JP2019022493A - オメガ−３脂肪酸を産生するための酵素および方法 - Google Patents

オメガ−３脂肪酸を産生するための酵素および方法 Download PDF

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Abstract

【課題】オメガ−３脂肪酸を産生するための酵素および方法の提供。【解決手段】ＤＰＡを合成できる細胞を得る方法であって、ａ）Δ５エロンガーゼ活性を有する脂肪酸エロンガーゼをコードし得る外因性ポリヌクレオチドを植物細胞中に導入するステップであり、前記ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプロモーターに作動可能に連結する、ステップ、ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、およびｄ）細胞を選択するステップであり、前記Δ５エロンガーゼが、少なくとも６０％の効率で前記選択した細胞内でＤＰＡを産生する、ＥＰＡに対する活性を有する、ステップを含む方法。【選択図】なし

Description

本発明は、酵母または植物細胞等の組換え細胞中において、長鎖多価不飽和脂肪酸、と
りわけエイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸およびドコサヘキサエン酸を合成する
方法に関する。また、長鎖多価不飽和脂肪酸を産生する組換え細胞または植物も提供され
る。さらに、本発明は、長鎖多価不飽和脂肪酸の合成方法において使用され得るデサチュ
ラーゼまたはエロンガーゼ活性を有する一群の新規な酵素に関する。特に、本発明は、新
規な活性を有するω３デスタウラーゼ（destaurase）、Δ５エロンガーゼおよびΔ６デサ
チュラーゼを提供する。また、多重遺伝子を有する細胞、特に植物細胞を一過性におよび
／または安定して形質転換させるための方法およびＤＮＡ構築物も提供される。
オメガ−３長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡおよびＶＬＣ−ＰＵＦＡ）は、ヒト
および動物の健康のための重要な化合物として現在広く認識されている。これらの脂肪酸
は、食事源から得られ得、またはリノール（ＬＡ、１８：２ω６）もしくはα−リノレン
（ＡＬＡ、１８：３ω３）脂肪酸の変換によって得られ得、それらの両方はヒトの食事に
おける必須脂肪酸であると考えられる。ヒトおよび多くの他の脊椎動物は、植物源から得
られたＬＡまたはＡＬＡをＶＬＣ−ＰＵＦＡに変換することが可能であるが、非常に低い
速度でこの変換を行う。さらに、ほとんどの現代社会において、理想的であると考えられ
るω６：ω３脂肪酸についての４：１の比以下ではなく、少なくとも９０％の多価不飽和
脂肪酸（ＰＵＦＡ）がω６脂肪酸のものであるアンバランスな食事がある（Ｔｒａｕｔｗ
ｅｉｎ、２００１）。ヒトに対するエイコサペンタエン酸（ＥＰＡ、２０：５ω３）およ
びドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ、２２：６ω３）等のＶＬＣ−ＰＵＦＡの直接の食事源は
、ほとんどの場合、魚または魚油に由来する。従って、保健専門家は、ヒトの食事中に著
しいレベルのＶＬＣ−ＰＵＦＡを含有する魚を定期的に含めることを推奨してきた。例え
ば、魚由来ＶＬＣ−ＰＵＦＡ油がますます食品中および乳児用調合乳（infant formula）
中に組み込まれている。しかし、世界的なおよび国内の水産業の低下のため、これらの有
益な健康増強油の代用源が必要とされている。
高等植物は、動物とは対照的に、１８個の炭素より長い鎖長を有する多価不飽和脂肪酸
を合成する能力を欠く。特に、作物および園芸植物は、他の被子植物と共に、ＡＬＡに由
来するＥＰＡ、ドコサペンタエン酸（ＤＰＡ、２２：５ω３）およびＤＨＡ等のより長い
鎖のω３脂肪酸を合成するために必要な酵素を有さない。従って、植物バイオテクノロジ
ーの重要な目標は、相当量のＶＬＣ−ＰＵＦＡを産生する作物植物の操作であり、従って
それはこれらの化合物の代用源を提供する。
ＶＬＣ−ＰＵＦＡ生合成経路
微細藻類、蘚類および真菌等の生物中におけるＶＬＣ−ＰＵＦＡの生合成は、一連の酸
素依存性不飽和化および伸長反応として通常起きる（図１）。これらの生物中においてＥ
ＰＡを産生する最も一般的な経路としては、Δ６−不飽和化、Δ６−伸長およびΔ５−不
飽和化（Δ６−不飽和化経路と称される）が挙げられるが、一方でより一般的でない経路
は、Δ９−伸長、Δ８−不飽和化およびΔ５−不飽和化（Δ９−不飽和化経路と称される
）を使用する。これらの連続的な不飽和化および伸長反応は、図１の左上部分（ω６）と
して概略的に示されるω６脂肪酸基質ＬＡまたは図１の右下部分（ω３）として示される
ω３基質ＡＬＡのいずれかによって開始することができる。初期Δ６−不飽和化がω６基
質ＬＡ上において実施される場合、３種の酵素のシリーズのＶＬＣ−ＰＵＦＡ産物は、ω
６脂肪酸ＡＲＡである。ＶＬＣ−ＰＵＦＡ合成生物は、ω３−デサチュラーゼを使用して
ω６脂肪酸をω３脂肪酸に変換させることができ、このことは、ＥＰＡへのアラキドン酸
（ＡＲＡ、２０：４ω６）の変換についての図１におけるΔ１７−デサチュラーゼステッ
プとして示される。ω３−デサチュラーゼファミリーの幾つかのメンバーは、ＬＡからＡ
ＲＡの範囲にわたる様々な基質に作用することができる。植物ω３−デサチュラーゼは、
ＡＬＡへのＬＡのΔ１５−不飽和化をしばしば特異的に触媒するが、真菌および酵母のω
３−デサチュラーゼは、ＥＰＡへのＡＲＡのΔ１７−不飽和化に対して特異的であり得る
（Ｐｅｒｅｉｒａら、２００４ａ；Ｚａｎｋら、２００５）。幾つかの報告は、多種多様
なω６基質をそれらの対応するω３産物に変換し得る非特異的ω３−デサチュラーゼが存
在し得ることを示唆する（Ｚｈａｎｇら、２００７）。他のω３−デサチュラーゼは、ω
３基質に対する選好性（preference）を有し得る（Ｓａｙａｎｏｖａら、２００３）。
これらの生物中におけるＥＰＡからＤＨＡの変換は、相対的に単純であり、ＤＰＡを産
生するためのＥＰＡのΔ５−伸長の後、ＤＨＡを産生するためのΔ４−不飽和化から成る
（図１）。対照的に、哺乳動物は、Δ４デサチュラーゼから独立した３つの別々の反応に
よってＤＰＡをＤＨＡに変換するいわゆる「シュプレッヒャー（Sprecher）」経路を使用
する（Ｓｐｒｅｃｈｅｒら、１９９５）。
植物、蘚類、微細藻類および下等動物、例えばシノラブディス・エレガンス（Caenorha
bditis elegans）において一般に見出されるフロントエンド（front-end）デサチュラー
ゼは、ホスファチジルコリン（ＰＣ）基質のｓｎ−２位にエステル化した脂肪酸基質を主
に受ける。従って、これらのデサチュラーゼは、アシル−ＰＣ脂質連結フロントエンドデ
サチュラーゼとして公知である（Ｄｏｍｅｒｇｕｅら、２００３）。対照的に、高等動物
フロントエンドデサチュラーゼは、一般に、脂肪酸基質がＰＣではなくＣｏＡに連結され
るアシル−ＣｏＡ基質を受ける（Ｄｏｍｅｒｇｕｅら、２００５）。
各ＰＵＦＡおよびＶＬＣ−ＰＵＦＡ伸長反応は、多成分タンパク質複合体によって触媒
される４つのステップから成る。第１に、縮合反応は、マロニル−ＣｏＡから脂肪酸まで
の２Ｃ単位の付加をもたらし、β−ケトアシル中間体の形成をもたらす。次いで、これは
、ＮＡＤＰＨによって還元され、その後脱水してエノイル中間体を生成する。この中間体
は、最後に２度目に還元されて伸長した脂肪酸を産生する。これらの４つの反応の縮合ス
テップは基質特異的であるが、他のステップはそうではないと一般に考えられる。実際に
は、これは、非ネイティブのＶＬＣ−ＰＵＦＡ基質を伸長する際のネイティブ植物伸長機
構の効率が低い可能性があるものの、ＶＬＣ−ＰＵＦＡに特異的な（典型的には、「エロ
ンガーゼ」と呼ばれる）縮合酵素が導入される場合、ネイティブ植物伸長機構がＶＬＣ−
ＰＵＦＡを伸長することができることを意味する。２００７年に、酵母伸長サイクルデヒ
ドラターゼの同定および特徴付けが公開された（ＤｅｎｉｃおよびＷｅｉｓｓｍａｎ、２
００７）。
植物、蘚類および微細藻類におけるＶＬＣ−ＰＵＦＡ不飽和化は、主にアシル−ＰＣプ
ール中における脂肪酸基質に対して天然に起きるが、伸長は、アシル−ＣｏＡプール中に
おける基質に対して起きる。アシル−ＰＣ分子からＣｏＡ担体への脂肪酸の転移は、ホス
ホリパーゼ（ＰＬＡ）によって行われるが、ＰＣ担体へのアシル−ＣｏＡ脂肪酸の転移は
、リゾホスファチジル−コリンアシルトランスフェラーゼ（ＬＰＣＡＴ）によって行われ
る（図２）（Ｓｉｎｇｈら、２００５）。不飽和化の前に起きなければならないアシル交
換による流量の低下は、伸長後に起き得るか、またはその逆であり得るが、アシル−Ｃｏ
Ａ基質に対する特異性を有するデサチュラーゼを使用することによって克服され得る（Ｈ
ｏｆｆｍａｎｎら、２００８）。
ＶＬＣ−ＰＵＦＡの操作された産生
ほとんどのＶＬＣ−ＰＵＦＡ代謝操作は、好気性Δ６−不飽和化／伸長経路を使用して
行われてきた。シアノバクテリアシネコシスティス（cyanobacterium Synechocystis）に
由来するΔ６−デサチュラーゼを使用したタバコ中におけるγ−リノレン酸（ＧＬＡ、１
８：３ω６）の生合成が、１９９６年に最初に報告された（ＲｅｄｄｙおよびＴｈｏｍａ
ｓ、１９９６）。より最近、ＧＬＡは、ベニバナ（７３％ＧＬＡ、Ｋｎａｕｆら、２００
６）およびダイズ（２８％ＧＬＡ、Ｓａｔｏら、２００４）等の作物植物中において産生
されている。ＥＰＡおよびＤＨＡ等のＶＬＣ−ＰＵＦＡの産生は、含まれる不飽和化およ
び伸長ステップの増加した数のためにより複雑になった操作を含む。陸上植物中における
ＥＰＡ産生は、Ｑｉら（２００４）によって最初に報告されたが、Ｑｉらは、イソクリシ
ス・ガルバナ（Isochrysis galbana）に由来するΔ９−エロンガーゼ、ユーグレナ・グラ
シリス（Euglena gracilis）に由来するΔ８−デサチュラーゼおよびモルティエラ・アル
ピナ（Mortierella alpina）に由来するΔ５−デサチュラーゼをコードする遺伝子をアラ
ビドプシス（Arabidopsis）内に導入して最高３％のＥＰＡを産生させた。この研究には
、Ａｂｂａｄｉら（２００４）が続いたが、Ａｂｂａｄｉらは、フィスコミトレラ・パテ
ンス（Physcomitrella patens）に由来するΔ６−デサチュラーゼおよびΔ６−エロンガ
ーゼならびにフェオダクチルム・トリコルヌツム（Phaeodactylum tricornutum）に由来
するΔ５−デサチュラーゼをコードする遺伝子を使用したアマの種子中における最高０．
８％のＥＰＡの産生を報告した。
ＤＨＡ産生および今までに報告されたＶＬＣ−ＰＵＦＡ産生の最も高いレベルの第１の
報告が、ＷＯ０４／０１７４６７においてあり、その中で、サプロレグニア・ディクリナ
（Saprolegnia diclina）Δ６−デサチュラーゼ、モルティエラ・アルピナΔ６−デサチ
ュラーゼ、モルティエラ・アルピナΔ５−デサチュラーゼ、サプロレグニア・ディクリナ
Δ４−デサチュラーゼ、サプロレグニア・ディクリナΔ１７−デサチュラーゼ、モルティ
エラ・アルピナΔ６−エロンガーゼおよびパブロバ・ルテリ（Pavlova lutheri）Δ５−
エロンガーゼをコードする遺伝子を導入することによる、ダイズの、種子ではなく胚の中
における３％のＤＨＡの産生が記載されている。ＤＨＡをも産生する胚中における最大Ｅ
ＰＡレベルは１９．６％であったが、これは、ＥＰＡからＤＨＡの変換の効率が劣ってい
たことを示す（ＷＯ２００４／０７１４６７）。この知見は、Ｒｏｂｅｒｔら（２００５
）によって公開された知見と同様であったが、その知見において、ＥＰＡからＤＨＡへの
流量は低く、ダニオ・レリオ（Danio rerio）Δ５／６−デサチュラーゼ、シノラブディ
ス・エレガンスΔ６−エロンガーゼならびにパブロバ・サリナ（Pavlova salina）Δ５−
エロンガーゼおよびΔ４−デサチュラーゼを使用してアラビドプシス中において３％のＥ
ＰＡおよび０．５％のＤＨＡを産生した。２００５年においても、Ｗｕらは、ピシウム・
イレグラレ（Pythium irregulare）Δ６−デサチュラーゼ、スラウストキトリド（Thraus
tochytrid）Δ５−デサチュラーゼ、フィスコミトレラ・パテンスΔ６−エロンガーゼ、
カレンデュラ・オフィシアナリス（Calendula officianalis）Δ１２−デサチュラーゼ、
スラウストキトリドΔ５−エロンガーゼ、フィトフトラ・インフェスタンス（Phytophtho
ra infestans）Δ１７−デサチュラーゼ、オンコルヒュンクス・ミキス（Oncorhyncus my
kiss）ＶＬＣ−ＰＵＦＡエロンガーゼ、スラウストキトリドΔ４−デサチュラーゼおよび
スラウストキトリドＬＰＣＡＴを使用したブラッシカ・ユンケア（Brassica juncea）中
における２５％のＡＲＡ、１５％のＥＰＡおよび１．５％のＤＨＡの産生を公開した（Ｗ
ｕら、２００５）。
従って、特に油料種子植物の種子の中における、組換え細胞中におけるＬＣ−ＰＵＦＡ
のより効率的な産生の必要性が残っている。
本発明の概要
本発明者らは、初めて、組換え細胞中においてＥＰＡをＤＰＡに効率的に変換するΔ５
エロンガーゼを同定した。
従って、本発明は、Δ５エロンガーゼ活性を有する脂肪酸エロンガーゼをコードする外
因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物種子
細胞をさらに提供するものであって、細胞中において、好ましくは植物細胞中においてエ
ロンガーゼが外因性ポリヌクレオチドから発現される場合、エロンガーゼは、少なくとも
６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％または少なくとも７５％の効率でＤＰＡを
産生するＥＰＡに対する活性を有する。
一実施形態において、エロンガーゼは、配列番号６において提供される配列、その生物
学的に活性な断片または配列番号６と少なくとも４７％同一であるアミノ酸配列を有する
アミノ酸を含む。
他の一実施形態において、細胞は、
ｉ）Δ８デサチュラーゼおよび／またはΔ６デサチュラーゼ、
ｉｉ）Δ９エロンガーゼおよび／またはΔ６エロンガーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、ならびに
ｉｖ）場合によって、Δ４デサチュラーゼおよび／またはω３デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、各ポリヌクレオチドは、細胞中にお
ける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導（direct）できる１つまたは複数のプロモーター
に作動可能に連結する。
本発明者らは、新規な性質（property）を有するω３デサチュラーゼをも同定した。ω
３デサチュラーゼは、ＥＰＡ、下流の脂肪酸ＤＰＡおよびＤＨＡならびに他のω３ＶＬＣ
−ＰＵＦＡを生成するように設計された組換え経路において有用である。
従って、本発明は、ω３デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードす
る外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物
種子細胞を提供するものであって、デサチュラーゼが細胞中における外因性ポリヌクレオ
チドから発現される場合、デサチュラーゼは、ＡＲＡからＥＰＡ、ＤＧＬＡからＥＴＡ、
ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、ＡＲＡからＥＰＡおよびＤＧＬＡからＥＴＡの
両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡからＳＤＡの両方、またはこれらの３つ全てを不飽
和化することができる。
デサチュラーゼは、好ましくはフロントエンドデサチュラーゼである。
他の一実施形態において、デサチュラーゼは、そのアシル鎖中に少なくとも３個の炭素
−炭素二重結合を有するＣ２０脂肪酸（好ましくは、ＡＲＡ）に対するΔ１７デサチュラ
ーゼ活性を有する。
他の一実施形態において、デサチュラーゼは、そのアシル鎖中に３個の炭素−炭素二重
結合を有するＣ１８脂肪酸（好ましくは、ＧＬＡ）に対するΔ１５デサチュラーゼ活性を
有する。
デサチュラーゼは、好ましくは、対応するアシル−ＰＣ基質よりもアシル−ＣｏＡ基質
に対して、より大きな活性を有する。
一実施形態において、アシル−ＣｏＡ基質はＡＲＡ−ＣｏＡであり、アシル−ＰＣ基質
は、ＰＣのｓｎ−２位でＡＲＡを含む。
さらに他の一実施形態において、細胞は植物細胞であり、デサチュラーゼは、細胞中に
おいて外因性ポリヌクレオチドから発現される場合、少なくとも４０％の効率でＥＰＡを
産生する、ＡＲＡに対する活性を有する。
特定の一実施形態において、デサチュラーゼは、配列番号１５、１７もしくは２０にお
いて提供される配列、その生物学的に活性な断片、または配列番号１５と少なくとも３５
％同一である、配列番号１７と少なくとも６０％同一であるおよび／もしくは配列番号２
０と少なくとも６０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む。
さらに、本発明者らは、植物中および／または酵母中における対応するω６脂肪酸基質
に対するよりもω３脂肪酸基質に対して、より大きな変換効率を有するΔ６デサチュラー
ゼをコードする遺伝子を同定した。このΔ６デサチュラーゼは、Δ８デサチュラーゼ活性
をも示す。植物中における組換えＬＣ−ＰＵＦＡ経路におけるこのΔ６デサチュラーゼま
たはω３不飽和化脂肪酸基質に対する高特異性を有する他のデサチュラーゼの使用は、ω
３不飽和化脂肪酸基質に対する選好性のないデサチュラーゼの使用と比較してＥＰＡ、Ｄ
ＰＡおよびＤＨＡのレベルを増加させる。
従って、本発明は、Δ６デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードす
る外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物
種子細胞をさらに提供するものであって、デサチュラーゼは、以下の
ｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、よ
り大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
ｉｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ−２位に接合したＡ
ＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デサチ
ュラーゼ活性、および
ｉｉｉ）好ましくは植物細胞中における、ＥＴｒＡに対するΔ８デサチュラーゼ活性
の内の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有することをさらに特徴とする。
本発明は、Δ６デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードする外因性
ポリヌクレオチドを含む組換え細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物種子細胞
をさらに提供するものであって、デサチュラーゼは、対応するω６基質に対するよりもω
３基質に対して、より大きな活性を有し、デサチュラーゼが細胞中において外因性ポリヌ
クレオチドから発現される場合に、デサチュラーゼが、少なくとも５％、少なくとも７．
５％もしくは少なくとも１０％の効率で、または酵母細胞中において発現される場合に少
なくとも３５％の効率でＳＤＡを産生する、ＡＬＡに対する活性を有する。
一実施形態において、デサチュラーゼは、好ましくは植物細胞中において、脂肪酸基質
としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、より大きなΔ６デサチュラーゼ活性を有する。
好ましくは、Δ６デサチュラーゼは、好ましくは植物細胞中において、ＬＡと比較して
基質としてのＡＬＡに対する少なくとも約２倍大きなΔ６デサチュラーゼ活性、少なくと
も３倍大きな活性、少なくとも４倍大きな活性または少なくとも５倍大きな活性を有する
。
他の一実施形態において、Δ６デサチュラーゼは、好ましくは植物細胞中において、脂
肪酸基質としての、ＰＣのｓｎ−２位に接合したＡＬＡに対するよりも、脂肪酸基質とし
てのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きな活性を有する。
好ましくは、Δ６デサチュラーゼは、好ましくは植物細胞中において、脂肪酸基質とし
ての、ＰＣのｓｎ−２位に接合したＡＬＡに対するよりも、脂肪酸基質としてのＡＬＡ−
ＣｏＡに対する少なくとも約５倍大きなΔ６デサチュラーゼ活性または少なくとも１０倍
大きな活性を有する。
Δ６デサチュラーゼは、好ましくはフロントエンドデサチュラーゼである。
さらに他の一実施形態において、本発明による細胞は、
ｉ）Δ６エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
ｉｖ）場合によって、Δ４デサチュラーゼおよび／またはω３デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、各ポリヌクレオチドは、細胞中にお
ける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可能
に連結する。
本発明の細胞中におけるΔ６デサチュラーゼは、好ましくは、ＥＴＡに対する検出可能
なΔ５デサチュラーゼ活性を有さない。
Δ６デサチュラーゼは、好ましくは、配列番号１０において提供される配列、その生物
学的に活性な断片または配列番号１０と少なくとも７７％同一であるアミノ酸配列を有す
るアミノ酸を含む。
他の一実施形態において、Δ６デサチュラーゼは、配列番号８において提供される配列
、その生物学的に活性な断片または配列番号８と少なくとも６７％同一であるアミノ酸配
列を有するアミノ酸を含み、Δ８デサチュラーゼ活性を有する。
本発明者らは、Δ９エロンガーゼ、Δ８デサチュラーゼおよびΔ５デサチュラーゼを発
現する組換え細胞が、より効率的に脂肪酸基質をＥＰＡ、ＤＰＡおよびＤＨＡに変換する
ことができることをも見出した。
従って、本発明は、
ｉ）Δ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）場合によって、Δ５エロンガーゼ、および
ｖ）Δ５エロンガーゼが存在する場合、場合によって、Δ４デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞、好ましくは植物細胞、より好ま
しくは植物種子細胞をさらに提供するものであって、各ポリヌクレオチドは、細胞中にお
ける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可能
に連結し、細胞中における全脂肪酸の少なくとも１５％、少なくとも２０％または少なく
とも２５％は、それらのアシル鎖中に少なくとも２０個の炭素および少なくとも３個の炭
素−炭素二重結合を含む。
一実施形態において、本発明の細胞中における脂肪酸中におけるＡＲＡ、ＥＰＡ、ＤＰ
ＡおよびＤＨＡの総計は、細胞中における全脂肪酸の少なくとも１５％、少なくとも２０
％または少なくとも２５％を含む。
更なる一実施形態において、本発明による細胞は、野生型植物と比較した場合、オレイ
ン酸をエイコセン酸（Ｃ２０：１）に変換する低下した能力を有し、および／またはオレ
イン酸の５％未満が細胞中においてエイコセン酸に変換される。
特定の一実施形態において、細胞中における全脂肪酸は、１％未満のＣ２０：１を有す
る。
更なる一実施形態において、本発明による細胞は、野生型細胞と比較した場合、低下し
た内因性Δ１５デサチュラーゼ活性を有し、および／またはＬＡの１０％未満が細胞中に
おいてＡＬＡに変換される。
特定の一実施形態において、内因性Δ１５デサチュラーゼは、好ましくはアシル基がＬ
Ａである場合、対応するアシル−ＣｏＡ基質に対するよりもアシル−ＰＣ基質に対して、
より大きな活性を有する。
更なる一実施形態において、本発明の細胞は、外因性ポリヌクレオチドを欠く対応する
細胞と比較して、ＧＬＡからＳＤＡおよび／またはＡＲＡからＥＰＡの増加した変換率（
conversion）をさらに含む。
一実施形態において、本発明の細胞中における脂肪酸中におけるＤＨＡの量は、細胞中
における全脂肪酸の少なくとも３％、少なくとも５％または少なくとも１０％である。
他の一実施形態において、本発明の細胞中におけるＬＡからＡＲＡおよび／またはＡＬ
ＡからＥＰＡの変換の効率は、少なくとも８０％または少なくとも９０％である。
一実施形態において、Δ９エロンガーゼは、配列番号２２において提供される配列、そ
の生物学的に活性な断片または配列番号２２と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列
を有するアミノ酸を含む。
更なる一実施形態において、Δ８デサチュラーゼは、配列番号２４において提供される
配列、その生物学的に活性な断片または配列番号２４と少なくとも８０％同一であるアミ
ノ酸配列を有するアミノ酸を含む。
さらに他の一実施形態において、Δ５デサチュラーゼは、配列番号２６もしくは配列番
号１３において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号２６および／
もしくは配列番号１３と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含
む。
本発明者らは、Δ６−デサチュラーゼ、Δ６エロンガーゼ、Δ５デサチュラーゼ、Δ５
エロンガーゼおよびΔ４デサチュラーゼを発現する遺伝子のセット、または特にデサチュ
ラーゼがアシル−ＣｏＡ基質に対して活性である遺伝子の同様のセットを、実質的なレベ
ルのＥＰＡ、ＤＰＡおよびＤＨＡを合成するために使用することができることを示す結果
を得た。
従って、本発明は、
ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、
ｖ）Δ４デサチュラーゼ、ならびに
ｖｉ）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞、好ましくは植物細胞、より好ま
しくは植物種子細胞をさらに提供するものであって、各ポリヌクレオチドは、細胞中にお
ける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可能
に連結し、
ａ）ＡＬＡからＥＰＡ、ＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が、少なくとも１７．３％また
は少なくとも２３％である性質、
ｂ）ＡＬＡからＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が、少なくとも１５．４％または少なく
とも２１％である性質、
ｃ）ＡＬＡからＤＨＡの変換の効率が、少なくとも９．５％または少なくとも１０．８％
である性質、および
ｄ）ＥＰＡからＤＨＡの変換の効率が、少なくとも４５％または少なくとも５０％である
性質
の内の１つもしくは複数または全てを特徴とし、好ましくはさらに、細胞中における全脂
肪酸の少なくとも４％がＤＨＡであることを特徴とする。
好ましくは、細胞中におけるトリアシルグリセロール中に組み込まれた全脂肪酸の少な
くとも６％、少なくとも１１％または少なくとも１５％が、ＤＨＡである。
一実施形態において、ＤＨＡは、細胞中におけるＳＤＡ、ＥＴＡ、ＥＰＡ、ＤＰＡおよ
びＤＨＡの合計の２０〜６５％、好ましくは４０〜６５％を構成する。
好ましくは、細胞中におけるω３脂肪酸の０．１〜２５％はＳＤＡであり、０．１〜１
０％はＥＴＡであり、０．１〜６０％はＥＰＡであり、０．１〜５０％はＤＰＡであり、
および３０〜９５％はＤＨＡであり、より好ましくは、細胞中におけるω３脂肪酸の０．
１〜２５％はＳＤＡであり、０．１〜１０％はＥＴＡであり、０．１〜５０％はＥＰＡで
あり、０．１〜５０％はＤＰＡであり、および４０〜９５％はＤＨＡである。
Δ４デサチュラーゼは、好ましくは、配列番号７３において提供される配列、その生物
学的に活性な断片または配列番号７３と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有す
るアミノ酸を含む。
他の一態様において、本発明は、
ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
ｖ）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞、好ましくは植物細胞、より好ま
しくは植物種子細胞を提供するものであって、各ポリヌクレオチドは、細胞中における前
記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結
し、
ａ）ＡＬＡからＥＰＡまたはＤＰＡの変換の効率が少なくとも１７．３％または少なくと
も２３％である性質、および
ｂ）ＡＬＡからＤＰＡの変換の効率が少なくとも１５．４％または少なくとも２１％であ
る性質
の内の１つもしくは複数または全てを特徴とし、好ましくはさらに、細胞中における全脂
肪酸の少なくとも４％がＤＰＡであることを特徴とする。
好ましくは、細胞中におけるトリアシルグリセロール中に組み込まれた全脂肪酸の少な
くとも６％、少なくとも１１％または少なくとも１５％が、ＤＰＡである。
ＤＰＡは、好ましくは、細胞中におけるＳＤＡ、ＥＴＡ、ＥＰＡおよびＤＰＡの合計の
２０〜６５％、より好ましくは４０〜６５％を構成する。
好ましくは、細胞中におけるω３脂肪酸の０．１〜３５％はＳＤＡであり、０．１〜１
５％はＥＴＡであり、０．１〜６０％はＥＰＡであり、および３０〜７５％はＤＰＡであ
り、より好ましくは、細胞中におけるω３脂肪酸の０．１〜３５％はＳＤＡであり、０．
１〜１５％はＥＴＡであり、０．１〜５０％はＥＰＡであり、および４０〜７５％はＤＰ
Ａである。
一実施形態において、Δ６エロンガーゼは、配列番号４において提供される配列、その
生物学的に活性な断片または配列番号４と少なくとも５５％同一であるアミノ酸配列を有
するアミノ酸を含む。
他の一実施形態において、Δ６デサチュラーゼは、配列番号８において提供される配列
、その生物学的に活性な断片または配列番号８と少なくとも６７％同一であるアミノ酸配
列を有するアミノ酸を含む。
一実施形態において、Δ５デサチュラーゼは、配列番号２６において提供される配列、
その生物学的に活性な断片または配列番号２６と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配
列を有するアミノ酸を含む。
さらに他の一実施形態において、Δ５エロンガーゼは、配列番号６において提供される
配列、その生物学的に活性な断片または配列番号６と少なくとも４７％同一であるアミノ
酸配列を有するアミノ酸を含む。
一実施形態において、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼは、配列番号７
５もしくは配列番号１０８において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配
列番号７５および／もしくは配列番号１０８と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列
を有するアミノ酸を含む。
上記の酵素の内の任意の２種、３種、４種または全ての組合せは、本発明に明らかに包
含される。
さらに他の一実施形態において、本発明の細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは
植物種子細胞は、
ｉ）Δ１７デサチュラーゼ、
ｉｉ）Δ１５デサチュラーゼ、および／または
ｉｉｉ）Δ１２デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、各ポリヌクレオチドは、細胞中にお
ける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可能
に連結する。
更なる一実施形態において、本発明の細胞中において外因性ポリヌクレオチドから発現
したデサチュラーゼの内の１種もしくは複数種または全ては、対応するアシル−ＰＣ基質
よりもアシル−ＣｏＡ基質に対して、より大きな活性を有する。特定の一実施形態におい
て、Δ６デサチュラーゼおよびΔ５デサチュラーゼ、Δ５デサチュラーゼおよびΔ４デサ
チュラーゼ、Δ６デサチュラーゼおよびΔ４デサチュラーゼ、もしくはΔ６デサチュラー
ゼ、Δ５デサチュラーゼおよびΔ４デサチュラーゼの内の３種全て、またはこれらの組合
せの各々の他に、Δ１７デサチュラーゼ、Δ１５デサチュラーゼおよび／もしくはΔ１２
デサチュラーゼのいずれかは、対応するアシル−ＰＣ基質よりもそれらのアシル−ＣｏＡ
基質に対して、より大きな活性を有する。本実施形態において、細胞中において外因性ポ
リヌクレオチドから発現された他のデサチュラーゼは、対応するアシル−ＰＣ基質よりも
アシル−ＣｏＡ基質に対して、より大きな活性を有することができるか、または有するこ
とができない。理解されるように、各酵素に対する好ましいアシル−ＣｏＡ基質は異なる
。
本発明は、Δ６エロンガーゼおよびΔ９エロンガーゼ活性を有する脂肪酸エロンガーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞、好ましくは植物細胞、より好ま
しくは植物種子細胞をさらに提供するものであって、エロンガーゼは、Δ９エロンガーゼ
活性より大きなΔ６エロンガーゼ活性を有する。
一実施形態において、エロンガーゼは、少なくとも５０％もしくは少なくとも６０％で
あるＥＴＡを産生するＳＤＡにおける変換の効率を有し、および／または少なくとも６％
もしくは少なくとも９％であるＥＴｒＡを産生するＡＬＡにおける変換効率を有する。
好ましくは、エロンガーゼは、Δ９エロンガーゼ活性より少なくとも約６．５倍大きな
Δ６エロンガーゼ活性を有する。
さらに他の一実施形態において、エロンガーゼは、検出可能なΔ５エロンガーゼ活性を
有さない。
エロンガーゼは、好ましくは、配列番号４において提供される配列、その生物学的に活
性な断片または配列番号４と少なくとも５５％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸
を含む。
さらに他の一実施形態において、細胞は、
ｉ）Δ８デサチュラーゼおよび／またはΔ６デサチュラーゼ、
ｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
ｉｖ）場合によって、Δ４デサチュラーゼおよび／またはω３デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、各ポリヌクレオチドは、細胞中にお
ける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可能
に連結する。
本発明は、Δ５デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードする外因性
ポリヌクレオチドを含む組換え細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物種子細胞
をさらに提供するものであって、デサチュラーゼは、配列番号１３において提供される配
列、その生物学的に活性な断片または配列番号１３と少なくとも５３％同一であるアミノ
酸配列を有するアミノ酸を含む。
本発明は、Δ９エロンガーゼ活性を有する脂肪酸エロンガーゼをコードする外因性ポリ
ヌクレオチドを含む組換え細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物種子細胞をさ
らに提供するものであって、エロンガーゼは、配列番号２８、９４および９６のいずれか
１つにおいて提供される配列、その生物学的に活性な断片、配列番号２８と少なくとも８
１％同一であるアミノ酸配列、または配列番号９４および／もしくは配列番号９６と少な
くとも５０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む。
一実施形態において、Δ９エロンガーゼは、配列番号９４もしくは配列番号９６におい
て提供される配列、その生物学的に活性な断片、または配列番号９４および／もしくは配
列番号９６と少なくとも５０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含み、エロン
ガーゼは、対応するω３基質よりもω６基質に対して、より大きな活性を有する。より好
ましくは、Δ９エロンガーゼは、対応するω３基質（例えば、ＡＬＡ）よりも少なくとも
２倍、より好ましくは少なくとも４倍大きなω６基質（例えば、ＬＡ）に対する活性を有
する。
他の一態様において、本発明は、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼをコ
ードする外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞を提供するものであって、ジアシルグ
リセロールアシルトランスフェラーゼは、配列番号１０８において提供される配列、その
生物学的に活性な断片または配列番号１０８と少なくとも５４％同一であるアミノ酸配列
を有するアミノ酸を含む。
本発明による細胞の一実施形態において、デサチュラーゼおよび／もしくはエロンガー
ゼまたは多数のデサチュラーゼおよび／もしくはエロンガーゼは、微細藻類から精製でき
る。好ましい微細藻類は、パブロバ属種（Pavlova spp）、ピラミモナス属種（Pyramimon
as spp）およびミクロモナス属種（Micromonas spp）である。
好ましい一実施形態において、本発明による細胞は、真核細胞である。例えば、細胞は
、植物細胞、哺乳動物細胞、昆虫細胞、真菌細胞または酵母細胞であってよい。細胞は、
組織培養における細胞、ｉｎ ｖｉｔｒｏにおける細胞および／または単離された細胞で
あってよい。
一実施形態において、細胞は、植物中のものおよび／または成熟植物種子細胞である。
植物は、野外（field）にあるものであってよいか、もしくは植物の部分として採取され
てよく、または種子は、採取された種子であってよい。
特定の一実施形態において、植物または植物の種子は、それぞれ油料種子植物または油
料種子である。
当業者である対象者（skilled addressee）が理解するように、定義されたエロンガー
ゼおよび／またはデサチュラーゼのより多くのものの内の１種を同一細胞中において共発
現させることができる。
更なる一実施形態において、本発明の細胞は、長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ
）を合成することができ、細胞は、前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞に
由来する。
本発明者らは、サイレンシングサプレッサーの共発現は、特に最初に形質転換された植
物からリペイトされた（repated）世代にわたって、植物細胞中における脂肪酸生合成酵
素のレベルを増強し得ることをも見出した。従って、好ましい一実施形態において、本発
明の細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物貯蔵器官細胞または種子細胞は、サ
イレンシングサプレッサーをコードする外因性ポリヌクレオチドを含む。
好ましくは、サイレンシングサプレッサーをコードする外因性ポリヌクレオチドは、植
物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結する。一実施形態において、植物貯蔵器
官特異的プロモーターは、種子特異的プロモーター、または発育中の種子中において選好
的に発現される子葉（cotyledon）特異的プロモーターもしくは内乳（endosperm）特異的
プロモーターである。
本発明は、１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる
細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物種子細胞を得る方法であって、
ａ）脂肪酸ω３デサチュラーゼ活性をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好まし
くは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、ポ
リヌクレオチドが、細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプロモータ
ーに作動可能に連結する、ステップ、
ｂ）細胞中において外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｄ）ＡＲＡからＥＰＡ、ＤＧＬＡからＥＴＡ、ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、
ＡＲＡからＥＰＡおよびＤＧＬＡからＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡから
ＳＤＡの両方、またはこれらの３つ全てを不飽和化し得る細胞を選択するステップ
を含む方法をさらに提供する。
一実施形態において、選択される細胞は、本発明による細胞である。特に、細胞は、本
明細書において記載される通りのデサチュラーゼおよびエロンガーゼの組合せをさらに含
むことができる。
本発明は、１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる
細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物種子細胞を得る方法であって、
ａ）脂肪酸Δ５エロンガーゼをコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前
記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、ポリヌク
レオチドが、細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプロモーターに作
動可能に連結する、ステップ、
ｂ）細胞中において外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、および
ｄ）細胞を選択するステップであり、Δ５エロンガーゼが、少なくとも６０％、少なくと
も６５％、少なくとも７０％または少なくとも７５％の効率でＤＰＡを産生するＥＰＡに
対する活性を有する、ステップ
を含む方法をさらに提供する。
本発明の方法の一実施形態において、選択される細胞は、本発明による細胞である。特
に、細胞は、本明細書において記載される通りのデサチュラーゼおよびエロンガーゼの組
合せをさらに含むことができる。
本発明は、１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる
細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物種子細胞を得る方法をさらに提供するも
のであって、方法は、
ａ）脂肪酸Δ６デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは
前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、ポリヌ
クレオチドが、細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプロモーターに
作動可能に連結する、ステップ、
ｂ）細胞中において外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｄ）以下の
ｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、よ
り大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
ｉｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ−２位に接合したＡ
ＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デサチ
ュラーゼ活性、および
ｉｉｉ）好ましくは植物細胞中における、ＡＬＡに対するΔ６デサチュラーゼ活性および
ＥＴｒＡに対するΔ８デサチュラーゼ
の内の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有する細胞を選択するステップ
を含む。
本発明は、１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる
細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物種子細胞を得る方法であって、
ａ）脂肪酸Δ６デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは
前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、ポリヌ
クレオチドが、細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプロモーターに
作動可能に連結する、ステップ、
ｂ）細胞中において外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｄ）対応するω６基質よりもω３基質に対して、より大きな活性を有するΔ６デサチュラ
ーゼ活性を有し、酵母細胞中において発現される場合、少なくとも５％、少なくとも７．
５％または少なくとも１０％または少なくとも３５％の効率でＳＤＡを産生するＡＬＡに
対する活性を有する細胞を選択するステップ
を含む方法をさらに提供する。
一実施形態において、選択される細胞は、本発明による細胞である。特に、細胞は、本
明細書において記載される通りのデサチュラーゼおよびエロンガーゼの組合せをさらに含
むことができる。
本発明は、１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる
細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物種子細胞を得る方法であって、
ａ）
ｉ）Δ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）場合によって、Δ５エロンガーゼ、および
ｖ）Δ５エロンガーゼが存在する場合、場合によって、Δ４デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成する
ことができない細胞中に導入するステップであり、各ポリヌクレオチドが、細胞中におけ
る前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可能に
連結する、ステップ
ｂ）細胞中において外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｄ）細胞を選択するステップであり、全脂肪酸の少なくとも１５％、少なくとも２０％ま
たは少なくとも２５％が、それらのアシル鎖中に少なくとも２０個の炭素および少なくと
も３個の炭素−炭素二重結合を含む、ステップ
を含む方法をさらに提供する。
一実施形態において、選択される細胞は、本発明による細胞である。
本発明は、１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる
細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物種子細胞を得る方法であって、
ａ）
ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、
ｖ）Δ４デサチュラーゼ、ならびに
ｖｉ）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成する
ことができない細胞中に導入するステップであり、各ポリヌクレオチドが、細胞中におけ
る前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可能に
連結する、ステップ、
ｂ）細胞中において外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｄ）
１）ＡＬＡからＥＰＡ、ＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が少なくとも１７．３％または
少なくとも２３％である性質、
２）ＡＬＡからＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が少なくとも１５．４％または少なくと
も２１％である性質、
３）ＡＬＡからＤＨＡの変換の効率が少なくとも９．５％または少なくとも１０．８％で
ある性質、および
４）ＥＰＡからＤＨＡの変換の効率が少なくとも４５％または少なくとも５０％である性
質
の内の１つもしくは複数または全てを特徴とし、好ましくはさらに、細胞中における全脂
肪酸の少なくとも４％がＤＨＡであることを特徴とする細胞を選択するステップ
を含む方法をさらに提供する。
更なる一態様において、本発明は、１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−
ＰＵＦＡ）を合成できる細胞、好ましくは植物細胞、より好ましくは植物種子細胞を得る
方法であって、
ａ）
ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
ｖ）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成する
ことができない細胞中に導入するステップであり、各ポリヌクレオチドが、細胞中におけ
る前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可能に
連結する、ステップ、
ｂ）細胞中において外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｄ）
ａ）ＡＬＡからＥＰＡまたはＤＰＡの変換の効率が少なくとも１７．３％または少なくと
も２３％である性質、および
ｂ）ＡＬＡからＤＰＡの変換の効率が少なくとも１５．４％または少なくとも２１％であ
る性質
の内の１つもしくは複数または全てを特徴とし、好ましくはさらに、細胞中における全脂
肪酸の少なくとも４％がＤＰＡであることを特徴とする細胞を選択するステップ
を含む方法を提供する。
本発明による方法の一実施形態において、外因性ポリヌクレオチドは、細胞のゲノム中
に安定して組み込まれる（integrated）ようになる。
他の一実施形態において、方法は、ステップａ）の細胞から形質転換植物を再生させる
ステップをさらに含む。
更なる一実施形態において、外因性ポリヌクレオチドまたは複数の外因性ポリヌクレオ
チド（polynucleotide(s)(複数可)）は、細胞中において一過性に発現される。
一実施形態において、細胞は、植物中における葉細胞である。
本発明は、脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択する方法であって、
ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、核酸分子が、脂
肪酸デサチュラーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
ｉｉ）プロモーターが活性である細胞中に核酸分子を導入するステップ、
ｉｉｉ）細胞中において核酸分子を発現させるステップ、
ｉｖ）細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｖ）ポリペプチドがω３デサチュラーゼ活性を有し、かつＡＲＡからＥＰＡ、ＤＧＬＡか
らＥＴＡ、ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、ＡＲＡからＥＰＡおよびＤＧＬＡか
らＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡからＳＤＡの両方、またはこれらの３つ
全てを不飽和化することができることに基づいて、脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を
選択するステップ
を含む方法をさらに提供する。
方法の一実施形態において、ポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号１５と少なくと
も３５％同一であり、配列番号１７と少なくとも６０％同一であり、および／または配列
番号２０と少なくとも６０％同一である。
本発明は、脂肪酸伸長に関与する核酸分子を選択する方法であって、
ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、核酸分子が、脂
肪酸エロンガーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
ｉｉ）プロモーターが活性である細胞中に核酸分子を導入するステップ、
ｉｉｉ）細胞中において核酸分子を発現させるステップ、
ｉｖ）細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、および
ｖ）ポリペプチドがΔ５エロンガーゼ活性を有し、かつ少なくとも６０％、少なくとも６
５％、少なくとも７０％または少なくとも７５％であるＤＰＡを産生するＥＰＡにおける
変換の効率を有することに基づいて、脂肪酸伸長に関与する核酸分子を選択するステップ
を含む方法をさらに提供する。
一実施形態において、ポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号６と少なくとも４７％
同一である。
本発明は、脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択する方法であって、
ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、核酸分子が、脂
肪酸デサチュラーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
ｉｉ）プロモーターが活性である細胞中に核酸分子を導入するステップ、
ｉｉｉ）細胞中において核酸分子を発現させるステップ、
ｉｖ）細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｖ）ポリペプチドがΔ６デサチュラーゼ活性を有し、かつ以下の
ａ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡによりもＡＬＡに対して、
より大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
ｂ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ−２位に接合したＡＬ
Ａに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デサチュ
ラーゼ活性、および
ｃ）好ましくは植物細胞中における、ＡＬＡに対するΔ８デサチュラーゼ活性
の内の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有することに基づいて、脂肪酸不飽和化に
関与する核酸分子を選択するステップ
を含む方法をさらに提供する。
方法の一実施形態において、ポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号１０と少なくと
も７７％同一であり、および／または配列番号８と少なくとも６７％同一である。
本発明は、脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択する方法であって、
ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、核酸分子が、脂
肪酸デサチュラーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
ｉｉ）プロモーターが活性である細胞中に核酸分子を導入するステップ、
ｉｉｉ）細胞中において核酸分子を発現させるステップ、
ｉｖ）細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、および
ｖ）ポリペプチドがΔ６デサチュラーゼ活性およびΔ８デサチュラーゼ活性の両方を有す
ることに基づいて、脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択するステップ
を含む方法をさらに提供する。
一実施形態において、ポリペプチドのアミノ酸配列は、配列番号８と少なくとも６７％
同一である。
更なる一実施形態において、本発明の方法のステップ（ｖ）は、アシル−ＣｏＡ基質に
対して活性なデサチュラーゼまたはフロントエンドデサチュラーゼをコードする核酸分子
を選択することを含む。
本発明は、組換え細胞を産生するため、組換え細胞中において少なくとも２種の脂肪酸
デサチュラーゼおよび２種の脂肪酸エロンガーゼの組合せを発現させるため、ならびに／
または組換え細胞中においてＬＣ−ＰＵＦＡを産生するために使用される場合における、
本明細書において定義される通りの外因性ポリヌクレオチドの組合せをさらに提供する。
本発明は、実質的に精製されたおよび／または組換えの脂肪酸Δ５エロンガーゼをさら
に提供するものであって、エロンガーゼは、細胞中において外因性ポリヌクレオチドから
発現される場合、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％または少なく
とも７５％の効率でＤＰＡを産生するＥＰＡに対する活性を有する。
一実施形態において、Δ５エロンガーゼは、本明細書において定義される通りの性質の
内のいずれか１つまたは複数を特徴とする。
本発明は、細胞中において外因性ポリヌクレオチドから発現される場合、ＡＲＡからＥ
ＰＡ、ＤＧＬＡからＥＴＡ、ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、ＡＲＡからＥＰＡ
およびＤＧＬＡからＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡからＳＤＡの両方、ま
たはこれらの３つ全てを不飽和化することができる実質的に精製されたおよび／または組
換えの脂肪酸ω３デサチュラーゼをさらに提供する。
一実施形態において、本発明のω３デサチュラーゼは、本明細書において定義される通
りの性質のいずれか１つまたは複数を特徴とする。
本発明は、以下の
ｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、よ
り大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
ｉｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ−２位に接合したＡ
ＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デサチ
ュラーゼ活性、および
ｉｉｉ）好ましくは植物細胞中における、ＥＴｒＡに対するΔ８デサチュラーゼ活性
の内の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有することをさらに特徴とする、実質的に
精製されたおよび／または組換えの脂肪酸Δ６デサチュラーゼをさらに提供する。
本発明は、対応するω６基質よりもω３基質に対して、より大きな活性を有し、細胞中
において外因性ポリヌクレオチドから発現される場合に少なくとも５％、少なくとも７．
５％もしくは少なくとも１０％の効率で、または酵母細胞中において発現される場合に少
なくとも３５％の効率でＳＤＡを産生するＡＬＡに対する活性を有する、実質的に精製さ
れたおよび／または組換えの脂肪酸Δ６デサチュラーゼをさらに提供する。
一実施形態において、本発明のΔ６デサチュラーゼは、本明細書において定義される通
りの性質のいずれか１つまたは複数を特徴とする。
本発明は、Δ９エロンガーゼ活性より大きなΔ６エロンガーゼ活性を有する、実質的に
精製されたおよび／または組換えの脂肪酸Δ６エロンガーゼおよびΔ９エロンガーゼをさ
らに提供する。
一実施形態において、本発明のΔ６エロンガーゼおよびΔ９エロンガーゼは、本明細書
において定義される通りの性質のいずれか１つまたは複数を特徴とする。
本発明は、配列番号１３において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配
列番号１３と少なくとも５３％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む実質的に
精製されたおよび／または組換えの脂肪酸Δ５デサチュラーゼをさらに提供する。
本発明は、配列番号２８、９４および９６のいずれか１つにおいて提供される配列、そ
の生物学的に活性な断片、配列番号２８と少なくとも８１％同一であるアミノ酸配列、ま
たは配列番号９４および／もしくは配列番号９６と少なくとも５０％同一であるアミノ酸
配列を有するアミノ酸を含む実質的に精製されたおよび／または組換えの脂肪酸Δ９エロ
ンガーゼをさらに提供する。
一実施形態において、Δ９エロンガーゼは、配列番号９４もしくは配列番号９６におい
て提供される配列、その生物学的に活性な断片、または配列番号９４および／もしくは配
列番号９６と少なくとも５０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含み、エロン
ガーゼは、対応するω３基質よりもω６基質に対して、より大きな活性を有する。
他の一態様において、本発明は、配列番号１０８において提供される配列、その生物学
的に活性な断片または配列番号１０８と少なくとも５４％同一であるアミノ酸配列を有す
るアミノ酸を含む実質的に精製されたおよび／または組換えジアシルグリセロールアシル
トランスフェラーゼを提供する。
一実施形態において、本発明によるデサチュラーゼまたはエロンガーゼは、微細藻類か
ら精製できる。好ましい微細藻類は、パブロバ属種、ピラミモナス属種およびミクロモナ
ス属種である。
本発明は、
ｉ）配列番号３、５、７、９、１１、１２、１４、１６、１８、１９、２７、２９、９３
、９５、１０７もしくは１２５から１２９のいずれか１つから選択されるヌクレオチドの
配列、
ｉｉ）本発明によるデサチュラーゼもしくはエロンガーゼをコードするヌクレオチドの配
列、
ｉｉｉ）配列番号３、５、７、９、１１、１２、１４、１６、１８、１９、２７、２９、
９３、９５、１０７もしくは１２５から１２９において記載される配列の内の１つまたは
複数と少なくとも５０％同一であるヌクレオチドの配列、および／または
ｉｖ）ストリンジェントな条件下でｉ）からｉｉｉ）のいずれか１つにハイブリダイズす
る配列
を含む単離されたおよび／または外因性ポリヌクレオチドをさらに提供する。
一実施形態において、単離されたおよび／または外因性ポリヌクレオチドは、配列番号
３および／または配列番号１２６と少なくとも５７％同一であるヌクレオチドの配列を含
み、かつΔ６エロンガーゼをコードする。
他の一実施形態において、単離されたおよび／または外因性ポリヌクレオチドは、配列
番号１４、配列番号１６、配列番号１８および／または配列番号１９と少なくとも５０％
同一であるヌクレオチドの配列を含み、かつω３デサチュラーゼをコードする。
他の一実施形態において、単離されたおよび／または外因性ポリヌクレオチドは、配列
番号５および／または配列番号１２８と少なくとも５０％同一であるヌクレオチドの配列
を含み、かつΔ５エロンガーゼをコードする。
一実施形態において、単離されたおよび／または外因性ポリヌクレオチドは、配列番号
７、配列番号９、配列番号１１および／または配列番号１２５と少なくとも７５％同一で
あるヌクレオチドの配列を含み、かつΔ６デサチュラーゼをコードする。
さらに他の一実施形態において、単離されたおよび／または外因性ポリヌクレオチドは
、配列番号１２と少なくとも６０％同一であるヌクレオチドの配列を含み、かつΔ５デサ
チュラーゼをコードする。
他の一実施形態において、単離されたおよび／または外因性ポリヌクレオチドは、配列
番号２７、配列番号２９、配列番号９３および／または配列番号９６と少なくとも５０％
同一であるヌクレオチドの配列を含み、かつΔ９エロンガーゼをコードする。
さらに他の一実施形態において、単離されたおよび／または外因性ポリヌクレオチドは
、配列番号１０７と少なくとも６０％同一であるヌクレオチドの配列を含み、かつジアシ
ルグリセロールアシルトランスフェラーゼをコードする。
特定の一実施形態において、単離されたおよび／または外因性ポリヌクレオチドは、配
列番号３、５、７、９、１１、１２、１４、１６、１８、１９、２７、２９、９３、９５
、１０７または１２５から１２９において記載される配列の内の１つと少なくとも８０％
または少なくとも９０％または少なくとも９５％または少なくとも９９％同一である。
本発明は、植物細胞のゲノム中に組み込むためのおよび／または組み込まれたＤＮＡ構
築物をさらに提供するものであって、構築物は、植物細胞中における脂肪酸合成をモジュ
レートするタンパク質をコードする少なくとも３つのオープンリーディングフレームのク
ラスターを含み、好ましくは、各タンパク質は脂肪酸デサチュラーゼまたは脂肪酸エロン
ガーゼであり、同じ転写方向を有する各オープンリーディングフレームは、少なくとも７
５０ｂｐ、少なくとも１，０００ｂｐまたは少なくとも１，２５０ｂｐにより分離され、
オープンリーディングフレームの内の少なくとも２つは、異なる転写方向を有し、各オー
プンリーディングフレームは、植物細胞中において活性なプロモーターに作動可能に連結
し、各プロモーターは、独立して同一または異なってよい。
好ましくは、プロモーターの内の少なくとも２つは、ＤＮＡ構築物中にあり、異なる。
１つもしくは複数のまたは各々のオープンリーディングフレームは、好ましくは、異種
５’リーダー配列に作動可能に連結し、その各々は、独立して同一または異なってよく、
各異種５’リーダー配列は、特定のオープンリーディングフレームに対する天然に存在す
る５’リーダー配列と比較して転写効率を増強する。
本発明のＤＮＡ構築物において、異種５’リーダー配列は、好ましくは、タバコモザイ
クウイルス（ＴＭＶ）５’リーダー配列である。
本発明によるＤＮＡ構築物において、タンパク質は、好ましくは、エロンガーゼおよび
／またはデサチュラーゼであり、より好ましくは、本明細書に記載される通りの組合せで
ある。
さらに他の一実施形態において、本発明によるＤＮＡ構築物は、タンパク質に翻訳され
る３または４つのオープンリーディングフレームだけを有する。
本発明は、本発明によるポリヌクレオチドおよび／または本発明によるＤＮＡ構築物を
含むベクターをさらに提供する。
好ましくは、ポリヌクレオチドは、プロモーターに作動可能に連結する。
本発明は、本発明によるデサチュラーゼまたはエロンガーゼを産生する方法であって、
細胞または無細胞発現系中において本発明のポリヌクレオチド、本発明のＤＮＡ構築物お
よび／または本発明のベクターを発現させることを含む方法をさらに提供する。
本発明者らはまた、驚くべきことに、異なる外因性ポリヌクレオチドを含む少なくとも
３種の独立した染色体外転移核酸を真核細胞中に一過性にトランフェクトする（tranfect
ed）ことができ、各外因性ポリヌクレオチドの活性を細胞中において共に検出することが
できることをも見出した。従って、他の一態様において、本発明は、
少なくとも３種の異なる外因性ポリヌクレオチドで真核細胞を一過性にトランスフェクト
する方法であって、
ｉ）少なくとも
ａ）第１の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む第１の細菌、
ｂ）第２の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む第２の細菌、および
ｃ）第３の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む第３の細菌
を得るステップ、ならびに
ｉｉ）ステップｉ）の細菌を細胞に接触させるステップ
を含み、染色体外転移核酸の各々を細菌から細胞に転移させて一過性にトランスフェクト
された細胞を産生し、外因性ポリヌクレオチドの各々が細胞中において活性なプロモータ
ーを含み、各プロモーターが独立して同一または異なってよく、外因性ポリヌクレオチド
の内の少なくとも１つがサイレンシングサプレッサーをコードする、方法をさらに提供す
る。
ステップｉｉ）は、細菌の内の１種または複数種と逐次的にまたは同時に行うことが可
能である。例えば、細胞に第１の細菌を接触させ、次いで第２の細菌等を接触させること
ができる。他の一例において、好ましくは細菌の混合物として、各細菌を同時に細胞に接
触させる。異なる細菌の濃度は、互いに対して異なってよく、または同じもしくは同様で
あってよい。細菌は、例えば株のライブラリーからの多くの分離菌を含むプールされた分
離菌であってよい。
一実施形態において、方法は、細胞を得るステップと、次いで細胞に異なる外因性ポリ
ヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を各々含む１種または複数種の更なる細菌を接触さ
せるステップとをさらに含む。例えば、一実施形態において、方法は、細胞を得るステッ
プと、次いで細胞に第４の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む第４の
細菌を接触させるステップとを含む。更なる一実施形態において、方法は、細胞を得るス
テップと、次いで細胞に第５の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む第
５の細菌を接触させるステップとを含む。更なる一実施形態において、方法は、細胞を得
るステップと、次いで細胞に第６の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含
む第６の細菌を接触させるステップとを含む。更なる一実施形態において、方法は、細胞
を得るステップと、次いで細胞に第７の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸
を含む第７の細菌を接触させるステップとを含む。さらに他の更なる一実施形態において
、方法は、細胞を得るステップと、次いで細胞に第８の外因性ポリヌクレオチドを含む染
色体外転移核酸を含む第８の細菌を接触させるステップとを含む。
好ましくは、異なる外因性ポリヌクレオチドは、異なるＲＮＡ分子および／またはポリ
ペプチドをコードする。
一実施形態において、各外因性ポリヌクレオチドは、酵素経路の部分を形成する酵素を
コードするか、またはかかる酵素の候補物質である。
上記の態様は、特に、大きなおよび／もしくは複雑な生物学的経路を形成するポリヌク
レオチドならびに／またはポリペプチドを研究するのに有用である。従って、好ましい一
実施形態において、各外因性ポリヌクレオチドは、脂肪酸合成、脂肪酸修飾、ジアシルグ
リセロール構築（assembly）、トリアシルグリセロール構築もしくはそれらの内の２つ以
上の組合せに関与する酵素をコードするか、またはかかる酵素の候補物質である。
一実施形態において、細菌の内の１種または複数種は、原形質体の形態である。本発明
に有用な細菌の例としては、アグロバクテリウム（Agrobacterium）属種（sp.）、リゾビ
ウム（Rhizobium）属種、シノリゾビウム・メリロティ（Sinorhizobium meliloti）、メ
ゾリゾビウム・ロティ（Mezorhizobium loti）、シゲラ・フレクスネリ（Shigella flexn
eri）、サルモネラ・チフィムリウム（Salmonella typhimurium）、サルモネラ・コレレ
スイス（Salmonella choleraesuis）、リステリア・モノサイトゲネス（Listeria monocy
togenes）、エシェリヒア・コリ（Escherichia coli）、エルシニア・シュードツベルク
ローシス（Yersinia pseudotuberculosis）およびエルシニア・エンテロコリチカ（Yersi
nia enterocolitica）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明に有用な染色体外転移核酸の例としては、Ｐ−ＤＮＡ、アグロバクテリウム属種
Ｔ−ＤＮＡまたはそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
好ましくは、上記の態様の細胞は、植物細胞または哺乳動物細胞である。一実施形態に
おいて、細胞は、組織または器官の部分である。他の一実施形態において、細胞は植物細
胞であり、組織または器官は、葉、茎、根、分裂組織（meristem）、カルスまたは胚珠（
ovule）である。
本発明者らはまた、プロモーターが種子特異的プロモーターである場合、葉細胞中にお
ける外因性ポリヌクレオチドの発現が、リーフィコチレドン２（leafy cotyledon 2）、
フスカ３（fusca3）またはアブシジン酸センスティブ３（abscisic acid-senstive3）等
の種子特異的転写因子の共発現によって増強され得ることをも決定した。リーフィコチレ
ドン２タンパク質の例としては、ＷＯ０１／７０７７７に記載されているものが挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。従って、好ましい一実施形態において、植物細
胞は、植物の葉細胞であり、プロモーターの内の少なくとも１つは、種子特異的プロモー
ターであり、外因性ポリヌクレオチドの内の少なくとも１つは、リーフィコチレドン２等
の種子特異的転写をコードする。
一実施形態において、外因性ポリヌクレオチドのいずれもウイルス遺伝子ではない。一
実施形態において、外因性ポリヌクレオチドの内の１種または複数種は、定義された核酸
配列のマルティマーまたは部分的マルティマーとしてではなく、単一コピーとして染色体
外転移核酸中に存在するだけである。更なる一実施形態において、染色体外転移核酸の内
の少なくとも１種は、細胞中において機能的な複製開始点を含まず、好ましくはウイルス
の複製開始点を含まず、より好ましくはＦＢＮＹＶの複製開始点を含まない。更なる一実
施形態において、外因性ポリヌクレオチドのいずれも、ＷＯ２００７／１３７７８８にお
いて記載されているものや、Ｍａｒｉｌｌｏｎｎｅｔら（２００５）によって記載されて
いるもの等のウイルスレプリカーゼまたはウイルス移行タンパク質をコードしない。
また、所望の活性について一過性にトランスフェクトされた細胞をスクリーニングする
方法であって、本発明の少なくとも３種の外因性ポリヌクレオチドを真核細胞に一過性に
トランスフェクトする方法を実施するステップと、所望の活性について細胞を試験するス
テップとを含む方法も提供される。
本発明者らは、より多くのその６種の異なる遺伝子による細胞、特に植物細胞の形質転
換が、異なる染色体外転移核酸を通じて遺伝子を提供して増強され得ることをも確認した
。従って、他の一態様において、本発明は、
少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドで真核細胞を形質転換する方法であって
、
ｉ）少なくとも
ａ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の染色体外
転移核酸を含む第１の細菌、および
ｂ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１と異なる第
２の染色体外転移核酸を含む第２の細菌
を得るステップ、
ｉｉ）ステップｉ）の細菌を細胞に接触させるステップ、ならびに
ｉｉｉ）場合によって、第１および第２の染色体外転移核酸の外因性ポリヌクレオチドで
安定して形質転換された細胞を選択するステップ
を含み、第１および第２の染色体外転移核酸の外因性ポリヌクレオチドの各々を細菌から
細胞に転移させて形質転換細胞を産生し、外因性ポリヌクレオチドの各々が、細胞または
それに由来し得る細胞中において活性なプロモーターを含み、各プロモーターが、独立し
て同一または異なってよい、方法を提供する。
ステップｉ）ａ）およびｉ）ｂ）は、２種の細菌と逐次的にまたは同時に行われ得る。
例えば、細胞に、第１の細菌を接触させ、次いで第２の細菌を接触させることができる。
第２の細菌と接触させた細胞は、子孫細胞であり得るか、または第１の細菌と接触させた
細胞に由来し得る。他の一例において、細胞に細菌の両方を同時に接触させる。
一実施形態において、ｉ）第１の染色体外転移核酸は、３から６種だけ、３から５種だ
け、３から４種だけ、４から６種だけ、４から５種だけ、または５から６種だけの異なる
外因性ポリヌクレオチドを有し、ｉｉ）第２の染色体外転移核酸は、３から６種だけ、３
から５種だけ、３から４種だけ、４から６種だけ、４から５種だけ、または５から６種だ
けの異なる外因性ポリヌクレオチドを有する。
好ましくは、外因性ポリヌクレオチドの各々はポリペプチドをコードし、ポリペプチド
の各々が異なる。
更なる一実施形態において、
ｉ）第１の染色体外転移核酸は、Δ６デサチュラーゼ、Δ１２デサチュラーゼおよびΔ１
５デサチュラーゼから成る群から選択されるポリペプチドを独立してコードする２種の外
因性ポリヌクレオチドを含み、ならびに
ｉｉ）第２の染色体外転移核酸は、群からの第３の酵素であるポリペプチドをコードする
外因性ポリヌクレオチドを含む。
好ましくは、細胞は植物細胞であり、方法は、安定形質転換細胞から形質転換植物を生
成するステップをさらに含む。
また、本発明の少なくとも３種の外因性ポリヌクレオチドで真核細胞を一過性にトラン
スフェクトする方法方法（method method）、または本発明の少なくとも６種の異なる外
因性ポリヌクレオチドで真核細胞を形質転換する方法によって産生された細胞も提供され
る。
なお更なる一態様において、本発明は、
少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドで安定形質転換植物を産生する方法であ
って、
ｉ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の外因性ゲ
ノム領域を含む第１の安定形質転換植物を得るステップ、
ｉｉ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１と異なる
第２の外因性ゲノム領域を含み、第１と性的に適合性のある種の第２の安定形質転換植物
を得るステップ、
ｉｉｉ）第１の安定形質転換植物を第２の安定形質転換植物と交配するステップ、ならび
に
ｉｖ）ステップｉｉｉ）から産生された植物または第１および第２のゲノム領域を含むそ
の子孫を選択することによって安定形質転換植物を産生するステップ
を含み、
外因性ポリヌクレオチドの各々が、植物中において活性なプロモーターを含み、各プロモ
ーターが、独立して同一または異なってよい、方法を提供する。
好ましい一実施形態において、本発明のＤＮＡ構築物について上記で概説したように、
第１および／または第２の外因性ゲノム領域の外因性ポリヌクレオチドが整列させられ（
orientated）、間隔を置いて配置される。
第１および第２の外因性ゲノム領域の中でいずれか１つのプロモーター配列が複数回存
在し得るか、もしくは１回だけ使用され得、または第１および第２の外因性ゲノム領域中
において１種もしくは複数種のプロモーターが複数回使用され得、かつ１種もしくは複数
種の他のプロモーターが１回だけ使用される。各植物プロモーターは、植物の組織または
器官中において、例えば葉または種子中において、他の組織または器官と比較して独立し
て選好的に活性であってよい。このことは、植物器官または組織中における導入タンパク
質コード領域の全ての同時発現または重複発現を可能にすることができる。代替の一実施
形態において、１種または複数種のプロモーターは植物中において構成的に発現され、１
種または複数種の他のプロモーターは植物器官または組織において選好的に発現される。
一実施形態において、ステップｉ）は、
ａ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の染色体外
転移核酸を含む第１の細菌を植物細胞に接触させるステップ、
ｂ）ステップａ）の植物細胞から安定形質転換植物を生成するステップ、および場合によ
って、
ｃ）ステップｂ）の安定形質転換植物から子孫植物を産生すること
によって第１の安定形質転換植物を産生するステップを含み、
ならびに／またはステップｉｉ）は、
ｄ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第２の染色体外
転移核酸を含む第２の細菌を植物細胞に接触させるステップ、
ｅ）ステップｄ）の植物細胞から安定形質転換植物を生成するステップ、および場合によ
って
ｆ）ステップｅ）の安定形質転換植物から子孫植物を産生すること
によって第２の安定形質転換植物を産生するステップを含む。
他の一態様において、本発明は、少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドで安
定形質転換植物を産生する方法であって、
ｉ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の外因性ゲ
ノム領域を含む第１の安定形質転換植物または植物部分を得るステップ、
ｉｉ）第１の安定形質転換植物の細胞または植物部分に３種、４種、５種または６種の異
なる外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む細菌を接触させるステップ、
ｉｉｉ）細胞から植物を産生するステップ、および
ｉｖ）場合によって、少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含むステップｉ
ｉｉ）から産生された植物を選択するステップ
を含む方法を提供する。
当業者である対象者であれば認識するように、上記の態様の「ステップｉ）の細菌を細
胞に接触させる」ステップに関して、これは、細菌から細胞に転移すべき染色体外転移核
酸に対して適切な条件下で、適切な時間、予め決定される。
更なる一態様において、本発明は、少なくとも、
ａ）第１の外因性ポリヌクレオチドを含む第１の染色体外転移核酸、
ｂ）第２の外因性ポリヌクレオチドを含む第２の染色体外転移核酸、および
ｃ）第３の外因性ポリヌクレオチドを含む第３の染色体外転移核酸
を含む真核細胞を提供する。
一実施形態において、細胞は、さらに、異なる外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外
転移核酸を各々含む１種または複数種の更なる細菌。
また、３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の外因
性ゲノム領域と３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第２
の外因性ゲノム領域とを含む植物もしくはその子孫または種子も提供される。外因性ゲノ
ム領域（複数可）の外因性ポリヌクレオチドは、好ましくは、ＤＮＡ構築物について上記
で記載したように整列させられ、間隔を置いて配置される。
本発明は、本発明による細胞を含むトランスジェニック非ヒト生物をさらに提供する。
一実施形態において、生物の各細胞は、本発明による細胞である。
好ましくは、トランスジェニック非ヒト生物は、トランスジェニック植物であり、より
好ましくは、以下で列挙される油を産生するためのトランスジェニック油料種子植物であ
る。更なる一実施形態において、トランスジェニック植物は、植物が表現型的に正常であ
る植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレッサーを
コードする少なくとも１種の更なる外因性ポリヌクレオチドを含む。
本発明は、本発明による細胞を含んでいるか、または本発明のトランスジェニック植物
から得られた種子をさらに提供する。
本発明は、本発明による細胞、本発明のトランスジェニック非ヒト生物もしくは本発明
の種子によって産生された、または本発明による細胞、本発明のトランスジェニック非ヒ
ト生物もしくは本発明の種子から得られた油をさらに提供する。
一実施形態において、油は、油料種子からの油の抽出によって得られる。
一実施形態において、油は、キャノーラ油（ブラッシカ・ナパス（Brassica napus）、
ブラッシカ・ラパ（Brassica rapa）属種（ssp.））、カラシ油（ブラッシカ・ユンケア
（Brassica juncea））、他のブラッシカ油、ヒマワリ油（ヘリアンサス・アナス（Helia
nthus annus））、アマニ油（リナム・ウシタチシマム（Linum usitatissimum））、ダイ
ズ油（グリシン・マックス（Glycine max））、サフラワー油（カーサマス・ティンクト
リアス（Carthamus tinctorius））、トウモロコシ油（ゼア・マイス（Zea mays））、タ
バコ油（ニコチアナ・タバカム(Nicotiana tabacum)）、落花生油（アラキス・ヒポゲア
（Arachis hypogaea））、パーム油、綿実油（ゴシピウム・ヒルスツム（Gossypium hirs
utum））、ヤシ油（ココス・ヌシフェラ（Cocos nucifera））、アボカド油（ペルセア・
アメリカナ（Persea americana））、オリーブ油（オレア・エウロパエア（Olea europae
a））、カシュー油（アナカルジウム・オクシデンタレ（Anacardium occidentale））、
マカダミア油（マカダミア・インテルグリフォリア（Macadamia intergrifolia））、扁
桃（almond）油（プルヌス・アミグダルス（Prunus amygdalus））またはアラビドプシス
（Arabidopsis）種子油（アラビドプシス・サリアナ（Arabidopsis thaliana））である
。
本発明は、本発明による細胞、本発明のトランスジェニック非ヒト生物もしくは本発明
の種子によって産生された、または本発明による細胞、本発明のトランスジェニック非ヒ
ト生物もしくは本発明の種子から得られた脂肪酸をさらに提供する。
本発明は、不飽和脂肪酸を含有する油の産生方法であって、本発明による細胞、本発明
のトランスジェニック非ヒト生物または本発明の種子から油を抽出するステップを含む方
法をさらに提供する。
本発明は、本発明による細胞、本発明によるデサチュラーゼもしくはエロンガーゼ、本
発明によるポリヌクレオチド、本発明によるＤＮＡ構築物、本発明のベクター、本発明に
よる油または本発明の脂肪酸を含む組成物をさらに提供する。
本発明は、本発明による細胞、本発明によるトランスジェニック非ヒト生物、本発明に
よる種子、本発明による油および／または本発明の脂肪酸を含む飼料、化粧品または化学
物質をさらに提供する。
本発明は、デサチュラーゼ反応を実施する方法であって、ＣｏＡにエステル化された多
価不飽和脂肪酸に本発明のデサチュラーゼを接触させるステップを含む方法をさらに提供
する。
本発明は、本発明のデサチュラーゼまたはエロンガーゼを特異的に結合する実質的に精
製された抗体またはその断片をさらに提供する。
本発明は、ＰＵＦＡから利益を受ける状態を治療または予防する方法であって、本発明
による細胞、本発明によるデサチュラーゼもしくはエロンガーゼ、本発明によるポリヌク
レオチド、本発明によるＤＮＡ構築物、本発明のベクター、本発明によるトランスジェニ
ック非ヒト生物、本発明による種子、本発明による油または本発明の脂肪酸および／また
は本発明の飼料を対象に投与するステップを含む方法をさらに提供する。
一実施形態において、状態は、不整脈、血管形成、炎症、喘息、乾癬、骨粗鬆症、腎結
石、エイズ、多発性硬化症、関節リウマチ、クローン病、統合失調症、癌、胎児性アルコ
ール症候群、注意欠陥多動性障害、嚢胞性線維症、フェニルケトン尿症、単極性うつ病、
攻撃的敵意、アドレノロイコジストフィー（adrenoleukodystophy）、冠性心疾患、高血
圧、糖尿病、肥満、アルツハイマー病、慢性閉塞性肺疾患、潰瘍性大腸炎、血管形成術後
の再狭窄、湿疹、高血圧症、血小板凝集、胃腸出血、子宮内膜症、月経前症候群、筋痛性
脳脊髄炎、ウイルス感染後の慢性疲労または眼疾患である。
本発明は、ＰＵＦＡから利益を受ける状態を治療または予防するための医薬品の製造の
ための、本発明による細胞、本発明によるデサチュラーゼもしくはエロンガーゼ、本発明
によるポリヌクレオチド、本発明によるＤＮＡ構築物、本発明のベクター、本発明による
トランスジェニック非ヒト生物、本発明による種子、本発明による油または本発明の脂肪
酸および／または本発明の飼料の使用をさらに提供する。
本発明者らは、驚くべきことに、植物の発育を著しくもたらす（effecting）ことなく
植物細胞中における導入遺伝子の発現のレベルを増強するように植物貯蔵器官中において
サイレンシングサプレッサーを選好的に発現させることができることを見出した。
従って、本発明は、
ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレッサー
をコードする第１の外因性ポリヌクレオチド、および
ｉｉ）植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結した
ＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチド
を含む植物細胞を提供する。
好ましくは、植物貯蔵器官特異的プロモーターは、種子特異的プロモーター、例えば、
子葉特異的プロモーターまたは内乳特異的プロモーターである。
一実施形態において、サイレンシングサプレッサーは、ウイルスサプレッサータンパク
質、例えば、限定されないが、Ｐ１、Ｐ１９、Ｖ２、Ｐ３８、Ｐ１５、Ｐｅ−Ｐｏおよび
ＲＰＶ−Ｐ０である。
典型的には、ウイルスサプレッサータンパク質が植物中において構成的に発現される場
合、植物は表現型的に異常であるが、サイレンシングサプレッサーが貯蔵器官中において
特異的に発現される場合、植物は表現型的に正常である。かかるウイルスサプレッサータ
ンパク質の例としては、Ｐ１、Ｐ１９およびＰ１５が挙げられるが、これらに限定される
ものではない。
更なる一実施形態において、ウイルスサプレッサータンパク質は、マイクロＲＮＡ蓄積
および／またはマイクロＲＮＡ誘導切断を減少させる。
限定されないが、アンチセンスポリヌクレオチド、触媒ポリヌクレオチド、ｄｓＲＮＡ
および／またはマイクロＲＮＡ等のＲＮＡ分子は、それ自体で機能的であり得る。別の場
合、ＲＮＡ分子は、所望の機能を有するポリペプチド、例えば、限定されないが、脂肪酸
合成もしくは修飾に関与する酵素、例えば穀類グルテニンもしくはグリアジン等の種子貯
蔵タンパク質、炭水化物（carbohydrate）合成もしくは修飾、二次代謝に関与する酵素、
または医薬をコードすることができる。医薬タンパク質の例としては、抗体ならびに抗体
関連分子およびそれらの断片、例えば癌に対する免疫保護を提供し得る抗原性ポリペプチ
ド、感染因子、サイトカイン、例えば、顆粒状マクロファージコロニー刺激因子、インタ
ーフェロンα、ヒト血清アルブミンおよびエリスロポエチンが挙げられるが、これらに限
定されるものではない。
更なる一実施形態において、細胞は、少なくとも１種、少なくとも２種、少なくとも３
種、少なくとも４種または少なくとも５種以上の更なる異なる外因性ポリヌクレオチドを
含み、各々は、ＲＮＡ分子をコードし、貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモ
ーターに作動可能に連結する。各外因性ポリヌクレオチドは、同じプロモーター、異なる
プロモーターまたはそれらの組合せに作動可能に連結することができる。
一実施形態において、外因性ポリヌクレオチドは、ＤＮＡである。
更なる一実施形態において、細胞は、種子等の植物貯蔵器官中にある。
好ましい一実施形態において、ＲＮＡモレケウル（moleceule）は、第１の外因性ポリ
ヌクレオチドを欠くアイソジェニックな細胞と比較して増加したレベルで存在する。好ま
しくは、レベルは、少なくとも１０％、少なくとも２０％、より好ましくは少なくとも３
０％増加する。
他の一実施形態において、少なくとも更なる外因性ポリヌクレオチドの内によってコー
ドされる少なくとも１種のＲＮＡ分子は、第１の外因性ポリヌクレオチドを欠くアイソジ
ェニックな細胞と比較して増加したレベルで存在する。
また、上記の態様の細胞を含むトランスジェニック植物も提供される。一実施形態にお
いて、植物の各細胞は、上記の態様において定義された通りである。特に好ましい一実施
形態において、前記細胞を欠く植物と比較した場合、植物は表現型的に正常である。
さらに他の一態様において、上記の態様の細胞を含むおよび／または上記で定義された
トランスジェニック植物から得られる植物貯蔵器官が提供される。
一実施形態において、植物貯蔵器官は種子である。
更なる一態様において、
その貯蔵器官中におけるＲＮＡ分子の増加したレベルを有する表現型的に正常な植物を得
る方法であって、
ａ）
ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレッサー
をコードする第１の外因性ポリヌクレオチド、ならびに
ｉｉ）植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結した
ＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチド
を植物細胞中に導入するステップ、
ｂ）ステップａ）の細胞から形質転換植物を再生させるステップ、
ｃ）形質転換植物を、形質転換植物が貯蔵器官を産生するまで成長させるステップ、
ｄ）貯蔵器官中におけるＲＮＡ分子のレベルを決定するステップ、および
ｅ）表現型的に正常な植物を選択するステップ
を含み、ＲＮＡ分子が、第１の外因性ポリヌクレオチドを欠く対応する貯蔵器官と比較し
て貯蔵器官中において増加したレベルで存在する、方法が提供される。
その上更なる一態様において、
その貯蔵器官中におけるＲＮＡ分子の安定化された発現を有する表現型的に正常な植物を
得る方法であって、
ａ）
ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレッサー
をコードする第１の外因性ポリヌクレオチド、および
ｉｉ）植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結した
ＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチド
を植物細胞中に導入するステップ、
ｂ）ステップａ）の細胞から形質転換植物を再生させるステップ、
ｃ）ステップｂ）の植物に由来する貯蔵器官を含む第３世代の子孫植物を産生するステッ
プ、および
ｄ）第３世代の子孫植物を選択するステップ
を含み、ＲＮＡ分子が、植物の前世代の貯蔵器官中におけるレベルの少なくとも９０％の
レベルで貯蔵器官中に存在する、方法が提供される。
好ましくは、上記の態様の外因性ポリヌクレオチドは、細胞のゲノム中に安定して組み
込まれる。
さらに他の一態様において、本発明は、
トランスジェニック植物の貯蔵器官中におけるＲＮＡ分子の発現を安定化させる方法であ
って、
ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレッサー
をコードする第１の外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、および
ｉｉ）植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結した
ＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ
を含み、トランスジェニック植物が、外因性ポリヌクレオチドで形質転換された親植物か
ら得られた少なくとも第３世代の子孫植物であり、ＲＮＡ分子が、植物の前世代の貯蔵器
官中におけるレベルの少なくとも９０％のレベルで植物の貯蔵器官中に存在する、方法が
提供される。
一実施形態において、植物を野外において成長させる。
明らかであるように、本発明の一態様の好ましい特性および特徴は、本発明の多くの他
の態様に適用可能である。
本明細書にわたって、「含む（comprise）」という語、または「含む（comprises）」
もしくは「含む（comprising）」等の変形物は、所定の要素、整数もしくはステップ、ま
たは要素、整数もしくはステップの群の包含を意味すると理解されるが、他のいずれの要
素、整数もしくはステップ、または要素、整数もしくはステップの群の除外を意味するも
のではないことが理解される。
本発明を、以下の非限定的な実施例によって、および添付の図面を参照して以下に記載
する。
好気性ＤＨＡ生合成経路を示す図である。 ＰＣ、ＣｏＡプールおよびＴＡＧプールの間において脂肪酸を転移する様々なアシル交換酵素を示す図である。Ｓｉｎｇｈら（２００５）からの適合。 ミクロモナスＣＳ−０１７０Δ６−エロンガーゼおよび関連遺伝子の間の多重アラインメントを示す図である。ＡＡＶ３３６３０、Ｃ２０多価不飽和脂肪酸伸長酵素［パブロバ属種ＣＣＭＰ４５９］；ＡＡＹ１５１３５、エロンガーゼ１［パブロバ・サリナ］；ＡＢＲ６７６９０、Ｃ２０エロンガーゼ［パブロバ・ビリジス（Pavlova viridis）］；ＡＡＶ６７７９７、多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ１［オストレオコッカス・タウリ（Ostreococcus tauri）］；ＣＡＬ５５４１４、多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ２（ＩＳＳ）［オストレオコッカス・タウリ］；ＸＰ＿００１４１９７９１、予測されたタンパク質［オストレオコッカス・ルシマリヌス（Ostreococcus lucimarinus）ＣＣＥ９９０１］；ＭｉｃＣＳ０１７０−ｄ６Ｅ、ミクロモナスＣＳ−０１７０Δ６−エロンガーゼ（本研究）；ＡＡＶ６７８００、多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ２［タラシオシラ・シュードナナ（Thalassiosira pseudonana）］；ＸＰ＿００１４１６４５４、予測されたタンパク質［オストレオコッカス・ルシマリヌスＣＣＥ９９０１］；ＡＢＣ１８３１３、多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ１［スラウストキトリウム（Thraustochytrium）属種ＦＪＮ−１０］；ＡＡＶ６７７９９、多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ１［タラシオシラ・シュードナナ］；ＡＡＷ７０１５７、デルタ−６−エロンガーゼ［フェオダクチルム・トリコルヌツム（Phaeodactylum tricornutum）］；ＡＢＣ１８３１４、多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ２［スラウストキトリウム属種ＦＪＮ−１０］；ＣＡＤ５８５４０、無名のタンパク質産物［イソクリシス・ガルバナ（Isochrysis galbana）］。 ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６−エロンガーゼおよび関連遺伝子の間の多重アラインメントを示す図である。ＡＡＬ８４１７４、多価不飽和脂肪酸特異的伸長酵素１［フィスコミトレラ・パテンス］；ＡＡＴ８５６６２、多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ［マルチャンチア・ポリモルファ（Marchantia polymorpha）］；ＡＡＶ６７７９７、多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ１［オストレオコッカス・タウリ］；ＡＢＯ９４７４７、予測されたタンパク質［オストレオコッカス・ルシマリヌスＣＣＥ９９０１］；Ｐｙｒｃｏ−ｄ６Ｅ、ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６−エロンガーゼ（本研究）；ＡＢＣ１８３１３、多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ１［スラウストキトリウム属種ＦＪＮ−１０］；ＢＡＦ９７０７３、多価不飽和脂肪酸伸長酵素［モルティエラ・アルピナ］；ＸＰ＿００１５６７４８８、長鎖多価不飽和脂肪酸伸長酵素様タンパク質［リーシュマニア・ブラジリエンシス（Leishmania braziliensis）ＭＨＯＭ／ＢＲ／７５／Ｍ２９０４］；ＢＡＥ７１１２９、デルタ５−エロンガーゼ［マルチャンチア・ポリモルファ］；ＸＰ＿００１７７９１０５、予測されたタンパク質［フィスコミトレラ・パテンス］。 ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−エロンガーゼおよび関連遺伝子の間の多重アラインメントを示す図である。ＡＡＩ５２２０４、Ｅｌｏｖｌ４タンパク質［ダニオ・レリオ］；ＣＡＧ０１７８０、無名のタンパク質産物［テトラオドン・ニグロビリジス（Tetraodon nigroviridis）］；ＡＡＶ６７８００、多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ２［タラシオシラ・シュードナナ］；ＡＡＶ３３６３０、Ｃ２０多価不飽和脂肪酸伸長酵素［パブロバ属種ＣＣＭＰ４５９］；ＡＢＲ６７６９０、Ｃ２０エロンガーゼ［パブロバ・ビリジス］；ＡＡＹ１５１３５、エロンガーゼ１［パブロバ・サリナ］；ＡＡＶ６７７９８、多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ２［オストレオコッカス・タウリ］；ＡＢＯ９８０８４、予測されたタンパク質［オストレオコッカス・ルシマリヌスＣＣＥ９９０１］；Ｐｙｒｃｏ−ｄ５Ｅ、ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−エロンガーゼ（本研究）。 ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼおよび関連遺伝子の間の多重アラインメントを示す図である。ＡＡＭ０９６８７、Δ５−脂肪酸デサチュラーゼ［スラウストキトリウム属種ＡＴＣＣ２１６８５］；ＡＡＶ３３６３１、Δ４−デサチュラーゼ［イソクリシス・ガルバナ］；ＡＡＷ７０１５９、Δ６−デサチュラーゼ［オストレオコッカス・タウリ］；ＡＢＯ９９３６６、予測されたタンパク質［オストレオコッカス・ルシマリヌスＣＣＥ９９０１］；Ｍｉｃ−ｄ６Ｄ、ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼ（本研究）；ＡＢＦ５８６８５、Δ５−デサチュラーゼ［パーキンサス・マリヌス（Perkinsus marinus）］；ＡＢＬ９６２９５、Δ５−デサチュラーゼ［パブロバ・サリナ］。 オストレオコッカス・ルシマリヌスΔ６−デサチュラーゼおよび関連遺伝子の間の多重アラインメントを示す図である。ＡＡＭ０９６８７、Δ５−脂肪酸デサチュラーゼ［スラウストキトリウム属種ＡＴＣＣ２１６８５］；ＡＡＲ２７２９７、Δ６−デサチュラーゼ［アミロミセス・ルキシイ（Amylomyces rouxii）］；ＡＡＳ９３６８２、Δ６−脂肪酸デサチュラーゼ［リゾプス・オリーゼ（Rhizopus oryzae）］；ＡＡＶ３３６３１、Δ４−デサチュラーゼ［イソクリシス・ガルバナ］；ＡＡＷ７０１５９、Δ６−デサチュラーゼ［オストレオコッカス・タウリ］；Ｏｓｔｌｕ−ｄ６Ｄ、オストレオコッカス・ルシマリヌスΔ６−デサチュラーゼ（本研究）；ＡＢＦ５８６８５、Δ５−デサチュラーゼ［パーキンサス・マリヌス］；ＡＢＬ９６２９５、Δ５−デサチュラーゼ［パブロバ・サリナ］；ＥＤＱ９２２３１、予測されたタンパク質［モノシガ・ブレビコリス（Monosiga brevicollis）ＭＸ１］；ＣＡＭ４１７２８、脂肪酸デサチュラーゼ、推定の［リーシュマニア・ブラジリエンシス］；ＣＡＭ６５６８３、脂肪酸デサチュラーゼ、推定の［リーシュマニア・インファンタム（Leishmania infantum）］。 ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−デサチュラーゼおよび関連遺伝子の間の多重アラインメントを示す図である。ＡＡＭ０９６８７、Δ５−脂肪酸デサチュラーゼ［スラウストキトリウム属種ＡＴＣＣ２１６８５］；Ｐｙｒｃｏ−ｄ５Ｄ、ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−デサチュラーゼ（本研究）；ＡＡＴ８５６６１、Δ６−脂肪酸デサチュラーゼ［マルチャンチア・ポリモルファ］；ＡＡＸ１４５０５、Δ６−脂肪酸デサチュラーゼ［タラシオシラ・シュードナナ］；ＡＢＰ４９０７８、Δ６−脂肪酸デサチュラーゼ［フェオダクチルム・トリコルヌツム］；ＡＡＷ７０１５９、Δ６−デサチュラーゼ［オストレオコッカス・タウリ］；ＸＰ＿００１４２１０７３、予測されたタンパク質［オストレオコッカス・ルシマリヌスＣＣＥ９９０１］；ＡＢＦ５８６８５、Δ５−デサチュラーゼ［パーキンサス・マリヌス］；ＣＡＪ０７０７６、脂肪酸デサチュラーゼ、推定の［リーシュマニア・マジョール（Leishmania major）］；ＡＢＬ９６２９５、Δ５−デサチュラーゼ［パブロバ・サリナ］；ＥＤＱ９２２３１、予測されたタンパク質［モノシガ・ブレビコリスＭＸ１］。 オストレオコッカス・タウリ（Ｏｔ）（配列番号３０）、オストレオコッカス・ルシマリヌス（Ｏｌ）（配列番号１０）およびミクロモナス（Ｍ）ＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼタンパク質配列（配列番号８）の多重アラインメントを示す図である。 様々なデサチュラーゼの間の関係を示す系統樹である。Ｐａｖｓａ−ｄ５Ｄ＝パブロバ・サリナΔ５−デサチュラーゼ（ＡＢＬ９６２９５）、Ｔｈｒ２１６８５−ｄ５Ｄ＝スラウストキトリウム属種ＡＴＣＣ２１６８５Δ５−デサチュラーゼ（ＡＡＭ０９６８７）、Ｍｉｃ１５４５−ｄ６Ｄ＝ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼ（本研究）、Ｏｓｔｔａ−ｄ６Ｄ＝オストレオコッカス・タウリΔ６−デサチュラーゼ（ＡＡＷ７０１５９）、Ｏｓｔｌｕ−ｄ６Ｄ＝オストレオコッカス・ルシマリヌスΔ６−デサチュラーゼ（本研究）、Ｇａｌｇａ−ｄ６Ｄ＝ガッルス・ガッルス（Gallus gallus）Δ６−デサチュラーゼ（ＸＰ＿４２１０５３）、Ｈｏｍｓａ−ｄ６Ｄ＝ホモ・サピエンス（Homo sapiens）Δ６−デサチュラーゼ（ＡＡＧ２３１２１）、Ｍｕｓｍｕ−ｄ６Ｄ＝ムス・ムスクルス（Mus musculus）Δ６−デサチュラーゼ（ＮＰ＿０６２６７３）、Ｄａｎｒｅ−ｄ５／６Ｄ＝ダニオ・レリオΔ５−／Δ６−デサチュラーゼ（ＡＡＧ２５７１０）、Ｓｐａａｕ−ｄ６Ｄ＝スパルス・アウラタ（Sparus aurata）推定のΔ６−デサチュラーゼ（ＡＡＬ１７６３９）、Ｓｃｏｍａ−ｄ６Ｄ＝スコフタルムス・マクシムス（Scophthalmus maximus）Δ６−デサチュラーゼ（ＡＡＳ４９１６３）、Ｏｎｃｍｙ−ｄ６Ｄ＝オンコルヒュンクス・ミキス（Oncorhynchus mykiss）Δ６−デサチュラーゼ（ＡＡＫ２６７４５）、Ｓａｌｓａ−ｄ５Ｄ＝サルモ・サラル（Salmo salar）Δ５−デサチュラーゼ（ＡＡＬ８２６３１）、Ｐｒｉｆａ−ｄ６Ｄ＝プリムラ・ファリノサ（Primula farinosa）Δ６−デサチュラーゼ（ＡＡＰ２３０３４）、Ｅｕｇｇｒ−ｄ６Ｄ＝ユーグレナ・グラシリスΔ６−デサチュラーゼ、Ｂｏｒｏｆ−ｄ６Ｄ＝ボラゴ・オフィシアナリス（Borago officianalis）Δ６−デサチュラーゼ（ＡＡＣ４９７００）、Ｃａｅｅｌ−ｄ６Ｄ＝シノラブディス・エレガンスΔ６−デサチュラーゼ（ＡＡＣ１５５８６）、Ｒｈｉｏｒ−ｄ６Ｄ＝リゾプス・オリーゼΔ６−デサチュラーゼ（ＡＡＳ９３６８２）、Ｍｏｒａｌ−ｄ６Ｄ＝モルティエラ・アルピナΔ６−デサチュラーゼ（ＡＡＦ０８６８５）、Ｍｏｒｉｓ−ｄ６Ｄ＝モルティエレラ・イサベリナΔ６−デサチュラーゼ（ＡＡＬ７３９４８）、Ｍａｒｐｏ−ｄ６Ｄ＝マルチャンチア・ポリモルファΔ６−デサチュラーゼ（ＡＡＴ８５６６１）、Ｃｅｒｐｕ−ｄ６Ｄ＝セラトドン・プルプレウス（Ceratodon purpureus）Δ６−デサチュラーゼ（ＣＡＢ９４９９３）、Ｐｈａｔｒ−ｄ６Ｄ＝フェオダクチルム・トリコルヌツムΔ６−デサチュラーゼ（ＡＡＬ９２５６３）、Ｔｈａｐｓ−ｄ６Ｄ＝タラシオシラ・シュードナナΔ６−デサチュラーゼ（ＡＡＸ１４５０５）、Ｐａｖｓａ−ｄ８Ｄ＝パブロバ・サリナΔ８−デサチュラーゼ（ＡＢＬ９６２９６）、Ｐｈａｔｒ−ｄ５Ｄ＝フェオダクチルム・トリコルヌツムΔ５−デサチュラーゼ（ＡＡＬ９２５６２）、Ｍａｒｐｏ−ｄ５Ｄ＝マルチャンチア・ポリモルファΔ５−デサチュラーゼ（ＡＡＴ８５６６３）、Ｍｏｒａｌ−ｄ５Ｄ＝モルティエラ・アルピナΔ５−デサチュラーゼ（ＡＡＲ２８０３５）、Ｄｉｃｄｉ−ｄ５Ｄ＝ジクチオステリウム・ジスコイデウム（Dictyostelium discoideum）Δ５−デサチュラーゼ（ＢＡＡ３７０９０）。 ｌｉｎＰ−ｍｉｃ１５４５−ｄ６Ｄ−ｌｉｎＴ構築物で形質転換されたＴ２アラビドプシス種子から得られるＧＣを示す図である。個々の事象１〜１９についてＳＤＡおよびＧＬＡレベルが示され、ω６に対するω３の変換効率の比は各柱の上に示される。Ｍ．プシラ（M. pusilla）Δ６−デサチュラーゼは、ω３基質に対するはっきりとした選好性を示す。 Ｎ．ベンサミアナ（N. benthamiana）中に浸潤させたＥＰＡ経路を構成する酵素の変換効率を示す図である。ＥＰＡ経路は、Δ６−デサチュラーゼ（エキウム・プランタギネウム（Echium plantagineum）Δ６−デサチュラーゼ、オストレオコッカス・タウリΔ６−デサチュラーゼまたはミクロモナス・プシラ（Micromonas pusilla）Δ６−デサチュラーゼ）、ピラミモナス・コルダタ（Pyramimonas cordata）Δ６−エロンガーゼおよびパブロバ・サリナΔ５−デサチュラーゼを含有する。パネルａ．は、各経路に対するω３プール変換効率を示す。ｂ．は、Ｅ．プランタギネウム経路、Ｍ．プシラ経路およびこれらの両デサチュラーゼを含有する経路の間の直接比較を含む。ｃ．は、Ｏ．タウリ経路、Ｍ．プシラ経路および両アシルＣｏＡデサチュラーゼを含有する経路の間の直接比較を含有する。 一過性発現ミクロモナスＲＣＣ２９９ω３デサチュラーゼによるニコチアナ・ベンサミアナ（Nicotiana benthamiana）中のＥＰＡの産生のＧＣおよびＧＣ−ＭＳによる確認を示す図である。 プロモーターの方向、ＴＭＶリーダー配列の位置、スペーサー領域の位置および遺伝子挿入に対する固有のクローニング部位が含まれるバイナリーベクターの主要な特性を示すバイナリーベクターｐＪＰ１０１ａｃｑの地図である。ＮｏｓＴ＝ＮＯＳターミネーター、ＦＰ１＝切断されたナピンターミネーター、ＬｉｎｉｎＴ＝Ｌｉｎｉｎターミネーター。 バイナリーベクターｐＪＰ１０７の地図である。 葉に基づくアッセイにおける、ほとんど最大の遺伝子活性を達成するために必要とされるアグロバクテリウム濃度の決定を示す図である。バイナリー発現構築物イソクリシス・ガルバナΔ９−エロンガーゼ（ＩｇΔ９ｅｌｏ）を含有するアグロバクテリウムＡＧＬ１の様々な培養密度による浸潤後のＮ．ベンサミアナにおけるＩｇΔ９ｅｌｏ活性。共浸潤Ｐ１９をＯＤ６００ｎｍ０．４の濃度に設定した。ｙ軸は、ＥＤＡおよびＥＴｒＡを産生するための両ＩｇΔ９ｅｌｏ活性の合計を示す。 葉における一過性発現または安定発現を用いたＬＣ−ＰＵＦＡ経路のトランスジェニック発現の比較を示す図である。変換効率は、全脂肪酸プロファイルに基づく。ａ（Ｑｉら、２００４）から抽出された結果、ｂ（Ｒｏｂｅｒｔら、２００５）から抽出された結果。 ニコチアナ・ベンサミアナにおける代謝的適合。パネルａ．は、大量のＤＨＡ以外の少量のＥＰＡだけを含有するマグロ油から産生された脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）のガスクロマトグラフィー（ＧＣ）のトレースである。パネルｂ．およびｃ．は、ミクロモナス・プシラΔ６−デサチュラーゼ、ピラミモナス・コルダタΔ６−エロンガーゼ、パブロバ・サリナΔ５−デサチュラーゼ、Ｐ．コルダタΔ５−エロンガーゼ（ｂ．）またはＰ．サリナΔ５−エロンガーゼ（ｃ．）およびＰ．サリナΔ４−デサチュラーゼを含有する単一遺伝子ＣａＭＶ３５Ｓバイナリー構築物で一過性に形質転換したＮ．ベンサミアナ葉組織のＴＡＧ画分に由来するＦＡＭＥのＧＣのトレースである。Ｐ．サリナΔ５−エロンガーゼを使用した試料中におけるＥＰＡの蓄積は、代謝経路を経路中における単一遺伝子の慎重な選択によって適合させることができる方法を実証する。 導入遺伝子を含むベクターｐＪＰ３０７５の領域の地図である。 導入遺伝子を含むベクターｐＪＰ３０５９の領域の地図である。 導入遺伝子を含むベクターｐＪＰ３０６０の領域の地図である。 導入遺伝子を含むベクターｐＪＰ３１１５の領域の地図である。 導入遺伝子を含むベクターｐＪＰ３１１６の領域の地図である。
配列表のキー
配列番号１−ミクロモナスＣＳ−０１７０Δ６−エロンガーゼをコードするオープンリー
ディングフレーム。
配列番号２−ミクロモナスＣＳ−０１７０Δ６−エロンガーゼ。
配列番号３−ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６−エロンガーゼ／Δ９−エロンガーゼをコ
ードするオープンリーディングフレーム。
配列番号４−ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６−エロンガーゼ／Δ９−エロンガーゼ。
配列番号５−ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−エロンガーゼをコードするオープンリー
ディングフレーム。
配列番号６−ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−エロンガーゼ。
配列番号７−ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼ／Δ８−デサチュラー
ゼをコードするオープンリーディングフレーム。
配列番号８−ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼ／Δ８−デサチュラー
ゼ。
配列番号９−オストレオコッカス・ルシマリヌスΔ６−デサチュラーゼをコードするオー
プンリーディングフレーム。
配列番号１０−オストレオコッカス・ルシマリヌスΔ６−デサチュラーゼ。
配列番号１１−植物中におけるオストレオコッカス・ルシマリヌスΔ６−デサチュラーゼ
の発現に対するコドン最適化オープンリーディングフレーム。
配列番号１２−ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−デサチュラーゼをコードするオープン
リーディングフレーム。
配列番号１３−ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−デサチュラーゼ。
配列番号１４−ミクロモナスＣＳ−０１７０ω３−デサチュラーゼをコードする部分的オ
ープンリーディングフレーム。
配列番号１５−部分的ミクロモナスＣＳ−０１７０ω３−デサチュラーゼ。
配列番号１６−ミクロモナスＲＣＣ２９９ω３−デサチュラーゼをコードするオープンリ
ーディングフレーム。
配列番号１７−ミクロモナスＲＣＣ２９９ω３−デサチュラーゼ。
配列番号１８−植物中におけるミクロモナスＲＣＣ２９９ω３−デサチュラーゼの発現に
対するコドン最適化オープンリーディングフレーム。
配列番号１９−ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５ω３−デサチュラーゼをコードするオープ
ンリーディングフレーム。
配列番号２０−ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５ω３−デサチュラーゼ。
配列番号２１−イソクリシス・ガルバナΔ９−エロンガーゼをコードするオープンリーデ
ィングフレーム。
配列番号２２−イソクリシス・ガルバナΔ９−エロンガーゼ。
配列番号２３−パブロバ・サリナΔ８−デサチュラーゼをコードするオープンリーディン
グフレーム。
配列番号２４−パブロバ・サリナΔ８−デサチュラーゼ。
配列番号２５−パブロバ・サリナΔ５−デサチュラーゼをコードするオープンリーディン
グフレーム。
配列番号２６−パブロバ・サリナΔ５−デサチュラーゼ。
配列番号２７−エミリアニア・ハクスレイ（Emiliania huxleyi）ＣＣＭＰ１５１６Δ９
エロンガーゼをコードするオープンリーディングフレーム。
配列番号２８−エミリアニア・ハクスレイＣＣＭＰ１５１６Δ９エロンガーゼ。
配列番号２９−植物中におけるエミリアニア・ハクスレイΔ９エロンガーゼの発現に対す
るコドン最適化オープンリーディングフレーム。
配列番号３０−オストレオコッカス・タウリΔ６−デサチュラーゼ。
配列番号３１−エロンガーゼコンセンサスドメイン１。
配列番号３２−エロンガーゼコンセンサスドメイン２。
配列番号３３−エロンガーゼコンセンサスドメイン３。
配列番号３４−エロンガーゼコンセンサスドメイン４。
配列番号３５−エロンガーゼコンセンサスドメイン５。
配列番号３６−エロンガーゼコンセンサスドメイン６。
配列番号３７−デサチュラーゼコンセンサスドメイン１。
配列番号３８−デサチュラーゼコンセンサスドメイン２。
配列番号３９−デサチュラーゼコンセンサスドメイン３。
配列番号４０−デサチュラーゼコンセンサスドメイン４。
配列番号４１〜７１および７８〜９２−オリゴヌクレオチドプライマー。
配列番号７２−パブロバ・サリナΔ４−デサチュラーゼをコードするオープンリーディン
グフレーム。
配列番号７３−パブロバ・サリナΔ４−デサチュラーゼ。
配列番号７４−アラビドプシス・サリアナジアシルグリセロールアシルトランスフェラー
ゼ１をコードするオープンリーディングフレーム。
配列番号７５−アラビドプシス・サリアナジアシルグリセロールアシルトランスフェラー
ゼ１。
配列番号７６−エロンガーゼコンセンサスドメイン７。
配列番号７７−エロンガーゼコンセンサスドメイン８。
配列番号９３−パブロバ・ピンギス（Pavlova pinguis）Δ９−エロンガーゼをコードす
るオープンリーディングフレーム。
配列番号９４−パブロバ・ピンギスΔ９−エロンガーゼ。
配列番号９５−パブロバ・サリナΔ９−エロンガーゼをコードするオープンリーディング
フレーム。
配列番号９６−パブロバ・サリナΔ９−エロンガーゼ。
配列番号９７−Ｐ１９ウイルスサプレッサー。
配列番号９８−Ｖ２ウイルスサプレッサー。
配列番号９９−Ｐ３８ウイルスサプレッサー。
配列番号１００−Ｐｅ−Ｐ０ウイルスサプレッサー。
配列番号１０１−ＲＰＶ−Ｐ０ウイルスサプレッサー。
配列番号１０２−Ｐ１９ウイルスサプレッサーをコードするオープンリーディングフレー
ム。
配列番号１０３−Ｖ２ウイルスサプレッサーをコードするオープンリーディングフレーム
。
配列番号１０４−Ｐ３８ウイルスサプレッサーをコードするオープンリーディングフレー
ム。
配列番号１０５−Ｐｅ−Ｐ０ウイルスサプレッサーをコードするオープンリーディングフ
レーム。
配列番号１０６−ＲＰＶ−Ｐ０ウイルスサプレッサーをコードするオープンリーディング
フレーム。
配列番号１０７−ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５ジアシルグリセロールアシルトランスフ
ェラーゼ２をコードするコドン最適化オープンリーディングフレーム。
配列番号１０８−ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５ジアシルグリセロールアシルトランスフ
ェラーゼ２。
配列番号１０９〜１２４−転移核酸境界配列。
配列番号１２５−植物中におけるミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６デサチュラーゼ／Δ
８デサチュラーゼの発現に対するコドン最適化オープンリーディングフレーム。
配列番号１２６−（３’末端で切断され、かつ機能的エロンガーゼをコードする）植物中
におけるピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６エロンガーゼ／Δ９エロンガーゼの発現に対す
るコドン最適化オープンリーディングフレーム。
配列番号１２７−植物中におけるパブロバ・サリナΔ５デサチュラーゼの発現に対するコ
ドン最適化オープンリーディングフレーム。
配列番号１２８−植物中におけるピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５エロンガーゼの発現に
対するコドン最適化オープンリーディングフレーム。
配列番号１２９−植物中におけるパブロバ・サリナΔ４デサチュラーゼの発現に対するコ
ドン最適化オープンリーディングフレーム。
発明の詳細な説明
一般的技術および定義
特に具体的に定義されない限り、本明細書において用いられる全ての技術的および科学
的な用語は、（例えば、細胞培養、分子遺伝学、脂肪酸合成、トランスジェニック植物、
タンパク質化学および生化学における）当業者によって共通に理解されるものと同じ意味
を有するように採用される。
特に明記しない限り、本発明において利用される組換えタンパク質、細胞培養および免
疫学的技術は、当業者に周知の標準的手法である。かかる技術は、Ｊ．Ｐｅｒｂａｌ、Ａ
Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ、Ｊｏ
ｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ（１９８４）、Ｊ．Ｓａｍｂｒｏｏｋら、Ｍｏｌｅ
ｃｕｌａｒ Ｃｌｏｎｉｎｇ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ、Ｃｏｌｄ Ｓ
ｐｒｉｎｇ Ｈａｒｂｏｕｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｐｒｅｓｓ（１９８９）、Ｔ．Ａ
．Ｂｒｏｗｎ（編）、Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ：Ａ
Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ、１および２巻、ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ（１９９１
）、Ｄ．Ｍ．ＧｌｏｖｅｒおよびＢ．Ｄ．Ｈａｍｅｓ（編）、ＤＮＡ Ｃｌｏｎｉｎｇ：
Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃｈ、１〜４巻、ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ（１９９５
および１９９６）、Ｆ．Ｍ．Ａｕｓｕｂｅｌら（編）、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏ
ｌｓ ｉｎ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ、Ｇｒｅｅｎｅ Ｐｕｂ．Ａｓｓｏｃ
ｉａｔｅｓ ａｎｄ Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ（１９８８，現在までの全
ての改訂を含む）、Ｅｄ ＨａｒｌｏｗおよびＤａｖｉｄ Ｌａｎｅ（編）、Ａｎｔｉｂ
ｏｄｉｅｓ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ、Ｃｏｌｄ Ｓｐｒｉｎｇ Ｈａ
ｒｂｏｕｒ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ、（１９８８）、ならびにＪ．Ｅ．Ｃｏｌｉｇａｎら
（編）、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｉｍｍｕｎｏｌｏｇｙ、Ｊｏｈｎ
Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ（現在までの全ての改訂を含む）等の出典の文献にわたって
記載され、説明される。
選択された定義
本明細書において使用される「脂肪酸」という用語は、飽和または不飽和のいずれかの
、しばしば長い脂肪族テイルを有するカルボン酸（または有機酸）を指す。典型的には、
脂肪酸は、長さが少なくとも８個の炭素原子、より好ましくは長さが少なくとも１２個の
炭素の炭素−炭素結合鎖を有する。ほとんどの天然に存在する脂肪酸は、それらの生合成
が２個の炭素原子を有するアセテートを含むので、偶数の炭素原子数を有する。脂肪酸は
、遊離状態（非エステル化）またはエステル化形態、例えば、トリグリセリド、ジアシル
グリセリド、モノアシルグリセリド、アシル−ＣｏＡ（チオエステル）結合もしくは他の
結合形態の部分であってよい。脂肪酸は、ホスファチジルコリン、ホスファチジルエタノ
ールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロール、ホスファチジルイノ
シトールまたはジホスファチジルグリセロールの形態等のリン脂質としてエステル化され
得る。
「飽和脂肪酸」は、鎖に沿っていずれの二重結合や他の官能基を含有しない。「飽和」
という用語は、（カルボン酸［−ＣＯＯＨ］基とは別の）全ての炭素ができるだけ多くの
水素を含有するという点において、水素を指す。換言すれば、オメガ（ω）末端は３個の
水素（ＣＨ３−）を含有し、鎖の中の各炭素は２個の水素（−ＣＨ２−）を含有する。
「不飽和脂肪酸」は、１個または複数個のアルケン官能基が鎖に沿って存在し、各アル
ケンが鎖の単結合「−ＣＨ２−ＣＨ２−」部分を二重結合「−ＣＨ＝ＣＨ−」部分（すな
わち、他の炭素に二重結合した炭素）で置換することを除いて飽和脂肪酸と類似の形態で
ある。二重結合のいずれかの側に結合する鎖中の２個の隣の炭素原子は、シス型またはト
ランス型立体配置において出現し得る。
本明細書において使用される「一価不飽和脂肪酸」という用語は、その炭素鎖中におい
て少なくとも１２個の炭素原子と鎖中において１個だけのアルケン基（炭素−炭素二重結
合）とを含む脂肪酸を指す。本明細書において使用される「多価不飽和脂肪酸」または「
ＰＵＦＡ」という用語は、その炭素鎖中において少なくとも１２個の炭素原子と少なくと
も２個のアルケン基（炭素−炭素二重結合）とを含む脂肪酸を指す。
本明細書において使用される「長鎖多価不飽和脂肪酸」および「ＬＣ−ＰＵＦＡ」とい
う用語は、その炭素鎖中において少なくとも２０個の炭素原子と少なくとも２個の炭素−
炭素二重結合とを含む脂肪酸を指し、故にＶＬＣ−ＰＵＦＡを包含する。本明細書におい
て使用される「超長鎖多価不飽和脂肪酸」および「ＶＬＣ−ＰＵＦＡ」という用語は、そ
の炭素鎖中において少なくとも２２個の炭素原子と少なくとも３個の炭素−炭素二重結合
とを含む脂肪酸を指す。通常、脂肪酸の炭素鎖中における炭素原子数は、非分枝炭素鎖を
指す。炭素鎖が分枝状である場合、炭素原子数は側基中のものを除外する。一実施形態に
おいて、長鎖多価不飽和脂肪酸は、ω３脂肪酸であり、すなわち、脂肪酸のメチル末端か
ら３番目の炭素−炭素結合中における不飽和化（炭素−炭素二重結合）を有する。他の一
実施形態において、長鎖多価不飽和脂肪酸は、ω６脂肪酸であり、すなわち、脂肪酸のメ
チル末端から６番目の炭素−炭素結合中における不飽和化（炭素−炭素二重結合）を有す
る。更なる一実施形態において、長鎖多価不飽和脂肪酸は、アラキドン酸（ＡＲＡ、２０
：４Δ５，８，１１，１４、ω６）、エイコサテトラエン酸（ＥＴＡ、２０：４Δ８，１
１，１４，１７、ω３）、エイコサペンタエン酸（ＥＰＡ、２０：５Δ５，８，１１，１
４，１７、ω３）、ドコサペンタエン酸（ＤＰＡ、２２：５Δ７，１０，１３，１６，１
９、ω３）またはドコサヘキサエン酸（ＤＨＡ、２２：６Δ４，７，１０，１３，１６，
１９、ω３）から成る群から選択される。ＬＣ−ＰＵＦＡは、ジホモ−γ−リノール酸（
ＤＧＬＡ）またはエイコサトリエン酸（ＥＴｒＡ、２０：３Δ１１，１４，１７、ω３）
でもあり得る。本発明に従って産生されるＬＣ−ＰＵＦＡが、上記のいずれかまたは全て
の混合物であり得、他のＬＣ−ＰＵＦＡまたはこれらのＬＣ−ＰＵＦＡのいずれかの誘導
体を含み得ることは、直ちに明らかである。好ましい一実施形態において、ω３脂肪酸は
、ＥＰＡ、ＤＰＡおよび／もしくはＤＨＡであり、好ましくはＥＰＡおよび／もしくはＤ
ＰＡであるか、または好ましくはＤＰＡおよび／もしくはＤＨＡである。
さらに、本明細書において使用される「長鎖多価不飽和脂肪酸」および「超長鎖多価不
飽和脂肪酸」という用語は、遊離状態（非エステル化）またはエステル化形態、例えば、
トリグリセリド、ジアシルグリセリド、モノアシルグリセリド、アシル−ＣｏＡ結合もし
くは他の結合形態の部分にある脂肪酸を指す。脂肪酸は、ホスファチジルコリン（ＰＣ）
、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリン、ホスファチジルグリセロー
ル、ホスファチジルイノシトールまたはジホスファチジルグリセロールの形態等のリン脂
質としてエステル化され得る。従って、ＬＣ−ＰＵＦＡは、細胞の脂質または細胞、組織
もしくは生物から抽出された精製油もしくは脂質における形態の混合物として存在し得る
。好ましい実施形態において、本発明は、挙げられたもの等の脂質の他の形態として存在
する残部と共に、少なくともＬＣ−ＰＵＦＡを含む少なくとも７５％または８５％のトリ
アシルグリセロール、を含む油を提供する。油は、例えば、遊離脂肪酸を放出するための
強塩基による加水分解によって、または分画、蒸留等によってさらに精製または処理され
得る。
本発明において使用され得るデサチュラーゼ、エロンガーゼおよびアシルトランスフェ
レアーゼ（transferease）タンパク質ならびにそれらをコードする遺伝子は、本技術分野
において公知のもののいずれかまたはそれらの相同体もしくは誘導体である。かかる遺伝
子およびコードされたタンパク質の大きさの例を表１において列挙する。ＬＣ−ＰＵＦＡ
生合成に関与することが示されたデサチュラーゼ酵素は、いわゆる「フロントエンド」デ
サチュラーゼの群に全て属する。
本明細書において使用される「フロントエンドデサチュラーゼ」という用語は、３つの
高度に保存されたヒスチジンボックスを含む典型的な脂肪酸デサチュラーゼドメインと共
にＮ末端チトクロムｂ５ドメインの存在によって構造的に特徴付けられる脂質のアシル鎖
のカルボキシル基と既存の不飽和部との間に二重結合を導入する酵素のクラスのメンバー
を指す（Ｎａｐｉｅｒら、１９９７）。
本発明における使用のためのエロンガーゼまたはデサチュラーゼのいずれかの活性は、
例えば酵母細胞または植物細胞等の細胞中における酵素をコードする遺伝子を発現させ、
その細胞が、酵素が発現されない同等の細胞と比較してＬＣ−ＰＵＦＡを産生する増加し
た能力を有するかどうかを決定することによって試験され得る。
一実施形態において、本発明における使用のためのデサチュラーゼおよび／またはエロ
ンガーゼは、微細藻類から精製できる。
ある種の酵素が「二機能性」であると本明細書において具体的に記載されるのに対して
、かかる用語がないことは、特定の酵素が、具体的に定義されるもの以外の活性を有さな
いことを必ずしも意味するわけではない。
デサチュラーゼ
本明細書において使用される「デサチュラーゼ」という用語は、典型的には、例えば脂
肪酸ＣｏＡエステル等のエステル化形態の脂肪酸基質のアシル基に炭素−炭素二重結合を
導入し得る酵素を指す。アシル基は、ホスファチジルコリン（ＰＣ）等のリン脂質に、ま
たはアシル担体タンパク質（ＡＣＰ）に、または好ましい一実施形態においてＣｏＡにエ
ステル化され得る。従って、デサチュラーゼは、一般に３つの群に分類され得る。一実施
形態において、デサチュラーゼは、フロントエンドデサチュラーゼである。
本明細書において使用される「Δ４デサチュラーゼ」は、脂肪酸基質のカルボキシル末
端から４番目の位置において炭素−炭素二重結合を導入するデサチュラーゼ反応を行うタ
ンパク質を指す。「Δ４デサチュラーゼ」は、少なくともＤＰＡをＤＨＡに変換させるこ
とができる。ＤＨＡをＤＰＡから産生するための不飽和化ステップは、哺乳動物以外の生
物中におけるΔ４デサチュラーゼによって触媒され、この酵素をコードしている遺伝子は
、淡水原生生物種のユーグレナ・グラシリスおよび海洋種のスラウストキトリウム属種か
ら単離されている（Ｑｉｕら、２００１；Ｍｅｙｅｒら、２００３）。一実施態様におい
て、Δ４デサチュラーゼは、配列番号７３において提供される配列、その生物学的に活性
な断片または配列番号７３と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸
を含む。
本明細書において使用される「Δ５デサチュラーゼ」は、脂肪酸基質のカルボキシル末
端から５番目の位置において炭素−炭素二重結合を導入するデサチュラーゼ反応を行うタ
ンパク質を指す。Δ５デサチュラーゼの例は、表１において列挙される。一実施形態にお
いて、Δ５デサチュラーゼは、配列番号２６において提供される配列、その生物学的に活
性な断片または配列番号２６と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ
酸を含む。他の一実施形態において、Δ５デサチュラーゼは、配列番号１３において提供
される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号１３と少なくとも５３％同一であ
るアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む。
本明細書において使用される「Δ６デサチュラーゼ」は、脂肪酸基質のカルボキシル末
端から６番目の位置において炭素−炭素二重結合を導入するデサチュラーゼ反応を行うタ
ンパク質を指す。Δ６デサチュラーゼの例は、表１において列挙される。
一実施形態において、Δ６デサチュラーゼは、以下のｉ）脂肪酸基質としてのリノール
酸（ＬＡ、１８：２Δ９，１２、ω６）よりもα−リノレン酸（ＡＬＡ、１８：３Δ９，
１２，１５、ω３）に対して、より大きなΔ６デサチュラーゼ活性、ｉｉ）脂肪酸基質と
してＰＣのｓｎ−２位に接合したＡＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−Ｃｏ
Ａに対して、より大きなΔ６デサチュラーゼ活性、およびｉｉｉ）ＥＴｒＡに対するΔ８
デサチュラーゼ活性の内の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを、好ましくは植物細胞
中において有することをさらに特徴とする。
他の一実施形態において、Δ６デサチュラーゼは、対応するω６基質よりもω３基質に
対して、より大きな活性を有し、組換え細胞中における外因性ポリヌクレオチドから発現
される場合に少なくとも５％、より好ましくは少なくとも７．５％もしくは最も好ましく
は少なくとも１０％の効率で、または酵母細胞中において発現される場合に少なくとも３
５％の効率でオクタデカテトラエン酸（ステアリドン酸、ＳＤＡ、１８：４Δ６，９，１
２，１５、ω３）を産生するＡＬＡに対する活性を有する。一実施形態において、Δ６デ
サチュラーゼは、より大きな活性、例えば、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対す
る少なくとも約２倍大きなΔ６デサチュラーゼ活性を有する。他の一実施形態において、
Δ６デサチュラーゼは、より大きな活性、例えば、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ−２位に
接合したＡＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対する少なくとも約
５倍大きなΔ６デサチュラーゼ活性または少なくとも１０倍大きな活性を有する。
一実施形態において、Δ６デサチュラーゼは、ＥＴＡに対する検出可能なΔ５デサチュ
ラーゼ活性を有さない。他の一実施形態において、Δ６デサチュラーゼは、配列番号１０
において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号１０と少なくとも７
７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む。他の一実施形態において、Δ６デ
サチュラーゼは、配列番号８において提供される配列、その生物学的に活性な断片または
配列番号８と少なくとも６７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む。Δ６デ
サチュラーゼは、Δ８デサチュラーゼ活性をも有し得る。
本明細書において使用される「Δ８デサチュラーゼ」は、脂肪酸基質のカルボキシル末
端から８番目の位置において炭素−炭素二重結合を導入するデサチュラーゼ反応を行うタ
ンパク質を指す。Δ８デサチュラーゼは、少なくともＥＴｒＡをＥＴＡに変換することが
できる。Δ８デサチュラーゼの例は、表１において列挙される。一実施形態において、Δ
８デサチュラーゼは、配列番号２４において提供される配列、その生物学的に活性な断片
または配列番号２４と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む
。
本明細書において使用される「ω３デサチュラーゼ」は、脂肪酸基質のメチル末端から
３番目の位置において炭素−炭素二重結合を導入するデサチュラーゼ反応を行うタンパク
質を指す。ω３デサチュラーゼの例としては、Ｐｅｒｅｉｒａら（２００４ａ）、Ｈｏｒ
ｉｇｕｃｈｉら（１９９８）、Ｂｅｒｂｅｒｉｃｈら（１９９８）およびＳｐｙｃｈａｌ
ｌａら（１９９７）によって記載されているものが挙げられる。
一実施形態において、ω３デサチュラーゼは、少なくとも、ＡＲＡからＥＰＡ、ｄＧＬ
ＡからＥＴＡ、γ−リノレン酸（ＧＬＡ、１８：３Δ６，９，１２、ω６）からＳＤＡの
内の１つ、ＡＲＡからＥＰＡおよびｄＧＬＡからＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよび
ＧＬＡからＳＤＡの両方、またはこれらの３つ全ての変換を行うことができる。
一実施形態において、ω３デサチュラーゼは、少なくとも３個の炭素−炭素二重結合を
有するＣ２０脂肪酸、好ましくはＡＲＡに対するΔ１７デサチュラーゼ活性を有する。他
の一実施形態において、ω３デサチュラーゼは、３個の炭素−炭素二重結合を有するＣ１
８脂肪酸、好ましくはＧＬＡに対するΔ１５デサチュラーゼ活性を有する。
本明細書において使用される「Δ１５デサチュラーゼ」は、脂肪酸基質のカルボキシル
末端から１５番目の位置において炭素−炭素二重結合を導入するデサチュラーゼ反応を行
うタンパク質を指す。
本明細書において使用される「Δ１７デサチュラーゼ」は、脂肪酸基質のカルボキシル
末端から１７番目の位置において炭素−炭素二重結合を導入するデサチュラーゼ反応を行
うタンパク質を指す。
他の一実施形態において、ω３デサチュラーゼは、対応するアシル−ＰＣ基質よりもア
シル−ＣｏＡ基質、例えばＡＲＡ−ＣｏＡに対して、より大きな活性を有する。本明細書
において使用される「対応するアシル−ＰＣ基質」は、ホスファチジルコリン（ＰＣ）の
ｓｎ−２位においてエステル化された脂肪酸であって、アシル−ＣｏＡ基質中におけるも
のと同じである、脂肪酸を指す。一実施形態において、活性は少なくとも２倍大きい。
更なる一実施形態において、ω３デサチュラーゼは、配列番号１５、１７もしくは２０
において提供される配列、その生物学的に活性な断片、または配列番号１５と少なくとも
３５％同一である、配列番号１７と少なくとも６０％同一であるおよび／もしくは配列番
号２０と少なくとも６０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む。
その上更なる一実施形態において、本発明における使用のためのデサチュラーゼは、対
応するアシル−ＰＣ基質よりもアシル−ＣｏＡ基質に対して、より大きな活性を有する。
上記で概説されるように、「対応するアシル−ＰＣ基質」は、ホスファチジルコリン（Ｐ
Ｃ）のｓｎ−２位においてエステル化された脂肪酸であって、アシル−ＣｏＡ基質中にお
けるものと同じである、脂肪酸を指す。一実施形態において、活性は少なくとも２倍大き
い。一実施形態において、デサチュラーゼは、Δ５またはΔ６デサチュラーゼであり、そ
れらの例は、限定されないが、表２において列挙されるものが提供される。
エロンガーゼ
生化学的証拠は、脂肪酸伸長が４つのステップ（縮合（condensation）、還元（reduct
ion）、脱水（dehydration）および第２の還元）から成ることを示唆する。本発明の文脈
において、「エロンガーゼ」は、適切な生理学的条件下で、伸長複合体の他のメンバーの
存在下で縮合ステップを触媒するポリペプチドを指す。細胞における伸長タンパク質複合
体の縮合成分（「エロンガーゼ」）だけの異種または相同的発現が、それぞれのアシル鎖
の伸長に必要とされることが示されてきた。従って、導入されたエロンガーゼは、思い通
りの（successful）アシル伸長を行うためにトランスジェニック宿主から還元および脱水
活性を成功裏に補充することが可能である。鎖長と脂肪酸基質の不飽和化度とに対する伸
長反応の特異性は、縮合成分にあると考えられる。この成分は、伸長反応において律速で
あるとも考えられる。
本明細書において使用される「Δ５エロンガーゼ」は、少なくともＥＰＡをＤＰＡに変
換することができる。Δ５エロンガーゼの例としては、ＷＯ２００５／１０３２５３にお
いて開示されるものが挙げられる。一実施形態において、Δ５エロンガーゼは、少なくと
も６０％、より好ましくは少なくとも６５％、より好ましくは少なくとも７０％または最
も好ましくは少なくとも７５％の効率でＤＰＡを産生するＥＰＡに対する活性を有する。
更なる一実施形態において、Δ５エロンガーゼは、配列番号６において提供されるアミノ
酸配列、その生物学的に活性な断片または配列番号６と少なくとも４７％同一であるアミ
ノ酸配列を含む。
本明細書において使用される「Δ６エロンガーゼ」は、少なくともＳＤＡをＥＴＡに変
換することができる。Δ６エロンガーゼの例としては、表１において列挙されるものが挙
げられる。一実施形態において、エロンガーゼは、配列番号４において提供される配列、
その生物学的に活性な断片または配列番号４と少なくとも５５％同一であるアミノ酸配列
を有するアミノ酸を含む。
本明細書において使用される「Δ９エロンガーゼ」は、少なくともＡＬＡをＥＴｒＡに
変換することができる。Δ９エロンガーゼの例としては、表１において列挙されるものが
挙げられる。一実施形態において、Δ９エロンガーゼは、配列番号２２において提供され
る配列、その生物学的に活性な断片または配列番号２２と少なくとも８０％同一であるア
ミノ酸配列を有するアミノ酸を含む。他の一実施形態において、Δ９エロンガーゼは、配
列番号２８において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号２８と少
なくとも８１％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む。他の一実施形態におい
て、Δ９エロンガーゼは、配列番号９４において提供される配列、その生物学的に活性な
断片または配列番号９４と少なくとも５０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を
含む。他の一実施形態において、Δ９エロンガーゼは、配列番号９６において提供される
配列、その生物学的に活性な断片または配列番号９６と少なくとも５０％同一であるアミ
ノ酸配列を有するアミノ酸を含む。更なる一実施形態において、Δ９エロンガーゼは、配
列番号９４もしくは配列番号９６において提供される配列、その生物学的に活性な断片単
独、または配列番号９４および／もしくは配列番号９６と少なくとも５０％同一であるア
ミノ酸配列を有するアミノ酸を含み、対応するω３基質よりもω６基質に対して、より大
きな活性を有する。
本明細書において使用される「対応するω３基質よりもω６基質に対して、より大きな
活性を有する」という用語は、ω３デサチュラーゼの作用によって異なる基質に対する酵
素における相対活性を指す。好ましくは、ω６基質はＬＡであり、ω３基質はＡＬＡであ
る。
本明細書において使用される「Δ６エロンガーゼおよびΔ９エロンガーゼ活性を有する
エロンガーゼ」は、少なくとも（ｉ）ＳＤＡをＥＴＡに変換すること、および（ｉｉ）Ａ
ＬＡをＥＴｒＡに変換することが可能であり、かつΔ９エロンガーゼ活性よりも大きなΔ
６エロンガーゼ活性を有する。一実施形態において、エロンガーゼは、少なくとも５０％
、より好ましくは少なくとも６０％であるＥＴＡを産生するＳＤＡにおける変換の効率お
よび／または少なくとも６％以上、好ましくは少なくとも９％であるＥＴｒＡを産生する
ＡＬＡにおける変換の効率を有する。他の一実施形態において、エロンガーゼは、Δ９エ
ロンガーゼ活性より少なくとも約６．５倍大きなΔ６エロンガーゼ活性を有する。更なる
一実施形態において、エロンガーゼは、検出可能なΔ５エロンガーゼ活性を有さない。そ
の上更なる一実施形態において、エロンガーゼは、配列番号４において提供される配列、
その生物学的に活性な断片または配列番号４と少なくとも５５％同一であるアミノ酸配列
を有するアミノ酸を含む。
他の酵素
本明細書において使用される「ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ」（Ｅ
Ｃ２．３．１．２０、ＤＧＡＴ）という用語は、脂肪アシル基をアシル−ＣｏＡからジア
シルグリセロール基質へ転移してトリアシルグリセロールを産生するタンパク質を指す。
従って、「ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ活性」という用語は、トリア
シルグリセロールを産生するためのジアシルグリセロールへのアシル−ＣｏＡの転移を指
す。それぞれＤＧＡＴ１、ＤＧＡＴ２およびＤＧＡＴ３と呼ばれるＤＧＡＴの３つの公知
の型がある。ＤＧＡＴ１ポリペプチドは、典型的には１０の膜貫通ドメインを有し、ＤＧ
ＡＴ２は、典型的には２つの膜貫通ドメインを有するが、一方でＤＧＡＴ３は、典型的に
は可溶である。ＤＧＡＴ１ポリペプチドの例としては、アスペルギルス・フミガーツス（
Aspergillus fumigatus）（受託番号ＸＰ＿７５５１７２）、アラビドプシス・サリアナ
（ＣＡＢ４４７７４）、リシヌス・コムニス（Ricinus communis）（ＡＡＲ１１４７９）
、ベニシア・フォルジー（Vernicia fordii）（ＡＢＣ９４４７２）、ベルノニア・ガラ
メンシス（Vernonia galamensis）（ＡＢＶ２１９４５、ＡＢＶ２１９４６）、エウオニ
ムス・アラツス（Euonymus alatus）（ＡＡＶ３１０８３）、シノラブディス・エレガン
ス（ＡＡＦ８２４１０）、ラッツス・ノルベギクス（ＮＰ＿４４５８８９）、ホモ・サピ
エンス（ＮＰ＿０３６２１１）、ならびにそれらの変異体および／または突然変異体に由
来するＤＧＡＴ１遺伝子によってコードされたポリペプチドが挙げられる。ＤＧＡＴ２ポ
リペプチドの例としては、アラビドプシス・サリアナ（受託番号ＮＰ＿５６６９５２）、
リシヌス・コムニス（ＡＡＹ１６３２４）、ベルニシア・フォルジー（ＡＢＣ９４４７４
）、モルティエレラ・ラマニアナ（Mortierella ramanniana）（ＡＡＫ８４１７９）、ホ
モ・サピエンス（Ｑ９６ＰＤ７、Ｑ５８ＨＴ５）、ボス・タウルス（Bos taurus）（Ｑ７
０ＶＤ８）、ムス・ムスクルス（ＡＡＫ８４１７５）、ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５、
ならびにそれらの変異体および／または突然変異体に由来するＤＧＡＴ２遺伝子によって
コードされたポリペプチドが挙げられる。ＤＧＡＴ３ポリペプチドの例としては、落花生
（アラキス・ヒポゲア、Ｓａｈａら、２００６）、ならびにその変異体および／または突
然変異体に由来するＤＧＡＴ３遺伝子によってコードされたポリペプチドが挙げられる。
ポリペプチド／ペプチド
本発明はまた、精製されてよいまたは組換えであってよいポリペプチドをも提供する。
「実質的に精製されたポリペプチド」または「精製されたポリペプチド」は、それが産生
されるかまたはそのネイティブ状態にある細胞中においてそれが会合する脂質、核酸、他
のペプチドおよび他の混入分子から一般に分離されているポリペプチドを意味する。好ま
しくは、実質的に精製されたポリペプチドは、それが産生されるかまたはそれが天然に会
合する細胞中における他の成分を少なくとも６０％、より好ましくは少なくとも７５％、
より好ましくは少なくとも９０％含まない。
ポリペプチドの文脈における「組換え」という用語は、ポリペプチドが天然に産生され
る場合におけるそのネイティブ状態と比較して改変した量または改変した速度で細胞によ
ってまたは無細胞発現系中において産生された場合のポリペプチドを指す。一実施形態に
おいて、細胞は、ポリペプチドを天然に産生しない細胞である。しかし、細胞は、産生す
べきポリペプチドの改変した量を引き起こす非内因性遺伝子を含む細胞であってよい。本
発明の組換えポリペプチドとしては、ポリペプチドが産生される細胞、組織、器官もしく
は生物または無細胞発現系中におけるポリペプチド、すなわち、ポリペプチドが産生され
たトランスジェニック（組換え）細胞の他の成分から精製または分離されていないポリペ
プチド、および少なくとも一部の他の成分から続いて離れて精製される、かかる細胞また
は無細胞系中において産生されたポリペプチドが挙げられる。
一般に、「ポリペプチド」および「タンパク質」という用語は、交換可能に使用される
。
ポリペプチドまたはポリペプチドのクラスは、そのアミノ酸配列の参照アミノ酸配列に
対する同一性の程度（％同一性）によって、または一方の参照アミノ酸配列への他方に対
するより大きな％同一性を有することによって定義され得る。参照アミノ酸配列に対する
ポリペプチドの％同一性は、典型的には、ギャップクリエーションペナルティ＝５および
ギャップエクステンションペナルティ＝０．３のパラメータでＧＡＰ分析に（Ｎｅｅｄｌ
ｅｍａｎおよびＷｕｎｓｃｈ、１９７０、ＧＣＧプログラム）よって決定される。問い合
わせ配列は、長さが少なくとも１５のアミノ酸であり、ＧＡＰ分析は、少なくとも１５の
アミノ酸の領域にわたって２つの配列をアラインメントする。より好ましくは、問い合わ
せ配列は、長さが少なくとも５０のアミノ酸であり、ＧＡＰ分析は、少なくとも５０のア
ミノ酸の領域にわたって２つの配列をアラインメントする。より好ましくは、問い合わせ
配列は、長さが少なくとも１００のアミノ酸であり、ＧＡＰ分析は、少なくとも１００の
アミノ酸の領域にわたって２つの配列をアラインメントする。さらにより好ましくは、問
い合わせ配列は、長さが少なくとも２５０のアミノ酸であり、ＧＡＰ分析は、少なくとも
２５０のアミノ酸の領域にわたって２つの配列をアラインメントする。さらにより好まし
くは、ＧＡＰ分析は、それらの全ての長さにわたって２つの配列をアラインメントする。
ポリペプチドまたはポリペプチドのクラスは、参照ポリペプチドと同じ酵素活性もしくは
参照ポリペプチドと異なる活性を有してよいか、または参照ポリペプチドの活性を欠いて
よい。好ましくは、ポリペプチドは、参照ポリペプチドの活性の少なくとも１０％の酵素
活性を有する。
本明細書において使用される「生物学的に活性な」断片は、例えばデサチュラーゼおよ
び／もしくはエロンガーゼ活性または他の酵素活性を有する完全長参照ポリペプチドの定
義された活性を維持する本発明のポリペプチドの部分である。本明細書において使用され
る生物学的に活性な断片は、完全長ポリペプチドを除外する。生物学的に活性な断片は、
定義された活性を維持する限り、あらゆる大きさの部分であり得る。好ましくは、生物学
的に活性な断片は、完全長タンパク質の活性の少なくとも１０％を維持する。
定義されたポリペプチドまたは酵素に関して、本明細書において提供されるものより高
い％同一性の値が好ましい実施形態を包含することはいうまでもない。従って、適用可能
である場合、最小の％同一性の値に鑑みて、ポリペプチド／酵素は、関連の指定配列番号
と少なくとも６０％、より好ましくは少なくとも６５％、より好ましくは少なくとも７０
％、より好ましくは少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも７６％、より好ましく
は少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも８５％、より好ましくは少なくとも９０
％、より好ましくは少なくとも９１％、より好ましくは少なくとも９２％、より好ましく
は少なくとも９３％、より好ましくは少なくとも９４％、より好ましくは少なくとも９５
％、より好ましくは少なくとも９６％、より好ましくは少なくとも９７％、より好ましく
は少なくとも９８％、より好ましくは少なくとも９９％、より好ましくは少なくとも９９
．１％、より好ましくは少なくとも９９．２％、より好ましくは少なくとも９９．３％、
より好ましくは少なくとも９９．４％、より好ましくは少なくとも９９．５％、より好ま
しくは少なくとも９９．６％、より好ましくは少なくとも９９．７％、より好ましくは少
なくとも９９．８％、よりいっそう好ましくは少なくとも９９．９％同一であるアミノ酸
配列を含むことが好ましい。
一実施形態において、本発明の実質的に精製されたおよび／または組換えΔ６デスチュ
ラーゼ（desturase）は、受託番号ＥＥＨ５８６３７．１またはＸＰ＿００１４２１０７
３．１において提供される配列を含まない。他の一実施形態において、本発明の実質的に
精製されたおよび／または組換えω３デスチュラーゼは、受託番号ＸＰ＿００２５０５５
３６．１において提供される配列を含まない。他の一実施形態において、本発明の実質的
に精製されたおよび／または組換えＤＧＡＴは、受託番号ＥＥＨ５４８１９．１において
提供される配列を含まない。
適切なヌクレオチド変化を本明細書において定義される核酸中に導入することによって
、または所望のポリペプチドのｉｎ ｖｉｔｒｏ合成によって、本明細書において定義さ
れたもののポリペプチドのアミノ酸配列突然変異体を調製することができる。かかる突然
変異体は、例えば、アミノ酸配列の中における残基の欠失、挿入または置換を含む。最終
ペプチド産物が所望の特徴を有するならば、欠失、挿入および置換の組合せを行って最終
構築物に達することができる。
突然変異（改変）ペプチドは、本技術分野において公知のあらゆる技術を使用して調製
され得る。例えば、本発明のポリヌクレオチドをｉｎ ｖｉｔｒｏ突然変異誘発に供する
ことができる。かかるｉｎ ｖｉｔｒｏ突然変異誘発技術は、ポリヌクレオチドを適切な
ベクター中にサブクローニングすること、ベクターをＥ．ｃｏｌｉ ＸＬ−１ｒｅｄ（Ｓ
ｔｒａｔａｇｅｎｅ）等の「ミューテーター」株に形質転換すること、および形質転換細
菌を適切な数の世代に増殖させることを含む。他の一例において、Ｈａｒａｙａｍａ（１
９９８）によって概括的に記載されているように、本発明のポリヌクレオチドは、ＤＮＡ
シャフリング技術に供される。突然変異／改変ＤＮＡから誘導された産物を、本明細書に
おいて記載される技術を使用してスクリーニングして、それらがデサチュラーゼおよび／
またはエロンガーゼ活性を有するかどうかを決定することは容易にできる。
アミノ酸配列突然変異体を設計する場合、突然変異部位の位置およびその突然変異の性
質は、修飾すべき特徴（複数可）に依存する。突然変異の部位は、例えば、（１）最初に
保存アミノ酸選択物で置換し、次いで達成される結果に応じてより多くのラジカル選択物
で置換することによって、（２）標的残基を欠失させることによって、または（３）位置
した部位に隣接して他の残基を挿入することによって、個別にまたは連続して修飾され得
る。
アミノ酸配列欠失は、一般に、約１から１５残基、より好ましくは約１〜１０残基、お
よび典型的には約１〜５の連続した残基の範囲に及ぶ。
置換突然変異体は、除去されたポリペプチド分子中における少なくとも１つのアミノ酸
残基と、その場所に挿入された異なる残基とを有する。置換的突然変異誘発について最も
大きな対象となる部位としては、活性部位（複数可）として同定された部位が挙げられる
。対象となる他の部位は、様々な株または種から得られた特定の残基が同一である部位で
ある。これらの位置は、生物学的活性にとって重要であり得る。これらの部位、とりわけ
、少なくとも３つの他の同じく保存された部位の配列の中に含まれる部位は、好ましくは
、相対的に保存的な方法で置換される。かかる保存的置換を表３において「例示的置換」
という見出しの下で示す。
好ましい一実施形態において、突然変異体／変異体ポリペプチドは、天然に存在するポ
リペプチドと比較した場合、１つもしくは２つもしくは３つもしくは４つだけまたは以下
の保存アミノ酸変化を有する。保存アミノ酸変化の詳細は、表３において提供される。当
業者であれば認識するように、かかる軽微な変化は、組換え細胞中において発現させる場
合、ポリペプチドの活性を改変しないように合理的に予測され得る。
また、例えば、ビオチン化、ベンジル化、グリコシル化、アセチル化、リン酸化、アミ
ド化、公知の保護／ブロック基による誘導体化、タンパク分解性切断、抗体分子または他
の細胞リガンドへの連結等によって、合成中または合成後に差別的に修飾される本明細書
において定義されるポリペプチドも、本発明の範囲内に含まれる。これらの修飾は、本発
明のポリペプチドの安定性および／または生物活性を増大させる役目をすることができる
。
ポリペプチドは、天然ポリペプチドの産生および回収、組換えポリペプチドの産生およ
び回収、ならびにポリペプチドの化学合成を含む様々な方法で産生され得る。一実施形態
において、組換えポリペプチドは、ポリペプチドを産生するために有効な条件下でポリペ
プチドを発現することができる細胞を培養することによって産生される。組換えポリペプ
チドを、続いて細胞から分泌させ、回収することができ、または細胞から抽出して、回収
することができ、好ましくは、混入分子から離れて精製する。それを、化学的にまたは酵
素的にさらに修飾してよく、またはしなくてもよい。培養するために好ましい細胞は、本
明細書において定義される組換え細胞である。有効な培養条件としては、ポリペプチド産
生を可能にする、有効な培地、バイオリアクター、温度、ｐＨおよび酸素条件が挙げられ
るが、これらに限定されるものではない。有効な培地は、細胞が培養されて本明細書にお
いて定義されるポリペプチドを産生するあらゆる培地を指す。かかる培地は、典型的には
、同化可能な炭素、窒素およびリン酸塩源を有する水性培地、ならびに適切な塩、無機質
、金属および他の栄養素、例えばビタミンを含む。本明細書において定義される細胞は、
慣用の発酵バイオリアクター、振盪フラスコ、試験管、マイクロタイター皿およびペトリ
皿において培養され得る。培養は、組換え細胞に適切な温度、ｐＨおよび酸素含有率で実
施され得る。かかる培養条件は、当業者の専門知識の範囲内である。ポリペプチドを産生
するためのより好ましい細胞は、植物中における、とりわけ植物における種子中における
細胞である。
本発明の目的ために、「抗体」という用語は、反対に規定されない限り、完全抗体の断
片を含み、標的分析物、ならびに断片を含む化合物に対するそれらの結合活性を保持する
。かかる断片としては、Ｆｖ、Ｆ（ａｂ’）およびＦ（ａｂ’）２断片、ならびに一本鎖
抗体（ｓｃＦｖ）が挙げられる。本発明の抗体は、モノクローナルまたはポリクローナル
であってよく、本技術分野における標準的手法を用いて産生され得る。
ポリヌクレオチド
本発明はまた、例えば、遺伝子、単離されたポリヌクレオチドまたはキメラＤＮＡであ
り得るポリヌクレオチドをも提供する。それは、二本鎖または一本鎖で、かつ本明細書に
おいて定義される特定の活性を行うために炭水化物、脂質、タンパク質または他の材料と
組み合わせたゲノム由来もしくは合成由来のＤＮＡまたはＲＮＡであり得る。「ポリヌク
レオチド」という用語は、本明細書において「核酸分子」という用語と交換可能に用いら
れる。「単離されたポリヌクレオチド」は、天然の源から得られる場合、それがそのネイ
ティブ状態において会合もしくは連結しているポリヌクレオチド配列から分離されたポリ
ヌクレオチドを意味するか、または非天然に存在するポリヌクレオチドを意味する。好ま
しくは、単離されたポリヌクレオチドは、それが天然に会合する他の成分を少なくとも６
０％含まない、より好ましくは少なくとも７５％含まない、より好ましくは少なくとも９
０％含まない。
本明細書において使用される「遺伝子」という用語は、その最も広い文脈で解釈される
ものとし、構造遺伝子の転写領域および、翻訳される場合、タンパク質コード領域を含み
、かついずれの末端においても少なくとも約２ｋｂの距離にわたる５’および３’両末端
上のコード領域に隣接して位置し、遺伝子の発現に関与する配列を含むデオキシリボヌク
レオチド配列を包含する。この点に関して、遺伝子は、所定の遺伝子と天然に会合するプ
ロモーター、エンハンサー、終止および／またはポリアデニル化シグナル等の制御シグナ
ルを含むか、または異種制御シグナルを含み、その場合、遺伝子は、「キメラ遺伝子」と
称される。タンパク質コード領域の５’に位置し、ｍＲＮＡ上に存在する配列は、５’非
翻訳配列と称される。タンパク質コード領域の３’または下流に位置し、ｍＲＮＡ上に存
在する配列は、３’非翻訳配列と称される。「遺伝子」という用語は、ｃＤＮＡ形態およ
びゲノム形態の両方の遺伝子を包含する。遺伝子のゲノム形態またはクローンは、「イン
トロン」または「介在領域」または「介在配列」と称される非コード配列で中断され得る
コード領域を含む。イントロンは、核ＲＮＡ（ｈｎＲＮＡ）中に転写される遺伝子のセグ
メントである。イントロンは、エンハンサー等の調節エレメントを含むことができる。イ
ントロンは、核内転写産物または転写一次産物から除去または「スプライス」され、従っ
てイントロンは、メッセンジャーＲＮＡ（ｍＲＮＡ）転写産物中に存在しない。ｍＲＮＡ
は、翻訳の間に新生ポリペプチド中におけるアミノ酸の配列または順序を規定するように
機能する。「遺伝子」という用語は、本明細書において記載される本発明のタンパク質の
全部または一部をコードする合成または融合分子および上記のいずれか１つに対して相補
的なヌクレオチド配列を包含する。
本明細書において使用される「キメラＤＮＡ」は、そのネイティブな位置におけるネイ
ティブＤＮＡ分子でないあらゆるＤＮＡ分子を指し、本明細書において「ＤＮＡ構築物」
とも称される。典型的には、キメラＤＮＡまたはキメラ遺伝子は、天然において一緒に見
出されることのない調節配列および転写配列またはタンパク質コード配列を含む。従って
、キメラＤＮＡまたはキメラ遺伝子は、異なる源に由来する調節配列およびコード配列、
または同じ源に由来するが、天然において見出されるものとは異なる方法で配置される調
節配列およびコード配列を含むことができる。
「内因性」という用語は、本明細書において使用されて、検査されている植物と同じ発
育ステップにある未修飾植物において通常に存在するかまたは産生される物質を指す。「
内因性遺伝子」は、生物のゲノム中におけるその天然の位置におけるネイティブ遺伝子を
指す。本明細書において使用される「組換え核酸分子」、「組換えポリヌクレオチド」ま
たはそれらの変形物は、組換えＤＮＡ技術によって構築または修飾された核酸分子を指す
。「外来ポリヌクレオチド」または「外因性ポリヌクレオチド」または「異種ポリヌクレ
オチド」等の用語は、実験的操作によって細胞のゲノム中に導入されるあらゆる核酸を指
す。外来または外因性遺伝子は、非ネイティブ生物中に挿入された遺伝子、ネイティブ宿
主の中の新規な場所に導入されたネイティブ遺伝子、またはキメラ遺伝子であってよい。
「導入遺伝子」は、形質転換手法によってゲノム中に導入された遺伝子である。用語「遺
伝子修飾された」、「トランスジェニック」およびそれらの変形物は、形質転換または形
質導入によって遺伝子を細胞中に導入し、細胞内の遺伝子を突然変異させ、これらの行為
が実行された細胞もしくは生物またはそれらの子孫において遺伝子の調節を改変またはモ
ジュレートすることを含む。本明細書において使用される「ゲノム領域」は、導入遺伝子
または導入遺伝子の群（本明細書においてクラスターとも称される）が細胞またはその祖
先中に挿入されたゲノムの中の位置を指す。かかる領域は、人の介入によって、例えば本
明細書において記載される方法によって組み込まれたヌクレオチドを含むだけである。
ポリヌクレオチドの文脈において「外因性」という用語は、そのネイティブ状態と比較
して改変された量で細胞中に存在する場合のポリヌクレオチドを指す。一実施形態におい
て、細胞は、ポリヌクレオチドを天然に含まない細胞である。しかし、細胞は、コードさ
れたポリペプチドの改変された産生量をもたらす非内因性ポリヌクレオチドを含む細胞で
あってよい。本発明の外因性ポリヌクレオチドとしては、トランスジェニック（組換え）
細胞またはそれが存在する無細胞発現系の他の成分から分離されなかったポリヌクレオチ
ド、および少なくとも一部の他の成分から続いて離れて精製される、かかる細胞または無
細胞系中において産生されたポリヌクレオチドが挙げられる。外因性ポリヌクレオチド（
核酸）は、天然に存在するヌクレオチドの連続したストレッチであり得るか、または単一
のポリヌクレオチドを形成するように接合した（天然に存在するおよび／もしくは合成の
）異なる源に由来するヌクレオチドの２つ以上の連続したストレッチを含み得る。典型的
には、かかるキメラポリヌクレオチドは、対象となる細胞中におけるオープンリーディン
グフレームの転写を行うことに適切なプロモーターに作動可能に連結した本発明のポリペ
プチドをコードする少なくとも１つのオープンリーディングフレームを含む。
本明細書において使用される「異なる外因性ポリヌクレオチド」という用語またはその
変形物は、各ポリヌクレオチドのヌクレオチド配列が、少なくとも１個、好ましくはより
多くのヌクレオチドだけ異なることを意味する。ポリヌクレオチドは、細胞の中において
タンパク質に翻訳され得るかまたは翻訳され得ないＲＮＡをコードする。一例において、
各ポリヌクレオチドは、異なる活性を有するタンパク質をコードすることが好ましい。他
の一例において、各外因性ポリヌクレオチドは、他の外因性ポリヌクロチド（polynuclot
ide）と９５％未満、９０％未満または８０％未満同一である。好ましくは、外因性ポリ
ヌクレオチドは、機能タンパク質／酵素をコードする。さらに、異なる外因性ポリヌクレ
オチドは、各ポリヌクレオチドが、例えば他の外因性ポリヌクレオチドと重複しない染色
体外転移核酸の別の領域であるという点で重複しないことが好ましい。少なくとも、各外
因性ポルヌクレオチド（polnucleotide）は、転写出発部位および転写終結部位、ならび
に所定のプロモーターを有する。個々の外因性ポリヌクロエオチド（polynucloeotide）
は、イントロンを含んでよいか、または含まなくてもよい。
定義されたポリヌクレオチドに関して、上記で提供されるものより高い％同一性の値が
好ましい実施形態を包含することはいうまでもない。従って、適用可能である場合、最小
の％同一性の値に鑑みて、ポリヌクレオチドは、関連の指定配列番号と少なくとも６０％
、より好ましくは少なくとも６５％、より好ましくは少なくとも７０％、より好ましくは
少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも８０％、より好ましくは少なくとも８５％
、より好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９１％、より好ましくは
少なくとも９２％、より好ましくは少なくとも９３％、より好ましくは少なくとも９４％
、より好ましくは少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９６％、より好ましくは
少なくとも９７％、より好ましくは少なくとも９８％、より好ましくは少なくとも９９％
、より好ましくは少なくとも９９．１％、より好ましくは少なくとも９９．２％、より好
ましくは少なくとも９９．３％、より好ましくは少なくとも９９．４％、より好ましくは
少なくとも９９．５％、より好ましくは少なくとも９９．６％、より好ましくは少なくと
も９９．７％、より好ましくは少なくとも９９．８％、よりいっそう好ましくは少なくと
も９９．９％同一であるポリヌクレオチド配列を含むことが好ましい。
一実施形態において、本発明のΔ６デスチュラーゼをコードする単離されたおよび／ま
たは外因性ポリヌクレオチドは、それぞれ受託番号ＥＥＨ５８６３７．１またはＸＰ＿０
０１４２１０７３．１において提供されるアミノ酸配列をコードすると予測されるミクロ
モナスまたはオストレオコッカス（Ostreococcus）ゲノムに由来する配列を含まない。他
の一実施形態において、本発明のω３デスチュラーゼをコードする単離されたおよび／ま
たは外因性ポリヌクレオチドは、受託番号ＸＰ＿００２５０５５３６．１において提供さ
れるアミノ酸配列をコードすると予測されるミクロモナスゲノムに由来する配列を含まな
い。他の一実施形態において、本発明のＤＧＡＴをコードする単離されたおよび／または
外因性ポリヌクレオチドは、受託番号ＥＥＨ５４８１９．１において提供されるアミノ酸
配列をコードすると予測されるミクロモナスゲノムに由来する配列を含まない。
本発明のポリヌクレオチドは、ストリンジェントな条件下で、本発明のポリペプチドを
コードするポリヌクレオチドに選択的にハイブリダイズすることができる。本明細書にお
いて使用される場合、ストリンジェントな条件は、（１）ハイブリダイゼーションの間、
変性剤、例えばホルムアミド、例えば０．１％（ｗ／ｖ）のウシ血清アルブミンを含む５
０％（ｖ／ｖ）のホルムアミド、０．１％のフィコール、０．１％のポリビニルピロリド
ン、７５０ｍＭのＮａＣｌを含むｐＨ６．５の５０ｍＭのリン酸ナトリウム緩衝液、７５
ｍＭのクエン酸ナトリウムを４２℃で用いる条件、または（２）０．２×ＳＳＣおよび０
．１％のＳＤＳ中において４２℃で５０％のホルムアミド、５×ＳＳＣ（０．７５ＭのＮ
ａＣｌ、０．０７５Ｍのクエン酸ナトリウム）、５０ｍＭのリン酸ナトリウム（ｐＨ６．
８）、０．１％のピロリン酸ナトリウム、５×デンハルト溶液、音波破砕されたサケ精子
ＤＮＡ（５０ｇ／ｍｌ）、０．１％のＳＤＳおよび１０％の硫酸デキストランを用いる条
件および／または（３）洗浄のために低イオン強度および高温を用いる条件、例えば、５
０℃で０．０１５ＭのＮａＣｌ／０．００１５Ｍのクエン酸ナトリウム／０．１％のＳＤ
Ｓを用いる条件である。
本発明のポリヌクレオチドは、天然に存在する分子と比較した場合、ヌクレオチド残基
の欠失、挿入または置換である１つまたは複数の突然変異を有することができる。参照配
列と比較して突然変異を有するポリヌクレオチドは、天然に存在し得る（すなわち、天然
の源から単離され得る）か、または（例えば、上記のように核酸上の部位特異的変異誘発
もしくはＤＮＡシャフリングを行うことによって）合成的であり得る。従って、本発明の
ポリヌクレオチドが、天然に存在する源に由来し得るか、または組換え型であり得ること
は、明らかである。
組換えベクター
本発明の一実施形態は、本明細書において定義される少なくとも１個のポリヌクレオチ
ド分子を含む組換えベクターを含み、このポリヌクレオチド分子は、そのポリヌクレオチ
ド分子を宿主細胞中に送達することができる任意のベクター中に挿入される。組換えベク
ターとしては、発現ベクターが挙げられる。組換えベクターは、異種ポリヌクレオチド配
列、すなわち、好ましくはポリヌクレオチド分子（複数可）が由来する種以外の種に由来
する本明細書において定義されるポリヌクレオチド分子に隣接して天然に見出されないポ
リヌクレオチド配列を含有する。ベクターは、ＲＮＡまたはＤＮＡのいずれかであり得、
原核性または真核性のいずれかであり得、典型的には、ウイルスに由来するウイルスベク
ターまたはプラスミドである。プラスミドベクターは、典型的には、原核細胞中における
発現カセットの容易な選択、増幅および形質転換を提供する更なる核酸配列を含み、例え
ば、ｐＵＣ由来ベクター、ｐＳＫ由来ベクター、ｐＧＥＭ由来ベクター、ｐＳＰ由来ベク
ター、ｐＢＳ由来ベクターまたは１つもしくは複数のＴ−ＤＮＡ領域を含有するバイナリ
ーベクターである。更なる核酸配列は、ベクターの自律複製を提供する複製開始点、選択
可能マーカー遺伝子（好ましくは、抗生物質または除草剤耐性をコードする）、核酸構築
物中においてコードされる核酸配列または遺伝子を挿入するために多重部位を提供する固
有の多重クローニング部位、ならびに原核および真核（とりわけ植物）細胞の形質転換を
増強する配列を含む。組換えベクターは、本明細書において定義される１つより多いポリ
ヌクレオチド、例えば、本発明の３、４、５または６つのポリヌクレオチドを組み合わせ
て含むことができ、各々は、対象となる細胞中において作動可能である発現制御配列に作
動可能に連結する。本発明のかかる１つより多いポリヌクレオチド、例えば、３、４、５
または６つのポリヌクレオチドは、好ましくは、単一の組換えベクター中において一緒に
共有結合的に接合させ、次いで単一分子として細胞中に導入して本発明による組換え細胞
を形成することができ、好ましくは、例えばトランスジェニック植物における、組換え細
胞のゲノム中に組み込まれ得る。このことにより、こうして接合されたポリヌクレオチド
は、組換え細胞または植物の子孫中における単一の遺伝子座として一緒に遺伝する。組換
えベクターまたは植物は、２つ以上のかかる組換えベクターを含んでよく、各々は、多数
のポリヌクレオチドを含有し、例えば、各組換えベクターは、３、４、５または６つのポ
リヌクレオチドを含む。
本明細書において使用される「作動可能に連結した」は、２つ以上の核酸（例えば、Ｄ
ＮＡ）セグメント間の機能的関係を指す。典型的には、それは、転写配列に対する転写調
節エレメント（プロモーター）の機能的関係を指す。例えば、プロモーターは、それが適
切な細胞中におけるコード配列の転写を刺激またはモジュレートする場合、そのコード配
列、例えば、本明細書において定義されるポリヌクレオチドに作動可能に連結する。一般
に、転写配列に作動可能に連結したプロモーター転写調節エレメントは、その転写配列に
物理的に隣接しており、すなわち、それらはシス作用性である。しかし、一部の転写調節
エレメント（例えばエンハンサー）は、それらが転写を増強するコード配列に物理的に隣
接する必要も、近接して位置する必要もない。
多重プロモーターが存在する場合、各プロモーターは、独立して同一または異なってよ
い。
キメラＤＮＡ等の組換え分子は、（ａ）シグナルペプチド配列をコードして、本明細書
において定義される発現したポリペプチドを、ポリペプチドを産生する細胞から分泌させ
ることを可能にするか、または、例えば細胞中における小胞体（ＥＲ）中におけるポリペ
プチドの保持もしくはプラスチド中への転移のための発現したポリペプチドの局在化を提
供する１つまたは複数の分泌シグナル、および／または（ｂ）融合タンパク質としての核
酸分子の発現につながる融合配列を含有することもできる。適切なシグナルセグメントの
例としては、本明細書において定義されるポリペプチドの分泌または局在化を誘導できる
あらゆるシグナルセグメントが挙げられる。好ましいシグナルセグメントとしては、ニコ
チアナ・ネクタリン（Nicotiana nectarin）シグナルペプチド（ＵＳ５，９３９，２８８
）、タバコエクステンシンシグナルまたはダイズオレオシン油体結合タンパク質シグナル
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。組換え分子は、本明細書において定
義される核酸分子の核酸配列を囲むならびに／またはその核酸配列の中の介在配列および
／もしくは非翻訳配列を含むこともできる。
形質転換体の同定を容易にするために、核酸構築物は、望ましくは、選択可能もしくは
スクリーニング可能マーカー遺伝子を外来もしくは外因性ポリヌクレオチドとしてまたは
外来もしくは外因性ポリヌクレオチドに加えて含む。「マーカー遺伝子」は、そのマーカ
ー遺伝子を発現している細胞に別の表現型を付与し、従ってそのマーカーを有さない細胞
からかかる形質転換細胞を区別することを可能にする遺伝子を意味する。選択可能マーカ
ー遺伝子は、選択因子（例えば、除草剤、抗生物質、放射線、熱、または非形質転換細胞
に損傷を与える他の処理）に対する耐性に基づいて「選択」することを可能にする形質を
付与する。スクリーニング可能マーカー遺伝子（またはレポーター遺伝子）は、観察また
は試験を通して、すなわち「スクリーニング」によって同定され得る形質（例えば、非形
質転換細胞中に存在しないβ−グルクロニダーゼ、ルシフェラーゼ、ＧＦＰまたは他の酵
素活性）を付与する。マーカー遺伝子および対象となるヌクレオチド配列を連結させる必
要はない。マーカーの実際の選択物は、植物細胞等の選択された細胞との組合せにおいて
それが機能的（すなわち、選択的）である限り重要ではない。例えばＵＳ４，３９９，２
１６に記載されているように、非連結遺伝子の同時形質転換もまた植物の形質転換におけ
る効率的な方法であるので、マーカー遺伝子および対象となる外来または外因性ポリヌク
レオチドを連結させる必要はない。
細菌性選択可能マーカーの例は、抗生物質耐性、例えば、アンピシリン、エリスロマイ
シン、クロラムフェニコールまたはテトラサイクリン耐性、好ましくはカナマイシン耐性
を付与するマーカーである。植物の形質転換体の選択のための例示的な選択可能マーカー
としては、ハイグロマイシンＢ耐性をコードするｈｙｇ遺伝子、カナマイシン、パロモマ
イシン、Ｇ４１８に対する耐性を付与するネオマイシンホスホトランスフェラーゼ（ｎｐ
ｔＩＩ）遺伝子、例えばＥＰ２５６２２３に記載されている通りのグルタチオン由来除草
剤に対する耐性を付与するラット肝臓由来のグルタチオン−Ｓ−トランスフェラーゼ遺伝
子、例えばＷＯ８７／０５３２７に記載されている通りの過剰発現の際にホスフィノトリ
シン等のグルタミンシンテターゼ阻害剤に耐性を付与するグルタミンシンテターゼ遺伝子
、例えばＥＰ２７５９５７に記載されている通りの選択因子ホスフィノトリシンに対する
耐性を付与するストレプトマイセス・ヴィリドクロモゲネス（Streptomyces viridochrom
ogenes）由来のアセチルトランスフェラーゼ遺伝子、例えばＨｉｎｃｈｅｅら（１９８８
）によって記載されている通りのＮ−ホスホノメチルグリシンに対する抵抗性を付与する
５−エノルシキメート−３−リン酸シンターゼ（ＥＰＳＰＳ）をコードする遺伝子、例え
ばＷＯ９１／０２０７１に記載されている通りのビアラホスに対する耐性を付与するｂａ
ｒ遺伝子、ブロモキシニルに対する耐性を付与するニトリラーゼ遺伝子、例えばクレブシ
ーラ・オザエナエ（Klebsiella ozaenae）に由来するｂｘｎ（Ｓｔａｌｋｅｒら、１９８
８）、メトトレキサートに対する耐性を付与するジヒドロ葉酸レダクターゼ（ＤＨＦＲ）
遺伝子（Ｔｈｉｌｌｅｔら、１９８８）、イミダゾリノン、スルフォニル尿素もしくは他
のＡＬＳ阻害化学物質に対する耐性を付与する突然変異体アセトラクテートシンターゼ遺
伝子（ＡＬＳ）（ＥＰ１５４，２０４）、５−メチルトリプトファンに対する耐性を付与
する突然変異アントラニル酸シンターゼ遺伝子、または除草剤に対する耐性を付与するダ
ラポンデハロゲナーゼ遺伝子が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
好ましいスクリーニング可能マーカーとしては、様々な色素原基質が知られているβ−
グルクロニダーゼ（ＧＵＳ）酵素をコードするｕｉｄＡ遺伝子、色素原基質が知られてい
る酵素をコードするβ−ガラクトシダーゼ遺伝子、カルシウム感受性バイオルミネセンス
検出において用いられ得るエクオリン遺伝子（Ｐｒａｓｈｅｒら、１９８５）、緑色蛍光
タンパク質遺伝子（Ｎｉｅｄｚら、１９９５）またはその誘導体、バイオルミネセンス検
出を可能にするルシフェラーゼ（ｌｕｃ）遺伝子（Ｏｗら、１９８６）および本技術分野
において公知の他のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。本明細書に
おいて使用される「リポーター分子」は、タンパク質産物を参照することによってプロモ
ーター活性の決定を容易にする分析的に同定可能なシグナルを、その化学的性質によって
提供する分子を意味する。
好ましくは、核酸構築物は、植物細胞等の細胞のゲノム中に安定して組み込まれる。従
って、核酸は、分子をゲノム中に組み込むことを可能にする適切なエレメントを含むこと
ができるか、または構築物は、細胞の染色体中に組み込まれ得る適切なベクター中に配置
される。
発現
本明細書において使用される発現ベクターは、宿主細胞を形質転換することができ、か
つ１個または複数個の特定されたポリヌクレオチド分子（複数可）の発現を生じさせるこ
とができるＤＮＡまたはＲＮＡベクターである。好ましくは、発現ベクターは、宿主細胞
の中で複製することもできる。発現ベクターは、原核性または真核性であり得、典型的に
はウイルスまたはプラスミドである。本発明の発現ベクターとしては、細菌、真菌、内寄
生性生物（endoparasite）、節足動物（arthropod）、動物および植物細胞等、本発明の
組換え細胞中において機能する（すなわち、遺伝子発現を誘導する）あらゆるベクターが
挙げられる。本発明の特に好ましい発現ベクターは、酵母および／または植物細胞の遺伝
子発現を誘導することができる。
本発明の発現ベクターは、調節配列、例えば、転写制御配列、翻訳制御配列、複製開始
点、および組換え細胞と適合性があり、かつ本発明のポリヌクレオチド分子の発現を制御
する他の調節配列を含有する。特に、本発明のポリヌクレオチドまたはベクターは、転写
制御配列を含む。転写制御配列は、転写の開始、伸長および終結を制御する配列である。
特に重要な転写制御配列は、転写開始を制御するもの、例えば、プロモーター、エンハン
サー、オペレーターおよびリプレッサー配列である。適切な転写制御配列としては、本発
明の組換え細胞の内の少なくとも１つにおいて機能することができるあらゆる転写制御配
列が挙げられる。使用される調節配列の選択は、対象となる植物および／または標的器官
もしくは組織等の標的生物に依存する。かかる調節配列は、あらゆる真核生物、例えば植
物、もしくは植物ウイルスから得られ得るか、または化学的に合成され得る。様々なかか
る転写制御配列は、当業者に公知である。特に好ましい転写制御配列は、構成的にまたは
ステージおよび／もしくは組織特異的に植物またはその部分の使用に依存して植物中にお
ける転写を誘導する際に活性なプロモーターである。
植物細胞の安定したトランスフェクションに適切な、またはトランスジェニック植物の
樹立に適切な多くのベクターは、例えば、Ｐｏｕｗｅｌｓら、Ｃｌｏｎｉｎｇ Ｖｅｃｔ
ｏｒｓ：Ａ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ Ｍａｎｕａｌ、１９８５、ｓｕｐｐ．１９８７；Ｗ
ｅｉｓｓｂａｃｈおよびＷｅｉｓｓｂａｃｈ、Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｐｌａｎｔ Ｍ
ｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ、Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、１９８９；ならび
にＧｅｌｖｉｎら、Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｍａｎｕａｌ、
Ｋｌｕｗｅｒ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、１９９０に記載されている。
典型的には、植物発現ベクターは、例えば、５’および３’調節配列の転写制御下の１つ
または複数のクローニングされた植物遺伝子、ならびに優性選択可能マーカーを含む。か
かる植物発現ベクターは、プロモーター調節領域（例えば、誘導もしくは構成的、環境も
しくは発生的調節、または細胞もしくは組織特異的発現を制御する調節領域）、転写開始
出発部位、リボソーム結合部位、ＲＮＡプロセッシングシグナル、転写終結部位および／
またはポリアデニル化シグナルをも含有し得る。
植物細胞中において活性である多くの構成的プロモーターが記載されている。植物中に
おける構成的発現に適切なプロモーターとしては、カリフラワーモザイクウイルス（Ｃａ
ＭＶ）３５Ｓプロモーター、ゴマノハグサモザイクウイルス（ＦＭＶ）３５Ｓ、サトウキ
ビ桿状ウイルスプロモーター、ツユクサ黄色斑紋ウイルスプロモーター、リブロース−１
，５−ビス−リン酸カルボキシラーゼの小サブユニットからの光誘導性プロモーター、イ
ネサイトゾルトリオースリン酸イソメラーゼプロモーター、アラビドプシスのアデニンホ
スホリボシルトランスフェラーゼプロモーター、イネアクチン１遺伝子プロモーター、マ
ンノピンシンターゼおよびオクトピンシンターゼプロモーター、Ａｄｈプロモーター、ス
クロースシンターゼプロモーター、Ｒ遺伝子複合体プロモーター、ならびにクロロフィル
α／β結合タンパク質遺伝子プロモーターが挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。これらのプロモーターは、植物中において発現されるＤＮＡベクターを作製するた
めに使用されている（例えば、ＷＯ８４／０２９１３参照）。これらのプロモーターの全
ては、様々な型の植物発現性組換えＤＮＡベクターを作製するために使用されている。
植物の源組織（例えば、葉、種子、根または茎）の発現の目的ために、本発明において
利用されるプロモーターは、これらの特定の組織中において相対的に高い発現を有するこ
とが好ましい。この目的のために、組織もしくは細胞に特異的な発現、または組織もしく
は細胞で増強された発現を伴う遺伝子に対する多くのプロモーターから選択することがで
きる。文献に報告されているかかるプロモーターの例としては、エンドウ由来のクロロプ
ラストグルタミンシンテターゼＧＳ２プロモーター、コムギ由来のクロロプラストフルク
トース−１，６−ビホスファターゼプロモーター、ジャガイモ由来の核光合成ＳＴ−ＬＳ
１プロモーター、セリン／トレオニンキナーゼプロモーター、およびアラビドプシス・サ
リアナ由来のグルコアミラーゼ（ＣＨＳ）プロモーターが挙げられる。また、イースタン
カラマツ（ラリクス・ラリキナ（Larix laricina））由来のリブロース−１，５−ビスリ
ン酸カルボキシラーゼプロモーター、マツ由来のＣａｂ遺伝子（Ｃａｂ６）に対するプロ
モーター、コムギ由来のＣａｂ−１遺伝子に対するプロモーター、ホウレンソウ由来のＣ
ａｂ−１遺伝子に対するプロモーター、イネ由来のＣａｂ１Ｒ遺伝子に対するプロモータ
ー、ゼア・マイス由来のピルビン酸オルトリン酸ジキナーゼ（ＰＰＤＫ）プロモーター、
タバコＬｈｃｂ１＊２遺伝子に対するプロモーター、アラビドプシス・サリアナＳｕｃ２
スクロース−Ｈ３０共輸送体プロモーター、およびホウレンソウ由来のチラコイド膜タン
パク質遺伝子（ＰｓａＤ、ＰｓａＦ、ＰｓａＥ、ＰＣ、ＦＮＲ、ＡｔｐＣ、ＡｔｐＤ、Ｃ
ａｂ、ＲｂｃＳ）に対するプロモーターも、光合成活性組織中において活性であることが
報告されている。
クロロフィルα／β結合タンパク質に対する他のプロモーター、例えば、シロガラシ（
シナピス・アルバ（Sinapis alba））由来のＬｈｃＢ遺伝子およびＰｓｂＰ遺伝子に対す
るプロモーターを、本発明において利用することもできる。植物細胞中におけるＲＮＡ結
合タンパク質遺伝子の発現には、（１）熱、（２）光（例えば、エンドウＲｂｃＳ−３Ａ
プロモーター、トウモロコシＲｂｃＳプロモーター）、（３）ホルモン、例えば、アブシ
ジン酸、（４）損傷（例えば、ＷｕｎＩ）、または（５）化学物質、例えば、ジャスモン
酸メチル、サリチル酸、ステロイドホルモン、アルコール、Ｓａｆｅｎｅｒｓ（ＷＯ９７
／０６２６９）によって調節されるプロモーターを含む、環境、ホルモン、化学および／
または発育のシグナルに応答して調節される様々な植物遺伝子プロモーターも使用するこ
とができ、または（６）器官特異的プロモーターを用いることも有利であり得る。
本明細書において使用される「植物貯蔵器官特異的プロモーター」という用語は、他の
植物組織と比較した場合に植物の貯蔵器官中における遺伝子転写を選好的に誘導するプロ
モーターを指す。好ましくは、プロモーターは、貯蔵器官における対象となる遺伝子の発
現を誘導するだけであり、ならびに／または植物の他の部分（例えば、葉）における対象
となる遺伝子の発現は、ノーザンブロット分析および／もしくはＲＴ−ＰＣＲによって検
出され得ない。典型的には、プロモーターは、貯蔵器官の成長および発育の間、特に貯蔵
器官中における貯蔵化合物の合成および蓄積期の間の遺伝子の発現を駆動する。かかるプ
ロモーターは、植物貯蔵器官全体またはその部分だけ、例えば、双子葉植物の種子におけ
る種皮、胚もしくは子葉（複数可）、または単子葉植物の種子の内乳もしくはアリューロ
ン（aleurone）層において遺伝子発現を駆動することができる。
植物のシンク組織、例えば、ジャガイモ植物の塊茎、トマトの実、またはダイズ、キャ
ノーラ、綿、ゼア・マイス、コムギ、イネおよびオオムギの種子における発現の目的のた
めに、本発明において利用されるプロモーターは、これらの特定の組織において相対的に
高い発現を有することが好ましい。塊茎特異的または塊茎で増強された発現を伴う遺伝子
に対する多くのプロモーターが公知であり、それらとしては、クラスＩパタチンプロモー
ター、ジャガイモ塊茎ＡＤＰＧＰＰ遺伝子に対するプロモーター、大サブユニットおよび
小サブユニットの両方、スクロースシンターゼプロモーター、２２ｋＤタンパク質複合体
およびプロテイナーゼ阻害剤を含む大塊茎タンパク質に対するプロモーター、顆粒結合デ
ンプンシンターゼ遺伝子（ＧＢＳＳ）に対するプロモーター、ならびに他のクラスＩおよ
びＩＩパタチンプロモーターが挙げられる。他のプロモーターを使用して、特定の組織（
例えば、種子または果実）中においてタンパク質を発現させることもできる。β−コング
リシニンに対するプロモーターまたは他の種子特異的プロモーター、例えば、ナピン、ゼ
イン、リニンおよびファゼオリンプロモーターを使用することができる。根特異的プロモ
ーターを使用してもよい。かかるプロモーターの一例は、酸キチナーゼ遺伝子に対するプ
ロモーターである。根組織中における発現は、同定されているＣａＭＶ３５Ｓプロモータ
ーの根特異的サブドメインを利用することによって達成することも可能である。
特に好ましい一実施形態において、プロモーターは、脂肪酸および油生合成が行われる
組織および器官中における発現を誘導する。かかるプロモーターは、種子中における油組
成物を修飾するために適切な時点で種子発育において作用する。
更なる特に好ましい一実施形態において、および本発明の幾つかの態様において、プロ
モーターは、植物貯蔵器官特異的プロモーターである。一実施形態において、植物貯蔵器
官特異的プロモーターは、種子特異的プロモーターである。より好ましい一実施形態にお
いて、プロモーターは、種子の胚中における発現と比較して、または植物における他の器
官、例えば葉と比較して、双子葉植物の子葉中における、または単子葉植物の内乳中にお
ける発現を選好的に誘導する。種子特異的発現のための好ましいプロモーターとしては、
ｉ）デサチュラーゼおよびエロンガーゼ等、種子中における脂肪酸生合成および蓄積に関
与する酵素をコードする遺伝子に由来するプロモーター、ｉｉ）種子貯蔵タンパク質をコ
ードする遺伝子に由来するプロモーター、ならびにｉｉｉ）種子中における炭水化物生合
成および蓄積に関与する酵素をコードする遺伝子に由来するプロモーターが挙げられる。
適切である種子特異的プロモーターは、アブラナナピン遺伝子プロモーター（ＵＳ５，６
０８，１５２）、ビキア・ファバ（Vicia faba）ＵＳＰプロモーター（Ｂａｕｍｌｅｉｎ
ら、１９９１）、アラビドプシスオレオシンプロモーター（ＷＯ９８／４５４６１）、フ
ァセオルス・ウルガリス（Phaseolus vulgaris）ファゼオリンプロモーター（ＵＳ５，５
０４，２００）、ブラッシカＢｃｅ４プロモーター（ＷＯ９１／１３９８０）またはレグ
ミンＢ４プロモーター（Ｂａｕｍｌｅｉｎら、１９９２）、およびトウモロコシ、オオム
ギ、コムギ、ライムギ、イネ等の単子葉植物中において種子特異的発現を引き起こすプロ
モーターである。適切である顕著なプロモーターは、オオムギｌｐｔ２もしくはｌｐｔ１
遺伝子プロモーター（ＷＯ９５／１５３８９およびＷＯ９５／２３２３０）またはＷＯ９
９／１６８９０に記載されているプロモーター（オオムギホルデイン遺伝子、イネグルテ
リン遺伝子、イネオリジン遺伝子、イネプロラミン遺伝子、コムギグリアジン遺伝子、コ
ムギグルテリン遺伝子、トウモロコシゼイン遺伝子、オートムギグルテリン遺伝子、モロ
コシカジリン遺伝子、ライムギセカリン遺伝子に由来するプロモーター）である。他のプ
ロモーターとしては、Ｂｒｏｕｎら（１９９８）、Ｐｏｔｅｎｚａら（２００４）、ＵＳ
２００７０１９２９０２およびＵＳ２００３０１５９１７３によって記載されているもの
が挙げられる。一実施形態において、種子特異的プロモーターは、子葉（複数可）または
内乳等の種子の限定部分において選好的に発現される。子葉特異的プロモーターの例とし
ては、ＦＰ１プロモーター（Ｅｌｌｅｒｓｔｒｏｍら、１９９６）、エンドウレグミンプ
ロモーター（Ｐｅｒｒｉｎら、２０００）およびインゲンマメフィトヘマグルトニン（ph
ytohemagglutnin）プロモーター（Ｐｅｒｒｉｎら、２０００）が挙げられるが、これら
に限定されるものではない。内乳特異的プロモーターの例としては、トウモロコシｚｅｉ
ｎ−１プロモーター（Ｃｈｉｋｗａｍｂａら、２００３）、イネグルテリン−１プロモー
ター（Ｙａｎｇら、２００３）、オオムギＤ−ホルデインプロモーター（Ｈｏｒｖａｔｈ
ら、２０００）およびコムギＨＭＷグルテニンプロモーター（Ａｌｖａｒｅｚら、２００
０）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。更なる一実施形態において、種
子特異的プロモーターは、胚において、および／または種子が発芽した後、発現されない
か、または低レベルで発現されるだけである。
他の一実施形態において、植物貯蔵器官特異的プロモーターは、塊茎特異的プロモータ
ーである。例としては、ジャガイモパタチンＢ３３、ＰＡＴ２１およびＧＢＳＳプロモー
ター、ならびにサツマイモスポラミンプロモーター（概説のために、Ｐｏｔｅｎｚａら（
２００４）参照）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。好ましい一実施形
態において、プロモーターは、塊茎の外層（表皮、樹皮）または胚と比較して、選好的に
塊茎の髄中における発現を誘導する。
他の一実施形態において、植物貯蔵器官特異的プロモーターは、果実特異的プロモータ
ーである。例としては、トマトポリガラクツロナーゼ、Ｅ８およびＰｄｓプロモーター、
ならびにリンゴＡＣＣオキシダーゼプロモーター（概説のために、Ｐｏｔｅｎｚａら（２
００４）参照）が挙げられるが、これらに限定されるものではない。好ましい一実施形態
において、プロモーターは、果実の表皮または果実の中の種子と比較して、果実の可食部
、例えば果実の髄中における発現を選好的に誘導する。
５’非翻訳リーダー配列は、本発明のポリヌクレオチドの異種遺伝子配列を発現するよ
うに選択されるプロモーターに由来することができ、または産生すべき酵素のコード領域
に対して異種であってよく、および所望によりｍＲＮＡの翻訳を増加させるように特異的
に修飾され得る。導入遺伝子の発現の最適化の概説については、Ｋｏｚｉｅｌら（１９９
６）を参照すること。５’非翻訳領域を、植物ウイルスＲＮＡ（とりわけ、タバコモザイ
クウイルス、タバコエッチウイルス、トウモロコシ萎縮モザイクウイルス、アルファルフ
ァモザイクウイルス）から、適切な真核細胞遺伝子、植物遺伝子（コムギおよびトウモロ
コシクロロフィルａ／ｂ結合タンパク質遺伝子リーダー）から、または合成遺伝子配列か
ら得ることもできる。本発明は、非翻訳領域が、プロモーター配列を伴う５’非翻訳配列
に由来する場合の構築物に限定されない。リーダー配列は、無関係なプロモーターまたは
コード配列に由来する場合もある。本発明の文脈において有用なリーダー配列は、トウモ
ロコシＨｓｐ７０リーダー（ＵＳ５，３６２，８６５およびＵＳ５，８５９，３４７）、
ならびに実施例８において例示される通りのＴＭＶオメガエレメントを含む。
転写の終結は、キメラベクターにおける対象となるポリヌクレオチドに作動可能に連結
した３’非翻訳ＤＮＡ配列によって達成される。組換えＤＮＡ分子の３’非翻訳領域は、
植物中においてＲＮＡの３’末端にアデニレートヌクレオチドを付加させるように機能す
るポリアデニル化シグナルを含有する。３’非翻訳領域は、植物細胞中において発現され
る様々な遺伝子から得られ得る。一般に、この能力において、ノパリンシンターゼ３’非
翻訳領域、エンドウ小サブユニットＲｕｂｉｓｃｏ遺伝子由来の３’非翻訳領域、ダイズ
７Ｓ種子貯蔵タンパク質遺伝子由来の３’非翻訳領域を用いることができる。アグロバク
テリウム腫瘍誘導性（Ｔｉ）プラスミド遺伝子のポリアデニル化シグナルを含有する３’
転写非翻訳領域も適切である。
組換えＤＮＡ技術は、例えば、宿主細胞の中のポリヌクレオチド分子のコピー数、それ
らのポリヌクレオチド分子を転写する効率、得られた転写産物を翻訳する効率、および翻
訳後修飾の効率を操作することによって、形質転換ポリヌクレオチド分子の発現を改善す
るために使用され得る。本明細書において定義されるポリヌクレオチド分子の発現を増大
させるために有用な組換え技術としては、高コピー数プラスミドへのポリヌクレオチド分
子の作動可能な連結、１つまたは複数の宿主細胞染色体中へのポリヌクレオチド分子の組
込み、プラスミドへのベクター安定配列の付加、転写制御シグナル（例えば、プロモータ
ー、オペレーター、エンハンサー）の置換または修飾、翻訳制御シグナル（例えば、リボ
ソーム結合部位、シャイン−ダルガルノ配列）の置換または修飾、宿主細胞のコドン利用
に対応するポリヌクレオチド分子の修飾、および転写産物を不安定にする配列の欠失が挙
げられるが、これらに限定されるものではない。
転移核酸（Transfer Nucleic Acids）
本発明の転移核酸は、少なくとも１つ、好ましくは２つの境界配列および外因性ポリヌ
クレオチドを含む。転移核酸は、選択可能マーカーをコードすることができるか、または
コードすることができない。好ましくは、転移核酸は、細菌におけるバイナリーベクター
の部分を形成し、バイナリーベクターは、細菌におけるベクターの複製を可能にするか、
またはベクターを含有する細菌細胞の選択もしくは維持を可能にするエレメントをさらに
含む。真核細胞への転移の際、バイナリーベクターの転移核酸成分は、真核細胞のゲノム
中への組込みが可能である。
本明細書において使用される「染色体外転移核酸」という用語は、アグロバクテリウム
属種等の細菌から植物の葉細胞等の真核細胞に転移され得る核酸分子を指す。染色体外転
移核酸は、レシピエント細胞のゲノム中においてその境界の中に含有されるヌクレオチド
配列の後続の組込みによって転移され得るエレメントとして周知である遺伝エレメントで
ある。この点で、転移核酸は、典型的には２つの「境界」配列によって隣接される（flan
ked）が、幾つかの例において、一方の末端における単一の境界を使用することができ、
転移された核酸の第２の末端が、転移プロセスにおいてランダムに生成される。所望の外
因性ポリヌクレオチドは、典型的には転移核酸の左境界様配列と右境界様配列との間に位
置する。転移核酸の中に含有される所望のポリヌクレオチドは、その発現、すなわち、ポ
リヌクレオチドの転写および／または翻訳を容易にする様々な異なるプロモーターおよび
ターミネーター調節エレメントに作動可能に連結され得る。アグロバクテリウム属種（例
えば、アグロバクテリウム・ツメファシエンスまたはアグロバクテリウム・リゾゲネス（
Agrobacterium rhizogenes））に由来するＴ−ＤＮＡおよびその人工の変異体／突然変異
体は、転移核酸のおそらく最高に特徴付けられた例である。他の一例は、植物に由来する
Ｔ−ＤＮＡ境界様配列を含むＰ−ＤＮＡ（「植物ＤＮＡ」）である。
本明細書において使用される「Ｔ−ＤＮＡ」は、例えば、アグロバクテリウム・ツメフ
ァシエンスＴｉプラスミドのＴ−ＤＮＡを指すか、またはアグロバクテリウム・リゾゲネ
スＲｉプラスミドもしくはＴ−ＤＮＡ（転移ＤＮＡ）として機能するその人工の変異体に
由来するＴ−ＤＮＡを指す。Ｔ−ＤＮＡは、右および左境界配列の両方を含むＴ−ＤＮＡ
全体を含むことができるが、転移のためにシスにおいて必要とされる最小の配列、すなわ
ち、右およびＴ−ＤＮＡ境界配列を含むことだけ必要である。本発明のＴ−ＤＮＡは、（
存在する場合）右および左境界配列の間のどこかで、それらに、部位特異的リコンビナー
ゼに対する標的部位によって隣接した外因性ポリヌクレオチドを挿入した。ｖｉｒ遺伝子
等、植物細胞中へのＴ−ＤＮＡの転移のためにトランスにおいて必要とされる因子をコー
ドする配列は、Ｔ−ＤＮＡ中に挿入され得るか、またはＴ−ＤＮＡと同じレプリコン上に
存在してよいか、または、好ましくは、アグロバクテリウム宿主中における適合性レプリ
コン上のトランスにおいて存在する。かかる「バイナリーベクター系」は、本技術分野に
おいて周知である。
本明細書において使用される「Ｐ−ＤＮＡ」は、植物ゲノムから単離された転移核酸ま
たはその人工の変異体／突然変異体を指し、各末端または一方の末端だけにおいてＴ−Ｄ
ＮＡ境界様配列を含む。境界様配列は、好ましくは、アグロバクテリウム・ツメファシエ
ンスまたはアグロバクテリウム・リゾゲネス等のアグロバクテリウム属種由来のＴ−ＤＮ
Ａ境界配列と、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも７
５％、少なくとも８０％、少なくとも９０％または少なくとも９５％であるが、１００％
未満の配列同一性を共有する。従って、Ｐ−ＤＮＡは、Ｐ−ＤＮＡの中に含有されたヌク
レオチド配列を例えばアグロバクテリウムから他の細胞に転移するために、Ｔ−ＤＮＡの
代わりに使用され得る。Ｐ−ＤＮＡは、転移させるべき外因性ポリヌクレオチドの挿入前
に、クローニングを容易にするために修飾され得、好ましくは、いかなるタンパク質もコ
ードするべきでない。Ｐ−ＤＮＡは、それが少なくとも右境界配列および好ましくは左境
界配列も含有するという点で特徴付けられる。
本明細書において使用される転移核酸の「境界」配列（複数可）は、選択された生物（
例えば、植物もしくは細菌）から単離され得、またはその人工の変異体／突然変異体であ
り得る。境界配列は、それが連結する外因性ポリヌクレオチドの転移を促進し、かつ容易
にし、レシピエント細胞ゲノム中におけるその組込みを容易にすることができる。
一実施形態において、境界配列は、長さが５〜１００ｂｐ、長さが１０〜８０ｂｐ、長
さが１５〜７５ｂｐ、長さが１５〜６０ｂｐ、長さが１５〜５０ｂｐ、長さが１５〜４０
ｂｐ、長さが１５〜３０ｂｐ、長さが１６〜３０ｂｐ、長さが２０〜３０ｂｐ、長さが２
１〜３０ｂｐ、長さが２２〜３０ｂｐ、長さが２３〜３０ｂｐ、長さが２４〜３０ｂｐ、
長さが２５〜３０ｂｐまたは長さが２６〜３０ｂｐの間である。
アグロバクテリウム属種に由来するＴ−ＤＮＡに由来する境界配列は、本技術分野にお
いて周知であり、Ｌａｃｒｏｉｘら（２００８）、ＴｚｆｉｒａおよびＣｉｔｏｖｓｋｙ
（２００６）、ならびにＧｌｅｖｉｎ（２００３）において記載されているものが含まれ
る。Ｐ−ＤＮＡの境界配列は、任意の植物から、例えばジャガイモおよびコムギから単離
され得る。一実施形態において、Ｐ−ＤＮＡは、核酸配列ＡＮＧＡＴＮＴＡＴＮ６ＧＴ（
配列番号１０９）を有し、ここで「Ｎ」は、任意のヌクレオチド、例えば「Ａ」、「Ｇ」
、「Ｃ」または「Ｔ」によって表されるものである。本発明に有用な他の境界配列の例と
しては、
TGACAGGATATATTGGCGGGTAAAC（配列番号：110）；TGGCAGGATATATTGTGGTGTAAAC（配列番号
：111）；TGGCAGGATATATACCGTTGTAATT（配列番号：112）；CGGCAGGATATATTCAATTGTAATT（
配列番号：113）；TGGTAGGATATATACCGTTGTAATT（配列番号：114）；TGGCAGGATATATGGTACT
GTAATT（配列番号：115）；YGRYAGGATATATWSNVBKGTAAWY（配列番号：116）；CGGCAGGATAT
ATCCTGATGTAAAT（配列番号：117）；TGGCAGGAGTTATTCGAGGGTAAAC（配列番号：118）；TGA
CAGGATATATCGTGATGTCAAC（配列番号：119）；GGGAAGTACATATTGGCGGGTAAAC（配列番号：12
0）；TTACAGGATATATTAATATGTATGA（配列番号：121）；TAACATGATATATTCCCTTGTAAAT（配列
番号：122）；TGACAGGATATATGGTAATGTAAAC（配列番号：123）；およびTGGCAGGATATATACCG
ATGTAAAC（配列番号：124)、
配列中、* Y = CまたはT；R = AまたはG；K = GまたはT；W = AまたはT；S = CまたはG；
V = A、C、またはG；B = C、G、またはT
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
植物細胞に遺伝子を転移するために伝統的にアグロバクテリウム属種だけが使用されて
いるが、アグロバクテリウム属種と類似の方法で作用する、同定／発育された多くの系が
、現在存在する。最近、幾つかの非アグロバクテリウム属種が、遺伝子転移に対してコン
ピテントとなるように遺伝子修飾された（Ｃｈｕｎｇら、２００６；Ｂｒｏｏｔｈａｅｒ
ｔｓら、２００５）。これらとしては、リゾビウム属種ＮＧＲ２３４、シノリゾビウム・
メリロティおよびメゾリゾビウム・ロティが挙げられる。細菌は、形質転換プロセスのた
めに必要とされる機構を有する細菌、すなわち、アグロバクテリウムＴｉプラスミドおよ
び別々の小さいバイナリープラスミド上に存在するＴ−ＤＮＡセグメントによってコード
される病原性遺伝子のセットを細菌に提供することによって遺伝子転移に対してコンピテ
ントとされる。この方法において操作される細菌は、異なる植物組織（葉ディスク、カル
スおよび卵円形組織）、単子葉植物または双子葉植物、ならびに様々な異なる植物種（例
えば、タバコ、イネ）を形質転換することができる。
細菌から真核生物宿主への真核生物発現プラスミドの直接転移は、最初に、哺乳動物細
胞およびプラスミド運搬エシェリヒア・コリの原形質体の融合によって数十年前に達成さ
れた（Ｓｃｈａｆｆｎｅｒ、１９８０）。それ以来、４つのグループ（Ｓｉｚｅｍｏｒｅ
ら、１９９５；Ｃｏｕｒｖａｌｉｎら、１９９５；Ｐｏｗｅｌｌら、１９９６；Ｄａｒｊ
ｉら、１９９７）によって独立して発見された遺伝子を哺乳動物細胞中に送達することが
できる細菌の数は、着実に増加した（Ｗｅｉｓｓ、２００３）。
Ｓ．フレクスネリの病原性プラスミド（ｐＷＲ１００）によって浸潤性（invasive）と
された弱毒化シゲラ・フレクスネリ、サルモネラ・チフィムリウムまたはＥ．コリは、宿
主細胞の浸潤と代謝減衰による細胞内死との後で発現プラスミドを転移することができる
ことを示した。かかる組換えシゲラまたはサルモネラの経鼻的または経口的のいずれかに
よる粘膜塗布は、発現プラスミドによってコードされた抗原に対する免疫応答を誘導した
。その間、ｉｎ ｖｉｔｒｏおよびｉｎ ｖｉｖｏで発現プラスミドを哺乳動物宿主細胞
に転移することができることを示した細菌の一覧は、次いでより２倍になり、Ｓ．チフィ
（S. typhi）、Ｓ．コレレスイス、リステリア・モノサイトゲネス、エルシニア・シュー
ドツベルクローシスおよびＹ．エンテロコリチカについて文書に記録されている（Ｆｅｎ
ｎｅｌｌｙら、１９９９；Ｓｈｉａｕら、２００１；Ｄｉｅｔｒｉｃｈら、１９９８、２
００１；Ｈｅｎｓｅら、２００１；Ａｌ−Ｍａｒｉｒｉら、２００２）。
一般に、（Ｓ．フレクスネリまたはＬ．モノサイトゲネス等の）宿主細胞のサイトゾル
に入り、この細胞区画の中で溶解することができる全ての細菌は、ＤＮＡを転移すること
ができると考えることができた。これは、細菌が生じるべきＤＮＡ転移のために溶解しな
ければならない場合、「不全性」（abortive）または「自殺的」（suicidal）浸潤として
知られている（Ｇｒｉｌｌｏｔ−Ｃｏｕｒｖａｌｉｎら、１９９９）。さらに、（Ｓ．チ
フィムリウム等の）食胞のままである細菌の多くでさえ、そうすることが可能でもあり得
る。従って、浸潤性であるように操作されたＥ．コリの組換え実験室株は、ファゴソーム
逃避が可能でないが、それでもそれらのプラスミドロードを感染哺乳動物細胞の核に送達
することができた（Ｇｒｉｌｌｏｔ−Ｃｏｕｒｖａｌｉｎら、１９９８）。さらに、最近
、アグロバクテリウム・ツメファシエンスは、導入遺伝子を哺乳動物細胞中に導入するこ
とも示されている（Ｋｕｎｉｋら、２００１）。
染色体外転移エレメントを使用する転移プロセスは、典型的には、エレメントの多数の
コピーをレシピエント細胞中に転移する。本明細書において使用される「一過性にトラン
スフェクトされた」という用語は、外因性ポリヌクレオチドの一部が細胞のゲノム中に安
定して組み込まれるようになることができるにもかかわらず、細胞が安定した組込みのた
めに選択されないことを意味する。その結果、転移核酸の多くは、細胞中において染色体
外のままであり、例えば、レシピエント細胞中に転移される外因性ポリヌクレオチドのコ
ピーの９０％超がゲノム中に組み込まれない。
一般に、本明細書において使用される「トランスフェクション」、「形質転換」という
用語およびそれらの変形物は、交換可能に使用される。「トランスフェクトされた」また
は「形質転換された」細胞は、外因性ポリヌクレオチド（複数可）を導入するために操作
することができたか、またはそれに由来する子孫細胞であり得る。
組換え細胞
本発明は、本明細書において定義されるポリヌクレオチド、キメラＤＮＡまたは組換え
ベクター等の１個または複数個の組換え分子で形質転換された宿主細胞である組換え細胞
、好ましくは組換え植物細胞をも提供する。組換え細胞は、その任意の組合せ、例えば２
つまたは３つの組換えベクター、あるいは組換えベクターおよび１つもしくは複数の更な
るポリヌクレオチドまたはキメラＤＮＡを含むことができる。本発明の適切な細胞として
は、例えば本明細書において記載されるポリペプチドまたは酵素をコードする分子等、本
発明のポリヌクレオチド、キメラＤＮＡまたは組換えベクターで形質転換され得るあらゆ
る細胞が挙げられる。細胞は、好ましくは、それによりＬＣ−ＰＵＦＡを産生するために
使用され得る細胞である。組換え細胞は、培養における細胞、ｉｎ ｖｉｔｒｏにおける
細胞、または例えば植物等の生物における細胞、または例えば種子もしくは葉等の器官に
おける細胞であり得る。好ましくは、細胞は、植物中にあり、より好ましくは植物の種子
中にある。
ポリヌクレオチド（複数可）が導入される宿主細胞は、非形質転換細胞または少なくと
も１個の核酸分子で既に形質転換された細胞のいずれかであり得る。かかる核酸分子は、
ＬＣ−ＰＵＦＡ合成に関連があってよいか、または関連がなくてもよい。本発明の宿主細
胞は、本明細書において定義されるタンパク質を内因的に（すなわち、天然に）産生する
ことが可能であり得る（その場合、それに由来する組換え細胞がポリペプチドを産生する
増強された能力を有する）か、または本発明の少なくとも１つのポリヌクレオチドで形質
転換された後にだけかかるタンパク質を産生することが可能であり得る。一実施形態にお
いて、本発明の組換え細胞は、長鎖多価不飽和脂肪酸を合成する増強された能力を有する
。本明細書において使用される「長鎖多価不飽和脂肪酸を合成する増強された能力を有す
る細胞」という用語は相対的な用語であり、ここで本発明の組換え細胞は、本発明のポリ
ヌクレオチド（複数可）を欠く宿主細胞と比較され、組換え細胞がより多くの長鎖多価不
飽和脂肪酸を産生するか、またはネイティブ細胞よりも（他の脂肪酸と比較して）ＥＰＡ
、ＤＰＡまたはＤＨＡ等のＬＣ−ＰＵＦＡの濃度が大きい。例えば他の脂肪酸、脂質、炭
水化物、例えばデンプン、ＲＮＡ分子、ポリペプチド、医薬または他の産物等の他の産物
を合成する増強された能力を有する細胞は、対応する意味を有する。
本発明の宿主細胞は、本明細書において記載される少なくとも１種のタンパク質を産生
し得るあらゆる細胞であってよく、細菌、真菌（酵母を含む）、寄生生物、節足動物、動
物および植物細胞が含まれる。細胞は、原核性または真核性であってよい。好ましい宿主
細胞は、酵母および植物細胞である。好ましい一実施形態において、植物細胞は、種子細
胞、特に種子の子葉または内乳中における細胞である。一実施形態において、細胞は、動
物細胞または藻類細胞である。動物細胞は、例えば、非ヒト動物細胞、非ヒト脊椎動物細
胞、非ヒト哺乳動物細胞、または魚類もしくは甲殻類等の水生動物、無脊椎動物、昆虫等
の細胞等、動物のあらゆる型のものであってよい。節足動物細胞の非限定的な例としては
、昆虫細胞、例えば、スポドプテラ・フルギペルダ（Spodoptera frugiperda）（Ｓｆ）
細胞、例えば、Ｓｆ９、Ｓｆ２１、トリコプルシア・ニ（Trichoplusia ni）細胞および
ドロソフィラ（Drosophila）Ｓ２細胞が挙げられる。本発明の宿主細胞として有用な細菌
細胞の一例は、（シネコシスティス属種としても公知である）シネココッカス（Synechoc
occus）属種、例えば、シネココッカス・エロンガタス（Synechococcus elongatus）であ
る。
細胞は、発酵プロセスに適切な生物のものであってよい。本明細書において使用される
「発酵プロセス」という用語は、あらゆる発酵プロセスまたは発酵ステップを含むあらゆ
るプロセスを指す。発酵プロセスとしては、限定されないが、アルコール（例えば、エタ
ノール、メタノール、ブタノール）、有機酸（例えば、クエン酸、酢酸、イタコン酸、乳
酸、グルコン酸）、ケトン（例えば、アセトン）、アミノ酸（例えば、グルタミン酸）、
ガス（例えば、Ｈ２およびＣＯ２）、抗生物質（例えば、ペニシリンおよびテトラサイク
リン）、酵素、ビタミン（例えば、リボフラビン、ベータカロチン）およびホルモンを産
生するために使用される発酵プロセスが挙げられる。また、発酵プロセスとしては、摂取
可能アルコール業（例えば、ビールおよびワイン）、乳業（例えば、発酵乳製品）、皮革
業およびタバコ業において使用される発酵プロセスも挙げられる。好ましい発酵プロセス
としては、本技術分野において周知の通りのアルコール発酵プロセスが挙げられる。好ま
しい発酵プロセスは、本技術分野において周知の通りの嫌気性発酵プロセスである。適切
な発酵細胞、典型的には微生物は、グルコースまたはマルトース等の糖を直接的または間
接的に所望の発酵産物に発酵させること、すなわち変換させることが可能である。発酵微
生物の例としては、真菌性生物（例えば、酵母）が挙げられる。本明細書において使用さ
れる「酵母」としては、サッカロミセス（Saccharomyces）属種、サッカロミセス・セレ
ビジエ（Saccharomyces cerevisiae）、サッカロミセス・カールベルゲンシス（Saccharo
myces carlbergensis）、カンジダ（Candida）属種、クルヴェロマイシス（Kluveromyces
）属種、ピキア（Pichia）属種、ハンゼヌラ（Hansenula）属種、トリコデルマ（Trichod
erma）属種、リポミセス・スターケイ（Lipomyces starkey）およびヤローウィア・リポ
リティカ（Yarrowia lipolytica）が挙げられる。好ましい酵母としては、サッカロミセ
ス属種、特にサッカロミセス・セレビジエの株が挙げられる。
トランスジェニック植物
本発明はまた、本発明の細胞を含む植物、例えば、本発明の１つまたは複数のポリヌク
レオチドを含むトランスジェニック植物をも提供する。本明細書において名詞として使用
される「植物」という用語は、全植物を指すが、形容詞として使用される場合は、例えば
、植物器官（例えば、葉、茎、根、花）、単細胞（例えば、花粉）、種子、植物細胞等の
、植物中に存在する、植物から得られた、植物に由来する、または植物に関連したあらゆ
る物質を指す。「植物部分」という用語は、植物構造、例えば、葉または茎、根、花器官
または構造、花粉、種子、種子部分、例えば、胚、内乳、胚盤または種皮、植物組織、例
えば、維管束組織、細胞および同じものの子孫が含まれる、植物ＤＮＡを含む全ての植物
部分を指す。
「トランスジェニック植物」、「遺伝子修飾された植物」またはそれらの変形物は、同
じ種、変種または栽培品種の野生型植物においては見出されない遺伝子構築物（「導入遺
伝子」）を含有する植物を指す。本発明の文脈において定義されるトランスジェニック植
物としては、所望の植物または植物器官において本明細書において定義される少なくとも
１種のポリペプチドを産生させるように組換え技術を用いて遺伝子修飾された植物および
それらの子孫が挙げられる。トランスジェニック植物細胞およびトランスジェニック植物
部分は、対応する意味を有する。本明細書において言及される「導入遺伝子」は、バイオ
テクノロジーの技術分野における通常の意味を有し、組換えＤＮＡまたはＲＮＡ技術によ
って産生または改変された、本発明の細胞、好ましくは植物細胞中に導入された遺伝子配
列を含む。導入遺伝子は、導入遺伝子が導入される植物細胞と同じ種、変種もしくは栽培
品種のもの、または異なる種、変種もしくは栽培品種のものであってよい植物細胞に由来
する、あるいは植物細胞以外の細胞に由来する遺伝子配列を含むことができる。典型的に
は、導入遺伝子は、人的操作によって、例えば形質転換等によって植物等の細胞中に導入
されているが、当業者が認識しているようなあらゆる方法を使用することができる。
「種子」および「穀粒」という用語は、本明細書において交換可能に使用される。「穀
粒」は、成熟した穀粒、例えば、採取された穀粒またはなお植物にあるが採収の準備が整
っている穀粒を指すが、文脈に従って、吸水または発芽の後の穀粒を指すこともできる。
成熟した穀粒は、概して約１８〜２０％未満の水分含有率を有する。本明細書において使
用される「発育中の種子」は、典型的には受精または開花後の植物の繁殖構造において見
出される成熟前の種子を指すが、植物から単離された成熟前のかかる種子を指すこともで
きる。
本明細書において使用される「植物貯蔵器官」という用語は、例えば、タンパク質、炭
水化物、脂肪酸および／または油の形態で貯蔵エネルギーに特化した植物の部分を指す。
植物貯蔵器官の例は、種子、果実、塊状根および塊茎である。本発明の好ましい植物貯蔵
器官は、種子である。
本明細書において使用される「表現型的に正常」という用語は、未修飾の植物または植
物器官と比較した場合、成長し、繁殖する能力が著しく低下していない、遺伝子修飾され
た植物または植物器官、特に貯蔵器官、例えば、本発明の種子、塊茎もしくは果実を指す
。一実施形態において、表現型的に正常な遺伝子修飾された植物または植物器官は、植物
貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレッサーをコード
する外因性ポリヌクレオチドを含み、ポリヌクレオチドを含まないアイソジェニック植物
または器官と本質的に同じ成長または繁殖する能力を有する。好ましくは、生物量、成長
率、発芽率、貯蔵器官の大きさ、種子の大きさおよび／または産生された生存種子の数は
、同一の条件下で成長させた場合、外因性ポリヌクレオチドを欠く植物の生物量、成長率
、発芽率、貯蔵器官の大きさ、種子の大きさおよび／または産生された生存種子の数の９
０％以上である。この用語は、野生型植物と異なり得るが、例えば芽生え葉のバレリーナ
表現型等の商業的目的のための植物の有用性を生じさせない植物の特性を包含しない。
本発明の実施によって提供されるか、本発明の実施における使用が検討される植物は、
単子葉植物および双子葉植物の両方を含む。好ましい実施形態において、本発明の植物は
、作物植物（例えば、穀菽、トウモロコシ、コムギ、ジャガイモ、タピオカ、イネ、モロ
コシ、キビ、キャッサバ、オオムギもしくはエンドウ）または他のマメ類である。植物は
、食用の根、塊茎、葉、茎、花または果実の生産のために成長させ得る。植物は、野菜ま
たは観賞植物であってよい。本発明の植物は、トウモロコシ（ゼア・マイス）、キャノー
ラ（ブラッシカ・ナパス、ブラッシカ・ラパ種）、アマ（リナム・ウシタチシマム）、ム
ラサキウマゴヤシ（メジカゴ・サチバ（Medicago sativa））、イネ（オリザ・サチバ（O
ryza sativa））、ライムギ（セカレ・ケラレ（Secale cerale））、モロコシ（ソルガム
・ビコロール（Sorghum bicolour）、ソルガム・ブルガレ（Sorghum vulgare））、ヒマ
ワリ（ヘリアンサス・アナス）、コムギ（トリチウム・アエスチブム（Tritium aestivum
））、ダイズ（グリシン・マックス）、タバコ（ニコチアナ・タバカム）、ジャガイモ（
ソラヌム・ツベロスム（Solanum tuberosum））、落花生（アラキス・ヒポゲア）、綿（
ゴシピウム・ヒルスツム）、サツマイモ（ロプモエア・バタツス（Lopmoea batatus））
、キャッサバ（マニホト・エスクレンタ（Manihot esculenta））、コーヒー（コフェア
（Cofea）属種）、ココナッツ（ココス・ヌシフェラ）、パイナップル（アナナ・コモス
ス（Anana comosus））、柑橘類の樹木（シトラス（Citrus）属種）、ココア（テオブロ
マ・カカオ（Theobroma cacao））、茶（カメリア・セネンシス（Camellia senensis））
、バナナ（ムサ属種）、アボカド（ペルセア・アメリカナ）、イチジク（フィクス・カシ
カ（Ficus casica））、グァバ（プシディウム・グアジャバ（Psidium guajava））、マ
ンゴー（マンギフェラ・インディカ（Mangifer indica））、オリーブ（オレア・エウロ
パエア）、パパイア（カリカ・パパヤ（Carica papaya））、カシュー（アナカルジウム
・オクシデンタレ）、マカダミア（マカダミア・インテルグリフォリア）、アーモンド（
プルヌス・アミグダルス）、テンサイ（ベタ・ブルガリス（Beta vulgaris））、オート
ムギまたはオオムギであってよい。
好ましい一実施形態において、植物は被子植物である。
一実施形態において、植物は、油料種子植物、好ましくは油料種子作物植物である。本
明細書において使用される「油料種子植物」は、植物の種子からの油の商業的生産のため
に使用される植物種である。油料種子植物は、アブラナ（例えば、キャノーラ）、トウモ
ロコシ、ヒマワリ、ダイズ、モロコシ、アマ（アマニ）またはテンサイであってよい。さ
らに、油料種子植物は、他のブラッシカ、綿、落花生、ポピー、マスタード、トウゴマ、
ゴマ、ベニバナまたはナッツを産生する植物であってよい。植物は、その果実（例えばオ
リーブ、アブラヤシまたはココナッツ）中において高レベルの油を産生することができる
。本発明が適用され得る園芸植物は、レタス、エンダイブ、またはキャベツ、ブロッコリ
もしくはカリフラワーを含む野菜のアブラナ類である。本発明は、タバコ、ウリ科植物、
ニンジン、イチゴ、トマトまたはコショウにおいて適用され得る。
更なる好ましい一実施形態において、本発明のトランスジェニック植物を産生するため
に使用される非トランスジェニック植物は、とりわけ種子中において、ｉ）２０％未満、
１０％未満もしくは５％未満の１８：２脂肪酸および／またはｉｉ）１０％未満もしくは
５％未満の１８：３脂肪酸を有する油を産生する。
好ましい一実施形態において、トランスジェニック植物は、その子孫が所望の表現型に
ついて分離しないように導入されたどの遺伝子（導入遺伝子）についてもホモ接合性であ
る。トランスジェニック植物は、例えば雑種種子から成長したＦ１子孫の場合等、導入さ
れた導入遺伝子（複数可）についてヘテロ接合性、好ましくは導入遺伝子について一様に
ヘテロ接合性であってもよい。かかる植物は、本技術分野において周知の雑種強勢等の利
点を提供することができる。
関連のある場合、トランスジェニック植物は、限定されないが、Δ６デサチュラーゼ、
Δ９エロンガーゼ、Δ８デサチュラーゼ、Δ６エロンガーゼ、Δ５デサチュラーゼ、ω３
デサチュラーゼ、Δ４デサチュラーゼ、Δ５エロンガーゼ、ジアシルグリセロールアシル
トランスフェラーゼ、Δ１７デサチュラーゼ、Δ１５デサチュラーゼおよび／またはΔ１
２デサチュラーゼ等のＬＣ−ＰＵＦＡの産生に関与する酵素をコードする更なる導入遺伝
子を含むこともできる。これらの活性のより多くのものの内の１つを有するかかる酵素の
例は、本技術分野において公知であり、本明細書およびＷＯ０５／１０３２５３（例えば
、ＷＯ０５／１０３２５３の表１参照）に記載されるものが含まれる。具体例において、
トランスジェニック植物は、
ａ）Δ４デサチュラーゼ、Δ５デサチュラーゼ、Δ６デサチュラーゼ、Δ５エロンガーゼ
およびΔ６エロンガーゼ、
ｂ）Δ４デサチュラーゼ、Δ５デサチュラーゼ、Δ８デサチュラーゼ、Δ５エロンガーゼ
およびΔ９エロンガーゼ、
ｃ）Δ４デサチュラーゼ、Δ５デサチュラーゼ、Δ６デサチュラーゼ、Δ５エロンガーゼ
、Δ６エロンガーゼおよびΔ１５デサチュラーゼ、
ｄ）Δ４デサチュラーゼ、Δ５デサチュラーゼ、Δ８デサチュラーゼ、Δ５エロンガーゼ
、Δ９エロンガーゼおよびΔ１５デサチュラーゼ、
ｅ）Δ４デサチュラーゼ、Δ５デサチュラーゼ、Δ６デサチュラーゼ、Δ５エロンガーゼ
、Δ６エロンガーゼおよびΔ１７デサチュラーゼ、または
ｆ）Δ４デサチュラーゼ、Δ５デサチュラーゼ、Δ８デサチュラーゼ、Δ５エロンガーゼ
、Δ９エロンガーゼおよびΔ１７デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを少なくとも含む。
植物の形質転換
トランスジェニック植物は、本技術分野において公知の技術、例えば、一般に、Ａ．Ｓ
ｌａｔｅｒら、Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｔｈｅ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｍ
ａｎｉｐｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｌａｎｔｓ、Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
Ｐｒｅｓｓ（２００３）、ならびにＰ．ＣｈｒｉｓｔｏｕおよびＨ．Ｋｌｅｅ、Ｈａｎｄ
ｂｏｏｋ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａ
ｎｄ Ｓｏｎｓ（２００４）に記載されているものを使用して産生され得る。
本明細書において使用される「安定して形質転換する」、「安定して形質転換された」
という用語およびそれらの変形物は、外因性核酸分子が、それらの存在に対する積極的な
選択の必要なしで細胞分裂の間に子孫細胞に転移されるような細胞のゲノム中への外因性
核酸分子の組込みを指す。安定した形質転換体またはその子孫は、本技術分野において公
知のあらゆる手段、例えば、染色体ＤＮＡにおけるサザンブロットまたはゲノムＤＮＡの
インサイチュハイブリダイゼーションによって選択され得る。
一過性発現のために、または植物細胞ゲノム中におけるＤＮＡの安定した組込みのため
に、全植物組織もしくは植物器官中における細胞、または組織培養物中における外植体（
explants）にＤＮＡを導入することができるので、アグロバクテリウム媒介転移は、遺伝
子を植物細胞中に導入するための広く適用可能な系である。ＤＮＡを植物細胞中に導入す
るためのアグロバクテリウム媒介植物組込みベクターの使用は、本技術分野において周知
である（例えば、ＵＳ５１７７０１０、ＵＳ５１０４３１０、ＵＳ５００４８６３または
ＵＳ５１５９１３５参照）。転移すべきＤＮＡの領域は、境界配列によって限定され、介
在性ＤＮＡ（Ｔ−ＤＮＡ）は、通常、植物ゲノム中に挿入される。さらに、Ｔ−ＤＮＡの
組込みは、再配列をほとんどもたらさない相対的に厳密なプロセスである。アグロバクテ
リウム媒介形質転換が効率的であるそれらの植物の変種において、遺伝子転移の容易でか
つ定義された性質のため、それは選択の方法である。好ましいアグロバクテリウム形質転
換ベクターは、Ｅ．コリならびにアグロバクテリウムにおける複製が可能であり、記載さ
れている通りの好都合な操作を可能にする（Ｋｌｅｅら、Ｉｎ：Ｐｌａｎｔ ＤＮＡ Ｉ
ｎｆｅｃｔｉｏｕｓ Ａｇｅｎｔｓ、ＨｏｈｎおよびＳｃｈｅｌｌ（編）、Ｓｐｒｉｎｇ
ｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ、１７９〜２０３頁（１９８５）。
使用され得る加速法としては、例えば、マイクロプロジェクタイルボンバードメント（
microprojectile bombardment）等が挙げられる。形質転換核酸分子を植物細胞に送達す
るための方法の一例は、マイクロプロジェクタイルボンバードメントである。この方法は
、Ｙａｎｇら、Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｂｏｍｂａｒｄｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆ
ｏｒ Ｇｅｎｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ、Ｏｘｆｏｒｄ Ｐｒｅｓｓ、Ｏｘｆｏｒｄ、Ｅｎｇ
ｌａｎｄ（１９９４）によって概説されている。非生物学的粒子（マイクロプロジェクタ
イル）に核酸をコーティングし、それらを推進力によって細胞に送達することができる。
例示的粒子としては、タングステン、金、白金等より成るものが挙げられる。マイクロプ
ロジェクタイルボンバードメントの特定の利点は、単子葉植物を繁殖可能に形質転換させ
る有効な手段であることに加えて、原形質体の単離も、アグロバクテリウム感染に対する
感受性も必要としないことである。加速によってゼア・マイス細胞にＤＮＡを送達するた
めの方法の例示的な一実施形態は、ＤＮＡでコーティングした粒子を、スクリーン（例え
ば、ステンレス鋼またはＮｙｔｅｘスクリーン）を通って、懸濁液中で培養されたトウモ
ロコシ細胞で覆われたフィルター表面上へと推進させるために使用され得る微粒子銃α粒
子送達系である。本発明と共に使用するために適切な粒子送達系は、Ｂｉｏ−Ｒａｄ Ｌ
ａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓから入手可能なヘリウム加速ＰＤＳ−１０００／Ｈｅ銃である。
ボンバードメントのために、懸濁液中の細胞をフィルター上において濃縮させることが
できる。ボンバードメントに付される細胞を含有するフィルターを、マイクロプロジェク
タイル停止用プレートの下に適切な距離で配置する。所望により、銃とボンバードメント
に付される細胞との間に１つまたは複数のスクリーンも配置する。
別の場合、未成熟胚または他の標的細胞を固体培養培地上に配置してよい。ボンバード
メントに付される細胞を、マイクロプロジェクタイル停止用プレートの下に適切な距離で
配置する。所望により、加速装置とボンバードメントに付される細胞との間に１つまたは
複数のスクリーンも配置する。本明細書において記載される技術の使用により、マーカー
遺伝子を一過性に発現する細胞の最高１０００以上の増殖巣（foci）を得ることができる
。ボンバードメントの４８時間後に外因性遺伝子産物を発現する増殖巣中の細胞数は、多
くの場合、１から１０の範囲に及び、平均１から３の範囲に及ぶ。
ボンバードメント形質転換において、最大数の安定した形質転換体を生成するようにボ
ンバードメント前培養条件およびボンバードメントパラメータを最適化することができる
。ボンバードメントの物理的パラメータおよび生物学的パラメータの両方が、この技術に
おいて重要である。物理的因子は、ＤＮＡ／マイクロプロジェクタイル沈殿物の操作を含
むもの、または、マクロプロジェクタイルもしくはマイクロプロジェクタイルのいずれか
の飛行および速度に影響を及ぼすものである。生物学的因子としては、ボンバードメント
の前および直後の細胞の操作に関与する全てのステップ、ボンバードメントに伴う外傷の
緩和を助長するための標的細胞の浸透圧調整、およびまた、線形化ＤＮＡまたは無損傷超
螺旋プラスミド等の形質転換ＤＮＡの性質が挙げられる。ボンバードメント前操作は、未
成熟胚の成功した形質転換のためにとりわけ重要であると考えられる。
他の一代替的実施形態では、プラスチドを安定して形質転換させることができる。高等
植物におけるプラスチド形質転換について開示されている方法としては、選択可能なマー
カーを含有するＤＮＡの粒子銃送達、および相同組換えによるプラスチドゲノムへのＤＮ
Ａの標的化が挙げられる（ＵＳ５，４５１，５１３、ＵＳ５，５４５，８１８、ＵＳ５，
８７７，４０２、ＵＳ５，９３２４７９およびＷＯ９９／０５２６５）。
従って、小規模な研究においてボンバードメントパラメータの様々な態様を調整して、
それらの条件を十分に最適化することを望み得ると考えられる。特に、ギャップ距離、飛
行距離、組織距離、およびヘリウム圧等の物理的パラメータの調整が特に望まれる可能性
がある。レシピエント細胞の生理学的状態に影響を及ぼし、従って、形質転換および組込
みの効率に影響を及ぼし得る条件を修飾することによって、外傷低減因子を最小にするこ
ともできる。例えば、浸透圧状態、組織水和およびレシピエント細胞の継代培養段階また
は細胞周期を、最適な形質転換のために調整することができる。他のルーチンな調整の実
行は、本開示に鑑みて当業者に公知である。
植物原形質体の形質転換は、リン酸カルシウム沈殿、ポリエチレングリコール処理、エ
レクトロポレーションおよびこれらの処理の組合せに基づいた方法を使用して達成され得
る。異なる植物変種に対するこれらの系の適用は、原形質体からその特定の植物系統を再
生する能力に依存する。原形質体からの穀類の再生について例証となる方法が記載されて
いる（Ｆｕｊｉｍｕｒａら、１９８５；Ｔｏｒｉｙａｍａら、１９８６；Ａｂｄｕｌｌａ
ｈら、１９８６）。
細胞形質転換の他の方法を使用することもでき、それらの方法としては、花粉中への直
接のＤＮＡ転移によって、植物の生殖器官中へのＤＮＡの直接注入によって、または未成
熟胚の細胞中へのＤＮＡの直接注入後の乾燥胚の再水和によって、植物中にＤＮＡを導入
することが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
単一植物原形質体形質転換体からの、または様々な形質転換外植体からの、植物の再生
、発育および培養は、本技術分野において周知である（Ｗｅｉｓｓｂａｃｈら、Ｉｎ：Ｍ
ｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ、Ａｃａｄｅ
ｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、Ｃａｌｉｆ．、（１９８８）。この再生およ
び成長プロセスは、典型的には、形質転換細胞の選択のステップ、それらの個別に区別さ
れた細胞を、通常の胚発育期を経て根付き苗木期まで培養するステップを含む。トランス
ジェニック胚および種子は、同様に再生される。その後、得られたトランスジェニック根
付き苗条を適切な植物成長培地（例えば、土壌）に植える。
外来、外因性遺伝子を含有する植物の発育または再生は、本技術分野において周知であ
る。好ましくは、再生植物を自家受粉させてホモ接合型トランスジェニック植物を提供す
る。それ以外の場合、再生植物から得られた花粉を、作物学的に重要な系列の種子から成
長した植物に交配する。逆に、これらの重要な系列の植物からの花粉を使用して、再生植
物に授粉する。所望の外因性核酸を含有する本発明のトランスジェニック植物は、当業者
に周知の方法を使用して栽培される。
主としてアグロバクテリウム・ツメファシエンスの使用による、双子葉植物を形質転換
させるための方法およびトランスジェニック植物を得るための方法が、綿（ＵＳ５，００
４，８６３、ＵＳ５，１５９，１３５、ＵＳ５，５１８，９０８）、ダイズ（ＵＳ５，５
６９，８３４、ＵＳ５，４１６，０１１）、ブラッシカ（ＵＳ５，４６３，１７４）、落
花生（Ｃｈｅｎｇら、１９９６）およびエンドウ（Ｇｒａｎｔら、１９９５）について公
開されている。
外因性核酸の導入によって遺伝的変異を植物中に導入するためのコムギおよびオオムギ
等の穀物植物の形質転換方法、ならびに原形質体または未成熟植物胚からの植物の再生方
法は、本技術分野において周知であり（例えば、ＣＡ２，０９２，５８８、ＡＵ６１７８
１／９４、ＡＵ６６７９３９、ＵＳ６，１００，４４７、ＰＣＴ／ＵＳ９７／１０６２１
、ＵＳ５，５８９，６１７、ＵＳ６，５４１，２５７参照）、他の方法は、特許明細書Ｗ
Ｏ９９／１４３１４に記載されている。好ましくは、トランスジェニックコムギまたはオ
オムギ植物が、アグロバクテリウム・ツメファシエンス媒介形質転換手法によって産生さ
れる。所望の核酸構築物を担持するベクターを、組織培養植物もしくは外植体の再生可能
なコムギ細胞、または適切な植物系（例えば、原形質体）中に導入することができる。
再生可能コムギ細胞は、好ましくは、未成熟胚の胚盤（scutellum）、成熟胚の胚盤（e
mbryo）、これらから誘導されたカルス、または分裂組織（meristematic tissue）に由来
する。
トランスジェニック細胞およびトランスジェニック植物において導入遺伝子の存在を確
認するために、当業者に公知の方法を使用して、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）増幅ま
たはサザンブロット分析を行うことができる。導入遺伝子の発現産物は、その産物の性質
に依存して、ウエスタンブロットおよび酵素アッセイを含む様々な方法のいずれかで検出
され得る。タンパク質発現を定量するためのおよび異なる植物組織中における複製を検出
するための１つの特に有用な方法は、レポーター遺伝子（例えば、ＧＵＳ）を使用するこ
とである。一旦トランスジェニック植物が得られると、それらを成長させて、所望の表現
型を有する植物組織または部分を産生することができる。その植物組織または植物部分を
採取してもよいし、および／またはその種子を回収してもよい。この種子は、所望の特徴
を有する組織または部分を有する更なる植物を成長させるための源として役立つことがで
きる。
アグロバクテリウムまたは他の形質転換方法を使用して形成されたトランスジェニック
植物は、典型的には、１つの染色体上に単一の遺伝子座を含有する。かかるトランスジェ
ニック植物は、付加遺伝子（複数可）についてヘミ接合性であると称され得る。付加遺伝
子（複数可）についてホモ接合性であるトランスジェニック植物、すなわち２つの付加遺
伝子（染色体対の各染色体上の同じ遺伝子座に１つの遺伝子）を含有するトランスジェニ
ック植物が、より好ましい。ホモ接合型トランスジェニック植物は、ヘミ接合型トランス
ジェニック植物を自家受精させ、産生した種子の一部を発芽させ、得られた植物を対象と
なる遺伝子について分析することによって得られ得る。
２つの独立して分離した外因性遺伝子または遺伝子座を含有する２つの異なるトランス
ジェニック植物を交配させて（掛け合わせて）、両組の遺伝子または遺伝子座を含有する
子孫を産生することもできることも理解される。適切なＦ１子孫の自殖は、両方の外因性
遺伝子または遺伝子座についてホモ接合性である植物を産生することができる。栄養繁殖
のように、親植物への戻し交配および非トランスジェニック植物との異系交配も検討され
る。異なる形質および作物のために一般的に用いられる他の育種方法の記載は、Ｆｅｈｒ
、Ｉｎ：Ｂｒｅｅｄｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｃｕｌｔｉｖａｒ Ｄｅｖｅｌｏ
ｐｍｅｎｔ、Ｗｉｌｃｏｘ Ｊ．編、Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｇｒ
ｏｎｏｍｙ、Ｍａｄｉｓｏｎ Ｗｉｓ．（１９８７）において見出され得る。
トランスジェニック非ヒト動物
「トランスジェニック非ヒト動物」は、同じ種または品種の野生型動物において見出さ
れない遺伝子構築物（「導入遺伝子」）を含有する（ヒト以外の）動物を指す。この文脈
において言及される「導入遺伝子」は、バイオテクノロジーの技術分野における通常の意
味を有し、および組換えＤＮＡまたはＲＮＡ技術によって産生または改変され、動物細胞
中に導入された遺伝子配列を含む。導入遺伝子は、導入遺伝子が導入される細胞と同じま
たは異なる種または品種のものであり得る動物細胞に由来する遺伝子配列を含むことがで
きる。典型的には、導入遺伝子は、人的操作によって、例えば形質転換等によって動物中
に導入されているが、当業者が認識している通りのあらゆる方法を使用することができる
。
トランスジェニック動物を産生するための技術は、本技術分野において周知である。こ
の主題についての有用な一般的教科書は、Ｈｏｕｄｅｂｉｎｅ、Ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ
ａｎｉｍａｌｓ−Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｕｓｅ（Ｈａｒｗｏｏｄ Ａｃａｄｅ
ｍｉｃ、１９９７）である。細胞中へのポリヌクレオチド分子の形質転換は、その細胞中
にポリヌクレオチド分子を挿入することができるあらゆる方法によって達成され得る。形
質転換技術としては、トランスフェクション、エレクトロポレーション、マイクロインジ
ェクション、リポフェクション、吸着および細胞融合が挙げられるが、これらに限定され
るものではない。組換え細胞は、単細胞のままであり得るか、または組織、器官もしくは
多細胞生物に成長し得る。形質転換ポリヌクレオチド分子は、染色体外のままであり得る
か、または発現すべきそれらの能力が保持されるように形質転換（すなわち、組換え）細
胞の染色体の中の１つもしくは複数の部位に組み込まれ得る。異種のＤＮＡを、例えば受
精した哺乳動物卵子に導入することができる。例えば、全能性または多能性幹細胞を、マ
イクロインジェクション、リン酸カルシウム媒介沈殿、リポソーム融合、レトロウイルス
感染または他の手段によって形質転換させることができ、次いで、形質転換細胞を胚に導
入し、次いで、その胚はトランスジェニック動物に発育する。非常に好ましい方法におい
て、発育中の胚を、所望のＤＮＡを含有するレトロウイルスに感染させ、その感染させた
胚からトランスジェニック動物を産生させる。しかし、最も好ましい方法において、適切
なＤＮＡを、好ましくは単細胞期にある胚の前核または細胞質に同時注入し、それらの胚
を成熟トランスジェニック動物へと発育させる。
トランスジェニック動物を産生するために使用される他の方法は、標準法によって前核
期卵子に核酸をマイクロインジェクションすることを含む。次いで、注入された卵子を培
養した後、偽妊娠レシピエントの卵管中に転移する。
トランスジェニック動物は、核転移技術によって産生することもできる。この方法を使
用して、ドナー動物からの繊維芽細胞を、調節配列の制御下で、対象となる結合ドメイン
または結合パートナーに対するコード配列を組み込むプラスミドで安定してトランスフェ
クトする。次いで、安定したトランスフェクタントを除核卵母細胞に融合し、培養し、雌
レシピエントに転移する。
外因性ＲＮＡレベルおよび安定化した発現の増強
サイレンシングサプレッサー
転写後遺伝子サイレンシング（ＰＴＧＳ）は、分解のために細胞ｍＲＮＡおよびウイル
スｍＲＮＡの両方を標的とすることができるヌクレオチド配列特異的防御機構であり、Ｐ
ＴＧＳは、外来（異種）または内因性ＤＮＡで安定してまたは一過性に形質転換された植
物または真菌において出現し、導入された核酸との配列類似性を有するＲＮＡ分子の蓄積
の減少をもたらす。
対象となる導入遺伝子とのサイレンシングサプレッサーの共発現が、その導入遺伝子か
ら転写された細胞中に存在するＲＮＡのレベルを増加させることは、広く考慮されている
。このことは、ｉｎ ｖｉｔｒｏでの細胞について真であることを証明しているのに対し
て、著しい副作用が、多くの全植物共発現研究において観察されている。より具体的には
、Ｍａｌｌｏｒｙら（２００２）、Ｃｈａｐｍａｎら（２００４）、Ｃｈｅｎら（２００
４）、Ｄｕｎｏｙｅｒら（２００４）、Ｚｈａｎｇら（２００６）、Ｌｅｗｓｅｙら（２
００７）およびＭｅｎｇら（２００８）において記載されているように、一般に構成的プ
ロモーターの下でサイレンシングサプレッサーを発現する植物は、多くの場合、それらが
商業的生産に有用でない程度まで表現型的に異常である。
上記で概説されるように、本発明者らは、サイレンシングサプレッサーの発現をその植
物もしくは部分の貯蔵器官に限定することによって、ＲＮＡ分子レベルが増加し得る、お
よび／または、ＲＮＡ分子レベルが多くの世代にわたって安定化され得ることを見出した
。本明細書において使用される「サイレンシングサプレッサー」は、特に最初に形質転換
された植物から繰り返された世代にわたって、植物細胞中における異なる導入遺伝子に由
来する発現産物のレベルを増強する植物細胞中において発現され得るあらゆるポリヌクレ
オチドまたはポリペプチドである。一実施形態において、サイレンシングサプレッサーは
、ウイルスサイレンシングサプレッサーまたはその突然変異体である。多数のウイルスサ
イレンシングサプレッサーが本技術分野において公知であり、それらとしては、Ｐ１９、
Ｖ２、Ｐ３８、Ｐｅ−ＰｏおよびＲＰＶ−Ｐ０が挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。一実施形態において、ウイルスサイレンシングサプレッサーは、配列番号９７
から１０１のいずれか１つにおいて提供される配列、その生物学的に活性な断片、または
配列番号９７から１０１のいずれか１つもしくは複数と少なくとも５０％同一でありかつ
サイレンシングサプレッサーとしての活性を有するアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む
。
本明細書において使用される「発現を安定化させる」、「安定して発現された」、「安
定化された発現」という用語およびそれらの変形物は、サイレンシングサプレッサーをコ
ードする外因性ポリヌクレオチドを欠くアイソジェニック植物と比較した場合、ＲＮＡ分
子のレベルが、繰り返された世代、例えば少なくとも３世代、少なくとも５世代または少
なくとも１０世代にわたって子孫植物において本質的に同じまたはより高いことを指す。
しかし、この用語（複数可）は、繰り返された世代にわたって、前世代と比較した場合に
ＲＮＡ分子のレベルの多少の低下、例えば１世代につき１０％以上の低下があるという可
能性を排除しない。
サプレッサーは、あらゆる源（例えば、植物、ウイルス、哺乳動物等）から選択され得
る。サプレッサーは、例えば、
・ フロックハウスウイルスＢ２、
・ ポトス潜伏ウイルスＰ１４、
・ ポトス潜伏ウイルスＡＣ２、
・ アフリカキャッサバモザイクウイルスＡＣ４、
・ ベンディ黄色葉脈モザイク病Ｃ２、
・ ベンディ黄色葉脈モザイク病Ｃ４、
・ ベンディ黄色葉脈モザイク病βＣ１、
・ トマトクロロシスウイルスｐ２２、
・ トマトクロロシスウイルスＣＰ、
・ トマトクロロシスウイルスＣＰｍ、
・ トマトゴールデンモザイクウイルスＡＬ２、
・ トマト葉巻き病ジャワウイルスβＣ１、
・ トマト黄化葉巻ウイルスＶ２、
・ トマト黄化葉巻ウイルス−Ｃｈｉｎａ Ｃ２
・ トマト黄化葉巻ＣｈｉｎａウイルスＹ１０分離菌βＣ１、
・ トマト黄化葉巻Ｉｓｒａｅｌｉ分離菌Ｖ２、
・ リョクトウ黄斑モザイクウイルス−Ｖｉｇｎａ ＡＣ２、
・ ハイビスカスクロロシス輪点ウイルスＣＰ、
・ カブクリンクルウイルスＰ３８、
・ カブクリンクルウイルスＣＰ、
・ カリフラワーモザイクウイルスＰ６、
・ ビート萎黄ウイルスｐ２１、
・ 柑橘トリステザウイルスｐ２０、
・ 柑橘トリステザウイルスｐ２３、
・ 柑橘トリステザウイルスＣＰ、
・ ササゲモザイクウイルスＳＣＰ、
・ サツマイモクロロシス矮化ウイルスｐ２２
・ キュウリモザイクウイルス２ｂ、
・ トマトアスパーミィウイルスＨＣ−Ｐｒｏ
・ ビートカーリートップウイルスＬ２、
・ ムギ類萎縮ウイルス１９Ｋ、
・ ムギ斑葉モザイクウイルスＧａｍｍａｂ、
・ ポア半潜伏ウイルス（poa semilatent virus）Ｇａｍｍａｂ、
・ 落花生クランプペクルウイルスＰ１５、
・ イネ萎縮ウイルスＰｎｓ１０、
・ キュルビット（cururbit）アブラムシ媒介萎黄ウイルスＰ０、
・ ビート西部萎黄ウイルスＰ０、
・ ジャガイモウイルスＸ Ｐ２５、
・ キュウリ葉脈黄病ウイルスＰ１ｂ、
・ プラムポックスウイルスＨＣ−Ｐｒｏ、
・ サトウキビモザイクウイルスＨＣ−Ｐｒｏ
・ ジャガイモウイルスＹ株ＨＣ−Ｐｒｏ、
・ タバコエッチウイルスＰ１／ＨＣ−Ｐｒｏ、
・ カブモザイクウイルスＰ１／ＨＣ−Ｐｒｏ、
・ コックスフットモットルウイルスＰ１、
・ コックスフットモットルウイルスＮｏｒｗｅｇｉａｎ分離菌Ｐ１
・ イネ黄色斑紋ウイルスＰ１、
・ イネ黄色斑紋ウイルス−Ｎｉｇｅｒｉａｎ分離菌Ｐ１、
・ イネオーハブランカウイルスＮＳ３
・ イネ縞葉枯ウイルスＮＳ３
・ アブラナ感染タバコモザイクウイルス１２６Ｋ、
・ アブラナ感染タバコモザイクウイルスｐ１２２、
・ タバコモザイクウイルスｐ１２２、
・ タバコモザイクウイルス１２６
・ タバコモザイクウイルス１３０Ｋ、
・ タバコ茎壊疽ウイルス１６Ｋ、
・ トマトブッシースタントウイルスＰ１９、
・ トマトスポッテドウイルトウイルスＮＳｓ、
・ リンゴクロロティックリーフスポットウイルスＰ５０、
・ グレープバインウイルスＡ ｐ１０、
・ ＢＹＶ ｐ２１のブドウ葉巻随伴ウイルス−２相同体、
ならびにそれらの変異体／突然変異体であり得る。上記の一覧は、サプレッサーを得るこ
とができるウイルス、および各特定のウイルスに由来するサプレッサーのためのタンパク
質（例えば、Ｂ２、Ｐ１４等）またはコード領域の名称を提供する。
サプレッサーのマルチコピーを使用することができる。異なるサプレッサーを一緒に（
例えば、相前後して）使用することができる。
ＲＮＡ分子
本質的には、植物貯蔵器官中において発現させることが望ましいあらゆるＲＮＡ分子を
、サイレンシングサプレッサーと共発現させることができる。ＲＮＡ分子は、農業形質、
耐虫性、耐病性、除草剤抵抗性、繁殖不能性、穀粒特性等に影響を及ぼし得る。コードさ
れたポリペプチドは、油、デンプン、炭水化物、栄養素等の代謝に関与し得るか、または
タンパク質、ペプチド、脂肪酸、脂質、ロウ、油、デンプン、糖類、炭水化物、香料、臭
気、トキシン、カロチノイド、ホルモン、ポリマー、フラボノイド、貯蔵タンパク質、フ
ェノール酸、アルカロイド、リグニン、タンニン、セルロース、糖タンパク質、糖脂質等
の合成を担うことができる。
特定の一例において、植物は、植物、例えばブラッシカ、例えばアブラナもしくはヒマ
ワリ、ベニバナ、アマ、綿、ダイズまたはトウモロコシにおける油産生のための酵素、植
物、例えばジャガイモ、トウモロコシおよび穀類、例えばコムギオオムギまたはイネにお
けるデンプン合成に関与する酵素、天然の医薬品、例えば医薬もしくは獣医学的産物を合
成する酵素、またはそれら自身であるタンパク質の増加したレベルを産生した。
本発明の方法における産生のために検討されるポリペプチトド（polypeptitde）の型と
しては、ヒトを含む哺乳動物に使用するための医薬タンパク質、例えばインスリン、プレ
プロインシュリン、プロインシュリン、グルカゴン、インターフェロン、例えばα−イン
ターフェロンおよびγ−インターフェロン、血液凝固因子、例えばＦａｃｔｏｒ ＶＩＩ
、ＶＩＩＩ、ＩＸ、Ｘ、ＸＩおよびＸＩＩ、生殖ホルモン、例えば黄体形成ホルモン、卵
胞刺激ホルモン増殖因子、例えば上皮増殖因子、血小板由来増殖因子、顆粒球コロニー刺
激因子、プロラクチン、オキシトシン、甲状腺刺激ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン、カ
ルシトニン、副甲状腺ホルモン、ソマトスタチン、エリスロポエチン（ＥＰＯ）、酵素、
例えばβ−グルコセレブロシダーゼ、ヘモグロビン、血清アルブミン、コラーゲン、成長
ホルモン、ヒト血清アルブミン、ヒト分泌アルカリホスファターゼ、アプロチニン、α１
−アンチトリプシン、ＩｇＧ１（ホスホン酸エステル）、ＩｇＭ（神経ペプチドハプテン
）、ＳＩｇＡ／Ｇ（ストレプトコッカス・ミュータンス（Streptococcus mutans）付着因
子）、ｓｃＦｖ−ブリョジン１イムノトキシン（ＣＤ４０）、ＩｇＧ（ＨＳＶ）、ＬＳＣ
（ＨＳＶ）等が挙げられる。
さらに、本発明の方法は、例えば、骨形成タンパク質受容体−ＩＢ型、Ｅ１６、ＳＴＥ
ＡＰ１、ＭＰＦ、Ｎａｐｉ３ｂ、Ｓｅｍａ５ｂ、ＰＳＣＡ、エンドセリンＢ型受容体、Ｍ
ＳＧ７８３、ＳＴＥＡＰ２、ＴｒｐＭ４、ＣＲＩＰＴＯ、ＣＤ２１、ＣＤ７９ｂ、ＦｃＲ
Ｈ２、ＨＥＲ２、ＮＣＡ、ＭＤＰ、ＩＬ２０Ｒα、ブレビカン、ＥｐｈＢ２Ｒ、ＡＳＬＧ
６５９、ＰＳＣＡ、ＧＥＤＡ、Ｂ細胞活性化因子受容体、ＣＤ２２、ＣＤ７９ａ、ＣＸＣ
Ｒ５、ＨＬＡ−ＤＯＢ、Ｐ２Ｘ５、ＣＤ７２、ＬＹ６４、ＦｃＲＨ１、ＩＲＴＡ２、ＴＥ
ＮＢ２、ＣＤ２０、ＶＥＧＦ＿Ａ、Ｂ、ＣもしくはＤが含まれるＶＥＧＦ、ｐ５３、ＥＧ
ＦＲ、プロゲステロン受容体、カテプシンＤ、Ｂｃｌ−２、Ｅカドヘリン、ＣＥＡ、Ｌｅ
ｗｉｓ Ｘ、Ｋｉ６７、ＰＣＮＡ、ＣＤ３、ＣＤ４、ＣＤ５、ＣＤ７、ＣＤ１１ｃ、ＣＤ
１１ｄ、ｃ−Ｍｙｃ、ｔａｕ、ＰｒＰＳＣまたはＡβを結合する抗体関連分子またはそれ
らの活性断片が含まれる特異的抗体の産生のために使用され得る。
さらに、本発明の方法は、貯蔵器官の摂取によって送達することができるか、または送
達することができない抗原の産生のために使用され得るが、その抗原の例としては、Ｂ型
肝炎ウイルスエンベロープタンパク質、狂犬病ウイルス糖タンパク質、エシェリヒア・コ
リ熱不安定エンテルトキシン（entertoxin）、ノーウォークウイルスキャプシドタンパク
質、糖尿病自己抗原、コレラトキシンＢサブユニット、コレラトキシンＢおよびＡ２サブ
ユニット、ロタウイルスエンテルトキシンおよび腸内毒素原性Ｅ．コリフィムブリエ抗原
融合物、ブタ伝染性胃腸炎ウイルス糖タンパク質Ｓ、ヒトライノウィルス１５（ＨＲＶ−
１４）およびヒト免疫不全症ウイルス型（ＨＩＶ−１）エピトープ、ミンク腸炎ウイルス
エピトープ、口蹄疫ウイルスＶＰ１構造タンパク質、ヒトサイトメガロウイルス糖タンパ
ク質Ｂ、齲蝕（Ｓ．ミュータンス）抗原、ならびに呼吸器合胞体ウイルス抗原が挙げられ
る。
産生されたＬＣ−ＰＵＦＡのレベル
組換え細胞中において産生されたＬＣ−ＰＵＦＡまたはＬＣ−ＰＵＦＡの組合せのレベ
ルは、重要である。レベルは、特定のＬＣ−ＰＵＦＡまたは関連のＬＣ−ＰＵＦＡ（例え
ばω３ＬＣ−ＰＵＦＡもしくはω６ＬＣ−ＰＵＦＡ）もしくはＶＬＣ−ＰＵＦＡの群であ
る全脂肪酸の組成（パーセント）として、あるいは本技術分野において公知の方法によっ
て決定され得る他のものとして表すことができる。レベルは、ＬＣ−ＰＵＦＡの含有率、
例えば、組換え細胞を含む材料の乾燥重量におけるＬＣ−ＰＵＦＡの百分率等、例えば、
ＬＣ−ＰＵＦＡである種子の乾燥重量の百分率として表すこともできる。油料種子中にお
いて産生されるＬＣ−ＰＵＦＡが、ＬＣ−ＰＵＦＡ含有率に関して、油産生のために成長
しない野菜または穀粒よりも著しく高い場合があり、その上、両方とも、同様のＬＣ−Ｐ
ＵＦＡ組成を有することができ、両方とも、ヒトまたは動物の摂取のためのＬＣ−ＰＵＦ
Ａの源として使用され得ることは、いうまでもない。
ＬＣ−ＰＵＦＡのレベルは、本技術分野において公知の方法のいずれかによって決定さ
れ得る。好ましい方法では、全脂質を細胞、組織または生物から抽出し、脂肪酸をメチル
エステルに変換した後、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）によって分析する。かかる技術
は、実施例１に記載される。クロマトグラムのピーク位置を用いて各特定の脂肪酸を同定
することができ、各ピーク下の面積を積分してその量を決定することができる。本明細書
において使用される場合、反対に記載されない限り、試料中における特定の脂肪酸の百分
率は、クロマトグラムにおける脂肪酸についての全面積の百分率としてのその脂肪酸につ
いてのピーク下の面積として決定される。これは、本質的に重量百分率（ｗ／ｗ）に相当
する。脂肪酸の同一性は、ＧＣ−ＭＳによって確認され得る。全脂質は、画分（例えば、
ＴＡＧ画分）を精製するための本技術分野において公知の技術によって分離され得る。例
えば、薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）は、特にＴＡＧの脂肪酸組成を決定するために
、ＴＡＧを他の脂質画分（例えば、ＤＡＧ、アシル−ＣｏＡまたはリン脂質）から分離す
るための分析規模で実施され得る。
一実施形態において、細胞中における脂肪酸におけるＡＲＡ、ＥＰＡ、ＤＰＡおよびＤ
ＨＡの総計は、細胞中における全脂肪酸の少なくとも１５％、より好ましくは少なくとも
２０％または少なくとも２５％を含む。より好ましい一実施形態において、それらの脂肪
酸の総計は、細胞中における全脂肪酸の少なくとも２９％、少なくとも３０％または少な
くとも３１％である。更なる一実施形態において、細胞中における全脂肪酸は、１％未満
のＣ２０：１を有する。他の一実施形態において、細胞中における脂肪酸におけるＤＨＡ
の量は、細胞中における全脂肪酸の少なくとも３％、より好ましくは少なくとも４％、よ
り好ましくは少なくとも５％もしくは少なくとも７％、または最も好ましくは少なくとも
１０％である。好ましい実施形態において、細胞中における抽出可能なＴＡＧは、この段
落において言及されるレベルの脂肪酸を含む。これらの特性の可能な各組合せも包含され
る。例えば、細胞中における脂肪酸におけるＡＲＡ、ＥＰＡ、ＤＰＡおよびＤＨＡの総計
は、細胞中における全脂肪酸の少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％
、少なくとも２９％、少なくとも３０％または少なくとも３１％を含むことができ、その
内の細胞中における全脂肪酸の少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少な
くとも７％または少なくとも１０％はＤＨＡであるが、Ｃ２０：１のレベルは１％未満で
あり得る。
これらの実施形態の各々において、組換え細胞は、例えば、原核生物もしくは真核生物
、例えば酵母であり得る単細胞微生物等、発酵のために適切である生物の細胞、または植
物細胞であってよい。好ましい一実施形態において、細胞は、被子植物（高等植物）の細
胞である。さらに好ましい一実施形態において、細胞は、種子、例えば、油料種子または
穀粒もしくは穀物中における細胞である。
組換え細胞中におけるＬＣ−ＰＵＦＡの産生のレベルは、変換比として、すなわち、１
種または複数種の基質ＰＵＦＡまたはＬＣ−ＰＵＦＡの百分率として形成されるＬＣ−Ｐ
ＵＦＡの量としても表され得る。ＥＰＡに関して、例えば、これは、基質脂肪酸（ＡＬＡ
、ＳＤＡ、ＥＴＡまたはＥＴｒＡ）のレベルに対するＥＰＡのレベルの比として（全脂肪
酸における百分率として）表され得る。
一実施形態においては、ＡＬＡからＥＰＡの変換のエフィセンシー（efficency）は、
少なくとも８０％またはより好ましくは９０％である。他の一実施形態において、（ＥＰ
Ａ、ＤＰＡおよびＤＨＡについての百分率の合計／ＡＬＡおよびＡＬＡ由来の全てのΔ６
不飽和化脂肪酸産物についての百分率の合計として計算される）ＡＬＡからＥＰＡ、ＤＰ
ＡまたはＤＨＡの変換の効率は、少なくとも１７．３％または少なくとも２３％である。
他の一実施形態において、（ＤＰＡおよびＤＨＡについての百分率の合計／ＡＬＡおよび
ＡＬＡ由来の全てのΔ６不飽和化脂肪酸産物についての百分率の合計として計算される）
ＡＬＡからＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率は、少なくとも１５．４％または少なくとも
２１％である。他の一実施形態において、（ＤＨＡについての百分率／ＡＬＡおよびＡＬ
Ａ由来の全てのΔ６不飽和化脂肪酸産物についての百分率の合計として計算される）ＡＬ
ＡからＤＨＡの変換の効率は、少なくとも９．５％または少なくとも１０．８％である。
他の一実施形態において、（ＤＨＡについての百分率／ＥＰＡおよびＥＰＡ由来の全ての
Δ５伸長脂肪酸産物についての百分率の合計として計算される）ＥＰＡからＤＨＡの変換
の効率は、少なくとも４５％または少なくとも５０％である。他の一実施形態において、
（ＥＴＡおよびＥＴＡ由来のΔ５不飽和化脂肪酸産物についての百分率の合計／ＳＤＡお
よびＳＤＡ由来の全てのΔ６伸長脂肪酸産物についての百分率の合計として計算される）
ＥＴＡを産生するＳＤＡの変換の効率は、少なくとも５０％、より好ましくは少なくとも
６０％である。他の一実施形態において、ＥＴｒＡへのＡＬＡの変換の効率は、少なくと
も６％、より好ましくは少なくとも９％である。他の一実施形態において、Δ５エロンガ
ーゼステップによる（ＤＰＡおよびＤＨＡについての百分率の合計／ＥＰＡ、ＤＰＡおよ
びＤＨＡについての百分率の合計として計算される）ＤＰＡへのＥＰＡの変換のエフィセ
ンシーは、少なくとも６０％、より好ましくは少なくとも６５％、より好ましくは少なく
とも７０％または最も好ましくは少なくとも７５％である。
外因的に産生されるかまたは提供される脂肪酸基質のレベルが最適であるように、遺伝
子の導入のために使用される親細胞が選択される場合、組換え細胞中におけるＬＣ−ＰＵ
ＦＡの含有率を最大にすることができる。ＬＣ−ＰＵＦＡのレベルは、例えば多価不飽和
脂肪酸の蓄積を好むと考えられるその細胞についての標準温度より僅かに低い温度で、最
適条件下で細胞を成長させるかまたはインキュベートすることによって、最大にすること
もできる。しかし、特に、今日までの証拠は、酵母または植物中において非相同的に発現
される幾つかのデサチュラーゼが、幾つかのエロンガーゼと組み合わせて相対的に低い活
性を有することを示唆する。これは、ＬＣ−ＰＵＦＡ合成における基質として脂肪酸のア
シル−ＣｏＡ形態を使用する能力を有するデサチュラーゼを提供することによって緩和さ
れ得、これは、植物細胞等の酵母以外の組換え細胞において有利であると考えられる。
油の産生
本技術分野においてルーチン的に実践される技術を用いて、本発明の細胞、植物、種子
等によって産生された油を抽出し、処理し、分析することができる。典型的には、植物種
子を火にかけ、押圧し、抽出して、原油を産生し、次いでそれを脱ガムし、精製し、漂白
し、消臭する。一般に、種子を破砕するための技術は、本技術分野において公知である。
例えば、油料種子を、それらに水を噴霧することによって和らげて水分含有率を例えば８
．５％に高め、０．２３から０．２７ｍｍのギャップ設定の平滑ローラを使用して薄片に
することができる。種子の型に応じて、破砕の前に水を加えなくてもよい。加熱は、酵素
を不活性化させ、更なる細胞破壊を容易にし、油滴を合体させ、タンパク質粒子を凝集さ
せ、それらの全ては、抽出プロセスを容易にする。
種子油の大部分は、スクリュープレスの通過によって放出される。次いで、スクリュー
プレスから噴出したケーキを、熱追跡カラムを用いて、例えばヘキサンで溶媒抽出する。
別の場合、押圧操作によって産生した原油を、溝付きワイヤドレナージトップを有する沈
降タンクを通過させて、押圧操作の間に油とともに発現される固体を除去することができ
る。浄化油を、加圧式濾過器（plate and frame filter）を通過させて、あらゆる残留固
体微粒子を除去することができる。所望により、抽出プロセスから回収した油を浄化油と
組み合わせて混合原油を産生することができる。
一旦溶媒を原油から取り除くと、押圧部分および抽出部分を組み合わせ、通常の油処理
手法（すなわち、脱ガム、苛性精製、漂白および脱臭）に供する。原油に濃リン酸を加え
ることによって脱ガムを実施して、非水和性リン脂質を水和可能形態に変換させ、存在す
る微量の金属をキレート化させることができる。その油からガム質を遠心分離によって分
離する。十分な量の水酸化ナトリウム溶液の添加によってその油を精製して、脂肪酸の全
てを滴定し、従って形成された石鹸を除去することができる。
その油を真空下で２６０℃に加熱し、約０．１ｍｌ／分／１００ｍｌ油の速度でその油
中に蒸気をゆっくりと導入することによって、脱臭を行うことができる。散布の約３０分
後、その油を真空下で冷却させる。その油を典型的にはガラス容器に移し、アルゴンで洗
浄した後、冷凍下で貯蔵する。油の量が限定されている場合、油を、例えばＰａｒｒ反応
器中において真空下で配置し、それを消臭した同じ長さの時間、２６０℃に加熱すること
ができる。この処理は、油の色を改善し、揮発性物質の大部分を除去する。
飼料
本発明は、飼料として使用され得る組成物を含む。本発明の目的のために、「飼料」と
しては、身体中に取り込まれる場合、（ａ）組織に栄養分を与えるかもしくは組織を増大
させる、またはエネルギーを供給する役目をする、および／あるいは（ｂ）適切な栄養状
態または代謝機能を維持する、回復させる、またはサポートする、（経腸および／もしく
は非経口摂取を含む）ヒトまたは動物の摂取のためのあらゆる食品または調製物が挙げら
れる。本発明の飼料は、乳児および／または幼児のための栄養組成物を含む。
本発明の飼料は、例えば、本発明の細胞、本発明の植物、本発明の植物部分、本発明の
種子、本発明の抽出物、本発明の方法の産物、本発明の発酵プロセスの産物、または適切
な担体（複数可）と共に組成物を含む。「担体」という用語は、栄養価を有してよいかま
たは有さなくてもよいあらゆる成分を包含するようにその最も広い意味で用いられる。当
業者である対象者が理解するように、担体は、それが飼料を摂取する生物に対する悪影響
を及ぼさないように、飼料中における使用に適切でなければならない（または十分に低い
濃度で使用されなければならない）。
本発明の飼料は、方法の使用により直接的または間接的に産生された油、脂肪酸エステ
ルまたは脂肪酸、本明細書において開示される細胞または植物を含む。組成物は、固体形
態または液体形態のいずれかであってよい。さらに、組成物は、特定の使用のために望ま
れる量の食用の多量栄養素、ビタミンおよび／または無機質を含むことができる。これら
の成分の量は、組成物が、通常の個体による使用のために意図されるのか、または特殊化
した必要を有する個体、例えば代謝障害等を罹患している個体による使用のために意図さ
れるのかによって変化する。
栄養価を有する適切な担体の例としては、多量栄養素、例えば食用脂肪、炭水化物およ
びタンパク質が挙げられるが、これらに限定されるものではない。かかる食用脂肪の例と
しては、ヤシ油、ルリヂサ油、真菌性油、ブラックカレント油、ダイズ油、ならびにモノ
−およびジグリセリドが挙げられるが、これらに限定されるものではない。かかる炭水化
物の例としては（限定されないが）、グルコース、食用のラクトースおよび加水分解され
た探索物が挙げられる。さらに、本発明の栄養的組成物において利用され得るタンパク質
の例としては（限定されないが）、ダイズタンパク質、電気透析された乳漿、電気透析さ
れた脱脂乳、乳清、またはこれらのタンパク質の加水分解物が挙げられる。
ビタミンおよび無機質に関して、以下のものを本発明の飼料組成物に加えることができ
る。カルシウム、リン、カリウム、ナトリウム、クロリド、マグネシウム、マンガン、鉄
、銅、亜鉛、セレン、ヨウ素、ならびにビタミンＡ、Ｅ、Ｄ、Ｃ、およびＢ複合体。他の
かかるビタミンおよび無機質を加えることもできる。
本発明の飼料組成物において利用される成分は、半精製または精製されたものに由来し
得る。半精製または精製されたものは、天然材料の精製によってまたはデノボ合成によっ
て調製された材料を意味する。
食事の補充が必要とされない場合でさえ、本発明の飼料組成物を食物に加えることもで
きる。例えば、組成物をあらゆる型の食物に加えることができ、その食物としては（限定
されないが）、マーガリン、改質バター、チーズ、乳、ヨーグルト、チョコレート、キャ
ンディ、スナック、サラダ油、料理油、料理脂肪、肉、魚および飲料が挙げられる。
サッカロミセス属種は、ビールの醸造およびワイン製造の両方において使用され、特に
パンを焼く際の薬剤としても使用される。酵母は、野菜の抽出物の主成分である。酵母は
、動物飼料における添加剤としても使用される。本明細書において記載されるように、Ｌ
Ｃ−ＰＵＦＡを合成するために適合させた、遺伝子操作された酵母株を提供することがで
きることは、明らかである。次いで、これらの酵母株を、食材、ならびにワインおよびビ
ール製造において使用して、増強した脂肪酸含有率を有する産物を提供することができる
。
さらに、本発明によって産生された脂肪酸、または対象遺伝子を含有し、発現するよう
に形質転換された宿主細胞を、動物の組織または乳脂肪酸組成をヒトまたは動物の摂取の
ためにより望ましいものに改変させるために動物性食品補助剤として使用することもでき
る。かかる動物の例としては、ヒツジ、ウシ、ウマ等が挙げられる。
さらに、本発明の飼料を、ヒトまたは動物の摂取のための魚における脂肪酸のレベルを
増加させるために水産養殖において使用することができる。
本発明の好ましい飼料は、ヒトまたは他の動物のための食物または餌として直接使用す
ることができる植物、種子および他の植物部分（例えば葉および茎）である。例えば、動
物は、野外において成長させたかかる植物を直接食べることができるか、または制御され
た給餌においてより多くの測定量を動物に給餌することができる。本発明は、ヒトおよび
他の動物におけるＬＣ−ＰＵＦＡレベルを増加させるための餌としてのかかる植物および
植物部分の使用を含む。
組成物
本発明は、本発明の方法を用いて産生された脂肪酸および／または得られた油の内の１
種または複数種を含む組成物、特に医薬組成物をも包含する。
医薬組成物は、標準的な、周知の、無毒性の薬学的に許容される担体、アジュバントま
たはビヒクル、例えば、リン酸緩衝食塩水、水、エタノール、ポリオール、植物油、湿潤
剤またはエマルジョン（例えば、油中水型エマルジョン）と組み合わせて、脂肪酸および
／または油の内の１種または複数種を含むことができる。組成物は、液体形態または固体
形態のいずれかであってよい。例えば、組成物は、錠剤、カプセル剤、摂取可能な液体も
しくは粉剤、注射剤または局所用軟膏もしくはクリームの形態であってよい。例えば、分
散液の場合、必要な粒径の維持によって、および界面活性剤の使用によって、適切な流動
性を維持することができる。等張剤、例えば、糖、塩化ナトリウム等を含むことが望まし
い場合もある。かかる不活性希釈剤の他に、組成物は、アジュバント、例えば、湿潤剤、
乳化および懸濁化剤、甘味剤、着香剤および賦香剤を含むこともできる。
懸濁剤は、活性化合物に加えて、懸濁化剤、例えば、エトキシル化イソステアリルアル
コール、ポリオキシエチレンソルビトールおよびソルビタンエステル、微結晶性セルロー
ス、アルミニウムメタヒドロキシド、ベントナイト、寒天およびトラガカントゴム、また
はこれらの物質の混合物を含むことができる。
錠剤およびカプセル剤等の固体剤形は、本技術分野において周知の技術を使用して調製
され得る。例えば、本発明に従って産生された脂肪酸を、結合剤、例えば、アカシア、コ
ーンスターチまたはゼラチン、崩壊剤、例えば、ジャガイモデンプンまたはアルギン酸、
および潤滑剤、例えば、ステアリン酸またはステアリン酸マグネシウムと組み合わせて、
従来の錠剤基剤、例えば、ラクトース、スクロースおよびコーンスターチによって錠剤に
することができる。カプセル剤は、抗酸化剤および関連の脂肪酸（複数可）と共にこれら
の賦形剤をゼラチンカプセル中に組み込むことによって調製され得る。
静脈内投与のために、本発明によって産生された脂肪酸またはそれらの誘導体を商業的
製剤中に組み込むことができる。
特定の脂肪酸の典型的な用量は、０．１ｍｇから２０ｇ（１日当たり１回から５回（１
日最高１００ｇ）服用）、好ましくは１日約１０ｍｇから約１、２、５または１０ｇの範
囲内（１回または多回投与において服用）である。本技術分野において知られているよう
に、少なくとも約３００ｍｇ／日の脂肪酸（とりわけ、ＬＣ−ＰＵＦＡ）が望ましい。し
かし、あらゆる量の脂肪酸が対象にとって有益であることはいうまでもない。
本発明の医薬組成物の可能な投与経路としては、例えば、腸内（例えば、経口および直
腸）および非経口が挙げられる。例えば、液体調製物を経口的にまたは直腸に投与するこ
とができる。さらに、均質の混合物を水中に完全に分散させ、生理学的に許容し得る希釈
剤、保存剤、緩衝液または噴射剤と無菌条件下で混合して、噴霧剤または吸入剤を形成す
ることができる。
患者に投与すべき組成物の用量は、当業者によって決定され得、様々な因子、例えば、
患者の体重、患者の年齢、患者の全体的健康、患者の既往歴、患者の免疫状態等に依存す
る。
さらに、本発明の組成物は、化粧品の目的のために利用され得る。それを、混合物が形
成されるように、または本主題発明に従って産生された脂肪酸が化粧品組成物中における
唯一の「活性」成分として使用され得るように、既存の化粧品組成物に加えることができ
る。
実施例
材料と方法
微細藻類の培養
ＣＳＩＲＯのＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｉｖｉｎｇ Ｍｉｃｒｏａｌｇａｅ（ｈ
ｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍａｒｉｎｅ．ｃｓｉｒｏ．ａｕ／ｍｉｃｒｏａｌｇａｅ）から得
られたミクロモナスＣＳ−０１７０およびピラミモナスＣＳ−０１４０分離株を標準的な
培養条件下で培養した。コレクションから得られたストック培養物を継代培養し、１対１
０希釈で１Ｌエルレンマイヤーフラスコに、続いて１０Ｌポリカーボネートカルボイに連
続的に植え継いでスケールアップした。培地は、ＧｕｉｌｌａｒｄおよびＲｙｔｈｅｒ（
１９６２）のｆ培地の栄養素を半分に薄めた修正培地であるｆ／２であり、生育温度は２
０±１℃であった。他の培養条件として、１００μｍｏｌ．光子ＰＡＲ．ｍ−２．ｓ−１
の光強度、１２：１２時間の明：暗光周期および空気中１％ＣＯ２、速度２００ｍＬ．Ｌ
−１．ｍｉｎ−１の通気が挙げられた。
微細藻類ゲノムＤＮＡの単離
ＤＮｅａｓｙ Ｐｌａｎｔ Ｍｉｎｉキットシステム（ＱＩＡＧＥＮ、カタログ＃６９
１０６）を添付の取扱説明書に記載の通り用いて、ミクロモナスＣＳ−０１７０およびピ
ラミモナスＣＳ−０１４０からゲノムＤＮＡを単離した。
微細藻類トータルＲＮＡの単離
次の方法を用いてミクロモナスＣＳ−０１７０およびピラミモナスＣＳ−０１４０細胞
からトータルＲＮＡを単離した。２ｇ（湿重量）の細胞を乳鉢と乳棒を用いて液体窒素中
で粉末化し、２２ｍＬの抽出バッファーが入ったビーカーを一定に攪拌しつつそこに徐々
に振り入れた。そこに、５％不溶性ポリビニルピロリドン、９０ｍＭ ２−メルカプトエ
タノールおよび１０ｍＭジチオスレイトールを添加し、Ｃｏｒｅｘ（商標）チューブに移
す前に混合液をさらに１０分間攪拌した。１８．４ｍＬの３Ｍ酢酸アンモニウムを加え、
十分に混合した。次に試料を６０００×ｇ、２０分間、４℃で遠心分離した。上清を新し
いチューブに移し、０．１容量の３Ｍ ＮａＡｃ（ｐＨ５．２）および０．５容量の冷イ
ソプロパノールを加えることによって核酸を沈殿させた。−２０℃で１時間インキュベー
ションした後、試料を６０００×ｇで３０分間、スイングローターで遠心分離した。ペレ
ットを１ｍＬの水に再懸濁し、フェノール／クロロホルムで抽出した。水層を新しいチュ
ーブに移し、０．１容量の３Ｍ ＮａＡｃ（ｐＨ５．２）および２．５容量の氷冷エタノ
ールを添加することによって核酸を再度沈殿させた。ペレットを水に再懸濁し、分光光度
計により核酸濃度を決定した。
ベクターおよび株
プラスミドｐＹＥＳ２および酵母株ＩＮＶＳＣ１はＩｎｖｉｔｒｏｇｅｎから、プラス
ミドベクターｐＧＥＭＴ−ＥａｓｙはＰｒｏｍｅｇａから、プラスミドベクターｐＢｌｕ
ｅｓｃｒｉｐｔ ＩＩ ＫＳ−はＳｔｒａｔａｇｅｎｅから入手した。アグロバクテリウ
ム・ツメファシエンス（Agrobacterium tumefaciens）株ＡＧＬ１は、Ｌａｚｏら（１９
９１）により参照され、ｐＯＲＥバイナリーベクターシリーズはＣｏｕｔｕら（２００７
）により参照されている。
ＰＣＲ条件
他に特に断りがない限り、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）によるＤＮＡ断片の増幅に
は標準的な条件を用いた。条件の最適化は、増幅サイクル数、プライマーのアニーリング
温度、Ｍｇ２＋濃度および本技術分野で通常用いられている他のパラメータを変化させて
行った。バッファーは、ポリメラーゼ供給元に指定された通りのものであった。通常、反
応条件は次の通りである。９４℃、２〜３分間の最初の変性の後、反応液を２０〜４０サ
イクルの変性／アニーリング／伸長（９４℃、３０〜６０秒間の変性、４０〜６０℃、３
０秒間のプライマーアニーリングおよび３０〜６０秒間、７０〜７２℃のポリメラーゼ伸
長）、続いて３分間、７０〜７２℃の更なる伸長ステップで処理した。
逆転写ＰＣＲ（ＲＴ−ＰＣＲ）増幅は通常、Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩＩ Ｏｎｅ
−Ｓｔｅｐ ＲＴ−ＰＣＲシステム（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を用いて、１０ｐｍｏｌの
フォワードプライマーと３０ｐｍｏｌのリバースプライマー、最終濃度２．５ｍＭとなる
ＭｇＳＯ４、４００ｎｇのトータルＲＮＡならびにメーカーの取扱説明書に従ったバッフ
ァーおよびヌクレオチド成分を用いた２５μＬ容量で行った。通常の温度形態は、逆転写
を行わせるための１サイクルの４５℃３０分間、その後１サイクルの９４℃２分間、続い
て４０サイクルの９４℃３０秒間、５２℃３０秒間、７０℃１分間、次に１サイクルの７
２℃２分間、その後反応液を５℃で冷却であった。
５’および３’−ＲＡＣＥ
部分長遺伝子断片に対応する全長ｃＤＮＡを得るため、５’−および３’−ＲＡＣＥ（
Ｒａｐｉｄ Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃＤＮＡ Ｅｎｄｓ）法によりｃＤＮ
Ａの５’および／または３’末端を得た。実施例に記されている遺伝子特異的フォワード
プライマーおよび全３’−ＲＡＣＥ反応に共通のオリゴｄＴリバースプライマー、５’−
ＡＴＴＴＡＧＧＴＧＡＣＡＣＴＡＴＡＧＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＶ−３’
（配列番号４１）（配列中、ＶはＡ、ＧまたはＣのいずれかを表す）を用いて、ｃＤＮＡ
の３’末端を単離した。Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩＩ Ｏｎｅ−Ｓｔｅｐ ＲＴ−Ｐ
ＣＲシステム（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を用いて、１０ｐｍｏｌフォワードプライマーと
３０ｐｍｏｌリバースプライマー、最終濃度２．５ｍＭとなるＭｇＳＯ４、ｃＤＮＡ合成
の鋳型として４００ｎｇのトータルＲＮＡならびに供給元に指定された通りのバッファー
およびヌクレオチド成分を用いた２５μＬ容量でＲＴ−ＰＣＲ増幅を行った。サイクル条
件は通常、逆転写のための１サイクルの４５℃３０分間、その後１サイクルの９４℃２分
間、続いて４０サイクルの９４℃３０秒間、５２℃３０秒間、７０℃１分間、そして１サ
イクルの７２℃２分間、その後５℃で冷却であった。反応液中に生じた増幅産物をｐＧＥ
Ｍ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲーションし、大腸菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）にクローニングし、標準
的な手法により配列解析した。
他に特に断りがない限り、２μｇのトータルＲＮＡをｃＤＮＡ合成の鋳型として用いた
修正ターミナルトランスフェラーゼ法によってｃＤＮＡの５’末端を単離した。１０ｐｍ
ｏｌの遺伝子特異的リバースプライマーをトータルＲＮＡおよび１０．８μＬの水に加え
、その後混合液を６５℃で５分間加熱し、２分間氷上で冷却した。続いて次の成分を添加
した。すなわち、４μＬのＳｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩＩ ｆｉｒｓｔ−ｓｔｒａｎｄ
ｃＤＮＡバッファー（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）、１μＬの０．１Ｍジチオスレイトール
、１μＬのＲＮＡｓｅＯＵＴ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）および１μＬのＳｕｐｅｒｓｃｒ
ｉｐｔ ＩＩＩ逆転写酵素であった。次に混合液を５５℃で６０分間インキュベートし、
７０℃で１５分間さらにインキュベーションすることにより反応を止めた。短時間氷上で
冷却した後、反応液を次に２ユニットのＲＮＡｓｅＨで３７℃、２０分間処理した。続い
てＱＩＡＱＵＩＣＫ ＰＣＲ精製キット（ＱＩＡＧＥＮ、カタログ＃２８１０６）を用い
てｃＤＮＡを精製した。次に、１０ユニットのＴｄＴ（ＮＥＢ）、５μＬのＮＥＢバッフ
ァー＃４、５μＬの２．５ｍＭ ＣｏＣｌ２、０．５μＬの１０ｍＭ ｄＡＴＰを用いて
、２５μＬの溶出液を合計５０μＬでＡテール付加した。３７℃で３０分間反応を行い、
続いて７０℃、１０分間で酵素を不活性化した。次に、５μＬのＡテール付加ｃＤＮＡ、
１０ｐｍｏｌの遺伝子特異的リバースプライマー、３０ｐｍｏｌの修飾オリゴｄＴプライ
マー、５’−ＡＴＴＴＡＧＧＴＧＡＣＡＣＴＡＴＡＧＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴ
ＴＴＶ−３’（配列番号４１）（配列中、ＶはＡ、ＧまたはＣのいずれかを表す）ならび
に添付のマニュアルに記載されている通りのバッファーおよびヌクレオチド成分を含む反
応混合液において、２．５ユニットのＴａｑ ＤＮＡポリメラーゼ（ＮＥＢ）を用いてＰ
ＣＲ反応を行った。サイクル条件は通常、１サイクルの９４℃２分間；５サイクルの９４
℃２０秒間、５４℃１分間、７２℃１分間；３０サイクルの９４℃２０秒間、６０℃３０
秒間、７２℃１分間；１サイクルの７２℃５分間；４℃で維持であった。ゲル電気泳動の
後に予想したサイズ範囲にはっきりとした産物バンドが見られない場合、その領域のゲル
を切り出し、ＤＮＡ産物をゲルから精製した。溶出液を１：２０希釈した試料の１μＬを
ＰＣＲ第二ラウンドの鋳型として用いた。反応液に生じた増幅産物をｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａ
ｓｙにライゲーションし、配列解析した。
酵母の培養および前駆脂肪酸の摂取
熱ショックにより酵母にプラスミドを導入し、２％ラフィノースを唯一の炭素源として
含む酵母最少培地（ＹＭＭ）プレート上で形質転換体を選抜した。クローン接種培養は、
２％ラフィノースを唯一の炭素源として含む液体ＹＭＭにおいて確立した。これらから、
ＹＭＭ＋１％ＮＰ−４０において初期ＯＤ６００が約０．３となるよう試験培養物を接種
した。培養物を３０℃で振盪（約６０ｒｐｍ）しつつ、ＯＤ６００がほぼ１．０になるま
で培養した。この時点で、ガラクトースを最終濃度２％になるよう添加し、前駆脂肪酸を
最終濃度０．５ｍＭになるよう添加した。遠心分離により回収する前に、培養物を２０℃
で振盪しつつさらに４８時間インキュベートした。細胞ペレットを１％ＮＰ−４０、０．
５％ＮＰ−４０、そして水で洗浄し、取り込まれなかったあらゆる脂肪酸を細胞表面から
除去した。
一過性発現システムにおける植物細胞での遺伝子発現
Ｖｏｉｎｎｅｔら（２００３）によって本質的に記載されている通り、一過性発現シス
テムにおいて植物細胞で遺伝子発現が行われた。３５Ｓプロモーター等、強力な構成プロ
モーターによって発現するコード領域を有するプラスミドを、アグロバクテリウム・ツメ
ファシエンス株ＡＧＬ１に導入した。ｐ１９ウイルスサイレンシングサプレッサー発現の
ためのキメラ遺伝子３５Ｓ：ｐ１９をＡＧＬ１へ別個に導入した。組換え細胞は、２８℃
で５０ｍｇ／ｍＬカナマイシンおよび５０ｍｇ／ｍＬリファンピシン添加ＬＢ培地におい
て定常期なるよう培養した。次に、細菌を５０００ｇ、１５分間室温で遠心分離すること
によってペレット化し、その後ＯＤ６００＝１．０になるよう１０ｍＭ ＭＥＳ、ｐＨ５
．７、１０ｍＭ ＭｇＣｌ２および１００ｕＭアセトシリンゴンを含む浸潤バッファーに
再懸濁した。次に細胞を２８℃で振盪しつつ３時間インキュベートし、その後等容量の３
５Ｓ：ｐ１９および対象の試験キメラ遺伝子（複数可）を含むアグロバクテリウム培養物
を混合し、続いて葉組織に浸潤（infiltration）した。浸潤後、通常植物体をさらに５日
間生育し、その後脂肪酸のＧＣ分析のためにリーフディスクを採取した。
葉組織に外因性脂肪酸を供給した場合、適切な脂肪酸を２Ｍ水酸化アンモニウム溶液中
で２０分間６０℃加熱することによって脂肪酸を調製し、その後溶液を同様に６０℃で蒸
発させた。その結果生じた塩を次に０．１Ｍリン酸バッファー（ｐＨ７．２）に再懸濁し
、最終濃度０．５μｇ／ｍＬとした。アグロバクテリウム浸潤の４日後に脂肪酸塩を葉に
注入し、脂肪酸組成を分析するために摂取後様々な時点、例えば外因性脂肪酸の添加２〜
４８時間後にリーフディスクを採取した。外因性脂肪酸が省略された対照、あるいは浸潤
に用いたアグロバクテリウム株が対象遺伝子を含まない対照が含まれた。
脂肪酸のガスクロマトグラフィー（ＧＣ）分析
脂肪酸の調製
ニコチアナ・ベンサミアナ（Nicotiana benthamiana）の葉試料その他の非種子組織等
、試料が大量の水を含む場合、ＢｌｉｇｈおよびＤｙｅｒ（１９５９）によって記載され
た方法を用いて総脂質を抽出し、その後メチル化した。テフロンで裏打ちされたねじ蓋を
取り付けたガラス製試験管においてＭｅＯＨ−ＣＨＣｌ３−ＨＣｌ（１０：１：１、ｖ／
ｖ／ｖ）で９０〜１００℃、２時間加熱することにより、遠心分離した酵母ペレット、ア
ラビドプシス（Arabidopsis）種子、ニコチアナ・ベンサミアナの総脂質または他の総脂
質試料をエステル転移反応して脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ）を生成した。ＦＡＭＥ
をヘキサン−ジクロロメタン（４：１、ｖ／ｖ）に抽出し、ＧＣおよびＧＣ−ＭＳにより
分析した。
キャピラリーガス液体クロマトグラフィー（ＧＣ）
Ｅｑｕｉｔｙ（商標）−１融合シリカキャピラリーカラム（１５ｍ×０．１ｍｍ ｉ．
ｄ．、０．１μｍフィルム厚）、ＦＩＤ、スプリット／スプリットレスインジェクターな
らびにＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ７６８３Ｓｅｒｉｅｓオートサンプ
ラーおよびインジェクターを備えたＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ６８９
０Ｎ ＧＣ（パロアルト、カリフォルニア州、米国）を用いて、ガスクロマトグラフィー
（ＧＣ）によりＦＡＭＥを分析した。ヘリウムをキャリアーガスとして用いた。オーブン
温度１２０℃で試料をスプリットレスモードで注入した。注入後、オーブン温度を１０℃
．ｍｉｎ−１で２７０℃に上げ、最後に５℃．ｍｉｎ−１で３１０℃に上げた。Ａｇｉｌ
ｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＣｈｅｍＳｔａｔｉｏｎソフトウエア（Ｒｅｖ Ｂ
．０３．０１（３１７）、＼パロアルト、カリフォルニア州、米国）を用いてピークを定
量化した。
ガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ−ＭＳ）
オンカラム注入セットを装着したＦｉｎｎｉｇａｎ ＧＣＱ Ｐｌｕｓ ＧＣ−ＭＳイ
オントラップにおいて４℃でＧＣ−ＭＳを行った。ＡＳ２０００オートサンプラーを用い
て、ＨＰ−５ Ｕｌｔｒａ ２結合相カラム（５０ｍ×０．３２ｍｍ ｉ．ｄ．×０．１
７μｍフィルム厚）に取り付けた保持ギャップに試料を注入した。初期温度４５℃を１分
間維持し、続いて、３０℃．ｍｉｎ−１で１４０℃に、次に３℃．ｍｉｎ−１で３１０℃
とし、そこで１２分間維持した温度プログラミングを行った。ヘリウムをキャリアーガス
として用いた。質量分析器の操作条件は、電子衝突エネルギー７０ｅＶ、放出電流２５０
μａｍｐ、トランスファライン３１０℃、ソース温度２４０℃、走査速度０．８ｓｃａｎ
ｓ．ｓ−１および質量範囲４０〜６５０ダルトンであった。質量スペクトルを得て、Ｘｃ
ａｌｉｂｕｒ（商標）ソフトウエアを用いて処理した。
酵母の培養および前駆脂肪酸の摂取
熱ショックにより酵母にプラスミドを導入し、２％ラフィノースを唯一の炭素源として
含む酵母最少培地（ＹＭＭ）プレートで形質転換体を選抜した。２％ラフィノースを唯一
の炭素源として含む液体ＹＭＭでクローン接種培養を確立した。これらから、ＹＭＭ＋１
％ＮＰ−４０において初期ＯＤ６００が約０．３となるよう試験培養物を接種した。培養
物を３０℃で振盪（約６０ｒｐｍ）しつつ、ＯＤ６００がほぼ１．０になるまで培養した
。この時点で、ガラクトースを最終濃度２％になるよう添加し、前駆脂肪酸を最終濃度０
．５ｍＭになるよう添加した。遠心分離により回収する前に、培養物を２０℃で振盪しつ
つさらに４８時間インキュベートした。細胞ペレットを１％ＮＰ−４０、０．５％ＮＰ−
４０、そして水で洗浄して、取り込まれなかったあらゆる脂肪酸を細胞表面から除去した
。
微細藻類のΔ６−エロンガーゼをコードするｃＤＮＡの単離および特性評価
ミクロモナスＣＳ−０１７０Δ６−エロンガーゼの遺伝子断片の単離
ＣＳＩＲＯのＬｉｖｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｃｒｏａｌｇａｅのミ
クロモナスＣＳ−０１７０株（国際公開第２００５／１０３２５３号パンフレット）を、
高い天然レベルでΔ５−およびΔ６−伸長を有する微細藻類株として同定した（表４）。
保存配列を同定する試みにおいて、ＧｅｎＢａｎｋ受託番号ＡＡＶ６７８００、ＡＢＣ
１８３１４、ＣＡＤ５８５４０、ＣＡＬ５５４１４、ＡＡＶ６７７９７、ＸＰ＿００１４
１６４５４、ＡＡＷ７０１５７、ＡＡＶ６７７９９、ＡＢＣ１８３１３、ＡＡＹ１５１３
５から得られたエロンガーゼのアミノ酸配列を、ＣｌｕｓｔａｌＷアルゴリズムを用いて
整列させた。様々な程度の同一性を有する多くの相同性領域の中で、共通アミノ酸配列ブ
ロックＫＸＸＸＸＸＤＴ（配列番号３１）およびＭＹＸＹＹ（配列番号３２）（配列中、
各Ｘはそれぞれ任意のアミノ酸である）を選択し、これらはＡＡＹ１５１３５のそれぞれ
アミノ酸位置１４４〜１５１および２０４〜２０８と対応する。これら２種のブロックの
配列に基づき、ディジェネレートプライマー、５’−ＡＡＧＷＷＣＩＫＳＧＡＲＹＩＳＹ
ＴＣＧＡＣＡＣ−３’（配列番号４２）および５’−ＡＩＩＭＩＲＴＡＲＴＡＳＧＴＧＴ
ＡＣＡＴ−３’（配列番号４３）（配列中、Ｉ＝イノシン、Ｗ＝ＡまたはＴ、Ｒ＝Ａまた
はＧ、Ｙ＝ＣまたはＴ、Ｋ＝ＧまたはＴ、Ｍ＝ＡまたはＣ、Ｓ＝ＣまたはＧ）を合成した
。Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩＩ Ｏｎｅ−Ｓｔｅｐ ＲＴ−ＰＣＲシステム（Ｉｎｖ
ｉｔｒｏｇｅｎ）を用いて、２０ｐｍｏｌの各プライマー、最終濃度２．５ｍＭとなるＭ
ｇＳＯ４、２００ｎｇのミクロモナスＣＳ−０１７０トータルＲＮＡならびに記載されて
いるバッファーおよびヌクレオチド成分を用いた５０μＬ容量で、ＲＴ−ＰＣＲ増幅を行
った。サイクル条件は、最初に逆転写のための４８℃３０分間、次に１サイクルの９４℃
２分間、続いて５サイクルの９４℃３０秒間、４０℃３０秒間、７０℃３０秒間、次に４
０サイクルの９４℃３０秒間、４５℃３０秒間、７０℃３０秒間、そして７２℃２分間で
あった。２０９ｂｐの増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲーションして
配列解析した。
ミクロモナスＣＳ−０１７０Δ６−エロンガーゼをコードする全長ｃＤＮＡの単離
５’−および３’−ＲＡＣＥにより２０９ｂｐ断片を延長するためのプライマーを設計
した。遺伝子特異的フォワードプライマー、５’−ＧＡＡＣＡＡＣＧＡＣＴＧＣＡＴＣＧ
ＡＣＧＣ−３’（配列番号４４）および２００ｎｇのミクロモナスＣＳ−０１７０トータ
ルＲＮＡを用いて、実施例１に記載されている通りに遺伝子の３’末端を単離した。４５
４ｂｐ増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。
ＧｅｎｅＲａｃｅｒキット（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、カタログ＃Ｌ１５００−０１）を用
いて、添付のマニュアルに記載されている通りに５５℃で１時間逆転写インキュベーショ
ンして５’−アダプター付加ｃＤＮＡを生成し、遺伝子の５’末端を単離した。Ｇｅｎｅ
Ｒａｃｅｒ５’プライマー、５’−ＣＧＡＣＴＧＧＡＧＣＡＣＧＡＧＧＡＣＡＣＴＧＡ−
３’（配列番号４５）および遺伝子特異的リバースプライマー、５’−ＴＴＧＣＧＣＡＧ
ＣＡＣＣＡＴＡＡＡＧＡＣＧＧＴ−３’（配列番号４６）は、１０ｐｍｏｌの各プライマ
ー、１μｌのＧｅｎｅＲａｃｅｒ ｃＤＮＡ鋳型ならびにメーカーの記載通りのバッファ
ーおよびヌクレオチド成分を用いた５０μＬ容量で、ＰＦＵ Ｕｌｔｒａ ＩＩ Ｆｕｓ
ｉｏｎ ＤＮＡポリメラーゼを用いたＰＣＲ増幅に用いた（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ、カタ
ログ＃６００６７０）。サイクル条件は、１サイクルの９４℃２分間；３５サイクルの９
４℃２０秒間、５５℃３０秒間、７２℃３０秒間；次に７２℃２分間、その後４℃で冷却
であった。次にこの産物を１：１０希釈し、その１μｌを、ＧｅｎｅＲａｃｅｒ５’ネス
テッドプライマー、５’−ＧＧＡＣＡＣＴＧＡＣＡＴＧＧＡＣＴＧＡＡＧＧＡＧＴＡ−３
’（配列番号４７）および遺伝子特異的リバースプライマー、５’−ＴＴＧＣＧＣＡＧＣ
ＡＣＣＡＴＡＡＡＧＡＣＧＧＴ−３’（配列番号４６）を用いた、第一ラウンドの増幅と
同じＰＣＲ条件による第二ラウンドのＰＣＲの鋳型として用いた。５２２ｂｐ増幅産物を
生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。
３種の増幅産物のヌクレオチド配列を、全長配列であると予測される一配列に組み立て
た。次に、ミクロモナス株ＣＳ−０１７０由来のゲノムＤＮＡから、フォワードプライマ
ー、５’−ＣＡＧＧＣＧＡＣＧＣＧＣＧＣＣＡＧＡＧＴＣＣ−３’（配列番号４８）、リ
バースプライマー、５’−ＴＴＡＴＴＡＧＴＴＡＣＴＴＧＧＣＣＴＴＴＡＣＣＴＴＣ−３
’（配列番号４９）およびＰＦＵ Ｕｌｔｒａ ＩＩ Ｆｕｓｉｏｎ ＤＮＡポリメラー
ゼ（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）を用いて、５’ＵＴＲの短い領域を有する全長コード領域を
増幅した。８６０ｂｐ増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲーションして
配列解析した。遺伝子のオープンリーディングフレームの配列は、配列番号１の配列を有
することが示された。
この遺伝子にコードされた全長アミノ酸配列を配列番号２として示す。タンパク質配列
のＢＬＡＳＴ解析は、単離ｃＤＮＡがΔ５−またはΔ６−エロンガーゼのいずれかをコー
ドすることを明らかにした。これら２種類のエロンガーゼは、アミノ酸レベルで類似して
おり、どの活性がコードされているかアミノ酸配列だけでは明確ではなかった。ＢＬＡＳ
ＴＰによるＧｅｎｂａｎｋタンパク質配列データベースへの問い合わせ配列として用いた
場合、ミクロモナスＣＳ−０１７０エロンガーゼと他のエロンガーゼとの間の最大級の同
一性は、オストレオコッカス・タウリ多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ２の配列である受託
番号ＣＡＬ５５４１４との６５％であった。保存ＧＮＳ１／ＳＵＲ４ファミリードメイン
（ＮＣＢＩ保存ドメインｐｆａｍ０１１５１）がこの配列中のアミノ酸４９〜２７４に示
されたが、これは通常、このタンパク質が長鎖脂肪酸の伸長システムに関与することを示
す。
元々のディジェネレートプライマーの設計に用いた配列等、ミクロモナスＣＳ−０１７
０エロンガーゼに類似した配列の複数アライメントに基づく配列相関樹を図３に示す。
酵母におけるミクロモナスＣＳ−０１７０Δ６−エロンガーゼ機能特性評価
ｐＧＥＭ−Ｔ ＥａｓｙのＳａｌＩ／ＳｐｈＩ断片内に含まれているこのクローンのタ
ンパク質コード領域全体をｐＹＥＳ２のＸｈｏＩ／ＳｐｈＩ部位に挿入し、酵母における
導入および機能特性評価のためのベクターｐＹＥＳ２＋ＭｉｃＥｌｏ１を作製した。酵母
株ＩＮＶＳＣ１の細胞をｐＹＥＳ２＋ＭｉｃＥｌｏ１で形質転換し、ウラシルを含まない
培地上で形質転換体を選抜した。ｐＹＥＳ２＋ＭｉｃＥｌｏ１を有する酵母細胞を培地で
培養し、ＭｉｃＥｌｏ１遺伝子発現のためガラクトースによりＧＡＬプロモーターを誘導
した。培地にＡＬＡ、ＳＤＡまたはＥＰＡ（０．５ｍＭ）を添加して３０℃で４８時間さ
らに培養した後、総細胞脂質における脂肪酸を分析した。ＡＬＡを培地に添加した場合、
酵母形質転換体の細胞脂質におけるＥＴｒＡの存在は総脂肪酸の０．２％として検出され
、これは低いが測定可能な０．４％変換効率を表した。同様に、ＳＤＡを培地に添加した
場合、酵母形質転換体の細胞脂質におけるＥＴＡの存在は０．２％として検出され、これ
は０．４％の変換効率を表し、低レベルのΔ６−エロンガーゼ活性を示唆した。しかし、
ＥＰＡを培地に添加した場合、酵母形質転換体の細胞脂質におけるＤＰＡの存在は検出さ
れず、これは酵母細胞におけるΔ５−エロンガーゼ活性の欠如を示唆した（表５）。
ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６−エロンガーゼの単離および特性評価
ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６−エロンガーゼ遺伝子断片の単離
ＧｅｎＢａｎｋ受託番号ＡＢＯ９４７４７、ＣＡＩ５８８９７、ＣＡＪ３０８６９、Ｃ
ＡＬ２３３３９およびＡＡＶ６７７９７から得られたエロンガーゼのアミノ酸配列のアラ
イメントから、ＡＡＶ６７７９７のそれぞれアミノ酸位置１４３〜１５０および１９９〜
２０５に対応する、共通アミノ酸配列ブロックＫＩＹＥＦＶＤＴ（配列番号３３）および
ＶＨＶＣＭＹＴ（配列番号３４）が同定された。これら２種のブロックの配列に基づいて
、ディジェネレートプライマー、５’−ＡＡＲＡＴＭＴＡＹＧＡＧＴＴＹＧＴＩＧＡＴＡ
Ｃ−３’（配列番号５０）および５’−ＴＡＩＧＴＧＴＡＣＡＴＧＣＡＣＡＣＲＴＧＷＡ
ＣＣＣ−３’（配列番号５１）（略語は上に同じ）を合成した。Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ
ＩＩＩ Ｏｎｅ−Ｓｔｅｐ ＲＴ−ＰＣＲシステムと１００ｎｇのピラミモナスＣＳ−
０１４０トータルＲＮＡを用いてＲＴ−ＰＣＲ増幅を行った。１９１ｂｐ増幅産物を生成
し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。
全長ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６−エロンガーゼ遺伝子の単離
５’−および３’−ＲＡＣＥにより１９１ｂｐ断片を伸長するためのプライマーを設計
した。実施例１に記載されている通り、遺伝子特異的フォワードプライマー、５’−ＴＴ
ＣＧＴＧＧＡＴＡＣＧＴＴＣＡＴＣＡＴＧＣ−３’（配列番号５２）を用いて、遺伝子の
３’末端を単離した。９４５ｂｐ増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲー
ションして配列解析した。１μｇのピラミモナスＣＳ−０１４０トータルＲＮＡから、Ｇ
ｅｎｅＲａｃｅｒキットを用いて添付のマニュアルに記載されている通り、５５℃、１時
間の逆転写インキュベーションを行い５’−アダプター付加ｃＤＮＡを作製し、遺伝子の
５’末端を単離した。ＧｅｎｅＲａｃｅｒ５’プライマーおよび遺伝子特異的リバースプ
ライマー、５’−ＡＧＴＴＧＡＧＣＧＣＣＧＣＣＧＡＧＡＡＧＴＡＣ−３’（配列番号５
３）を、ＰＦＵ Ｕｌｔｒａ ＩＩ Ｆｕｓｉｏｎ ＤＮＡポリメラーゼを用いたＰＣＲ
増幅に用いた。次にこの産物を１：１０に希釈し、その１μｌを、ＧｅｎｅＲａｃｅｒ５
’ネステッドプライマー、５’−ＧＧＡＣＡＣＴＧＡＣＡＴＧＧＡＣＴＧＡＡＧＧＡＧＴ
Ａ−３’（配列番号４７）および遺伝子特異的リバースプライマー、５’−ＡＣＣＴＧＧ
ＴＴＧＡＣＧＴＴＧＣＣＣＴＴＣＡ−３’（配列番号５４）を用いた、第一ラウンドの増
幅と同じＰＣＲ条件による第二ラウンドのＰＣＲの鋳型として用いた。７４３ｂｐ増幅産
物を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。次に、３種の
部分配列を１本の予測全長配列に組み立てた。
続いてＲＴ−ＰＣＲにより、トータルＲＮＡから、５’ＵＴＲの短い領域を有する全長
コード領域を増幅した。フォワードプライマー、５’−ＧＣＴＡＴＧＧＡＧＴＴＣＧＣＴ
ＣＡＧＣＣＴ−３’（配列番号５５）およびリバースプライマー、５’−ＴＴＡＣＴＡＣ
ＴＧＣＴＴＣＴＴＧＣＴＧＧＣＣＡＧＣＴ−３’（配列番号５６）を１００ｎｇのピラミ
モナスＣＳ−０１４０トータルＲＮＡと共に用いた。生成した９００ｂｐ増幅産物をｐＧ
ＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。増幅産物のオープンリーディン
グフレームのヌクレオチド配列に配列番号３を付与し、コードされているタンパク質のア
ミノ酸配列に配列番号４を付与する。
ＢＬＡＳＴ解析は、配列番号４として示されている全長アミノ酸配列が他のΔ５−およ
びΔ６−エロンガーゼと類似性を有することを示した。ピラミモナスＣＳ−０１４０エロ
ンガーゼと他のタンパク質との間の最大級の同一性（ＢＬＡＳＴＸ）は、オストレオコッ
カス・タウリ多価不飽和脂肪酸エロンガーゼ１であるＡＡＶ６７７９７との５４％であっ
た。元々のディジェネレートプライマーの設計に用いた配列等、ピラミモナスＣＳ−０１
４０エロンガーゼと類似した配列の複数のアライメントに基づく配列相関樹を図４に示す
。保存ＧＮＳ１／ＳＵＲ４ファミリードメイン（ＮＣＢＩ保存ドメインｐｆａｍ０１１５
１）はこの配列中のアミノ酸５２〜２９７に示され、これは通常、このタンパク質が長鎖
脂肪酸伸長システムに関与することを示す。
酵母におけるピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６−エロンガーゼの機能特性評価
ｐＧＥＭ−Ｔ ＥａｓｙのＥｃｏＲＩ断片内に含まれているこのクローンのタンパク質
コード領域全体をｐＹＥＳ２のＥｃｏＲＩ部位に挿入し、酵母における導入および機能特
性評価のためのベクターｐＹＥＳ２＋Ｐｙｒｃｏ−Ｅｌｏ１を作製した。酵母株ＩＮＶＳ
Ｃ１の細胞をｐＹＥＳ２＋Ｐｙｒｃｏ−Ｅｌｏ１で形質転換し、ウラシルを含まない培地
上で形質転換体を選抜した。ｐＹＥＳ２＋Ｐｙｒｃｏ−Ｅｌｏ１を含む酵母細胞を培地で
培養し、次にガラクトースによりＰｙｒｃｏ−Ｅｌｏ１ ｃＤＮＡを発現するよう誘導し
た。培地に脂肪酸を最終濃度０．５ｍＭになるよう添加し、３０℃で４８時間さらに培養
し、その後、総細胞脂質における脂肪酸を分析した。ＡＬＡを培地に添加した場合、酵母
形質転換体の細胞脂質におけるＥＴｒＡの存在は総脂肪酸の５．３％として検出され、こ
れは９．３％の変換効率（Δ９−エロンガーゼ活性）を示した。ＳＤＡを培地に添加した
場合、酵母形質転換体の細胞脂質におけるＥＴＡの存在は３４．１％として検出され、こ
れは６５．６％の変換効率であり、高レベルのΔ６−エロンガーゼ活性を示した。しかし
、ＥＰＡを培地に添加した場合、酵母形質転換体の細胞脂質にＤＰＡの存在は検出されず
（表５）、これはｃＤＮＡが、酵母細胞において多少のΔ９−エロンガーゼ活性を有する
がΔ５−エロンガーゼ活性はないΔ６−エロンガーゼ活性をコードしたことを示した。
２種のΔ６−エロンガーゼ遺伝子に対する上述のデータは、ピラミモナス由来の遺伝子
が、ミクロモナス由来の遺伝子より一層活性のある酵素をコードすることを示した。この
結果は予想外であった。ミクロモナスのゲノムＤＮＡから増幅されたコード領域が突然変
異を含む、あるいはコード領域が不完全であった可能性は除外されない。
微細藻類由来のΔ５−エロンガーゼをコードするｃＤＮＡの単離および特性評価
ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−エロンガーゼ遺伝子断片の単離
ＣＳＩＲＯのＬｉｖｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｃｒｏａｌｇａｅにお
けるピラミモナスＣＳ−０１４０株を高い天然レベルのΔ５−およびΔ６−伸長を有する
微細藻類株として同定した（表４）。
ＧｅｎＢａｎｋ受託番号ＡＡＶ６７７９８およびＡＢＯ９８０８４由来のエロンガーゼ
アミノ酸配列のアライメント作成を行った。多くのマッチング配列から、ＡＡＶ６７７９
８のそれぞれアミノ酸位置１３６〜１４２および１９８〜２０２に対応する共通アミノ酸
配列ブロックＹＬＥＬＬＤＴ（配列番号３５）およびＭＹＳＹＹ（配列番号３６）が選択
された。これら２種のブロックの配列に基づき、ディジェネレートプライマー、５’−Ａ
ＲＴＡＹＹＴＳＧＡＲＹＴＲＹＴＧＧＡＹＡＣ−３’（配列番号５７）および５’−ＣＡ
ＴＫＡＲＲＴＡＲＴＡＳＧＡＧＴＡＣＡＴ−３’（配列番号５８）（略語は上に同じ）を
合成した。実施例１に記載されている通り、Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩＩ Ｏｎｅ−
Ｓｔｅｐ ＲＴ−ＰＣＲシステムを用いてＲＴ−ＰＣＲ増幅を行った。続いて、この反応
液の０．５μｌを、Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼ（ＮＥＢ）および同一プライマーを用い
た第二ラウンドのＰＣＲにおける鋳型として用いた。２００ｂｐ増幅産物を生成し、ｐＧ
ＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。
全長ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−エロンガーゼ遺伝子の単離
５’−および３’−ＲＡＣＥにより２００ｂｐ断片を延長するためのプライマーを設計
した。実施例１の通り、遺伝子特異的フォワードプライマー、５’−ＣＡＴＣＡＴＡＣＣ
ＣＴＧＴＴＧＡＴＣＴＧＧＴＣ−３’（配列番号５９）およびオリゴｄＴリバースプライ
マーを用いて遺伝子の３’末端を単離した。４０８ｂｐ増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ
Ｅａｓｙ（Ｐｒｏｍｅｇａ）にライゲーションして配列解析した。１μｇのピラミモナ
スＣＳ−０１４０トータルＲＮＡから、ＧｅｎｅＲａｃｅｒキットを用い、添付のマニュ
アルに記載の通り５５℃で１時間逆転写インキュベーションして、５’アダプター付加ｃ
ＤＮＡを作製して遺伝子の５’末端を単離した。遺伝子特異的リバースプライマー、５’
−ＣＣＡＧＡＴＣＡＡＣＡＧＧＧＴＡＴＧＡＴＧＧＴ−３’（配列番号６０）を、ＰＦＵ
Ｕｌｔｒａ ＩＩ Ｆｕｓｉｏｎ ＤＮＡポリメラーゼをメーカーの記載通りに用いた
ＰＣＲ増幅に用いた。次に、この産物を１：１０希釈し、その１μｌを、ＧｅｎｅＲａｃ
ｅｒ５’ネステッドプライマー、５’−ＧＧＡＣＡＣＴＧＡＣＡＴＧＧＡＣＴＧＡＡＧＧ
ＡＧＴＡ−３’（配列番号４７）および遺伝子特異的リバースプライマー、５’−ＣＧＡ
ＡＡＧＣＴＧＧＴＣＡＡＡＣＴＴＣＴＴＧＣＧＣＡＴ−３’（配列番号６１）を用いた第
二ラウンドのＰＣＲにおける鋳型として用いた。５１４ｂｐ増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ
−Ｔ Ｅａｓｙ（Ｐｒｏｍｅｇａ）にライゲーションして配列解析した。３種の部分配列
から全長配列を組み立てた。
次に、ＲＴ−ＰＣＲにより、トータルＲＮＡから５’ＵＴＲの短い領域を有する全長コ
ード領域を増幅した。フォワードプライマー、５’−ＡＡＣＡＴＧＧＣＧＴＣＴＡＴＴＧ
ＣＧＡＴＴＣＣＧＧＣＴ−３’（配列番号６２）およびリバースプライマー、５’−ＴＴ
ＡＴＴＡＣＴＧＣＴＴＣＴＴＧＧＣＡＣＣＣＴＴＧＣＴ−３’（配列番号６３）を、実施
例１に記載されている通りＲＴ−ＰＣＲ増幅に用いた。８１０ｂｐ増幅産物を生成し、ｐ
ＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。インサートのオープンリーデ
ィングフレームのヌクレオチド配列を配列番号５とし、ｃＤＮＡにコードされた予測アミ
ノ酸配列は配列番号６として表す。
ＢＬＡＳＴ解析は、全長アミノ酸配列が他のΔ５−およびΔ６−エロンガーゼと相同性
を有することを示した。ＢＬＡＳＴＰ解析は、ピラミモナスＣＳ−０１４０エロンガーゼ
とＧｅｎｂａｎｋデータベースにおける他のタンパク質との間の最大級の同一性が、パブ
ロバ・ビリジスＣ２０エロンガーゼに対応する受託番号ＡＢＲ６７６９０との４６％であ
ること示した。元々のディジェネレートプライマーの設計に用いた配列等、ピラミモナス
ＣＳ−０１４０エロンガーゼと類似した配列の複数のアライメントに基づく配列相関樹を
図５に示す。
酵母におけるピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−エロンガーゼの機能特性評価
ｐＧＥＭ−Ｔ ＥａｓｙにおけるｃＤＮＡのＥｃｏＲＩ断片内に含まれているこのクロ
ーンのタンパク質コード領域全体をｐＹＥＳ２のＥｃｏＲＩ部位に挿入し、酵母における
導入および機能特性評価のためのｐＹＥＳ２＋Ｐｙｒｃｏ−Ｅｌｏ２を作製した。酵母株
ＩＮＶＳＣ１の細胞をｐＹＥＳ２＋Ｐｙｒｃｏ−Ｅｌｏ２で形質転換し、ウラシルを含ま
ない培地上で形質転換体を選抜した。ｐＹＥＳ２＋Ｐｙｒｃｏ−Ｅｌｏ２を含む酵母細胞
を培地で培養し、続いてガラクトースにより誘導してｃＤＮＡを発現させた。脂肪酸を培
地に添加して３０℃でさらに４８時間培養した後、細胞脂質における脂肪酸を分析した。
ＡＬＡを培地に添加した場合、酵母形質転換体の細胞脂質におけるＥＴｒＡの存在は総脂
肪酸の０．３％として検出され、これは０．５％変換効率（Δ９−エロンガーゼ活性）を
示した。ＳＤＡを培地に添加した場合、酵母形質転換体の細胞脂質におけるＥＴＡの存在
は０．７％として検出され、これは１．３％変換効率（Δ６−エロンガーゼ活性）を示し
た。ＥＰＡを培地に添加した場合、酵母形質転換体の細胞脂質におけるＤＰＡの存在は１
．８％として検出され、これは驚くほど高い７５％の変換効率を示し、酵母細胞における
強力なΔ５−エロンガーゼ活性を表した（表６）。
本発明者らは、組換え細胞におけるこのようなＥＰＡからＤＰＡへの効率的な変換が、
これまでに報告されたことがないことを確信する。この酵素の植物体における変換効率は
、同様に高いであろうことが推測される。保存ＧＮＳ１／ＳＵＲ４ファミリードメイン（
ＮＣＢＩ保存ドメインｐｆａｍ０１１５１）は、この配列中のアミノ酸５０〜２６７に示
され、これは通常、タンパク質が長鎖脂肪酸伸長システムに関与することを示唆する。
微細藻類由来のΔ６−デサチュラーゼをコードする遺伝子の単離および特性評価
全長ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼ遺伝子の合成
オストレオコッカス・タウリΔ６−デサチュラーゼのアミノ酸配列であるＧｅｎｂａｎ
ｋ受託番号ＡＡＷ７０１５９を問い合わせ配列として用いて、米国エネルギー省共同ゲノ
ム研究所（US Department of Energy Joint Genome Institute）（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ
．ｊｇｉ．ｄｏｅ．ｇｏｖ／）により作成されたミクロモナスＣＣＭＰ１５４５選別タン
パク質モデルゲノム配列を、ＢＬＡＳＴＰプログラムを用いて解析した。この解析は、ミ
クロモナスＣＣＭＰ１５４５におけるＡＡＷ７０１５９と相同性を有する予測タンパク質
の存在を明らかにした。ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５の予測タンパク質配列を用いて、
ブラッシカ・ナパス（Brassica napus）等、双子葉植物における発現に最も適したコドン
に最適化されたヌクレオチド配列を設計し、合成した。タンパク質コード領域のヌクレオ
チド配列に配列番号７を付与した。プラスミド構築物はｐＧＡ４と命名した。アミノ酸配
列を配列番号８として示す。
ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５デサチュラーゼのアミノ酸配列である配列番号８をＧｅ
ｎｂａｎｋデータベースの他のタンパク質に対する問い合わせ配列として用いたＢＬＡＳ
ＴＰ解析は、タンパク質がΔ６−デサチュラーゼと相同性を有することを示した。最大級
の同一性は、オストレオコッカス・タウリのΔ６−デサチュラーゼ配列である受託番号Ａ
ＡＷ７０１５９のアミノ酸配列との全長にわたる６６％であった。ミクロモナスＣＣＭＰ
１５４５デサチュラーゼに類似した配列の複数アライメントに基づく配列相関樹を図６に
示す。このフロントエンドデサチュラーゼは、アミノ酸５４〜１０４にチトクロムｂ５ド
メイン（ＮＣＢＩ保存ドメインｐｆａｍ００１７３）を、アミノ酸１７２〜４２８にΔ６
−ＦＡＤＳ−様保存ドメイン（ＮＣＢＩ保存ドメインｃｄ０３５０６）を含む。フロント
エンドデサチュラーゼを暗示する３個のヒスチジンボックスは、配列中のそれぞれ１９０
〜１９５、２２７〜２３２および４０１〜４０５に存在する。これらドメインの両方を含
むタンパク質は通常、高度な不飽和脂肪酸の合成に必要とされるフロントエンドデサチュ
ラーゼである。興味深いことに、このデサチュラーゼは、現在までに刊行発表された唯一
の生化学的に確認された植物様アシルＣｏＡデサチュラーゼであるＡＡＷ７０１５９近傍
にクラスター形成する。
酵母細胞におけるミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼの機能特性評価
プラスミドｐＧＡ４から得られたＫｐｎＩ−ＳａｃＩ断片内に含まれているミクロモナ
スデサチュラーゼのコード領域全体を酵母ベクターｐＹＥＳ２のＫｐｎＩ−ＳａｃＩ部位
に挿入し、酵母における導入および機能特性評価のためのｐＹＥＳ２＋Ｍｉｃｄ６Ｄを作
製した。酵母株ＩＮＶＳＣ１の細胞をｐＹＥＳ２＋Ｍｉｃｄ６Ｄで形質転換し、ウラシル
を含まない培地上で形質転換体を選抜した。ｐＹＥＳ２＋Ｍｉｃｄ６Ｄを含む酵母細胞を
培地で培養し、次にガラクトースにより誘導した。０．５ｍＭ ＬＡ、ＡＬＡ、ＥＴｒＡ
、ＤＧＬＡまたはＥＴＡを培地に添加し、３０℃、４８時間さらに培養した後、総細胞脂
質における脂肪酸を分析した。ＬＡを培地に添加した場合、酵母形質転換体の細胞脂質に
おけるＧＬＡの存在は、総脂肪酸の３．９％として検出され、これは１１．４％のΔ６−
脱飽和変換効率を示した。ＡＬＡを培地に添加した場合、酵母形質転換体の細胞脂質にお
けるＳＤＡの存在は総脂肪酸の１３．９％として検出され、これは３９．０％のΔ６−脱
飽和変換効率を示した。すなわち、ω３脂肪酸基質の変換効率は、対応するω６脂肪酸基
質の３．５倍高かった。ＥＴｒＡを培地に添加した場合、酵母形質転換体の細胞脂質にお
けるＥＴＡの存在は総脂肪酸の０．２１％として検出され、これは８．０％のΔ８−脱飽
和変換効率を示した。しかし、ＤＧＬＡかＥＴＡのいずれかを培地に添加した場合、それ
ぞれＡＲＡまたはＥＰＡの存在は検出されなかった。この結果は、Δ５−脱飽和活性が全
くないことを示した（表７）。
植物細胞におけるミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼの機能特性評価
本明細書において陽性対照試料として用いられているミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ
６−デサチュラーゼ（Ｍｉｃ１５４５−ｄ６Ｄ）およびエキウム・プランタギネウムΔ６
−デサチュラーゼ（Ｅｃｈｐｌ−ｄ６Ｄ；Ｚｈｏｕら、２００６）の酵素活性が、実施例
１に記載されている増強ニコチアナ・ベンサミアナ一過性発現システムを用いて植物体で
示された。Ｔ４ＤＮＡポリメラーゼ処理して末端を平滑化した後、３５Ｓプロモーターを
含むＰｓｔＩ断片をベクターｐＯＲＥ０４のＳｆｏＩ部位に挿入することによって、３５
Ｓ−ｐＯＲＥ０４と命名されたベクターを作製した（Ｃｏｕｔｕら、２００７）。Ｓｗａ
Ｉ断片内に含まれるｐＧＡ４のコード領域全体を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４のＳｍａＩ−Ｅｃ
ｏＲＶ部位に挿入してｐＪＰ２０６４を作製することによって、遺伝的構築物３５Ｓ：Ｍ
ｉｃ１５４５−ｄ６Ｄを構築した。
これらキメラベクターをアグロバクテリウム・ツメファシエンス株ＡＧＬ１に導入し、
これらの培養物から得られた細胞を温室内のニコチアナ・ベンサミアナ植物体の葉組織に
浸潤させた。浸潤後、植物体をさらに５日間生育させ、その後ＧＣ分析のためにリーフデ
ィスクを採取して、ニコチアナ・ベンサミアナにおいて両方の遺伝子がΔ６−デサチュラ
ーゼとして機能することを明らかにした。
エキウム・プランタギネウムΔ６−デサチュラーゼを形質転換した葉組織は、ＧＬＡ（
０．４％）およびＳＤＡ（１．２％）を含んでおり、それぞれ３．８％および４．４％の
変換効率を示した。ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼで形質転換した
葉組織は、ＳＤＡ（２．２％）を含んでおり、６．９％の変換効率を示したがＧＬＡは検
出されなかった。葉組織におけるＧＬＡの不在は、植物体におけるω６基質ＬＡと比べて
ω３基質ＡＬＡに対する非常に高い選択性、あるいは一部には、Δ６−脱飽和によって生
成されたＧＬＡの一部をＳＤＡに変換し得る天然のニコチアナ・ベンサミアナω３デサチ
ュラーゼ活性の存在に起因する可能性がある。このような効果は、ω３基質選択性を有す
るアシルＰＣΔ６−デサチュラーゼについて記載した以前の実験（Ｓａｙａｎｏｖａら、
２００６）において可能性として注目されてきたが、このことが生じる範囲はその研究で
は定量化されていなかった。
ミクロモナスΔ６−デサチュラーゼのオメガ−３基質選択性
ミクロモナスから単離されたΔ６−デサチュラーゼは、酵母と同様に植物体におけるω
３基質に対して驚くほど高い選択性を有した。酵母細胞で発現した酵素は、対応するω６
−脱飽和脂肪酸基質よりもω３−脱飽和脂肪酸基質に３．５倍高い活性を有することが観
察された。観察されたω３基質に対する選択性は、Ｏ．タウリ酵素に対する選択性の欠如
に関する報告（Ｄｏｍｅｒｇｕｅら、２００５）に基づいた場合、全く驚くべきことであ
り予期せぬことであった。酵母または植物種子におけるＯ．タウリΔ６−デサチュラーゼ
の発現に関する報告は、ＬＡおよびＡＬＡにおける同様の活性を示した。
従って、植物体における組換えＶＬＣ−ＰＵＦＡ経路の一部としての他の脂肪酸デサチ
ュラーゼおよびエロンガーゼと併用した、ω３−脱飽和脂肪酸基質に対してこのように高
い特異性を有するこの遺伝子または他の遺伝子の使用は、ω３−脱飽和基質に対する選択
性を持たないデサチュラーゼの使用と比べてＥＰＡ、ＤＰＡおよびＤＨＡレベルを増加さ
せることが予想された。このような増加は、真菌または酵母のΔ１７−デサチュラーゼに
よって植物体においてはそのω３対応物質に効率的に変換されない、ＬＡのＧＬＡへの、
そして続くω６ＰＵＦＡ ＤＧＬＡおよびＡＲＡへの変換が低減した結果生じることが予
想された。ω３脂肪酸基質に対して選択性を有するΔ６−デサチュラーゼが単離されたが
（Ｓａｙａｎｏｖａら、２００３）、これはリン脂質結合アシル鎖に活性を持っていた。
対照的に、ミクロモナスから得られたデサチュラーゼは、アシルＣｏＡ基質に活性を持つ
ことが予想される。
ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼの二重Δ６／Δ８機能
検出可能なΔ８−デサチュラーゼ活性を持たないオストレオコッカス・ルシマリヌス酵
素とは対照的に、ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼが顕著なレベルの
Δ８−デサチュラーゼ活性を提示し、従って顕著な二重活性を持っていたことを興味深く
記す（後述）。二重デサチュラーゼ活性は、植物体における二重Δ６／Δ８−デサチュラ
ーゼ経路の構築に、あるいはこのような経路の構築に用いられるエロンガーゼがΔ９−エ
ロンガーゼおよびΔ６−エロンガーゼ活性の両方を有する場合、有用となることが予想さ
れる。このような遺伝子の使用は、ＥＴｒＡをＥＴＡに変換し、その後ＥＰＡにΔ５−脱
飽和させることにより、ＥＴｒＡ蓄積の抑制に有用となるであろう。
全長オストレオコッカス・ルシマリヌスΔ６−デサチュラーゼ遺伝子の合成
オストレオコッカス・タウリΔ６−デサチュラーゼのヌクレオチド配列（受託番号ＡＹ
７４６３５７）を問い合わせ配列として用いて、ＢＬＡＳＴＸにより非重複性タンパク質
配列のＧｅｎＢａｎｋデータベースを解析した。この解析により、受託番号ＸＰ＿００１
４２１０７３のアミノ酸配列を有する部分長タンパク質をコードするオストレオコッカス
・ルシマリヌス遺伝子を同定した。次に、ＸＰ＿００１４２１０７３をコードする領域の
側方にあるゲノムＤＮＡ配列を調査して、推定される翻訳開始および終止コドンを同定し
て全長タンパク質コード領域を画定し、そのヌクレオチド配列に配列番号９を付与した。
続いて、コード領域をタンパク質配列に翻訳して、配列番号１０を付与した。このアミノ
酸配列を用いて、配列番号１１に示すヌクレオチド配列を有する、ブラッシカ・ナパスお
よびその他の双子葉植物における発現に最も適したコドンに最適化されたヌクレオチド配
列を設計および合成した。
オストレオコッカス・ルシマリヌスデサチュラーゼアミノ酸配列をＧｅｎｂａｎｋデー
タベース内の他のタンパク質への問い合わせ配列として用いたＢＬＡＳＴＰ解析は、配列
番号１０がΔ６−デサチュラーゼと相同性を有することを示した。全長配列にわたる最大
級の同一性は、オストレオコッカス・タウリΔ６−デサチュラーゼ配列である受託番号Ａ
ＡＷ７０１５９のアミノ酸配列との７６％であった。オストレオコッカス・ルシマリヌス
デサチュラーゼと類似した配列の複数のアライメントに基づく配列相関樹を図７に示す。
このフロントエンドデサチュラーゼは、チトクロムｂ５ドメイン（ＮＣＢＩ保存ドメイン
ｐｆａｍ００１７３）をアミノ酸５５〜１０８に、Δ６−ＦＡＤＳ様保存ドメイン（ＮＣ
ＢＩ保存ドメインｃｄ０３５０６）をアミノ酸１９８〜４４４に含んでいた。フロントエ
ンドデサチュラーゼを暗示する３個のヒスチジンボックスは、この配列内のアミノ酸２０
７〜２１２、２４４〜２４９および４１７〜４２１に存在する。これらドメインの両方を
含むタンパク質は通常、高度の不飽和脂肪酸の合成に必要とされるフロントエンドデサチ
ュラーゼである。興味深いことに、このデサチュラーゼは、現在までに刊行発表された唯
一の生化学的に確認された植物様アシルＣｏＡデサチュラーゼであるＡＡＷ７０１５９近
傍にクラスター形成する。
酵母細胞におけるオストレオコッカス・ルシマリヌスΔ６−デサチュラーゼの機能特性評
価
ｐＧＥＭ−Ｔ ＥａｓｙのＮｏｔＩ断片に含まれているオストレオコッカス遺伝子（配
列番号１１）のコード領域全体をｐＹＥＳ２のＮｏｔＩ部位挿入し、酵母における導入お
よび機能特性評価のためのキメラベクターｐＹＥＳ２＋Ｏｓｔｌｕｄ６Ｄを作製した。酵
母株ＩＮＶＳＣ１の細胞をｐＹＥＳ２＋Ｏｓｔｌｕｄ６Ｄで形質転換し、ウラシルを含ま
ない培地上で形質転換体を選抜した。ｐＹＥＳ２＋Ｏｓｔｌｕｄ６Ｄを含む酵母細胞を培
地で培養し、次にガラクトースにより誘導した。ＬＡ、ＡＬＡ、ＳＤＡまたはＥＰＡを培
地にそれぞれ最終濃度０．５ｍＭになるよう添加し、さらに４８時間、３０℃で培養した
後、細胞脂質における脂肪酸を分析した。基質ＬＡを培地に添加した場合、酵母形質転換
体の細胞脂質における産物ＧＬＡの存在を総脂肪酸の２．１％として検出し、これは６．
６％のΔ６−脱飽和変換効率を示した。基質ＡＬＡを培地に添加した場合、酵母形質転換
体の細胞脂質における産物ＳＤＡの存在を総脂肪酸の１３．８％として検出し、これは３
８．８％のΔ６−脱飽和変換効率を示した。しかし、ＥＴｒＡ、ＤＧＬＡまたはＥＴＡの
内いずれかを培地に添加した場合、それぞれＥＴＡ、ＡＲＡまたはＥＰＡの存在は検出さ
れなかった。このことは、Δ５−またはΔ８−脱飽和活性が全くないことを示し（表７）
、また、同じ長さと不飽和パターンを有する対応するω６脂肪酸と比べてω３脂肪酸基質
に対する選択性を表した。
デサチュラーゼのアシルＣｏＡ基質特異性
本実施例に記載のデサチュラーゼは、他のΔ６−デサチュラーゼよりも、以前単離され
たオストレオコッカス・タウリ由来のΔ６−デサチュラーゼと密接に関連する（図９）。
デサチュラーゼファミリーの他のメンバーと共にこれら遺伝子の系統樹を作成した場合、
この類似性はさらに強調される（図１０）。オストレオコッカス・タウリΔ６−デサチュ
ラーゼは、アシルＣｏＡ基質に活性を有することが報告された（Ｄｏｍｅｒｇｕｅら、２
００５）。これらの観察に基づき、上述の遺伝子にコードされたΔ６−デサチュラーゼも
また、アシルＰＣ基質よりむしろアシルＣｏＡ基質に活性を有するであろうことが予想さ
れた。興味深いことに、パブロバ・サリナΔ５−デサチュラーゼもＯ．タウリのΔ６−デ
サチュラーゼとクラスター形成し、Δ８−デサチュラーゼは別の分枝を形成した。
Ｍ．プシラ（ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５）Δ６−デサチュラーゼがアシルＣｏＡ脂
肪酸を基質として利用できるか、従ってΔ６−脱飽和アシルＣｏＡ脂肪酸を生成できるか
否かを確立するため、デサチュラーゼ単独をコードする遺伝的構築物でＳ．セレビジエ（
S.cerevisiae）を形質転換し、２５０μＭの外因性１８：３Δ９，１２，１５の存在下で
形質転換体細胞系を３回培養した。続いて、培養物から総脂質を抽出し、薄層クロマトグ
ラフィー（ＴＬＣ）により中性脂質（ＮＬ）、ホスファチジルコリン（ＰＣ）、ホスファ
チジルイノシトール（ＰＩ）、ホスファチジルセリン（ＰＳ）およびホスファチジルエタ
ノールアミン（ＰＥ）クラスに分画し、その後各クラスからＦＡＭＥを生成してＧＣによ
り分析した。データを表８に示す。
総脂質において、７１％の１８：３Δ９，１２，１５がΔ６−脱飽和されて１８：４Δ
６，９，１２，１５となった。総脂質抽出物と比較した場合、ＰＣ画分において産物の濃
縮は検出されなかった。確かに、ＰＣ画分には実質的に総脂質より低い割合の１８：４Δ
６，９，１２，１５が存在し（２１．０％対２９．４％）、これはデサチュラーゼが１８
：４Δ６，９，１２，１５をアシルＣｏＡチオエステルとして生成していたことを示した
（Ｄｏｍｅｒｇｕｅら、２００３）。
形質転換により、Ｍ．プシラΔ６−デサチュラーゼをコードする遺伝子をアラビドプシ
ス植物体にも導入した。ＳｗａＩ断片内に含まれているＭ．プシラΔ６−デサチュラーゼ
のコード領域全体をＬｉｎｉｎ−ｐＷＶＥＣ８のＳｍａＩ部位に挿入してｌｉｎＰ−ｍｉ
ｃ１５４５−ｄ６Ｄ−ｌｉｎＴを作製することにより、遺伝的構築物Ｌｉｎｉｎ：Ｍｉｃ
ｐｕ−ｄ６Ｄを作製した。この構築物のプロモーターは、アマ由来の種子特異的ｌｉｎｉ
ｎプロモーターである。この構築物は、Ａ．サリアナ（A. thaliana）生態型コロンビア
（Columbia）に形質転換し、形質転換植物のＴ２種子における脂肪酸組成をＧＣにより分
析した（図１１）。
酵母およびＮ．ベンサミアナの両方における生化学的研究により、Ｍ．プシラ由来のΔ
６−デサチュラーゼがアシルＣｏＡデサチュラーゼである証拠が提供された。その結果起
こった伸長ステップの動態学的解析は、デサチュラーゼがアシルＣｏＡ産物を生成する能
力を決定するための間接的な方法として、他の研究で用いられてきた。Δ６−脱飽和産物
（ＳＤＡ）を、アシルＣｏＡ代謝プールで起こる次のΔ６−伸長ステップに利用できるか
否かは、Δ６−デサチュラーゼの基質特異性に左右される（Ｄｏｍｅｒｇｕｅら、２００
３、２００５；Ｈｏｆｆｍａｎｎら、２００８）。Ｅ．プランタギネウムのアシルＰＣΔ
６−デサチュラーゼを用いた場合に観察された顕著により低レベルの伸長とは対照的に、
Ｏ．タウリおよびＭ．プシラ由来のΔ６−デサチュラーゼを用いた場合、同様のΔ６−伸
長率が得られた（図１２ａ）。酵母脂質クラスにおけるΔ６−デサチュラーゼ産物ＳＤＡ
の分布を解析した場合、更なる証拠が観察された（表８）。総脂質画分と比べてＰＣ画分
における濃縮は観察されなかったが、仮にアシルＰＣデサチュラーゼによりＳＤＡが生成
された場合このような濃縮が予想されるであろう（Ｄｏｍｅｒｇｕｅら、２００５）。Ｎ
．ベンサミアナ葉における基質ＬＡおよびＡＬＡの大部分はプラスチドに局在して脱飽和
に利用できないため、相対的に低レベルのΔ６−脱飽和（図１２）が本願の研究に観察さ
れることが予想された。しかし、ＦＡＭＥ調製においてこれら脂肪酸もまた単離されるた
め、その存在は計算された総合的な変換効率を効果的に低下させる。従って、種子特異的
変換効率は、同一遺伝子で非常により高いことが予想される。
アシルＣｏＡとアシルＰＣΔ６−デサチュラーゼの比較
植物細胞において、ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼ、エキウム・
プランタギネウムΔ６−デサチュラーゼおよびオストレオコッカス・タウリΔ６−デサチ
ュラーゼ間で更なる比較を行った（Ｄｏｍｅｒｇｕｅら、２００５）。実施例４に記載さ
れている遺伝的構築物３５Ｓ：Ｍｉｃ１５４５−ｄ６Ｄおよび３５Ｓ：Ｅｃｈｐｌ−ｄ６
Ｄを、ＳｗａＩ断片内に含まれているオストレオコッカス・タウリΔ６−デサチュラーゼ
のコード領域全体を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４のＳｍａＩ−ＥｃｏＲＶ部位に挿入することに
よりｐＪＰ３０６５を作製して構築した遺伝的構築物３５Ｓ：Ｏｓｔｔａ−ｄ６Ｄと比較
した。
Ｅ．プランタギネウムと、Ｏ．タウリおよびＭ．プシラのいずれかとの間のＥＰＡ経路
の直接的な比較は、より効率的なΔ６−脱飽和およびそれに続くより効率的なΔ６−伸長
の両方のために、アシルＣｏＡデサチュラーゼ経路がより高レベルのＥＰＡを生じたこと
を示した（図１２ａ）。Ｅ．プランタギネウムΔ６−デサチュラーゼは、ω３基質の１４
％の変換（１８：３Δ９，１２，１５から１８：４Δ６，９，１２，１５）およびω６基
質の３０％の変換（１８：２Δ９，１２から１８：３Δ６，９，１２）を触媒した。Ｏ．
タウリΔ６−デサチュラーゼの使用は、２４％のω３変換および４０％のω６変換をもた
らしたが、一方Ｍ．プシラΔ６−デサチュラーゼの使用は、２７％のω３変換および１５
％のω６変換をもたらした。これら変換は、Ｅ．プランタギネウム経路において１．３％
の２０：４Δ５，８，１１，１４および３．４％の２０：５Δ５，８，１１，１４，１７
を、Ｏ．タウリ経路において１．２％の２０：４Δ５，８，１１，１４および９．６％の
２０：５Δ５，８，１１，１４，１７を、そしてＭ．プシラ経路において０．６％の２０
：４Δ５，８，１１，１４および１０．７％の２０：５Δ５，８，１１，１４，１７の生
成をもたらした。
Ｅ．プランタギネウムデサチュラーゼを用いた場合と比べて、Ｏ．タウリまたはＭ．プ
シラΔ６−デサチュラーゼのいずれかが基質１８：４Δ６，９，１２，１５を生じた場合
、Δ６−伸長ははるかに高かった（図１２ａ）。Ｍ．プシラΔ６−デサチュラーゼが示し
たω３基質特異性に加えて、Ｐ．コルダタΔ６−エロンガーゼ（実施例２を参照）は、高
度に特異的であり、ω３基質１８：４Δ６，９，１２，１５を１８：３Δ６，９，１２よ
りも非常に高い割合で変換したことが証明された（Ｍ．プシラＥＰＡ経路においてそれぞ
れ８９％および２１％）。
二重Δ６−デサチュラーゼ経路の使用
２種のΔ６−デサチュラーゼを含む経路を用いることによりΔ６−脱飽和を増加させる
可能性を研究して比較を行った。先ず、Ｅ．プランタギネウムアシルＰＣデサチュラーゼ
とＭ．プシラアシルＣｏＡデサチュラーゼの組合せは、Ｍ．プシラデサチュラーゼのみを
含む経路で観察された効率を超えて変換効率を顕著に増加させることはなかった（図１２
ｂ）。Ｅ．プランタギネウムおよびＯ．タウリのΔ６−デサチュラーゼを組み合わせた場
合、同様の結果が得られた。Ｏ．タウリとＭ．プシラ両方のデサチュラーゼを組み合わせ
た二重アシルＣｏＡΔ６−デサチュラーゼ経路もまた、Ｏ．タウリまたはＭ．プシラ経路
のいずれかと比べた場合にω３変換効率の増加を生じなかった（図１２ｃ）。
ＥＰＡ生成経路における二重Δ６−デサチュラーゼの使用の効果も試験した。第一の試
験は、Ｅ．プランタギネウム由来のアシルＰＣデサチュラーゼと、別個の実験における両
方のアシルＣｏＡデサチュラーゼとを組み合わせた。脂質関連デサチュラーゼの添加がア
シルＰＣ基質ＬＡまたはＡＬＡのいずれかのそれぞれＧＬＡまたはＳＤＡへの変換を増加
できるとの仮説を立てた。同様に、２種のアシルＣｏＡデサチュラーゼの使用がＥＰＡの
蓄積を増加することができるかについても試験された。これら筋書きのいずれも正しくは
ないことが、Ｎ．ベンサミアナの一過性アッセイにおいて証明された。
微細藻類由来のΔ５−デサチュラーゼをコードする遺伝子の単離および特性評価
ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−デサチュラーゼ遺伝子断片の単離
ＧｅｎＢａｎｋ受託番号ＡＢＬ９６２９５、ＡＢＰ４９０７８、ＸＰ＿００１４２１０
７３、ＡＡＭ０９６８７、ＡＡＴ８５６６１、ＡＡＷ７０１５９およびＡＡＸ１４５０５
から得られたデサチュラーゼアミノ酸配列のアライメントは、ＡＢＬ９６２９５のそれぞ
れアミノ酸位置１９７〜２０６および３６８〜３７５に対応する共通アミノ酸配列ブロッ
クＷＫＮＭＨＮＫＨＨＡ（配列番号３７）およびＨＨＬＦＰＳＭＰ（配列番号３８）を同
定した。これら２ブロックの配列に基づき、ＣＯＤＥＨＯＰプログラム（Ｒｏｓｅら、１
９９８）を用いて、ディジェネレートプライマー、５’−ＧＧＴＧＧＡＡＧＡＡＣＡＡＧ
ＣＡＣＡＡＣｒｄｎｃａｙｃａｙｇｃ−３’（配列番号６４）および５’−ＧＧＧＣＡＴ
ＣＧＴＧＧＧＧｗａｎａｒｒｔｇｒｔｇ−３’（配列番号６５）を設計した。１０ｐｍｏ
ｌの各プライマー、５０ｎｇのピラミモナスＣＳ−０１４０ゲノムＤＮＡならびに添付の
マニュアルに記載されているバッファーおよびヌクレオチド成分を用いた２０μＬ容量で
、Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼ（ＮＥＢ）を用いてタッチダウンＰＣＲ増幅を行った。サ
イクル条件は、１サイクルの９４℃３分間；２０サイクルの９４℃１分間、７０℃２分間
（１サイクル毎に−１℃）、７２℃１分間；２０サイクルの９４℃１分間、５５℃１分間
、７２℃１分間；１サイクルの７２℃５分間；４℃で維持であった。５５１ｂｐ増幅産物
を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙ（Ｐｒｏｍｅｇａ）にライゲーションして配列解析し
た。
全長ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−デサチュラーゼ遺伝子の単離
５’−および３’−ＲＡＣＥにより５５１ｂｐ断片を伸長するためのプライマーを設計
し、実施例１に記載されている通りに用いた。遺伝子特異的フォワードプライマー、５’
−ＡＧＣＧＡＧＴＡＣＣＴＧＣＡＴＴＧＧＧＴ−３’（配列番号６６）および実施例１の
通りの改変型オリゴｄＴリバースプライマーを用いて、Δ５−デサチュラーゼをコードす
る遺伝子のｃＤＮＡの３’末端を単離した。４７７ｂｐ増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ
Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。実施例１の通りの改変型ターミナルトラ
ンスフェラーゼ法により遺伝子の５’末端を単離した。遺伝子特異的リバースプライマー
は、５’−ＡＴＡＧＴＧＣＴＴＧＧＴＧＣＧＣＡＡＧＣＴＧＴＧＣＣＴ−３’（配列番号
６７）であった。２ラウンドのＰＣＲ増幅後、３１７ｂｐ増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ−
Ｔ Ｅａｓｙ（Ｐｒｏｍｅｇａ）にライゲーションして配列解析した。３種の部分配列を
全長遺伝子の予測配列に組み立てた。
次に、５’ＵＴＲの短い領域を有する全長タンパク質コード領域をゲノムＤＮＡから増
幅した。フォワードプライマー、５’−ＣＡＣＣＡＴＧＧＧＡＡＡＧＧＧＡＧＧＣＡＡＴ
ＧＣＴ−３’（配列番号６８）およびリバースプライマー、５’−ＴＴＡＣＴＡＧＴＧＣ
ＧＣＣＴＴＧＧＡＧＴＧＡＧＡＴ−３’（配列番号６９）を、４ｐｍｏｌの各プライマー
および５０ｎｇのピラミモナスＣＳ−０１４０ゲノムＤＮＡならびにＰＦＵ Ｕｌｔｒａ
ＩＩ Ｆｕｓｉｏｎの添付マニュアルに記載されているバッファー組成物を用いた２０
μＬ容量で、ＰＦＵ Ｕｌｔｒａ ＩＩ Ｆｕｓｉｏｎ ＤＮＡポリメラーゼ（Ｓｔｒａ
ｔａｇｅｎｅ）によるＰＣＲ増幅に用いた。全長ｃＤＮＡを表す１３３６ｂｐ増幅産物を
生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。ｃＤＮＡのオープ
ンリーディングフレームのヌクレオチド配列は配列番号１２とする。
ＢＬＡＳＴ解析は、配列番号１３として示す遺伝子にコードされた全長アミノ酸配列が
、公知のΔ５−またはΔ６−デサチュラーゼと類似性を有するタンパク質をコードするこ
とを示した。これら２種類のデサチュラーゼはアミノ酸レベルで類似しており、どの活性
がコードされているかアミノ酸配列のみからは不明確であった。後述の通り酵素活性の解
析を行い、これによりコードされたタンパク質がΔ５−デサチュラーゼ活性を有すること
が示された。ＢＬＡＳＴＰによって決定した、ピラミモナスＣＳ−０１４０デサチュラー
ゼとＧｅｎｂａｎｋデータベースにおける他のデサチュラーゼとの間の最大級の同一性は
、モノシガ・ブレビコリスＭＸ１由来の未定義の酵素活性を有するタンパク質のアミノ酸
配列である受託番号ＥＤＱ９２２３１との５２％であった。元々のディジェネレートプラ
イマーの設計に用いた配列等、ピラミモナスＣＳ−０１４０デサチュラーゼと類似した配
列の複数アライメントに基づく配列相関樹を図８に示す。このフロントエンドデサチュラ
ーゼは、チトクロムｂ５ドメイン（ＮＣＢＩ保存ドメインｐｆａｍ００１７３）をアミノ
酸１６〜６７に、Δ６−ＦＡＤＳ様保存ドメイン（ＮＣＢＩ保存ドメインｃｄ０３５０６
）をアミノ酸１５９〜４１１に含む。フロントエンドデサチュラーゼを暗示する３個のヒ
スチジンボックスは、この配列のアミノ酸１７５〜１８０、２１２〜２１７および３８４
〜３８８に存在する。これらドメインを含むタンパク質は通常、複数の不飽和脂肪酸の合
成に必要とされるフロントエンドデサチュラーゼである。
酵母におけるピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−デサチュラーゼの機能特性評価
ｐＧＥＭ−Ｔ ＥａｓｙのＮｏｔＩ断片内に含まれているこのクローンのコード領域全
体をｐＹＥＳ２（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）のＮｏｔＩ部位に挿入し、酵母における導入お
よび機能特性評価のためのｐＹＥＳ２＋Ｐｙｒｃｏ−ｄｅｓ２を作製した。酵母株ＩＮＶ
ＳＣ１（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）の細胞をｐＹＥＳ２＋Ｐｙｒｃｏ−ｄｅｓ２で形質転換
し、形質転換体をウラシルを含まない培地上で選抜した。ｐＹＥＳ２＋Ｐｙｒｃｏ−ｄｅ
ｓ２を含む酵母細胞を培地で培養し、次にガラクトースにより誘導した。培地に０．５ｍ
Ｍ ＬＡ、ＡＬＡ、ＤＧＬＡまたはＥＴＡを添加し、４８時間、３０℃でさらに培養した
後、細胞脂質における脂肪酸を分析した。培地にＤＧＬＡを添加した場合、酵母形質転換
体の細胞脂質において総脂肪酸の０．１２％のＡＲＡが検出され、これは４．０％のΔ５
−脱飽和変換効率を示した。培地にＥＴＡを添加した場合、酵母形質転換体の細胞脂質に
おいて総脂肪酸の０．２６％のＥＰＡが検出され、これは３．５％のΔ６−脱飽和変換効
率を示した。しかし、培地にＬＡまたはＡＬＡのいずれかを添加した場合、それぞれＧＡ
ＬまたはＳＤＡは酵母形質転換体に生成されなかった。これは、タンパク質が酵母細胞で
Δ６−脱飽和活性を全く持たないことを示した（表７）。
植物細胞におけるピラミモナス・コルダタ（Pyramimonas cordata）Δ５−デサチュラー
ゼの発現
アラビドプシス・サリアナＤＧＡＴ１（配列番号７５によりコードされた配列番号７４
）と共に、ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼ（配列番号７によりコー
ドされた配列番号８）、ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６−エロンガーゼ（配列番号３に
よりコードされた配列番号４）およびピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−デサチュラーゼ
（配列番号１２によりコードされた配列番号１３）の酵素活性は、実施例１に記載された
増強ニコチアナ・ベンサミアナ一過性発現システムを用いて植物体において証明された。
ＥｃｏＲＩ断片に含まれているピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−デサチュラーゼのコ
ード領域全体を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４（実施例４、上述）のＥｃｏＲＩ部位に挿入して３
５Ｓ：Ｐｙｒｃｏ−ｄ５Ｄを作製することによって、構成的３５Ｓプロモーターの制御下
でΔ５−デサチュラーゼをコードする遺伝的構築物３５Ｓ：Ｐｙｒｃｏ−ｄ５Ｄを構築し
た。キメラベクター３５Ｓ：Ｍｉｃ１５４５−ｄ６Ｄ（実施例１０）、３５Ｓ：Ｐｙｒｃ
ｏ−ｄ６Ｅ（実施例１０）および３５Ｓ：Ｐｙｒｃｏ−ｄ５Ｄを個々にアグロバクテリウ
ム・ツメファシエンス株ＡＧＬ１導入し、これらの培養物から得られたトランスジェニッ
ク細胞を混合し、混合物を温室内のニコチアナ・ベンサミアナ植物体の葉組織に浸潤した
。植物体を浸潤後さらに５日間生育し、その後ＧＣ分析のためリーフディスクを採取して
、これら遺伝子がニコチアナ・ベンサミアナにおけるＥＰＡ生成に機能することを明らか
にした。これら遺伝子で形質転換した葉組織は、ＳＤＡ（１．０％）、ＥＴＡ（０．１％
）、ＥＰＡ（１０．０％）を含んでいた。葉組織はまた、微量のＧＬＡ、ＥＴＡおよびＡ
ＲＡも含んでいた。Δ５−デサチュラーゼの変換効率は９８．８％として計算された。
本実験は、微細藻類Δ５−デサチュラーゼが、植物細胞において少なくとも９０％また
は少なくとも９５％の効率でＥＴＡをＥＰＡに変換できることを証明した。
微細藻類由来のω３−デサチュラーゼをコードする遺伝子の単離および特性評価
ミクロモナスＣＳ−０１７０ω３−デサチュラーゼ遺伝子断片の単離
ミクロモナス等、微細藻類がω３デサチュラーゼをコードする遺伝子を有するか決定し
、その場合はこのような遺伝子を同定する試みにおいて、ミクロモナス株ＲＣＣ２９９の
ゲノム配列においてＦＡＤ３と相同性を示す遺伝子の探索を行った。しかし、この探索に
より候補遺伝子を同定することは全くできなかった。従って、本発明者らは、ω３デサチ
ュラーゼがミクロモナスの他の種類のデサチュラーゼが代理となり得るか否か検討した。
この仮説は、同じ株におけるΔ６デサチュラーゼが、フロントエンド型のアシルＣｏＡ依
存型であるとの知見（実施例４）によって支持された。しかし、実験してみたところ、ミ
クロモナスＲＣＣ２９９ゲノムは、少なくとも３０種の推定脂肪酸デサチュラーゼの遺伝
子を含んでいると思われるが、実際にあるとすればそれらの内いずれがω３デサチュラー
ゼをコードし得るかについての情報はなかった。
実験において、Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＢＡＤ９１４９５、ＡＢＬ６３８１３、ＢＡＤ
１１９５２およびＡＡＲ２０４４４から得られたデサチュラーゼアミノ酸配列のアライメ
ントは、ＢＡＤ９１４９５のそれぞれアミノ酸位置１０６〜１１３および２９６〜３０５
に対応する共通アミノ酸配列ブロックＷＣＩＧＨＤＣＧ（配列番号３９）およびＴＦＬＱ
ＨＨＤＥＤＭ（配列番号４０）を同定した。これら２ブロックの配列に基づき、ＣＯＤＥ
ＨＯＰプログラムを用いて、ディジェネレートプライマー、５’−ＴＧＴＧＧＴＧＣＡＴ
ＣＧＧＣＣＡＹＧＡＮＫＳＮＧＧ−３’（配列番号７０）および５’−ＴＧＴＣＣＴＣＧ
ＴＣＧＴＴＧＴＧＣＴＧＮＡＲＲＷＡＮＧＴ−３’（配列番号７１）を設計した。１０ｐ
ｍｏｌの各プライマー、５０ｎｇのミクロモナスＣＳ−０１７０ゲノムＤＮＡならびに添
付のマニュアルに記載されているバッファーおよびヌクレオチド成分を用いた２０μＬ容
量で、Ｔａｑ ＤＮＡポリメラーゼ（ＮＥＢ）を用いてタッチダウンＰＣＲ増幅を行った
。サイクル条件は、１サイクルの９４℃３分間；２０サイクルの９４℃１分間、７０℃２
分間（１サイクル毎に−１℃）、７２℃１分間；３５サイクルの９４℃１分間、５６℃１
分間、７２℃１分間；１サイクルの７２℃５分間；４℃で維持であった。５２８ｂｐ増幅
産物を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙ（Ｐｒｏｍｅｇａ）にライゲーションして配列解
析した。この増幅産物のヌクレオチド配列を配列番号１４として示し、コードされた部分
タンパク質配列を配列番号１５として示す。
全長ミクロモナスＲＣＣ２９９ω３−デサチュラーゼ遺伝子の合成
ディジェネレートＰＣＲにより作製した５２８ｂｐ断片を完全ミクロモナスＲＣＣ２９
９選別タンパク質モデルゲノム配列（米国エネルギー省共同ゲノム研究所、ｈｔｔｐ：／
／ｗｗｗ．ｊｇｉ．ｄｏｅ．ｇｏｖ／により作成）と比較した。ＢＬＡＳＴ解析により、
ミクロモナスＲＣＣ２９９の第１３染色体領域と配列番号１４との間で高い相同性を有す
る領域が明らかになった。この２配列の近似した同一性に基づき、ミクロモナス株ＣＳ−
０１７０およびＲＣＣ２９９は非常に密接に関連していると思われた（ミクロモナスＲＣ
Ｃ２９９のヌクレオチド配列は配列番号１６として示す）。ミクロモナスＲＣＣ２９９予
測タンパク質配列（配列番号１７）を用いて、ブラッシカ・ナパスまたは他の双子葉植物
における発現に最も適したコドンに最適化されたヌクレオチド配列を設計、合成した（配
列番号１８）。配列番号１８のヌクレオチド１６４から始まるこの遺伝子のより短い型を
酵母で試験したが、ω３デサチュラーゼ活性は検出されなかった。
ＢＬＡＳＴ解析により、全長アミノ酸配列（配列番号１７）がＦＡＴ−１、ＦＡＴ−２
およびω３デサチュラーゼと相同性を有することが示された。どの活性がコードされてい
るか配列のみから推測することはできなかった。ミクロモナスＣＳ−０１７０デサチュラ
ーゼとＧｅｎｂａｎｋデータベースにおける他のタンパク質との間のＢＬＡＳＴＸによる
最大級の同一性は、脂肪酸デサチュラーゼファミリーのブルギア・マレー（Brugia malay
i）タンパク質であるＸＰ＿００１８９９０８５．１との３５％であった。このフロント
エンドデサチュラーゼは、Δ１２−ＦＡＤＳ様保存ドメイン（ＮＣＢＩ保存ドメインｃｄ
０３５０７）を含んでいた。これらドメインの両方を含むタンパク質は通常、ω３デサチ
ュラーゼファミリー等、脂肪酸の合成に必要とされるフロントエンドデサチュラーゼであ
る。
植物体におけるミクロモナスＲＣＣ２９９ω３−デサチュラーゼの機能特性評価
本明細書で陽性対照試料として用いた、ミクロモナスＲＣＣ２９９（Ｍｉｃ２９９−ω
３Ｄ、上述通り）およびフィトフトラ・インフェスタンスΔ１７−デサチュラーゼ（Ｐｈ
ｙｉｎ−ｄ１７Ｄ、ＧｅｎＢａｎｋ受託番号ＣＡＭ５５８８２）から単離された全長遺伝
子によってコードされた推定ω３−デサチュラーゼの酵素としての機能を、上述の通り増
強ニコチアナ・ベンサミアナ一過性発現システムを用いて植物体において試験した。
ＥｃｏＲＩ断片内に含まれている配列番号１８のタンパク質コード領域全体をベクター
３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４（実施例４）のＥｃｏＲＩ部位にクローニングしてｐＪＰ２０７３
と命名した遺伝的構築物を作製することにより、３５Ｓ：Ｍｉｃ２９９−ｗ３Ｄ構築物を
構築した。ＥｃｏＲＩ断片内のフィトフトラ・インフェスタンスΔ１７デサチュラーゼの
コード領域全体を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４のＥｃｏＲＩ部位にクローニングしてｐＪＰ２０
７４を作製することにより、３５Ｓ：Ｐｈｙｉｎ−ｄ１７Ｄ構築物を構築した。同様に、
ＥｃｏＲＩ断片内に含まれているアラビドプシス・サリアナＤＧＡＴ１（ＡＦ０５１８４
９）のコード領域全体を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４のＥｃｏＲＩ部位にクローニングしてｐＪ
Ｐ２０７８を作製することにより、３５Ｓ：Ａｒａｔｈ−ＤＧＡＴ１構築物を構築した。
アグロバクテリウム・ツメファシエンス株ＡＧＬ１を５０ｍｇ／ｍＬカナマイシンおよ
び５０ｍｇ／ｍＬリファンピシンを添加したＬＢ培地において２８℃で定常期になるまで
培養した。次に、５０００ｇ、１５分間室温で遠心分離することにより細菌をペレット化
し、その後ＯＤ６００＝１．０になるよう１０ｍＭ ＭＥＳ ｐＨ５．７、１０ｍＭ Ｍ
ｇＣｌ２および１００μＭアセトシリンゴンを含む浸潤バッファーに再懸濁した。続いて
２８℃で３時間振盪しつつ細胞をインキュベートし、その後３５Ｓ：ｐ１９、３５Ｓ：Ａ
ｒａｔｈ−ＤＧＡＴ１および３５Ｓ：Ｐｈｙｉｎ−ｄ１７Ｄか３５Ｓ：Ｍｉｃ２９９−ｗ
３Ｄのいずれかを含む等量のアグロバクテリウム細胞の培養物を、葉組織に浸潤する前に
混合した。アラキドン酸塩を調製して、上述の通り形質転換葉組織に摂取させ、基質摂取
の５時間後と２４時間後の両方において分析のためリーフディスクを採取した。３５Ｓ：
Ｐｈｙｉｎ−ｄ１７Ｄ構築物または別個に３５Ｓ：Ｍｉｃ２９９−ｗ３Ｄ構築物で浸潤し
た葉スポットはいずれも、それぞれ３７％および５０％効率のＡＲＡ（２０：４ω６）か
らＥＰＡ（２０：５ω３）への変換を示し（図１３）、これはタンパク質がΔ１７−デサ
チュラーゼ活性を有することを表した。
論考：最初の微細藻類ω３−デサチュラーゼのΔ１７−デサチュラーゼ活性による特性評
価
本研究に記載されているミクロモナスＲＣＣ２９９ω３デサチュラーゼは、Ｃ２０以上
の長さの脂肪酸基質に対して活性を有する、記載された最初の微細藻類、すなわち植物様
Δ１７デサチュラーゼである。陸生植物が、ＦＡＤ３型ではなくむしろフロントエンドデ
サチュラーゼ型のω３デサチュラーゼを有することは知られていない。従って、菌類より
も植物に関係のある微細藻類株が、フロントエンドデサチュラーゼ型のω３デサチュラー
ゼを保有することを見出したことは驚くべきことであった。
他のデサチュラーゼとの相同性に基づき、上述の実験で対照遺伝子として用いた真菌フ
ィトフトラ・インフェスタンスのデサチュラーゼがアシルＰＣ基質に活性を有する一方、
ミクロモナスＲＣＣ２９９のデサチュラーゼがアシルＣｏＡ基質に活性を有する可能性に
ついて検討した。他の真菌デサチュラーゼは、アシルＰＣ基質に活性を有することが知ら
れている。ミクロモナス遺伝子に関するこの結論は、その同一株由来のΔ６−デサチュラ
ーゼ遺伝子との、観察された類似性と矛盾しない（実施例４）。この基質選択性は基質摂
取実験によりさらに研究することができ、これによると、形質転換組織に摂取させたＡＲ
Ａ等の基質はアシルＣｏＡプールに直ちに利用できるが、アシルＰＣプールには天然の植
物（例えば、ニコチアナ・ベンサミアナ）アシルトランスフェラーゼによって変換された
後でしか利用できない。
ミクロモナスＲＣＣ２９９ω３デサチュラーゼ遺伝子は、特にＡＲＡ等、ω６基質をω
３産物に変換するその能力のため、ＥＰＡならびにその下流脂肪酸ＤＰＡおよびＤＨＡ、
その他のω３ＶＬＣ−ＰＵＦＡを植物において生成するよう設計された組換え経路の構築
に非常に有用となるであろう。同様に、アシルＣｏＡプールで機能するΔ５−エロンガー
ゼ等、エロンガーゼと組み合わせた場合、アシルＣｏＡ基質における活性はこの有用性を
高める。さらに、ミクロモナス株の脂肪酸プロファイルは、ミクロモナス酵素が、ＧＬＡ
またはＬＡ等、ω６Ｃ１８脂肪酸をそれぞれＳＤＡまたはＡＬＡ等、それらのω３対応物
質に変換する能力も有することを示した。ＧＬＡからＳＤＡへの変換は、上述の通り基質
ＡＲＡの基質摂取により酵母細胞か植物体のいずれかにおいて証明することができるが、
一方ＬＡからＡＬＡへの変換は、植物に内因性Δ１５デサチュラーゼが存在するため酵母
細胞においてより良く証明される。
他のω３−デサチュラーゼの同定
配列番号１７を問い合わせ配列として用いたＢＬＡＳＴＰプログラムで、米国エネルギ
ー省共同ゲノム研究所（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｇｉ．ｄｏｅ．ｇｏｖ／）により作成
されたミクロモナスＣＣＭＰ１５４５選別タンパク質モデルゲノム配列を解析した。この
解析により、ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５における配列番号１７と相同性を有する遺伝
子（ＥｕＧｅｎｅ．００００１５０１７９）の存在が明らかになった。オープンリーディ
ングフレーム配列を配列番号１９とし、タンパク質配列は配列番号２０として示す。
ＢＬＡＳＴ解析により、全長アミノ酸配列である配列番号２０がＦＡＴ−１、ＦＡＴ−
２およびω３デサチュラーゼと相同性を有することが示された。ミクロモナスＣＣＭＰ１
５４５デサチュラーゼとＧｅｎｂａｎｋデータベースにおける他のタンパク質との間の最
大級の同一性（ＢＬＡＳＴＰ）は、配列番号１７との全長にわたって５９％であった。こ
のフロントエンドデサチュラーゼは、Δ１２−ＦＡＤＳ様保存ドメイン（ＮＣＢＩ保存ド
メインｃｄ０３５０７）を含んでいた。これらドメインの両方を含むタンパク質は通常、
ω３デサチュラーゼファミリー等、脂肪酸合成に必要とされるフロントエンドデサチュラ
ーゼである。このタンパク質が、植物体においてΔ１７−デサチュラーゼ活性を有するω
３デサチュラーゼとしても機能するであろうことが推測された。
微細藻類由来のΔ９−エロンガーゼをコードするさらに別の遺伝子の単離および特性評価
エミリアニア・ハクスレイ（Emiliania huxleyi）ＣＣＭＰ１５１６Δ９−エロンガーゼ
の単離および特性評価
ＧｅｎＢａｎｋ受託番号ＡＦ３９０１７４のアミノ酸配列を問い合わせ配列として用い
たＢＬＡＳＴＰプログラムにより、米国エネルギー省共同ゲノム研究所（ｈｔｔｐ：／／
ｗｗｗ．ｊｇｉ．ｄｏｅ．ｇｏｖ／）により作成されたエミリアニア・ハクスレイＣＣＭ
Ｐ１５１６選別タンパク質モデルゲノム配列を解析した。この解析により、エミリアニア
・ハクスレイＣＣＭＰ１５１６におけるＡＦ３９０１７４と相同性を有する推測遺伝子の
存在が明らかになった。タンパク質配列は配列番号２８として示し、コードするヌクレオ
チド配列は配列番号２７として示す。ＢＬＡＳＴ解析により、全長アミノ酸配列がＰＵＦ
Ａエロンガーゼと相同性を有することが示された。エミリアニア・ハクスレイＣＣＭＰ１
５１６エロンガーゼと他のタンパク質との間の最大級の同一性（ＢＬＡＳＴＰ）は、ＡＦ
３９０１７４との８０％であった。保存ＧＮＳ１／ＳＵＲ４ファミリードメイン（ＮＣＢ
Ｉ保存ドメインｐｆａｍ０１１５１）がこの配列内に示され、これは通常、タンパク質が
長鎖脂肪酸伸長システムに関与することを示唆した。
エミリアニア・ハクスレイＣＣＭＰ１５１６推測タンパク質配列を用いて、ブラッシカ
・ナパス等、双子葉植物における発現に最も適したコドンに最適化されたヌクレオチド配
列を設計、合成した（配列番号２９）。プラスミド構築物を０８３５６６８＿Ｅｍｉｈｕ
−ｄ９Ｅ＿ｐＭＡと命名した。
Ｐ．ピンギスおよびＰ．サリナΔ９−エロンガーゼの単離および特性評価
Ｐ．ピンギスおよびＰ．サリナΔ９−エロンガーゼ内の可能性のある保存領域を同定す
るため、Ｅ．ハクスレイΔ９−エロンガーゼＰＬＬ０００００６６５（ＴＢｅｓｔＤＢか
らＥ．ハクスレイエロンガーゼ配列を問い合わせ配列として用いたＢＬＡＳＴ解析により
得られたＰ．ルテリ（lutheri）ＥＳＴ配列）およびＧｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＡＬ３７
６２６（Ｉ．ガルバナΔ９−エロンガーゼ）から推定したエロンガーゼアミノ酸配列のア
ライメントを作成した。この操作により、Ｅｍｉｈｕ−ｄ９Ｅのそれぞれアミノ酸位置４
０〜４８および１７０〜１７８に対応する、共通アミノ酸配列ブロックＶＤＴＲＫＧＡＹ
Ｒ（配列番号７６）およびＦＩＨＴＩＭＹＴＹ（配列番号７７）が明らかになった。これ
ら２ブロックの配列に基づき、ディジェネレートプライマー、５’−ＴＧＧＴＧＧＡＣＡ
ＣＡＡＧＧＡＡＧＧＧＮＧＣＮＴＡＹＭＧ−３’（配列番号７８）および５’−ＧＴＡＧ
ＧＴＧＴＡＣＡＴＧＡＴＧＧＴＲＴＧＤＡＴＲＡＡ−３’（配列番号７９）を合成し、Ｐ
．ピンギスのＲＮＡおよびＰ．サリナのｃＤＮＡライブラリー（Ｚｈｏｕら、２００７）
を用いたＲＴ−ＰＣＲおよびＰＣＲ増幅を、Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩＩ（商標）Ｐ
ｌａｔｉｎｕｍ（商標登録）Ｏｎｅ−Ｓｔｅｐ ＲＴ−ＰＣＲシステムまたはＴａｑ Ｄ
ＮＡポリメラーゼ（ＮＥＢ、イプスウィッチ、マサチューセッツ州、米国）を用いて行っ
た。
Ｐ．ピンギスからＲＴ−ＰＣＲにより６４１塩基対の増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ
Ｅａｓｙ（登録商標）にライゲーションして配列解析した。５’−および３’−ＲＡＣ
Ｅにより６４１塩基対の断片を伸長するためのプライマーを設計し、遺伝子特異的フォワ
ードプライマー、５’−ＧＴＣＣＴＴＧＣＴＣＣＡＧＧＧＣＴＴＣＣＡＣＣＡ−３’（配
列番号８０）およびオリゴｄＴ−ＳＰ６リバースプライマー、５’−ＡＴＴＴＡＧＧＴＧ
ＡＣＡＣＴＡＴＡＧＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴＴ−３’（配列番号８１）を用
いてＲＴ−ＰＣＲにより遺伝子の３’末端を単離した。この産物を１：１０希釈し、１．
０μｌをＴａｑ ＤＮＡポリメラーゼ（ＮＥＢ）ならびに遺伝子特異的フォワードプライ
マー、５’−ＴＴＣＣＡＧＡＡＣＧＡＧＧＧＣＡＴＣＴＡＣＧＴ−３’（配列番号８２）
および同じリバースプライマーを用いた第二ラウンドのＰＣＲの鋳型として用いた。１０
７９塩基対の増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ（登録商標）Ｅａｓｙにライゲーションし
て配列解析した。遺伝子特異的リバースプライマー、５’−ＴＴＧＧＧＴＧＡＴＣＴＧＣ
ＡＴＧＡＧＣＧＴＧＡＴＧ−３’（配列番号８３）により作製し、ターミナルトランスフ
ェラーゼによりＡテール付加した１．０μｇのＰ．ピンギスｃＤＮＡから、遺伝子の５’
末端を単離した。次に、このｃＤＮＡをオリゴｄＴ−ＳＰ６プライマーおよび遺伝子特異
的プライマー、５’−ＣＧＡＡＴＡＣＴＴＧＡＡＧＡＧＣＴＴＧＴＴＧＧＡＧＡ−３’（
配列番号８４）を用いたＰＣＲ反応の鋳型として用いた。この産物を１：１０希釈し、そ
の１．０μｌをオリゴｄＴ−ＳＰ６プライマーおよび遺伝子特異的プライマー、５’−Ｇ
ＧＧＣＴＡＣＧＡＧＣＴＧＧＣＡＧＡＴＧＡＡＧＣＡ−３’（配列番号８５）を用いた第
二ラウンドのＰＣＲの鋳型として用いた。３２３塩基対の増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ−
Ｔ（登録商標）Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。３種の部分配列から全長配
列を組み立てた。フォワードプライマー、５’−ＧＡＡＡＡＡＡＴＧＧＴＴＧＣＧＣＣＡ
ＣＣＣＡＴＣＡ−３’（配列番号８６）およびリバースプライマー、５’−ＴＣＡＣＴＡ
ＣＴＴＣＴＴＣＴＴＣＴＴＧＣＣＣＧＣＧＧＣ−３’（配列番号８７）を用いたＲＴ−Ｐ
ＣＲにより、トータルＲＮＡから５’ＵＴＲの短い領域を有する全長コード領域を増幅し
た。８２８塩基対の増幅産物であるＰａｖｐｉ−Ｅｌｏ１を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ（登録
商標）Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した（配列番号９３）。Ｐ．ピンギスΔ９
−エロンガーゼの推定アミノ酸配列を配列番号９４として示す。
同様に、ディジェネレートプライマーを用いたＰＣＲによりＰ．サリナから４２５塩基
対の増幅産物を生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ Ｅａｓｙ（登録商標）にライゲーションして配列
解析した。５’−および３’−ＲＡＣＥにより４２５塩基対の断片を伸長するためのプラ
イマーを設計し、遺伝子特異的フォワードプライマー、５’−ＴＴＣＣＧＧＴＡＣＴＣＡ
ＧＣＧＧＴＧＧＣＧ−３’（配列番号８８）およびオリゴｄＴ−ＳＰ６リバースプライマ
ーを用いたＲＴ−ＰＣＲにより遺伝子の３’末端を単離した。７７６塩基対の増幅産物を
生成し、ｐＧＥＭ−Ｔ（登録商標）Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。Ｐ．サ
リナｃＤＮＡライブラリーから、Ｍ１３Ｒプライマー、５’−ＣＡＧＧＡＡＡＣＡＧＣＴ
ＡＴＧＡＣ−３’（配列番号８９）および遺伝子特異的リバースプライマー、５’−ＡＣ
ＧＴＡＧＡＴＧＣＣＣＴＣＧＴＴＣＴＧ−３’（配列番号９０）とＰｆｕＵｌｔｒａ Ｉ
Ｉ（登録商標）Ｆｕｓｉｏｎ ＤＮＡポリメラーゼをメーカーに説明されている通りに用
いたＰＣＲにより、遺伝子の５’末端を単離した。７１０塩基対の増幅産物を生成し、ｐ
ＧＥＭ−Ｔ（登録商標）Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した。３種の部分配列か
ら全長配列を組み立てた。フォワードプライマー、５’−ＣＡＣＣＧＡＡＴＧＧＣＧＡＣ
ＴＧＡＡＧＧＧＡＴＧＣＣ−３’（配列番号９１）およびリバースプライマー、５’−Ｃ
ＴＡＣＴＣＧＧＴＴＴＴＣＡＴＧＣＧＧＴＴＧＣＴＧＧＡ−３’（配列番号９２）を用い
たＲＴ−ＰＣＲにより、トータルＲＮＡから５’ＵＴＲの短い領域を有する全長コード領
域を増幅した。８４６塩基対の増幅産物、Ｐａｖｓａ−Ｅｌｏ３を生成し、これをｐＧＥ
Ｍ−Ｔ（登録商標）Ｅａｓｙにライゲーションして配列解析した（配列番号９５）。Ｐ．
サリナΔ９−エロンガーゼの推定アミノ酸配列を配列番号９６として示す。
植物細胞におけるΔ９−エロンガーゼの機能特性評価
それぞれプラスミド０８３５６６８＿Ｅｍｉｈｕ−ｄ９Ｅ＿ｐＭＡ、ｐＧＥＭＴ＋Ｐａ
ｖｐｉ−ｄ９ＥおよびｐＧＥＭＴ＋Ｐａｖｓａ−ｄ９Ｅから得られた、ＥｃｏＲＩ断片内
に含まれているエミリアニアエロンガーゼ（Ｅｍｉｈｕ−ｄ９Ｅ）、パブロバ・ピンギス
（Pavlova pinguis）エロンガーゼ（Ｐａｖｐｉ−ｄ９Ｅ）およびパブロバ・サリナエロ
ンガーゼ（Ｐａｖｓａ−ｄ９Ｅ）のコード領域全体を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４のＥｃｏＲＩ
部位に挿入して、３５Ｓ：Ｅｍｉｈｕ−ｄ９Ｅ（ｐＪＰ３０２７と命名）、３５Ｓ：Ｐａ
ｖｐｉ−ｄ９Ｅ（ｐＪＰ３１０３と命名）、３５Ｓ：Ｐａｖｓａ−ｄ９Ｅ（ｐＪＰ３０８
１と命名）および３５Ｓ：Ｉｓｏｇａ−ｄ９Ｅ（ｐＪＰ２０６２と命名）を作製した。実
施例１に記載されている増強ニコチアナ・ベンサミアナ一過性発現システムを用いて、本
明細書では陽性対照試料として用いたＩｓｏｇａ−ｄ９Ｅ（Ｑｉら、２００２）と共に、
Ｅｍｉｈｕ−ｄ９Ｅ、Ｐａｖｐｉ−ｄ９ＥおよびＰａｖｓａ−ｄ９Ｅの酵素活性を植物で
証明した。
これらキメラベクターをアグロバクテリウム・ツメファシエンス株ＡＧＬ１に導入し、
これらの培養物から得られた細胞を温室内のニコチアナ・ベンサミアナ植物体の葉組織に
浸潤した。浸潤後、植物体をさらに５日間育成し、その後ＧＣ分析のためリーフディスク
を採取し、生成物脂肪酸の存在により、ニコチアナ・ベンサミアナ等、植物細胞において
両方の遺伝子がΔ９−エロンガーゼとして機能することが明らかになった。
エミリアニア・ハクスレイＣＣＭＰ１５１６Δ９−エロンガーゼで形質転換した葉組織
は、２０：２Δ１１，１４（６．６％）および２０：３Δ１１，１４，１７（６．４％）
を含み、これはＬＡおよびＡＬＡからの変換効率がそれぞれ３９．９％および１２．４％
であることを示した。パブロバ・ピンギスΔ９−エロンガーゼで形質転換した葉組織は、
２０：２Δ１１，１４（１０．１％）および２０：３Δ１１，１４，１７（６．６％）を
含み、これはそれぞれ５６．０％および１３．３％の変換効率を示した。パブロバ・サリ
ナΔ９−エロンガーゼで形質転換した葉組織は、２０：２Δ１１，１４（７．７％）およ
び２０：３Δ１１，１４，１７（４．６％）を含み、これはそれぞれ４５．０％および９
．２％の変換効率を示した。イソクリシス・ガルバナΔ９−エロンガーゼで形質転換した
葉組織は、２０：２Δ１１，１４（９．２％）および２０：３Δ１１，１４，１７（７．
５％）を含み、これはそれぞれ４８．９％および１５．４％の変換効率を示した（表９）
。
Ｎ．ベンサミアナ葉における基質ＡＬＡの大部分がプラスチドに局在し、従ってプラス
チド外の伸長に利用できないため、葉組織におけるω３基質ＡＬＡに対する明らかに高い
選択性が予想された、また直接のメチル化においてプラスチドおよび細胞質ＡＬＡの両方
が葉から単離されるため、ω３変換率が人為的に（artificially）減少した。Ｅ．ハクス
レイおよびＩ．ガルバナΔ９−エロンガーゼは、ω３からω６への変換率０．３１のＮ．
ベンサミアナにおける同一の基質選択性を提示した。ω６プールにおける最も効率的な変
換は、５６．０％の基質が変換されるＰ．サリナΔ９−エロンガーゼで観察された。対照
的に、１３．３％のω３基質が０．２４の比率で変換された。Ｐ．ピンギス酵素は、４５
．０％のω６変換であるが９．２％のみのω３変換に起因する、変換率０．２０でω６基
質に対して最も高い選択性を提示した。
ＡＲＡを産生するためのΔ９エロンガーゼを含む生合成経路の構築
トランスジェニックデルタ−９エロンガーゼ経路の構築
イソクリシス・ガルバナΔ９−エロンガーゼ（アミノ酸配列ＧｅｎＢａｎｋ受託番号Ａ
Ｆ３９０１７４−オープンリーディングフレーム：配列番号２１、アミノ酸配列：配列番
号２２）、パブロバ・サリナΔ８−デサチュラーゼ（受託番号ＡＢＬ９６２９６−オープ
ンリーディングフレーム：配列番号２３、アミノ酸配列：配列番号２４）およびパブロバ
・サリナΔ５−デサチュラーゼ（受託番号ＡＢＬ９６２９５−オープンリーディングフレ
ーム：配列番号２５、アミノ酸配列：配列番号２６）を含むバイナリーベクターを、バイ
ナリーベクターｐＪＰ１０１ａｃｑから構築した。遺伝子挿入なしのこのベクターの設計
を概略的に図１４に示す。
先ず、イソクリシス・ガルバナΔ９−エロンガーゼを含むｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔクロ
ーンのＳｍａＩ−ＥｃｏＲＶ断片をｐＪＰ１０１ａｃｑのＳｍａＩ部位にライゲーション
して、ｐＪＰ１０５を得た。パブロバ・サリナΔ５−デサチュラーゼを含むｐＢｌｕｅｓ
ｃｒｉｐｔクローンのＸｈｏＩ断片をｐＪＰ１０５のＸｈｏＩ部位にライゲーションして
、ｐＪＰ１０６を得た。パブロバ・サリナΔ８−デサチュラーゼを含むｐＢｌｕｅｓｃｒ
ｉｐｔクローンのＮｏｔＩ断片をｐＪＰ１０６のＮｏｔＩ部位にライゲーションして、図
１５に概略的に示すｐＪＰ１０７を得た。
設計において幾つかの点が重要となる。第一に、３遺伝子の内２遺伝子をＴ−ＤＮＡに
おいて異なって、すなわちお互い離して転写させた。これは、いずれかの遺伝子からの転
写が向かうことにより別の遺伝子の発現に干渉する可能性を防ぎ、従って両者の発現を最
大化するため行われた。第二に、この場合はΔ８−デサチュラーゼをコードする遺伝的構
築物における第三の遺伝子は、スペーサーを挿入することにより、Δ９−エロンガーゼを
コードする同じ方向を向いた第二の遺伝子と離間させた。上流遺伝子の終止コドンと下流
遺伝子の開始コドンとの間の少なくとも１．０ｋｂの距離が、前者の転写が後者に干渉す
るリスク、あるいは遺伝子サイレンシングを引き起こす可能性を低減させるであろうと考
えられた。第三に、３遺伝子それぞれの５’−ＵＴＲは、翻訳効率を高めることが知られ
ているＴＭＶリーダー配列を含むよう改変した。翻訳効率を高めることが知られている他
のいかなる５’ＵＴＲ配列をＴＭＶ配列の代わりに用いてもよかった。
エレクトロポレーション法によりｐＪＰ１０７をアグロバクテリウム株ＡＧＬＩに導入
し、この形質転換株を用いて、Δ８−デサチュラーゼの潜在的な出発脂肪酸基質として高
レベルのＬＡを有するｆａｄ３／ｆａｅ１変異体であるアラビドプシス・サリアナ(Arabi
dopsis thaliana)生態型（ecotype）ＭＣ４９に遺伝的構築物を導入した。植物の形質転
換および分析は、フローラルディップ法（floral dipping method）を用いて行った（Ｃ
ｌｏｕｇｈおよびＢｅｎｔ、１９９８）。処理植物（Ｔ０植物）から得られた種子（Ｔ１
種子）をハイグロマイシン（２０ｍｇ／Ｌ）選抜培地上に播種し、形質転換植物を選抜し
て土壌に移し、２４株の確認されたＴ１トランスジェニック植物を確立した。これらＴ１
植物の大部分は、導入した遺伝的構築物がヘテロ接合であることが予想された。２４株の
トランスジェニック植物から得られたＴ２種子を成熟時に回収し、脂肪酸組成を分析した
。これらＴ２系統は、遺伝的構築物においてヘテロ接合の系統のみならず、遺伝的構築物
がホモ接合である系統を含んでいた。ハイグロマイシン（２０ｍｇ／ｍＬ）を含むＭＳ培
地上での選抜によりトランス遺伝子の存在を判断し、最高レベルのＡＲＡを含む６系統の
Ｔ２植物をＴ２種子から確立した。例えば、ＦＷ−１０と命名されたＴ１植物から得たＴ
２種子を播種したところ、これは５．８％のＡＲＡを含み、後代のハイグロマイシン培地
における感受性抵抗性の分離比は３：１を示し、これはＦＷ−１０が遺伝的構築物を単一
の遺伝子座に含んでいたことを示唆した。ＦＷ−１０由来のＴ３種子ロットの脂肪酸プロ
ファイルを分析し、データを表１０に示す。
表１０に要約した通り、非形質転換アラビドプシス（生態型ＭＣ４９）の種子は、多量
の前駆ω６基質ＬＡを含んでいたが、ＡＲＡまたはΔ９エロンガーゼ経路に沿って生成さ
れることが予想される中間脂肪酸を全く含んでいなかった。対照的に、ｐＪＰ１０７構築
物を含む形質転換植物ＦＷ１０−２３の種子は、ＬＡから始まる３酵素ステップの産物で
ある、２１％のＡＲＡ等、顕著なレベルの２０：２ｎ−６、２０：３ｎ−６および２０：
４ｎ−６（ＡＲＡ）を含んでいた。さらに、種子油における低レベルのＡＬＡ（対照ＭＣ
４９では１．０％）は非常に効率的にＥＰＡへと変換され、これは形質転換系ＦＷ１０−
２３における１．３％レベルで存在していた。
論考：変換効率および生化学的意義
ｐＪＰ１０７構築物によりコードされた個々の酵素ステップの相対的効率は、ＦＷ−１
０−２３における基質脂肪酸から生成物脂肪酸（続いて生成される誘導体を含む）への変
換率を試験することにより評価することができる。ω６プールにおいて、イソクリシス・
ガルバナΔ９エロンガーゼは、ＬＡからＥＤＡおよび続いて脱飽和される脂肪酸への４５
％の変換を示した。同一種子において、パブロバ・サリナΔ８−デサチュラーゼおよびΔ
５−デサチュラーゼは、ω６脂肪酸からその関連産物へのそれぞれ９０％および９５％の
変換効率を示した。それに対して、ω３プールにおいて、イソクリシス・ガルバナΔ９エ
ロンガーゼは、ＡＬＡから伸長産物への基本的に１００％の変換を示したが、一方パブロ
バ・サリナΔ８−デサチュラーゼおよびΔ５−デサチュラーゼはそれぞれ８８％および９
０％の変換効率を示した。アラビドプシス・サリアナＭＣ４９バックグラウンドは低レベ
ルのＡＬＡしか含まないにも関わらず、これら酵素ステップは１．３％ＥＰＡの合成をも
たらした。最も劇的な結果において、種子油においてＡＬＡは検出されず、これはΔ９エ
ロンガーゼによるＡＬＡからＡＬＡの伸長産物への基本的に１００％の変換を示すことに
留意した。
ＦＷ−１０−２３で見出された一般的ではない中間脂肪酸のレベルが低く（ω３プール
では＜０．４％）、様々なシーフードにおける食物連鎖で見出されたものと匹敵すること
に留意すると興味深い（表１１）。非形質転換体ＭＣ４９の種子油は低レベルのＡＬＡし
か含まず、このことが観察された低レベルの例えば中間脂肪酸ＥＴｒＡに寄与した可能性
があるが、より高レベルのＡＬＡを有する遺伝的バックグラウンドに同一経路が集合した
場合、その結果得られた種子油が依然として比較的低レベル（＜３％）のＥＴｒＡを有す
ることが予測される。Δ９伸長した中間体の非常に効率的な脱飽和のため、このような低
レベルのこれら中間体が存在する可能性がある。
パブロバ・サリナΔ８−デサチュラーゼが、特にΔ９エロンガーゼおよびΔ５デサチュ
ラーゼと同時発現した場合、報告された他のΔ８−デサチュラーゼよりもＥＴｒＡからＥ
ＴＡへの変換に大幅に効率的であることは、注目に値する。例えば、ダイズ胚においてユ
ーグレナ・グラシリスΔ８−デサチュラーゼをユーグレナ・グラシリスまたはイソクリシ
ス・ガルバナΔ９−エロンガーゼのいずれかと同時発現した場合、ω３およびω６基質の
変換効率はそれぞれ６４％および７３％であったことが報告された。上述の実験で観察さ
れた各ステップの効率およびＡＬＡからＥＰＡへの全体的な変換効率も、僅か３．０％の
ＥＰＡと、続くＥＴｒＡ（４．６％）等、相当レベルの望ましくない中間体が観察された
Ｑｉら（２００４）によって報告されたアラビドプシス葉における効率よりも高かった。
エロンガーゼは、アシルＣｏＡプールの基質のみとアクセスすることが知られている。
Δ９−伸長産物がアシルＣｏＡプールに間違いなく生成されたとしても、続くΔ８−デサ
チュラーゼおよびΔ５−デサチュラーゼステップが形質転換種子において非常に高効率で
機能することが観察されたという事実は、両方のパブロバ・サリナデサチュラーゼが高効
率でアシルＣｏＡ基質にアクセスすることができる強力な目安である。
Δ９−エロンガーゼ経路を用いた高レベルのＡＲＡおよびＥＰＡの生合成
個々のステップの効率に関するこれらのデータおよび観察から、改変されたΔ９−エロ
ンガーゼ経路を用いて、アラビドプシス、キャノーラ、ダイズ，アマ種子またはワタ等、
トランスジェニック植物において高レベルのＡＲＡおよびＥＰＡならびに続くＤＰＡおよ
びＤＨＡを生成することが可能であることが推測された。３種の酵素機能の内いずれか１
種、すなわちアシルＣｏＡプールにおけるΔ９−伸長に利用できる基質ＬＡ量を増加させ
るアシルＣｏＡΔ１２−デサチュラーゼ機能をさらに追加することによって、第二に、Ｅ
ＰＡに直接変換するためにＡＬＡレベルを高めるようΔ１５−デサチュラーゼを追加する
ことによって、第三に、実施例６に記載されているデサチュラーゼ等、ＡＲＡをＥＰＡに
変換することのできるΔ１７−デサチュラーゼを追加することによって、さらに高レベル
が達成できるとさらに推測される。より好ましくは、アシルＣｏＡΔ１２−デサチュラー
ゼと、Δ１５−デサチュラーゼまたはΔ１７−デサチュラーゼのいずれかの両方の追加に
より、最大レベルが提供されるであろう。従って、アシルＣｏＡプールにおける基質にア
クセスすることのできる酵素の使用は、ＥＰＡ、ＤＨＡおよびＤＨＡへのより効率的な変
換をもたらすことが予想される。
アラビドプシス・サリアナＭＣ４９バックグラウンドが、低レベルのＡＬＡ蓄積（１〜
３％）をもたらすｆａｄ３変異体を含んでいることを考慮した場合、観察された１．３％
のＥＰＡ合成は、注目すべき予期せぬことであった。この、または同様のΔ９−エロンガ
ーゼ経路（Δ９−エロンガーゼ、Δ８−デサチュラーゼおよびΔ５−デサチュラーゼ）を
高レベルのＡＬＡを含む植物に形質転換した場合、高レベルのＥＰＡがもたらされるであ
ろうことが予測された。例えば、ペルリア・フルテスケンス（Perilla frutescens）Δ１
５−デサチュラーゼまたは他のΔ１５−デサチュラーゼ遺伝子を過剰発現するアラビドプ
シス系統にこの経路を形質転換することにより、種子油における総脂肪酸の少なくとも２
５％のＥＰＡレベルがもたらされるであろうことが予測された。
植物細胞におけるＰＵＦＡ経路遺伝子の発現
植物の安定的な形質転換の代替案の一つに、Ｋａｐｉｌａら（１９９７）によって最初
に導入された発現等、葉におけるトランス遺伝子の一過性発現がある。この技法によって
、許容状態の葉細胞の核（Ｚｉｐｆｅｌら、２００６）を、ＴＤＮＡ境界内に発現構築物
を有するアグロバクテリウム培養物を背軸の空隙へと浸潤することによって形質転換した
。葉におけるトランス遺伝子の発現が、宿主細胞のトランス遺伝子サイレンシング機構を
抑制してより長期間にわたってトランス遺伝子の発現を延長するＰ１９（Ｖｏｉｎｎｅｔ
ら、２００３）やＨＣ−Ｐｒｏ（ＪｏｈａｎｓｅｎおよびＣａｒｒｉｎｇｔｏｎ、２００
１； Ｋａｓｓｃｈａｕら、２００３）等、ウイルスサプレッサータンパク質の同時導入
によって顕著に増強された。
葉は、プラスチドのガラクト脂質、モノガラクトシルジアシルグリセロール（ＭＧＤＧ
）およびジガラクトシルジアシルグリセロール（ＤＧＤＧ）の大量のプールに支配された
複雑な脂質代謝を有する。ホスファチジルコリン（ＰＣ）、コエンザイムＡ（ＣｏＡ）な
らびにモノおよびジアシルグリセリド（ＭＡＧ、ＤＡＧ；ＯｈｌｒｏｇｇｅおよびＢｒｏ
ｗｓｅ、１９９５）とエステル結合した脂肪酸等、脂肪酸のより少量のプールがプラスチ
ド区画外に存在する。本実施例に用いられているＬＣ−ＰＵＦＡ合成酵素は小胞体（ＥＲ
；Ｎａｐｉｅｒ、２００７）に存在し、そこでＰＣおよびＣｏＡとエステル結合した比較
的少量の葉脂質プールとアクセスする。ＥＲにおいて活性のある産物等、ＰＣ−ＣｏＡ結
合反応の代謝産物は、ジアシルグリセリド−Ｏ−アシルトランスフェラーゼ（ＤＧＡＴ；
Ｂｏｕｖｉｅｒ−Ｎａｖｅら、２０００）の過剰発現によりトリアシルグリセリド（ＴＡ
Ｇ）に蓄積することができる。ＭＡＧまたはＤＡＧと比べて、ＴＡＧに存在する脂肪酸は
、より代謝的に不活性であり、脂質生合成経路またはプラスチドへの輸送に再度参加する
可能性が低い。重要なことに、ＴＡＧは、標準的な薄層クロマトグラフィー（ＴＬＣ）技
法を用いて、葉プラスチドに存在するより豊富な脂質クラスから容易に分離することがで
きる。従って、促進されたＴＡＧ蓄積およびＴＡＧ／脂質クラス精製の組合せは、葉ＥＲ
におけるＬＣ−ＰＵＦＡ酵素反応をより完全に理解するのに有用となり得る。
ＬＣ−ＰＵＦＡ生成のため、本実施例におけるデサチュラーゼおよびエロンガーゼをコ
ードする遺伝子を用いてこのシステムを試験した。
一過性発現のためのプラスミド構築物
カリフラワーモザイクウイルス（ＣａＭＶ）３５ＳプロモーターをＳｆｏＩ部位にクロ
ーニングして３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４とした、Ｃｏｕｔｕら（２００７）により記載された
ｐＯＲＥ０４バイナリーベクターの改変型に遺伝子のコード領域をクローニングすること
により、バイナリーベクターを調製した。Ｉ．ガルバナΔ９−エロンガーゼ遺伝子のコー
ド領域（Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＡＬ３７６２６）（配列番号２１）をゲノムＤＮＡか
ら増幅し、３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４のＥｃｏＲＩ部位にクローニングした。植物発現コドン
最適化型の３種のＰ．サリナデサチュラーゼ（Ｇｅｎｂａｎｋ受託番号ＡＢＬ９６２９６
、ＡＢＬ９６２９５およびＡＡＹ１５１３６−それぞれ国際公開第２００５／１０３２５
３号パンフレットに記載）をＳｗａＩインサートとして３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４のＥｃｏＲ
Ｖ−ＳｍａＩ部位にクローニングした。非最適化Ｐ．サリナΔ５−エロンガーゼ（Ｇｅｎ
ｂａｎｋ受託番号ＡＡＹ１５１３５）をＸｈｏＩ−ＸｂａＩ断片として３５Ｓ−ｐＯＲＥ
０４のＸｈｏＩ−ＮｈｅＩ部位にクローニングした。ＣａＭＶ３５Ｓ駆動型のＰ１９ウイ
ルスサプレッサーは、Ｐｅｔｅｒ Ｗａｔｅｒｈｏｕｓｅ博士のご厚意により供与された
。ＲＴ−ＰＣＲによりアラビドプシス・サリアナＤＧＡＴ１遺伝子のコード領域（Ｇｅｎ
ｂａｎｋ受託番号ＡＡＦ１９２６２）（配列番号７４）を得て、ＢａｍＨＩ−ＥｃｏＲＶ
断片として３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４の対応する部位にクローニングした。ＲＮｅａｓｙ ｍ
ｉｎｉキット（ＱＩＡＧＥＮ）を用いて、フィトフトラ・インフェスタンスからトータル
ＲＮＡを単離して、Ｐｌａｔｉｎｕｍ Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ ＩＩＩ Ｏｎｅ−Ｓｔ
ｅｐ（ＱＩＡＧＥＮ）でＲＴ−ＰＣＲを行った。Ｐ．インフェスタンスΔ１７−デサチュ
ラーゼのタンパク質コード領域（国際公開第２００５／０１２３１６号パンフレット）を
含む、その結果生じた増幅産物をｐＧＥＭＴ−Ｅａｓｙ（Ｐｒｏｍｅｇａ）にクローニン
グして配列解析した。次に、ＥｃｏＲＩ断片を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４にクローニングした
。
アグロバクテリウム浸潤およびＮ．ベンサミアナ育成条件
各バイナリーベクターを有するアグロバクテリウム・ツメファシエンス株ＡＧＬ１を、
２８℃で適切な抗生物質を添加したＬＢ培地において培養した。培養物を遠心分離し、２
容量の浸潤バッファー（５ｍＭ ＭＥＳ、５ｍＭ ＭｇＳＯ４、ｐＨ５．７、１００μＭ
アセトシリンゴン）に穏やかに再懸濁し、さらに３時間培養した。各培養液の吸光度を測
定し、各アグロバクテリウム構築物がＯＤ６００ｎｍ０．２に等しくなるよう、あるいは
他に図１６に示されているように培養物の最終的な組合せを調製した。Ｖｏｉｎｎｅｔら
（２００３）によって記載されているように、１０：１４の明：暗サイクルの２３℃の植
物育成室に収容しておいた１ヶ月齢のＮ．ベンサミアナ植物体の葉の裏面に細胞を浸潤し
た。油性マジックで浸潤領域を円で囲んだ。浸潤後、植物体を２８℃で１時間置き、その
後分析まで２４℃の植物育成室に移した。他に断りがなければ、全Ｎ．ベンサミアナアグ
ロ浸潤は、Ｐ１９ウイルスサプレッサータンパク質を含む別々のバイナリー構築物の存在
下で行った。
脂質分析
本実施例において、メタノール／ＨＣｌ／ジクロロメタン（ＤＣＭ；容量で１０／１／
１）溶液を用いて８０℃で２時間トランスメチル化して脂肪酸メチルエステル（ＦＡＭＥ
）を生成した後、葉組織の脂肪酸プロファイルまたは脂質クラス試料をＧＣおよびＧＣ−
ＭＳにより分析した。ＧＣおよびＧＣ−ＭＳ分析の前に、ＦＡＭＥをヘキサン：ＤＣＭ（
４：１、ｖ／ｖ）に抽出し、ＤＣＭにおいて再構成した。
脂質クラス分析のため、ＢｌｉｇｈおよびＤｙｅｒ（１９５９）によって記載された方
法を用いて、約５０ｍｇ生重量の浸潤葉組織から総脂質を２回抽出した。プレコートした
シリカゲルプレート（シリカゲル６０、Ｍｅｒｃｋ）上でヘキサン／ジエチルエーテル／
酢酸（容量で７０／３０／１）を用いたＴＬＣによって中性脂質を精製し、一方、１回目
の展開方向はクロロホルム／メタノール／水（容量で６５／２５／４）、２回目の展開方
向はクロロホルム／メタノール／ＮＨ４ＯＨ／エチルプロピルアミン（容量で１３０／７
０／１０／１）による二次元ＴＬＣを用いて、極性脂質を分画した（Ｋｈｏｚｉｎら、１
９９７）。ヨウ素蒸気により脂質スポットを可視化し、バイアルに収集し、上述の通りＧ
Ｃ分析のためトランスメチル化してＦＡＭＥを生成した。上述の通りＧＣ分析により、ま
た各脂肪酸のために注入した公知の外部標準量に従って評価された、脂肪酸存在の総量と
してＴＡＧを定量化した。
非極性Ｅｑｕｉｔｙ（商標）−１融合シリカキャピラリーカラム（１５ｍ×０．１ｍｍ
ｉ．ｄ．、０．１μｍフィルム厚）、ＦＩＤ、スプリット／スプリットレスインジェク
ターならびにＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ７６８３ Ｓｅｒｉｅｓオー
トサンプラーおよびインジェクターを備え付けたＡｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉ
ｅｓ ６８９０Ｎ ＧＣ（パロアルト、カリフォルニア州、米国）を用い、ヘリウムをキ
ャリアーガスとして用いて、ＧＣを行った。１２０℃のオーブン温度で試料をスプリット
レスモードで注入し、注入後、１０℃．ｍｉｎ−１で２０１℃にオーブン温度を上げ、最
終的に２７０℃として２０分間維持した。Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ
ＣｈｅｍＳｔａｔｉｏｎソフトウエア（Ｒｅｖ Ｂ．０３．０１（３１７）、パロアルト
、カリフォルニア州、米国）を用いてピークを定量化した。ピーク反応は、オクタン酸か
らＤＨＡ、また数種の他のＬＣ−ＰＵＦＡに及ぶ、均等な比率の３１種の様々な脂肪酸メ
チルエステルを含む真正のＮｕ−Ｃｈｅｃｋ ＧＬＣ ｓｔａｎｄａｒｄ−４１１（Ｎｕ
−Ｃｈｅｃｋ Ｐｒｅｐ Ｉｎｃ、ミネソタ州、米国）の脂肪酸に類似していた。ピーク
間の僅かなピーク反応の変動は、各ピークのピーク面積に正規化係数を掛けることによっ
て均衡を保った。総脂肪酸における各脂肪酸の比率を脂肪酸のそれぞれのピーク面積およ
び全ピーク面積に基づいて算出した。
４５℃に設定したオンカラム注入器を取り付けたＦｉｎｎｉｇａｎ ＧＣＱ Ｐｌｕｓ
ＧＣ−ＭＳイオントラップにおいてＧＣ−ＭＳを行って、生成した総新生脂肪酸の同一
性を確認した。ＡＳ２０００オートサンプラーを用いて、非極性ＨＰ−５ Ｕｌｔｒａ
２結合相カラム（５０ｍ×０．３２ｍｍ ｉ．ｄ．×０．１７μｍフィルム厚）を取り付
けた保持ギャップに試料を注入した。４５℃の初期温度を１分間維持、続いて３０℃．ｍ
ｉｎ−１で１４０℃、その後３℃．ｍｉｎ−１で３１０℃に上げて１２分間維持の温度プ
ログラムを行った。ヘリウムをキャリアーガスとして用いた。質量分析器の操作条件は、
電子衝突エネルギー７０ｅＶ、放出電流２５０μａｍｐ、トランスファライン３１０℃、
ソース温度２４０℃、走査速度０．８ｓｃａｎｓ．ｓ−１および質量範囲４０〜６５０ダ
ルトンである。質量スペクトルを得て、Ｘｃａｌｉｂｕｒ（商標）ソフトウエアで処理し
た。
一過性発現した脂肪酸エロンガーゼによるＮ．ベンサミアナ脂肪酸プロファイルの修飾
機能的トランスジェニック酵素の最大量の産生を得るために必要とされるアグロバクテ
リウム濃度を評価するため、Ｎ．ベンサミアナ葉に豊富であることが知られているＣｏＡ
結合リノール酸（ＬＡ）およびＡＬＡ基質に作用することが知られたイソクリシス・ガル
バナΔ９−エロンガーゼ（ＩｇＡ９ｅｌｏ；Ｑｉら、２００２）をコードする遺伝子を発
現させた。この遺伝子をバイナリーベクターのカリフラワーモザイクウイルス（ＣａＭＶ
）３５Ｓプロモーター下流に導入した後、宿主の媒介するトランス遺伝子サイレンシング
を抑制するためのＰ１９ウイルスサプレッサータンパク質の存在下、この構築物をＮ．ベ
ンサミアナ葉にアグロ浸潤し、Δ９−伸長レベルを評価した。ＯＤ６００＝０．２を有す
るアグロバクテリウム培養物によって得られたほぼ最大の遺伝子活性により、ＬＡおよび
ＡＬＡの伸長産物である、それぞれＥＤＡおよびＥＴｒＡを検出した（図１６）。しかし
、興味深いことに、非常に希釈した培養物濃度（ＯＤ６００＝０．０５ほどの低さ）のア
グロ浸潤でも容易に検出できるレベルの酵素活性をもたらすことを記した。
一過性ＤＧＡＴ発現のトリアシルグリセロール蓄積への効果
次に、Ｎ．ベンサミアナ葉におけるＴＡＧプールのサイズが増加して、ＥＲで作用する
導入脂肪酸生合成酵素の生成物を得るためのより大きなシンクを提供することができるか
調べた。葉は自然状態では低レベルのＴＡＧしか生成しないため、葉のＴＡＧプールを増
加させる可能性のある手段として、Ｋｅｎｎｅｄｙ経路によりＴＡＧ生合成の最後のステ
ップを触媒するアラビドプシス・サリアナＤＧＡＴ１（ＡｔＤＧＡＴ１）遺伝子を含む構
築物を試験した。上述の通りに、アグロ浸潤によって構築物をＮ．ベンサミアナ葉に導入
した。ＴＡＧの存在を試験するため、１％ナイルブルー水溶液（ＢＤＨ、プール、英国）
の入った小型のペトリ皿に約１ｃｍ２サイズの浸潤した葉の切片を浸し、３分間減圧浸潤
し、水で手早くリンスし、１％酢酸で３分間インキュベートし、水中でマウントして観察
した。Ｌｅｉｃａ ＳＰ２レーザー走査型共焦点顕微鏡（Ｌｅｉｃａ Ｍｉｃｒｏｓｙｓ
ｔｅｍｓ、シドニー、オーストラリア）で４８８ｎｍで励起することにより、５７０〜６
７０ｎｍの蛍光発光を集光した。同一葉の非形質転換領域を対照として用いた。Ｉｍａｇ
ｅＪソフトウエアを用いて各アッセイにおけるＴＡＧ蓄積の相対量を評価した。
アラビドプシス・サリアナＤＧＡＴ１（ＡｔＤＧＡＴ１）の一過性発現は、ナイルブル
ーで染色して共焦点顕微鏡により観察したところ、顕著により多量の脂肪体の生成をもた
らした。他の葉脂質クラスから中性相ＴＬＣ分離により総脂質をＴＡＧに分画することに
より、ＴＡＧの増加を定量化し、その後ＴＡＧ量をＴＡＧ画分における総脂肪酸量として
測定した。Ｐ１９またはＰ１９とＡｔＤＧＡＴ１の同時の一過性発現は、それぞれＴＡＧ
を４６μｇ．ｇ−１生重量から２０６μｇ．ｇ−１生重量へと増加させ、これはＤＧＡＴ
１遺伝子の添加が、葉組織に蓄積したＴＡＧレベルを上昇させたことを示した。従って、
他に断りがない限り、この遺伝子は次の実験に含まれる。
外因性脂肪酸基質の一過性発現遺伝子への有用性
次に、Ｎ．ベンサミアナに天然には存在しない外因性脂肪酸基質を葉に供給することが
でき、トランス遺伝子の媒介する変換に有用となり得るかを調べ、これにより個々の酵素
ステップを個別に試験した。これを試験するため、Ｎ．ベンサミアナに天然には存在しな
い基質であるＡＲＡに作用するフィトフトラ・インフェスタンスΔ１７−デサチュラーゼ
（ＰｉΔｌ７ｄｅｓ）をコードする遺伝子をアグロ浸潤し、ＥＰＡを生成させた。ＰｉΔ
ｌ７ｄｅｓ浸潤の４日後、アグロバクテリウム培養物を用いた葉の形質転換で行われたの
と同様の仕方の注入により、葉にＡＲＡアンモニウム塩を摂取させた。続いて基質を葉に
４時間代謝させ、その後葉組織から総脂質を抽出した。これら総脂質のＧＣおよびＧＣ−
ＭＳ分析は、体外から摂取させたＡＲＡの３７％がΔ１７−脱飽和によりＥＰＡへと変換
され、その効率は酵母ベースのアッセイで報告された効率に相当することを示した（国際
公開第２００５／０１２３１６号パンフレット）。
別個のバイナリーベクターから５段階ＬＣ−ＰＵＦＡ経路の迅速な集合
Ｎ．ベンサミアナシステムが、単一トランス遺伝子の機能およびＴＡＧ蓄積促進の決定
に有用なツールであることを確立し、システムを全ＬＣ−ＰＵＦＡ経路の集合に用いるこ
とのできる範囲を調べた。本研究において、２種の平行した直線的ＬＣ−ＰＵＦＡ経路、
すなわちＬＡをＤＰＡω６に変換するω６−経路およびＡＬＡをＤＨＡに変換するω３−
経路を生じる５種のＬＣ−ＰＵＦＡ代謝酵素をコードする遺伝子を試験した（図１）。用
いた生合成遺伝子は、イソクリシス・ガルバナΔ９−エロンガーゼ（ＩｇΔ９ｅｌｏ）、
パブロバ・サリナΔ８−デサチュラーゼ（ＰｓΔ８ｄｅｓ）、Ｐ．サリナΔ５−デサチュ
ラーゼ（ＰｓΔ５ｄｅｓ）、Ｐ．サリナΔ５−エロンガーゼ（ＰｓΔ５ｅｌｏ）およびＰ
．サリナΔ４−デサチュラーゼ（ＰｓΔ４ｄｅｓ；Ｑｉら、２００４；Ｒｏｂｅｒｔら、
２００９；Ｚｈｏｕら、２００７）であった。上述の通り、各遺伝子を別個に植物バイナ
リー発現ベクターのＣａＭＶ３５Ｓプロモーター下流にクローニングし、それぞれＯＤ６
００ｎｍ＝０．２濃度で存在するこれら構築物の混合物を、ＡｔＤＧＡＴ１およびＰ１９
と共にＮ．ベンサミアナ葉の背軸面にアグロ浸潤し、合計７種の個々の構築物を合計ＯＤ
６００ｎｍ＝１．４とした。
浸潤５日後、リーフディスクをサンプリングし、新鮮な組織から直接脂肪酸メチルエス
テル（ＦＡＭＥ）を生成して分析し、ＧＣ／ＭＳにより同定した（表１２）。経路の全酵
素がω６またはω３ＰＵＦＡのいずれかを基質として受容できること、そしてこれらのＬ
ＡまたはＡＬＡへの連続作用がそれぞれＬＣ−ＰＵＦＡ、ＡＲＡおよびＤＨＡの合成をも
たらすことは明らかであった。新規に生成されたＬＣ−ＰＵＦＡ全体の比率、１６．９％
が同定され、これは９．８％ω６ＬＣ−ＰＵＦＡおよび７．１％ω６ＬＣ−ＰＵＦＡを含
んでいた。これら新規に生成されたＬＣ−ＰＵＦＡ、ＡＲＡ、ＥＰＡおよびＤＨＡの全て
は栄養的に重要であると考えられ、これらは葉組織における総脂肪酸のそれぞれ３．６％
、２．６％および１．１％を構成する。ω６およびω３経路の各ステップに関して酵素に
よる変換効率を算出し、以前報告された効率と比較した（図１７）。ω６およびω３両方
の５段階経路の最初の３ステップは、Ｑｉら（Ｑｉら、２００４）によって記載された効
率と比べて同様の効率であったが、一方経路の最後の２ステップの効率はＲｏｂｅｒｔら
（Ｒｏｂｅｒｔら、２００５）の用いた効率と同じであった。この一過的に発現した遺伝
子と安定的に発現した遺伝子との比較は、経路を導入する両者の方法が同様の代謝フラッ
クスまたは効率を生じることを示した。総脂肪酸プロファイルから計算したこれら変換効
率は、プラスチドにおける大量のＬＡおよびＡＬＡプールの希釈効果のため、特にΔ９−
伸長の第一のステップが過小評価された可能性がある。後述の通り脂質クラスを分画する
ことにより、この問題を対処した。
ＬＣ−ＰＵＦＡの脂質クラス区分化
ＴＡＧリン脂質とプラスチドのガラクト脂質との間の新規合成ＬＣ−ＰＵＦＡの区分化
を評価するため、ＬＣ−ＰＵＦＡ経路遺伝子を一過的に発現するＮ．ベンサミアナの総脂
質を上述の通り脂質クラス分画に付し、その脂肪酸プロファイルを決定した（表１３）。
Ｎ．ベンサミアナ葉脂質は、高等植物の葉に特有の脂質クラスおよび脂肪酸プロファイル
を含む（Ｆｒａｓｅｒら、２００４；Ｍｏｒｅａｕら、１９９８）。新規合成ω６および
ω３ＬＣ−ＰＵＦＡは、主に通常プラスチドの外に存在する脂質クラスに限定されるが、
一方プラスチドの脂質は本質的にこれら脂肪酸を欠く。例えば、ＴＡＧおよびリン脂質（
ＰＣ、ＰＥおよびＰＡ）（主要なプラスチド外の葉脂質）は、それぞれ最大２０．４％お
よび１６．９％の新規合成ω６およびω３ＬＣ−ＰＵＦＡを含んでいた。興味深いことに
、全ＬＣ−ＰＵＦＡ経路、ＡｔＤＧＡＴ１およびＰ１９を発現する葉は、３７％のＬＣ−
ＰＵＦＡで強化したＴＡＧを生成した。特に興味深いことに、栄養的に重要な脂肪酸ＡＲ
Ａ、ＥＰＡおよびＤＨＡは、それぞれ葉のＴＡＧに７．２％、５．９％および３％の存在
で蓄積した。分画化により、主要なプラスチド脂質クラス、ＭＧＤＧ、ＤＧＤＧおよびＰ
Ｇが新規合成ω６およびω３ＬＣ−ＰＵＦＡのそれぞれ１．１％および０．３％のみを含
んでいたことが明らかになった。これらプラスチド脂質クラスは、葉における脂肪酸の最
大プールを集合的に表すが、これらクラスはＴＡＧと比べて少量のω６およびω３ＬＣ−
ＰＵＦＡしか含んでいなかった。興味深いことに、ＳＱＤＧ脂質クラスは、新規合成ＬＣ
−ＰＵＦＡを完全に欠いていた。
プラスチド脂質に接近できない、ＴＡＧの脂肪酸のためのＥＲに関連するＬＣ−ＰＵＦ
Ａ経路の各ステップにおける酵素の効率を脂質クラス分画も用いて算出した（図１７）。
これら計算からプラスチド脂質クラスを取り除くことは、ＡＬＡからＥＴｒＡへのΔ９−
伸長ステップに最も劇的な効果を有し、これは変換効率を１６％から５５％へと増加させ
た。このステップの酵素による変換効率におけるこの３倍増加は、このＥＲ関連酵素には
無効のプラスチドにおけるＡＬＡの大量のプールに起因する（表１３）。
論考
これら実験により、Ｎ．ベンサミアナまたは他の植物の葉における一連の経路遺伝子の
一過性発現は安定的な形質転換植物における発現を模倣し、従って十分に適切であり、種
子におけるＬＣ−ＰＵＦＡ油脂生成のための経路の発現を予測できることが示された。一
過性発現システムは、複数ステップの組換え経路において単一成分を容易に交換すること
のできる、経路全体の迅速で信頼のおける結果をもたらす互換性発現プラットフォームを
提供した。ＬＣ−ＰＵＦＡ生合成の一過性の集合は、強力であり再現性があった。３回反
復してアッセイを行い、通常５％未満の標準誤差を有する緊密なデータポイントを作成し
た。
集合したＬＣ−ＰＵＦＡ経路における第一のステップであるΔ９伸長は、安定的に形質
転換した植物で以前に観察された通り（Ｆｒａｓｅｒら、２００４）、ＡＬＡよりもＬＡ
で高い率の伸長を示した。酵母における発現においてＩｇΔ９エロンガーゼがＬＡとＡＬ
Ａで等しい選択性を有することを示したため、この差は酵素の脂肪酸基質選択性では説明
することができない（Ｑｉら、２００２）。ＬＡで観察されたより高い率の伸長が、葉の
プラスチド外アシルＣｏＡプール（エロンガーゼが作用する部位）にＡＬＡより多量のＬ
Ａが存在することの反映である可能性がさらにある（Ｄｏｍｅｒｇｕｅら、２００３；Ｆ
ｒａｓｅｒら、２００４）。
脂質クラス分析は、新規生成したＬＣ−ＰＵＦＡの全てがＰＣプールとＴＡＧの両方に
おいてほぼ等しい比率で存在すること示した。ＰＣと比べてＴＡＧで豊富ではないＤＴＡ
およびＤＰＡを生成するΔ５−伸長である、経路における最後から２番目のステップの生
成物はこの比率に僅かな変動があった。反対に、最後のΔ４脱飽和の生成物である、ＤＰ
Ａω６およびＤＨＡは、ＰＣと比べてＴＡＧ選択的に蓄積した。これらの変動は、膜編集
酵素またはＡｔＤＧＡＴ１のこれら生成物に対する微妙な偏りを反映し得る。Δ５−伸長
およびＤＧＡＴ活性の両方がＣｏＡプールに生じ、これら酵素間の基質に対する競合がこ
れらＰＣおよびＴＡＧプールにおける脂肪酸の存在を変化させ得ることは、注目に値する
。
本研究から、幾つかの予測がなされる。第一に、一過性の葉に基づくアッセイは、単独
あるいは複雑な組合せで脂肪酸酵素の評価に適切であることを示した。これは特に、本研
究におけるＬＣ−ＰＵＦＡ等、Ｎ．ベンサミアナの内因性脂肪酸プロファイルから容易に
識別できる脂肪酸を生成する酵素に適切である。単離酵素およびＬＣ−ＰＵＦＡの油脂へ
の迅速な集合に対する脂肪酸摂取アッセイの証明は、一過性葉アッセイがＥＲ関連脱飽和
、伸長およびＴＡＧ集合に良く適していることを示した。第二に、ＬＣ−ＰＵＦＡ油脂は
植物形質転換技術の現下の標的であるが、葉細胞は他の異種発現プラットフォームに対す
る一連の利点を提供する。葉細胞は、他の発現宿主では利用できない広範囲の代謝産物を
提供し、現在これらは組換え経路を必要とする修飾の標的となり得る。さらに、植物は、
ＲＮＡ編集、翻訳後修飾およびオルガネラ局在等、真核生物トランス遺伝子をより忠実に
処理する。
最後に、Ｎ．ベンサミアナアッセイは、ｃＤＮＡライブラリースクリーニングアッセイ
に適切となり得る。この示唆は、葉における単一の浸潤区画において７種の異なる遺伝子
のほぼ最大の活性が検出されることに基づいており、これはこの構造において、バイナリ
ー発現ベクター内にクローニングしたｃＤＮＡライブラリーが葉に系統的に浸潤できるこ
とを示す。計算は、ＯＤ６０００．２のＰ１９を含む少なくとも７種の異なるクローンを
単一スポットに発現させることができることを示唆する。あるいは、不完全または部分経
路を形成する遺伝子を各浸潤に添加することができ、従ってプールしたライブラリークロ
ーンを新規ステップまたはフラックス改善のためルーチンで試験することができる。
植物細胞における効率的なＤＨＡ生合成
実施例１に記載されている増強ニコチアナ・ベンサミアナ一過性発現システムを用いて
、アラビドプシス・サリアナＤＧＡＴ１（配列番号７５によりコードされた配列番号７４
）と共に、ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼ（配列番号７によりコー
ドされた配列番号８）、ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６−エロンガーゼ（配列番号３に
よりコードされた配列番号４）、パブロバ・サリナΔ５−デサチュラーゼ（配列番号２５
によりコードされた配列番号２６）、ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５−エロンガーゼ（
配列番号５によりコードされた配列番号６）およびパブロバ・サリナΔ４−デサチュラー
ゼ（配列番号７２によりコードされた配列番号７３）の酵素活性を植物体で示した。
ＳｗａＩ断片内に含まれているｐＧＡ４の全コード領域を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４（実施
例４、上述）のＳｍａＩ−ＥｃｏＲＶ部位に挿入してｐＪＰ２０６４を作製することによ
って、構成的３５Ｓプロモーターの制御下でΔ６−デサチュラーゼをコードする遺伝的構
築物３５Ｓ：Ｍｉｃ１５４５−ｄ６Ｄを構築した。ＳｗａＩ断片内に含まれている０８０
４６７３＿Ｐｙｒｃｏ−ｅｌｏ１＿ｐＧＡ１８の全コード領域を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４の
ＳｍａＩ−ＥｃｏＲＶ部位に挿入してｐＪＰ２０６０を作製することによって、Δ６−エ
ロンガーゼをコードする遺伝的構築物３５Ｓ：Ｐｙｒｃｏ−ｄ６Ｅを構築した。ＳｗａＩ
断片内に含まれている０８０４６７４＿Ｐａｖｓａ−ｄ５Ｄ＿ｐＧＡ１５の全コード領域
を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４のＳｍａＩ−ＥｃｏＲＶ部位に挿入してｐＪＰ２０６７を作製す
ることによって、Δ５−デサチュラーゼをコードする遺伝的構築物３５Ｓ：Ｐａｖｓａ−
ｄ５Ｄを構築した。ＳｗａＩ断片内に含まれている０８０４６７５＿Ｐｙｒｃｏ−ｅｌｏ
２＿ｐＧＡ４の全コード領域を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４のＳｍａＩ−ＥｃｏＲＶ部位に挿入
してｐＪＰ２０６１を作製することによって、Δ５−エロンガーゼをコードする遺伝的構
築物３５Ｓ：Ｐｙｒｃｏ−ｄ５Ｅを構築した。ＳｗａＩ断片内に含まれている０８０４６
７６＿Ｐａｖｓａ−ｄ４Ｄ＿ｐＧＡ１５の全コード領域を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４のＳｍａ
Ｉ−ＥｃｏＲＶ部位に挿入してｐＪＰ２０６８を作製することによって、Δ４−デサチュ
ラーゼをコードする遺伝的構築物３５Ｓ：Ｐａｖｓａ−ｄ４Ｄを構築した。ＢａｍＨＩ−
ＥｃｏＲＶ断片内に含まれているｐＸＺＰ５１３Ｅの全コード領域を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０
４のＢａｍＨＩ−ＥｃｏＲＶ部位に挿入してｐＪＰ２０７８を作製することによって、酵
素ＤＧＡＴ１をコードする遺伝的構築物３５Ｓ：Ａｒａｔｈ−ＤＧＡＴ１を構築した。
これらキメラベクターを別個にアグロバクテリウム・ツメファシエンス株ＡＧＬ１へと
導入し、これらの培養物から得られたトランスジェニック細胞を混合し、混合物を温室内
のニコチアナ・ベンサミアナ植物体の葉組織に浸潤させた。浸潤後、さらに５日間植物体
を育成し、その後ＧＣ分析のためリーフディスクを採取し、これにより遺伝子がニコチア
ナ・ベンサミアナにおいてＤＨＡ生成に機能していることを明らかにした。これら遺伝子
で形質転換した葉組織は、ＳＤＡ（２．３％）、ＥＴＡ（０．７％）、ＥＰＡ（０．８％
）、ＤＰＡ（２．８％）およびＤＨＡ（４．４％）を含んでいた（表１４）。葉組織は、
微量のＧＬＡ、ＥＴＡおよびＡＲＡも含んでいた。変換効率は次の通りである。細胞で生
成されたＡＬＡの１７．４％がＥＰＡに変換され（続いてＤＰＡまたはＤＨＡに変換され
るＥＰＡを含む）；ＡＬＡの１５．５％がＤＰＡまたはＤＨＡに変換され；細胞で生成さ
れたＡＬＡの９．６％がＤＨＡに変換され；一方、Δ６−脱飽和され、細胞で生成された
ＡＬＡの４０％が続いてＤＨＡに変換された。本実験におけるトランス遺伝子の一過性発
現のため、安定的に形質転換された細胞においては上述よりも高い効率が期待されるであ
ろう。
葉組織から抽出した総脂質をＴＬＣにより分画して脂質クラスを分離し、ＦＡＭＥによ
りＴＡＧおよび極性脂質画分を脂肪酸組成のため分析した場合、ＴＡＧにおけるＤＨＡレ
ベルが総脂肪酸の割合として７％であり、極性脂質においてはＤＨＡレベルが２．８％で
あることが観察された。極性脂質クラスにおいてより低レベルであったことは、極性脂質
を好む葉における葉緑体脂質の相対的寄与率、およびトランス遺伝子の宿主細胞ゲノムへ
の安定的な挿入ではなくむしろ遺伝子の一過性発現に起因すると考えられる。
本実験は、単離されたミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼが、ω６基
質ＬＡと比べてω３基質ＡＬＡに対し十分な選択性を有することを示した。実験は、適切
な遺伝子の発現が葉において十分な割合のＬＣ−ＰＵＦＡ、特にＥＰＡ、ＤＰＡおよびＤ
ＨＡの蓄積をもたらし得ることも示した。
本実験は、様々な脂肪酸生合成経路を迅速に試験するため、また遺伝子の最適な組合せ
を選択するためのニコチアナ・ベンサミアナ一過性アッセイシステムの使用も示した。こ
のシステムは、生合成経路全体の比較と同様に、相同的な機能を有する遺伝子の相対活性
を迅速に比較するために用いることができる。
論考：葉および種子組織における効率的なＤＨＡ合成
このデータに基づき、種子特異的プロモーターをこの組合せの遺伝子または同様のセッ
トの発現に用いた場合、同一レベルまたはより高レベルのＥＰＡ、ＤＰＡおよびＤＨＡが
種子に生成されるであろうことが予測された。観察されたＡＬＡからＥＰＡへの、そして
ＤＰＡおよびＤＨＡへの効率的な脂肪酸フラックスは、効率的なエロンガーゼとアシルＣ
ｏＡデサチュラーゼの組合せ、従って主にアシルＣｏＡプールに存在する脂肪酸に作用す
ることに起因すると考えられた。さらに、トランスジェニック植物の葉と種子の両方にお
ける、または種子および葉以外の別の組織におけるＥＰＡ、ＤＰＡ、ＤＨＡおよびその他
のＬＣ−ＰＵＦＡの生成が、適切な組織特異性を有するプロモーターまたはプロモーター
の組合せの使用によって達成できることが予測される。融合プロモーターは、両方の組織
型における酵素の生成を促進することができるであろう。その結果生じた植物は、特に種
子からの油脂抽出と、加工が最小限の原料（feedstock）の両方に有用となるであろう。
植物細胞におけるさらに効率的なＤＨＡ生合成
実施例１および実施例１０に記載されている増強ニコチアナ・ベンサミアナ一過性発現
システムを用いて、アラビドプシス・サリアナＤＧＡＴ１（配列番号７５によりコードさ
れた配列番号７４）と共に、ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−デサチュラーゼ（配列
番号７によりコードされた配列番号８）、ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ６−エロンガー
ゼ（配列番号３によりコードされた配列番号４）、パブロバ・サリナΔ５−デサチュラー
ゼ（配列番号２５によりコードされた配列番号２６）、ピラミモナスＣＳ−０１４０Δ５
−エロンガーゼ（配列番号５によりコードされた配列番号６）およびパブロバ・サリナΔ
４−デサチュラーゼ（配列番号７２によりコードされた配列番号７３）の酵素活性を植物
体において証明した。より若く健常なＮ．ベンサミアナ植物体を用いることによって、こ
の実験を最適化した。
実施例１０に記載されているこれらキメラベクターを別個にアグロバクテリウム・ツメ
ファシエンス株ＡＧＬ１に導入し、これらの培養物から得られたトランスジェニック細胞
を混合し、混合物を温室内のニコチアナ・ベンサミアナ植物体の葉組織に浸潤させた。浸
潤後さらに５日間植物体を育成し、その後ＧＣ分析のためリーフディスクを採取し、これ
により、これら遺伝子がニコチアナ・ベンサミアナにおけるＤＨＡ生成に機能しているこ
とを明らかにした（表１５および１６）。これら遺伝子で形質転換した葉組織は、ＳＤＡ
（２．０％）、ＥＴＡ（０．４％）、ＥＰＡ（０．７％）、ＤＰＡ（４．３％）およびＤ
ＨＡ（４．４％）を含んでいた。葉組織は、微量のＧＬＡ、ＥＴＡおよびＡＲＡも含んで
いた。変換効率は、次の通りであった。細胞に生成されたＡＬＡの２３．４％はＥＰＡに
変換され（続いてＤＰＡまたはＤＨＡに変換されるＥＰＡを含む）；ＡＬＡの２１．６％
はＤＰＡまたはＤＨＡに変換され；細胞に生成されたＡＬＡの１０．９％はＤＨＡに変換
され；一方、細胞に生成され、Ｄ６−脱飽和されたＡＬＡの３７．２％は次にＤＨＡに変
換された。本実験におけるトランス遺伝子の一過性発現のため、安定的に形質転換した細
胞において上述よりも高い効率が予想されるであろう。
葉組織から抽出した総脂質をＴＬＣにより分画して脂質クラスを分離し、ＴＡＧおよび
極性脂質画分を脂肪酸組成のためにＦＡＭＥにより分析した場合、ＴＡＧにおけるＤＨＡ
レベルが総脂肪酸の割合として１５．９％であり、極性脂質においてＤＨＡレベルが４．
４％であることが観察された。極性脂質クラスにおけるより低いレベルは、極性脂質を好
む葉における葉緑体脂質の相対的寄与率と、トランス遺伝子の宿主細胞ゲノムへの安定的
な挿入ではなくむしろ遺伝子の一過性発現に起因すると考えられた。
論考：葉および種子組織におけるより効率的なＤＨＡ合成
この結果は、葉と種子組織との間のプラスチド外脂質合成メカニズムが実質的に保存さ
れているため、種子ＴＡＧ収量における同様の進歩のための道を拓くであろう（Ｏｈｌｒ
ｏｇｇｅおよびＢｒｏｗｓｅ、２００４；Ｂａｔｅｓら、２００７）。数種の要素がこの
大幅な生成増加の原因となり得ると仮定される。１．ω３特異的アシルＣｏＡΔ６−デサ
チュラーゼの使用は、ω３経路へのフラックスを増加させ、続く代謝ステップの平行なｗ
６基質との競合を減少させ；２．高度に効率的なΔ５−エロンガーゼは、ＤＨＡへのΔ４
−脱飽和に利用できるＤＰＡ量を明らかに増加させ；３．独立した転写ユニットの使用お
よびウイルスサプレッサータンパク質（Ｐ１９）の使用による遺伝子サイレンシングの減
少。
ＡＡ（２０：４Ｄ５，８，１１，Ｉ４）をＥＰＡに変換するのに必要な、追加的なΔ１
７−デサチュラーゼ活性が必要とされず、従って代謝工学および調節上の課題を簡略化す
るため、Δ６−デサチュラーゼにより示された高度なω３選択性は、ω３ＬＣ−ＰＵＦＡ
ＥＰＡおよびＤＨＡを蓄積する陸生植物の設計を試行する場合、明らかに望ましい。
上述の最適化されたステップに加えて、高度に効率的なＰ．コルダタΔ５−エロンガー
ゼの使用は、高ＤＨＡおよび低中間体含有量で有名な魚油であるマグロ油に酷似したＴＡ
Ｇ（油脂）画分の脂肪酸プロファイルをもたらした（図１８）。また、Ｐ．コルダタΔ５
−エロンガーゼによって示されたＮ．ベンサミアナにおける活性は、予想された群を抜い
て最も高効率のΔ５−伸長であり、この遺伝子の使用は、トランスジェニックＤＨＡ生成
の他の試みにおいて見られたΔ５−伸長の大きな障害を効果的に克服する。
最後に、最適な遺伝子の使用が明らかに必要とされるが、これらトランス遺伝子を導入
した（すなわち、独立した発現カセットとして、遺伝子サイレンシングサプレッサーの存
在下で）方法が、本研究で達成された高レベルのＤＨＡに重要な役割を果たすであろうと
考えられる。従って、ＬＣ−ＰＵＦＡ生成の代謝工学は、宿主ゲノムにランダムに挿入さ
れた相対的に大きな複数遺伝子構築物に非常に依存しており、この方法により多くのグル
ープが良好な結果を得たが、全トランス遺伝子が等しい発現を示す事象を得ることが困難
であるとの兆候がある（国際公開第２００４／０１７４６７号パンフレット）。さらに、
サイレンシング効果は世代にわたって効率を低減させることができる（Ｍａｔｚｋｅら、
２００１）。独立的に集合したユニットにおけるｄｅ ｎｏｖｏセントロメア形成および
ミニ染色体設計に関連する人工染色体等、代替的な形質転換アプローチが、最終的に成功
した安定的なＬＣ−ＰＵＦＡ代謝工学に必要とされ得る可能性がある（Ｙｕら、２００７
）。
単一生物由来の遺伝子を用いたＡＬＡからＤＨＡへの全経路のトランスジェニックによる
集合
Δ９−エロンガーゼ、Δ８−デサチュラーゼ、Δ５−デサチュラーゼ、Δ５−エロンガ
ーゼおよびΔ４−デサチュラーゼからなるＰ．サリナ由来の酵素をコードする遺伝子を用
いて、ＡＬＡからＤＨＡへの全経路を再構成し、Ｎ．ベンサミアナにおいて集合させた。
アグロ浸潤５日後の全葉組織のＧＣ分析は、０．７％ＤＨＡの生成を示した（表１７）。
これは、単一生物由来の遺伝子からなるＡＬＡからＤＨＡへのトランスジェニック経路が
報告された初めてのことである。
植物の発達種子におけるＶＳＰの特異的発現
最初に、５種のウイルスサプレッサータンパク質（ＶＳＰ）、すなわちＰ１９、Ｖ２、
Ｐ３８、ＰｅＰｏおよびＲＰＶ−Ｐ０のタンパク質コード領域を、植物組織における強い
構成的発現のための３５Ｓプロモーターの制御下バイナリーベクターｐＡＲＴ２７（Ｇｌ
ｅａｖｅ、１９９２）に挿入した。これらタンパク質は、次の通りＶＳＰとして特徴付け
られていた。Ｐ１９は、２１ヌクレオチド長のｓｉＲＮＡと結合し、その後相同性ＲＮＡ
のアルゴノート誘導切断を誘導する、トマトブッシースタントウイルス（ＴＢＳＶ）由来
のサプレッサータンパク質である（Ｖｏｉｎｎｅｔら、２００３）。トマトＹｅｌｌｏｗ
Ｌｅａｆ Ｒｏｌｌウイルス（ＴＹＬＲＶ）由来のサプレッサータンパク質であるＶ２
は、ｓｓＲＮＡ基質から二本鎖ＲＮＡ中間体を形成するのに必要と考えられるタンパク質
（Ｂｅｃｌｉｎら、２００２）である植物タンパク質ＳＧＳ３と結合する（Ｇｌｉｃｋら
、２００８）。Ｐ３８は、カブクリンクルウイルス（ＴＣＶ）由来のサプレッサータンパ
ク質であり、ｓｉＲＮＡ生成に決定的なＲＮＡ依存的ポリメラーゼ活性（ＲｄＲＰ）を阻
害し、ダイサータンパク質ＤＣＬ４と結合する（ＤｉｎｇおよびＶｏｉｎｎｅｔ、２００
７）。Ｐｏｌｅｒｏｖｉｒｕｓ由来のＰｅＰｏやＲＰＶ−Ｐ０等、Ｐ０タンパク質は、分
解を促進するためのアルゴノートタンパク質を標的とする（Ｂａｕｍｂｅｒｇｅｒら、２
００７；Ｂｏｒｔｏｌａｍｉｏｌら、２００７）。サイレンシングサプレッサーとしてト
ランス遺伝子発現を増加させるためのこれらタンパク質の機能を確立するため、アグロバ
クテリウム内の５種の３５Ｓ駆動ＶＳＰ構築物は、ニコチアナ・ベンサミアナ葉に３５Ｓ
駆動ＧＦＰ構築物と共に同時浸潤した。全事例において、ＶＳＰの存在はＧＦＰの発現を
増加させて拡大し、アグロバクテリウム株で接種後、特に４日後に増加レベルのＧＦＰ遺
伝子活性を上昇させ、このアッセイ形式におけるサイレンシングサプレッサーとしてのタ
ンパク質の機能を確認した。
ＶＳＰの発現が種子特異的ＦＰ１プロモーター（Ｅｌｌｅｒｓｔｒｏｍら、１９９６）
の制御下にあり、双子葉植物の発達種子の子葉にＶＳＰ発現を提供できるよう、５種のＶ
ＳＰコード領域をそれぞれｐＡＲＴ２７バックボーンベクターに基づくｐＸＲＺ３９３で
ある第二のバイナリーベクターに挿入した。実施例１に記載されている方法に従い、構築
物を用いて形質転換アラビドプシス植物を作出した。ＶＳＰをコードする各キメラ遺伝子
の少なくとも２０株の形質転換植物を得た。選択培地および土壌におけるその生長によっ
て示される通り、植物体は生育可能で表現型は大部分が正常であり、生育可能な種子をつ
ける稔性のある（fertile）成熟植物体へと正常に生長した。実生において変化して見え
る唯一の形態学的表現型は、Ｐ１９、ＰｅＰｏおよびＲＰＶ−Ｐ０の発芽後の一部の種子
から出現する子葉に見られた。Ｐ１９を種子特異的にコードする構築物で形質転換した小
植物は、野生型小植物に特有の下向きの湾曲がない、平坦な棍棒状の子葉を持っていた。
ＰｅＰｏをコードする構築物で形質転換した小植物は、子葉が内側または凹形に湾曲して
上を指す「バレリーナ」表現型を生成した。これら植物の本葉は正常に発達した。ＲＰＶ
−Ｐ０を発現する小植物は毛が密生（bushy）し、栄養生長を通じて毛が密生する生育習
性を保つ傾向があった。Ｖ２およびＰ３８の小植物は、目に見える顕著な表現型を示さな
かった。
子葉発達以外では、Ｐ１９およびＰｏＰｅ構築物で形質転換した小植物（plantlet）は
正常に生育し、続く生長および発達において対照植物と区別できなかった。本実験でＶＳ
Ｐを発現するプロモーター、ＦＰ１は、種子発達におけるアラビドプシスの発達子葉にお
ける限定的だが強い発現によって十分に特徴付けられた（Ｅｌｌｅｒｓｔｒｏｍら、１９
９６）。出現した子葉表現型に基づき、発達種子におけるＰ１９、ＰｅＰｏまたはＲＰＶ
−Ｐ０のＦＰ１駆動による発現が、正常な子葉発達に必要とされる低分子ＲＮＡ生合成と
重複することが示される。子葉発達におけるこれらＶＳＰ関連の変化は、トランスジェニ
ック植物の全体的な発達に影響を与えず、続く植物体の正常な生長および発達は、発達種
子以外の組織におけるＦＰ１プロモーターからＶＳＰのいかなる漏出性（leaky）発現も
少量で、重要ではないことを示した。これは、植物組織における多くのＶＳＰの構成的発
現が非常に有害であった以前の研究とは対照的であった（Ｍａｌｌｏｒｙら、２００２；
Ｃｈａｐｍａｎら、２００４；Ｃｈｅｎら、２００４；Ｄｕｎｏｙｅｒら、２００４；Ｚ
ｈａｎｇら、２００６；Ｌｅｗｓｅｙら、２００７：Ｍｅｎｇら、２００８）。
ＶＳＰ Ｖ２およびＰ３８の表現型の欠如は、これらＶＳＰが、発達における低分子Ｒ
ＮＡ生合成または認識に影響しない仕方で低分子ＲＮＡ代謝を標的とすることを反映し得
る。各ＶＳＰの機能は、ニコチアナ・ベンサミアナにおけるＧＦＰアッセイを用いて確認
した。
ＶＳＰ構築物で形質転換したＴ１種子を見出し、評価するための種子特異的視覚マーカー
の開発
実施例１３に記載されているデータは、種子およびその後代の植物が、顕著な悪影響を
受けることなく種子特異的プロモーターによるＶＳＰの発現に耐容性を示し得ることを表
した。本発明者らは、上述の通り作出した形質転換植物がごく低レベルのＶＳＰを発現し
ており、これによって種子が生存でき、致死量のＶＳＰを発現している可能性のある形質
転換種子を効果的に選抜し、従って用いられている条件下ではこれが回収されないか否か
についても考慮した。
Ｔ１種子におけるトランス遺伝子の発現をより正確に評価するため、形質転換および発
現の視覚マーカーをトランスジェニック種子における使用のために開発した。他の双子葉
種子に関するのと同様、アラビドプシス種子は、母方の種皮に囲まれた父方の胚および胚
乳を含む。アグロバクテリウムの媒介するアラビドプシスの形質転換において、父方組織
はＴ−ＤＮＡにより形質転換されるようになり、一方母方の組織は形質転換されないまま
である。形質転換した母方組織は、次世代のＴ２種子を作るまで得られない。有用なスク
リーニングシステムを提供するため、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）をコードする遺伝子
を改変し、タンパク質の細胞外への力強い分泌を促進した。このようなＧＦＰ局在は、形
質転換Ｔ１胚および胚乳で生成され、薄いが形質転換されていない種皮を通って分泌され
たＧＦＰを検出することによって、形質転換Ｔ１種子（Ｎｉｓｈｉｚａｗａら、２００３
）を視覚的に回収できることを示した（Ｆｕｊｉら、２００７）。
分泌ＧＦＰをコードするキメラ遺伝子を次の通り構築した。遺伝子は、一方は５’非翻
訳領域（５’ＵＴＲ）に、もう一方はＧＦＰタンパク質コード領域に存在する、２個のイ
ントロンを含んでいた。これらイントロンは、キメラ遺伝子の発現を増強するため（Ｃｈ
ｕｎｇら、２００６）、また種子で検出されたいかなるＧＦＰシグナルが、アグロバクテ
リウム細胞からの漏出性発現ではなくむしろ植物細胞における遺伝子発現のみから生じ得
ることを確実にするために含まれている。細胞質に局在するであろうＧＦＰタンパク質（
Ｂｒｏｓｎａｎら、２００７）をコードするイントロン中断型のヒト化ＧＦＰ（Ｃｌｏｎ
ｔｅｃｈ）を、Ｎｉｓｈｉｚａｗａら（２００３）の報告に従って、小胞体（ＥＲ）を経
由したアポプラストへの分泌を促進できるよう改変した。アポプラス分泌のために改変さ
れたＧＦＰ構築物は、インフレーム翻訳融合体としてＧＦＰのＮ末端に付加されたコング
リシニン分泌ペプチドおよびＣ末端に付加された４個のグリシン残基を含み、ＥＲからの
分泌を促進した。５’領域の遺伝子合成およびＣ末端へのグリシン付加のためのＰＣＲに
よる配列改変により、キメラＧＦＰ遺伝子へのこれら付加を行った。この分泌ＧＦＰのコ
ード領域を、カタラーゼ遺伝子由来のイントロンを５’ＵＴＲに有するＦＰ１プロモータ
ー下流に挿入した。全ＦＰ１−分泌ＧＦＰ配列をｐＯＲＥシリーズのバイナリーベクター
内のｎｏｓ３’ポリアデニル化シグナル上流に挿入した。分泌ＧＦＰをコードするキメラ
遺伝子を含む構築物をｐＣＷ１４１と命名した。
ＧＦＰタンパク質の発現および分泌を確認するため、分泌ＧＦＰ配列をコードするがＦ
Ｐ１プロモーターまたはｐＣＷ１４１の５’ＵＴＲを含まない遺伝子領域をｐＣａＭＶ３
５Ｓ−ＯＣＳ３’発現カセットにサブクローニングしてｐＣＷ２２８を作製し、アグロバ
クテリウムによる形質転換によってＮ．ベンサミアナ葉に導入した。共焦点顕微鏡（Ｌｅ
ｉｃａ）を用いて、遺伝子の発現およびＧＦＰタンパク質の分泌を確認した。
構築物が正確であることに基づき、実施例１に記載されている通り、アグロバクテリウ
ム媒介法によってｐＣＷ１４１をアラビドプシスＣｏｌ−０生態型の植物体に導入した。
ＦＰ１が駆動する分泌ＧＦＰ構築物であるｐＣＷ１４１で浸漬したアラビドプシス植物体
から得られた種子を収集し、蛍光検出器を備える解剖顕微鏡（Ｌｅｉｃａ ＭＦＺＩＩＩ
）を用いてＧＦＰ陽性種子をスクリーニングした。集団内のＴ１種子の大多数が非形質転
換であったとしても、種子の蛍光緑色は容易に確認できた。これらＧＦＰ陽性種子を選抜
し、選別培地上で培養して、Ｔ−ＤＮＡのキメラ遺伝子構築物と連結したカナマイシン抵
抗性選択可能マーカー遺伝子の存在を確認した。さらに２０個の陽性種子をプールし、Ｇ
ＦＰに対する抗体を用いたウエスタンブロッティングによりＧＦＰタンパク質の発現を確
認した。
分泌ＧＦＰマーカーを用いたＴ１種子におけるＶＳＰ発現の選抜
それぞれ発達子葉特異的な発現のためのＦＰ１プロモーターの制御下にある、ＶＳＰ：
Ｐ１９、Ｐ３８、Ｖ２およびＰ３８をコードする４種のキメラ遺伝子のそれぞれを上述の
ＧＦＰ選抜ベクターｐＣＷ１４１に挿入し、それぞれｐＣＷ１６１、ｐＣＷ１６２、ｐＣ
Ｗ１６３およびｐＣＷ１６４を作製した。これらバイナリーベクターのそれぞれは、ＶＳ
Ｐおよび分泌ＧＦＰを発現するための連結キメラ遺伝子を有し、従って構築物で形質転換
したトランスジェニック種子を選抜培地上で培養することなく、ＧＦＰ表現型によって同
定、選抜、解析することができた。形質転換体の大部分でＶＳＰをコードする遺伝子が統
合され、従ってＧＦＰをコードする遺伝子と連結されるであろうことが予想された。
実施例１の方法に従ってＶＳＰ−ＧＦＰ構築物の組合せを含むアグロバクテリウムを接
種したアラビドプシス植物体から得られた種子を収集し、上述の通りＧＦＰ蛍光に対して
スクリーニングした。蛍光緑色の種子を手作業で収集し、選抜培地上で培養してこれらが
選別可能マーカー遺伝子についても形質転換されているかを決定した。あらゆる事例にお
いて、ＧＦＰ陽性種子は選抜培地で生長し、上述のＧＦＰ遺伝子なしのＶＳＰ遺伝子で形
質転換した植物体と同じ子葉表現型を示した。選抜培地で生長できないＧＦＰ陽性種子が
観察された事例はない。このような種子は、一部の形質転換事象が、発達種子においてＶ
ＳＰ発現レベルが高すぎて致死を引き起こす細胞を生じた場合予想され得る。形質転換集
団にこのような種子がないことは、ＦＰ１プロモーターから発現した場合、ＶＳＰ発現が
種子において耐用性を示したことを表す。このような悪影響がないことは、多くのＶＳＰ
が構成的に発現した場合（Ｍａｌｌｏｒｙら、２００２；Ｃｈａｐｍａｎら、２００４；
Ｃｈｅｎら、２００４；Ｄｕｎｏｙｅｒら、２００４；Ｚｈａｎｇら、２００６；Ｌｅｗ
ｓｅｙら、２００７：Ｍｅｎｇら、２００８）の悪影響の報告と対照的である。
従って、ＧＦＰ等、視覚的に検出可能なマーカーの使用は、ＶＳＰ、デサチュラーゼ、
エロンガーゼまたは他の脂肪酸修飾酵素をコードする遺伝子等、連結された遺伝子を取り
込むトランスジェニック事象を同定、選抜および解析する強力で効率的な仕方を証明した
。
胚の後に（post-embryonically）ＶＳＰを発現する種子におけるＧＦＰ発現の定量化
蛍光顕微鏡およびデジタル画像解析を用いて、ＦＰ１プロモーターからＶＳＰを発現す
るＴ１およびＴ２種子のＧＦＰ発現を定量化した。これら解析は、ＧＦＰ発現が、発達子
葉特異的プロモーターの制御下でＶＳＰをコードする遺伝子の同時導入による影響を受け
なかったことを明らかに示した。次世代にわたる、また独立した形質転換事象における、
ＧＦＰ−ＶＳＰ構築物の性能の拡大研究が解析されるであろう。ＶＳＰの存在が、後代の
種子におけるより安定したより高い平均レベルの発現をもたらすであろうことが予測され
る。
種子におけるＶＳＰとＬＣ−ＰＵＦＡ合成遺伝子との同時発現
ＶＳＰが種子におけるトランス遺伝子の性能を保護または増強できることを立証するた
め、単一遺伝子のみを有するベクターよりも宿主により抑制（サイレンシング）され易い
と考えられる数種の発現ベクターを設計し、ＶＳＰの相対的な有効性を高めた。それぞれ
における遺伝子の同一構造を用いて、種子におけるＤＨＡ合成のための５種のデサチュラ
ーゼまたはエロンガーゼ遺伝子をそれぞれ含む一連のベクターを構築した。これら構築物
をサイレンシング（発現を抑制）し易くすると考えられる一因子は、同一プロモーター（
ＦＰ１）を使用して各遺伝子を駆動することである。ＦＰ１プロモーターは比較的小さく
、全体的なベクターサイズおよび各コード領域間の間隔を縮小するため、これを用いた。
さらに、各遺伝子カセットは同じ方向性を有し、これはサイレンシングの可能性を高める
であろうと考えられている。３種のＬＣ−ＰＵＦＡ経路遺伝子は、最適化された植物発現
のためのコドンに最適化されたコード領域を有し（Ａ−Ｂ−Ｃ）、一方２種（Ｅ−Ｄ）は
微細藻類から得られた天然の配列であった。同じ一式の５遺伝子は、以前葉において発現
して完全ＬＣ−ＰＵＦＡ生合成経路を集合させた（実施例１１）。ＶＳＰ Ｐ１９をコー
ドするさらなる遺伝子はシリーズの第一のベクターに含まれ、Ｖ２をコードする遺伝子は
第二のベクターに含まれ、一方シリーズの第三のベクターはＶＳＰを持たなかった。
これらベクター、ｐＪＰ３０５７（図１９）、ｐＪＰ３０５９（図２０）および（図２
１）を構築し、次の通り並行して形質転換した。先ず、クローニングベクター内に含まれ
ているＦＰ１プロモーターとｎｏｓターミネーターとの間に、デサチュラーゼもしくはエ
ロンガーゼ遺伝子またはウイルスサプレッサー遺伝子をクローニングした。次に、プロモ
ーター−遺伝子−ターミネーターカセットを同じ方向でバイナリーベクターバックボーン
に順次クローニングした。ｐＪＰ３０５７は全ＤＨＡ経路を含んでいたが、一方ｐＪＰ３
０５９およびｐＪＰ３０６０は、それぞれＦＰ１−Ｐ１９−ＮＯＳまたはＦＰ１−Ｖ２−
ＮＯＳカセットの付加だけが異なっていた。構築ステップは次の通りである。先ず、ミク
ロモナス・プシラΔ６−デサチュラーゼを含むＡｓｃＩ−ＰａｃＩ断片をｐＪＰ２０１５
のＡｓｃＩ−ＰａｃＩ部位にクローニングし、その後、このベクターから得られたプロモ
ーター−遺伝子−ターミネーター全体のカセットを含むＳｗａＩ断片をｐＯＲＥ０２のＥ
ｃｏＲＶ部位にクローニングして、ｐＪＰ３０５０を作製した。次に、ピラミモナス・コ
ルダタΔ６−エロンガーゼを含むＡｓｃＩ−ＰａｃＩ断片をｐＪＰ２０１５ＴＭＶ（ＴＭ
Ｖリーダーがプロモーターの下流、遺伝子の上流に存在する、ｐＪＰ２０１５を僅かに改
変した型）のＡｓｃＩ−ＰａｃＩ部位にクローニングし、その後このベクターから得られ
たプロモーター−遺伝子−ターミネーター全体のカセットを含むＳｗａＩ断片をｐＪＰ３
０５０のＴ４ＤＮＡポリメラーゼで処理したＳａｃＩ部位にクローニングして、ｐＪＰ３
０５１を作製した。次に、パブロバ・サリナΔ５−デサチュラーゼを含むＡｓｃＩ−Ｐａ
ｃＩ断片をｐＪＰ２０１５ＴＭＶのＡｓｃＩ−ＰａｃＩ部位にクローニングし、その後こ
のベクターから得られたプロモーター−遺伝子−ターミネーター全体のカセットを含むＳ
ｗａＩ断片をｐＪＰ３０５１のＳｍａＩ部位にクローニングして、ｐＪＰ３０５２を作製
した。次に、パブロバ・サリナΔ５−デサチュラーゼを含むＡｓｃＩ−ＰａｃＩ断片をｐ
ＪＰ２０１５ＴＭＶのＡｓｃＩ−ＰａｃＩ部位にクローニングし、その後このベクターか
ら得られたプロモーター−遺伝子−ターミネーター全体のカセットを含むＳｗａＩ断片を
ｐＯＲＥ０２のＳｍａＩ部位にクローニングして、ｐＪＰ３０５４を作製した。次に、ピ
ラミモナス・コルダタΔ５−エロンガーゼを含むＡｓｃＩ−ＰａｃＩ断片をｐＪＰ２０Ｉ
５ＴＭＶのＡｓｃＩ−ＰａｃＩ部位にクローニングし、その後このベクターから得られた
プロモーター−遺伝子−ターミネーター全体のカセットを含むＳｗａＩ断片をｐＪＰ３０
５４のＳｔｕＩ部位にクローニングして、ｐＪＰ３０５５を作製した。次に、パブロバ・
サリナΔ４−デサチュラーゼを含むＡｓｃＩ−ＰａｃＩ断片をｐＪＰ２０１５ＴＭＶのＡ
ｓｃＩ−ＰａｃＩ部位にクローニングし、その後このベクターから得られたプロモーター
−遺伝子−ターミネーター全体のカセットを含むＳｗａＩ断片をｐＪＰ３０５６のＳｆｏ
Ｉ部位にクローニングして、ｐＪＰ３０５６を作製した。次に、ｐＪＰ３０５６のＰｍｅ
Ｉ−ＮｏｔＩ断片をｐＪＰ３０５１のＰｍｅＩ−ＮｏｔＩ部位にクローニングして、ＡＬ
ＡからＤＨＡを生成するための５遺伝子を含むバイナリーベクターであるｐＪＰ３０５７
を作製した。
次に、Ｐ１９ウイルスサプレッサーをコードするキメラ遺伝子を含むＡｓｃＩ−Ｐａｃ
Ｉ断片をｐＪＰ２０１５ＴＭＶのＡｓｃＩ−ＰａｃＩ部位にクローニングし、その後この
ベクターから得られたプロモーター−遺伝子−ターミネーター全体のカセットを含むＳｗ
ａＩ断片をｐＪＰ３０５７のＺｒａＩ部位にクローニングし、ｐＪＰ３０５９を作製した
。同様に、Ｖ２ウイルスサプレッサーをコードするキメラ遺伝子を含むＡｓｃＩ−Ｐａｃ
Ｉ断片をｐＪＰ２０１５ＴＭＶのＡｓｃＩ−ＰａｃＩ部位にクローニングし、その後この
ベクターから得られたプロモーター−遺伝子−ターミネーター全体のカセットを含むＳｗ
ａＩ断片をｐＪＰ３０５７のＺｒａＩ部位にクローニングして、ｐＪＰ３０６０を作製し
た。
３種の構築物全てをアラビドプシス（生態型コロンビア）に形質転換した。アラビドプ
シス植物体（Ｃｏｌ−０生態型）を各構築物で形質転換し、ｐＪＰ３０５７を用いてキャ
ノーラを形質転換した。Ｔ１種子を収集し、除草剤含有培地で解析し、結果生じたＴ２種
子の一般的な形態学的変化およびＬＣ−ＰＵＦＡ合成を解析する。
３種の構築物、ｐＪＰ３０５７、ｐＪＰ３０５９およびｐＪＰ３０６０で作出した形質
転換植物（アラビドプシス・サリアナ、生態型コロンビア）を自家受精させ、Ｔ１種子を
収集した。これらをカナマイシン含有培地に播種し、Ｔ１植物のヘテロ接合性／ホモ接合
性を決定し、その結果各Ｔ１植物から生じたＴ２種子の一般的な形態学的変化およびＬＣ
−ＰＵＦＡ合成を解析した（表１８）。
ｐＪＰ３０５７で形質転換した植物の代表的なＴ２種子は、種子油中の総脂肪酸にＳＤ
Ａ（０．４％）、ＥＴＡ（０．６％）、ＥＰＡ（０．２％）、ＤＰＡ（０．３％）および
ＤＨＡ（２．４％）を含んでいた。Ｔ２植物の種子油は、ＧＬＡ（１．４％）ならびに微
量のＥＴｒＡおよびＡＲＡも含んでいた。種子における変換効率は、次の通りであった。
細胞において生成されたＡＬＡの１８．４％がΔ６−脱飽和され；細胞において生成され
たＳＤＡの８９．７％がΔ６−伸長され；細胞におけるＥＴＡの８２．９％がΔ５−脱飽
和され；細胞におけるＥＰＡの９３．１％がΔ５−伸長され；細胞におけるＤＰＡの８８
．９％がΔ４−脱飽和されて、ＤＨＡを生成した（表１８）。
ｐＪＰ３０５９で形質転換した植物の代表的なＴ２種子は、ＳＤＡ（０．７％）、ＥＴ
Ａ（０．３％）、ＥＰＡ（０．２％）、ＤＰＡ（０．９％）およびＤＨＡ（１．３％）を
含んでいた。種子油は、ＧＬＡ（０．８％）ならびに微量のＥＴｒＡおよびＡＲＡも含ん
でいた。変換効率は次の通りであった。細胞において生成されたＡＬＡの１５．７％がΔ
６−脱飽和され；細胞において生成されたＳＤＡの７９．４％がΔ６−伸長され；細胞に
おけるＥＴＡの８８．９％がΔ５−脱飽和され；細胞におけるＥＰＡの９１．７％がΔ５
−伸長され；細胞におけるＤＰＡの５９．１％がΔ４−脱飽和されて、ＤＨＡを生成した
（表１８）。
ｐＪＰ３０６０で形質転換した植物の代表的なＴ２種子は、ＳＤＡ（０．６％）、ＥＴ
Ａ（０．７％）、ＥＰＡ（０．３％）、ＤＰＡ（０．２％）およびＤＨＡ（１．０％）を
含んでいた。種子油は、微量のＧＬＡ、ＥＴｒＡおよびＡＲＡも含んでいた。変換効率は
次の通りであった。細胞において生成されたＡＬＡの１３．３％がΔ６−脱飽和され；細
胞において生成されたＳＤＡの７８．６％がΔ６−伸長され；細胞におけるＥＴＡの６８
．２％がΔ５−脱飽和され；細胞におけるＥＰＡの８０．０％がΔ５−伸長され；細胞に
おけるＤＰＡの８３．３％がΔ４−脱飽和されて、ＤＨＡを生成した（表１８）。
結果
構築物ｐＪＰ３０５７における全遺伝子は、Δ６−デサチュラーゼを除き、高活性／高
効率の変換を示した。天然の基質ＡＬＡがアシルＰＣデサチュラーゼにより生成され、よ
り低度のΔ６−脱飽和をもたらし、アシルＣｏＡプールにおいて作用することが知られて
いるエロンガーゼによりトランスジェニックデサチュラーゼ基質ＥＴＡおよびＤＰＡが生
成されるため、このことは、Δ６−、Δ５−およびΔ４−デサチュラーゼがアシルＣｏＡ
基質に作用する可能性があることを示した。さらに、高効率のΔ６−およびΔ５−エロン
ガーゼステップ（＞８０％効率）は、直前のデサチュラーゼ（それぞれΔ６−およびΔ５
−デサチュラーゼ）がアシルＣｏＡ基質に作用することを示した。これら遺伝子の活性が
、ホモ接合性が達成された場合トランスジェニック植物の次世代において増加するであろ
うこと、またその結果ＬＣ−ＰＵＦＡ産物のレベルが増加するであろうことはある程度予
想された。
構築物ｐＪＰ３０５７およびｐＪＰ３０５９におけるサイレンシングサプレッサーの存
在は、種子油における新生脂肪酸の全体レベルと経路の最終産物であるＤＨＡレベルの両
方を増加させた。
論考
実施例１３〜１５に関して、導入された外因性核酸は植物により外来ＤＮＡまたはＲＮ
Ａとして検出され、宿主によるトランス遺伝子抑制メカニズムが原因の発現減少をもたら
す可能性がある。これら抑制メカニズムは、低分子ＲＮＡ集団の生合成によりトランス遺
伝子を標的とすることができ、これら低分子ＲＮＡは、抑制装置を誘導してトランス遺伝
子の発現を制限することができる（Ｍａｔｚｋｅら、２００１）。トランス遺伝子の発現
は、染色体挿入部位のメチル化等のＤＮＡの直接的な修飾、ＲＮＡの転写後サイレンシン
グ（ＨａｍｉｌｔｏｎおよびＢａｕｌｃｏｍｂｅ、１９９９；Ｖｏｉｎｎｅｔら、２００
３）またはタンパク質レベル（Ｂｒｏｄｅｒｓｅｎら、２００８）等、様々な方法で制限
することができる。このような抑制メカニズムを誘発する外来ＤＮＡまたはＲＮＡの特性
は十分には理解されていない（Ｌｉｎｄｂｏら、１９９３；Ｌｅｃｈｔｅｎｂｅｒｇら、
２００３）。しかし、宿主によるこのようなトランス遺伝子発現の抑制は、高度の発現、
複数のトランス遺伝子および互いにまたは宿主ゲノムと類似した領域を有するトランス遺
伝子を必要とする形質に対してより可能性がある（Ｓｃｈｕｂｅｒｔら、２００４）。さ
らに、トランス遺伝子の性能は、恐らくトランス遺伝子のプロモーターおよびコード領域
のＤＮＡメチル化により、その後各世代で徐々に低下する（Ｈａｇａｎら、２００３）。
本明細書において、胚形成後の種子特異的プロモーターから発現したウイルスサプレッ
サータンパク質（ＶＳＰ）が、アラビドプシスの発達において耐容性を示すことが証明さ
れる。様々なＶＳＰと、定量可能な形質であるＧＦＰの同時発現は、ＶＳＰ発現種子にお
いて組換え形質もまた耐容性を示したことを示唆した（実施例１４）。ＶＳＰはトランス
遺伝子抑制装置を構成する低分子ＲＮＡ代謝を遮断することが知られているため、種子に
おけるＶＳＰと組換え形質との同時発現が、何世代にもわたってこれら形質の高度で低下
することのないレベルで機能することを保証するであろうことが示される。
植物は胚形成後にＰ１９やＰｅＰｏ等、ＶＳＰ発現に耐容性を示すため、これは内因性
発達シグナル、少なくとも低分子ＲＮＡを用いたシグナルはこの植物発達後期において少
量または重要性が低いことを示唆した。本研究のために選択された４種のＶＳＰは、低分
子ＲＮＡ生合成の異なる部分に作用し、従って異なる程度で機能する可能性がある。複数
遺伝子のトランスジェニックカセットにおけるサイレンシング効果をＶＳＰ同時導入の使
用により低減させることによって、トランスジェニック発現戦略における多くの変化を想
定できる。先ず、調節配列またはコード領域間の配列繰り返しを避けるための要件を減ら
して、同じ発現カセットを繰り返し用いることができる。従ってこの特性は、同じプロモ
ーター−ポリアデニル化シグナルを用いて、大型の複数遺伝子発現ベクターを構築させる
ことができる。あるいは、サイレンシング効果が生じる見込みまたは程度が低下した状態
で、あるいは植物の世代にわたる発現安定性が増加した状態で、単一遺伝子の複数コピー
は発現レベルの増加に用いることができる。
種子特異的プロモーターを用いた植物の葉細胞における遺伝子の一過性発現
それぞれ種子特異的プロモーターの制御下にあるミクロモナスＣＣＭＰ１５４５Δ６−
デサチュラーゼ（配列番号７によりコードされた配列番号８）、ピラミモナスＣＳ−０１
４０Δ６−エロンガーゼ（配列番号３によりコードされた配列番号４）、パブロバ・サリ
ナΔ５−デサチュラーゼ（配列番号２５によりコードされた配列番号２６）、ピラミモナ
スＣＳ−０１４０Δ５−エロンガーゼ（配列番号５によりコードされた配列番号６）およ
びパブロバ・サリナΔ４−デサチュラーゼ（配列番号７２によりコードされた配列番号７
３）遺伝子によってコードされたタンパク質の酵素活性が、次の通り増強ニコチアナ・ベ
ンサミアナ一過性発現システムを用いた植物の葉組織で証明された。
実施例１５に記載され、それぞれ種子特異的な切断ｎａｐｉｎプロモーター、ＦＰ１の
制御下にある５種のＤＨＡ生合成遺伝子を含むキメラベクターｐＪＰ３０５７をアグロバ
クテリウム・ツメファシエンス株ＡＧＬ１に導入した。コドンに最適化されたアラビドプ
シス・サリアナＬＥＡＦＹ ＣＯＴＹＬＥＤＯＮ２（Ａｒａｔｈ−ＬＥＣ２）遺伝子を３
５Ｓ：ｐＯＲＥ０４のＥｃｏＲＩ部位にクローニングすることにより、３５Ｓ：ＬＥＣ２
と命名されたキメラベクターを作製した。３５Ｓ：ＬＥＣ２構築物をアグロバクテリウム
・ツメファシエンス株ＡＧＬ１に別々に導入した。ｐＪＰ３０５７か３５Ｓ：ＬＥＣ２の
いずれかを含む別個のＡＧＬ１培養物から得られたトランスジェニック細胞を混合し、混
合物をニコチアナ・ベンサミアナ植物体の葉組織に浸潤させた。浸潤後、植物体をさらに
４日間育成し、その後葉脂質における総脂肪酸および分離した脂質画分のＧＣ分析のため
にリーフディスクを採取した。これにより、これら遺伝子がニコチアナ・ベンサミアナに
おけるＤＨＡ生成に機能していることが明らかになった（表１９）。これら遺伝子で形質
転換した葉組織は、ＳＤＡ（１．２％）、ＥＴＡ（２．０％）、ＥＰＡ（０．６％）、Ｄ
ＰＡ（１．７％）およびＤＨＡ（２．５％）を含んでいた。葉組織は、ＧＬＡ（２．４％
）および微量の他の長鎖ω６脂肪酸も含んでいた。
キメラベクターｐＪＰ３１１５およびｐＪＰ３１１６（実施例１７）をアグロバクテリ
ウム・ツメファシエンス株ＡＧＬ１に導入した。ｐＪＰ３１１５、ｐＪＰ３１１６、３５
Ｓ：Ｐ１９および３５Ｓ：ＬＥＣ２の内１種を含む４種の別個のＡＧＬ１培養物から得ら
れたトランスジェニック細胞を混合し、混合物をニコチアナ・ベンサミアナ植物体の葉組
織に浸潤させた。浸潤後、植物体をさらに４日間育成し、その後ＧＣ分析のためにリーフ
ディスクを採取し、これにより、これら遺伝子がニコチアナ・ベンサミアナにおけるＤＨ
Ａ生成に機能していることが明らかになった（表１９）。これら遺伝子で形質転換した葉
組織は、ＳＤＡ（５．６％）、ＥＴＡ（１．４％）、ＥＰＡ（０．２％）、ＤＰＡ（１．
７％）およびＤＨＡ（２．４％）を含んでいた。葉組織は、微量の長鎖ω６脂肪酸も含ん
でいた。
この実験により、二重構築物ｐＪＰ３１１５およびｐＪＰ３１１６の組合せは、全８遺
伝子を含む単一構築物と同様に効率的にＤＨＡ生成に機能していることを確認した。
論考：種子特異的構築物の迅速な失敗および検証
それぞれ種子特異的プロモーター等、組織特異的プロモーターの制御下にある一揃いの
遺伝子と組み合わせた転写因子、この場合はＬＥＣ２を用いた実験は、このような構築物
は組織特異的プロモーターが正常に発現しない葉等、異種システムで試験でき、種子にお
ける発現を予測できることを示した。葉細胞で種子特異的プロモーターを一過的に発現す
る能力は、構築物設計の迅速な検証を可能にする。以前に脂肪種子モデル植物または作物
への安定的な形質転換と、続く後代系統の作出、その後の表現型解析に依存した、種子特
異的プロモーター、特にその複数遺伝子構築物の前後関係における有効性を決定する実験
により、植物種子における構築物の有効性を決定することができる。Ｎ．ベンサミアナで
得られた脂肪酸レベルが、実施例１５に記載されているこの同一構築物による安定的なア
ラビドプシス形質転換で観察されたレベルと類似していたという事実は、このアッセイの
適用における信頼性を増す。
ＤＨＡ生合成のための二重構築物
ベクターｐＪＰ３１１５（図２２）を次の通り構築した。先ず、ベクターｐＪＰ１０１
ａｃｑ（図１４）のＳｂｆＩ−ＡｐａＩ断片をｐＯＲＥ０３のＰｓｔＩ−ＡｐａＩ部位に
クローニングして、ｐＪＰ３０１１を得た。次に、コドンに最適化されたミクロモナス・
プシラΔ６−デサチュラーゼ（配列番号１２５）を含むＳｗａＩ断片をＴ４ＤＮＡポリメ
ラーゼ処理したｐＪＰ３０１１におけるＸｈｏＩ部位にクローニングして、ｐＪＰ３１０
８を得た。続いて、コドンに最適化されたパブロバ・サリナΔ５−デサチュラーゼ（配列
番号１２７）を含むＳｗａＩ断片をＴ４ＤＮＡポリメラーゼ処理したｐＪＰ３１０８にお
けるＮｏｔＩ部位にクローニングして、ｐＪＰ３１０９を得た。コドンに最適化されたピ
ラミモナス・コルダタΔ６−エロンガーゼ（配列番号１２６）を含むＳｗａＩ断片をｐＪ
Ｐ３１０９におけるＳｍａＩ部位にクローニングして、ｐＪＰ３１１０を得た。次に、ｐ
ＪＰ３１１０のＢｓｉＷＩ−ＡｓｉＳＩ断片をｐＯＲＥ０４のＢｓｉＷＩ−ＡｓｉＳＩ部
位にクローニングすることにより、ＢＡＳＴＡ抵抗性構築物からカナマイシン抵抗性構築
物へと構築物を変換し、ｐＪＰ３１１１を得た。切断ｎａｐｉｎプロモーターＦＰ１およ
びクレピス・パレスチナ（Ｃｒｅｐｉｓ ｐａｌｅｓｔｉｎａ）Δ１２−デサチュラーゼ
を含むＮｃｏＩ（Ｔ４ＤＮＡポリメラーゼ処理）−ＳｂｆＩ断片をｐＪＰ３１１１におけ
るＥｃｏＲＶ−ＰｓｔＩ部位にクローニングして、ｐＪＰ３１１５を得た。
ベクターｐＪＰ３１１６（図２３）を次の通り構築した。先ず、コドンに最適化された
ピラミモナス・コルダタΔ５−エロンガーゼ（配列番号１２８）を含むＳｗａＩ断片をｐ
ＪＰ３０１１におけるＴ４ＤＮＡポリメラーゼ処理したＸｈｏＩ部位にクローニングして
、ｐＪＰ３１１２を得た。コドンに最適化されたパブロバ・サリナΔ４−デサチュラーゼ
（配列番号１２９）を含むＳｗａＩ断片をｐＪＰ３１１２におけるＳｍａＩ部位にクロー
ニングして、ｐＪＰ３１１３を得た。次に、ペルリア・フルテスケンスΔ１５−デサチュ
ラーゼを含むＮｏｔＩ断片をｐＪＰ３１１３におけるＮｏｔＩ部位にクローニングして、
ｐＪＰ３１１４を得た。続いて、ハイグロマイシン耐性カセット（カリフラワーモザイク
ウイルス３５Ｓプロモーター、続いてバイナリーベクターｐＷＶＥＣ８から得られたＣＡ
Ｔ−１イントロン中断ハイグロマイシンＢホスホトランスフェラーゼ遺伝子、そしてＮＯ
Ｓターミネーターからなる）を含むＸｂａＩ−ＭｌｕＩ断片をｐＪＰ３１１４のＡｖｒＩ
Ｉ−ＭｌｕＩ部位にクローニングすることによって、ＢＡＳＴＡ耐性構築物からハイグロ
マイシン耐性構築物へと構築物を変換して、ｐＪＰ３１１６を得た。
キメラベクターｐＪＰ３１１５およびｐＪＰ３１１６をアグロバクテリウム・ツメファ
シエンス株ＡＧＬ１に個々に導入し、これらの培養物から得られたトランスジェニック細
胞を３５Ｓ：Ｐ１９で形質転換したＡＧＬ１と混合し、混合物を温室内のニコチアナ・ベ
ンサミアナ植物体の葉組織に浸潤させた。浸潤後、植物体をさらに５日間育成し、その後
リーフディスクをＧＣ分析のため採取し、これによってこれら遺伝子がニコチアナ・ベン
サミアナにおけるＤＨＡ生成に機能していることが明らかになった（表２０）。これら遺
伝子で形質転換した葉組織は、ＳＤＡ（５．６％）、ＥＴＡ（１．４％）、ＥＰＡ（０．
２％）、ＤＰＡ（１．７％）およびＤＨＡ（２．４％）を含んでいた。葉組織は、微量の
ＧＬＡ、ＥＴＡおよびＡＲＡも含んでいた。変換効率は次の通りであった。細胞における
オレイン酸の９８．９％がΔ１２−脱飽和され（対照試料と有意差はない）；細胞におけ
るＬＡの９５．４％がΔ１５−脱飽和され；細胞において生成されたＡＬＡの１８．１％
がΔ６−脱飽和され；細胞において生成されたＳＤＡの５０．４％がΔ６−伸長され；細
胞におけるＥＴＡの７５．４％がΔ５−脱飽和され；細胞におけるＥＰＡの９５．４％が
Δ５−伸長され；細胞におけるＤＰＡの５８．５％がΔ４−脱飽和されて、ＤＨＡを生成
した。
両構築物を用いてキャノーラを形質転換した。Ｔ１種子を収集し、一般的な形態学的変
化およびＬＣ−ＰＵＦＡ合成レベルを解析する。
論考
ＤＨＡ生成のための全遺伝子を組み合わせて提供するため、ｐＪＰ３１１５およびｐＪ
Ｐ３１１６を設計、すなわち２種の組換えベクターを互いに補い合わせて経路を構成した
。ｐＪＰ３１１５にコードされたΔ１２−デサチュラーゼにより生成された脂肪酸をｐＪ
Ｐ３１１６にコードされたΔ１５−デサチュラーゼによる基質として用い、ｐＪＰ３１１
６は続くΔ６−デサチュラーゼ、Δ６−エロンガーゼおよびΔ５−デサチュラーゼの遺伝
子も含んでいた。次に、Δ５−デサチュラーゼの産物であるＥＰＡはｐＪＰ３１１５にコ
ードされたΔ５−エロンガーゼにより作用し、その産物は同じくｐＪＰ３１１５にコード
されたΔ４−デサチュラーゼによりＤＨＡに変換された。植物を安定的に形質転換するた
めに別個に用いた２種の構築物にトランス遺伝子を分配し、続く選抜植物を交雑して全経
路を構成する原理は、サイズ増加による形質転換効率の低下や遺伝子発現低下等、多くの
トランス遺伝子を単一構築物に含むことに関連する問題の一部を回避した。スーパー形質
転換による、あるいは２種のトランスジェニック系統の交雑によるこれら構築物の安定的
形質転換の組合せは、ＤＨＡ合成に必要とされる遺伝子の完全な相補物を含むトランスジ
ェニック植物をもたらすであろう。
遺伝子ペアが異なった様式で（互いに離れて）転写されるように、構築物ｐＪＰ３１１
５が反転フォーマットの、すなわち２遺伝子がある一方向に、２遺伝子が別の方向に発現
する４遺伝子を含んでいたことも記す。構築物ｐＪＰ１０７（実施例８）における３遺伝
子の発現に用いた反転設計と比較して、このフォーマットにおける４番目の遺伝子の付加
は遺伝子発現を妨げないことが結論された。
興味深いことに、上述の他の実験と比べて相対的に低いΔ６−伸長効率（５０．４％）
は、恐らく前の３種の脱飽和ステップのための酵素をコードする遺伝子が全てＦＰ１プロ
モーターから発現する一方、Δ６−エロンガーゼをコードする遺伝子がアラビドプシス・
サリアナＦＡＥ１プロモーターによって駆動されるという事実に起因するであろうことを
記す。これは、ＦＰ１プロモーターの後にＦＡＥ１プロモーターが活性化されるプロモー
ターのタイミングの差をもたらすと考えられた。Δ６−エロンガーゼがＦＰ１プロモータ
ーによって駆動される以前の実験と比べて、これはより高度のＳＤＡ蓄積をもたらし、Ｓ
ＤＡは続いてΔ６−エロンガーゼに作用される前にΔ６−エロンガーゼによって接近され
る代謝プールから除去された。
微細藻類ＤＧＡＴ２をコードする遺伝子の単離および特性評価
全長ミクロモナス・プシラＤＧＡＴ２遺伝子の合成
米国エネルギー省共同ゲノム研究所（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｇｉ．ｄｏｅ．ｇｏｖ
／）によって作成されたミクロモナスＣＣＭＰ１５４５選別タンパク質モデルゲノム配列
は、オストレオコッカス・ルシマリヌス由来の推定アミノ酸配列であるＧｅｎｂａｎｋ受
託番号ＸＰ＿００１４１５７６を問い合わせ配列として用いて、ＢＬＡＳＴＰプログラム
で解析した。この解析により、ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５におけるＸＰ＿００１４１
５７６と相同性を有する予測タンパク質の存在が明らかになった。ミクロモナスＣＣＭＰ
１５４５予測タンパク質配列を用いて、ブラッシカ・ナパス等、双子葉植物における発現
に最も適したコドンに最適化されたヌクレオチド配列を設計、合成した。タンパク質コー
ド領域のヌクレオチド配列に配列番号１０７を付与する。プラスミド構築物は０９２８８
１４＿Ｍｉｃ１５４５−ＤＧＡＴ２＿ｐＭＡと命名した。アミノ酸配列は配列番号１０８
として示す。ミクロモナスＣＣＭＰ１５４５デサチュラーゼアミノ酸配列である配列番号
１０８をＧｅｎｂａｎｋデータベースにおける他のタンパク質に対する問い合わせ配列と
して用いたＢＬＡＳＴＰ解析は、タンパク質がＤＧＡＴと相同性を有することを示した。
全長にわたる最大級の同一性は、ミクロモナスＲＣＣ２９９推定タンパク質の配列である
受託番号ＸＰ＿００２５０３１５５のアミノ酸配列との５３％であった。この遺伝子は、
アミノ酸７４〜３３４にジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼモチーフ（ＮＣ
ＢＩ保存ドメインｐｆａｍ０３９８２）を含む。
ＥｃｏＲＩ断片内に含まれている０９２８８１４＿Ｍｉｃ１５４５−ＤＧＡＴ２＿ｐＭ
Ａのコード領域全体を３５Ｓ−ｐＯＲＥ０４（実施例４、上述）のＥｃｏＲＩ部位に挿入
してｐＪＰ３１２８を作製することによって、構成的３５Ｓプロモーターの制御下でＤＧ
ＡＴ２をコードする遺伝的構築物３５Ｓ：Ｍｉｃ１５４５−ＤＧＡＴ２を作製した。この
キメラベクターをアグロバクテリウム・ツメファシエンス株ＡＧＬ１に導入し、これらの
培養物から得られたトランスジェニック細胞を３５Ｓ：Ｐ１９ ＡＧＬ１と混合し、混合
物を温室内のニコチアナ・ベンサミアナ植物体の葉組織に浸潤した。浸潤後、植物体をさ
らに５日間育成し、その後リーフディスクを脂質分析のために採取し、これによってＤＧ
ＡＴ２をコードする遺伝子が、多価不飽和脂肪酸に選択的に形質転換した葉細胞における
全ＴＡＧの増加に機能することが明らかになった（表２１）。特に形質転換細胞のＴＡＧ
における多価不飽和脂肪酸のレベルが少なくとも３倍増加した。
当業者であれば、特定の実施形態に示されているように、概略的に説明されている本発
明の精神または範囲から逸脱することなく、本発明に対して多くの変更および／または修
正を施すことも可能であることを理解するであろう。従って本実施形態は、あらゆる点で
具体例としてのものあって、限定するものではないことを考慮するべきである。
本願は、その両方の内容が参照により本明細書に組み込まれる、２００８年１１月１８
日に出願された米国特許出願第６１／１９９，６６９号および２００９年７月９日に出願
された米国特許出願第６１／２７０，７１０号に基づく優先権を主張する。
本明細書に記載および／または参照されているあらゆる刊行物は、その全体を本明細書
に組み込まれる。
本明細書に含まれている文書、活動、材料、装置、物品または同様のものに関するいか
なる記載も、単に本発明にとっての前後関係（context）を提供するためのものである。
本願の各請求項の優先日より前に存在したとして、これら事項のいずれかまたは全てが先
行技術の基礎の一部を形成する、あるいは本発明の関連分野における通常の一般知識であ
ったことを認めるものとして解釈するべきではない。
（参考文献）
本明細書に含まれている文書、活動、材料、装置、物品または同様のものに関するいか
なる記載も、単に本発明にとっての前後関係（context）を提供するためのものである。
本願の各請求項の優先日より前に存在したとして、これら事項のいずれかまたは全てが先
行技術の基礎の一部を形成する、あるいは本発明の関連分野における通常の一般知識であ
ったことを認めるものとして解釈するべきではない。

本発明は以下の態様を含み得る。
［１］
Δ５エロンガーゼ活性を有する脂肪酸エロンガーゼをコードする外因性ポリヌクレオチ
ドを含む組換え細胞であって、前記細胞中において、好ましくは植物細胞中において前記
エロンガーゼが前記外因性ポリヌクレオチドから発現される場合、前記エロンガーゼが、
少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％または少なくとも７５％の効率
でＤＰＡを産生する、ＥＰＡに対する活性を有する、組換え細胞。
［２］
前記エロンガーゼが、配列番号６において提供される配列、その生物学的に活性な断片
または配列番号６と少なくとも４７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、
請求項１に記載の細胞。
［３］
ｉ）Δ８デサチュラーゼおよび／またはΔ６デサチュラーゼ、
ｉｉ）Δ９エロンガーゼおよび／またはΔ６エロンガーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、ならびに
ｉｖ）場合によって、Δ４デサチュラーゼおよび／またはω３デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、
各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結する、請求項１または請求項２に記載の細
胞。
［４］
ω３デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレ
オチドを含む組換え細胞であって、前記デサチュラーゼが前記細胞中における前記外因性
ポリヌクレオチドから発現される場合、前記デサチュラーゼが、ＡＲＡからＥＰＡ、ＤＧ
ＬＡからＥＴＡ、ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、ＡＲＡからＥＰＡおよびＤＧ
ＬＡからＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡからＳＤＡの両方、またはこれら
の３つ全てを不飽和化することができる、組換え細胞。
［５］
前記デサチュラーゼがフロントエンドデサチュラーゼである、請求項４に記載の細胞。
［６］
前記デサチュラーゼが、そのアシル鎖中に少なくとも３個の炭素−炭素二重結合を有す
るＣ２０脂肪酸、好ましくはＡＲＡに対するΔ１７デサチュラーゼ活性を有する、請求項
４または請求項５に記載の細胞。
［７］
前記デサチュラーゼが、そのアシル鎖中に３個の炭素−炭素二重結合を有するＣ１８脂
肪酸、好ましくはＧＬＡに対するΔ１５デサチュラーゼ活性を有する、請求項４から６の
いずれか一項に記載の細胞。
［８］
前記デサチュラーゼが、対応するアシル−ＰＣ基質よりもアシル−ＣｏＡ基質に対して
、より大きな活性を有する、請求項４から７のいずれか一項に記載の細胞。
［９］
前記アシル−ＣｏＡ基質がＡＲＡ−ＣｏＡであり、前記アシル−ＰＣ基質が、ＰＣのｓ
ｎ−２位でＡＲＡを含む、請求項８に記載の細胞。
［１０］
前記細胞が植物細胞であり、前記デサチュラーゼが、前記細胞中において前記外因性ポ
リヌクレオチドから発現される場合、少なくとも４０％の効率でＥＰＡを産生する、ＡＲ
Ａに対する活性を有する、請求項４から９のいずれか一項に記載の細胞。
［１１］
前記デサチュラーゼが、配列番号１５、１７もしくは２０において提供される配列、そ
の生物学的に活性な断片、または配列番号１５と少なくとも３５％同一である、配列番号
１７と少なくとも６０％同一であるおよび／もしくは配列番号２０と少なくとも６０％同
一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、請求項４から１０のいずれか一項に記載
の細胞。
［１２］
Δ６デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレ
オチドを含む組換え細胞であって、前記デサチュラーゼが、以下の
ｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、よ
り大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
ｉｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としての、ＰＣのｓｎ−２位に接合し
たＡＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デ
サチュラーゼ活性、および
ｉｉｉ）好ましくは植物細胞中における、ＥＴｒＡに対するΔ８デサチュラーゼ活性の内
の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有することをさらに特徴とする、組換え細胞。
［１３］
Δ６デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレ
オチドを含む組換え細胞であって、前記デサチュラーゼが、対応するω６基質よりもω３
基質に対して、より大きな活性を有し、前記デサチュラーゼが前記細胞中において前記外
因性ポリヌクレオチドから発現される場合に、前記デサチュラーゼが、少なくとも５％、
少なくとも７．５％もしくは少なくとも１０％の効率で、または酵母細胞中において発現
される場合に少なくとも３５％の効率でＳＤＡを産生する、ＡＬＡに対する活性を有する
、組換え細胞。
［１４］
前記デサチュラーゼが、好ましくは植物細胞中において、脂肪酸基質としてのＬＡより
もＡＬＡに対して、より大きなΔ６デサチュラーゼ活性を有する、請求項１３に記載の細
胞。
［１５］
前記デサチュラーゼが、好ましくは植物細胞中において、ＬＡと比較して基質としての
ＡＬＡに対する少なくとも約２倍大きなΔ６デサチュラーゼ活性、少なくとも３倍大きな
活性、少なくとも４倍大きな活性または少なくとも５倍大きな活性を有する、請求項１２
または請求項１４に記載の細胞。
［１６］
前記デサチュラーゼが、好ましくは植物細胞中において、脂肪酸基質としての、ＰＣの
ｓｎ−２位に接合したＡＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して
、より大きな活性を有する、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の細胞。
［１７］
前記デサチュラーゼが、好ましくは植物細胞中において、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ
−２位に接合したＡＬＡに対するよりも、脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対する少
なくとも約５倍大きなΔ６デサチュラーゼ活性または少なくとも１０倍大きな活性を有す
る、請求項１２または請求項１６に記載の細胞。
［１８］
前記デサチュラーゼがフロントエンドデサチュラーゼである、請求項１２から１７のい
ずれか一項に記載の細胞。
［１９］
ｉ）Δ６エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
ｉｖ）場合によって、Δ４デサチュラーゼおよび／またはω３デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、
各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結する、請求項１２から１８のいずれか一項
に記載の細胞。
［２０］
前記Δ６デサチュラーゼが、ＥＴＡに対する検出可能なΔ５デサチュラーゼ活性を有さ
ない、請求項１２から１９のいずれか一項に記載の細胞。
［２１］
前記Δ６デサチュラーゼが、配列番号１０において提供される配列、その生物学的に活
性な断片または配列番号１０と少なくとも７７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ
酸を含む、請求項１２から２０のいずれか一項に記載の細胞。
［２２］
前記Δ６デサチュラーゼが、配列番号８において提供される配列、その生物学的に活性
な断片または配列番号８と少なくとも６７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を
含み、Δ８デサチュラーゼ活性を有する、請求項１２から２１のいずれか一項に記載の細
胞。
［２３］
ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼをコードする外因性ポリヌクレオチド
を含む組換え細胞であって、前記ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼが、配
列番号１０８において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号１０８
と少なくとも５４％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、組換え細胞。
［２４］
ｉ）Δ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）場合によって、Δ５エロンガーゼ、および
ｖ）前記Δ５エロンガーゼが存在する場合、場合によって、Δ４デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞であって、
各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結し、前記細胞中における全脂肪酸の少なく
とも１５％、少なくとも２０％または少なくとも２５％が、それらのアシル鎖中に少なく
とも２０個の炭素および少なくとも３個の炭素−炭素二重結合を含む、組換え細胞。
［２５］
前記細胞中における前記脂肪酸中におけるＡＲＡ、ＥＰＡ、ＤＰＡおよびＤＨＡの総計
が、前記細胞中における全脂肪酸の少なくとも１５％、少なくとも２０％または少なくと
も２５％を含む、請求項２４に記載の細胞。
［２６］
前記細胞が、野生型植物と比較した場合、オレイン酸をエイコセン酸（Ｃ２０：１）に
変換する低下した能力を有し、および／または前記オレイン酸の５％未満が前記細胞中に
おいてエイコセン酸に変換される、請求項１から２５のいずれか一項に記載の細胞。
［２７］
前記細胞中における全脂肪酸は、１％未満のＣ２０：１を有する、請求項２６に記載の
細胞。
［２８］
前記細胞が、野生型細胞と比較した場合、低下した内因性Δ１５デサチュラーゼ活性を
有し、および／または前記ＬＡの１０％未満が前記細胞中においてＡＬＡに変換される、
請求項１から２７のいずれか一項に記載の細胞。
［２９］
前記内因性Δ１５デサチュラーゼが、好ましくはアシル基がＬＡである場合、前記対応
するアシル−ＣｏＡ基質に対するよりもアシル−ＰＣ基質に対して、より大きな活性を有
する、請求項２８に記載の細胞。
［３０］
前記細胞が、前記外因性ポリヌクレオチドを欠く対応する細胞と比較して、ＧＬＡから
ＳＤＡおよび／またはＡＲＡからＥＰＡの増加した変換率をさらに含む、請求項１から２
９のいずれか一項に記載の細胞。
［３１］
前記細胞中における前記脂肪酸中におけるＤＨＡの量が、前記細胞中における全脂肪酸
の少なくとも３％、少なくとも５％または少なくとも１０％である、請求項１から３０の
いずれか一項に記載の細胞。
［３２］
ＬＡからＡＲＡおよび／またはＡＬＡからＥＰＡの変換の効率が、少なくとも８０％ま
たは少なくとも９０％である、請求項１から３１のいずれか一項に記載の細胞。
［３３］
前記Δ９エロンガーゼが、配列番号２２において提供される配列、その生物学的に活性
な断片または配列番号２２と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸
を含む、請求項２４から３２のいずれか一項に記載の細胞。
［３４］
前記Δ８デサチュラーゼが、配列番号２４において提供される配列、その生物学的に活
性な断片または配列番号２４と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ
酸を含む、請求項２４から３３のいずれか一項に記載の細胞。
［３５］
前記Δ５デサチュラーゼが、配列番号２６において提供される配列、その生物学的に活
性な断片または配列番号２６と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ
酸を含む、請求項２４から３４のいずれか一項に記載の細胞。
［３６］
ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、
ｖ）Δ４デサチュラーゼ、ならびに
ｖｉ）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞であって、
各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結し、
ａ）ＡＬＡからＥＰＡ、ＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が、少なくとも１７．３％また
は少なくとも２３％である性質、
ｂ）ＡＬＡからＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が、少なくとも１５．４％または少なく
とも２１％である性質、
ｃ）ＡＬＡからＤＨＡの変換の効率が、少なくとも９．５％または少なくとも１０．８％
である性質、および
ｄ）ＥＰＡからＤＨＡの変換の効率が、少なくとも４５％または少なくとも５０％である
性質
の内の１つもしくは複数または全てを特徴とし、
好ましくはさらに、前記細胞中における全脂肪酸の少なくとも４％がＤＨＡであることを
特徴とする、組換え細胞。
［３７］
前記細胞中におけるトリアシルグリセロール中に組み込まれた全脂肪酸の少なくとも６
％、少なくとも１１％または少なくとも１５％が、ＤＨＡである、請求項３６に記載の細
胞。
［３８］
ＤＨＡが、前記細胞中におけるＳＤＡ、ＥＴＡ、ＥＰＡ、ＤＰＡおよびＤＨＡの合計の
２０〜６５％、好ましくは４０〜６５％を構成する、請求項３６または請求項３７に記載
の細胞。
［３９］
前記細胞中におけるω３脂肪酸の０．１〜２５％がＳＤＡであり、０．１〜１０％がＥ
ＴＡであり、０．１〜６０％がＥＰＡであり、０．１〜５０％がＤＰＡであり、３０〜９
５％がＤＨＡである、または前記細胞中における前記ω３脂肪酸の０．１〜２５％がＳＤ
Ａであり、０．１〜１０％がＥＴＡであり、０．１〜５０％がＥＰＡであり、０．１〜５
０％がＤＰＡであり、４０〜９５％がＤＨＡである、請求項３６から３８のいずれか一項
に記載の細胞。
［４０］
前記Δ４デサチュラーゼが、配列番号７３において提供される配列、その生物学的に活
性な断片または配列番号７３と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ
酸を含む、請求項３６から３９のいずれか一項に記載の細胞。
［４１］
ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
ｖi）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞であって、
各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結し、
ａ）ＡＬＡからＥＰＡまたはＤＰＡの変換の効率が少なくとも１７．３％または少なくと
も２３％である性質、および
ｂ）ＡＬＡからＤＰＡの変換の効率が少なくとも１５．４％または少なくとも２１％であ
る性質
の内の１つもしくは複数または全てを特徴とし、
好ましくはさらに、前記細胞中における全脂肪酸の少なくとも４％がＤＰＡであることを
特徴とする、組換え細胞。
［４２］
前記細胞中におけるトリアシルグリセロール中に組み込まれた全脂肪酸の少なくとも６
％、少なくとも１１％または少なくとも１５％が、ＤＰＡである、請求項４１に記載の細
胞。
［４３］
ＤＰＡが、前記細胞中におけるＳＤＡ、ＥＴＡ、ＥＰＡおよびＤＰＡの合計の２０〜６
５％、好ましくは４０〜６５％を構成する、請求項４１または請求項４２に記載の細胞。
［４４］
前記細胞中におけるω３脂肪酸の０．１〜３５％がＳＤＡであり、０．１〜１５％がＥ
ＴＡであり、０．１〜６０％がＥＰＡであり、３０〜７５％がＤＰＡである、または前記
細胞中における前記ω３脂肪酸の０．１〜３５％がＳＤＡであり、０．１〜１５％がＥＴ
Ａであり、０．１〜５０％がＥＰＡであり、４０〜７５％がＤＰＡである、請求項４１か
ら４３のいずれか一項に記載の細胞。
［４５］
前記Δ６エロンガーゼが、配列番号４において提供される配列、その生物学的に活性な
断片または配列番号４と少なくとも５５％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含
む、請求項３６から４４のいずれか一項に記載の細胞。
［４６］
前記Δ６デサチュラーゼが、配列番号８において提供される配列、その生物学的に活性
な断片または配列番号８と少なくとも６７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を
含む、請求項３６から４５のいずれか一項に記載の細胞。
［４７］
前記Δ５デサチュラーゼが、配列番号２６において提供される配列、その生物学的に活
性な断片または配列番号２６と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ
酸を含む、請求項３６から４６のいずれか一項に記載の細胞。
［４８］
前記Δ５エロンガーゼが、配列番号６において提供される配列、その生物学的に活性な
断片または配列番号６と少なくとも４７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含
む、請求項３６から４７のいずれか一項に記載の細胞。
［４９］
前記ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼが、配列番号７５または配列番号
１０８において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号７５および／
または配列番号１０８と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含
む、請求項３６から４８のいずれか一項に記載の細胞。
［５０］
ｉ）Δ１７デサチュラーゼ、
ｉｉ）Δ１５デサチュラーゼ、および／または
ｉｉｉ）Δ１２デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、
各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結する、請求項１から４９のいずれか一項に
記載の細胞。
［５１］
前記デサチュラーゼの内の１種もしくは複数種または全てが、対応するアシル−ＰＣ基
質よりも大きなアシル−ＣｏＡ基質に対する活性を有する、請求項１から５０のいずれか
一項に記載の細胞。
［５２］
Δ６エロンガーゼおよびΔ９エロンガーゼ活性を有する脂肪酸エロンガーゼをコードす
る外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞であって、前記エロンガーゼが、Δ９エロン
ガーゼ活性より大きなΔ６エロンガーゼ活性を有する、組換え細胞。
［５３］
前記エロンガーゼが、少なくとも５０％もしくは少なくとも６０％である、ＳＤＡにつ
いての、ＥＴＡを産生する変換の効率を有し、および／または少なくとも６％もしくは少
なくとも９％である、ＡＬＡについての、ＥＴｒＡを産生する変換の効率を有する、請求
項５２に記載の細胞。
［５４］
前記エロンガーゼが、Δ９エロンガーゼ活性より少なくとも約６．５倍大きなΔ６エロ
ンガーゼ活性を有する、請求項５２または請求項５３に記載の細胞。
［５５］
前記エロンガーゼが、検出可能なΔ５エロンガーゼ活性を有さない、請求項５２から５
４のいずれか一項に記載の細胞。
［５６］
前記エロンガーゼが、配列番号４において提供される配列、その生物学的に活性な断片
または配列番号４と少なくとも５５％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、
請求項５２から５５のいずれか一項に記載の細胞。
［５７］
ｉ）Δ８デサチュラーゼおよび／またはΔ６デサチュラーゼ、
ｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
ｉｖ）場合によって、Δ４デサチュラーゼおよび／またはω３デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、
各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結する、請求項５２から５６のいずれか一項
に記載の細胞。
［５８］
Δ５デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレ
オチドを含む組換え細胞であって、前記デサチュラーゼが、配列番号１３において提供さ
れる配列、その生物学的に活性な断片または配列番号１３と少なくとも５３％同一である
アミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、組換え細胞。
［５９］
Δ９エロンガーゼ活性を有する脂肪酸エロンガーゼをコードする外因性ポリヌクレオチ
ドを含む組換え細胞であって、前記エロンガーゼが、配列番号２８、９４および９６のい
ずれか１つにおいて提供される配列、その生物学的に活性な断片、配列番号２８と少なく
とも８１％同一であるアミノ酸配列、または配列番号９４および／もしくは配列番号９６
と少なくとも５０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、組換え細胞。
［６０］
前記Δ９エロンガーゼが、配列番号９４もしくは配列番号９６において提供される配列
、その生物学的に活性な断片、または配列番号９４および／もしくは配列番号９６と少な
くとも５０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含み、前記エロンガーゼが、対
応するω３基質よりもω６基質に対して、より大きな活性を有する、請求項５９に記載の
細胞。
［６１］
前記デサチュラーゼおよび／またはエロンガーゼが微細藻類から精製できる、請求項１
から６０のいずれか一項に記載の細胞。
［６２］
真核細胞である、請求項１から６１のいずれか一項に記載の細胞。
［６３］
植物細胞、哺乳動物細胞、昆虫細胞、真菌細胞または酵母細胞である、請求項６２に記
載の細胞。
［６４］
植物中のものおよび／または成熟植物種子細胞である、請求項６３に記載の細胞。
［６５］
前記植物または植物の種子が、それぞれ油料種子植物または油料種子である、請求項６
４に記載の細胞。
［６６］
長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成することができ、前記ＬＣ−ＰＵＦＡ
を合成することができない細胞に由来する、請求項１から６５のいずれか一項に記載の細
胞。
［６７］
サイレンシングサプレッサーをコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含む、請求
項１から６６のいずれか一項に記載の細胞。
［６８］
前記サイレンシングサプレッサーをコードする前記外因性ポリヌクレオチドが、植物貯
蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結する、請求項６７に記載の細胞。
［６９］
前記植物貯蔵器官特異的プロモーターが、種子特異的プロモーターである、請求項６８
に記載の細胞。
［７０］
１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
方法であって、
ａ）脂肪酸ω３デサチュラーゼ活性をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好まし
くは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、前
記ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプ
ロモーターに作動可能に連結する、ステップ、
ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）前記細胞の脂肪酸組
成を分析するステップ、ならびに
ｄ）ＡＲＡからＥＰＡ、ＤＧＬＡからＥＴＡ、ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、
ＡＲＡからＥＰＡおよびＤＧＬＡからＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡから
ＳＤＡの両方、またはこれらの３つ全てを不飽和化し得る細胞を選択するステップ
を含む方法。
［７１］
前記選択される細胞が、請求項４から１１のいずれか一項に記載の細胞である、請求項
７０に記載の方法。
［７２］
１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
方法であって、
ａ）脂肪酸Δ５エロンガーゼをコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前
記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、前記ポリ
ヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプロモー
ターに作動可能に連結する、ステップ、
ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、および
ｄ）細胞を選択するステップであり、前記Δ５エロンガーゼが、少なくとも６０％、少な
くとも６５％、少なくとも７０％または少なくとも７５％の効率でＤＰＡを産生する、Ｅ
ＰＡに対する活性を有する、ステップ
を含む方法。
［７３］
前記選択される細胞が、請求項１から３のいずれか一項に記載の細胞である、請求項７
２に記載の方法。
［７４］
１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
方法であって、
ａ）脂肪酸Δ６デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは
前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、前記ポ
リヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプロモ
ーターに作動可能に連結する、ステップ、
ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｄ）以下の、
ｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、よ
り大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
ｉｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ−２位に接合したＡ
ＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デサチ
ュラーゼ活性、ならびに
ｉｉｉ）好ましくは植物細胞中における、ＡＬＡに対するΔ６デサチュラーゼ活性および
ＥＴｒＡに対するΔ８デサチュラーゼ活性
の内の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有する細胞を選択するステップを含む方法
。
［７５］
１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
方法であって、
ａ）脂肪酸Δ６デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは
前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、前記ポ
リヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプロモ
ーターに作動可能に連結する、ステップ、
ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｄ）対応するω６基質よりもω３基質に対して、より大きな活性を有するΔ６デサチュラ
ーゼ活性を有し、酵母細胞中において発現される場合、少なくとも５％、少なくとも７．
５％、または少なくとも１０％または少なくとも３５％の効率でＳＤＡを産生する、ＡＬ
Ａに対する活性を有する細胞を選択するステップ
を含む方法。
［７６］
前記選択される細胞が、請求項１２から２２のいずれか一項に記載の細胞である、請求
項７４または請求項７５に記載の方法。
［７７］
１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
方法であって、
ａ） ｉ）Δ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）場合によって、Δ５エロンガーゼ、および
ｖ）前記Δ５エロンガーゼが存在する場合、場合によって、Δ４デサチュラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成する
ことができない細胞中に導入するステップであり、各ポリヌクレオチドが、前記細胞中に
おける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可
能に連結する、ステップ
ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｄ）細胞を選択するステップであり、全脂肪酸の少なくとも１５％、少なくとも２０％ま
たは少なくとも２５％が、それらのアシル鎖中に少なくとも２０個の炭素および少なくと
も３個の炭素−炭素二重結合を含む、ステップ
を含む方法。
［７８］
前記選択される細胞が、請求項２４から３５のいずれか一項に記載の細胞である、請求
項７７に記載の方法。
［７９］
１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
方法であって、
ａ） ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、
ｖ）Δ４デサチュラーゼ、ならびに
ｖｉ）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成する
ことができない細胞中に導入するステップであり、各ポリヌクレオチドが、前記細胞中に
おける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可
能に連結する、ステップ、
ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｄ） １）ＡＬＡからＥＰＡ、ＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が少なくとも１７．３％
または少なくとも２３％である性質、
２）ＡＬＡからＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が少なくとも１５．４％または少なくと
も２１％である性質、
３）ＡＬＡからＤＨＡの変換の効率が少なくとも９．５％または少なくとも１０．８％で
ある性質、および
４）ＥＰＡからＤＨＡの変換の効率が少なくとも４５％または少なくとも５０％である性
質の内の１つもしくは複数または全てを特徴とする細胞であり、好ましくはさらに、前記
細胞中における全脂肪酸の少なくとも４％がＤＨＡであることを特徴とする細胞を選択す
るステップ
を含む方法。
［８０］
１種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
方法であって、
ａ） ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
ｖ）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成する
ことができない細胞中に導入するステップであり、各ポリヌクレオチドが、前記細胞中に
おける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可
能に連結する、ステップ、
ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｄ） ａ）ＡＬＡからＥＰＡまたはＤＰＡの変換の効率が少なくとも１７．３％または少
なくとも２３％である性質、および
ｂ）ＡＬＡからＤＰＡの変換の効率が少なくとも１５．４％または少なくとも２１％であ
る性質
の内の１つもしくは複数または全てを特徴とする細胞であり、好ましくはさらに、前記細
胞中における全脂肪酸の少なくとも４％がＤＰＡであることを特徴とする細胞を選択する
ステップ
を含む方法。
［８１］
前記外因性ポリヌクレオチドが、前記細胞のゲノム中に安定して組み込まれるようにな
る、請求項７０から８０のいずれか一項に記載の方法。
［８２］
ステップａ）の前記細胞から形質転換植物を再生させるステップをさらに含む、請求項
８１に記載の方法。
［８３］
前記外因性ポリヌクレオチドまたは複数の前記外因性ポリヌクレオチドが、前記細胞中
において一過性に発現される、請求項７０から８０のいずれか一項に記載の方法。
［８４］
前記細胞が、植物中における葉細胞である、請求項７０から８３のいずれか一項に記載
の方法。
［８５］
脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択する方法であって、
ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、前記核酸分子が
、脂肪酸デサチュラーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
ｉｉ）前記プロモーターが活性である細胞中に前記核酸分子を導入するステップ、
ｉｉｉ）前記細胞中において前記核酸分子を発現させるステップ、
ｉｖ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｖ）前記ポリペプチドがω３デサチュラーゼ活性を有し、かつＡＲＡからＥＰＡ、ＤＧＬ
ＡからＥＴＡ、ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、ＡＲＡからＥＰＡおよびＤＧＬ
ＡからＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡからＳＤＡの両方、またはこれらの
３つ全てを不飽和化することができることに基づいて、脂肪酸不飽和化に関与する核酸分
子を選択するステップ
を含む方法。
［８６］
前記ポリペプチドのアミノ酸配列が、配列番号１５と少なくとも３５％同一であり、配
列番号１７と少なくとも６０％同一であり、および／または配列番号２０と少なくとも６
０％同一である、請求項８５に記載の方法。
［８７］
脂肪酸伸長に関与する核酸分子を選択する方法であって、
ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、前記核酸分子が
、脂肪酸エロンガーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
ｉｉ）前記プロモーターが活性である細胞中に前記核酸分子を導入するステップ、
ｉｉｉ）前記細胞中において前記核酸分子を発現させるステップ、
ｉｖ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、および
ｖ）前記ポリペプチドがΔ５エロンガーゼ活性を有し、かつ少なくとも６０％、少なくと
も６５％、少なくとも７０％または少なくとも７５％である、ＥＰＡについての、ＤＰＡ
を産生する変換の効率を有することに基づいて、脂肪酸伸長に関与する核酸分子を選択す
るステップ
を含む方法。
［８８］
前記ポリペプチドのアミノ酸配列が、配列番号６と少なくとも４７％同一である、請求
項８７に記載の方法。
［８９］
脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択する方法であって、
ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、前記核酸分子が
、脂肪酸デサチュラーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
ｉｉ）前記プロモーターが活性である細胞中に前記核酸分子を導入するステップ、
ｉｉｉ）前記細胞中において前記核酸分子を発現させるステップ、
ｉｖ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｖ）前記ポリペプチドがΔ６デサチュラーゼ活性を有し、かつ
ａ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、よ
り大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
ｂ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ−２位に接合したＡＬ
Ａに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デサチュ
ラーゼ活性、および
ｃ）好ましくは植物細胞中における、ＡＬＡに対するΔ８デサチュラーゼ活性
の内の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有することに基づいて、脂肪酸不飽和化に
関与する核酸分子を選択するステップ
を含む方法。
［９０］
前記ポリペプチドのアミノ酸配列が、配列番号１０と少なくとも７７％同一であり、お
よび／または配列番号８と少なくとも６７％同一である、請求項８９に記載の方法。
［９１］
脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択する方法であって、
ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、前記核酸分子が
、脂肪酸デサチュラーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
ｉｉ）前記プロモーターが活性である細胞中に前記核酸分子を導入するステップ、
ｉｉｉ）前記細胞中において前記核酸分子を発現させるステップ、
ｉｖ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
ｖ）前記ポリペプチドがΔ６デサチュラーゼ活性およびΔ８デサチュラーゼ活性の両方を
有することに基づいて、脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択するステップ
を含む方法。
［９２］
前記ポリペプチドのアミノ酸配列が、配列番号８と少なくとも６７％同一である、請求
項９１に記載の方法。
［９３］
ステップ（ｖ）が、アシル−ＣｏＡ基質に対して活性なデサチュラーゼまたはフロント
エンドデサチュラーゼをコードする核酸分子を選択することを含む、請求項８５、８６ま
たは８９から９２のいずれか一項に記載の方法。
［９４］
組換え細胞を産生するため、組換え細胞中において少なくとも２種の脂肪酸デサチュラ
ーゼおよび２種の脂肪酸エロンガーゼの組合せを発現するため、および／または組換え細
胞中においてＬＣ−ＰＵＦＡを産生するために使用される場合における、請求項１〜９３
のいずれかに記載の外因性ポリヌクレオチドの組合せ。
［９５］
細胞中において外因性ポリヌクレオチドから発現される場合、ＡＲＡからＥＰＡ、ＤＧ
ＬＡからＥＴＡ、ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、ＡＲＡからＥＰＡおよびＤＧ
ＬＡからＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡからＳＤＡの両方、またはこれら
の３つ全てを不飽和化することができる実質的に精製されたおよび／または組換えの脂肪
酸ω３デサチュラーゼ。
［９６］
請求項４から１１のいずれか一項に記載の性質の内のいずれか１つまたは複数を特徴と
する、請求項９５に記載のω３デサチュラーゼ。
［９７］
細胞中において外因性ポリヌクレオチドから発現される場合、少なくとも６０％、少な
くとも６５％、少なくとも７０％または少なくとも７５％の効率でＤＰＡを産生する、Ｅ
ＰＡに対する活性を有する、実質的に精製されたおよび／または組換えの脂肪酸Δ５エロ
ンガーゼ。
［９８］
請求項１から３のいずれか一項に記載の性質の内のいずれか１つまたは複数を特徴とす
る、請求項９７に記載のΔ５エロンガーゼ。
［９９］
ｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、
より大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
ｉｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ−２位に接合したＡ
ＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デサチ
ュラーゼ活性、および
ｉｉｉ）好ましくは植物細胞中における、ＥＴｒＡに対するΔ８デサチュラーゼ活性の内
の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有することをさらに特徴とする、実質的に精製
されたおよび／または組換えの脂肪酸Δ６デサチュラーゼ。
［１００］
対応するω６基質よりもω３基質に対して、より大きな活性を有し、細胞中において外
因性ポリヌクレオチドから発現される場合に少なくとも５％、少なくとも７．５％もしく
は少なくとも１０％の効率で、または酵母細胞中において発現される場合に少なくとも３
５％の効率でＳＤＡを産生するＡＬＡに対する活性を有する、実質的に精製されたおよび
／または組換えの脂肪酸Δ６デサチュラーゼ。
［１０１］
請求項１２から２２のいずれか一項に記載の性質のいずれか１つまたは複数を特徴とす
る、請求項９９または１００に記載のΔ６デサチュラーゼ。
［１０２］
Δ９エロンガーゼ活性より大きなΔ６エロンガーゼ活性を有する、実質的に精製された
および／または組換えの脂肪酸Δ６エロンガーゼおよびΔ９エロンガーゼ。
［１０３］
請求項５３から５６のいずれか一項に記載の性質のいずれか１つまたは複数を特徴とす
る、請求項１０２に記載のΔ６エロンガーゼおよびΔ９エロンガーゼ。
［１０４］
配列番号１３において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号１３
と少なくとも５３％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む実質的に精製された
および／または組換えの脂肪酸Δ５デサチュラーゼ。
［１０５］
配列番号２８、９４および９６のいずれか１つにおいて提供される配列、その生物学的
に活性な断片、配列番号２８と少なくとも８１％同一であるアミノ酸配列、または配列番
号９４および／もしくは配列番号９６と少なくとも５０％同一であるアミノ酸配列を有す
るアミノ酸を含む実質的に精製されたおよび／または組換えの脂肪酸Δ９エロンガーゼ。
［１０６］
配列番号１０８において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号１
０８と少なくとも５４％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む実質的に精製さ
れたおよび／または組換えジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ。
［１０７］
デサチュラーゼおよび／またはエロンガーゼが微細藻類から精製できる、請求項９５か
ら１０６のいずれか一項に記載のデサチュラーゼまたはエロンガーゼ。
［１０８］
ｉ）配列番号３、５、７、９、１１、１２、１４、１６、１８、１９、２７、２９、９
３、９５、１０７もしくは１２５から１２９のいずれか１つから選択されるヌクレオチド
の配列、
ｉｉ）請求項９５から１０７のいずれか一項に記載のデサチュラーゼもしくはエロンガー
ゼをコードするヌクレオチドの配列、
ｉｉｉ）配列番号３、５、７、９、１１、１２、１４、１６、１８、１９、２７、２９、
９３、９５、１０７もしくは１２５から１２９において記載される配列の内の１つまたは
複数と少なくとも５０％同一であるヌクレオチドの配列、および／または
ｉｖ）ストリンジェントな条件下でｉ）からｉｉｉ）のいずれか１つにハイブリダイズす
る配列
を含む単離されたおよび／または外因性ポリヌクレオチド。
［１０９］
植物細胞のゲノム中に組み込むためのおよび／または組み込まれたＤＮＡ構築物であっ
て、前記構築物が、前記植物細胞中における脂肪酸合成をモジュレートするタンパク質を
コードする少なくとも３つのオープンリーディングフレームのクラスターを含み、好まし
くは、各タンパク質が脂肪酸デサチュラーゼまたは脂肪酸エロンガーゼであり、同じ転写
方向を有する各オープンリーディングフレームが、少なくとも７５０ｂｐ、少なくとも１
，０００ｂｐまたは少なくとも１，２５０ｂｐによって分離され、前記オープンリーディ
ングフレームの内の少なくとも２つが、異なる転写方向を有し、各オープンリーディング
フレームが、前記植物細胞中において活性なプロモーターに作動可能に連結し、各プロモ
ーターが、独立して同一または異なってよい、ＤＮＡ構築物。
［１１０］
前記プロモーターの内の少なくとも２つが異なる、請求項１０９に記載のＤＮＡ構築物
。
［１１１］
各オープンリーディングフレームが、異種５’リーダー配列に作動可能に連結し、その
各々が、独立して同一または異なってよく、各異種５’リーダー配列が、特定のオープン
リーディングフレームに対する天然に存在する５’リーダー配列と比較して転写効率を増
強する、請求項１０９または請求項１１０に記載のＤＮＡ構築物。
［１１２］
前記異種５’リーダー配列が、タバコモザイクウイルス（ＴＭＶ）５’リーダー配列で
ある、請求項１１１に記載のＤＮＡ構築物。
［１１３］
前記タンパク質が、エロンガーゼおよび／またはデサチュラーゼである、請求項１０９
から１１２のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物。
［１１４］
タンパク質に翻訳されるオープンリーディングフレームを３または４つだけ有する、請
求項１０９から１１３のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物。
［１１５］
請求項１０８に記載のポリヌクレオチドおよび／または請求項１０９から１１４のいず
れか一項に記載のＤＮＡ構築物を含むベクター。
［１１６］
前記ポリヌクレオチドが、プロモーターに作動可能に連結する、請求項１１５に記載の
ベクター。
［１１７］
請求項９５から１０７のいずれか一項に記載のデサチュラーゼまたはエロンガーゼを産
生する方法であって、細胞または無細胞発現系中において請求項１０８に記載のポリヌク
レオチド、請求項１０９から１１４のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物および／または
請求項１１５もしくは請求項１１６に記載のベクターを発現させるステップを含む方法。
［１１８］
少なくとも３種の異なる外因性ポリヌクレオチドで真核細胞を一過性にトランスフェク
トする方法であって、
ｉ）少なくとも
ａ）第１の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む第１の細菌、
ｂ）第２の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む第２の細菌、および
ｃ）第３の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む第３の細菌
を得るステップ、ならびに
ｉｉ）ステップｉ）の前記細菌を前記細胞に接触させるステップ
を含み、前記染色体外転移核酸の各々を前記細菌から前記細胞に転移させて、一過性にト
ランスフェクトされた細胞を産生し、前記外因性ポリヌクレオチドの各々が前記細胞中に
おいて活性なプロモーターを含み、各プロモーターが独立して同一または異なってよく、
前記外因性ポリヌクレオチドの内の少なくとも１つがサイレンシングサプレッサーをコー
ドする、方法。
［１１９］
前記細胞を得るステップと、次いで前記細胞に第４の外因性ポリヌクレオチドを含む染
色体外転移核酸を含む第４の細菌を接触させるステップとを含む、請求項１１８に記載の
方法。
［１２０］
前記細胞を得るステップと、次いで前記細胞に第５の外因性ポリヌクレオチドを含む染
色体外転移核酸を含む第５の細菌を接触させるステップとを含む、請求項１１９に記載の
方法。
［１２１］
前記細胞を得るステップと、次いで前記細胞に第６の外因性ポリヌクレオチドを含む染
色体外転移核酸を含む第６の細菌を接触させるステップとを含む、請求項１２０に記載の
方法。
［１２２］
前記細胞を得るステップと、次いで前記細胞に第７の外因性ポリヌクレオチドを含む染
色体外転移核酸を含む第７の細菌を接触させるステップとを含む、請求項１２１に記載の
方法。
［１２３］
前記細胞を得るステップと、次いで前記細胞に第８の外因性ポリヌクレオチドを含む染
色体外転移核酸を含む第８の細菌を接触させるステップとを含む、請求項１２２に記載の
方法。
［１２４］
所望の活性について一過性にトランスフェクトされた細胞をスクリーニングする方法で
あって、請求項１１８から１２３のいずれか一項に記載の方法を実施するステップと、前
記所望の活性について前記細胞を試験するステップとを含む方法。
［１２５］
少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドで真核細胞を形質転換する方法であっ
て、
ｉ）少なくとも
ａ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の染色体外
転移核酸を含む第１の細菌、および
ｂ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１と異なる第
２の染色体外転移核酸を含む第２の細菌
を得るステップ、
ｉｉ）ステップｉ）の前記細菌を前記細胞に接触させるステップ、ならびに
ｉｉｉ）場合によって、前記第１および第２の染色体外転移核酸の前記外因性ポリヌクレ
オチドで安定して形質転換された細胞を選択するステップ
を含み、前記第１および第２の染色体外転移核酸の前記外因性ポリヌクレオチドの各々を
前記細菌から前記細胞に転移させて、前記形質転換細胞を産生し、前記外因性ポリヌクレ
オチドの各々が、前記細胞またはそれに由来し得る細胞中において活性なプロモーターを
含み、各プロモーターが、独立して同一または異なってよい、方法。
［１２６］
前記ｉ）第１の染色体外転移核酸が、３から６種だけ、３から５種だけ、３から４種だ
け、４から６種だけ、４から５種だけ、または５から６種だけの異なる外因性ポリヌクレ
オチドを有し、ｉｉ）前記第２の染色体外転移核酸が、３から６種だけ、３から５種だけ
、３から４種だけ、４から６種だけ、４から５種だけ、または５から６種だけの異なる外
因性ポリヌクレオチドを有する、請求項１２５に記載の方法。
［１２７］
前記外因性ポリヌクレオチドの各々がポリペプチドをコードし、前記ポリペプチドの各
々が異なる、請求項１２５または請求項１２６に記載の方法。
［１２８］
ｉ）前記第１の染色体外転移核酸が、Δ６デサチュラーゼ、Δ１２デサチュラーゼおよ
びΔ１５デサチュラーゼから成る群から選択されるポリペプチドを独立してコードする２
種の外因性ポリヌクレオチドを含み、ならびに
ｉｉ）前記第２の染色体外転移核酸が、前記群からの第３の酵素であるポリペプチドをコ
ードする外因性ポリヌクレオチドを含む、請求項１２５から１２７のいずれか一項に記載
の方法。
［１２９］
前記細胞が植物細胞であり、前記安定形質転換細胞から形質転換植物を生成するステッ
プをさらに含む、請求項１２５から１２８のいずれか一項に記載の方法。
［１３０］
各外因性ポリヌクレオチドが、酵素経路の部分を形成する酵素をコードするか、または
かかる酵素の候補物質である、請求項１１８から１２９のいずれか一項に記載の方法。
［１３１］
各外因性ポリヌクレオチドが、脂肪酸合成、脂肪酸修飾、ジアシルグリセロール構築、
トリアシルグリセロール構築もしくはそれらの内の２つ以上の組合せに関与する酵素をコ
ードするか、またはかかる酵素の候補物質である、請求項１１８から１３０のいずれか一
項に記載の方法。
［１３２］
前記細菌が、アグロバクテリウム属種、リゾビウム属種、シノリゾビウム・メリロティ
、メゾリゾビウム・ロティ、シゲラ・フレクスネリ、サルモネラ・チフィムリウム、サル
モネラ・コレレスイス、リステリア・モノサイトゲネス、エシェリヒア・コリ、エルシニ
ア・シュードツベルクローシスおよびエルシニア・エンテロコリチカから選択される、請
求項１１８から１３１のいずれか一項に記載の方法。
［１３３］
前記染色体外転移核酸が、Ｐ−ＤＮＡ、アグロバクテリウム属種Ｔ−ＤＮＡまたはそれ
らの組合せである、請求項１１８から１３２のいずれか一項に記載の方法。
［１３４］
前記細胞が、植物細胞または哺乳動物細胞である、請求項１１８から１３３のいずれか
一項に記載の方法。
［１３５］
前記細胞が、組織または器官の部分である、請求項１１８から１３４のいずれか一項に
記載の方法。
［１３６］
前記細胞が植物細胞であり、前記組織または器官が、葉、茎、根、分裂組織、カルスま
たは胚珠である、請求項１３５に記載の方法。
［１３７］
請求項１１８から１３６のいずれか一項に記載の方法によって産生される細胞。
［１３８］
少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドで安定形質転換植物を産生する方法で
あって、
ｉ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の外因性ゲ
ノム領域を含む第１の安定形質転換植物を得るステップ、
ｉｉ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む前記第１と異
なる第２の外因性ゲノム領域を含み、前記第１と性的に適合性のある種の第２の安定形質
転換植物を得るステップ、
ｉｉｉ）前記第１の安定形質転換植物を前記第２の安定形質転換植物と交配するステップ
、ならびに
ｉｖ）ステップｉｉｉ）から産生された植物または前記第１および第２のゲノム領域を含
むその子孫を選択することによって安定形質転換植物を産生するステップ
を含み、前記外因性ポリヌクレオチドの各々が、前記植物中において活性なプロモーター
を含み、各プロモーターが、独立して同一または異なってよい、方法。
［１３９］
ステップｉ）が、
ａ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の染色体外
転移核酸を含む第１の細菌を植物細胞に接触させるステップ、
ｂ）ステップａ）の前記植物細胞から安定形質転換植物を生成するステップ、および場合
によって、
ｃ）ステップｂ）の前記安定形質転換植物から子孫植物を産生するステップ
によって前記第１の安定形質転換植物を産生することを含み、
ならびに／またはステップｉｉ）が、
ｄ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第２の染色体外
転移核酸を含む第２の細菌を植物細胞に接触させるステップ、
ｅ）ステップｄ）の前記植物細胞から安定形質転換植物を生成するステップ、および場合
によって
ｆ）ステップｅ）の前記安定形質転換植物から子孫植物を産生するステップ
によって前記第２の安定形質転換植物を産生することを含む、請求項１３８に記載の方法
。
［１４０］
少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを有する安定形質転換植物を産生する
方法であって、
ｉ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の外因性ゲ
ノム領域を含む第１の安定形質転換植物または植物部分を得るステップ、
ｉｉ）前記第１の安定形質転換植物の細胞または植物部分に３種、４種、５種または６種
の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む細菌を接触させるステッ
プ、
ｉｉｉ）前記細胞から植物を産生するステップ、および
ｉｖ）場合によって、前記少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む、ステ
ップｉｉｉ）から産生された植物を選択するステップ
を含む方法。
［１４１］
少なくとも、
ａ）第１の外因性ポリヌクレオチドを含む第１の染色体外転移核酸、
ｂ）第２の外因性ポリヌクレオチドを含む第２の染色体外転移核酸、および
ｃ）第３の外因性ポリヌクレオチドを含む第３の染色体外転移核酸
を含む細胞。
［１４２］
３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の外因性ゲノ
ム領域と、３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第２の外
因性ゲノム領域とを含むトランスジェニック植物もしくはその子孫または種子。
［１４３］
請求項１から６９、１３７または１４１のいずれか一項に記載の細胞を含むトランスジ
ェニック非ヒト生物。
［１４４］
トランスジェニック植物である、請求項１４３に記載の生物。
［１４５］
請求項１から６９、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞を含んでいるか
、または請求項１４２もしくは請求項１４４に記載のトランスジェニック植物から得られ
た種子。
［１４６］
請求項１から６９、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２
に記載の植物、請求項１４３もしくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物また
は請求項１４５に記載の種子によって産生された、あるいは請求項１から６９、１３７も
しくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２に記載の植物、請求項１４３も
しくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物または請求項１４５に記載の種子か
ら得られた油。
［１４７］
前記油が、油料種子からの油の抽出によって得られる、請求項１４６に記載の油。
［１４８］
キャノーラ油（ブラッシカ・ナパス、ブラッシカ・ラパ属種）、カラシ油（ブラッシカ
・ユンケア）、他のブラッシカ油、ヒマワリ油（ヘリアンサス・アナス）、アマニ油（リ
ナム・ウシタチシマム）、ダイズ油（グリシン・マックス）、サフラワー油（カーサマス
・ティンクトリアス）、トウモロコシ油（ゼア・マイス）、タバコ油（ニコチアナ・タバ
カム）、落花生油（アラキス・ヒポゲア）、パーム油、綿実油（ゴシピウム・ヒルスツム
）、ヤシ油（ココス・ヌシフェラ）、アボカド油（ペルセア・アメリカナ）、オリーブ油
（オレア・エウロパエア）、カシュー油（アナカルジウム・オクシデンタレ）、マカダミ
ア油（マカダミア・インテルグリフォリア）、扁桃油（プルヌス・アミグダルス）または
アラビドプシス種子油（アラビドプシス・サリアナ）である、請求項１４６または請求項
１４７に記載の油。
［１４９］
請求項１から６９、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２
に記載の植物、請求項１４３もしくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物また
は請求項１４５に記載の種子によって産生された・BR>Aあるいは請求項１から６９、１３
７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２に記載の植物、請求項１４
３もしくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物または請求項１４５に記載の種
子から得られた脂肪酸。
［１５０］
不飽和脂肪酸を含有する油の製造方法であって、請求項１から６９、１３７もしくは１
４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２に記載の植物、請求項１４３もしくは１
４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物または請求項１４５に記載の種子から油を抽
出するステップを含む方法。
［１５１］
請求項１から６８、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項９５か
ら１０７のいずれか一項に記載のデサチュラーゼもしくはエロンガーゼ、請求項１０８に
記載のポリヌクレオチド、請求項１０９から１１４のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物
、請求項１１５もしくは請求項１１６に記載のベクター、請求項１４６から１４８のいず
れか一項に記載の油または請求項１４９に記載の脂肪酸を含む組成物。
［１５２］
請求項１から６９、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２
に記載の植物、請求項１４３もしくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物、請
求項１４５に記載の種子、請求項１４６から１４８のいずれか一項に記載の油および／ま
たは請求項１４９に記載の脂肪酸を含む飼料、化粧品または化学物質。
［１５３］
デサチュラーゼ反応を実施する方法であって、ＣｏＡにエステル化された多価不飽和脂
肪酸に請求項４から２２のいずれか一項に記載のデサチュラーゼを接触させるステップを
含む方法。
［１５４］
請求項９５から１０７のいずれか一項に記載のデサチュラーゼまたはエロンガーゼに特
異的に結合する実質的に精製された抗体またはその断片。
［１５５］
ＰＵＦＡから利益を受ける状態を治療または予防する方法であって、請求項１から６８
、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項９５から１０７のいずれか
一項に記載のデサチュラーゼもしくはエロンガーゼ、請求項１０８に記載のポリヌクレオ
チド、請求項１０９から１１４のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物、請求項１１５もし
くは請求項１１６に記載のベクター、請求項１４２に記載の植物、請求項１４３もしくは
１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物、請求項１４５に記載の種子、請求項１４
６から１４８のいずれか一項に記載の油、請求項１４９に記載の脂肪酸および／または請
求項１５２に記載の飼料を対象に投与するステップを含む方法。
［１５６］
前記状態が、不整脈、血管形成、炎症、喘息、乾癬、骨粗鬆症、腎結石、エイズ、多発
性硬化症、関節リウマチ、クローン病、統合失調症、癌、胎児性アルコール症候群、注意
欠陥多動性障害、嚢胞性線維症、フェニルケトン尿症、単極性うつ病、攻撃的敵意、アド
レノロイコジストフィー（adrenoleukodystophy）、冠性心疾患、高血圧、糖尿病、肥満
、アルツハイマー病、慢性閉塞性肺疾患、潰瘍性大腸炎、血管形成術後の再狭窄、湿疹、
高血圧症、血小板凝集、胃腸出血、子宮内膜症、月経前症候群、筋痛性脳脊髄炎、ウイル
ス感染後の慢性疲労または眼疾患である、請求項１５５に記載の方法。
［１５７］
ＰＵＦＡから利益を受ける状態を治療または予防するための医薬品の製造のための、請
求項１から６８、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項９５から１
０７のいずれか一項に記載のデサチュラーゼもしくはエロンガーゼ、請求項１０８に記載
のポリヌクレオチド、請求項１０９から１１４のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物、請
求項１１５もしくは請求項１１６に記載のベクター、請求項１４２に記載の植物、請求項
１４３もしくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物、請求項１４５に記載の種
子、請求項１４６から１４８のいずれか一項に記載の油、請求項１４９に記載の脂肪酸お
よび／または請求項１５２に記載の飼料の使用。
［１５８］
ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレッサ
ーをコードする第１の外因性ポリヌクレオチド、および
ｉｉ）前記植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結
したＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチド
を含む植物細胞。
［１５９］
前記植物貯蔵器官特異的プロモーターが、種子特異的プロモーター、例えば、子葉特異
的プロモーターまたは内乳特異的プロモーターである、請求項１５８に記載の細胞。
［１６０］
前記サイレンシングサプレッサーが、ウイルスサプレッサータンパク質である、請求項
１５８または請求項１５９に記載の細胞。
［１６１］
前記ＲＮＡ分子がポリペプチドをコードする、請求項１５８から１６０のいずれか一項
に記載の細胞。
［１６２］
前記ポリペプチドが、脂肪酸もしくは脂質の合成もしくは修飾に関与し、種子貯蔵タン
パク質であり、炭水化物合成もしくは修飾に関与し、または医薬である、請求項１６１に
記載の細胞。
［１６３］
少なくとも１種、少なくとも２種、少なくとも３種、少なくとも４種または少なくとも
５種の更なる異なる外因性ポリヌクレオチドを含み、各々が、ＲＮＡ分子をコードし、前
記貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結する、請求項
１５８から１６２のいずれか一項に記載の細胞。
［１６４］
前記外因性ポリヌクレオチドがＤＮＡである、請求項１５８から１６３のいずれか一項
に記載の細胞。
［１６５］
種子等の植物貯蔵器官中にある、請求項１５８から１６４のいずれか一項に記載の細胞
。
［１６６］
前記ＲＮＡモレケウル（moleceule）が、前記第１の外因性ポリヌクレオチドを欠くア
イソジェニックな細胞と比較して増加したレベルで存在する、請求項１５８から１６５の
いずれか一項に記載の細胞。
［１６７］
少なくとも前記更なる外因性ポリヌクレオチドの内によってコードされる少なくとも１
種のＲＮＡ分子が、前記第１の外因性ポリヌクレオチドを欠くアイソジェニックな細胞と
比較して増加したレベルで存在する、請求項１６６に記載の細胞。
［１６８］
請求項１５８から１６７のいずれか一項に記載の細胞を含むトランスジェニック植物。
［１６９］
請求項１５８から１６７のいずれか一項に記載の細胞を含むおよび／または請求項１６
８に記載のトランスジェニック植物から得られる植物貯蔵器官。
［１７０］
種子である、請求項１６９に記載の植物貯蔵器官。
［１７１］
その貯蔵器官中におけるＲＮＡ分子の増加したレベルを有する表現型的に正常な植物を
得る方法であって、
ａ） ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレ
ッサーをコードする第１の外因性ポリヌクレオチド、および
ｉｉ）前記植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結
したＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチド
を植物細胞中に導入するステップ、
ｂ）ステップａ）の前記細胞から形質転換植物を再生させるステップ、
ｃ）前記形質転換植物が貯蔵器官を産生するまで、前記形質転換植物を成長させるステッ
プ、
ｄ）前記貯蔵器官中における前記ＲＮＡ分子のレベルを決定するステップ、および
ｅ）表現型的に正常な植物を選択するステップ
を含み、前記ＲＮＡ分子が、前記第１の外因性ポリヌクレオチドを欠く対応する貯蔵器官
と比較して前記貯蔵器官中において増加したレベルで存在する、方法。
［１７２］
その貯蔵器官中におけるＲＮＡ分子の安定化された発現を有する表現型的に正常な植物
を得る方法であって、
ａ） ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレ
ッサーをコードする第１の外因性ポリヌクレオチド、および
ｉｉ）前記植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結
したＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチド
を植物細胞中に導入するステップ、
ｂ）ステップａ）の前記細胞から形質転換植物を再生させるステップ、
ｃ）ステップｂ）の前記植物に由来する前記貯蔵器官を含む第３世代の子孫植物を産生す
るステップ、ならびに
ｄ）第３世代の子孫植物を選択するステップ
を含み、前記ＲＮＡ分子が、前記植物の前世代の貯蔵器官中におけるレベルの少なくとも
９０％のレベルで前記貯蔵器官中に存在する、方法。
［１７３］
前記外因性ポリヌクレオチドが、前記細胞のゲノム中に安定して組み込まれる、請求項
１７１または請求項１７２に記載の方法。
［１７４］
トランスジェニック植物の貯蔵器官中におけるＲＮＡ分子の発現を安定させる方法であ
って、
ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレッサー
をコードする第１の外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、および
ｉｉ）前記植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結
したＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ
を含み、前記トランスジェニック植物が、前記外因性ポリヌクレオチドで形質転換された
親植物から得られた少なくとも第３世代の子孫植物であり、前記ＲＮＡ分子が、前記植物
の前世代の貯蔵器官中におけるレベルの少なくとも９０％のレベルで前記植物の前記貯蔵
器官中に存在する、方法。
［１７５］
前記植物を野外において成長させる、請求項１７１から１７４のいずれか一項に記載の
方法。

Claims (175)

  1. Δ５エロンガーゼ活性を有する脂肪酸エロンガーゼをコードする外因性ポリヌクレオチ
    ドを含む組換え細胞であって、前記細胞中において、好ましくは植物細胞中において前記
    エロンガーゼが前記外因性ポリヌクレオチドから発現される場合、前記エロンガーゼが、
    少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％または少なくとも７５％の効率
    でＤＰＡを産生する、ＥＰＡに対する活性を有する、組換え細胞。
  2. 前記エロンガーゼが、配列番号６において提供される配列、その生物学的に活性な断片
    または配列番号６と少なくとも４７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、
    請求項１に記載の細胞。
  3. ｉ）Δ８デサチュラーゼおよび／またはΔ６デサチュラーゼ、
    ｉｉ）Δ９エロンガーゼおよび／またはΔ６エロンガーゼ、
    ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、ならびに
    ｉｖ）場合によって、Δ４デサチュラーゼおよび／またはω３デサチュラーゼ
    をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、
    各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
    つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結する、請求項１または請求項２に記載の細
    胞。
  4. ω３デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレ
    オチドを含む組換え細胞であって、前記デサチュラーゼが前記細胞中における前記外因性
    ポリヌクレオチドから発現される場合、前記デサチュラーゼが、ＡＲＡからＥＰＡ、ＤＧ
    ＬＡからＥＴＡ、ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、ＡＲＡからＥＰＡおよびＤＧ
    ＬＡからＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡからＳＤＡの両方、またはこれら
    の３つ全てを不飽和化することができる、組換え細胞。
  5. 前記デサチュラーゼがフロントエンドデサチュラーゼである、請求項４に記載の細胞。
  6. 前記デサチュラーゼが、そのアシル鎖中に少なくとも３個の炭素−炭素二重結合を有す
    るＣ２０脂肪酸、好ましくはＡＲＡに対するΔ１７デサチュラーゼ活性を有する、請求項
    ４または請求項５に記載の細胞。
  7. 前記デサチュラーゼが、そのアシル鎖中に３個の炭素−炭素二重結合を有するＣ１８脂
    肪酸、好ましくはＧＬＡに対するΔ１５デサチュラーゼ活性を有する、請求項４から６の
    いずれか一項に記載の細胞。
  8. 前記デサチュラーゼが、対応するアシル−ＰＣ基質よりもアシル−ＣｏＡ基質に対して
    、より大きな活性を有する、請求項４から７のいずれか一項に記載の細胞。
  9. 前記アシル−ＣｏＡ基質がＡＲＡ−ＣｏＡであり、前記アシル−ＰＣ基質が、ＰＣのｓ
    ｎ−２位でＡＲＡを含む、請求項８に記載の細胞。
  10. 前記細胞が植物細胞であり、前記デサチュラーゼが、前記細胞中において前記外因性ポ
    リヌクレオチドから発現される場合、少なくとも４０％の効率でＥＰＡを産生する、ＡＲ
    Ａに対する活性を有する、請求項４から９のいずれか一項に記載の細胞。
  11. 前記デサチュラーゼが、配列番号１５、１７もしくは２０において提供される配列、そ
    の生物学的に活性な断片、または配列番号１５と少なくとも３５％同一である、配列番号
    １７と少なくとも６０％同一であるおよび／もしくは配列番号２０と少なくとも６０％同
    一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、請求項４から１０のいずれか一項に記載
    の細胞。
  12. Δ６デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレ
    オチドを含む組換え細胞であって、前記デサチュラーゼが、以下の
    ｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、よ
    り大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
    ｉｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としての、ＰＣのｓｎ−２位に接合し
    たＡＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デ
    サチュラーゼ活性、および
    ｉｉｉ）好ましくは植物細胞中における、ＥＴｒＡに対するΔ８デサチュラーゼ活性
    の内の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有することをさらに特徴とする、組換え細
    胞。
  13. Δ６デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレ
    オチドを含む組換え細胞であって、前記デサチュラーゼが、対応するω６基質よりもω３
    基質に対して、より大きな活性を有し、前記デサチュラーゼが前記細胞中において前記外
    因性ポリヌクレオチドから発現される場合に、前記デサチュラーゼが、少なくとも５％、
    少なくとも７．５％もしくは少なくとも１０％の効率で、または酵母細胞中において発現
    される場合に少なくとも３５％の効率でＳＤＡを産生する、ＡＬＡに対する活性を有する
    、組換え細胞。
  14. 前記デサチュラーゼが、好ましくは植物細胞中において、脂肪酸基質としてのＬＡより
    もＡＬＡに対して、より大きなΔ６デサチュラーゼ活性を有する、請求項１３に記載の細
    胞。
  15. 前記デサチュラーゼが、好ましくは植物細胞中において、ＬＡと比較して基質としての
    ＡＬＡに対する少なくとも約２倍大きなΔ６デサチュラーゼ活性、少なくとも３倍大きな
    活性、少なくとも４倍大きな活性または少なくとも５倍大きな活性を有する、請求項１２
    または請求項１４に記載の細胞。
  16. 前記デサチュラーゼが、好ましくは植物細胞中において、脂肪酸基質としての、ＰＣの
    ｓｎ−２位に接合したＡＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して
    、より大きな活性を有する、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の細胞。
  17. 前記デサチュラーゼが、好ましくは植物細胞中において、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ
    −２位に接合したＡＬＡに対するよりも、脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対する少
    なくとも約５倍大きなΔ６デサチュラーゼ活性または少なくとも１０倍大きな活性を有す
    る、請求項１２または請求項１６に記載の細胞。
  18. 前記デサチュラーゼがフロントエンドデサチュラーゼである、請求項１２から１７のい
    ずれか一項に記載の細胞。
  19. ｉ）Δ６エロンガーゼ、
    ｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
    ｉｉｉ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
    ｉｖ）場合によって、Δ４デサチュラーゼおよび／またはω３デサチュラーゼ
    をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、
    各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
    つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結する、請求項１２から１８のいずれか一項
    に記載の細胞。
  20. 前記Δ６デサチュラーゼが、ＥＴＡに対する検出可能なΔ５デサチュラーゼ活性を有さ
    ない、請求項１２から１９のいずれか一項に記載の細胞。
  21. 前記Δ６デサチュラーゼが、配列番号１０において提供される配列、その生物学的に活
    性な断片または配列番号１０と少なくとも７７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ
    酸を含む、請求項１２から２０のいずれか一項に記載の細胞。
  22. 前記Δ６デサチュラーゼが、配列番号８において提供される配列、その生物学的に活性
    な断片または配列番号８と少なくとも６７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を
    含み、Δ８デサチュラーゼ活性を有する、請求項１２から２１のいずれか一項に記載の細
    胞。
  23. ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼをコードする外因性ポリヌクレオチド
    を含む組換え細胞であって、前記ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼが、配
    列番号１０８において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号１０８
    と少なくとも５４％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、組換え細胞。
  24. ｉ）Δ９エロンガーゼ、
    ｉｉ）Δ８デサチュラーゼ、
    ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
    ｉｖ）場合によって、Δ５エロンガーゼ、および
    ｖ）前記Δ５エロンガーゼが存在する場合、場合によって、Δ４デサチュラーゼ
    をコードする外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞であって、
    各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
    つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結し、前記細胞中における全脂肪酸の少なく
    とも１５％、少なくとも２０％または少なくとも２５％が、それらのアシル鎖中に少なく
    とも２０個の炭素および少なくとも３個の炭素−炭素二重結合を含む、組換え細胞。
  25. 前記細胞中における前記脂肪酸中におけるＡＲＡ、ＥＰＡ、ＤＰＡおよびＤＨＡの総計
    が、前記細胞中における全脂肪酸の少なくとも１５％、少なくとも２０％または少なくと
    も２５％を含む、請求項２４に記載の細胞。
  26. 前記細胞が、野生型植物と比較した場合、オレイン酸をエイコセン酸（Ｃ２０：１）に
    変換する低下した能力を有し、および／または前記オレイン酸の５％未満が前記細胞中に
    おいてエイコセン酸に変換される、請求項１から２５のいずれか一項に記載の細胞。
  27. 前記細胞中における全脂肪酸は、１％未満のＣ２０：１を有する、請求項２６に記載の
    細胞。
  28. 前記細胞が、野生型細胞と比較した場合、低下した内因性Δ１５デサチュラーゼ活性を
    有し、および／または前記ＬＡの１０％未満が前記細胞中においてＡＬＡに変換される、
    請求項１から２７のいずれか一項に記載の細胞。
  29. 前記内因性Δ１５デサチュラーゼが、好ましくはアシル基がＬＡである場合、前記対応
    するアシル−ＣｏＡ基質に対するよりもアシル−ＰＣ基質に対して、より大きな活性を有
    する、請求項２８に記載の細胞。
  30. 前記細胞が、前記外因性ポリヌクレオチドを欠く対応する細胞と比較して、ＧＬＡから
    ＳＤＡおよび／またはＡＲＡからＥＰＡの増加した変換率をさらに含む、請求項１から２
    ９のいずれか一項に記載の細胞。
  31. 前記細胞中における前記脂肪酸中におけるＤＨＡの量が、前記細胞中における全脂肪酸
    の少なくとも３％、少なくとも５％または少なくとも１０％である、請求項１から３０の
    いずれか一項に記載の細胞。
  32. ＬＡからＡＲＡおよび／またはＡＬＡからＥＰＡの変換の効率が、少なくとも８０％ま
    たは少なくとも９０％である、請求項１から３１のいずれか一項に記載の細胞。
  33. 前記Δ９エロンガーゼが、配列番号２２において提供される配列、その生物学的に活性
    な断片または配列番号２２と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸
    を含む、請求項２４から３２のいずれか一項に記載の細胞。
  34. 前記Δ８デサチュラーゼが、配列番号２４において提供される配列、その生物学的に活
    性な断片または配列番号２４と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ
    酸を含む、請求項２４から３３のいずれか一項に記載の細胞。
  35. 前記Δ５デサチュラーゼが、配列番号２６において提供される配列、その生物学的に活
    性な断片または配列番号２６と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ
    酸を含む、請求項２４から３４のいずれか一項に記載の細胞。
  36. ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
    ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
    ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
    ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、
    ｖ）Δ４デサチュラーゼ、ならびに
    ｖｉ）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
    をコードする外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞であって、
    各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
    つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結し、
    ａ）ＡＬＡからＥＰＡ、ＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が、少なくとも１７．３％また
    は少なくとも２３％である性質、
    ｂ）ＡＬＡからＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が、少なくとも１５．４％または少なく
    とも２１％である性質、
    ｃ）ＡＬＡからＤＨＡの変換の効率が、少なくとも９．５％または少なくとも１０．８％
    である性質、および
    ｄ）ＥＰＡからＤＨＡの変換の効率が、少なくとも４５％または少なくとも５０％である
    性質
    の内の１つもしくは複数または全てを特徴とし、
    好ましくはさらに、前記細胞中における全脂肪酸の少なくとも４％がＤＨＡであることを
    特徴とする、組換え細胞。
  37. 前記細胞中におけるトリアシルグリセロール中に組み込まれた全脂肪酸の少なくとも６
    ％、少なくとも１１％または少なくとも１５％が、ＤＨＡである、請求項３６に記載の細
    胞。
  38. ＤＨＡが、前記細胞中におけるＳＤＡ、ＥＴＡ、ＥＰＡ、ＤＰＡおよびＤＨＡの合計の
    ２０〜６５％、好ましくは４０〜６５％を構成する、請求項３６または請求項３７に記載
    の細胞。
  39. 前記細胞中におけるω３脂肪酸の０．１〜２５％がＳＤＡであり、０．１〜１０％がＥ
    ＴＡであり、０．１〜６０％がＥＰＡであり、０．１〜５０％がＤＰＡであり、３０〜９
    ５％がＤＨＡである、または前記細胞中における前記ω３脂肪酸の０．１〜２５％がＳＤ
    Ａであり、０．１〜１０％がＥＴＡであり、０．１〜５０％がＥＰＡであり、０．１〜５
    ０％がＤＰＡであり、４０〜９５％がＤＨＡである、請求項３６から３８のいずれか一項
    に記載の細胞。
  40. 前記Δ４デサチュラーゼが、配列番号７３において提供される配列、その生物学的に活
    性な断片または配列番号７３と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ
    酸を含む、請求項３６から３９のいずれか一項に記載の細胞。
  41. ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
    ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
    ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
    ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
    ｖi）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
    をコードする外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞であって、
    各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
    つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結し、
    ａ）ＡＬＡからＥＰＡまたはＤＰＡの変換の効率が少なくとも１７．３％または少なくと
    も２３％である性質、および
    ｂ）ＡＬＡからＤＰＡの変換の効率が少なくとも１５．４％または少なくとも２１％であ
    る性質
    の内の１つもしくは複数または全てを特徴とし、
    好ましくはさらに、前記細胞中における全脂肪酸の少なくとも４％がＤＰＡであることを
    特徴とする、組換え細胞。
  42. 前記細胞中におけるトリアシルグリセロール中に組み込まれた全脂肪酸の少なくとも６
    ％、少なくとも１１％または少なくとも１５％が、ＤＰＡである、請求項４１に記載の細
    胞。
  43. ＤＰＡが、前記細胞中におけるＳＤＡ、ＥＴＡ、ＥＰＡおよびＤＰＡの合計の２０〜６
    ５％、好ましくは４０〜６５％を構成する、請求項４１または請求項４２に記載の細胞。
  44. 前記細胞中におけるω３脂肪酸の０．１〜３５％がＳＤＡであり、０．１〜１５％がＥ
    ＴＡであり、０．１〜６０％がＥＰＡであり、３０〜７５％がＤＰＡである、または前記
    細胞中における前記ω３脂肪酸の０．１〜３５％がＳＤＡであり、０．１〜１５％がＥＴ
    Ａであり、０．１〜５０％がＥＰＡであり、４０〜７５％がＤＰＡである、請求項４１か
    ら４３のいずれか一項に記載の細胞。
  45. 前記Δ６エロンガーゼが、配列番号４において提供される配列、その生物学的に活性な
    断片または配列番号４と少なくとも５５％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含
    む、請求項３６から４４のいずれか一項に記載の細胞。
  46. 前記Δ６デサチュラーゼが、配列番号８において提供される配列、その生物学的に活性
    な断片または配列番号８と少なくとも６７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を
    含む、請求項３６から４５のいずれか一項に記載の細胞。
  47. 前記Δ５デサチュラーゼが、配列番号２６において提供される配列、その生物学的に活
    性な断片または配列番号２６と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ
    酸を含む、請求項３６から４６のいずれか一項に記載の細胞。
  48. 前記Δ５エロンガーゼが、配列番号６において提供される配列、その生物学的に活性な
    断片または配列番号６と少なくとも４７％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含
    む、請求項３６から４７のいずれか一項に記載の細胞。
  49. 前記ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼが、配列番号７５または配列番号
    １０８において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号７５および／
    または配列番号１０８と少なくとも８０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含
    む、請求項３６から４８のいずれか一項に記載の細胞。
  50. ｉ）Δ１７デサチュラーゼ、
    ｉｉ）Δ１５デサチュラーゼ、および／または
    ｉｉｉ）Δ１２デサチュラーゼ
    をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、
    各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
    つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結する、請求項１から４９のいずれか一項に
    記載の細胞。
  51. 前記デサチュラーゼの内の１種もしくは複数種または全てが、対応するアシル−ＰＣ基
    質よりも大きなアシル−ＣｏＡ基質に対する活性を有する、請求項１から５０のいずれか
    一項に記載の細胞。
  52. Δ６エロンガーゼおよびΔ９エロンガーゼ活性を有する脂肪酸エロンガーゼをコードす
    る外因性ポリヌクレオチドを含む組換え細胞であって、前記エロンガーゼが、Δ９エロン
    ガーゼ活性より大きなΔ６エロンガーゼ活性を有する、組換え細胞。
  53. 前記エロンガーゼが、少なくとも５０％もしくは少なくとも６０％である、ＳＤＡにつ
    いての、ＥＴＡを産生する変換の効率を有し、および／または少なくとも６％もしくは少
    なくとも９％である、ＡＬＡについての、ＥＴｒＡを産生する変換の効率を有する、請求
    項５２に記載の細胞。
  54. 前記エロンガーゼが、Δ９エロンガーゼ活性より少なくとも約６．５倍大きなΔ６エロ
    ンガーゼ活性を有する、請求項５２または請求項５３に記載の細胞。
  55. 前記エロンガーゼが、検出可能なΔ５エロンガーゼ活性を有さない、請求項５２から５
    ４のいずれか一項に記載の細胞。
  56. 前記エロンガーゼが、配列番号４において提供される配列、その生物学的に活性な断片
    または配列番号４と少なくとも５５％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、
    請求項５２から５５のいずれか一項に記載の細胞。
  57. ｉ）Δ８デサチュラーゼおよび／またはΔ６デサチュラーゼ、
    ｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
    ｉｉｉ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
    ｉｖ）場合によって、Δ４デサチュラーゼおよび／またはω３デサチュラーゼ
    をコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含み、
    各ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１
    つまたは複数のプロモーターに作動可能に連結する、請求項５２から５６のいずれか一項
    に記載の細胞。
  58. Δ５デサチュラーゼ活性を有する脂肪酸デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレ
    オチドを含む組換え細胞であって、前記デサチュラーゼが、配列番号１３において提供さ
    れる配列、その生物学的に活性な断片または配列番号１３と少なくとも５３％同一である
    アミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、組換え細胞。
  59. Δ９エロンガーゼ活性を有する脂肪酸エロンガーゼをコードする外因性ポリヌクレオチ
    ドを含む組換え細胞であって、前記エロンガーゼが、配列番号２８、９４および９６のい
    ずれか１つにおいて提供される配列、その生物学的に活性な断片、配列番号２８と少なく
    とも８１％同一であるアミノ酸配列、または配列番号９４および／もしくは配列番号９６
    と少なくとも５０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む、組換え細胞。
  60. 前記Δ９エロンガーゼが、配列番号９４もしくは配列番号９６において提供される配列
    、その生物学的に活性な断片、または配列番号９４および／もしくは配列番号９６と少な
    くとも５０％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含み、前記エロンガーゼが、対
    応するω３基質よりもω６基質に対して、より大きな活性を有する、請求項５９に記載の
    細胞。
  61. 前記デサチュラーゼおよび／またはエロンガーゼが微細藻類から精製できる、請求項１
    から６０のいずれか一項に記載の細胞。
  62. 真核細胞である、請求項１から６１のいずれか一項に記載の細胞。
  63. 植物細胞、哺乳動物細胞、昆虫細胞、真菌細胞または酵母細胞である、請求項６２に記
    載の細胞。
  64. 植物中のものおよび／または成熟植物種子細胞である、請求項６３に記載の細胞。
  65. 前記植物または植物の種子が、それぞれ油料種子植物または油料種子である、請求項６
    ４に記載の細胞。
  66. 長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成することができ、前記ＬＣ−ＰＵＦＡ
    を合成することができない細胞に由来する、請求項１から６５のいずれか一項に記載の細
    胞。
  67. サイレンシングサプレッサーをコードする外因性ポリヌクレオチドをさらに含む、請求
    項１から６６のいずれか一項に記載の細胞。
  68. 前記サイレンシングサプレッサーをコードする前記外因性ポリヌクレオチドが、植物貯
    蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結する、請求項６７に記載の細胞。
  69. 前記植物貯蔵器官特異的プロモーターが、種子特異的プロモーターである、請求項６８
    に記載の細胞。
  70. １種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
    方法であって、
    ａ）脂肪酸ω３デサチュラーゼ活性をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好まし
    くは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、前
    記ポリヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプ
    ロモーターに作動可能に連結する、ステップ、
    ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
    ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
    ｄ）ＡＲＡからＥＰＡ、ＤＧＬＡからＥＴＡ、ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、
    ＡＲＡからＥＰＡおよびＤＧＬＡからＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡから
    ＳＤＡの両方、またはこれらの３つ全てを不飽和化し得る細胞を選択するステップ
    を含む方法。
  71. 前記選択される細胞が、請求項４から１１のいずれか一項に記載の細胞である、請求項
    ７０に記載の方法。
  72. １種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
    方法であって、
    ａ）脂肪酸Δ５エロンガーゼをコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前
    記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、前記ポリ
    ヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプロモー
    ターに作動可能に連結する、ステップ、
    ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
    ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、および
    ｄ）細胞を選択するステップであり、前記Δ５エロンガーゼが、少なくとも６０％、少な
    くとも６５％、少なくとも７０％または少なくとも７５％の効率でＤＰＡを産生する、Ｅ
    ＰＡに対する活性を有する、ステップ
    を含む方法。
  73. 前記選択される細胞が、請求項１から３のいずれか一項に記載の細胞である、請求項７
    ２に記載の方法。
  74. １種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
    方法であって、
    ａ）脂肪酸Δ６デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは
    前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、前記ポ
    リヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプロモ
    ーターに作動可能に連結する、ステップ、
    ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
    ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
    ｄ）以下の、
    ｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、よ
    り大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
    ｉｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ−２位に接合したＡ
    ＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デサチ
    ュラーゼ活性、ならびに
    ｉｉｉ）好ましくは植物細胞中における、ＡＬＡに対するΔ６デサチュラーゼ活性および
    ＥＴｒＡに対するΔ８デサチュラーゼ活性
    の内の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有する細胞を選択するステップ
    を含む方法。
  75. １種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
    方法であって、
    ａ）脂肪酸Δ６デサチュラーゼをコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは
    前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成することができない細胞中に導入するステップであり、前記ポ
    リヌクレオチドが、前記細胞中における前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できるプロモ
    ーターに作動可能に連結する、ステップ、
    ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
    ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
    ｄ）対応するω６基質よりもω３基質に対して、より大きな活性を有するΔ６デサチュラ
    ーゼ活性を有し、酵母細胞中において発現される場合、少なくとも５％、少なくとも７．
    ５％、または少なくとも１０％または少なくとも３５％の効率でＳＤＡを産生する、ＡＬ
    Ａに対する活性を有する細胞を選択するステップ
    を含む方法。
  76. 前記選択される細胞が、請求項１２から２２のいずれか一項に記載の細胞である、請求
    項７４または請求項７５に記載の方法。
  77. １種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
    方法であって、
    ａ） ｉ）Δ９エロンガーゼ、
    ｉｉ）Δ８デサチュラーゼ、
    ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
    ｉｖ）場合によって、Δ５エロンガーゼ、および
    ｖ）前記Δ５エロンガーゼが存在する場合、場合によって、Δ４デサチュラーゼ
    をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成する
    ことができない細胞中に導入するステップであり、各ポリヌクレオチドが、前記細胞中に
    おける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可
    能に連結する、ステップ
    ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
    ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
    ｄ）細胞を選択するステップであり、全脂肪酸の少なくとも１５％、少なくとも２０％ま
    たは少なくとも２５％が、それらのアシル鎖中に少なくとも２０個の炭素および少なくと
    も３個の炭素−炭素二重結合を含む、ステップ
    を含む方法。
  78. 前記選択される細胞が、請求項２４から３５のいずれか一項に記載の細胞である、請求
    項７７に記載の方法。
  79. １種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
    方法であって、
    ａ） ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
    ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
    ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
    ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、
    ｖ）Δ４デサチュラーゼ、ならびに
    ｖｉ）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
    をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成する
    ことができない細胞中に導入するステップであり、各ポリヌクレオチドが、前記細胞中に
    おける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可
    能に連結する、ステップ、
    ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
    ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
    ｄ） １）ＡＬＡからＥＰＡ、ＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が少なくとも１７．３％
    または少なくとも２３％である性質、
    ２）ＡＬＡからＤＰＡまたはＤＨＡの変換の効率が少なくとも１５．４％または少なくと
    も２１％である性質、
    ３）ＡＬＡからＤＨＡの変換の効率が少なくとも９．５％または少なくとも１０．８％で
    ある性質、および
    ４）ＥＰＡからＤＨＡの変換の効率が少なくとも４５％または少なくとも５０％である性
    質
    の内の１つもしくは複数または全てを特徴とする細胞であり、好ましくはさらに、前記細
    胞中における全脂肪酸の少なくとも４％がＤＨＡであることを特徴とする細胞を選択する
    ステップ
    を含む方法。
  80. １種または複数種の長鎖多価不飽和脂肪酸（ＬＣ−ＰＵＦＡ）を合成できる細胞を得る
    方法であって、
    ａ） ｉ）Δ６エロンガーゼおよび／またはΔ９エロンガーゼ、
    ｉｉ）Δ６デサチュラーゼおよび／またはΔ８デサチュラーゼ、
    ｉｉｉ）Δ５デサチュラーゼ、
    ｉｖ）Δ５エロンガーゼ、ならびに
    ｖ）場合によって、ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ
    をコードする外因性ポリヌクレオチドを細胞、好ましくは前記ＬＣ−ＰＵＦＡを合成する
    ことができない細胞中に導入するステップであり、各ポリヌクレオチドが、前記細胞中に
    おける前記ポリヌクレオチドの発現を誘導できる１つまたは複数のプロモーターに作動可
    能に連結する、ステップ、
    ｂ）前記細胞中において前記外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、
    ｃ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
    ｄ） ａ）ＡＬＡからＥＰＡまたはＤＰＡの変換の効率が少なくとも１７．３％または少
    なくとも２３％である性質、および
    ｂ）ＡＬＡからＤＰＡの変換の効率が少なくとも１５．４％または少なくとも２１％であ
    る性質
    の内の１つもしくは複数または全てを特徴とする細胞であり、好ましくはさらに、前記細
    胞中における全脂肪酸の少なくとも４％がＤＰＡであることを特徴とする細胞を選択する
    ステップ
    を含む方法。
  81. 前記外因性ポリヌクレオチドが、前記細胞のゲノム中に安定して組み込まれるようにな
    る、請求項７０から８０のいずれか一項に記載の方法。
  82. ステップａ）の前記細胞から形質転換植物を再生させるステップをさらに含む、請求項
    ８１に記載の方法。
  83. 前記外因性ポリヌクレオチドまたは複数の前記外因性ポリヌクレオチドが、前記細胞中
    において一過性に発現される、請求項７０から８０のいずれか一項に記載の方法。
  84. 前記細胞が、植物中における葉細胞である、請求項７０から８３のいずれか一項に記載
    の方法。
  85. 脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択する方法であって、
    ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、前記核酸分子が
    、脂肪酸デサチュラーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
    ｉｉ）前記プロモーターが活性である細胞中に前記核酸分子を導入するステップ、
    ｉｉｉ）前記細胞中において前記核酸分子を発現させるステップ、
    ｉｖ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
    ｖ）前記ポリペプチドがω３デサチュラーゼ活性を有し、かつＡＲＡからＥＰＡ、ＤＧＬ
    ＡからＥＴＡ、ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、ＡＲＡからＥＰＡおよびＤＧＬ
    ＡからＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡからＳＤＡの両方、またはこれらの
    ３つ全てを不飽和化することができることに基づいて、脂肪酸不飽和化に関与する核酸分
    子を選択するステップ
    を含む方法。
  86. 前記ポリペプチドのアミノ酸配列が、配列番号１５と少なくとも３５％同一であり、配
    列番号１７と少なくとも６０％同一であり、および／または配列番号２０と少なくとも６
    ０％同一である、請求項８５に記載の方法。
  87. 脂肪酸伸長に関与する核酸分子を選択する方法であって、
    ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、前記核酸分子が
    、脂肪酸エロンガーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
    ｉｉ）前記プロモーターが活性である細胞中に前記核酸分子を導入するステップ、
    ｉｉｉ）前記細胞中において前記核酸分子を発現させるステップ、
    ｉｖ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、および
    ｖ）前記ポリペプチドがΔ５エロンガーゼ活性を有し、かつ少なくとも６０％、少なくと
    も６５％、少なくとも７０％または少なくとも７５％である、ＥＰＡについての、ＤＰＡ
    を産生する変換の効率を有することに基づいて、脂肪酸伸長に関与する核酸分子を選択す
    るステップ
    を含む方法。
  88. 前記ポリペプチドのアミノ酸配列が、配列番号６と少なくとも４７％同一である、請求
    項８７に記載の方法。
  89. 脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択する方法であって、
    ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、前記核酸分子が
    、脂肪酸デサチュラーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
    ｉｉ）前記プロモーターが活性である細胞中に前記核酸分子を導入するステップ、
    ｉｉｉ）前記細胞中において前記核酸分子を発現させるステップ、
    ｉｖ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
    ｖ）前記ポリペプチドがΔ６デサチュラーゼ活性を有し、かつ
    ａ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、よ
    り大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
    ｂ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ−２位に接合したＡＬ
    Ａに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デサチュ
    ラーゼ活性、および
    ｃ）好ましくは植物細胞中における、ＡＬＡに対するΔ８デサチュラーゼ活性
    の内の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有することに基づいて、脂肪酸不飽和化に
    関与する核酸分子を選択するステップ
    を含む方法。
  90. 前記ポリペプチドのアミノ酸配列が、配列番号１０と少なくとも７７％同一であり、お
    よび／または配列番号８と少なくとも６７％同一である、請求項８９に記載の方法。
  91. 脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択する方法であって、
    ｉ）プロモーターに作動可能に連結する核酸分子を得るステップであり、前記核酸分子が
    、脂肪酸デサチュラーゼであり得るポリペプチドをコードする、ステップ、
    ｉｉ）前記プロモーターが活性である細胞中に前記核酸分子を導入するステップ、
    ｉｉｉ）前記細胞中において前記核酸分子を発現させるステップ、
    ｉｖ）前記細胞の脂肪酸組成を分析するステップ、ならびに
    ｖ）前記ポリペプチドがΔ６デサチュラーゼ活性およびΔ８デサチュラーゼ活性の両方を
    有することに基づいて、脂肪酸不飽和化に関与する核酸分子を選択するステップ
    を含む方法。
  92. 前記ポリペプチドのアミノ酸配列が、配列番号８と少なくとも６７％同一である、請求
    項９１に記載の方法。
  93. ステップ（ｖ）が、アシル−ＣｏＡ基質に対して活性なデサチュラーゼまたはフロント
    エンドデサチュラーゼをコードする核酸分子を選択することを含む、請求項８５、８６ま
    たは８９から９２のいずれか一項に記載の方法。
  94. 組換え細胞を産生するため、組換え細胞中において少なくとも２種の脂肪酸デサチュラ
    ーゼおよび２種の脂肪酸エロンガーゼの組合せを発現するため、および／または組換え細
    胞中においてＬＣ−ＰＵＦＡを産生するために使用される場合における、請求項１〜９３
    のいずれかに記載の外因性ポリヌクレオチドの組合せ。
  95. 細胞中において外因性ポリヌクレオチドから発現される場合、ＡＲＡからＥＰＡ、ＤＧ
    ＬＡからＥＴＡ、ＧＬＡからＳＤＡの内の少なくとも１つ、ＡＲＡからＥＰＡおよびＤＧ
    ＬＡからＥＴＡの両方、ＡＲＡからＥＰＡおよびＧＬＡからＳＤＡの両方、またはこれら
    の３つ全てを不飽和化することができる実質的に精製されたおよび／または組換えの脂肪
    酸ω３デサチュラーゼ。
  96. 請求項４から１１のいずれか一項に記載の性質の内のいずれか１つまたは複数を特徴と
    する、請求項９５に記載のω３デサチュラーゼ。
  97. 細胞中において外因性ポリヌクレオチドから発現される場合、少なくとも６０％、少な
    くとも６５％、少なくとも７０％または少なくとも７５％の効率でＤＰＡを産生する、Ｅ
    ＰＡに対する活性を有する、実質的に精製されたおよび／または組換えの脂肪酸Δ５エロ
    ンガーゼ。
  98. 請求項１から３のいずれか一項に記載の性質の内のいずれか１つまたは複数を特徴とす
    る、請求項９７に記載のΔ５エロンガーゼ。
  99. ｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてのＬＡよりもＡＬＡに対して、
    より大きなΔ６デサチュラーゼ活性、
    ｉｉ）好ましくは植物細胞中における、脂肪酸基質としてＰＣのｓｎ−２位に接合したＡ
    ＬＡに対するよりも脂肪酸基質としてのＡＬＡ−ＣｏＡに対して、より大きなΔ６デサチ
    ュラーゼ活性、および
    ｉｉｉ）好ましくは植物細胞中における、ＥＴｒＡに対するΔ８デサチュラーゼ活性
    の内の少なくとも２つ、好ましくは３つ全てを有することをさらに特徴とする、実質的に
    精製されたおよび／または組換えの脂肪酸Δ６デサチュラーゼ。
  100. 対応するω６基質よりもω３基質に対して、より大きな活性を有し、細胞中において外
    因性ポリヌクレオチドから発現される場合に少なくとも５％、少なくとも７．５％もしく
    は少なくとも１０％の効率で、または酵母細胞中において発現される場合に少なくとも３
    ５％の効率でＳＤＡを産生するＡＬＡに対する活性を有する、実質的に精製されたおよび
    ／または組換えの脂肪酸Δ６デサチュラーゼ。
  101. 請求項１２から２２のいずれか一項に記載の性質のいずれか１つまたは複数を特徴とす
    る、請求項９９または１００に記載のΔ６デサチュラーゼ。
  102. Δ９エロンガーゼ活性より大きなΔ６エロンガーゼ活性を有する、実質的に精製された
    および／または組換えの脂肪酸Δ６エロンガーゼおよびΔ９エロンガーゼ。
  103. 請求項５３から５６のいずれか一項に記載の性質のいずれか１つまたは複数を特徴とす
    る、請求項１０２に記載のΔ６エロンガーゼおよびΔ９エロンガーゼ。
  104. 配列番号１３において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号１３
    と少なくとも５３％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む実質的に精製された
    および／または組換えの脂肪酸Δ５デサチュラーゼ。
  105. 配列番号２８、９４および９６のいずれか１つにおいて提供される配列、その生物学的
    に活性な断片、配列番号２８と少なくとも８１％同一であるアミノ酸配列、または配列番
    号９４および／もしくは配列番号９６と少なくとも５０％同一であるアミノ酸配列を有す
    るアミノ酸を含む実質的に精製されたおよび／または組換えの脂肪酸Δ９エロンガーゼ。
  106. 配列番号１０８において提供される配列、その生物学的に活性な断片または配列番号１
    ０８と少なくとも５４％同一であるアミノ酸配列を有するアミノ酸を含む実質的に精製さ
    れたおよび／または組換えジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ。
  107. デサチュラーゼおよび／またはエロンガーゼが微細藻類から精製できる、請求項９５か
    ら１０６のいずれか一項に記載のデサチュラーゼまたはエロンガーゼ。
  108. ｉ）配列番号３、５、７、９、１１、１２、１４、１６、１８、１９、２７、２９、９
    ３、９５、１０７もしくは１２５から１２９のいずれか１つから選択されるヌクレオチド
    の配列、
    ｉｉ）請求項９５から１０７のいずれか一項に記載のデサチュラーゼもしくはエロンガー
    ゼをコードするヌクレオチドの配列、
    ｉｉｉ）配列番号３、５、７、９、１１、１２、１４、１６、１８、１９、２７、２９、
    ９３、９５、１０７もしくは１２５から１２９において記載される配列の内の１つまたは
    複数と少なくとも５０％同一であるヌクレオチドの配列、および／または
    ｉｖ）ストリンジェントな条件下でｉ）からｉｉｉ）のいずれか１つにハイブリダイズす
    る配列
    を含む単離されたおよび／または外因性ポリヌクレオチド。
  109. 植物細胞のゲノム中に組み込むためのおよび／または組み込まれたＤＮＡ構築物であっ
    て、前記構築物が、前記植物細胞中における脂肪酸合成をモジュレートするタンパク質を
    コードする少なくとも３つのオープンリーディングフレームのクラスターを含み、好まし
    くは、各タンパク質が脂肪酸デサチュラーゼまたは脂肪酸エロンガーゼであり、同じ転写
    方向を有する各オープンリーディングフレームが、少なくとも７５０ｂｐ、少なくとも１
    ，０００ｂｐまたは少なくとも１，２５０ｂｐによって分離され、前記オープンリーディ
    ングフレームの内の少なくとも２つが、異なる転写方向を有し、各オープンリーディング
    フレームが、前記植物細胞中において活性なプロモーターに作動可能に連結し、各プロモ
    ーターが、独立して同一または異なってよい、ＤＮＡ構築物。
  110. 前記プロモーターの内の少なくとも２つが異なる、請求項１０９に記載のＤＮＡ構築物
    。
  111. 各オープンリーディングフレームが、異種５’リーダー配列に作動可能に連結し、その
    各々が、独立して同一または異なってよく、各異種５’リーダー配列が、特定のオープン
    リーディングフレームに対する天然に存在する５’リーダー配列と比較して転写効率を増
    強する、請求項１０９または請求項１１０に記載のＤＮＡ構築物。
  112. 前記異種５’リーダー配列が、タバコモザイクウイルス（ＴＭＶ）５’リーダー配列で
    ある、請求項１１１に記載のＤＮＡ構築物。
  113. 前記タンパク質が、エロンガーゼおよび／またはデサチュラーゼである、請求項１０９
    から１１２のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物。
  114. タンパク質に翻訳されるオープンリーディングフレームを３または４つだけ有する、請
    求項１０９から１１３のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物。
  115. 請求項１０８に記載のポリヌクレオチドおよび／または請求項１０９から１１４のいず
    れか一項に記載のＤＮＡ構築物を含むベクター。
  116. 前記ポリヌクレオチドが、プロモーターに作動可能に連結する、請求項１１５に記載の
    ベクター。
  117. 請求項９５から１０７のいずれか一項に記載のデサチュラーゼまたはエロンガーゼを産
    生する方法であって、細胞または無細胞発現系中において請求項１０８に記載のポリヌク
    レオチド、請求項１０９から１１４のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物および／または
    請求項１１５もしくは請求項１１６に記載のベクターを発現させるステップを含む方法。
  118. 少なくとも３種の異なる外因性ポリヌクレオチドで真核細胞を一過性にトランスフェク
    トする方法であって、
    ｉ）少なくとも
    ａ）第１の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む第１の細菌、
    ｂ）第２の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む第２の細菌、および
    ｃ）第３の外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む第３の細菌
    を得るステップ、ならびに
    ｉｉ）ステップｉ）の前記細菌を前記細胞に接触させるステップ
    を含み、前記染色体外転移核酸の各々を前記細菌から前記細胞に転移させて、一過性にト
    ランスフェクトされた細胞を産生し、前記外因性ポリヌクレオチドの各々が前記細胞中に
    おいて活性なプロモーターを含み、各プロモーターが独立して同一または異なってよく、
    前記外因性ポリヌクレオチドの内の少なくとも１つがサイレンシングサプレッサーをコー
    ドする、方法。
  119. 前記細胞を得るステップと、次いで前記細胞に第４の外因性ポリヌクレオチドを含む染
    色体外転移核酸を含む第４の細菌を接触させるステップとを含む、請求項１１８に記載の
    方法。
  120. 前記細胞を得るステップと、次いで前記細胞に第５の外因性ポリヌクレオチドを含む染
    色体外転移核酸を含む第５の細菌を接触させるステップとを含む、請求項１１９に記載の
    方法。
  121. 前記細胞を得るステップと、次いで前記細胞に第６の外因性ポリヌクレオチドを含む染
    色体外転移核酸を含む第６の細菌を接触させるステップとを含む、請求項１２０に記載の
    方法。
  122. 前記細胞を得るステップと、次いで前記細胞に第７の外因性ポリヌクレオチドを含む染
    色体外転移核酸を含む第７の細菌を接触させるステップとを含む、請求項１２１に記載の
    方法。
  123. 前記細胞を得るステップと、次いで前記細胞に第８の外因性ポリヌクレオチドを含む染
    色体外転移核酸を含む第８の細菌を接触させるステップとを含む、請求項１２２に記載の
    方法。
  124. 所望の活性について一過性にトランスフェクトされた細胞をスクリーニングする方法で
    あって、請求項１１８から１２３のいずれか一項に記載の方法を実施するステップと、前
    記所望の活性について前記細胞を試験するステップとを含む方法。
  125. 少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドで真核細胞を形質転換する方法であっ
    て、
    ｉ）少なくとも
    ａ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の染色体外
    転移核酸を含む第１の細菌、および
    ｂ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１と異なる第
    ２の染色体外転移核酸を含む第２の細菌
    を得るステップ、
    ｉｉ）ステップｉ）の前記細菌を前記細胞に接触させるステップ、ならびに
    ｉｉｉ）場合によって、前記第１および第２の染色体外転移核酸の前記外因性ポリヌクレ
    オチドで安定して形質転換された細胞を選択するステップ
    を含み、前記第１および第２の染色体外転移核酸の前記外因性ポリヌクレオチドの各々を
    前記細菌から前記細胞に転移させて、前記形質転換細胞を産生し、前記外因性ポリヌクレ
    オチドの各々が、前記細胞またはそれに由来し得る細胞中において活性なプロモーターを
    含み、各プロモーターが、独立して同一または異なってよい、方法。
  126. 前記ｉ）第１の染色体外転移核酸が、３から６種だけ、３から５種だけ、３から４種だ
    け、４から６種だけ、４から５種だけ、または５から６種だけの異なる外因性ポリヌクレ
    オチドを有し、ｉｉ）前記第２の染色体外転移核酸が、３から６種だけ、３から５種だけ
    、３から４種だけ、４から６種だけ、４から５種だけ、または５から６種だけの異なる外
    因性ポリヌクレオチドを有する、請求項１２５に記載の方法。
  127. 前記外因性ポリヌクレオチドの各々がポリペプチドをコードし、前記ポリペプチドの各
    々が異なる、請求項１２５または請求項１２６に記載の方法。
  128. ｉ）前記第１の染色体外転移核酸が、Δ６デサチュラーゼ、Δ１２デサチュラーゼおよ
    びΔ１５デサチュラーゼから成る群から選択されるポリペプチドを独立してコードする２
    種の外因性ポリヌクレオチドを含み、ならびに
    ｉｉ）前記第２の染色体外転移核酸が、前記群からの第３の酵素であるポリペプチドをコ
    ードする外因性ポリヌクレオチドを含む、請求項１２５から１２７のいずれか一項に記載
    の方法。
  129. 前記細胞が植物細胞であり、前記安定形質転換細胞から形質転換植物を生成するステッ
    プをさらに含む、請求項１２５から１２８のいずれか一項に記載の方法。
  130. 各外因性ポリヌクレオチドが、酵素経路の部分を形成する酵素をコードするか、または
    かかる酵素の候補物質である、請求項１１８から１２９のいずれか一項に記載の方法。
  131. 各外因性ポリヌクレオチドが、脂肪酸合成、脂肪酸修飾、ジアシルグリセロール構築、
    トリアシルグリセロール構築もしくはそれらの内の２つ以上の組合せに関与する酵素をコ
    ードするか、またはかかる酵素の候補物質である、請求項１１８から１３０のいずれか一
    項に記載の方法。
  132. 前記細菌が、アグロバクテリウム属種、リゾビウム属種、シノリゾビウム・メリロティ
    、メゾリゾビウム・ロティ、シゲラ・フレクスネリ、サルモネラ・チフィムリウム、サル
    モネラ・コレレスイス、リステリア・モノサイトゲネス、エシェリヒア・コリ、エルシニ
    ア・シュードツベルクローシスおよびエルシニア・エンテロコリチカから選択される、請
    求項１１８から１３１のいずれか一項に記載の方法。
  133. 前記染色体外転移核酸が、Ｐ−ＤＮＡ、アグロバクテリウム属種Ｔ−ＤＮＡまたはそれ
    らの組合せである、請求項１１８から１３２のいずれか一項に記載の方法。
  134. 前記細胞が、植物細胞または哺乳動物細胞である、請求項１１８から１３３のいずれか
    一項に記載の方法。
  135. 前記細胞が、組織または器官の部分である、請求項１１８から１３４のいずれか一項に
    記載の方法。
  136. 前記細胞が植物細胞であり、前記組織または器官が、葉、茎、根、分裂組織、カルスま
    たは胚珠である、請求項１３５に記載の方法。
  137. 請求項１１８から１３６のいずれか一項に記載の方法によって産生される細胞。
  138. 少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドで安定形質転換植物を産生する方法で
    あって、
    ｉ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の外因性ゲ
    ノム領域を含む第１の安定形質転換植物を得るステップ、
    ｉｉ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む前記第１と異
    なる第２の外因性ゲノム領域を含み、前記第１と性的に適合性のある種の第２の安定形質
    転換植物を得るステップ、
    ｉｉｉ）前記第１の安定形質転換植物を前記第２の安定形質転換植物と交配するステップ
    、ならびに
    ｉｖ）ステップｉｉｉ）から産生された植物または前記第１および第２のゲノム領域を含
    むその子孫を選択することによって安定形質転換植物を産生するステップ
    を含み、前記外因性ポリヌクレオチドの各々が、前記植物中において活性なプロモーター
    を含み、各プロモーターが、独立して同一または異なってよい、方法。
  139. ステップｉ）が、
    ａ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の染色体外
    転移核酸を含む第１の細菌を植物細胞に接触させるステップ、
    ｂ）ステップａ）の前記植物細胞から安定形質転換植物を生成するステップ、および場合
    によって、
    ｃ）ステップｂ）の前記安定形質転換植物から子孫植物を産生するステップ
    によって前記第１の安定形質転換植物を産生することを含み、
    ならびに／またはステップｉｉ）が、
    ｄ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第２の染色体外
    転移核酸を含む第２の細菌を植物細胞に接触させるステップ、
    ｅ）ステップｄ）の前記植物細胞から安定形質転換植物を生成するステップ、および場合
    によって
    ｆ）ステップｅ）の前記安定形質転換植物から子孫植物を産生するステップ
    によって前記第２の安定形質転換植物を産生することを含む、請求項１３８に記載の方法
    。
  140. 少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを有する安定形質転換植物を産生する
    方法であって、
    ｉ）３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の外因性ゲ
    ノム領域を含む第１の安定形質転換植物または植物部分を得るステップ、
    ｉｉ）前記第１の安定形質転換植物の細胞または植物部分に３種、４種、５種または６種
    の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む染色体外転移核酸を含む細菌を接触させるステッ
    プ、
    ｉｉｉ）前記細胞から植物を産生するステップ、および
    ｉｖ）場合によって、前記少なくとも６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む、ステ
    ップｉｉｉ）から産生された植物を選択するステップ
    を含む方法。
  141. 少なくとも、
    ａ）第１の外因性ポリヌクレオチドを含む第１の染色体外転移核酸、
    ｂ）第２の外因性ポリヌクレオチドを含む第２の染色体外転移核酸、および
    ｃ）第３の外因性ポリヌクレオチドを含む第３の染色体外転移核酸
    を含む細胞。
  142. ３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第１の外因性ゲノ
    ム領域と、３種、４種、５種または６種の異なる外因性ポリヌクレオチドを含む第２の外
    因性ゲノム領域とを含むトランスジェニック植物もしくはその子孫または種子。
  143. 請求項１から６９、１３７または１４１のいずれか一項に記載の細胞を含むトランスジ
    ェニック非ヒト生物。
  144. トランスジェニック植物である、請求項１４３に記載の生物。
  145. 請求項１から６９、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞を含んでいるか
    、または請求項１４２もしくは請求項１４４に記載のトランスジェニック植物から得られ
    た種子。
  146. 請求項１から６９、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２
    に記載の植物、請求項１４３もしくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物また
    は請求項１４５に記載の種子によって産生された、あるいは請求項１から６９、１３７も
    しくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２に記載の植物、請求項１４３も
    しくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物または請求項１４５に記載の種子か
    ら得られた油。
  147. 前記油が、油料種子からの油の抽出によって得られる、請求項１４６に記載の油。
  148. キャノーラ油（ブラッシカ・ナパス、ブラッシカ・ラパ属種）、カラシ油（ブラッシカ
    ・ユンケア）、他のブラッシカ油、ヒマワリ油（ヘリアンサス・アナス）、アマニ油（リ
    ナム・ウシタチシマム）、ダイズ油（グリシン・マックス）、サフラワー油（カーサマス
    ・ティンクトリアス）、トウモロコシ油（ゼア・マイス）、タバコ油（ニコチアナ・タバ
    カム）、落花生油（アラキス・ヒポゲア）、パーム油、綿実油（ゴシピウム・ヒルスツム
    ）、ヤシ油（ココス・ヌシフェラ）、アボカド油（ペルセア・アメリカナ）、オリーブ油
    （オレア・エウロパエア）、カシュー油（アナカルジウム・オクシデンタレ）、マカダミ
    ア油（マカダミア・インテルグリフォリア）、扁桃油（プルヌス・アミグダルス）または
    アラビドプシス種子油（アラビドプシス・サリアナ）である、請求項１４６または請求項
    １４７に記載の油。
  149. 請求項１から６９、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２
    に記載の植物、請求項１４３もしくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物また
    は請求項１４５に記載の種子によって産生された、あるいは請求項１から６９、１３７も
    しくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２に記載の植物、請求項１４３も
    しくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物または請求項１４５に記載の種子か
    ら得られた脂肪酸。
  150. 不飽和脂肪酸を含有する油の製造方法であって、請求項１から６９、１３７もしくは１
    ４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２に記載の植物、請求項１４３もしくは１
    ４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物または請求項１４５に記載の種子から油を抽
    出するステップを含む方法。
  151. 請求項１から６８、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項９５か
    ら１０７のいずれか一項に記載のデサチュラーゼもしくはエロンガーゼ、請求項１０８に
    記載のポリヌクレオチド、請求項１０９から１１４のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物
    、請求項１１５もしくは請求項１１６に記載のベクター、請求項１４６から１４８のいず
    れか一項に記載の油または請求項１４９に記載の脂肪酸を含む組成物。
  152. 請求項１から６９、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項１４２
    に記載の植物、請求項１４３もしくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物、請
    求項１４５に記載の種子、請求項１４６から１４８のいずれか一項に記載の油および／ま
    たは請求項１４９に記載の脂肪酸を含む飼料、化粧品または化学物質。
  153. デサチュラーゼ反応を実施する方法であって、ＣｏＡにエステル化された多価不飽和脂
    肪酸に請求項４から２２のいずれか一項に記載のデサチュラーゼを接触させるステップを
    含む方法。
  154. 請求項９５から１０７のいずれか一項に記載のデサチュラーゼまたはエロンガーゼに特
    異的に結合する実質的に精製された抗体またはその断片。
  155. ＰＵＦＡから利益を受ける状態を治療または予防する方法であって、請求項１から６８
    、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項９５から１０７のいずれか
    一項に記載のデサチュラーゼもしくはエロンガーゼ、請求項１０８に記載のポリヌクレオ
    チド、請求項１０９から１１４のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物、請求項１１５もし
    くは請求項１１６に記載のベクター、請求項１４２に記載の植物、請求項１４３もしくは
    １４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物、請求項１４５に記載の種子、請求項１４
    ６から１４８のいずれか一項に記載の油、請求項１４９に記載の脂肪酸および／または請
    求項１５２に記載の飼料を対象に投与するステップを含む方法。
  156. 前記状態が、不整脈、血管形成、炎症、喘息、乾癬、骨粗鬆症、腎結石、エイズ、多発
    性硬化症、関節リウマチ、クローン病、統合失調症、癌、胎児性アルコール症候群、注意
    欠陥多動性障害、嚢胞性線維症、フェニルケトン尿症、単極性うつ病、攻撃的敵意、アド
    レノロイコジストフィー（adrenoleukodystophy）、冠性心疾患、高血圧、糖尿病、肥満
    、アルツハイマー病、慢性閉塞性肺疾患、潰瘍性大腸炎、血管形成術後の再狭窄、湿疹、
    高血圧症、血小板凝集、胃腸出血、子宮内膜症、月経前症候群、筋痛性脳脊髄炎、ウイル
    ス感染後の慢性疲労または眼疾患である、請求項１５５に記載の方法。
  157. ＰＵＦＡから利益を受ける状態を治療または予防するための医薬品の製造のための、請
    求項１から６８、１３７もしくは１４１のいずれか一項に記載の細胞、請求項９５から１
    ０７のいずれか一項に記載のデサチュラーゼもしくはエロンガーゼ、請求項１０８に記載
    のポリヌクレオチド、請求項１０９から１１４のいずれか一項に記載のＤＮＡ構築物、請
    求項１１５もしくは請求項１１６に記載のベクター、請求項１４２に記載の植物、請求項
    １４３もしくは１４４に記載のトランスジェニック非ヒト生物、請求項１４５に記載の種
    子、請求項１４６から１４８のいずれか一項に記載の油、請求項１４９に記載の脂肪酸お
    よび／または請求項１５２に記載の飼料の使用。
  158. ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレッサ
    ーをコードする第１の外因性ポリヌクレオチド、および
    ｉｉ）前記植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結
    したＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチド
    を含む植物細胞。
  159. 前記植物貯蔵器官特異的プロモーターが、種子特異的プロモーター、例えば、子葉特異
    的プロモーターまたは内乳特異的プロモーターである、請求項１５８に記載の細胞。
  160. 前記サイレンシングサプレッサーが、ウイルスサプレッサータンパク質である、請求項
    １５８または請求項１５９に記載の細胞。
  161. 前記ＲＮＡ分子がポリペプチドをコードする、請求項１５８から１６０のいずれか一項
    に記載の細胞。
  162. 前記ポリペプチドが、脂肪酸もしくは脂質の合成もしくは修飾に関与し、種子貯蔵タン
    パク質であり、炭水化物合成もしくは修飾に関与し、または医薬である、請求項１６１に
    記載の細胞。
  163. 少なくとも１種、少なくとも２種、少なくとも３種、少なくとも４種または少なくとも
    ５種の更なる異なる外因性ポリヌクレオチドを含み、各々が、ＲＮＡ分子をコードし、前
    記貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結する、請求項
    １５８から１６２のいずれか一項に記載の細胞。
  164. 前記外因性ポリヌクレオチドがＤＮＡである、請求項１５８から１６３のいずれか一項
    に記載の細胞。
  165. 種子等の植物貯蔵器官中にある、請求項１５８から１６４のいずれか一項に記載の細胞
    。
  166. 前記ＲＮＡモレケウル（moleceule）が、前記第１の外因性ポリヌクレオチドを欠くア
    イソジェニックな細胞と比較して増加したレベルで存在する、請求項１５８から１６５の
    いずれか一項に記載の細胞。
  167. 少なくとも前記更なる外因性ポリヌクレオチドの内によってコードされる少なくとも１
    種のＲＮＡ分子が、前記第１の外因性ポリヌクレオチドを欠くアイソジェニックな細胞と
    比較して増加したレベルで存在する、請求項１６６に記載の細胞。
  168. 請求項１５８から１６７のいずれか一項に記載の細胞を含むトランスジェニック植物。
  169. 請求項１５８から１６７のいずれか一項に記載の細胞を含むおよび／または請求項１６
    ８に記載のトランスジェニック植物から得られる植物貯蔵器官。
  170. 種子である、請求項１６９に記載の植物貯蔵器官。
  171. その貯蔵器官中におけるＲＮＡ分子の増加したレベルを有する表現型的に正常な植物を
    得る方法であって、
    ａ） ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレ
    ッサーをコードする第１の外因性ポリヌクレオチド、および
    ｉｉ）前記植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結
    したＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチド
    を植物細胞中に導入するステップ、
    ｂ）ステップａ）の前記細胞から形質転換植物を再生させるステップ、
    ｃ）前記形質転換植物が貯蔵器官を産生するまで、前記形質転換植物を成長させるステッ
    プ、
    ｄ）前記貯蔵器官中における前記ＲＮＡ分子のレベルを決定するステップ、および
    ｅ）表現型的に正常な植物を選択するステップ
    を含み、前記ＲＮＡ分子が、前記第１の外因性ポリヌクレオチドを欠く対応する貯蔵器官
    と比較して前記貯蔵器官中において増加したレベルで存在する、方法。
  172. その貯蔵器官中におけるＲＮＡ分子の安定化された発現を有する表現型的に正常な植物
    を得る方法であって、
    ａ） ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレ
    ッサーをコードする第１の外因性ポリヌクレオチド、および
    ｉｉ）前記植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結
    したＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチド
    を植物細胞中に導入するステップ、
    ｂ）ステップａ）の前記細胞から形質転換植物を再生させるステップ、
    ｃ）ステップｂ）の前記植物に由来する前記貯蔵器官を含む第３世代の子孫植物を産生す
    るステップ、ならびに
    ｄ）第３世代の子孫植物を選択するステップ
    を含み、前記ＲＮＡ分子が、前記植物の前世代の貯蔵器官中におけるレベルの少なくとも
    ９０％のレベルで前記貯蔵器官中に存在する、方法。
  173. 前記外因性ポリヌクレオチドが、前記細胞のゲノム中に安定して組み込まれる、請求項
    １７１または請求項１７２に記載の方法。
  174. トランスジェニック植物の貯蔵器官中におけるＲＮＡ分子の発現を安定させる方法であ
    って、
    ｉ）植物貯蔵器官特異的プロモーターに作動可能に連結したサイレンシングサプレッサー
    をコードする第１の外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ、および
    ｉｉ）前記植物貯蔵器官中における遺伝子転写を誘導するプロモーターに作動可能に連結
    したＲＮＡ分子をコードする第２の外因性ポリヌクレオチドを発現させるステップ
    を含み、前記トランスジェニック植物が、前記外因性ポリヌクレオチドで形質転換された
    親植物から得られた少なくとも第３世代の子孫植物であり、前記ＲＮＡ分子が、前記植物
    の前世代の貯蔵器官中におけるレベルの少なくとも９０％のレベルで前記植物の前記貯蔵
    器官中に存在する、方法。
  175. 前記植物を野外において成長させる、請求項１７１から１７４のいずれか一項に記載の
    方法。
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