促進が必要となる。また、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTE遺伝子の発現を促進させることにより、中鎖脂肪酸の生産性が向上する。   TE is known to have a plurality of TEs having different reaction specificities depending on the number of carbon atoms and the number of unsaturated bonds in the acyl group (fatty acid residue) constituting the substrate acyl-ACP. Thus, TE is considered to be an important factor that determines the fatty acid composition in vivo. In addition, when a host that does not originally have a gene encoding TE is used, it is necessary to promote the expression of the gene encoding TE. In addition, by promoting the expression of a TE gene having substrate specificity for medium chain acyl-ACP, the productivity of medium chain fatty acids is improved.

本発明で用いる、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTEは、通常のTEや、それらと機能的に均等なタンパク質から、宿主の種類等に応じて適宜選択することができる。
例えば、Cuphea calophylla subsp. mesostemon由来のTE(GenBank ABB71581);Cinnamomum camphora由来のTE(GenBank AAC49151.1);Myristica fragrans由来のTE(GenBank AAB71729);Myristica fragrans由来のTE(GenBank AAB71730);Cuphea lanceolata由来のTE(GenBank CAA54060);Cuphea hookeriana由来のTE(GenBank Q39513);Ulumus americana由来のTE(GenBank AAB71731);Sorghum bicolor由来のTE(GenBank EER87824);Sorghum bicolor由来のTE(GenBank EER88593);Cocos nucifera由来のTE(CnFatB1:BMC Biochemistry 2011, 12:44参照);Cocos nucifera由来のTE(CnFatB2:BMC Biochemistry, 2011, 12:44参照);Cuphea viscosissima由来のTE(CvFatB1:BMC Biochemistry, 2011, 12:44参照);Cuphea viscosissima由来のTE(CvFatB2:BMC Biochemistry 2011, 12:44参照);Cuphea viscosissima由来のTE(CvFatB3:BMC Biochemistry 2011, 12:44参照);Elaeis guineensis由来のTE(GenBank AAD42220);Desulfovibrio vulgaris由来のTE(GenBank ACL08376);Bacteriodes fragilis由来のTE(GenBank CAH09236);Parabacteriodes distasonis由来のTE(GenBank ABR43801);Bacteroides thetaiotaomicron由来のTE(GenBank AAO77182);Clostridium asparagiforme由来のTE(GenBank EEG55387);Bryanthella formatexigens由来のTE(GenBank EET61113);Geobacillus sp.由来のTE(GenBank EDV77528);Streptococcus dysgalactiae由来のTE(GenBank BAH81730);Lactobacillus brevis由来のTE(GenBank ABJ63754);Lactobacillus plantarum由来のTE(GenBank CAD63310);Anaerococcus tetradius由来のTE(GenBank EEI82564);Bdellovibrio bacteriovorus由来のTE(GenBank CAE80300);Clostridium thermocellum由来のTE(GenBank ABN54268);ココヤシ(Cocos nucifera)由来のTE(以下、「CTE」ともいう)(配列番号69、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号70);ナンノクロロプシス・オキュラータ(Nannochloropsis oculata)由来のTE(以下、「NoTE」ともいう)(配列番号71、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号72);カリフォルニア・ベイ(Umbellularia californica)由来のTE(以下、「BTE」ともいう)(配列番号73、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号74);ナンノクロロプシス・ガディタナ(Nannochloropsis gaditana)由来のTE(以下、「NgaTE」ともいう)(配列番号75、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号76);ナンノクロロプシス・グラニュラータ(Nannochloropsis granulata)由来のTE(以下、「NgrTE」ともいう)(配列番号77、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号78);シンビオディニウム・ミクロアドリアチカム(Symbiodinium microadriaticum)由来のTE(以下、「SmTE」ともいう)(配列番号79、これをコードする遺伝子の塩基配列:配列番号80)、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1つのTEのアミノ酸配列と同一性が50%以上(好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上)のアミノ酸配列からなり、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質も用いることができる。あるいは、上述したいずれかの1つのTEのアミノ酸配列に1又は数個(例えば1個以上149個以下、好ましくは1個以上119個以下、より好ましくは1個以上104個以下、より好ましくは1個以上90個以下、より好ましくは1個以上75個以下、より好ましくは1個以上60個以下、より好ましくは1個以上45個以下、より好ましくは1個以上30個以下、より好ましくは1個以上15個以下)のアミノ酸が欠失、置換、挿入又は付加され、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質も用いることができる。
The TE having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP used in the present invention can be appropriately selected from normal TE and proteins functionally equivalent to them according to the type of host.
For example, TE (GenBank ABB71581) from Cuphea calophylla subsp. Mesostemon; TE from Cinnamomum camphora (GenBank AAC49151.1); TE from Myristica fragrans (GenBank AAB71729); TE from Myristica fragrans (GenBank AAB71730); Cuphea lanceolata TE (GenBank CAA54060); TE from Cuphea hookeriana (GenBank Q39513); TE from Ulumus americana (GenBank AAB71731); TE from Sorghum bicolor (GenBank EER87824); TE from Sorghum bicolor (GenBank EER88593); Cocos nucifera TE from CnFatB1: BMC Biochemistry 2011, 12:44; TE from Cocos nucifera (see CnFatB2: BMC Biochemistry, 2011, 12:44); TE from Cuphea viscosissima (CvFatB1: BMC Biochemistry, 2011, 12:44) TE from Cuphea viscosissima (see CvFatB2: BMC Biochemistry 2011, 12:44); TE from Cuphea viscosissima (see CvFatB3: BMC Biochemistry 2011, 12:44); TE from Elaeis guineensis (GenBank AAD42220); Desulfovibrio vulg aris derived TE (GenBank ACL08376); Bacteriodes fragilis derived TE (GenBank CAH09236); Parabacteriodes distasonis derived TE (GenBank ABR43801); Bacteroides thetaiotaomicron derived TE (GenBank AAO77182); Clostridium asparagiforme derived TE (GenBank EEG55387); Bryanthella formatexigens- derived TE (GenBank EET61113); Geobacillus sp. Derived TE (GenBank EDV77528); Streptococcus dysgalactiae derived TE (GenBank BAH81730); Lactobacillus brevis derived TE (GenBank ABJ63754); Lactobacillus plantarum derived TE (GenBank CAD63310); Anaerococcus tetradius derived TE (GenBank EEI82564); Bdellovibrio bacteriovorus TE derived from GenBank CAE80300; TE derived from Clostridium thermocellum (GenBank ABN54268); TE derived from Cocos nucifera (hereinafter also referred to as “CTE”) (SEQ ID NO: 69, nucleotide sequence of gene encoding the same: sequence No. 70); TE derived from Nannochloropsis oculata (hereinafter also referred to as “NoTE”) (SEQ ID NO: 71, nucleotide sequence of the gene encoding this: SEQ ID NO: 72); California Bay ( Umbellularia californica ) -Derived TE (hereinafter also referred to as “BTE”) (SEQ ID NO: 73, nucleotide sequence of the gene encoding this: SEQ ID NO: 74); Nannochloropsis-Gaditana (Nannochloropsis Gaditana) derived from TE (hereinafter, also referred to as "NgaTE") (SEQ ID NO: 75, the gene of the nucleotide sequence encoding it: SEQ ID NO: 76); Nannochloropsis-Guranyurata ( TE derived from Nannochloropsis granulata (hereinafter also referred to as “NgrTE”) (SEQ ID NO: 77, nucleotide sequence of the gene encoding this: SEQ ID NO: 78); TE derived from Symbiodinium microadriaticum ( Symbiodinium microadriaticum ) (Hereinafter also referred to as “SmTE”) (SEQ ID NO: 79, nucleotide sequence of the gene encoding the same: SEQ ID NO: 80), and the like.
Further, as a protein functionally equivalent to these, the identity with any one of the above-mentioned TE amino acid sequences is 50% or more (preferably 60% or more, more preferably 65% or more, more preferably 70% or more, More preferably 75% or more, more preferably 80% or more, more preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more), and TE activity against medium chain acyl-ACP Proteins having the above can also be used. Alternatively, one or several (for example, 1 or more and 149 or less, preferably 1 or more and 119 or less, more preferably 1 or more and 104 or less, more preferably 1) in any one of the above-described amino acid sequences of TE 90 or more, more preferably 1 or more and 75 or less, more preferably 1 or more and 60 or less, more preferably 1 or more and 45 or less, more preferably 1 or more and 30 or less, more preferably 1 A protein having at least 15 and no more than 15 amino acids deleted, substituted, inserted or added and having TE activity against medium chain acyl-ACP can also be used.

上述したTEの中でも、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性の観点から、CTE(配列番号69)、NoTE(配列番号71)、BTE(配列番号73)、NgaTE(配列番号75)、NgrTE(配列番号77)、若しくはSmTE(配列番号79)、これらTEのいずれか1つのアミノ酸配列と同一性が50%以上(好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上)のアミノ酸配列からなり、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質、又はこれらTEのいずれか1つのアミノ酸配列に1若しくは数個(例えば1個以上149個以下、好ましくは1個以上119個以下、より好ましくは1個以上104個以下、より好ましくは1個以上90個以下、より好ましくは1個以上75個以下、より好ましくは1個以上60個以下、より好ましくは1個以上45個以下、より好ましくは1個以上30個以下、より好ましくは1個以上15個以下)のアミノ酸が欠失、置換、挿入若しくは付加され、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質が好ましい。植物細胞を宿主とする場合には、CTE(配列番号69)若しくはBTE(配列番号73)、これらTEのいずれか1つのアミノ酸配列と同一性が50%以上(好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上)のアミノ酸配列からなり、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質、又はこれらTEのいずれか1つのアミノ酸配列に1若しくは数個(例えば1個以上149個以下、好ましくは1個以上119個以下、より好ましくは1個以上104個以下、より好ましくは1個以上90個以下、より好ましくは1個以上75個以下、より好ましくは1個以上60個以下、より好ましくは1個以上45個以下、より好ましくは1個以上30個以下、より好ましくは1個以上15個以下)のアミノ酸が欠失、置換、挿入若しくは付加され、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質がより好ましい。   Among the above-mentioned TEs, CTE (SEQ ID NO: 69), NoTE (SEQ ID NO: 71), BTE (SEQ ID NO: 73), NgaTE (SEQ ID NO: 75), NgrTE (sequence) from the viewpoint of substrate specificity for medium chain acyl-ACP No. 77), or SmTE (SEQ ID NO: 79), and the identity of any one amino acid sequence of these TEs is 50% or more (preferably 60% or more, more preferably 65% or more, more preferably 70% or more, more Preferably 75% or more, more preferably 80% or more, more preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more) and has TE activity against medium chain acyl-ACP. 1 or several (for example, 1 or more and 149 or less, preferably 1 or more and 119 or less, more preferably 1 or less) in the amino acid sequence of any one of these proteins or TE 104 or less, more preferably 1 or more and 90 or less, more preferably 1 or more and 75 or less, more preferably 1 or more and 60 or less, more preferably 1 or more and 45 or less, more preferably 1 A protein having 30 or less, more preferably 1 or more and 15 or less) amino acids deleted, substituted, inserted or added and having TE activity against medium chain acyl-ACP is preferred. When a plant cell is used as a host, CTE (SEQ ID NO: 69) or BTE (SEQ ID NO: 73), and the identity of any one of these TEs is 50% or more (preferably 60% or more, more preferably 65% or more, more preferably 70% or more, more preferably 75% or more, more preferably 80% or more, more preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more) 1 or several (for example, 1 to 149, preferably 1 to 119, more preferably, a protein having TE activity against medium chain acyl-ACP, or any one amino acid sequence of these TEs. Is 1 or more and 104 or less, more preferably 1 or more and 90 or less, more preferably 1 or more and 75 or less, more preferably 1 or more and 60 or less, More preferably 1 to 45, more preferably 1 to 30 and more preferably 1 to 15 amino acids are deleted, substituted, inserted or added, and against medium chain acyl-ACP A protein having TE activity is more preferred.

本発明で用いるTE遺伝子としては、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性の観点から、CTE遺伝子(配列番号70)、NoTE遺伝子(配列番号72)、BTE遺伝子(配列番号74)、NgaTE遺伝子(配列番号76)、NgrTE遺伝子(配列番号78)、若しくはSmTE遺伝子(配列番号80)、これらTE遺伝子のいずれか1つの塩基配列と同一性が50%以上(好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上)の塩基配列からなり、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質をコードするDNAからなる遺伝子、これらTE遺伝子のいずれか1つの塩基配列に1若しくは数個(例えば1個以上447個以下、好ましくは1個以上358個以下、より好ましくは1個以上313個以下、より好ましくは1個以上268個以下、より好ましくは1個以上224個以下、より好ましくは1個以上179個以下、より好ましくは1個以上134個以下、より好ましくは1個以上90個以下、より好ましくは1個以上45個以下)の塩基配列が欠失、置換、挿入若しくは付加され、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質をコードするDNAからなる遺伝子、又はこれらTE遺伝子のいずれか1つの塩基配列と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質をコードするDNAからなる遺伝子、が好ましい。植物細胞を宿主とする場合には、CTE遺伝子(配列番号70)若しくはBTE遺伝子(配列番号74)、これらTE遺伝子のいずれか1つの塩基配列と同一性が50%以上(好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上)の塩基配列からなり、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質をコードするDNAからなる遺伝子、これらTE遺伝子のいずれか1つの塩基配列に1又は数個(例えば1個以上447個以下、好ましくは1個以上358個以下、より好ましくは1個以上313個以下、より好ましくは1個以上268個以下、より好ましくは1個以上224個以下、より好ましくは1個以上179個以下、より好ましくは1個以上134個以下、より好ましくは1個以上90個以下、より好ましくは1個以上45個以下)の塩基配列が欠失、置換、挿入又は付加され、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質をコードするDNAからなる遺伝子、又はこれらTE遺伝子のいずれか1つの塩基配列と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質をコードするDNAからなる遺伝子、がより好ましい。   The TE gene used in the present invention includes CTE gene (SEQ ID NO: 70), NoTE gene (SEQ ID NO: 72), BTE gene (SEQ ID NO: 74), NgaTE gene (sequence) from the viewpoint of substrate specificity for medium chain acyl-ACP. No. 76), NgrTE gene (SEQ ID NO: 78), or SmTE gene (SEQ ID NO: 80), the identity of any one of these TE genes is 50% or more (preferably 60% or more, more preferably 65%) Or more, more preferably 70% or more, more preferably 75% or more, more preferably 80% or more, more preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more) And a gene comprising a DNA encoding a protein having TE activity against medium-chain acyl-ACP, one or several (for example, one of these TE genes) 1 to 447, preferably 1 to 358, more preferably 1 to 313, more preferably 1 to 268, more preferably 1 to 224, more preferably 1 to 179, more preferably 1 to 134, more preferably 1 to 90, more preferably 1 to 45) nucleotide sequences are deleted, substituted, inserted or added. And hybridizing under stringent conditions with a gene comprising a DNA encoding a protein having TE activity against medium-chain acyl-ACP, or a DNA comprising a base sequence complementary to any one of these TE genes And a gene comprising a DNA encoding a protein having TE activity against medium chain acyl-ACP is preferred. When a plant cell is used as a host, the CTE gene (SEQ ID NO: 70) or BTE gene (SEQ ID NO: 74) has an identity of 50% or more (preferably 60% or more, preferably one of these TE genes) More preferably 65% or more, more preferably 70% or more, more preferably 75% or more, more preferably 80% or more, more preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more) One or several genes (for example, 1 to 447, preferably 1 to 447, preferably a gene consisting of DNA encoding a protein encoding a protein having TE activity against medium chain acyl-ACP) Is from 1 to 358, more preferably from 1 to 313, more preferably from 1 to 268, more preferably from 1 to 224 Or less, preferably 1 or more and 179 or less, more preferably 1 or more and 134 or less, more preferably 1 or more and 90 or less, more preferably 1 or more and 45 or less) A gene comprising a DNA encoding a protein inserted or added and having a TE activity against medium-chain acyl-ACP, or a DNA comprising a base sequence complementary to any one of these TE genes and stringent More preferred is a gene consisting of DNA that hybridizes under conditions and encodes a protein having TE activity against medium chain acyl-ACP.

前記TE及びそれ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。   The sequence information of the TE and the gene encoding it can be obtained from, for example, the National Center for Biotechnology Information (NCBI).

タンパク質がTE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TE遺伝子を連結したDNAを脂肪酸分解系が欠損した宿主細胞へ導入し、導入したTE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TE遺伝子を連結したDNAを宿主細胞へ導入し、導入したTE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(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1995, vol. 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、TE活性を測定することができる。
The fact that a protein has TE activity means that, for example, a DNA in which a TE gene is linked downstream of a promoter that functions in a host cell such as E. coli is introduced into a host cell lacking the fatty acid degradation system, and the introduced TE gene is expressed. It can be confirmed by culturing under conditions and analyzing the change in fatty acid composition in the host cell or culture solution using a method such as gas chromatography analysis.
In addition, after introducing the DNA linked to the TE gene downstream of a promoter that functions in a host cell such as E. coli into the host cell and culturing the cell under conditions where the introduced TE gene is expressed, By carrying out reactions using various acyl-ACPs prepared by the method of Yuan et al. (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1995, vol. 92 (23), p. 10639-10643), TE activity was obtained. Can be measured.

前記KAS遺伝子及びTE遺伝子の発現を促進させる方法としては、常法より適宜選択することができる。例えば、前記KAS遺伝子及びTE遺伝子を宿主に導入する方法、前記KAS遺伝子及びTE遺伝子をゲノム上に有する宿主において、当該遺伝子の発現調節領域(プロモーター、ターミネーター等)を改変する方法、などが挙げられる。なかでも、前記KAS遺伝子及びTE遺伝子をそれぞれ宿主に導入し、KAS遺伝子及びTE遺伝子の発現を促進させる方法が好ましい。
以下本明細書において、宿主に前記処理を施すことによって、目的のタンパク質(KAS及びTE)それぞれをコードする遺伝子(KAS遺伝子及びTE遺伝子)の発現を促進させたものを「形質転換体」ともいい、目的のタンパク質をコードする遺伝子の発現を促進させていないものを「宿主」又は「野生株」ともいう。
本発明の形質転換体は、宿主又は野生株自体に比べ、中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の生産性、特に、生産される全脂肪酸又は全脂質に占める中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の割合が有意に向上する。またその結果、当該形質転換体では、脂質中の脂肪酸組成が改変される。そのため、当該形質転換体を用いた本発明は、特定の炭素原子数の脂質、特に中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質、好ましくは炭素原子数6以上14以下の脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質、より好ましくは炭素原子数8以上14以下の脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質、より好ましくは炭素原子数が10以上14以下の脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質、より好ましくは炭素原子数が10、12、若しくは14の脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質、より好ましくは炭素原子数が10、12、若しくは14の飽和脂肪酸(カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸)又はこれを構成成分とする脂質、より好ましくは炭素原子数が12若しくは14の飽和脂肪酸(ラウリン酸、ミリスチン酸)又はこれを構成成分とする脂質、より好ましくはラウリン酸又はこれを構成成分とする脂質、の生産に好適に用いることができる。
なお、宿主や形質転換体の脂肪酸及び脂質の生産性については、実施例で用いた方法により測定することができる。
The method for promoting the expression of the KAS gene and TE gene can be appropriately selected from conventional methods. Examples thereof include a method of introducing the KAS gene and TE gene into a host, and a method of modifying the expression regulatory region (promoter, terminator, etc.) of the gene in a host having the KAS gene and TE gene on the genome. . Of these, a method of introducing the KAS gene and TE gene into a host and promoting the expression of the KAS gene and TE gene is preferable.
Hereinafter, in the present specification, a substance obtained by promoting the expression of genes (KAS gene and TE gene) encoding target proteins (KAS and TE) by performing the above-mentioned treatment on the host is also referred to as “transformant”. Those not promoting the expression of the gene encoding the protein of interest are also referred to as “host” or “wild strain”.
The transformant of the present invention is more productive of medium chain fatty acids or lipids comprising them as a constituent, compared to the host or the wild strain itself, in particular, the total fatty acids produced or the medium chain fatty acids occupying the total lipids or the same. The proportion of lipid as a component is significantly improved. As a result, in the transformant, the fatty acid composition in the lipid is modified. Therefore, the present invention using the transformant is a lipid having a specific number of carbon atoms, particularly a medium chain fatty acid or a lipid comprising this, preferably a fatty acid having 6 to 14 carbon atoms or a constituent thereof. More preferably, a fatty acid having 8 to 14 carbon atoms or a lipid comprising this as a constituent, more preferably a fatty acid having 10 to 14 carbon atoms or a lipid comprising this, more preferably Fatty acids having 10, 12, or 14 carbon atoms or lipids comprising the same, more preferably saturated fatty acids (capric acid, lauric acid, myristic acid) having 10, 12, or 14 carbon atoms or Lipids as constituents, more preferably saturated fatty acids having 12 or 14 carbon atoms (lauric acid, myristic acid) or fats containing them as constituents , More preferably it can be suitably used for the production of lipids, to lauric acid or which constituents.
The productivity of fatty acids and lipids in the host and transformant can be measured by the method used in the examples.

本発明の形質転換体は、前記KAS遺伝子及びTE遺伝子を常法により前記宿主に導入することで得られる。具体的には、前記遺伝子を宿主細胞中で発現させることのできる組換え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 the KAS gene and TE gene into the host by a conventional method. Specifically, it can be prepared by preparing a recombinant vector or gene expression cassette capable of expressing the gene in a host cell, introducing the gene into a host cell, and transforming the host cell.

形質転換体の宿主としては通常用いられるものより適宜選択することができる。本発明で用いることができる宿主としては、微生物(藻類や微細藻類を含む)、植物細胞、及び動物細胞が挙げられる。製造効率及び得られた脂質の利用性の点から、宿主は微生物又は植物細胞であることが好ましく、植物細胞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く、エシェリキア(Escherichia)属の微生物やバシラス(Bacillus)属の微生物、シネコシスティス(Synechocystis)属の微生物、シネココッカス(Synechococcus)属の微生物等の原核生物、又は酵母や糸状菌等の真核微生物を用いることができる。なかでも、脂質生産性の観点から、大腸菌(Escherichia coli)、枯草菌(Bacillus subtilis)、赤色酵母(Rhodosporidium toruloides)、又はモルチエレラ・エスピー(Mortierella sp.)が好ましく、大腸菌がより好ましい。
前記藻類や微細藻類としては、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)属の藻類、クロレラ(Chlorella)属の藻類、ファエオダクティラム(Phaeodactylum)属の藻類、又はナンノクロロプシス(Nannochloropsis)属の藻類が好ましく、ナンノクロロプシス属の藻類がより好ましい。
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、西洋アブラナ(Brassica napus)、アブラナ、ココヤシ、パーム(Elaeis guineensis)、クフェア、ダイズ、トウモロコシ、イネ、ヒマワリ、クスノキ(Cinnamomum camphora)、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。
The host for the transformant can be appropriately selected from those usually used. Examples of hosts that can be used in the present invention include microorganisms (including algae and microalgae), plant cells, and animal cells. From the viewpoint of production efficiency and availability of the obtained lipid, the host is preferably a microorganism or a plant cell, and more preferably a plant cell.
The microorganism may be either prokaryotic, eukaryotic, Escherichia (Escherichia) genus microorganisms or Bacillus (Bacillus) genus microorganisms, Synechocystis (Synechocystis) microorganism of the genus, Synechococcus (Synechococcus) genus microorganism of Prokaryotes or eukaryotic microorganisms such as yeast and filamentous fungi can be used. Among these, Escherichia coli , Bacillus subtilis , red yeast ( Rhodosporidium toruloides ), or Mortierella sp. Is preferred, and Escherichia coli is more preferred from the viewpoint of lipid productivity.
As the algae and micro-algae, from the viewpoint of gene recombination techniques has been established, Chlamydomonas (Chlamydomonas) genus algae, Chlorella (Chlorella) genus algae, Faye Oda Kuti ram (Phaeodactylum) genus algae, or Nan'nokuroro Algae of the genus Nannochloropsis are preferred, and algae of the genus Nannochloropsis are more preferred.
From the viewpoint of high lipid content in the seeds, the plant body includes Arabidopsis, Brassica napus , oilseed rape, coconut palm, palm ( Elaeis guineensis ), caffe, soybean, corn, rice, sunflower, camphor ( Cinnamomum camphora ) Or Jatropha is preferable, and Arabidopsis is more preferable.

遺伝子発現用プラスミド又は遺伝子発現用カセットの母体となるベクター(プラスミド)としては、目的のタンパク質をコードする遺伝子を宿主に導入することができ、宿主細胞内で目的の遺伝子を発現させることができるベクターであればよい。例えば、使用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。
本発明で好ましく用いることができる発現用ベクターとしては、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(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)、及びpMW218/219(ニッポンジーン社製)が挙げられる。特に、宿主が大腸菌の場合は、pBluescript II SK(-)、又はpMW218/219が好ましく用いられる。
藻類又は微細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(Journal of Basic Microbiology, 2011, vol. 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、pUC19、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、Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2011, vol. 108(52)の記載の方法を参考にして、目的の遺伝子、プロモーター及びターミネーターからなるDNA断片(遺伝子発現カセット)を用いて宿主を形質転換することもできる。
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)、及び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などの植物細胞の場合は、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 vector (plasmid) serving as a base for a plasmid for gene expression or a cassette for gene expression, a vector capable of introducing a gene encoding a target protein into a host and expressing the target gene in a host cell If it is. For example, a vector having an expression control region such as a promoter or terminator according to the type of host to be used, and a vector having a replication origin, a selection marker, or the like can be used. Further, it may be a vector that grows and replicates autonomously outside the chromosome, such as a plasmid, or may be a vector that is integrated into the chromosome.
As an expression vector that can be preferably used in the present invention, when a microorganism is used as a host, for example, pBluescript (pBS) II SK (-) (Stratagene), pSTV vector (Takara Bio), pUC vector (Takara Shuzo), pET vector (Takara Bio), pGEX vector (GE Healthcare), pCold vector (Takara Bio), pHY300PLK (Takara Bio), pUB110 ( 1986, Plasmid 15 (2), p. 93-103), pBR322 (Takara Bio), pRS403 (Stratagene), and pMW218 / 219 (Nippon Gene). In particular, when the host is Escherichia coli, pBluescript II SK (−) or pMW218 / 219 is preferably used.
When using algae or microalgae as a host, for example, pUC19 (manufactured by Takara Bio Inc.), P66 (Chlamydomonas Center), P-322 (Chlamydomonas Center), pPha-T1 (Journal of Basic Microbiology, 2011, vol. 51) , p. 666-672), or pJET1 (manufactured by Cosmo Bio). In particular, when the host is an algae belonging to the genus Nannochloropsis, pUC19, pPha-T1, or pJET1 is preferably used. If the host is an algae belonging to the genus Nannochloropsis, refer to the method described in Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2011, vol. 108 (52). A host can also be transformed with a DNA fragment (gene expression cassette) comprising a promoter and a terminator.
When plant cells are used as hosts, for example, pRI vectors (manufactured by Takara Bio Inc.), pBI vectors (manufactured by Clontech), and IN3 vectors (manufactured by Implanta Innovations) can be mentioned. In particular, when the host is a plant cell such as Arabidopsis thaliana, a pRI vector or a pBI vector is preferably used.

また、前記発現ベクターに組み込んだ目的のタンパク質をコードする遺伝子の発現を調整するプロモーターの種類も、使用する宿主の種類に応じて適宜選択することができる。本発明で好ましく用いることができるプロモーターとしては、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、イソプロピルβ-D-1-チオガラクトピラノシド(IPTG)の添加によって誘導可能な誘導体に関するプロモーター、Rubiscoオペロン(rbc)、PSI反応中心タンパク質(psaAB)、PSIIのD1タンパク質(psbA)、c-phycocyanin βサブユニット(cpcB)、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)、西洋アブラナ又はアブラナ由来Napin遺伝子プロモーター、植物由来Rubiscoプロモーター、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(VCP1プロモーター、VCP2プロモーター)(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2011, vol. 108(52))、及びナンノクロロプシス属由来のオレオシン様タンパクLDSP(lipid droplet surface protein)遺伝子のプロモーター(PLOS Genetics, 2012; 8(11): e1003064. doi: 10. 1371)が挙げられる。本発明で宿主としてシロイヌナズナなどの植物細胞を用いる場合、西洋アブラナ又はアブラナ由来Napin遺伝子プロモーターを好ましく用いることができる。
また、目的のタンパク質をコードする遺伝子が組み込まれたことを確認するための選択マーカーの種類も、使用する宿主の種類に応じて適宜選択することができる。本発明で好ましく用いることができる選択マーカーとしては、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、ビアラフォス耐性遺伝子、ゼオシン耐性遺伝子、パロモマイシン耐性遺伝子、ゲンタマイシン耐性遺伝子、及び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できる。
In addition, the type of promoter that regulates the expression of the gene encoding the target protein incorporated in the expression vector can be appropriately selected according to the type of host used. Promoters that can be preferably used in the present invention can be induced by the addition of lac promoter, trp promoter, tac promoter, trc promoter, T7 promoter, SpoVG promoter, isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside (IPTG). Promoters related to various derivatives, Rubisco operon (rbc), PSI reaction center protein (psaAB), PSII D1 protein (psbA), c-phycocyanin β subunit (cpcB), cauliflower mozil virus 35SRNA promoter, housekeeping gene promoter (eg , tubulin promoter, actin promoter, ubiquitin promoter), rape or oilseed rape derived Napin gene promoter, a plant-derived Rubisco promoters, Nannochloropsis from the genus violaxanthin / chlorophyll a binding Tan Promoters of protein genes (VCP1 promoter, VCP2 promoter) (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2011, vol. 108 (52)) and oleosin-like protein LDSP (lipid) from the genus Nannochloropsis droplet surface protein) gene promoter (PLOS Genetics, 2012; 8 (11): e1003064. doi: 10. 1371). When plant cells such as Arabidopsis thaliana are used as the host in the present invention, Western rape or rape-derived Napin gene promoter can be preferably used.
In addition, the type of selectable marker for confirming that the gene encoding the target protein has been incorporated can be appropriately selected according to the type of host used. Selectable markers that can be preferably used in the present invention include ampicillin resistance gene, chloramphenicol resistance gene, erythromycin resistance gene, neomycin resistance gene, kanamycin resistance gene, spectinomycin resistance gene, tetracycline resistance gene, blasticidin S Drug resistance genes such as resistance genes, bialaphos resistance genes, zeocin resistance genes, paromomycin resistance genes, gentamicin resistance genes, and hygromycin resistance genes. Furthermore, a gene deficiency associated with auxotrophy can be used as a selectable marker gene.

目的のタンパク質をコードする遺伝子の前記ベクターへの導入は、制限酵素処理やライゲーション等の常法により行うことができる。
また、形質転換方法は、使用する宿主の種類に応じて常法より適宜選択することができる。例えば、カルシウムイオンを用いる形質転換方法、一般的なコンピテントセル形質転換方法、プロトプラスト形質転換法、エレクトロポレーション法、LP形質転換方法、アグロバクテリウムを用いた方法、パーティクルガン法等が挙げられる。
Introduction of a gene encoding the target protein into the vector can be performed by a conventional method such as restriction enzyme treatment or ligation.
The transformation method can be appropriately selected from conventional methods according to the type of host used. For example, transformation methods using calcium ions, general competent cell transformation methods, protoplast transformation methods, electroporation methods, LP transformation methods, methods using Agrobacterium, particle gun methods, etc. .

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、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, a drug resistance gene acquired by a transformant as a result of introduction of a drug resistance gene into a host cell together with a target DNA fragment at the time of transformation can be used as an indicator. In addition, the introduction of the target DNA fragment can be confirmed by a PCR method using a genome as a template.

前記KAS遺伝子及びTE遺伝子をゲノム上に有する宿主において、当該遺伝子の発現調節領域を改変して、前記遺伝子の発現を促進させる方法について説明する。
「発現調節領域」とは、プロモーターやターミネーターを示し、これらの配列は一般に隣接する遺伝子の発現量(転写量、翻訳量)の調節に関与している。ゲノム上に前記KAS遺伝子又はTE遺伝子を有する宿主においては、当該遺伝子の発現調節領域を改変して前記KAS遺伝子及びTE遺伝子それぞれの発現を促進させることで、中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の生産性を向上させることができる。
A method for promoting the expression of the gene by modifying the expression regulatory region of the gene in a host having the KAS gene and the TE gene on the genome will be described.
“Expression regulatory region” refers to a promoter or terminator, and these sequences are generally involved in regulating the expression level (transcription level, translation level) of adjacent genes. In a host having the KAS gene or TE gene on the genome, the expression control region of the gene is modified to promote the expression of each of the KAS gene and TE gene, so that the medium chain fatty acid or this is used as a constituent component Lipid productivity can be improved.

発現調節領域の改変方法としては、例えばプロモーターの入れ替えが挙げられる。ゲノム上に前記KAS遺伝子及びTE遺伝子を有する宿主において、当該遺伝子のプロモーターを、より転写活性の高いプロモーターに入れ替えることで、前記KAS遺伝子及びTE遺伝子それぞれの発現を促進させることができる。
プロモーターの入れ替えに用いるプロモーターとしては特に限定されず、KAS遺伝子及びTE遺伝子のプロモーターよりも転写活性が高く、中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の生産に適したものから適宜選択することができる。
Examples of the method for modifying the expression regulatory region include exchanging promoters. In a host having the KAS gene and TE gene on the genome, the expression of the KAS gene and TE gene can be promoted by replacing the promoter of the gene with a promoter having higher transcriptional activity.
The promoter used for the replacement of the promoter is not particularly limited, and may be appropriately selected from those having higher transcriptional activity than promoters of the KAS gene and TE gene and suitable for the production of medium-chain fatty acids or lipids comprising them. it can.

前述のプロモーターの改変は、相同組換えなどの常法に従い行うことができる。具体的には、標的とするプロモーターの上流、下流領域を含み、標的プロモーターに代えて別のプロモーターを含む直鎖状のDNA断片を構築し、これを宿主細胞に取り込ませ、宿主ゲノムの標的プロモーターの上流側と下流側とで2回交差の相同組換えを起こす。その結果、ゲノム上の標的プロモーターが別のプロモーター断片と置換され、プロモーターを改変することができる。
このような相同組換えによる標的プロモーターの改変方法は、例えば、Methods in molecular biology,1995, vol. 47, p. 291-302等の文献を参考に行うことができる。特に、宿主がナンノクロロプシス属に属する藻類の場合、Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2011, vol. 108(52)等の文献を参考にして、相同組換え法によりゲノム中の特定の領域を改変することができる。
The above-described promoter modification can be performed according to a conventional method such as homologous recombination. Specifically, a linear DNA fragment containing upstream and downstream regions of the target promoter and containing another promoter instead of the target promoter is constructed and incorporated into the host cell, and the target promoter of the host genome Two homologous recombination occurs at the upstream and downstream side of. As a result, the target promoter on the genome is replaced with another promoter fragment, and the promoter can be modified.
Such a method for modifying a target promoter by homologous recombination can be performed with reference to documents such as Methods in molecular biology, 1995, vol. 47, p. 291-302. In particular, when the host is an algae belonging to the genus Nannochloropsis, the genome is obtained by homologous recombination with reference to documents such as Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2011, vol. 108 (52). Specific regions within can be modified.

本発明の形質転換体は、前記KAS遺伝子及びTE遺伝子に加えて、アシル−CoAシンテターゼ(以下、単に「ACS」ともいう)、ACP、アシル基転移酵素(以下、単に「AT」ともいう)などの脂肪酸合成関連タンパク質をコードする遺伝子の発現も促進されていることが好ましい。
脂肪酸合成関連タンパク質のうち、ACSは、生合成された脂肪酸(遊離脂肪酸)にCoAを付加し、アシル−CoAの生成に関与するタンパク質である。ACPは脂肪酸の生合成反応(脂肪酸の伸長反応)の足場(担体)として機能する。脂肪酸のアシル基は、ACPのセリン残基に結合したホスホパンテテイン基とチオエステル結合を形成する。この状態で脂肪酸が伸長される。ATは、グリセロール3リン酸、リゾホスファチジン酸、ジアシルグリセロールなどのグリセロール化合物のアシル化を触媒するタンパク質である。遊離脂肪酸にCoAが結合した脂肪酸アシルCoA、又はアシルACPは、各種ATによってグリセロール骨格へと取り込まれ、グリセロール1分子に対して脂肪酸3分子がエステル結合してなるトリアシルグリセロールとして蓄積される。
そのため、前記KAS遺伝子及びTE遺伝子に加えて、ACP、AT、ACS(好ましくは、中鎖脂肪酸に対する特異性を有するACP、AT、ACS)などの脂肪酸合成関連タンパク質をコードする遺伝子の発現を促進することで、脂質の製造に用いる形質転換体の脂質の生産性、特に脂肪酸の生産性を一層向上させることができる。
In addition to the KAS gene and TE gene, the transformant of the present invention includes acyl-CoA synthetase (hereinafter also simply referred to as “ACS”), ACP, acyltransferase (hereinafter also simply referred to as “AT”), and the like. It is preferable that the expression of the gene encoding the protein related to fatty acid synthesis is also promoted.
Among fatty acid synthesis-related proteins, ACS is a protein that participates in the production of acyl-CoA by adding CoA to biosynthesized fatty acids (free fatty acids). ACP functions as a scaffold (carrier) for fatty acid biosynthesis (fatty acid elongation reaction). The acyl group of the fatty acid forms a thioester bond with the phosphopantethein group bonded to the serine residue of ACP. In this state, the fatty acid is elongated. AT is a protein that catalyzes acylation of glycerol compounds such as glycerol triphosphate, lysophosphatidic acid, and diacylglycerol. Fatty acyl CoA or acyl ACP in which CoA is bonded to free fatty acid is taken into the glycerol skeleton by various ATs, and is accumulated as triacylglycerol formed by esterifying three fatty acid molecules to one glycerol molecule.
Therefore, in addition to the KAS gene and TE gene, the expression of genes encoding fatty acid synthesis-related proteins such as ACP, AT, ACS (preferably ACP, AT, ACS having specificity for medium chain fatty acids) is promoted. Thereby, the lipid productivity of the transformant used for the production of lipid, particularly the productivity of fatty acid can be further improved.

前述の脂肪酸合成関連タンパク質のアミノ酸配列情報、並びにこ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。
また、脂肪酸合成関連タンパク質をコードする遺伝子の発現を促進させた形質転換体は、常法により作製できる。例えば、前述のKAS遺伝子及びTE遺伝子の発現を促進させる方法と同様、前記各種遺伝子を宿主に導入する方法、前記各種遺伝子をゲノム上に有する宿主において当該遺伝子の発現調節領域を改変する方法、などにより形質転換体を作製することができる。
The amino acid sequence information of the aforementioned fatty acid synthesis-related proteins, the sequence information of the genes encoding them, and the like can be obtained from, for example, the National Center for Biotechnology Information (NCBI).
Moreover, the transformant which promoted the expression of the gene which codes a fatty acid synthesis related protein can be produced by a conventional method. For example, as in the method for promoting the expression of the KAS gene and TE gene described above, a method for introducing the various genes into a host, a method for modifying the expression regulatory region of the gene in a host having the various genes on the genome, etc. Thus, a transformant can be prepared.

本発明の形質転換体は、中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の生産性が、前記KAS遺伝子及びTE遺伝子の発現が促進されていない宿主と比較して向上している。したがって、本発明の形質転換体を適切な条件で培養又は栽培し、次いで得られた培養物又は生育物から中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質を回収すれば、中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質を効率よく製造することができる。
ここで「培養物」とは培養した後の培養液及び形質転換体をいい、「生育物」とは生育した後の形質転換体をいう。
In the transformant of the present invention, the productivity of medium-chain fatty acids or lipids comprising them is improved as compared with the host in which the expression of the KAS gene and TE gene is not promoted. Therefore, if the transformant of the present invention is cultured or cultivated under appropriate conditions, and then the medium chain fatty acid or the lipid comprising this as a constituent component is recovered from the obtained culture or growth product, the medium chain fatty acid or this Lipids as constituent components can be produced efficiently.
Here, “culture” refers to the culture solution and transformant after culturing, and “growth” refers to the transformant after growth.

本発明の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。また脂肪酸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。
大腸菌を宿主として用いる場合、形質転換体の培養は、例えば、LB培地又はOvernight Express Instant TB Medium(Novagen社)で、30〜37℃、0.5〜1日間培養することができる。
また、シロイヌナズナを宿主として用いる場合、形質転換体の培養は、例えば、土壌で温度条件20〜25℃、白色光を連続照射又は明期16時間・暗期8時間等の光条件下で1〜2か月間栽培することができる。
藻類を宿主として用いる場合、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。藻類の生育促進、脂肪酸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。培地に接種する形質転換体の量は適宜選択することができ、生育性の点から培地当り1〜50%(vol/vol)が好ましい。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。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。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。なお形質転換体の培養は、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、通気撹拌培養又は振とう培養が好ましく、通気撹拌培養がより好ましい。
The culture conditions of the transformant of the present invention can be appropriately selected according to the host of the transformant, and culture conditions usually used for the host can be used. From the viewpoint of fatty acid production efficiency, for example, glycerol, acetic acid, or malonic acid may be added to the medium as a precursor involved in the fatty acid biosynthesis system.
When using Escherichia coli as a host, the transformant can be cultured, for example, in LB medium or Overnight Express Instant TB Medium (Novagen) at 30 to 37 ° C. for 0.5 to 1 day.
When Arabidopsis is used as a host, the transformant is cultured, for example, in soil at a temperature of 20 to 25 ° C., continuously irradiated with white light, or under light conditions such as 16 hours of light and 8 hours of dark. Can be cultivated for 2 months.
When using algae as a host, a medium based on natural seawater or artificial seawater may be used, or a commercially available culture medium may be used. In order to promote the growth of algae and improve the productivity of fatty acids, nitrogen sources, phosphorus sources, metal salts, vitamins, trace metals, and the like can be appropriately added to the medium. The amount of the transformant inoculated on the medium can be appropriately selected, and is preferably 1 to 50% (vol / vol) per medium 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. The algae is preferably cultured under light irradiation so that photosynthesis is possible. In addition, the culture of algae is preferably performed in the presence of a gas containing carbon dioxide or a medium containing a carbonate such as sodium bicarbonate so that photosynthesis is possible. The culture of the transformant may be any of aeration and agitation culture, shaking culture or stationary culture, and from the viewpoint of improving aeration, aeration and agitation culture or shaking culture is preferable, and aeration and agitation culture is more preferable.

培養物又は生育物から脂質を採取する方法としては、常法から適宜選択することができる。例えば、前述の培養物、生育物又は形質転換体から、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、回収することができる。より大規模な培養を行った場合は、培養物、生育物又は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、脂質を得ることができる。このように脂質成分を単離した後、単離した脂質を加水分解することで脂肪酸を得ることができる。脂質成分から脂肪酸を単離する方法としては、例えば、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。   The method for collecting lipid from the culture or growth can be appropriately selected from conventional methods. For example, by filtration, centrifugation, cell disruption, gel filtration chromatography, ion exchange chromatography, chloroform / methanol extraction method, hexane extraction method, ethanol extraction method, etc. from the aforementioned culture, growth product or transformant The lipid component can be isolated and recovered. In the case of larger-scale culture, oil is recovered from the culture, growth, or transformant by pressing or extraction, and then general purification such as degumming, deoxidation, decolorization, dewaxing, deodorization, etc. is performed. , Lipids can be obtained. Thus, after isolating a lipid component, a fatty acid can be obtained by hydrolyzing the isolated lipid. Examples of the method for isolating the fatty acid from the lipid component include 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, and the like.

本発明の製造方法において製造される脂質は、その利用性の点から、遊離脂肪酸、又は脂肪酸残基を有する単純脂質若しくは複合脂質を含んでいることが好ましく、遊離脂肪酸、又はエステル結合を介した脂肪酸残基を有する単純脂質若しくは複合脂質(以下、脂肪酸エステル化合物という場合がある)を含んでいることがさらに好ましい。
脂質中に含まれる遊離脂肪酸又は脂肪酸エステル化合物は、界面活性剤等への利用性の観点から、遊離中鎖脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物が好ましく、炭素原子数が6以上14以下の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物がより好ましく、炭素原子数が8以上14以下の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物がより好ましく、炭素原子数が10以上14以下の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物がより好ましく、炭素原子数が10、12、若しくは14の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物がより好ましく、炭素原子数が10、12、若しくは14の遊離飽和脂肪酸(カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸)又はその脂肪酸エステル化合物がより好ましく、炭素原子数が12若しくは14の遊離飽和脂肪酸(ラウリン酸、ミリスチン酸)又はその脂肪酸エステル化合物がより好ましく、ラウリン酸又はその脂肪酸エステル化合物がより好ましい。
脂肪酸エステル化合物は、生産性の点から、単純脂質がさらに好ましく、トリアシルグリセロールがさらにより好ましい。
The lipid produced in the production method of the present invention preferably contains a free fatty acid, a simple lipid having a fatty acid residue, or a complex lipid from the viewpoint of its availability, and is mediated by a free fatty acid or an ester bond. More preferably, it contains simple lipids or complex lipids having fatty acid residues (hereinafter sometimes referred to as fatty acid ester compounds).
The free fatty acid or fatty acid ester compound contained in the lipid is preferably a free medium chain fatty acid or a fatty acid ester compound thereof from the viewpoint of availability to a surfactant or the like, and a free fatty acid having 6 to 14 carbon atoms or a fatty acid thereof Fatty acid ester compounds are more preferred, free fatty acids having 8 to 14 carbon atoms or fatty acid ester compounds thereof are more preferred, free fatty acids having 10 to 14 carbon atoms or fatty acid ester compounds thereof are more preferred, and carbon atoms. Is more preferably a free fatty acid having 10, 12, or 14 or a fatty acid ester compound thereof, more preferably a free saturated fatty acid having 10, 12, or 14 carbon atoms (capric acid, lauric acid, myristic acid) or a fatty acid ester compound thereof. Preferably, a free saturated fatty acid having 12 or 14 carbon atoms (La Phosphoric acid, myristic acid) or a fatty acid ester compounds are more preferred, lauric acid or a fatty acid ester compounds are more preferred.
From the viewpoint of productivity, the fatty acid ester compound is more preferably a simple lipid, and even more preferably triacylglycerol.

本発明の製造方法により得られる脂質は、食用として用いる他、可塑剤、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。   Lipids obtained by the production method of the present invention are used as edible, plasticizers, emulsifiers such as cosmetics, detergents such as soaps and detergents, fiber treatment agents, hair rinse agents, or bactericides and preservatives. Can do.

上述した実施形態に関し、本発明はさらに以下の脂質の製造方法、生産される脂肪酸の組成を改変する方法、形質転換体、形質転換体の作製方法、タンパク質、遺伝子、及び組換えベクターを開示する。   The present invention further discloses the following methods for producing lipids, methods for modifying the composition of fatty acids produced, transformants, methods for producing transformants, proteins, genes, and recombinant vectors with respect to the above-described embodiments. .

<1>中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTE遺伝子の発現を促進させた形質転換体を培養し、脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質を生産させる、脂質の製造方法。
<2>中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTE遺伝子の発現を促進させ、形質転換体の細胞内で生産される中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の生産性を向上させる、脂質の製造方法。
<3>中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTE遺伝子の発現を促進させて、形質転換体の細胞内で生産される全脂肪酸に占める中鎖脂肪酸の割合を増加させる、脂肪酸組成を改変する方法。
<4>前記KAS遺伝子及び前記TE遺伝子を宿主に導入して前記遺伝子の発現を促進させる、前記<1>〜<3>のいずれか1項記載の方法。
<1> A plant-derived KAS gene that does not contain medium-chain fatty acid as a main accumulated lipid and a transformant that promotes the expression of a TE gene having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP are cultured, and the fatty acid or this A method for producing a lipid, wherein a lipid as a constituent is produced.
<2> Promoting the expression of plant-derived KAS genes that do not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid and TE genes having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP, and are produced in the cells of transformants A method for producing a lipid, which improves the productivity of a chain fatty acid or a lipid comprising the same.
<3> Plant-derived KAS gene that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid and TE gene having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP are promoted to be produced in the cells of the transformant. A method for modifying the fatty acid composition, which increases the proportion of medium chain fatty acids in the total fatty acids.
<4> The method according to any one of <1> to <3>, wherein the KAS gene and the TE gene are introduced into a host to promote expression of the gene.

<5>中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTE遺伝子を導入した形質転換体を培養し、脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質を生産させる、脂質の製造方法。
<6>中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTE遺伝子を導入した形質転換体を培養し、生産される中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の生産性を向上させる、脂質の製造方法。
<7>中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTE遺伝子を導入した形質転換体を培養し、生産される全脂肪酸に占める中鎖脂肪酸の割合を増加させる、脂肪酸組成を改変する方法。
<5> Plant-derived KAS gene not containing medium-chain fatty acid as the main accumulated lipid and a transformant introduced with TE gene having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP are cultured, and fatty acid or this as a constituent A method for producing lipid, wherein the lipid is produced.
<6> Plant-derived KAS gene not containing medium-chain fatty acid as a main accumulated lipid and a transformant introduced with a TE gene having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP are cultured, and produced medium-chain fatty acid or A method for producing lipids, which improves the productivity of lipids comprising this as a constituent.
<7> Plant-derived KAS gene that does not contain medium-chain fatty acid as the main accumulated lipid and a transformant introduced with TE gene having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP are cultured and accounted for the total fatty acids produced A method of modifying the fatty acid composition, increasing the proportion of medium chain fatty acids.

<8>前記植物が、炭素原子数8以上14以下の遊離脂肪酸及び脂肪酸残基からみなされる脂肪酸、の脂肪酸量の割合の合計が、種子又は果肉脂質中に含まれる全脂肪酸量の10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、である植物である、前記<1>〜<7>項記載の方法。
<9>前記植物が、炭素原子数16以上24以下の遊離脂肪酸、及びその脂肪酸残基からみなされる脂肪酸の脂肪酸量の割合の合計が、種子又は果肉脂質中に含まれる全脂肪酸量の60質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、である植物である、前記<1>〜<8>項記載の方法。
<10>前記植物が、トウダイグサ科の植物、アブラナ科の植物、マメ科の植物、イネ科の植物、ブドウ科の植物、キク科の植物、アマ科の植物、アオイ科の植物、ゴマ科の植物、及びモクセイ科の植物からなる群より選ばれる少なくとも1種の植物、好ましくはヤトロファ、ヒマ、シロイヌナズナ、アブラナ、ダイズ、トウモロコシ、ヨーロッパブドウ、カメリナ、ヒマワリ、アマ、ベニバナ、ラッカセイ、ワタ属、ゴマ、イネ、及びオリーブからなる群より選ばれる少なくとも1種の植物、より好ましくはヤトロファ、ヒマ、シロイヌナズナ、アブラナ、ダイズ、トウモロコシ、ヨーロッパブドウ、カメリナ、及びヒマワリからなる群より選ばれる少なくとも1種の植物、である、前記<1>〜<9>項記載の方法。
<8> The total amount of fatty acids in the plant is a fatty acid that is regarded as a free fatty acid having 8 to 14 carbon atoms and a fatty acid residue is 10% by mass of the total amount of fatty acids contained in the seed or pulp lipid. The method according to <1> to <7> above, wherein the plant is preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less.
<9> 60 mass of the total amount of fatty acids contained in seeds or pulp lipids in which the plant is a fatty acid having 16 to 24 carbon atoms and a fatty acid amount of fatty acids regarded from the fatty acid residues. % Or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, the method according to <1> to <8> above.
<10> The plant is a Euphorbiaceae plant, Brassicaceae plant, Legume plant, Gramineae plant, Grapeaceous plant, Asteraceae plant, Flaxaceae plant, Mallow family plant, Sesameaceae plant At least one plant selected from the group consisting of plants and asteraceae plants, preferably Jatropha, castor, Arabidopsis, rape, soybean, corn, European grape, camelina, sunflower, flax, safflower, groundnut, cotton genus, sesame At least one plant selected from the group consisting of rice, rice and olives, more preferably at least one plant selected from the group consisting of jatropha, castor, Arabidopsis, rape, soybean, corn, European grape, camelina, and sunflower The method according to <1> to <9> above, wherein

<11>前記KASがKAS IIである、前記<1>〜<10>のいずれか1項記載の方法。
<12>前記KASが、下記タンパク質(A)〜(R)のいずれか1つである、前記<1>〜<11>項のいずれか1項記載の方法。
(A)配列番号60で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(B)前記タンパク質(A)のアミノ酸配列と同一性が85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(C)配列番号61で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(D)前記タンパク質(C)のアミノ酸配列と同一性が85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(E)配列番号62で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(F)前記タンパク質(E)のアミノ酸配列と同一性が85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(G)配列番号63で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(H)前記タンパク質(G)のアミノ酸配列と同一性が85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(I)配列番号64で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(J)前記タンパク質(I)のアミノ酸配列と同一性が85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(K)配列番号65で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(L)前記タンパク質(K)のアミノ酸配列と同一性が85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(M)配列番号66で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(N)前記タンパク質(M)のアミノ酸配列と同一性が85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(O)配列番号67で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(P)前記タンパク質(O)のアミノ酸配列と同一性が85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
(Q)配列番号68で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(R)前記タンパク質(Q)のアミノ酸配列と同一性が85%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、のアミノ酸配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質。
<11> The method according to any one of <1> to <10>, wherein the KAS is KAS II.
<12> The method according to any one of <1> to <11>, wherein the KAS is any one of the following proteins (A) to (R).
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 60.
(B) 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (A), preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 98 % Or more, more preferably 99% or more of an amino acid sequence, and a protein having KAS activity.
(C) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 61.
(D) 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (C), preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 98 % Or more, more preferably 99% or more of an amino acid sequence, and a protein having KAS activity.
(E) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 62.
(F) 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (E), preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 98 % Or more, more preferably 99% or more of an amino acid sequence, and a protein having KAS activity.
(G) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 63.
(H) 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (G), preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 98 % Or more, more preferably 99% or more of an amino acid sequence, and a protein having KAS activity.
(I) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 64.
(J) 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (I), preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 98 % Or more, more preferably 99% or more of an amino acid sequence, and a protein having KAS activity.
(K) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 65.
(L) 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (K), preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 98 % Or more, more preferably 99% or more of an amino acid sequence, and a protein having KAS activity.
(M) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 66.
(N) 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (M), preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 98 % Or more, more preferably 99% or more of an amino acid sequence, and a protein having KAS activity.
(O) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 67.
(P) 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (O), preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 98 % Or more, more preferably 99% or more of an amino acid sequence, and a protein having KAS activity.
(Q) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 68.
(R) 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (Q), preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97% or more, more preferably 98 % Or more, more preferably 99% or more of an amino acid sequence, and a protein having KAS activity.

<13>前記タンパク質(B)が、前記タンパク質(A)のアミノ酸配列に、1又は複数個、好ましくは1個以上60個以下、より好ましくは1個以上40個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上20個以下、より好ましくは1個以上12個以下、より好ましくは1個以上8個以下、より好ましくは1個以上4個以下、のアミノ酸が欠失、置換、挿入又は付加されたタンパク質である、前記<12>項記載の方法。
<14>前記タンパク質(D)が、前記タンパク質(C)のアミノ酸配列に、1又は複数個、好ましくは1個以上84個以下、より好ましくは1個以上56個以下、より好ましくは1個以上39個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上17個以下、より好ましくは1個以上12個以下、より好ましくは1個以上6個以下、のアミノ酸が欠失、置換、挿入又は付加されたタンパク質である、前記<12>項記載の方法。
<15>前記タンパク質(F)が、前記タンパク質(E)のアミノ酸配列に、1又は複数個、好ましくは1個以上82個以下、より好ましくは1個以上55個以下、より好ましくは1個以上38個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上17個以下、より好ましくは1個以上11個以下、より好ましくは1個以上6個以下、のアミノ酸が欠失、置換、挿入又は付加されたタンパク質である、前記<12>項記載の方法。
<16>前記タンパク質(H)が、前記タンパク質(G)のアミノ酸配列に、1又は複数個、好ましくは1個以上82個以下、より好ましくは1個以上55個以下、より好ましくは1個以上39個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上17個以下、より好ましくは1個以上11個以下、より好ましくは1個以上6個以下、のアミノ酸が欠失、置換、挿入又は付加されたタンパク質である、前記<12>項記載の方法。
<17>前記タンパク質(J)が、前記タンパク質(I)のアミノ酸配列に、1又は複数個、好ましくは1個以上74個以下、より好ましくは1個以上49個以下、より好ましくは1個以上35個以下、より好ましくは1個以上25個以下、より好ましくは1個以上15個以下、より好ましくは1個以上10個以下、より好ましくは1個以上5個以下、のアミノ酸が欠失、置換、挿入又は付加されたタンパク質である、前記<12>項記載の方法。
<18>前記タンパク質(L)が、前記タンパク質(K)のアミノ酸配列に、1又は複数個、好ましくは1個以上70個以下、より好ましくは1個以上47個以下、より好ましくは1個以上33個以下、より好ましくは1個以上24個以下、より好ましくは1個以上14個以下、より好ましくは1個以上10個以下、より好ましくは1個以上5個以下、のアミノ酸が欠失、置換、挿入又は付加されたタンパク質である、前記<12>項記載の方法。
<19>前記タンパク質(N)が、前記タンパク質(M)のアミノ酸配列に、1又は複数個、好ましくは1個以上84個以下、より好ましくは1個以上56個以下、より好ましくは1個以上39個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上17個以下、より好ましくは1個以上12個以下、より好ましくは1個以上6個以下、のアミノ酸が欠失、置換、挿入又は付加されたタンパク質である、前記<12>項記載の方法。
<20>前記タンパク質(P)が、前記タンパク質(O)のアミノ酸配列に、1又は複数個、好ましくは1個以上80個以下、より好ましくは1個以上54個以下、より好ましくは1個以上38個以下、より好ましくは1個以上27個以下、より好ましくは1個以上16個以下、より好ましくは1個以上11個以下、より好ましくは1個以上6個以下、のアミノ酸が欠失、置換、挿入又は付加されたタンパク質である、前記<12>項記載の方法。
<21>前記タンパク質(R)が、前記タンパク質(Q)のアミノ酸配列に、1又は複数個、好ましくは1個以上74個以下、より好ましくは1個以上50個以下、より好ましくは1個以上35個以下、より好ましくは1個以上25個以下、より好ましくは1個以上15個以下、より好ましくは1個以上10個以下、より好ましくは1個以上5個以下、のアミノ酸が欠失、置換、挿入又は付加されたタンパク質である、前記<12>項記載の方法。
<13> The protein (B) has one or more, preferably 1 to 60, more preferably 1 to 40, more preferably 1 or more amino acid sequences in the protein (A). 28 or less, more preferably 1 or more and 20 or less, more preferably 1 or more and 12 or less, more preferably 1 or more and 8 or less, more preferably 1 or more and 4 or less amino acids, The method according to <12> above, wherein the protein is a substituted, inserted, or added protein.
<14> The protein (D) has one or more, preferably 1 to 84, more preferably 1 to 56, more preferably 1 or more amino acid sequences in the protein (C). 39 or less, more preferably 1 or more and 28 or less, more preferably 1 or more and 17 or less, more preferably 1 or more and 12 or less, more preferably 1 or more and 6 or less amino acids, The method according to <12> above, wherein the protein is a substituted, inserted, or added protein.
<15> The protein (F) has one or more, preferably 1 to 82, more preferably 1 to 55, more preferably 1 or more amino acid sequences of the protein (E). 38 or less, more preferably 1 or more and 28 or less, more preferably 1 or more and 17 or less, more preferably 1 or more and 11 or less, more preferably 1 or more and 6 or less amino acids, The method according to <12> above, wherein the protein is a substituted, inserted, or added protein.
<16> The protein (H) has one or more, preferably 1 to 82, more preferably 1 to 55, more preferably 1 or more amino acid sequences in the protein (G). 39 or less, more preferably 1 or more and 28 or less, more preferably 1 or more and 17 or less, more preferably 1 or more and 11 or less, more preferably 1 or more and 6 or less amino acids, The method according to <12> above, wherein the protein is a substituted, inserted, or added protein.
<17> The protein (J) has one or more, preferably 1 to 74, more preferably 1 to 49, more preferably 1 or more amino acid sequences in the protein (I). 35 or less, more preferably 1 or more and 25 or less, more preferably 1 or more and 15 or less, more preferably 1 or more and 10 or less, more preferably 1 or more and 5 or less amino acids, The method according to <12> above, wherein the protein is a substituted, inserted, or added protein.
<18> The protein (L) has one or more, preferably 1 to 70, more preferably 1 to 47, more preferably 1 or more amino acid sequences in the protein (K). 33 or less, more preferably 1 or more and 24 or less, more preferably 1 or more and 14 or less, more preferably 1 or more and 10 or less, more preferably 1 or more and 5 or less amino acids, The method according to <12> above, wherein the protein is a substituted, inserted, or added protein.
<19> The protein (N) has one or more, preferably 1 to 84, more preferably 1 to 56, more preferably 1 or more amino acid sequences in the protein (M). 39 or less, more preferably 1 or more and 28 or less, more preferably 1 or more and 17 or less, more preferably 1 or more and 12 or less, more preferably 1 or more and 6 or less amino acids, The method according to <12> above, wherein the protein is a substituted, inserted, or added protein.
<20> The protein (P) has one or more, preferably 1 to 80, more preferably 1 to 54, more preferably 1 or more amino acid sequences in the protein (O). 38 or less, more preferably 1 or more and 27 or less, more preferably 1 or more and 16 or less, more preferably 1 or more and 11 or less, more preferably 1 or more and 6 or less amino acids, The method according to <12> above, wherein the protein is a substituted, inserted, or added protein.
<21> The protein (R) has one or more, preferably 1 to 74, more preferably 1 to 50, more preferably 1 or more amino acid sequences in the protein (Q). 35 or less, more preferably 1 or more and 25 or less, more preferably 1 or more and 15 or less, more preferably 1 or more and 10 or less, more preferably 1 or more and 5 or less amino acids, The method according to <12> above, wherein the protein is a substituted, inserted, or added protein.

<22>前記KAS、好ましくは前記タンパク質(A)〜(R)のいずれか1つ、をコードする遺伝子が、下記DNA(a)〜(r)のいずれか1つからなる遺伝子である、前記<1>〜<21>のいずれか1項記載の方法。
(a)配列番号51で表される塩基配列からなるDNA。
(b)前記DNA(a)の塩基配列と同一性が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)配列番号52で表される塩基配列からなるDNA。
(d)前記DNA(c)の塩基配列と同一性が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(e)配列番号53で表される塩基配列からなるDNA。
(f)前記DNA(e)の塩基配列と同一性が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(g)配列番号54で表される塩基配列からなるDNA。
(h)前記DNA(g)の塩基配列と同一性が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(i)配列番号55で表される塩基配列からなるDNA。
(j)前記DNA(i)の塩基配列と同一性が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(k)配列番号56で表される塩基配列からなるDNA。
(l)前記DNA(k)の塩基配列と同一性が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(m)配列番号57で表される塩基配列からなるDNA。
(n)前記DNA(m)の塩基配列と同一性が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(o)配列番号58で表される塩基配列からなるDNA。
(p)前記DNA(o)の塩基配列と同一性が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(q)配列番号59で表される塩基配列からなるDNA。
(r)前記DNA(q)の塩基配列と同一性が80%以上、好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、より好ましくは97%以上、より好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上、の塩基配列からなり、かつKAS活性を有するタンパク質をコードするDNA。
<22> The gene encoding the KAS, preferably any one of the proteins (A) to (R), is a gene consisting of any one of the following DNA (a) to (r): The method according to any one of <1> to <21>.
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 51.
(B) 80% or more of identity with the base sequence of DNA (a), preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97 % Or more, more preferably 98% or more, more preferably 99% or more, and a DNA encoding a protein having KAS activity.
(C) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 52.
(D) The identity with the base sequence of the DNA (c) is 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97 % Or more, more preferably 98% or more, more preferably 99% or more, and a DNA encoding a protein having KAS activity.
(E) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 53.
(F) 80% or more of identity with the base sequence of DNA (e), preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97 % Or more, more preferably 98% or more, more preferably 99% or more, and a DNA encoding a protein having KAS activity.
(G) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 54.
(H) The identity with the base sequence of the DNA (g) is 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97 % Or more, more preferably 98% or more, more preferably 99% or more, and a DNA encoding a protein having KAS activity.
(I) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 55.
(J) 80% or more of identity with the base sequence of DNA (i), preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97 % Or more, more preferably 98% or more, more preferably 99% or more, and a DNA encoding a protein having KAS activity.
(K) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 56.
(L) 80% or more of identity with the base sequence of DNA (k), preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97 % Or more, more preferably 98% or more, more preferably 99% or more, and a DNA encoding a protein having KAS activity.
(M) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 57.
(N) The identity with the base sequence of the DNA (m) is 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97 % Or more, more preferably 98% or more, more preferably 99% or more, and a DNA encoding a protein having KAS activity.
(O) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 58.
(P) The identity with the base sequence of the DNA (o) is 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97 % Or more, more preferably 98% or more, more preferably 99% or more, and a DNA encoding a protein having KAS activity.
(Q) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 59.
(R) The identity with the base sequence of DNA (q) is 80% or more, preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 93% or more, more preferably 95% or more, more preferably 97 %, More preferably 98% or more, more preferably 99% or more of a base sequence, and a DNA encoding a protein having KAS activity.

<23>前記DNA(b)が、前記DNA(a)の塩基配列に、1若しくは複数個、好ましくは1個以上250個以下、より好ましくは1個以上181個以下、より好ましくは1個以上121個以下、好ましくは1個以上85個以下、より好ましくは1個以上61個以下、より好ましくは1個以上37個以下、より好ましくは1個以上25個以下、より好ましくは1個以上13個以下、の塩基が欠失、置換、挿入、若しくは付加された塩基配列からなり、かつKAS活性を有する前記タンパク質(A)若しくは(B)をコードするDNA、又は前記DNA(a)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(A)若しくは(B)をコードするDNA、である、前記<22>項記載の方法。
<24>前記DNA(d)が、前記DNA(c)の塩基配列に、1若しくは複数個、好ましくは1個以上333個以下、より好ましくは1個以上250個以下、より好ましくは1個以上167個以下、好ましくは1個以上117個以下、より好ましくは1個以上84個以下、より好ましくは1個以上50個以下、より好ましくは1個以上34個以下、より好ましくは1個以上17個以下、の塩基が欠失、置換、挿入、若しくは付加された塩基配列からなり、かつKAS活性を有する前記タンパク質(C)若しくは(D)をコードするDNA、又は前記DNA(c)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(C)若しくは(D)をコードするDNA、である、前記<22>項記載の方法。
<25>前記DNA(f)が、前記DNA(e)の塩基配列に、1若しくは複数個、好ましくは1個以上326個以下、より好ましくは1個以上244個以下、より好ましくは1個以上163個以下、好ましくは1個以上114個以下、より好ましくは1個以上82個以下、より好ましくは1個以上49個以下、より好ましくは1個以上33個以下、より好ましくは1個以上17個以下、の塩基が欠失、置換、挿入、若しくは付加された塩基配列からなり、かつKAS活性を有する前記タンパク質(E)若しくは(F)をコードするDNA、又は前記DNA(e)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(E)若しくは(F)をコードするDNA、である、前記<22>項記載の方法。
<26>前記DNA(h)が、前記DNA(g)の塩基配列に、1若しくは複数個、好ましくは1個以上329個以下、より好ましくは1個以上247個以下、より好ましくは1個以上165個以下、好ましくは1個以上115個以下、より好ましくは1個以上83個以下、より好ましくは1個以上50個以下、より好ましくは1個以上33個以下、より好ましくは1個以上17個以下、の塩基が欠失、置換、挿入、若しくは付加された塩基配列からなり、かつKAS活性を有する前記タンパク質(G)若しくは(H)をコードするDNA、又は前記DNA(g)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(G)若しくは(H)をコードするDNA、である、前記<22>項記載の方法。
<27>前記DNA(j)が、前記DNA(i)の塩基配列に、1若しくは複数個、好ましくは1個以上294個以下、より好ましくは1個以上221個以下、より好ましくは1個以上147個以下、好ましくは1個以上103個以下、より好ましくは1個以上74個以下、より好ましくは1個以上45個以下、より好ましくは1個以上30個以下、より好ましくは1個以上15個以下、の塩基が欠失、置換、挿入、若しくは付加された塩基配列からなり、かつKAS活性を有する前記タンパク質(I)若しくは(J)をコードするDNA、又は前記DNA(i)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(I)若しくは(J)をコードするDNA、である、前記<22>項記載の方法。
<28>前記DNA(l)が、前記DNA(k)の塩基配列に、1若しくは複数個、好ましくは1個以上278個以下、より好ましくは1個以上208個以下、より好ましくは1個以上139個以下、好ましくは1個以上98個以下、より好ましくは1個以上70個以下、より好ましくは1個以上42個以下、より好ましくは1個以上28個以下、より好ましくは1個以上14個以下、の塩基が欠失、置換、挿入、若しくは付加された塩基配列からなり、かつKAS活性を有する前記タンパク質(K)若しくは(L)をコードするDNA、又は前記DNA(k)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(K)若しくは(L)をコードするDNA、である、前記<22>項記載の方法。
<29>前記DNA(n)が、前記DNA(m)の塩基配列に、1若しくは複数個、好ましくは1個以上334個以下、より好ましくは1個以上251個以下、より好ましくは1個以上167個以下、好ましくは1個以上117個以下、より好ましくは1個以上84個以下、より好ましくは1個以上51個以下、より好ましくは1個以上34個以下、より好ましくは1個以上17個以下、の塩基が欠失、置換、挿入、若しくは付加された塩基配列からなり、かつKAS活性を有する前記タンパク質(M)若しくは(N)をコードするDNA、又は前記DNA(m)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(M)若しくは(N)をコードするDNA、である、前記<22>項記載の方法。
<30>前記DNA(p)が、前記DNA(o)の塩基配列に、1若しくは複数個、好ましくは1個以上320個以下、より好ましくは1個以上240個以下、より好ましくは1個以上160個以下、好ましくは1個以上112個以下、より好ましくは1個以上80個以下、より好ましくは1個以上48個以下、より好ましくは1個以上32個以下、より好ましくは1個以上16個以下、の塩基が欠失、置換、挿入、若しくは付加された塩基配列からなり、かつKAS活性を有する前記タンパク質(O)若しくは(P)をコードするDNA、又は前記DNA(o)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(O)若しくは(P)をコードするDNA、である、前記<22>項記載の方法。
<31>前記DNA(r)が、前記DNA(q)の塩基配列に、1若しくは複数個、好ましくは1個以上296個以下、より好ましくは1個以上222個以下、より好ましくは1個以上148個以下、好ましくは1個以上104個以下、より好ましくは1個以上74個以下、より好ましくは1個以上45個以下、より好ましくは1個以上30個以下、より好ましくは1個以上15個以下、の塩基が欠失、置換、挿入、若しくは付加された塩基配列からなり、かつKAS活性を有する前記タンパク質(Q)若しくは(R)をコードするDNA、又は前記DNA(q)と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつKAS活性を有する前記タンパク質(Q)若しくは(R)をコードするDNA、である、前記<22>項記載の方法。
<23> The DNA (b) has one or more, preferably 1 to 250, more preferably 1 to 181 and more preferably 1 or more nucleotide sequences in the DNA (a). 121 or less, preferably 1 or more and 85 or less, more preferably 1 or more and 61 or less, more preferably 1 or more and 37 or less, more preferably 1 or more and 25 or less, more preferably 1 or more and 13 DNA encoding the protein (A) or (B) having a KAS activity consisting of a base sequence in which not more than one base is deleted, substituted, inserted or added, or complementary to the DNA (a) <2 which is a DNA encoding the protein (A) or (B) having a KAS activity and hybridizing under stringent conditions with a DNA comprising a simple nucleotide sequence. The method of> Item described.
<24> The DNA (d) has one or more, preferably 1 to 333, more preferably 1 to 250, more preferably 1 or more nucleotide sequences in the DNA (c). 167 or less, preferably 1 or more and 117 or less, more preferably 1 or more and 84 or less, more preferably 1 or more and 50 or less, more preferably 1 or more and 34 or less, more preferably 1 or more and 17 A DNA encoding the protein (C) or (D) having a KAS activity consisting of a base sequence in which not more than one base is deleted, substituted, inserted, or added, or complementary to the DNA (c) A DNA encoding the protein (C) or (D) having a KAS activity and hybridizing with a DNA comprising a simple nucleotide sequence under stringent conditions, The method of 2> above, wherein.
<25> The DNA (f) has one or more, preferably 1 to 326, more preferably 1 to 244, more preferably 1 or more nucleotide sequences in the DNA (e). 163 or less, preferably 1 or more and 114 or less, more preferably 1 or more and 82 or less, more preferably 1 or more and 49 or less, more preferably 1 or more and 33 or less, more preferably 1 or more and 17 A DNA encoding a protein (E) or (F) having a KAS activity consisting of a base sequence in which not more than one base is deleted, substituted, inserted or added, or complementary to the DNA (e) A DNA encoding the protein (E) or (F) having a KAS activity and hybridizing with a DNA comprising a simple nucleotide sequence under stringent conditions, The method of 2> above, wherein.
<26> The DNA (h) has one or more, preferably 1 or more and 329 or less, more preferably 1 or more and 247 or less, more preferably 1 or more, in the base sequence of the DNA (g). 165 or less, preferably 1 or more and 115 or less, more preferably 1 or more and 83 or less, more preferably 1 or more and 50 or less, more preferably 1 or more and 33 or less, more preferably 1 or more and 17 A DNA encoding a protein (G) or (H) having a KAS activity consisting of a base sequence in which not more than one base is deleted, substituted, inserted or added, or complementary to the DNA (g) A DNA encoding the protein (G) or (H) having a KAS activity and hybridizing with a DNA comprising a simple nucleotide sequence under stringent conditions, The method of 2> above, wherein.
<27> The DNA (j) has one or more, preferably 1 or more and 294 or less, more preferably 1 or more and 221 or less, more preferably 1 or more, in the base sequence of the DNA (i). 147 or less, preferably 1 or more and 103 or less, more preferably 1 or more and 74 or less, more preferably 1 or more and 45 or less, more preferably 1 or more and 30 or less, more preferably 1 or more and 15 A DNA encoding the protein (I) or (J) having a KAS activity consisting of a base sequence in which not more than one base is deleted, substituted, inserted or added, or complementary to the DNA (i) A DNA encoding the protein (I) or (J) having a KAS activity and hybridizing with a DNA comprising a simple nucleotide sequence under stringent conditions, The method of 2> above, wherein.
<28> The DNA (l) has one or more, preferably 1 or more and 278 or less, more preferably 1 or more and 208 or less, more preferably 1 or more, in the base sequence of the DNA (k). 139 or less, preferably 1 or more and 98 or less, more preferably 1 or more and 70 or less, more preferably 1 or more and 42 or less, more preferably 1 or more and 28 or less, more preferably 1 or more and 14 DNA encoding the protein (K) or (L) having a KAS activity, which is composed of a base sequence in which not more than one base is deleted, substituted, inserted or added, or complementary to the DNA (k) <2 which is a DNA that hybridizes with a DNA comprising a simple nucleotide sequence under stringent conditions and encodes the protein (K) or (L) having KAS activity. The method of> Item described.
<29> The DNA (n) has one or more, preferably 1 to 334, more preferably 1 to 251 and more preferably 1 or more nucleotide sequences in the DNA (m). 167 or less, preferably 1 or more and 117 or less, more preferably 1 or more and 84 or less, more preferably 1 or more and 51 or less, more preferably 1 or more and 34 or less, more preferably 1 or more and 17 DNA encoding the protein (M) or (N) having a KAS activity consisting of a base sequence in which not more than one base is deleted, substituted, inserted or added, or complementary to the DNA (m) A DNA encoding the protein (M) or (N) having a KAS activity and hybridizing with a DNA comprising a simple nucleotide sequence under stringent conditions, The method of 2> above, wherein.
<30> The DNA (p) has one or more, preferably 1 to 320, more preferably 1 to 240, more preferably 1 or more nucleotide sequences in the DNA (o). 160 or less, preferably 1 or more and 112 or less, more preferably 1 or more and 80 or less, more preferably 1 or more and 48 or less, more preferably 1 or more and 32 or less, more preferably 1 or more and 16 or more DNA encoding the protein (O) or (P) having a KAS activity, which is composed of a base sequence in which not more than one base is deleted, substituted, inserted or added, or complementary to the DNA (o) A DNA that hybridizes with a DNA consisting of a simple nucleotide sequence under stringent conditions and encodes the protein (O) or (P) having KAS activity, The method of 2> above, wherein.
<31> The DNA (r) has one or more, preferably 1 to 296, more preferably 1 to 222, more preferably 1 or more nucleotide sequences in the DNA (q). 148 or less, preferably 1 or more and 104 or less, more preferably 1 or more and 74 or less, more preferably 1 or more and 45 or less, more preferably 1 or more and 30 or less, more preferably 1 or more and 15 DNA encoding the protein (Q) or (R) having a KAS activity consisting of a base sequence in which not more than one base is deleted, substituted, inserted or added, or complementary to the DNA (q) A DNA that hybridizes with a DNA comprising a simple nucleotide sequence under stringent conditions and encodes the protein (Q) or (R) having KAS activity, The method of 2> above, wherein.

<32>前記TEが、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTEである、前記<1>〜<31>のいずれか1項記載の方法。
<33>前記TEが、配列番号69、配列番号71、配列番号73、配列番号75、配列番号77若しくは配列番号79(好ましくは、配列番号69若しくは配列番号73)で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質、当該タンパク質のアミノ酸配列との同一性が50%以上(好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上)のアミノ酸配列からなり、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質、又は、当該タンパク質のアミノ酸配列に1若しくは数個(好ましくは1個以上149個以下、より好ましくは1個以上119個以下、より好ましくは1個以上104個以下、より好ましくは1個以上90個以下、より好ましくは1個以上75個以下、より好ましくは1個以上60個以下、より好ましくは1個以上45個以下、より好ましくは1個以上30個以下、より好ましくは1個以上15個以下)のアミノ酸が欠失、置換、挿入若しくは付加され、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質、である、前記<1>〜<32>のいずれか1項記載の方法。
<34>前記TEをコードする遺伝子が、配列番号70、配列番号72、配列番号74、配列番号76、配列番号78若しくは配列番号80(好ましくは配列番号70若しくは配列番号74)で表される塩基配列からなるDNA、当該DNAのいずれか1つの塩基配列と同一性が50%以上(好ましくは60%以上、より好ましくは65%以上、より好ましくは70%以上、より好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、より好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上)の塩基配列からなり、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質をコードするDNA、当該DNAのいずれか1つの塩基配列に1若しくは数個(好ましくは1個以上447個以下、より好ましくは1個以上358個以下、より好ましくは1個以上313個以下、より好ましくは1個以上268個以下、より好ましくは1個以上224個以下、より好ましくは1個以上179個以下、より好ましくは1個以上134個以下、より好ましくは1個以上90個以下、より好ましくは1個以上45個以下)の塩基配列が欠失、置換、挿入若しくは付加され、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質をコードするDNA、又は当該DNAのいずれか1つの塩基配列と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ中鎖アシル-ACPに対するTE活性を有するタンパク質をコードするDNA、からなる遺伝子である、前記<1>〜<33>のいずれか1項記載の方法。
<32> The method according to any one of <1> to <31>, wherein the TE is TE having substrate specificity for medium chain acyl-ACP.
<33> The TE consists of an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 69, SEQ ID NO: 71, SEQ ID NO: 73, SEQ ID NO: 75, SEQ ID NO: 77 or SEQ ID NO: 79 (preferably SEQ ID NO: 69 or SEQ ID NO: 73). 50% or more of the identity of the protein and the amino acid sequence of the protein (preferably 60% or more, more preferably 65% or more, more preferably 70% or more, more preferably 75% or more, more preferably 80% or more, More preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more) and has a TE activity against medium chain acyl-ACP, or 1 or 1 in the amino acid sequence of the protein Several (preferably 1 or more and 149 or less, more preferably 1 or more and 119 or less, more preferably 1 or less 104 or less, more preferably 1 or more and 90 or less, more preferably 1 or more and 75 or less, more preferably 1 or more and 60 or less, more preferably 1 or more and 45 or less, more preferably 1 or more <1> to <32, which is a protein having 30 or less, more preferably 1 to 15) amino acids deleted, substituted, inserted or added, and having TE activity against medium chain acyl-ACP The method of any one of>.
<34> A base encoding the TE-encoding gene represented by SEQ ID NO: 70, SEQ ID NO: 72, SEQ ID NO: 74, SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 78 or SEQ ID NO: 80 (preferably SEQ ID NO: 70 or SEQ ID NO: 74) DNA comprising a sequence and identity to any one base sequence of the DNA is 50% or more (preferably 60% or more, more preferably 65% or more, more preferably 70% or more, more preferably 75% or more, more DNA which preferably comprises 80% or more, more preferably 85% or more, more preferably 90% or more, more preferably 95% or more) and a protein encoding a protein having TE activity against medium chain acyl-ACP, One or several (preferably 1 to 447, more preferably 1 to 358) of any one base sequence of the DNA Lower, more preferably 1 to 313, more preferably 1 to 268, more preferably 1 to 224, more preferably 1 to 179, more preferably 1 to 134 Or less, and more preferably 1 to 90, more preferably 1 to 45) is deleted, substituted, inserted or added, and encodes a protein having TE activity against medium chain acyl-ACP DNA that encodes a protein that hybridizes under stringent conditions with a DNA that comprises a base sequence complementary to any one of the DNA sequences, and has a TE activity against medium-chain acyl-ACP, The method according to any one of <1> to <33>, wherein the gene is a gene comprising:

<35>前記形質転換体が、微生物又は植物の形質転換体、好ましくは植物の形質転換体、である、前記<1>〜<34>のいずれか1項記載の方法。
<36>前記形質転換植物が、シロイヌナズナ、西洋アブラナ、アブラナ、ココヤシ、パーム、クフェア、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、好ましくはシロイヌナズナ、である、前記<35>項記載の方法。
<37>アグロバクテリウムを用いて前記KASをコードする遺伝子を宿主としてのシロイヌナズナに導入し、前記形質転換体を作製した、前記<36>項記載の方法。
<38>形質転換体が生産した脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質を前記植物の種子から採取する、前記<36>又は<37>項記載の方法。
<39>前記脂質が、遊離中鎖脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物、好ましくは炭素原子数が6以上14以下の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくは炭素原子数が8以上14以下の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくは炭素原子数が10以上14以下の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくは炭素原子数が10、12、若しくは14の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくは炭素原子数が10、12、若しくは14の遊離飽和脂肪酸(カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸)又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくは炭素原子数が12若しくは14の遊離飽和脂肪酸(ラウリン酸、ミリスチン酸)又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくはラウリン酸又はその脂肪酸エステル化合物、を含む、前記<1>〜<38>のいずれか1項記載の方法。
<35> The method according to any one of <1> to <34>, wherein the transformant is a microorganism or a plant transformant, preferably a plant transformant.
<36> The method according to the above <35>, wherein the transformed plant is Arabidopsis thaliana, Western rape, rape, coconut palm, palm, coffea, soybean, corn, rice, sunflower, camphor, or Jatropha, preferably Arabidopsis. .
<37> The method according to <36> above, wherein the transformant is produced by introducing the gene encoding KAS into Arabidopsis thaliana as a host using Agrobacterium.
<38> The method according to <36> or <37>, wherein the fatty acid produced by the transformant or a lipid comprising the fatty acid is collected from the seed of the plant.
<39> The lipid is a free medium chain fatty acid or a fatty acid ester compound thereof, preferably a free fatty acid having 6 to 14 carbon atoms or a fatty acid ester compound thereof, more preferably a free fatty acid having 8 to 14 carbon atoms. Or a fatty acid ester compound thereof, more preferably a free fatty acid having 10 to 14 carbon atoms or a fatty acid ester compound thereof, more preferably a free fatty acid having 10, 12, or 14 carbon atoms or a fatty acid ester compound thereof, more preferably Is a free saturated fatty acid having 10, 12 or 14 carbon atoms (capric acid, lauric acid, myristic acid) or a fatty acid ester compound thereof, more preferably a free saturated fatty acid having 12 or 14 carbon atoms (lauric acid, myristic acid) Acid) or fatty acid ester compounds thereof, more preferably Gaulin acid or fatty acid ester compounds, including, the <1> to any one method according to <38>.

<40>前記タンパク質(A)〜(R)。
<41>前記<40>項記載のタンパク質をコードする遺伝子。
<42>前記DNA(a)〜(r)のいずれか1つからなる遺伝子。
<43>前記<41>又は<42>項記載の遺伝子を含有する、組換えベクター又はDNAカセット。
<40> The proteins (A) to (R).
<41> A gene encoding the protein according to <40>.
<42> A gene comprising any one of the DNAs (a) to (r).
<43> A recombinant vector or DNA cassette containing the gene according to <41> or <42>.

<44>中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTE遺伝子を含んでなる、形質転換体。
<45>中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTE遺伝子の発現が促進している、形質転換体。
<46>中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTE遺伝子を導入する、形質転換体の作製方法。
<47>前記植物が、炭素原子数8以上14以下の遊離脂肪酸及び脂肪酸残基からみなされる脂肪酸、の脂肪酸量の割合の合計が、種子又は果肉脂質中に含まれる全脂肪酸量の10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは1質量%以下、である植物である、前記<44>〜<46>のいずれか1項記載の形質転換体又はその作製方法。
<48>前記植物が、炭素原子数16以上24以下の遊離脂肪酸、及びその脂肪酸残基からみなされる脂肪酸の脂肪酸量の割合の合計が、種子又は果肉脂質中に含まれる全脂肪酸量の60質量%以上、好ましくは70質量%以上、より好ましくは80質量%以上、である植物である、前記<44>〜<47>のいずれか1項記載の形質転換体又はその作製方法。
<49>前記植物が、トウダイグサ科の植物、アブラナ科の植物、マメ科の植物、イネ科の植物、ブドウ科の植物、キク科の植物、アマ科の植物、アオイ科の植物、ゴマ科の植物、及びモクセイ科の植物からなる群より選ばれる少なくとも1種の植物、好ましくはヤトロファ、ヒマ、シロイヌナズナ、アブラナ、ダイズ、トウモロコシ、ヨーロッパブドウ、カメリナ、ヒマワリ、アマ、ベニバナ、ラッカセイ、ワタ属、ゴマ、イネ、及びオリーブからなる群より選ばれる少なくとも1種の植物、より好ましくはヤトロファ、ヒマ、シロイヌナズナ、アブラナ、ダイズ、トウモロコシ、ヨーロッパブドウ、カメリナ、及びヒマワリからなる群より選ばれる少なくとも1種の植物、である、前記<44>〜<48>のいずれか1項記載の形質転換体又はその作製方法。
<50>前記KASがKAS IIである、前記<44>〜<49>のいずれか1項記載の形質転換体又はその作製方法。
<51>前記KASが、前記タンパク質(A)〜(R)のいずれか1つである、前記<44>〜<50>のいずれか1項記載の形質転換体又はその作製方法。
<52>前記KAS、好ましくは前記タンパク質(A)〜(R)のいずれか1つ、をコードする遺伝子が、前記DNA(a)〜(r)のいずれか1つからなる遺伝子である、前記<44>〜<51>のいずれか1項記載の形質転換体又はその作製方法。
<53>前記TEが、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTEである、前記<44>〜<52>のいずれか1項記載の形質転換体又はその作製方法。
<54>前記TEが、前記<33>項で規定するタンパク質である、前記<44>〜<53>のいずれか1項記載の形質転換体又はその作製方法。
<55>前記TEをコードする遺伝子が、前記<34>項で規定する遺伝子である、前記<44>〜<54>のいずれか1項記載の形質転換体又はその作製方法。
<56>微生物又は植物の形質転換体、好ましくは植物の形質転換体、である、前記<44>〜<55>のいずれか1項記載の形質転換体又はその作製方法。
<57>前記形質転換植物が、シロイヌナズナ、西洋アブラナ、アブラナ、ココヤシ、パーム、クフェア、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、好ましくはシロイヌナズナ、である、前記<56>項記載の形質転換体又はその作製方法。
<44> A transformant comprising a plant-derived KAS gene containing no medium chain fatty acid as a main accumulated lipid and a TE gene having substrate specificity for medium chain acyl-ACP.
<45> A transformant in which expression of a plant-derived KAS gene containing no medium chain fatty acid as a main accumulated lipid and a TE gene having substrate specificity for medium chain acyl-ACP is promoted.
<46> A method for producing a transformant, wherein a plant-derived KAS gene containing no medium chain fatty acid as a main accumulated lipid and a TE gene having substrate specificity for medium chain acyl-ACP are introduced.
<47> The total amount of fatty acids of the fatty acid in which the plant is a free fatty acid having 8 or more and 14 or less carbon atoms and a fatty acid residue is 10% by mass of the total amount of fatty acids contained in the seed or pulp lipid The transformant according to any one of the above <44> to <46> or a method for producing the same, which is a plant which is preferably 5% by mass or less, more preferably 1% by mass or less.
<48> 60 mass of the total fatty acid amount contained in the seed or pulp lipid in which the plant is a fatty acid having 16 or more and 24 or less carbon atoms and the fatty acid amount of the fatty acid regarded as its fatty acid residue. % Or more, preferably 70% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, The transformant according to any one of <44> to <47> or a method for producing the same.
<49> said plant is Euphorbiaceae plant, cruciferous plant, legume plant, gramineous plant, grape plant, asteraceae plant, flaxaceae plant, mallow family plant, sesameaceae plant At least one plant selected from the group consisting of plants and asteraceae plants, preferably Jatropha, castor, Arabidopsis, rape, soybean, corn, European grape, camelina, sunflower, flax, safflower, groundnut, cotton genus, sesame At least one plant selected from the group consisting of rice, rice and olives, more preferably at least one plant selected from the group consisting of jatropha, castor, Arabidopsis, rape, soybean, corn, European grape, camelina, and sunflower The transformation according to any one of <44> to <48>, wherein Or a method for manufacturing the same.
<50> The transformant according to any one of <44> to <49> or the method for producing the same, wherein the KAS is KAS II.
<51> The transformant according to any one of <44> to <50> or the method for producing the same, wherein the KAS is any one of the proteins (A) to (R).
<52> The gene encoding the KAS, preferably any one of the proteins (A) to (R), is the gene consisting of any one of the DNAs (a) to (r). The transformant of any one of <44>-<51> or its production method.
<53> The transformant according to any one of <44> to <52> or a method for producing the same, wherein the TE is a TE having a substrate specificity for medium-chain acyl-ACP.
<54> The transformant according to any one of <44> to <53> or a method for producing the same, wherein the TE is a protein defined in the item <33>.
<55> The transformant according to any one of <44> to <54> or a method for producing the same, wherein the gene encoding TE is a gene defined in <34>.
<56> The transformant according to any one of <44> to <55> or a method for producing the transformant, wherein the transformant is a microorganism or a plant transformant, preferably a plant transformant.
<57> The trait according to the above <56>, wherein the transformed plant is Arabidopsis thaliana, western rape, rape, coconut palm, palm, coffea, soybean, corn, rice, sunflower, camphor, or jatropha, preferably Arabidopsis thaliana A converter or a production method thereof.

<58>脂質を製造するための、前記<40>〜<57>のいずれか1項記載のタンパク質、遺伝子、組換えベクター若しくはDNAカセット、形質転換体、又は形質転換体の作製方法により作製した形質転換体の使用。
<59>前記脂質が、遊離中鎖脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物、好ましくは炭素原子数が6以上14以下の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくは炭素原子数が8以上14以下の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくは炭素原子数が10以上14以下の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくは炭素原子数が10、12、若しくは14の遊離脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくは炭素原子数が10、12、若しくは14の遊離飽和脂肪酸(カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸)又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくは炭素原子数が12若しくは14の遊離飽和脂肪酸(ラウリン酸、ミリスチン酸)又はその脂肪酸エステル化合物、より好ましくはラウリン酸又はその脂肪酸エステル化合物、を含む、前記<58>項記載の使用。
<58> Produced by the method for producing a protein, gene, recombinant vector or DNA cassette, transformant, or transformant according to any one of <40> to <57> for producing a lipid Use of transformants.
<59> The lipid is a free medium chain fatty acid or a fatty acid ester compound thereof, preferably a free fatty acid having 6 to 14 carbon atoms or a fatty acid ester compound thereof, more preferably a free fatty acid having 8 to 14 carbon atoms. Or a fatty acid ester compound thereof, more preferably a free fatty acid having 10 to 14 carbon atoms or a fatty acid ester compound thereof, more preferably a free fatty acid having 10, 12, or 14 carbon atoms or a fatty acid ester compound thereof, more preferably Is a free saturated fatty acid having 10, 12 or 14 carbon atoms (capric acid, lauric acid, myristic acid) or a fatty acid ester compound thereof, more preferably a free saturated fatty acid having 12 or 14 carbon atoms (lauric acid, myristic acid) Acid) or fatty acid ester compounds thereof, more preferably Gaulin acid or fatty acid ester compound, comprising the use of the <58> above, wherein.

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。
ここで、本実施例で用いるプライマーの塩基配列を表4に示す。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail based on an Example, this invention is not limited to this.
Here, Table 4 shows the base sequences of the primers used in this example.

Figure 2018099107
Figure 2018099107

(調製例1)植物組織からのRNA抽出とcDNAの合成
シロイヌナズナ及びアブラナの各植物組織を液体窒素で凍結し、乳鉢と乳棒を用いて破砕した。破砕した組織に対してFruit Mate(タカラバイオ)とRNAiso plus(タカラバイオ)を適用し、RNAを精製した。PrimeScript II 1st strand cDNA Synthesis Kit(タカラバイオ社製)を用いて、得られたRNAからcDNAを調製した。
(Preparation Example 1) Extraction of RNA from plant tissue and synthesis of cDNA Each plant tissue of Arabidopsis thaliana and rape was frozen in liquid nitrogen and crushed using a mortar and pestle. RNA was purified by applying Fruit Mate (Takara Bio) and RNAiso plus (Takara Bio) to the crushed tissue. CDNA was prepared from the obtained RNA using PrimeScript II 1st strand cDNA Synthesis Kit (manufactured by Takara Bio Inc.).

(調製例2)ココヤシ由来のTE遺伝子発現用プラスミドの構築
アブラナ由来のNapin遺伝子プロモーター(配列番号46)を茨城県潮来市で採取した野生のアブラナ様植物より取得した。さらに、アブラナ由来のNapin遺伝子ターミネーター(配列番号47)を栃木県益子町より採取した野生のアブラナ様植物より取得した。
野生のアブラナ様植物よりPowerPlant DNA Isolation Kit(商品名、MO BIO Laboratories, USA)を用いてゲノムDNAを抽出した。抽出したゲノムDNAをテンプレートとし、PrimeSTAR(商品名、タカラバイオ社製)を用いてPCRを行い、Napin遺伝子のプロモーターとターミネーターをそれぞれ増幅した。具体的には、表1に示すプライマー番号1及びプライマー番号2を用いてPCRを行い、Napin遺伝子のプロモーターを増幅した。また、表1に示すプライマー番号3及びプライマー番号4を用いてPCRを行い、Napin遺伝子のターミネーターを増幅した。
増幅を確認したPCR産物をテンプレートとし、Napin遺伝子プロモーターは表1に示すプライマー番号5及びプライマー番号6を、Napin遺伝子ターミネーターは表1に示すプライマー番号3及びプライマー番号7を用いて、それぞれ再度 PCRを行った。このようにして、Napin遺伝子のプロモーター配列の断片(Pnapin、配列番号46)と、Napin遺伝子のターミネーター配列の断片(Tnapin、配列番号47)をそれぞれ作製した。
増幅した遺伝子断片(Pnapin、Tnapin)をそれぞれMighty TA-cloning Kit(商品名、タカラバイオ社製)で処理した後、pMD20-T vector(タカラバイオ社製)にライゲーション反応により挿入した。このようにして、Napin遺伝子のプロモーターを含むプラスミドpPNapin1、及びNapin遺伝子ターミネーターを含むプラスミドpTNapin1をそれぞれ構築した。
Preparation Example 2 Construction of Coco Gene-Derived TE Gene Expression Plasmid A rape-derived Napin gene promoter (SEQ ID NO: 46) was obtained from a wild rape-like plant collected in Itako, Ibaraki Prefecture. Furthermore, the rape-derived Napin gene terminator (SEQ ID NO: 47) was obtained from a wild rape-like plant collected from Mashiko-machi, Tochigi Prefecture.
Genomic DNA was extracted from wild rape-like plants using the PowerPlant DNA Isolation Kit (trade name, MO BIO Laboratories, USA). Using the extracted genomic DNA as a template, PCR was performed using PrimeSTAR (trade name, manufactured by Takara Bio Inc.) to amplify the Napin gene promoter and terminator, respectively. Specifically, PCR was performed using primer number 1 and primer number 2 shown in Table 1 to amplify the Napin gene promoter. In addition, PCR was performed using the primer numbers 3 and 4 shown in Table 1 to amplify the terminator of the Napin gene.
Using the PCR product confirmed to be amplified as a template, the Napin gene promoter was subjected to PCR again using primer number 5 and primer number 6 shown in Table 1, and the Napin gene terminator was used as primer number 3 and primer number 7 shown in Table 1. went. In this manner, a Napin gene promoter sequence fragment (Pnapin, SEQ ID NO: 46) and a Napin gene terminator sequence fragment (Tnapin, SEQ ID NO: 47) were prepared.
The amplified gene fragments (Pnapin, Tnapin) were each treated with Mighty TA-cloning Kit (trade name, manufactured by Takara Bio Inc.), and then inserted into pMD20-T vector (Takara Bio Inc.) by a ligation reaction. In this way, plasmid pPNapin1 containing the Napin gene promoter and plasmid pTNapin1 containing the Napin gene terminator were constructed, respectively.

前記プラスミドpPNapin1をテンプレートとし、PrimeSTAR、並びに表1に示すプライマー番号8及びプライマー番号9を用いてPCR を行い、両末端に制限酵素認識配列を付加した遺伝子断片を増幅した。また、前記プラスミドpTNapin1をテンプレートとし、PrimeSTAR、並びに表1に示すプライマー番号10及びプライマー番号11を用いてPCRを行い、両末端に制限酵素認識配列を付加した遺伝子断片を増幅した。
増幅した遺伝子断片は、Mighty TA-cloning Kit(商品名、タカラバイオ社製)を用いて処理した後、pMD20-T vectorにライゲーション反応により挿入し、プラスミド pPNapin2及びpTNapin2をそれぞれ構築した。プラスミドpPNapin2を制限酵素SalIとNotIで、pTNapin2を制限酵素SmaIとNotIでそれぞれ処理し、SalIとSmaIで処理したpRI909ベクター(タカラバイオ社製)にライゲーション反応で連結し、プラスミドp909PTnapin を構築した。
Using the plasmid pPNapin1 as a template, PCR was performed using PrimeSTAR and primer numbers 8 and 9 shown in Table 1 to amplify a gene fragment having restriction enzyme recognition sequences added to both ends. Further, PCR was performed using the plasmid pTNapin1 as a template and PrimeSTAR, and primer numbers 10 and 11 shown in Table 1 to amplify a gene fragment having restriction enzyme recognition sequences added to both ends.
The amplified gene fragment was treated with Mighty TA-cloning Kit (trade name, manufactured by Takara Bio Inc.) and then inserted into pMD20-T vector by ligation reaction to construct plasmids pPNapin2 and pTNapin2, respectively. Plasmid pPNapin2 with restriction enzymes Sal I and Not I, treated respectively pTNapin2 with restriction enzymes Sma I and Not I, and ligated in ligation reaction pRI909 vector treated with Sal I and Sma I (manufactured by Takara Bio Inc.), the plasmid p909PTnapin was constructed.

BTE(配列番号73)の葉緑体移行シグナルペプチド(配列番号73の1〜85位)をコードする遺伝子(配列番号74の1〜255位)を、Invitrogen(Carlsbad, California)の提供する受託合成サービスを利用して取得した。取得した配列を含むプラスミドをテンプレートとし、PrimeSTAR、並びに表1に示すプライマー番号12及びプライマー番号13を用いてPCRを行い、シグナルペプチドをコードする遺伝子断片を増幅した。Mighty TA-cloning Kit(商品名、タカラバイオ社製)を用いて増幅した遺伝子断片の両末端にデオキシアデニン(dA)を付加した後、pMD20-T vector(タカラバイオ社製)にライゲーション反応により挿入し、プラスミドpSignalを構築した。構築したpSignalを制限酵素NotIで処理し、プラスミドp909PTnapinのNotIサイトとライゲーション反応で連結し、プラスミドp909PTnapin-Sを得た。 Commissioned synthesis provided by Invitrogen (Carlsbad, California) for a gene (positions 1 to 255 of SEQ ID NO: 74) encoding a chloroplast transit signal peptide (positions 1 to 85 of SEQ ID NO: 73) of BTE (SEQ ID NO: 73) Obtained using the service. Using the plasmid containing the obtained sequence as a template, PCR was performed using PrimeSTAR and primer number 12 and primer number 13 shown in Table 1 to amplify the gene fragment encoding the signal peptide. Deoxyadenine (dA) is added to both ends of the gene fragment amplified using Mighty TA-cloning Kit (trade name, manufactured by Takara Bio Inc.), and then inserted into pMD20-T vector (Takara Bio Inc.) by ligation reaction Plasmid pSignal was constructed. The constructed pSignal was treated with the restriction enzyme Not I and ligated with the Not I site of the plasmid p909PTnapin by a ligation reaction to obtain the plasmid p909PTnapin-S.

ココヤシ胚乳由来のRNAより作製したcDNAをテンプレートとし、PrimeSTAR MAX(商品名、タカラバイオ社製)、並びに表1に示すプライマー番号14及びプライマー番号15を用いてPCRを行い、CTE遺伝子断片を増幅した。
また、前記p909PTnapin-Sをテンプレートとし、表1に示すプライマー番号16及びプライマー番号17を用いてPCRを行い、p909PTnapin-Sを直鎖状断片として増幅した。
Using a cDNA prepared from RNA derived from coconut endosperm as a template, PCR was performed using PrimeSTAR MAX (trade name, manufactured by Takara Bio Inc.) and the primer numbers 14 and 15 shown in Table 1 to amplify the CTE gene fragment. .
Further, PCR was performed using the above-mentioned p909PTnapin-S as a template and using primer number 16 and primer number 17 shown in Table 1, and p909PTnapin-S was amplified as a linear fragment.

前記CTE遺伝子断片と直鎖状のp909PTnapin-S断片とを、In-Fusion Advantage PCR Cloning Kit(商品名、クロンテック社製)を用いてIn-fusion反応により連結し、プラスミドp909CTEを構築した。
このプラスミドは、アブラナ由来のNapin遺伝子プロモーターにより発現が制御され、BTE由来の葉緑体移行シグナルペプチドによって葉緑体へと移行するCTEをコードする遺伝子の塩基配列(以下、「BTEsignal-CTE」とも略記する、配列番号48)が、植物導入用プラスミドp909CTEに導入されている。
The CTE gene fragment and the linear p909PTnapin-S fragment were ligated by In-fusion reaction using In-Fusion Advantage PCR Cloning Kit (trade name, manufactured by Clontech) to construct plasmid p909CTE.
The expression of this plasmid is controlled by the Napin gene promoter derived from rape, and the base sequence of the gene encoding CTE (hereinafter referred to as “BTEsignal-CTE”) that is transferred to the chloroplast by the chloroplast transfer signal peptide derived from BTE. Abbreviated SEQ ID NO: 48) has been introduced into the plant introduction plasmid p909CTE.

(調製例3)各種KAS遺伝子発現用プラスミドの構築
NCBIのGene Bankで開示された形質転換用ベクターpYW310(ACCESSION NO. DQ469641)の配列を参考に、ストレプトマイセス・ヒグロスコピクス(Streptomyces hygroscopicus)由来のホスフィノトリシンアセチル転移酵素をコードするビアラフォス耐性遺伝子(以下、「Bar遺伝子」ともいう、配列番号49)をGene Script社の提供する受託合成サービスを利用して取得した。
合成したBar遺伝子をテンプレートとし、PrimeSTAR、並びに表1に示すプライマー番号18及びプライマー番号19を用いてPCRを行い、Bar遺伝子断片を増幅した。一方pRI909をテンプレートとし、PrimeSTAR、並びに表1に示すプライマー番号20及びプライマー番号21を用いてPCRを行い、pRI909ベクターからカナマイシン耐性遺伝子を除いた領域を増幅した。
増幅したこれらの遺伝子断片をNdeI及びSpeIで処理し、ライゲーション反応で連結して、ベクターpRI909が本来保持するカナマイシン耐性遺伝子をBar遺伝子に置換したプラスミドpRI909Barを構築した。
(Preparation Example 3) Construction of various KAS gene expression plasmids
With reference to the sequence of the transformation vector pYW310 (ACCESSION NO. DQ469641) disclosed at NCBI's Gene Bank, the bialaphos resistance gene encoding the phosphinothricin acetyltransferase derived from Streptomyces hygroscopicus SEQ ID NO: 49), also referred to as “Bar gene”, was obtained using a commissioned synthesis service provided by Gene Script.
Using the synthesized Bar gene as a template, PCR was performed using PrimeSTAR and primer number 18 and primer number 19 shown in Table 1 to amplify the Bar gene fragment. On the other hand, PCR was performed using pRI909 as a template, PrimeSTAR, and primer number 20 and primer number 21 shown in Table 1 to amplify a region excluding the kanamycin resistance gene from the pRI909 vector.
The amplified these gene fragments were treated with Nde I and Spe I, and ligated in ligation reaction, the kanamycin resistance gene vector pRI909 held originally to construct a plasmid pRI909Bar substituted on Bar gene.

NCBIのGene Bankで開示された西洋アブラナのNapin遺伝子のプロモーター(ACCESSION NO. EU416279)の配列を参考に、西洋アブラナの種子で発現する強力なプロモーター(以下、「西洋アブラナのNapin Promoter」ともいう、配列番号50)遺伝子をGene Script社の提供する受託合成サービスを利用して取得した。合成した西洋アブラナのNapin Promoter遺伝子をテンプレートとし、表1に示すプライマー番号22及びプライマー番号23を用いてPCRを行い、西洋アブラナのNapin Promoterを増幅した。
また、pRI909Barをテンプレートとし、表1に示すプライマー番号24及びプライマー番号25を用いてPCRを行い、pRI909Bar断片を増幅した。
さらに、プラスミドp909CTEをテンプレートとし、表1に示すプライマー番号26及びプライマー番号27を用いてPCRを行い、CTE-Tnapin配列を増幅した。
これらをIn-fusion反応により連結し、プラスミドp909Pnapus-CTE-Tnapinを構築した。
With reference to the sequence of the promoter of rape Napin gene (ACCESSION NO. EU416279) disclosed in NCBI's Gene Bank, a strong promoter expressed in the seeds of rape (hereinafter referred to as "Napin Promoter of rape") SEQ ID NO: 50) The gene was obtained using a commissioned synthesis service provided by Gene Script. Using the synthesized rape Napin Promoter gene as a template, PCR was performed using the primer number 22 and primer number 23 shown in Table 1 to amplify the rape Napin Promoter.
Moreover, pRI909Bar was used as a template, PCR was performed using primer number 24 and primer number 25 shown in Table 1, and the pRI909Bar fragment was amplified.
Furthermore, PCR was performed using the plasmid p909CTE as a template and the primer numbers 26 and 27 shown in Table 1 to amplify the CTE-Tnapin sequence.
These were ligated by In-fusion reaction to construct plasmid p909Pnapus-CTE-Tnapin.

プラスミドp909Pnapus-CTE-Tnapinをテンプレートとし、表1に示すプライマー番号28及びプライマー番号29を用いてPCRを行い、遺伝子断片を増幅した。
増幅した遺伝子断片を用いて、下記に示す方法に従い、In-fusion反応で各種植物由来のKASのPCR断片を連結させたプラスミドを作製した。
Using the plasmid p909Pnapus-CTE-Tnapin as a template, PCR was performed using primer number 28 and primer number 29 shown in Table 1 to amplify the gene fragment.
Using the amplified gene fragment, a plasmid in which PCR fragments of KAS derived from various plants were ligated by an in-fusion reaction was prepared according to the method shown below.

(1)ヤトロファ由来KAS(JcKASII)
オペロンバイオテクノロジー社又はサーモフィッシャーサイエンティフック社の提供する受託合成サービスを利用し、ヤトロファ由来KAS遺伝子のDNA配列を得た。得られたDNA配列をテンプレートとし、表1に示すプライマー番号81及びプライマー番号82を用いてPCRを行い、JcKASII遺伝子断片(配列番号51)を増幅した。得られた増幅断片を用いて、プラスミドp909Pnapus-JcKASII-Tnapinを構築した。
(1) Jatropha-derived KAS (JcKASII)
The DNA sequence of the Jatropha-derived KAS gene was obtained using a commissioned synthesis service provided by Operon Biotechnology or Thermo Fisher Scientific. Using the obtained DNA sequence as a template, PCR was performed using primer number 81 and primer number 82 shown in Table 1, and the JcKASII gene fragment (SEQ ID NO: 51) was amplified. Plasmid p909Pnapus-JcKASII-Tnapin was constructed using the obtained amplified fragment.

(2)ヒマ由来KAS(RiKASII)
オペロンバイオテクノロジー社又はサーモフィッシャーサイエンティフック社の提供する受託合成サービスを利用し、ヒマ由来KAS遺伝子のDNA配列を得た。得られたDNA配列をテンプレートとし、表1に示すプライマー番号44及びプライマー番号45を用いてPCRを行い、RiKASII遺伝子断片(配列番号52)を増幅した。得られた増幅断片を用いて、プラスミドp909Pnapus-RiKASII-Tnapinを構築した。
(2) Castor-derived KAS (RiKASII)
The DNA sequence of the castor-derived KAS gene was obtained using a commissioned synthesis service provided by Operon Biotechnology or Thermo Fisher Scientific. Using the obtained DNA sequence as a template, PCR was performed using the primer numbers 44 and 45 shown in Table 1 to amplify the RiKASII gene fragment (SEQ ID NO: 52). Plasmid p909Pnapus-RiKASII-Tnapin was constructed using the obtained amplified fragment.

(3)シロイヌナズナ由来KAS(AtKASII)
調製例1で作製したシロイヌナズナ由来のcDNAをテンプレートとし、表1に示すプライマー番号30及びプライマー番号31を用いてPCRを行い、AtKASII遺伝子断片(配列番号53)を増幅した。得られた増幅断片を用いて、プラスミドp909Pnapus-AtKASSII-Tnapinを構築した。
(3) Arabidopsis derived KAS (AtKASII)
Using the Arabidopsis thaliana-derived cDNA prepared in Preparation Example 1 as a template, PCR was performed using primer number 30 and primer number 31 shown in Table 1, to amplify the AtKASII gene fragment (SEQ ID NO: 53). Plasmid p909Pnapus-AtKASSII-Tnapin was constructed using the obtained amplified fragment.

(4)アブラナ由来KAS(BrKASII)
調製例1で作製したアブラナ由来cDNAをテンプレートとし、表1に示すプライマー番号32及びプライマー番号33を用いてPCRを行い、BrKASII遺伝子断片(配列番号54)を増幅した。得られた増幅断片を用いて、プラスミドp909Pnapus-BrKASII-Tnapinを構築した。
(4) Brassica-derived KAS (BrKASII)
Using the rape-derived cDNA prepared in Preparation Example 1 as a template, PCR was performed using the primer numbers 32 and 33 shown in Table 1 to amplify the BrKASII gene fragment (SEQ ID NO: 54). Plasmid p909Pnapus-BrKASII-Tnapin was constructed using the obtained amplified fragment.

(5)ダイズ由来KAS(GmKASII)
オペロンバイオテクノロジー社又はサーモフィッシャーサイエンティフック社の提供する受託合成サービスを利用し、ダイズ由来KAS遺伝子のDNA配列を得た。得られたDNA配列をテンプレートとし、表1に示すプライマー番号34及びプライマー番号35を用いてPCRを行い、GmKASII遺伝子断片(配列番号55)を増幅した。得られた増幅断片を用いて、プラスミドp909Pnapus-GmKASII-Tnapinを構築した。
(5) KAS derived from soybean (GmKASII)
The DNA sequence of the soybean-derived KAS gene was obtained using a commissioned synthesis service provided by Operon Biotechnology or Thermo Fisher Scientific. Using the obtained DNA sequence as a template, PCR was performed using primer number 34 and primer number 35 shown in Table 1 to amplify the GmKASII gene fragment (SEQ ID NO: 55). Plasmid p909Pnapus-GmKASII-Tnapin was constructed using the obtained amplified fragment.

(6)トウモロコシ由来KAS(ZmKASII)
オペロンバイオテクノロジー社又はサーモフィッシャーサイエンティフック社の提供する受託合成サービスを利用し、トウモロコシ由来KAS遺伝子のDNA配列を得た。得られたDNA配列をテンプレートとし、表1に示すプライマー番号36及びプライマー番号37を用いてPCRを行い、ZmKASII遺伝子断片(配列番号56)を増幅した。得られた増幅断片を用いて、プラスミドp909Pnapus-ZmKASII-Tnapinを構築した。
(6) Corn-derived KAS (ZmKASII)
Using the commissioned synthesis service provided by Operon Biotechnology or Thermo Fisher Scientific, the maize-derived KAS gene DNA sequence was obtained. Using the obtained DNA sequence as a template, PCR was performed using primer number 36 and primer number 37 shown in Table 1 to amplify the ZmKASII gene fragment (SEQ ID NO: 56). Plasmid p909Pnapus-ZmKASII-Tnapin was constructed using the obtained amplified fragment.

(7)ヨーロッパブドウ由来KAS(VvKASII)
オペロンバイオテクノロジー社又はサーモフィッシャーサイエンティフック社の提供する受託合成サービスを利用し、ヨーロッパブドウ由来KAS遺伝子のDNA配列を得た。得られたDNA配列をテンプレートとし、表1に示すプライマー番号38及びプライマー番号39を用いてPCRを行い、VvKASII遺伝子断片(配列番号57)を増幅した。得られた増幅断片を用いて、プラスミドp909Pnapus-VvKASII-Tnapinを構築した。
(7) European grape-derived KAS (VvKASII)
The DNA sequence of the European grape-derived KAS gene was obtained using a commissioned synthesis service provided by Operon Biotechnology or Thermo Fisher Scientific. Using the obtained DNA sequence as a template, PCR was performed using primer number 38 and primer number 39 shown in Table 1 to amplify the VvKASII gene fragment (SEQ ID NO: 57). Plasmid p909Pnapus-VvKASII-Tnapin was constructed using the obtained amplified fragment.

(8)カメリナ由来KAS(CsKASII)
オペロンバイオテクノロジー社又はサーモフィッシャーサイエンティフック社の提供する受託合成サービスを利用し、カメリナ由来KAS遺伝子のDNA配列を得た。得られたDNA配列をテンプレートとし、表1に示すプライマー番号40及びプライマー番号41を用いてPCRを行い、CsKASII遺伝子断片(配列番号58)を増幅した。得られた増幅断片を用いて、プラスミドp909Pnapus-CsKASII-Tnapinを構築した。
(8) Camerina-derived KAS (CsKASII)
The DNA sequence of the camelina-derived KAS gene was obtained using a commissioned synthesis service provided by Operon Biotechnology or Thermo Fisher Scientific. Using the obtained DNA sequence as a template, PCR was performed using primer number 40 and primer number 41 shown in Table 1 to amplify the CsKASII gene fragment (SEQ ID NO: 58). Plasmid p909Pnapus-CsKASII-Tnapin was constructed using the obtained amplified fragment.

(9)ヒマワリ由来KAS(HaKASII)
オペロンバイオテクノロジー社又はサーモフィッシャーサイエンティフック社の提供する受託合成サービスを利用し、ヒマワリ由来KAS遺伝子のDNA配列を得た。得られたDNA配列をテンプレートとし、表1に示すプライマー番号42及びプライマー番号43を用いてPCRを行い、HaKASII遺伝子断片(配列番号59)を増幅した。得られた増幅断片を用いて、プラスミドp909Pnapus-HaKASII-Tnapinを構築した。
(9) Sunflower-derived KAS (HaKASII)
The DNA sequence of the sunflower-derived KAS gene was obtained using a contracted synthesis service provided by Operon Biotechnology or Thermo Fisher Scientific. Using the obtained DNA sequence as a template, PCR was performed using the primer numbers 42 and 43 shown in Table 1 to amplify the HaKASII gene fragment (SEQ ID NO: 59). Plasmid p909Pnapus-HaKASII-Tnapin was constructed using the obtained amplified fragment.

(調製例4)形質転換体の作製
インプランタイノベーションズ社によるシロイヌナズナの形質転換受託サービスにより、前記プラスミドp909CTEを用いて、CTE遺伝子を導入したシロイヌナズナ(Colombia株)の形質転換体を得た。
得られたシロイヌナズナの形質転換体(WT::CTE)、及び野生型シロイヌナズナ(WT)を、室温22℃、蛍光灯照明を用いて明期24時間(約4,000ルクス)の条件で育成した。約2ヶ月の栽培の後、種子を収穫した。
(Preparation Example 4) Preparation of transformants Using the plasmid p909CTE, a transformant of Arabidopsis thaliana (Colombia strain) into which the CTE gene had been introduced was obtained using the Arabidopsis transformation service provided by Implanta Innovations.
The obtained Arabidopsis thaliana transformants (WT :: CTE) and wild-type Arabidopsis thaliana (WT) were grown at room temperature of 22 ° C. under fluorescent light illumination for 24 hours (about 4,000 lux). After about 2 months of cultivation, the seeds were harvested.

このようにして得られたプラスミドp909CTEを導入したシロイヌナズナの形質転換体(WT::CTE)、又は野生型シロイヌナズナ(WT)を親株として、下記に示す形質転換を行った。
前記プラスミドp909Pnapus-RiKASII-Tnapin、p909Pnapus-AtKASSII-Tnapin、p909Pnapus-BrKASII-Tnapin、p909Pnapus-GmKASII-Tnapin、p909Pnapus-ZmKASII-Tnapin、p909Pnapus-VvKASII-Tnapin、p909Pnapus-CsKASII-Tnapin、又はp909Pnapus-HaKASII-Tnapinを導入したアグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens)GV3101株を用い、プラスミドp909CTEを導入したシロイヌナズナ(WT::CTE)の形質転換を行った。播種後1.5ヶ月程度育成したシロイヌナズナの花序を切除し、さらに6〜7日間育成して再形成された花序に各プラスミドを導入したアグロバクテリウムを感染させた。
アグロバクテリウム感染処理後育成して得られた種子を、MS寒天培地(100μg/mLクラフォラン、7μg/mLビアラフォスを含む)に播種し、形質転換体を選抜した。
野生型シロイヌナズナ(WT)、プラスミドp909CTEを導入したシロイヌナズナ(WT::CTE)、及び選抜した形質転換体をそれぞれ室温22℃、蛍光灯照明を用いて明期24時間の条件で育成し、約2ヶ月の栽培の後、種子を収穫した。
Using the Arabidopsis transformant (WT :: CTE) into which the plasmid p909CTE thus obtained was introduced or the wild-type Arabidopsis thaliana (WT) as a parent strain, the following transformation was performed.
The plasmids p909Pnapus-RiKASII-Tnapin, p909Pnapus-AtKASSII-Tnapin, p909Pnapus-BrKASII-Tnapin, p909Pnapus-GmKASII-Tnapin, p909Pnapus-ZmKASII-Tnapin-Pnapus-VnaKAsII-Tnap Using Agrobacterium tumefaciens GV3101 strain into which Arabidopsis was introduced, Arabidopsis thaliana (WT :: CTE) into which plasmid p909CTE was introduced was transformed. The inflorescences of Arabidopsis grown about 1.5 months after sowing were excised, and further Agrobacterium introduced with each plasmid was infected with the inflorescences that were grown for 6 to 7 days and regenerated.
Seeds obtained after the Agrobacterium infection treatment were sown on MS agar medium (containing 100 μg / mL kraforan and 7 μg / mL bialaphos), and transformants were selected.
Wild-type Arabidopsis thaliana (WT), Arabidopsis thaliana introduced with plasmid p909CTE (WT :: CTE), and the selected transformants were grown at room temperature of 22 ° C. under fluorescent light illumination for 24 hours, respectively. After months of cultivation, the seeds were harvested.

(試験例1)シロイヌナズナの種子からの脂質の抽出、及び脂質のメチルエステル化
得られた各シロイヌナズナ種子を、マルチビーズショッカー(安井器械社製)で粉砕した。この粉砕物に、7-ペンタデカノン(0.5mg/mLメタノール)20μL(内部標準)と酢酸20μLを添加したクロロホルム0.25mL、及びメタノール0.5mlを加え、十分に攪拌し、15分間静置した。室温、1500rpmで5分間遠心分離を行った後、下層部分を採取し、窒素ガスで乾燥した。
乾燥したサンプルに、0.5N水酸化カリウム-メタノール溶液100μLを加え、70℃で30分間恒温し、トリアシルグリセロールを加水分解した。さらに、3-フッ化ホウ素メタノール錯体溶液0.3mLを添加して乾燥物を溶解し、80℃で10分間恒温することにより脂肪酸のメチルエステル化処理を行った。その後、飽和食塩水0.2mLとヘキサン0.3mLを添加して十分に攪拌し、30分間静置した。脂肪酸のメチルエステルが含まれるヘキサン層(上層部分)を採取し、下記条件のガスクロマトグラフィ(GC)分析に供した。
(Test Example 1) Extraction of lipids from Arabidopsis seeds and methyl esterification of the lipids Each Arabidopsis seed obtained was pulverized with a multi-bead shocker (manufactured by Yasui Kikai Co., Ltd.). To this pulverized product, 20 μL of 7-pentadecanone (0.5 mg / mL methanol) (internal standard) and 0.25 mL of chloroform added with 20 μL of acetic acid and 0.5 mL of methanol were added, and the mixture was sufficiently stirred and allowed to stand for 15 minutes. After centrifugation at room temperature and 1500 rpm for 5 minutes, the lower layer portion was collected and dried with nitrogen gas.
To the dried sample, 100 μL of 0.5N potassium hydroxide-methanol solution was added, and the mixture was incubated at 70 ° C. for 30 minutes to hydrolyze triacylglycerol. Furthermore, 0.3 mL of 3-boron fluoride methanol complex solution was added to dissolve the dried product, and the mixture was incubated at 80 ° C. for 10 minutes to perform fatty acid methyl esterification treatment. Thereafter, 0.2 mL of saturated saline and 0.3 mL of hexane were added, and the mixture was sufficiently stirred and allowed to stand for 30 minutes. A hexane layer (upper layer portion) containing a fatty acid methyl ester was collected and subjected to gas chromatography (GC) analysis under the following conditions.

<ガスクロマトグラフィ(GC)条件>
カラム:DB1-MS(J&W Scientific,Folsom,California)
分析装置:6890(Agilent technology,Santa Clara,California)
カラムオーブン温度:150℃保持0.5分→150〜320℃(20℃/分昇温)→320℃保持2分
注入口検出器温度:300℃
注入法:スプリットモード(スプリット比=75:1)
サンプル注入量:5μL
カラム流速:0.3mL/min コンスタント
検出器:FID
キャリアガス:水素
メイクアップガス:ヘリウム
<Gas chromatography (GC) conditions>
Column: DB1-MS (J & W Scientific, Folsom, California)
Analyzer: 6890 (Agilent technology, Santa Clara, California)
Column oven temperature: 150 ° C holding 0.5 minutes → 150-320 ° C (20 ° C / min temperature rise) → 320 ° C holding 2 minutes Inlet detector temperature: 300 ° C
Injection method: split mode (split ratio = 75: 1)
Sample injection volume: 5 μL
Column flow rate: 0.3 mL / min Constant detector: FID
Carrier gas: Hydrogen makeup gas: Helium

GC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定量した。なお、種子中の各脂質に対応するGCのピークは、各脂肪酸の標準品のメチルエステルの保持時間により同定した。また、各ピーク面積を内部標準である7-ペンタデカノンのピーク面積と比較することで試料間の補正を行い、解析に供した全種子中に含まれる全脂肪酸量に対する各脂肪酸量の割合を算出した。その結果を表5及び表6に示す。   The amount of methyl ester of each fatty acid was quantified from the peak area of the waveform data obtained by GC analysis. The GC peak corresponding to each lipid in the seeds was identified by the retention time of the standard methyl ester of each fatty acid. In addition, each peak area was compared with the peak area of 7-pentadecanone, which is an internal standard, to correct between samples, and the ratio of each fatty acid amount to the total fatty acid amount contained in all seeds subjected to analysis was calculated. . The results are shown in Tables 5 and 6.

Figure 2018099107
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Figure 2018099107
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表5に示すように、本発明で規定するKASII遺伝子を野生型シロイヌナズナに導入して作製した形質転換体の種子では、中鎖脂肪酸量の増加は確認できない。
これに対して、表6に示すように、CTE遺伝子をシロイヌナズナに導入して作製した形質転換体の種子では、野生型シロイヌナズナに比べて、C12:0量の割合は約3%、C14:0量の割合は約13%、C16:0量の割合は約15%増加する。そして、CTE遺伝子を導入した形質転換体に、さらに各種植物由来のKAS遺伝子を導入することで、C12:0量の割合が、CTE遺伝子を導入したシロイヌナズナ(WT::CTE)と比較して、さらに増加した。さらに、本発明の形質転換体の一部については、C10:0脂肪酸の蓄積も確認された(CTE+RiKASII、CTE+BrKASII、CTE+VvKASII、及びCTE+CsKASII)。
As shown in Table 5, in the seeds of the transformant prepared by introducing the KASII gene defined in the present invention into wild-type Arabidopsis thaliana, an increase in the amount of medium chain fatty acids cannot be confirmed.
On the other hand, as shown in Table 6, in the seeds of the transformant produced by introducing the CTE gene into Arabidopsis thaliana, the ratio of C12: 0 amount was about 3% and C14: 0 compared to wild type Arabidopsis thaliana. The proportion of the amount increases by about 13%, and the proportion of the C16: 0 amount increases by about 15%. Then, by introducing the KAS gene derived from various plants into the transformant into which the CTE gene has been introduced, the ratio of C12: 0 amount is compared with that of Arabidopsis thaliana (WT :: CTE) into which the CTE gene has been introduced, Further increased. Furthermore, C10: 0 fatty acid accumulation was also confirmed for some of the transformants of the present invention (CTE + RiKASII, CTE + BrKASII, CTE + VvKASII, and CTE + CsKASII).

一般的にKAS IIは、炭素原子数16のアシル-ACPから炭素原子数18のアシル-ACPへの鎖長伸長反応を触媒することが知られている。しかしこの知見は、上記試験例で確認された、TE遺伝子導入株に対する、KAS II遺伝子の導入効果とは一致していない。このことから、中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のKAS II遺伝子は、中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するTEと併用することで、形質転換体における中鎖脂肪酸の蓄積量が増加させる効果があることが示唆された。   Generally, KAS II is known to catalyze a chain extension reaction from acyl-ACP having 16 carbon atoms to acyl-ACP having 18 carbon atoms. However, this finding is not consistent with the effect of introducing the KAS II gene on the TE gene-introduced strain confirmed in the above test example. Therefore, the plant-derived KAS II gene, which does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid, is used in combination with TE that has substrate specificity for medium-chain acyl-ACP. It was suggested that there is an effect to increase.

以上のように、本発明で規定するKAS遺伝子とTE遺伝子を宿主に導入することで、中鎖脂肪酸の生産性を向上させた形質転換体を作製することができる。そしてこの形質転換体を培養することで、中鎖脂肪酸の生産性を向上させることができる。   As described above, by introducing the KAS gene and TE gene defined in the present invention into a host, a transformant with improved productivity of medium chain fatty acids can be produced. By culturing this transformant, the productivity of medium chain fatty acids can be improved.

Claims (19)

中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のβ-ケトアシル-ACPシンターゼをコードする遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するアシル-ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子を導入した形質転換体を培養し、脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質を生産させる、脂質の製造方法。   Transformation by introducing a plant-derived gene encoding β-ketoacyl-ACP synthase that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid, and a gene encoding acyl-ACP thioesterase having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP A method for producing a lipid, comprising culturing a body to produce a fatty acid or a lipid comprising this as a constituent. 中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のβ-ケトアシル-ACPシンターゼをコードする遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するアシル-ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子を導入した形質転換体を培養し、生産される中鎖脂肪酸又はこれを構成成分とする脂質の生産性を向上させる、脂質の製造方法。   Transformation by introducing a plant-derived gene encoding β-ketoacyl-ACP synthase that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid, and a gene encoding acyl-ACP thioesterase having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP A method for producing a lipid, which improves the productivity of a medium-chain fatty acid produced by culturing a body or a lipid comprising the medium-chain fatty acid. 中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のβ-ケトアシル-ACPシンターゼをコードする遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するアシル-ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子を導入した形質転換体を培養し、生産される全脂肪酸に占める中鎖脂肪酸の割合を増加させる、脂肪酸組成を改変する方法。   Transformation by introducing a plant-derived gene encoding β-ketoacyl-ACP synthase that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulated lipid, and a gene encoding acyl-ACP thioesterase having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP A method for modifying a fatty acid composition, wherein the body is cultured and the proportion of medium chain fatty acids in the total fatty acids produced is increased. 前記β-ケトアシル-ACPシンターゼがβ-ケトアシル-ACPシンターゼIIである、請求項1〜3のいずれか1項記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the β-ketoacyl-ACP synthase is β-ketoacyl-ACP synthase II. 前記β-ケトアシル-ACPシンターゼが、下記タンパク質(A)〜(R)のいずれか1つである、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
(A)配列番号60で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(B)前記タンパク質(A)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(C)配列番号61で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(D)前記タンパク質(C)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(E)配列番号62で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(F)前記タンパク質(E)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(G)配列番号63で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(H)前記タンパク質(G)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(I)配列番号64で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(J)前記タンパク質(I)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(K)配列番号65で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(L)前記タンパク質(K)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(M)配列番号66で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(N)前記タンパク質(M)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(O)配列番号67で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(P)前記タンパク質(O)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(Q)配列番号68で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(R)前記タンパク質(Q)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the β-ketoacyl-ACP synthase is any one of the following proteins (A) to (R).
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 60.
(B) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (A) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(C) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 61.
(D) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (C) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(E) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 62.
(F) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the protein (E) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(G) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 63.
(H) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (G) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(I) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 64.
(J) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (I) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(K) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 65.
(L) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (K) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(M) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 66.
(N) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (M) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(O) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 67.
(P) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (O) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(Q) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 68.
(R) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the protein (Q) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
前記タンパク質(A)〜(R)のいずれか1つをコードする遺伝子が、下記DNA(a)〜(r)のいずれか1つからなる遺伝子である、請求項5記載の方法。
(a)配列番号51で表される塩基配列からなるDNA。
(b)前記DNA(a)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)配列番号52で表される塩基配列からなるDNA。
(d)前記DNA(c)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(e)配列番号53で表される塩基配列からなるDNA。
(f)前記DNA(e)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(g)配列番号54で表される塩基配列からなるDNA。
(h)前記DNA(g)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(i)配列番号55で表される塩基配列からなるDNA。
(j)前記DNA(i)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(k)配列番号56で表される塩基配列からなるDNA。
(l)前記DNA(k)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(m)配列番号57で表される塩基配列からなるDNA。
(n)前記DNA(m)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(o)配列番号58で表される塩基配列からなるDNA。
(p)前記DNA(o)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(q)配列番号59で表される塩基配列からなるDNA。
(r)前記DNA(q)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
The method according to claim 5, wherein the gene encoding any one of the proteins (A) to (R) is a gene consisting of any one of the following DNA (a) to (r).
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 51.
(B) A DNA encoding a protein having a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of the DNA (a) and having a β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(C) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 52.
(D) DNA encoding a protein comprising a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of DNA (c) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(E) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 53.
(F) DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of DNA (e) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(G) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 54.
(H) DNA encoding a protein comprising a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of DNA (g) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(I) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 55.
(J) DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of DNA (i) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(K) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 56.
(L) A DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of the DNA (k) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(M) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 57.
(N) A DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of the DNA (m) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(O) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 58.
(P) A DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of the DNA (o) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(Q) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 59.
(R) A DNA encoding a protein having a base sequence with 80% or more identity with the base sequence of the DNA (q) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
前記アシル-ACPチオエステラーゼが、配列番号69若しくは配列番号73で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質、当該タンパク質のアミノ酸配列との同一性が50%以上のアミノ酸配列からなり、かつ中鎖アシル-ACPに対するアシル-ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質、又は、当該タンパク質のアミノ酸配列に1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入若しくは付加され、かつ中鎖アシル-ACPに対するアシル-ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質である、請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。   The acyl-ACP thioesterase is a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 69 or 73, an amino acid sequence having 50% or more identity with the amino acid sequence of the protein, and medium-chain acyl-ACP A protein having an acyl-ACP thioesterase activity against or an amino acid sequence of the protein in which one or several amino acids are deleted, substituted, inserted or added, and an acyl-ACP thioesterase activity against medium chain acyl-ACP The method of any one of Claims 1-6 which is a protein which has. 前記アシル-ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子が、配列番号70若しくは配列番号74で表される塩基配列からなるDNA、当該DNAのいずれか1つの塩基配列と同一性が50%以上の塩基配列からなり、かつ中鎖アシル-ACPに対するアシル-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、当該DNAのいずれか1つの塩基配列に1若しくは数個の塩基配列が欠失、置換、挿入若しくは付加され、かつ中鎖アシル-ACPに対するアシル-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、又は当該DNAのいずれか1つの塩基配列と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ中鎖アシル-ACPに対するアシル-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、からなる遺伝子である、請求項1〜7のいずれか1項記載の方法。   The gene encoding the acyl-ACP thioesterase comprises a DNA comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 70 or SEQ ID NO: 74, or a nucleotide sequence having 50% or more identity with any one nucleotide sequence of the DNA And a DNA encoding a protein having acyl-ACP thioesterase activity for medium-chain acyl-ACP, one or several base sequences are deleted, substituted, inserted or added to any one base sequence of the DNA, And hybridizes under stringent conditions with a DNA encoding a protein having acyl-ACP thioesterase activity for medium-chain acyl-ACP, or a DNA comprising a base sequence complementary to any one of the base sequences. And encoding a protein having acyl-ACP thioesterase activity for medium-chain acyl-ACP The method according to any one of claims 1 to 7, which is a gene comprising DNA. 前記形質転換体が植物の形質転換体である、請求項1〜8のいずれか1項記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the transformant is a plant transformant. 前記植物がシロイヌナズナである、請求項9記載の方法。   The method according to claim 9, wherein the plant is Arabidopsis thaliana. 前記脂質が遊離中鎖脂肪酸又はその脂肪酸エステル化合物を含む、請求項1〜10のいずれか1項記載の方法。   The method of any one of claims 1 to 10, wherein the lipid comprises a free medium chain fatty acid or a fatty acid ester compound thereof. 中鎖脂肪酸を主たる蓄積脂質として含有しない植物由来のβ-ケトアシル-ACPシンターゼをコードする遺伝子、及び中鎖アシル-ACPに対する基質特異性を有するアシル-ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子を含んでなる、形質転換体。   A gene encoding a plant-derived β-ketoacyl-ACP synthase that does not contain medium-chain fatty acids as the main accumulation lipid, and a gene encoding an acyl-ACP thioesterase having substrate specificity for medium-chain acyl-ACP, Transformant. 前記β-ケトアシル-ACPシンターゼがβ-ケトアシル-ACPシンターゼIIである、請求項12記載の形質転換体。   The transformant according to claim 12, wherein the β-ketoacyl-ACP synthase is β-ketoacyl-ACP synthase II. 前記β-ケトアシル-ACPシンターゼが、下記タンパク質(A)〜(R)のいずれか1つである、請求項12又は13記載の形質転換体。
(A)配列番号60で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(B)前記タンパク質(A)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(C)配列番号61で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(D)前記タンパク質(C)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(E)配列番号62で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(F)前記タンパク質(E)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(G)配列番号63で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(H)前記タンパク質(G)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(I)配列番号64で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(J)前記タンパク質(I)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(K)配列番号65で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(L)前記タンパク質(K)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(M)配列番号66で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(N)前記タンパク質(M)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(O)配列番号67で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(P)前記タンパク質(O)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
(Q)配列番号68で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質。
(R)前記タンパク質(Q)のアミノ酸配列と同一性が85%以上のアミノ酸配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質。
The transformant according to claim 12 or 13, wherein the β-ketoacyl-ACP synthase is any one of the following proteins (A) to (R).
(A) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 60.
(B) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (A) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(C) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 61.
(D) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (C) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(E) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 62.
(F) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the protein (E) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(G) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 63.
(H) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (G) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(I) A protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 64.
(J) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (I) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(K) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 65.
(L) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (K) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(M) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 66.
(N) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (M) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(O) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 67.
(P) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the amino acid sequence of the protein (O) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(Q) A protein consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 68.
(R) A protein comprising an amino acid sequence having 85% or more identity with the protein (Q) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
前記タンパク質(A)〜(R)のいずれか1つをコードする遺伝子が、下記DNA(a)〜(r)のいずれか1つからなる遺伝子である、請求項14記載の形質転換体。
(a)配列番号51で表される塩基配列からなるDNA。
(b)前記DNA(a)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(c)配列番号52で表される塩基配列からなるDNA。
(d)前記DNA(c)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(e)配列番号53で表される塩基配列からなるDNA。
(f)前記DNA(e)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(g)配列番号54で表される塩基配列からなるDNA。
(h)前記DNA(g)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(i)配列番号55で表される塩基配列からなるDNA。
(j)前記DNA(i)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(k)配列番号56で表される塩基配列からなるDNA。
(l)前記DNA(k)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(m)配列番号57で表される塩基配列からなるDNA。
(n)前記DNA(m)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(o)配列番号58で表される塩基配列からなるDNA。
(p)前記DNA(o)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
(q)配列番号59で表される塩基配列からなるDNA。
(r)前記DNA(q)の塩基配列と同一性が80%以上の塩基配列からなり、かつβ−ケトアシル-ACPシンターゼ活性を有するタンパク質をコードするDNA。
The transformant according to claim 14, wherein the gene encoding any one of the proteins (A) to (R) is a gene consisting of any one of the following DNA (a) to (r).
(A) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 51.
(B) A DNA encoding a protein having a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of the DNA (a) and having a β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(C) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 52.
(D) DNA encoding a protein comprising a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of DNA (c) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(E) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 53.
(F) DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of DNA (e) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(G) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 54.
(H) DNA encoding a protein comprising a base sequence having an identity of 80% or more with the base sequence of DNA (g) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(I) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 55.
(J) DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of DNA (i) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(K) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 56.
(L) A DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of the DNA (k) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(M) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 57.
(N) A DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of the DNA (m) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(O) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 58.
(P) A DNA encoding a protein comprising a base sequence having 80% or more identity with the base sequence of the DNA (o) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
(Q) DNA consisting of the base sequence represented by SEQ ID NO: 59.
(R) A DNA encoding a protein having a base sequence with 80% or more identity with the base sequence of the DNA (q) and having β-ketoacyl-ACP synthase activity.
前記アシル-ACPチオエステラーゼが、配列番号69若しくは配列番号73で表されるアミノ酸配列からなるタンパク質、当該タンパク質のアミノ酸配列との同一性が50%以上のアミノ酸配列からなり、かつ中鎖アシル-ACPに対するアシル-ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質、又は、当該タンパク質のアミノ酸配列に1若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換、挿入若しくは付加され、かつ中鎖アシル-ACPに対するアシル-ACPチオエステラーゼ活性を有するタンパク質である、請求項12〜15のいずれか1項記載の形質転換体。   The acyl-ACP thioesterase is a protein comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 69 or 73, an amino acid sequence having 50% or more identity with the amino acid sequence of the protein, and medium-chain acyl-ACP A protein having an acyl-ACP thioesterase activity against or an amino acid sequence of the protein in which one or several amino acids are deleted, substituted, inserted or added, and an acyl-ACP thioesterase activity against medium chain acyl-ACP The transformant of any one of Claims 12-15 which is protein which has. 前記アシル-ACPチオエステラーゼをコードする遺伝子が、配列番号70若しくは配列番号74で表される塩基配列からなるDNA、当該DNAのいずれか1つの塩基配列と同一性が50%以上の塩基配列からなり、かつ中鎖アシル-ACPに対するアシル-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、当該DNAのいずれか1つの塩基配列に1若しくは数個の塩基配列が欠失、置換、挿入若しくは付加され、かつ中鎖アシル-ACPに対するアシル-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、又は当該DNAのいずれか1つの塩基配列と相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ中鎖アシル-ACPに対するアシル-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、からなる遺伝子である、請求項12〜16のいずれか1項記載の形質転換体。   The gene encoding the acyl-ACP thioesterase comprises a DNA comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 70 or SEQ ID NO: 74, or a nucleotide sequence having 50% or more identity with any one nucleotide sequence of the DNA And a DNA encoding a protein having acyl-ACP thioesterase activity for medium-chain acyl-ACP, one or several base sequences are deleted, substituted, inserted or added to any one base sequence of the DNA, And hybridizes under stringent conditions with a DNA encoding a protein having acyl-ACP thioesterase activity for medium-chain acyl-ACP, or a DNA comprising a base sequence complementary to any one of the base sequences. And encoding a protein having acyl-ACP thioesterase activity for medium-chain acyl-ACP The transformant of any one of Claims 12-16 which is a gene which consists of DNA. 植物の形質転換体である、請求項12〜17のいずれか1項記載の形質転換体。   The transformant according to any one of claims 12 to 17, which is a transformant of a plant. 前記植物がシロイヌナズナである、請求項18記載の形質転換体。   The transformant according to claim 18, wherein the plant is Arabidopsis thaliana.
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