JP2019503175A - 側芽の発芽の改変方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列を含むタンパク質の発現又は機能を改変するステップを含む、植物における側芽の発芽を改変する方法に関する。本発明は、そのような方法により取得可能な植物、植物繁殖材料、採取された葉、及び加工された葉とさらに関係する。

Description

本発明は、植物の側芽の発芽(lateral budding)を改変する方法、及び細胞、植物、植物繁殖材料、採取された葉、加工された(processed)葉、又はその派生製品に関する。
植物の形態制御は、生産性及び収率を増強し、耕作及び採取効率を改善し、並びに美的望ましさを実現するための、農業目的又は植栽目的の植物の商業生産において非常に重要である。
形態的な変化が、物理的損傷、草食動物の捕食、病原体感染、低温、高温、及び干ばつを含む、植物に対する環境影響の結果として多くの場合生ずる。そのような変化は、物理的に(剪定、ベンディング、タイピング、ステーキング、又は特別な器官又は構造の切除)、又は化学的に(農薬及び植物成長構造の適用)ヒトが介入することにより多くの場合もたらされる。
形態的変化の制御とこれによる植物の形態改変といった特定の応用例として、葉の腋芽分裂組織からの側枝伸長を調節する、好ましくは阻止する、又は遅延させる場合が挙げられる。側枝の伸長は、茎頂の優越性が除去されると;例えば、物理的損傷若しくは草食動物による捕食を通じて偶発的に、又は農耕作業、例えば摘花の一環として茎頂が損傷を受ける、若しくは除去されると、最も一般的に発生する。例えば、内在性の植物成長物質の産生、輸送、検出、又は代謝を改変するその他の変化も、腋芽分裂組織からの伸長を引き起こす可能性がある。側枝、又は「吸枝」は、純粋に美学理由から望ましくないと考えられ、使用に適さない形態を有する植物を生成し得る、又は様々な代謝物又は植物成長物質に対する追加のソース(source)若しくはシンク(sink)として作用することにより全体として植物に対して有害な代謝的効果を有し得る。
側芽の伸長が生ずる1つの例として、ナス科植物を商業培養する場合が挙げられる。例えば、タバコ植物の培養期間中、残りの葉の成長及び発育を刺激するために、根の成長を増強するために、並びに代謝物及び二次化合物の植物葉への再分配を促進するために、「摘花」と呼ばれるプロセスにおいて、植物の成長期間中の特定の時期に、花序及び最上葉を含む茎頂が除去される。摘花プロセスの欠点として、側枝の伸長も刺激し、これにより代謝物の所望の再分配が相殺されてしまうことが挙げられる。この効果は、極めて労働集約的な側枝の物理的除去により、又は化学的徒長抑制剤、例えばマレイン酸ヒドラジド等の適用により一般的に克服されるが、材料に関してやはりコストが嵩み、また採取後の植物に残留化学物質が残るおそれがある。
トマト植物の培養期間中、植物の生産及び健康を改善するために、吸枝は一般的に切り取られる。但し、吸枝の剪定は、植物に不必要な損傷を与えるおそれがあり、また植物を病気にかかりやすくさせるおそれがある。
さらに、例えば、特定の農作物では、植物の側芽の発芽が増加することが望ましい状況も存在する。
側芽の伸長を特異的に標的とすることにより、そのような「吸枝」を改変する、好ましくは低下させるシステムは、したがって、植物の商業的培養に対して非常に大きな利益をもたらす。
第1の態様によれば、本発明は、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列を含むタンパク質の発現又は機能を改変するステップを含む、植物の側芽の発芽を改変する方法を提供する。
1つの実施形態では、本発明は、前記タンパク質の発現又は機能を低下又は阻止することにより、側芽の発芽を低下及び/又は遅延させる方法を提供する。
1つの実施形態では、本発明は、前記タンパク質の発現又は機能を増加させることにより、側芽の発芽を増加及び/又は迅速化させる方法を提供する。
別の態様では、本発明は、本発明の第1の態様による方法により取得可能な(例えば、取得された)植物細胞を提供する。
さらなる態様では、本発明は、
i)本発明の方法により取得可能であり、
ii)本発明の改変された核酸配列を含み、
iii)本発明の細胞を含む、
植物を提供する。
別の態様では、本発明は、本発明の植物から取得可能な植物繁殖材料(例えば、植物の種子)を提供する。
さらなる態様では、本発明は、本発明の植物の採取された葉、又は本発明の繁殖材料から繁殖させた植物から取得可能な採取された葉、又は本発明の方法により取得可能な植物から取得可能な採取された葉を提供する。
別の態様では、本発明は、
a.本発明の植物細胞を含み、
b.本発明の方法から取得可能な植物から取得可能であり、
c.本発明の植物を加工することから取得可能であり、
d.本発明の植物繁殖材料から繁殖させた植物から取得可能であり、
e.本発明の採取された葉を加工することにより取得可能である、
加工された葉(好ましくは、非生存性の加工された葉)を提供する。
別の実施形態では、本発明は、
a.本発明のタバコ植物又はその一部から調製される、
b.本発明の方法により取得された、又は取得可能なタバコ植物又はその一部(好ましくは、植物から採取された葉)から調製される、
c.本発明の植物繁殖材料から繁殖させたタバコ植物(好ましくは葉)から調製される、
d.本発明の採取されたタバコ葉から調製される、
e.本発明の加工されたタバコ葉から調製される、
f.本発明のタバコ植物から取得されたタバコ植物抽出物から調製される、又はそれを含む、
タバコ製品を提供する。
さらなる態様では、本発明は、本発明による植物の、又は前記植物の一部分の植物抽出物を提供する。
さらなる態様では、本発明は、植物を育成するための、本発明の植物の使用を提供する。
別の態様では、本発明は、作物を成長させるための、本発明による植物の使用を提供する。
別の態様では、本発明は、葉(例えば、加工された(好ましくは、乾燥させた)葉)を製造するための、本発明による植物の使用を提供する。
ここで、添付図面を参照しながら、例示目的に限定して、本発明の実施形態を記載する。
デジタルフェノタイピングを使用して決定した、対照K326植物及び変異体TFA0724植物における、24時間間隔での側芽の発芽レベルを示す図である。 デジタルフェノタイピングを使用して決定した、対照K326植物及び変異体TFA0724植物における、摘花の14日後の側芽の発芽レベルを示す図である。 デジタルフェノタイピングを使用して決定した、対照K326植物及び変異体TFA0697植物における、24時間間隔での側芽の発芽レベルを示す図である。 デジタルフェノタイピングを使用して決定した、対照K326植物及び変異体TFA0321植物における、摘花の14日後の側芽の発芽レベルを示す図である。 側芽バイオマスの重量により決定した、対照K326植物及び変異体TFA0724植物における、側芽の発芽レベルを示す図である。 側芽バイオマスの重量により決定した、対照K326植物及び変異体TFA0697植物における、側芽の発芽レベルを示す図である。 ピクセルカウントを作成して吸枝の成長を決定するための画像解析アルゴリズムのアウトプット画像の例を示す図である。
本発明者らは、驚くべきことに、植物における側芽の発芽が、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能を改変することにより改変され得ることを初めて示した。
側芽の発芽
側芽の発芽(吸枝発生(suckering))とは、葉の腋芽分裂組織からの側枝伸長を意味する。側枝の伸長は、茎頂の優越性が除去されると、例えば、物理的損傷若しくは草食動物による捕食を通じて偶発的に、又は農耕作業、例えば摘花の一環として茎頂が損傷を受ける、若しくは除去されると最も一般的に発生する。例えば、内在性の植物成長物質の産生、輸送、検出、又は代謝を改変するその他の変化も、腋芽分裂組織からの伸長を引き起こす可能性がある。
「側芽の発芽を改変する」は、本明細書では、植物における側芽の発芽及び/又は側枝の成長のレベル又は量を変化させることを指すのに使用される。特に、「側芽の発芽を改変する」は、植物における側芽の発芽及び/若しくは側枝の成長を低下/減少させ、及び/若しくは遅延させること;又は植物における側芽の発芽及び/若しくは側枝の成長を増加若しくは迅速化させることを意味し得る。
1つの実施形態では、「側芽の発芽を改変する」とは、植物における側芽の発芽及び/又は側枝の成長を低下/減少させ、及び/又は遅延させることを意味し得る。
1つの実施形態では、「側芽の発芽を改変する」とは、植物における側芽の発芽及び/又は側枝の成長を低下/減少させること意味し得る。
1つの実施形態では、本発明の方法を実施して、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能を低下させる、又は阻止することにより、側芽の発芽は低下及び/又は遅延する。
植物、例えばタバコ植物における側芽の発芽の低下及び/又は遅延は、極めて有利な技術的効果である。
用語「側芽の発芽を低下させる」又は「側芽の発芽の低下」は、植物における側芽の発芽の量及び/又はレベルが同等の植物に比べて低下していることを意味するように、本明細書では使用される。例えば、同等の植物とは、本発明により改変されていないが、すべてのその他の関連する特性は同一であった(例えば、植物種、成長条件等)植物である。
「側芽の発芽を低下させる」とは、同等の植物に関連して、側芽及び/若しくは側枝の数がより少ない;側芽及び/若しくは側枝のバイオマスがより少ない;並びに/又は側芽及び/若しくは側枝の成長速度がより低いことを意味し得る。
本明細書で用いられる用語「側芽の発芽を遅延させる」とは、植物における側芽の発芽が、本発明に基づく改変植物では、同等の(対照)植物と比較してそれよりも遅れて生ずることを意味する。例えば、同等の(対照)植物は、本発明により改変されていないが、すべてのその他の関連する特性(例えば、植物種、成長条件等)は同一であった植物である。遅延の長さは、植物種に依存し得る。但し、いくつかの種、例えばタバコ等では、遅延は、本発明により改変されなかった同等の植物と比較して、2週間を超える、好ましくは4週間を超える、好ましくは6週間を超える可能性がある。
1つの実施形態では、本発明の方法を実施すると、その結果、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能を低下させる、又は阻止するように改変されなかった植物と比較したとき、側芽の発芽が低下及び/又は遅延する。
側芽の発芽の量及び/又はレベルを決定するための当技術分野において公知の任意の方法は、本発明の文脈において利用可能である。例えば、本明細書に記載する実施例において詳記するような方法が利用可能である。特に、側芽成長のデジタルフェノタイピング、又は側芽バイオマスの重量が決定され得る。
1つの実施形態では、側芽の発芽の量及び/又はレベルは、本発明により改変されなかった同等の植物に関連して少なくとも約1%、少なくとも約3%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約99%、又は100%低下し得る。いくつかの実施形態では、側芽の発芽の量及び/又はレベルは、本発明により改変されなかった同等の植物に関連して約5%〜約95%、約10%〜約90%、20%〜約80%、30%〜約70%、又は約40%〜60%低下し得る。
1つの実施形態では、本発明の方法を実施して、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能を増加させることにより、側芽の発芽は増加及び/又は迅速化する。
用語「側芽の発芽の増加」は、植物における側芽の発芽の量及び/又はレベルが、同等の植物に関連してそれより多いことを意味するように、本明細書では使用される。例えば、同等の植物とは、本発明により改変されていないが、すべてのその他の関連する特性(例えば、植物種、成長条件等)は同一であった植物である。
「側芽の発芽の増加」とは、同等の植物に関連して、それよりも側芽及び/若しくは側枝の数が多いこと;側芽及び/若しくは側枝のバイオマスが増加していること;及び/又は側芽及び/若しくは側枝の成長速度が増加していることを意味し得る。
用語「側芽の発芽の迅速化」とは、本明細書で用いる場合、植物における側芽の発芽が、本発明に基づく改変植物において、同等である(対照)植物と比較してそれより早期に生ずることを意味する。例えば、同等の(対照)植物は、本発明により改変されていないが、すべてのその他の関連するすべての特性(例えば、植物種、成長条件等)は同一であった植物である。側芽の発芽の正確な時期は、植物種に依存し得る。但し、いくつかの種では、側芽の発芽は、本発明により改変されなかった同等の植物と比較して、それより2週間超、好ましくは4週間超、好ましくは6週間超、迅速化し得る。
1つの実施形態では、本発明の方法を実施すると、その結果、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能が増加するように改変されなかった植物と比較して、側芽の発芽が増加及び/又は迅速化する。
1つの実施形態では、側芽の発芽の量及び/又はレベルは、本発明により改変されなかった同等の植物に関連して、それよりも少なくとも約1%、少なくとも約3%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約99%、又は100%増加し得る。いくつかの実施形態では、側芽の発芽の量及び/又はレベルは、本発明により改変されなかった同等の植物に関連して、約5%〜約95%、約10%〜約90%、20%〜約80%、30%〜約70%、又は約40%〜60%増加し得る。
タンパク質
本明細書で用いる場合、用語「タンパク質」は、用語「ポリペプチド」と同義である。いくつかの事例では、用語「タンパク質」は、用語「ペプチド」と同義である。
用語「タンパク質の発現又は機能を低下させる、又は阻止する」、又は「タンパク質の発現又は機能の低下又は阻止」は、本発明の製品、方法、又は使用において、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の量/レベル又は活性が、同等の製品、方法、又は使用に関連して低下していることを意味するように、本明細書では使用される。例えば、同等の製品は、本発明により改変されていないが、すべてのその他の関連する特性(例えば、植物種、成長条件、加工方法等)は同一であった植物に由来する。
配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能は、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現を低下させる、又は阻止するように改変されなかった同等の植物から取得可能な又は取得された葉、採取された植物の葉、加工された植物の葉、植物の製品、又はその組合せと比較したとき、本発明の植物から取得可能な又は取得された植物の葉、採取された植物の葉、加工された植物の葉、植物の製品、又はその組合せにおいて低下し得る。
1つの実施形態では、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能は、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現を低下させる、又は阻止するように改変されなかった同等の植物に関連して、少なくとも約1%、少なくとも約3%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約99%、又は100%低下し得る。いくつかの実施形態では、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能は、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現を低下させる、又は阻止するように改変されなかった同等の植物に関連して、約5%〜約95%、約10%〜約90%、20%〜約80%、30%〜約70%、又は約40%〜60%低下し得る。
用語「タンパク質の発現又は機能を増加させる(to increase)」、又は「タンパク質の発現又は機能を増加させる(increasing)」は、本発明の製品、方法、又は使用において、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の量/レベル、又は活性が、同等の製品、方法、又は使用に関連して、それより多いことを意味するように、本明細書では使用される。例えば、同等の製品は、本発明により改変されていないが、すべてのその他の関連する特性(例えば、植物種、成長条件、加工方法等)は同一であった植物に由来する。
配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能は、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現が増加するように改変されなかった同等の植物から取得可能な又は取得された葉、採取された植物の葉、加工された植物の葉、植物の製品、又はその組合せと比較したとき、本発明の植物から取得可能な又は取得された植物の葉、採取された植物の葉、加工された植物の葉、植物の製品、又はその組合せにおいて増加し得る。
「発現の増加」とは、ある植物が、同一品種の親植物の発現レベルと比較して、mRNAレベル又はタンパク質レベルにおいて増加していることを意味する。発現レベルは、同一条件下で培養される同一品種の親植物内の対応する部分と比較される。発現レベルが、親植物の発現レベルを少なくとも1.1倍上回り増加するケースが、発現レベルが増加するケースとして好ましくはみなされる。この場合、発現レベルの増加が認められるとみなされるためには、植物の発現レベルが、親植物の発現レベルと比較して、t−検定により5%の有意差を有するのがより好ましい。植物及び親植物の発現レベルが、同一の方法により同時に測定されるのが好ましい。但し、バックグラウンドデータとして保管されたデータも利用可能である。
1つの実施形態では、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能は、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現が増加するように改変されなかった同等の植物に関連して、少なくとも約1%、少なくとも約3%、少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約99%、又は100%増加し得る。いくつかの実施形態では、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能は、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現が増加するように改変されなかった同等の植物に関連して、約5%〜約95%、約10%〜約90%、20%〜約80%、30%〜約70%、又は約40%〜60%増加し得る。
配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の量/レベルを決定する当技術分野において公知の任意の方法は、本発明の文脈において利用可能である。例えば、公知の方法、例えばウェスタンブロッティング、ELISA、又はin situハイブリダイゼーション等が利用可能である。配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現の改変は、前記タンパク質をコードするmRNAのレベルを測定することによっても決定され得る。適するmRNA測定法、例えばRT−PCR及びRT−qPCRは、当技術分野において公知である。
好適には、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の量/レベル又は活性は、加工された葉において改変され得る。
好適には、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の量/レベル又は活性は、植物の製品において改変され得る。
本明細書で用いる場合、アミノ酸配列は、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含み得る、それから実質的に構成され得る、又はそれから構成され得る。
本明細書の実施例では、本発明者らは、配列番号1及び2として示すアミノ酸配列は、タバコ植物における側芽の発芽の制御に関係することを確認した。
配列番号1
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配列番号2
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配列番号1及び配列番号2として示すアミノ酸配列は、90%の配列同一性を有する。
本発明は、配列番号1、2、7若しくは8として示すアミノ酸配列とある程度の配列同一性又は配列相同性を有するタンパク質を含む(「相同的配列(複数可)」とも呼ばれる)。ここで、用語「ホモログ」とは、対象アミノ酸配列と所定の相同性を有するものを意味する。ここで、用語「相同性」は「同一性」に等しいとみなすことができる。
相同的アミノ酸配列は、機能的活性を保持するポリペプチド、すなわち配列番号1、2、7若しくは8として示すアミノ酸配列を提供すべきである。1つの実施形態では、相同的アミノ酸配列は、機能的活性を保持するポリペプチド、すなわち配列番号1又は2として示すアミノ酸配列を提供すべきである。
一般的に、相同的配列は、配列番号1、2、7若しくは8として示すアミノ酸配列と同一の活性部位及び機能的ドメイン等を備える。1つの実施形態では、相同的配列は、配列番号1又は2として示すアミノ酸配列と同一の活性部位及び機能的ドメイン等を備える。相同性は、類似性(すなわち、類似した化学特性/機能を有するアミノ酸残基)に関しても検討され得るが、本発明の文脈においては、配列同一性に関して相同性という表現を用いるのが好ましい。
1つの実施形態では、相同的配列は、配列番号1、2、7若しくは8として示すアミノ酸配列と比較して、1又は複数の付加、欠損、及び/又は置換を有するアミノ酸配列を含むものと理解される。
1つの実施形態では、本発明は、アミノ酸配列が、本明細書で配列番号1、2、7若しくは8として提示されるタンパク質、或いはこの(親)タンパク質のアミノ酸配列において、1若しくは複数のアミノ酸、例えば2、3、4、5、6、7、8、9個のアミノ酸等、又はそれより多くのアミノ酸、例えば10若しくは10個を超えるアミノ酸等が置換、欠損、若しくは付加することにより、親タンパク質に由来するタンパク質であって、かつ親タンパク質の活性を有するタンパク質に関する。
1つの実施形態では、本発明は、アミノ酸配列が、本明細書で配列番号1、2、7、8として提示されるタンパク質をコードする、又はこの(親)タンパク質のアミノ酸配列において、1若しくは複数のアミノ酸、例えば2、3、4、5、6、7、8、9個のアミノ酸等、若しくはそれより多くのアミノ酸、例えば10若しくは10個を超えるアミノ酸等が置換、欠損、若しくは付加することにより親タンパク質に由来し、また親タンパク質の活性を有するタンパク質をコードする核酸配列(又は遺伝子)に関する。
1つの実施形態では、本発明は、アミノ酸配列が、本明細書で配列番号1、2、7、8として提示される、又はアミノ酸配列が、配列番号1、2、7若しくは8に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有するタンパク質に関する。
1つの実施形態では、本発明は、アミノ酸配列が、本明細書で配列番号1として提示される、又はアミノ酸配列が、配列番号1に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有するタンパク質に関する。
1つの実施形態では、本発明は、アミノ酸配列が、本明細書で配列番号2として提示される、又はアミノ酸配列が、配列番号2に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有するタンパク質に関する。
1つの実施形態では、本発明は、アミノ酸配列が、本明細書で配列番号7として提示される、又はアミノ酸配列が、配列番号7に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有するタンパク質に関する。
1つの実施形態では、本発明は、アミノ酸配列が、本明細書で配列番号8として提示される、又はアミノ酸配列が、配列番号8に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有するタンパク質に関する。
核酸配列/ポリヌクレオチド
本方法は、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列若しくはポリヌクレオチドに変異をもたらすステップを含み得る。
用語「核酸配列」及び「ポリヌクレオチド」とは、本明細書で用いる場合、オリゴヌクレオチド配列、又はポリヌクレオチド配列、並びにバリアント、ホモログ、断片及び誘導体(例えば、その一部分等)を意味する。ヌクレオチド配列は、ゲノム由来であり得るが、二本鎖であっても、一本鎖であってもよく、センスストランド又はアンチセンスストランドのいずれを示すかを問わない。
用語「核酸配列」及び「ポリヌクレオチド」は、本発明に関連して、ゲノムDNA、RNA、又はcDNAを意味し得る。
1つの実施形態では、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列又はポリヌクレオチドは、配列番号5又は6として示す核酸配列を含み得る。
配列番号5
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配列番号6
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配列番号5又は6として示す核酸配列に転写されるゲノムDNA配列は、配列番号3又は4として示す核酸配列又はポリヌクレオチドを含み得る。
配列番号3
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配列番号4
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本明細書で用いる場合、核酸配列は、配列番号3、4、5、6、9若しくは10として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する核酸配列(若しくはポリヌクレオチド)を含み得る、それから実質的に構成され得る、若しくはそれから構成され得る。
本発明は、配列番号3、4、5、6、9若しくは10として示す核酸配列(又はポリヌクレオチド)とある程度の配列同一性又は配列相同性を有する核酸配列も含む(「相同的配列(複数可)」とも呼ばれる)。ここで、用語「ホモログ」とは、対象核酸配列と所定の相同性を有するものを意味する。ここで、用語「相同性」は、「同一性」に等しいとみなすことができる。
相同的核酸配列(又はポリヌクレオチド)は、機能的活性を保持するポリペプチド、すなわち配列番号3、4、5、6、9若しくは10として示すアミノ酸配列をコードすべきである。1つの実施形態では、相同的核酸配列は、機能的活性を保持するポリペプチド、すなわち配列番号1又は2として示すアミノ酸配列をコードすべきである。
一般的に、相同的配列は、配列番号1、2、7若しくは8として示すアミノ酸配列と同一の活性部位及び機能的ドメイン等を備えるタンパク質をコードする。1つの実施形態では、相同的配列は、配列番号1又は2として示すアミノ酸配列と同一の活性部位及び機能的ドメイン等を備えるタンパク質をコードする。相同性は、類似性(すなわち、類似した化学特性/機能を有するアミノ酸残基)に関しても検討され得るが、本発明の文脈においては、配列同一性に関して相同性という表現を用いるのが好ましい。
核酸配列(又はポリヌクレオチド)は、配列番号3、4、5、6、9若しくは10として示す配列、又は配列番号3、4、5、6、9若しくは10に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含み得る。
核酸配列(又はポリヌクレオチド)は、配列番号3として示す配列、又は配列番号3に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含み得る。
核酸配列(又はポリヌクレオチド)は、配列番号4として示す配列、又は配列番号4に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含み得る。
核酸配列(又はポリヌクレオチド)は、配列番号5として示す配列、又は配列番号5に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含み得る。
核酸配列(又はポリヌクレオチド)は、配列番号6として示す配列、又は配列番号6に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含み得る。
核酸配列(又はポリヌクレオチド)は、配列番号9として示す配列、又は配列番号9に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含み得る。
核酸配列(又はポリヌクレオチド)は、配列番号10として示す配列、又は配列番号10に対して少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含み得る。
配列同一性
相同性、又は同一性の比較は、目視により、又はより一般的には、容易に入手可能な配列比較プログラムを用いて実施され得る。このような市販のコンピュータープログラムは、2又は3以上の配列の間の相同性の割合(%)を計算することができる。
相同性の割合(%)又は同一性の割合(%)は、連続した配列について計算され得る、すなわち一方の配列が他方の配列とアラインメントされ、そして一方の配列内の各アミノ酸が他方の配列内の対応するアミノ酸と一度に1残基ずつ直接比較される。これは「非ギャップ」アラインメントと呼ばれる。一般的に、そのような非ギャップアラインメントは、残基数が比較的短い場合にのみ実施される。
これは、非常に単純で、一貫性のある方法であるが、例えば、1つの挿入又は欠損以外は同一である配列の対において、それ以降のアミノ酸残基がアラインメントから排除される原因となり、したがってグローバルアラインメントを実施したときに、相同性の割合(%)の著しい低下を引き起こす可能性があるという点が考慮されない。したがって、ほとんどの配列比較法は、挿入及び欠損の可能性を考慮して、全体的な相同性スコアに対して不当にペナルティーを科さない最適なアラインメントを作成するように設計される。これは、局所的相同性を最大化させるように、配列アラインメント内に「ギャップ」を挿入することにより達成される。
但し、このより複雑な方法は、同数の同一のアミノ酸について、ギャップができる限り少なくなるように配列アラインメントを行い、2つの比較される配列間においてより高い関連性を反映させることにより、多くのギャップを有するスコアよりも高いスコアを実現するように、アラインメント内に生ずる各ギャップに対して「ギャップペナルティー」を割り振る。ギャップの存在に対して比較的高いコスト、及びギャップ内の後続する各残基に対してより小さなペナルティーを科す「アフィンギャップコスト」が一般的に用いられる。これは、最も一般的に用いられるギャップスコアリングシステムである。高いギャップペナルティーにより、もちろん、ギャップがより少ない最適化されたアラインメントが得られる。ほとんどのアラインメントプログラムは、ギャップペナルティーの修正を可能にする。但し、配列比較用にそのようなソフトウェアを用いる場合、デフォルト値を使用するのが好ましい。
最大相同率(%)の計算は、したがってギャップペナルティーを考慮しつつ、最適なアラインメントの作成を最初に必要とする。そのようなアラインメントを実施するのに適するコンピュータープログラムは、Vector NTI(Invitrogen Corp.社)である。配列比較を実施することができるソフトウェアの例として、例えば、BLASTパッケージ(Ausubel et al 1999 Short Protocols in Molecular Biology, 4th Ed - Chapter 18を参照)、BLAST2(FEMS Microbiol Lett 1999 174(2): 247-50; FEMS Microbiol Lett 1999 177(1): 187-8 and tatiana@ncbi.nlm.nih.govを参照)、FASTA(Altschul et al 1990 J. Mol. Biol. 403-410)、及びAlignXが挙げられるが、但しこれらに限定されない。少なくともBLAST、BLAST2、及びFASTAが、オフライン及びオンラインサーチに利用可能である(Ausubel et al 1999, pages 7-58 to 7-60を参照)。
最終的な相同性の割合(%)は、同一性に関して測定可能であるが、アラインメントプロセスそのものは、一般的にオールオアナッシングの対比較に基づかない。むしろ、化学的類似性又は進化距離に基づき各ペアワイズ比較に対してスコアを割り振る、スケール化類似性スコアマトリックスが一般的に用いられる。一般的に用いられるそのようなマトリックスの例は、BLOSUM62マトリックス−BLASTパッケージプログラムのデフォルトマトリックスである。Vector NTIプログラムは、パブリックデフォルト値、又は供給される場合にはカスタムシンボル比較表のいずれかを一般的に使用する(さらに詳しくは、ユーザーマニュアルを参照)。いくつかの用途では、Vector NTIパッケージ用のデフォルト値を使用するのが好ましい。
或いは、相同性の割合(%)は、CLUSTALに類似したアルゴリズムに基づき、Vector NTI(Invitrogen Corp.社)内の複数のアラインメント特性を用いて計算され得る(Higgins DG & Sharp PM (1988), Gene 73(1), 237-244)。
ソフトウェアが最適なアラインメントを作成したら、相同性の割合(%)、好ましくは配列同一性の割合(%)を計算することが可能である。ソフトウェアは、一般的に配列比較の一環としてこの計算を行い、そして数値結果を作成する。
配列同一性を決定するときに、ギャップペナルティーを使用する場合、ペアワイズアラインメント用として、下記のパラメーターが使用され得る:
1つの実施形態では、BLASTは、上記で定義されたギャップペナルティー及びギャップエクステンションセットと共に利用可能である。
1つの実施形態では、CLUSTALは、上記で定義されたギャップペナルティー及びギャップエクステンションセットと共に利用可能である。
いくつかの実施形態では、BLAST又はCLUSTALアラインメントで用いられるギャップペナルティーは、これまでに詳記したギャップペナルティーとは異なる可能性がある。当業者は、BLAST及びCLUSTALアラインメントを実施するための標準パラメーターは定期的に変化し得るが、またBLAST又はCLUSTALアラインメントアルゴリズムについて詳記された標準パラメーターに基づきしかるべきパラメーターを、その時に選択することができるものと認識する。
好適には、ヌクレオチド配列に関する同一性の程度は、少なくとも20個の連続したヌクレオチドについて、好ましくは少なくとも30個の連続したヌクレオチドについて、好ましくは少なくとも40個の連続したヌクレオチドについて、好ましくは少なくとも50個の連続したヌクレオチドについて、好ましくは少なくとも60個の連続したヌクレオチドについて、好ましくは少なくとも100個の連続したヌクレオチドについて決定される。
好適には、ヌクレオチド配列に関する同一性の程度は、配列全体にわたり決定され得る。
配列は、サイレント変化を引き起こし、機能的に同等の物質を生み出すアミノ酸残基の欠損、挿入、又は置換を有し得る。計画的なアミノ酸置換は、物質の二次的結合活性が保持される限り、残基の極性、電荷、溶解度、疎水性、親水性、及び/又は両親媒性における類似性に基づいてなし得る。例えば、負電荷を有するアミノ酸として、アスパラギン酸及びグルタミン酸が挙げられる;正電荷を有するアミノ酸として、リジン及びアルギニンが挙げられる;並びに類似した親水性値を有する無荷電極性頭部基を備えるアミノ酸として、ロイシン、イソロイシン、バリン、グリシン、アラニン、アスパラギン、グルタミン、セリン、トレオニン、フェニルアラニン、及びチロシンが挙げられる。
保存的置換は、例えば、下記の表に基づきなし得る。第2の列の同一ブロック内、及び好ましくは第3の列の同一行内のアミノ酸は、相互に置換し得る:
本発明は、生じる可能性がある相同的置換(置換及び交換は、いずれも既存のアミノ酸残基と代替残基とが相互に交換することを意味するために本明細書で用いられる)、すなわち似た者同士の置換、例えば塩基性には塩基性、酸性には酸性、極性には極性等の置換も含む。1つのクラスの残基から別のクラスに、また或いは非天然のアミノ酸、例えばオルニチン(以後、Zと呼ぶ)、ジアミノ酪酸オルニチン(以後Bと呼ぶ)、ノルロイシンオルニチン(以後Oと呼ぶ)、ピリイルアラニン、チエニルアラニン、ナフチルアラニン、及びフェニルグリシン等の組込みを含め、相同的ではない置換も生じる可能性がある。
交換は、非天然アミノ酸によってもなされる可能性があり、非天然アミノ酸として、アルファ及びアルファ−二置換型アミノ酸、N−アルキルアミノ酸、乳酸、天然アミノ酸のハロゲン化合物誘導体、例えばトリフルオロチロシン、p−Cl−フェニルアラニン、p−Br−フェニルアラニン、p−I−フェニルアラニン、L−アリル−グリシン、β−アラニン、L−α−アミノ酪酸、L−γ−アミノ酪酸、L−α−アミノイソ酪酸、L−ε−アミノカプロン酸、7−アミノヘプタン酸、L−メチオニンスルホン#*、L−ノルロイシン、L−ノルバリン、p−ニトロ−L−フェニルアラニン、L−ヒドロキシプロリン、L−チオプロリン、フェニルアラニン(Phe)のメチル誘導体、例えば4−メチル−Phe、ペンタメチル−Phe等、L−Phe(4−アミノ)、L−Tyr(メチル)、L−Phe(4−イソプロピル)、L−Tic(1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボキシル酸)、L−ジアミノプロピオン酸、及びL−Phe(4−ベンジル)が含まれる。の表記は上記考察のために(相同的又は相同的ではない置換に関連して)利用されており、誘導体の疎水的性質を表し、一方、#は誘導体の親水性の性質を表し、#は、両親媒性の特徴を表すのに利用されている。
バリアントのアミノ酸配列は、アミノ酸スペーサー、例えばグリシン又はβ−アラニン残基等に付加して、アルキル基、例えば、メチル、エチル、又はプロピル基等を含む、配列内の任意の2つのアミノ酸残基の間に挿入され得る、好適なスペーサー基を含み得る。さらなる変化形態は、ペプトイド形態内の1又は2以上のアミノ酸残基の存在と関係し、当業者には十分に理解される。誤解を回避するために、α炭素置換基がα炭素ではなく残基の窒素原子上にあるようなバリアントのアミノ酸残基を指すのに「ペプトイド形態」が用いられる。ペプトイド形態のペプチドを調製する方法は、当技術分野、例えばSimon RJ et al., PNAS (1992) 89(20), 9367-9371 and Horwell DC, Trends Biotechnol. (1995) 13(4), 132-134において公知である。
本発明は、本発明の核酸配列に対して相補的な配列、又は本発明の配列若しくはそれと相補的な配列とハイブリダイズする能力を有する配列も含む。
用語「ハイブリダイゼーション」は、本明細書で用いる場合、「核酸のストランドが塩基対形成を通じて、相補鎖と結合するプロセス」、並びにポリメラーゼ連鎖反応(PCR)技術で実施されるような増幅プロセスが含まれるものとする。
本発明は、本発明のヌクレオチド配列にハイブリダイズすることができるヌクレオチド配列とも関連する(本明細書に提示するヌクレオチド配列の相補的な配列を含む)。
好ましくは、ハイブリダイゼーションは、ストリンジェントな条件下で決定される(例えば、50℃及び0.2×SSC{1×SSC=0.15MのNaCl、0.015Mのクエン酸Na、pH7.0})。
より好ましくは、ハイブリダイゼーションは、高度にストリンジェントな条件下で決定される(例えば、65℃及び0.1×SSC{1×SSC=0.15MのNaCl、0.015Mのクエン酸Na、pH7.0})。
発現の低下又は阻止
タンパク質の発現又は機能を低下させる、又は阻止するための当技術分野において公知の任意の方法が、本方法で利用可能である。
例として、本方法は、
・配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列に変異を起こさせるステップ;
・配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現制御に寄与する制御領域(例えば、プロモーター及びエンハンサー)に変異を起こさせるステップ;
・配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列のレベルを低下させるアンチセンスRNA、siRNA、又はmiRNAを提供するステップ、
を含み得る。
上記アプローチのそれぞれは、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能の低下又は阻止を引き起こす。
本明細書で用いる場合、用語「変異」は、天然の遺伝的バリアント又は工学的改変バリアントを含む。特に、用語「変異」とは、タンパク質の発現又は機能を低下させる配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列と比較して、アミノ酸配列内の変化を意味する。
好ましい実施形態では、植物内に存在する、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列を含むタンパク質をコードする核酸配列の各コピーは、本明細書で定義するように変異する(例えば、植物内で前記タンパク質をコードする遺伝子の各ゲノムコピーが変異する)。例えば、N.タバカム(N. tabacum)の異質四倍体ゲノム内の遺伝子の各コピーは、変異し得る。
好ましい実施形態では、本発明による植物又は植物細胞は、ホモ接合性である。
1つの実施形態では、好ましくは、本発明による植物又は植物細胞は、変異した核酸のみを発現する。換言すれば、いくつかの実施形態では、内在性の(又は内在性で機能的な)タンパク質は、本発明による植物内に存在しない。換言すれば、内在性タンパク質が存在したとしても、不活性化した形態及び/又はトランケートされた形態であるのが好ましい。
1つの実施形態では、本方法は、配列番号3、4、5、6、9、10として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の同一性を有する核酸配列内に変異を起こさせるステップを含み得る。
変異は、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列が、完全に又は部分的に欠損するように、さもなければ非機能的にするように、植物ゲノムを変化させる可能性がある。
変異は、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列を中断させる可能性がある。
中断は、核酸配列が転写及び/又は翻訳されないようにする可能性がある。
核酸配列は、例えば、タンパク質の翻訳が低下する又は阻止されるように核酸配列のATG開始コドンを欠損させる、さもなければ変化させることにより中断され得る。
核酸配列は、タンパク質の発現を低下させる、若しくは阻止する、又はタンパク質輸送に影響を及ぼす1若しくは2以上のヌクレオチド変化(複数可)を含み得る。例えば、タンパク質の発現は、1若しくは2以上の未成熟終止コドン、フレームシフト、スプライス変異体、又はオープンリーディングフレーム内の非許容性のアミノ酸置換(a non-tolerated amino acid substitution)の導入により低下し得る又は阻止され得る。
未成熟終止コドンとは、終止コドンをオープンリーディングフレームに導入し、そして全アミノ酸配列の翻訳を阻止する変異を意味する。未成熟終止コドンは、TAG(「amber」)、TAA(「ochre」)、又はTGA(「opal」又は「umber」)コドンであり得る。
フレームシフト変異(フレーミングエラー又はリーディングフレームシフトとも呼ばれる)は、3で割り切れない、核酸配列内のいくつかのヌクレオチドのインデル(挿入又は欠損)により引き起こされた変異である。コドンによる遺伝子発現がトリプレットによるものであることから、挿入又は欠損は、リーディングフレームを変化させる可能性があり、オリジナルとは完全に異なる翻訳を引き起こす。フレームシフト変異は、多くの場合、変異の後ろのコドンが、異なるアミノ酸をコードするように読み取られてしまう原因となる。フレームシフト変異は、未成熟終止コドンの導入を一般的に引き起こす。
スプライス変異体は、メッセンジャーRNA前駆体から成熟メッセンジャーRNAへのプロセシング期間中にスプライシングが生ずる特異的部位においていくつかのヌクレオチドの挿入、欠損、又は変化を引き起こす。スプライシング部位が欠損すると、その結果、成熟mRNA内に1又は2以上のイントロンが残留することとなり、異常タンパク質の生成を引き起こす可能性がある。
非許容性のアミノ酸置換とは、タンパク質の機能の低下又は削剥を引き起こすタンパク質内の非同義的アミノ酸置換の原因となる変異を意味する。
核酸配列に変異をもたらす当技術分野において公知の任意の方法は、本方法で利用可能である。例えば、相同的な組換えが利用可能であり、そのような組換えでは、関連する核酸配列(複数可)を変異させ、そして植物又は植物細胞を形質転換するのに使用されるベクターが作製される。変異した配列を発現する組換え植物又は植物細胞が、次に選択され得る。
1つの実施形態では、変異は、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列を含むタンパク質に未成熟終止コドンを導入する。例えば、変異は、配列番号5(配列番号3のC220T変異に対応する)として示す核酸配列内のC51T変異に対応する可能性があり、未成熟終止コドン(TGA)の生成を引き起こす。これは、終止コドンが配列番号1として示すアミノ酸配列の位置18に導入されるようにする。得られたアミノ酸配列は、配列番号1のC末端から744個のアミノ酸が欠損した配列番号11として示す。
変異は、配列番号4として示す核酸配列内のA1542T変異に対応する可能性があり、それはスプライス部位の中断を導き、それにより差次(differential)スプライシングパターンを生じた。理論に束縛されるものではないが、本発明者らは、中断されたスプライス部位によって生じたcdsは、結果として得られたcds(配列番号12)のコドン位置62において未成熟終止コドンを生じることを予測した。結果として得られるアミノ酸配列は、配列番号13として示され、配列番号2と比較して714個のアミノ酸が欠失している。
1つの実施形態では、変異は、配列番号1、2、7、8として示すタンパク質、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列に関連して、タンパク質の活性を低下させる。
1つの実施形態では、変異は、レベル又は発現を変化させないが、配列番号1、2、7、8として示すタンパク質、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列に関連して、タンパク質の活性を低下させる。
核酸配列は、完全に又は部分的に欠損し得る。欠損は、連続的であり得る、又は複数のセクションの配列を含み得る。欠損は、核酸配列が機能的タンパク質をもはやコードしないように、十分な量のヌクレオチド配列を取り除くのが好ましい。欠損は、例えば核酸配列のコーディング部分の少なくとも50、60、70、80、又は90%を除去し得る。
欠損は、全部であり得、この場合同等の非改変型植物の対応するゲノムと比較したとき、核酸配列のコーディング部分の100%が存在しない。
植物内の核酸配列を欠損させる方法は、当技術分野において公知である。例えば、相同的な組換えが利用可能であり、同法では、関連する核酸配列(複数可)が欠如しており、植物又は植物細胞を形質転換するのに使用されるベクターが構築される。配列の新規の部分を発現する組換え植物又は植物細胞が、次に選択され得る。
上記ベクターを用いて形質転換された植物細胞は、例えばアミノ酸、植物ホルモン、ビタミン等の必要な成長因子が補給された好適な培養培地内で細胞を培養すること等による、周知の組織培養法に基づき増殖及び維持され得る。
核酸配列の修飾は、標的化変異誘発法(標的化ヌクレオチド交換法(TNE,targeted nucleotide exchange)、又はオリゴ変異誘発法(ODM,oligo-directed mutagenesis)とも呼ばれる)を使用して実施され得る。標的化変異誘発法として、非限定的に、ジンクフィンガーヌクレアーゼ、TALEN(国際公開第2011/072246号及び同第2010/079430号を参照)、Cas9−様、Cas9/crRNA/tracrRNA、又はCas9/gRNA CRISPRシステム(国際公開第2014/071006号及び同第2014/093622号を参照)、メガヌクレアーゼ(国際公開第2007/047859号及び同第2009/059195号を参照)を利用する方法、又はおそらくは遺伝子に対する配列相補性を用いて、植物プロトプラストへの変異誘発を増強するための化学修飾されたヌクレオチドを含有する変異原性オリゴヌクレオチドを利用する標的化変異誘発法が挙げられる(例えば、KeyBase(登録商標)又はTALEN)。
或いは、変異誘発システム、例えばゲノム内局所損傷誘導標的設定法(TILLING,Targeting Induced Local Lesions IN Genomics; McCallum et al., 2000, Nat Biotech 18:455, and McCallum et al. 2000, Plant Physiol. 123, 439-442、いずれも参照として本明細書に組み込まれている)等が、変異を有するタンパク質をコードする遺伝子を含む植物系統を生成するのに利用可能である。TILLINGは、従来型の化学的変異誘発法(例えば、エチルメタンスルホネート(EMS,ethyl methanesulfonate)変異誘発法)、その後に変異に関してハイスループットスクリーニングを使用する。こうして、所望の変異を有する遺伝子を含む植物、種子、及び組織が取得され得る。
方法は、植物種子に変異を誘発するステップ(例えば、EMS変異誘発)、植物の個体又はDNAをプールするステップ、所望の領域のPCR増幅、ヘテロ二本鎖形成及びハイスループット検出、変異体植物の同定、変異体PCR産物の配列決定を含み得る。その他の変異誘発法及び選択方法も、そのような改変された植物を生成するのに同じように使用され得るものと理解される。種子は、例えば、放射線処理され得る、又は化学的に処置され得るが、また植物は、改変された表現型についてスクリーニングされ得る。
改変された植物は、分子法、例えばDNA中に存在する変異(複数可)等により、及び改変された表現型の特徴により、非改変植物、すなわち野生型植物から区別され得る。改変された植物は、変異についてホモ接合性又は異型接合性であり得る。
1つの実施形態では、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現を低下させる、又は阻止する方法は、化学物質(例えば、農薬)を用いて植物を処置するステップを含まない。
発現の増加
1つの態様では、本発明は、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能を増加させることにより、植物において側芽の発芽を増加させる方法を提供する。
1つの実施形態では、本発明は、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現を増加させることにより、植物において側芽を増加させる方法を提供する。
発現の増加は、当業者にとって公知の任意の手段により達成され得る。
遺伝子の発現又は遺伝子産物を増加させる方法は、当技術分野において十分に実証されており、また、例えば適するプロモーターにより駆動される過剰発現、転写エンハンサー又は翻訳エンハンサーの使用を含む。プロモーター又はエンハンサーエレメントとして機能する単離された核酸は、所望のポリペプチドをコードする核酸の発現を上方制御するために、異種ではない形態(non-heterologous form)のポリヌクレオチドのしかるべき位置(一般的に上流)に導入され得る。例えば、内在性プロモーターが、インビボでの突然変異、欠損、及び/若しくは置換により変更され得る(米国特許第5,565,350号明細書;国際公開第9322443号パンフレットを参照)、又は遺伝子の発現を制御するために、単離されたプロモーターが、適切な向きで、本発明の遺伝子から距離を置いて植物細胞に導入され得る。
ポリペプチドの発現が望ましい場合には、ポリヌクレオチドコード領域の3’末端に、ポリアデニル化領域を含むのが一般的に望ましい。ポリアデニル化領域は、天然の遺伝子、その他の様々な植物遺伝子、又はT−DNAに由来し得る。付加される31末端配列は、例えばノパリンシンターゼ又はオクトピンシンターゼ遺伝子に、又は代替的に別の植物遺伝子に、又はそれほど好ましくないが任意のその他の真核生物遺伝子に由来し得る。
サイトゾル内に蓄積する成熟したメッセージの量を増やすために、イントロン配列も、コーディング配列又は部分的コーディング配列の5’非翻訳領域(UTR)に付加され得る。転写ユニット内にスプライス可能なイントロンを組み込むと、植物発現コンストラクト及び動物発現コンストラクトのいずれにおいても、mRNAレベル及びタンパク質レベルの両方において、最大1000倍、遺伝子発現が増加することが明らかにされている(Buchman and Berg (1988) MoI. Cell biol. 8: 4395-4405; Callis et al. (1987) Genes Dev 1 :1183-1200)。そのようなイントロンによる遺伝子発現の増強は、転写ユニットの5’末端近傍に配置したときに、一般的に最大となる。トウモロコシのイントロンAdh1−Sイントロン1、2、及び6、Bronze−1イントロンの使用は、当技術分野において公知である。一般情報については、The Maize Handbook, Chapter 116, Freeling and Walbot, Eds., Springer, N.Y. (1994)を参照。
1つの実施形態では、発現の増加は、遺伝子編集又は標的を定めた突然変異誘発の使用により達成され得る。
方法は、植物内で、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列を含むポリヌクレオチド(例えば、外来性のポリヌクレオチド)を発現させるステップを含み得る。
ポリヌクレオチド配列は、配列番号3、4、5、6、9、10として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する核酸配列を含み得る。
核酸配列は、前記植物における前記核酸配列の転写を指示する異種プロモーターと作動可能に連結し得る。
いくつかの実施形態では、プロモーターは、構成的プロモーター、組織特異的プロモーター、発生制御型プロモーター(a developmentally-regulated promoter and an inducible promoter)、及び誘導性プロモーターからなる群から選択され得る。
1つの実施形態では、プロモーターは、構成的プロモーターであり得る。
遺伝子はすべての細胞型において同一レベルで発現されない可能性はあるものの、構成的プロモーターは、植物の発育期間中に植物の様々な部分全体にわたり、連続的に遺伝子の発現を指示する。公知の構成的プロモーターの例として、カリフラワーモザイクウイルス35S転写物(Odell JT, Nagy F, Chua NH. (1985). Identification of DNA sequences required for activity of the cauliflower mosaic virus 35S promoter. Nature. 313 810-2)、ライスアクチン1遺伝子(Zhang W, McElroy D, Wu R. (1991). Analysis of rice Act1 5' region activity in transgenic rice plants. Plant Cell 3 1155-65)、及びトウモロコシユビキチン1遺伝子(Cornejo MJ, Luth D, Blankenship KM, Anderson OD, Blechl AE. (1993). Activity of a maize ubiquitin promoter in transgenic rice. Plant Molec. Biol. 23 567-81)と関連したものが挙げられる。構成的プロモーター、例えばカーネーションエッチドリングウイルス(CERV,carnation etched ring virus)プロモーター等(Hull R, Sadler J, LongstaffM (1986) The sequence of carnation etched ring virus DNA: comparison with cauliflower mosaic virus and retroviruses. EMBO Journal, 5(2):3083-3090)。
構成的プロモーターは、カーネーションエッチドリングウイルス(CERV)プロモーター、カリフラワーモザイクウイルスプロモーター(CaMV35Sプロモーター)、ライスアクチン1遺伝子又はトウモロコシユビキチン1遺伝子に由来のプロモーターから選択され得る。
プロモーターは、組織特異的プロモーターであり得る。1つの実施形態では、プロモーターは、側生分裂組織特異的プロモーターである。
組織特異的プロモーターは、植物の1つの(又はいくつかの)部分内にある遺伝子の発現を、通常そのような植物の部分の寿命全体にわたり指示するプロモーターである。組織特異的プロモーターのカテゴリーには、特異性が絶対的ではないプロモーターも一般的に含まれる、すなわち、該プロモーターは、好ましい組織以外の組織内においても低レベルの発現を指示し得る。
側生分裂組織特異的プロモーターの例は、国際公開第2006/035221号に提示されている。
別の実施形態では、プロモーターは、発生制御型プロモーターであり得る。
発生制御型プロモーターは、植物の発育期間中の特定の時期において、1又は2以上の植物の部分に存在する遺伝子の発現変化を指示する。遺伝子は、その他の時期に、異なる(通常より低い)レベルで当該植物の部分内で発現し得るが、またその他の植物の部分においても発現し得る。
1つの実施形態では、プロモーターは、誘導性プロモーターであり得る。
誘導性プロモーターは、インデューサーに反応して遺伝子の発現を指示する能力を有する。インデューサーが存在しない場合には、遺伝子は発現しない。インデューサーは、プロモーター配列に直接作用し得る、又はリプレッサー分子の効果を和らげることにより作用し得る。インデューサーは、化学物質、例えば代謝物、タンパク質、増殖制御因子、又は毒性元素等、生理学的ストレス、例えば熱、傷害、若しくは浸透圧等、又は病原体若しくは害虫がもたらす作用の間接的結果であり得る。発生制御型プロモーターは、植物の生活環の特定の時点において、植物により産生される内在性インデューサー、又は環境上の刺激に応答する誘導性プロモーターの特定のタイプとして記載される場合もある。公知の誘導性プロモーターの例として、Warner SA、Scott R、Draper J. ((1993) Plant J. 3 191-201)等により記載される傷害反応と関連したプロモーター、Benfey及びChua (1989) (Benfey, P.N.、及びChua, N-H. ((1989) Science 244 174-181)により開示される温度応答と関連したプロモーター、及びGatz ((1995) Methods in Cell Biol. 50 411-424)が記載するように化学的に誘導されたプロモーターが挙げられる。
本発明は、本明細書で定義するような、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列を含むコンストラクト又はベクターも提供する。
本発明は、植物において側芽の発芽を増加及び/又は迅速化させるために、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列の使用をさらに提供する。
本発明は、本明細書で定義するような、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列と作動可能に連結したプロモーターを含むキメラコンストラクトも提供する。
適するプロモーター配列は、構成的、非構成的、組織特異的であり得る、発生学的に制御され得る、又は誘導可能/抑制可能であり得る。
1つの実施形態では、適するプロモーターは、カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター、カーネーションエッチドリングウイルス(CERV,Carnation Etched Ring Virus)プロモーター、エンドウマメ・プラストシアニンプロモーター、リブロース二リン酸カルボキシラーゼ遺伝子プロモーター、ノパリン合成酵素プロモーター、クロロフィルa/b結合プロモーター、高分子量グルテニンプロモーター、α、β−グリアジンプロモーター、ホルデインプロモーター、パタチンプロモーター、又はセネッセンス特異的プロモーターからなる群から選択されるプロモーターであり得る。
コンストラクトは、ベクターに含まれ得る。好適には、ベクターは、プラスミドであり得る。
外来性ポリヌクレオチドが、適するベクター、例えば、植物形質転換ベクターによって、本発明による植物に導入され得る。植物形質転換ベクターは、5’→3’に、転写方向で、プロモーター配列、所望の遺伝子コーディング配列(例えば、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列)を含む発現カセットを含み得、イントロンを含んでもよく、並びにRNAポリメラーゼに対する終止シグナル及びポリアデニラーゼに対するポリアデニル化シグナルを含む3’非翻訳、転写終結配列を含んでもよい。プロモーター配列は、1又は2以上のコピー内に存在し得るが、またそのようなコピーは、上記プロモーター配列と同一、又はそのバリアントであり得る。転写終結コドン配列は、植物、細菌、又はウイルスの遺伝子から取得され得る。適する転写終結コドン配列は、例えば、エンドウマメrbcS E9転写終結コドン配列、アグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens)のノパリンシンターゼ遺伝子に由来するnos転写終結コドン配列、及びカリフラワーモザイクウイルスに由来する35S転写終結コドン配列である。当業者は、その他の適する転写終結コドン配列を容易に認識する。
発現カセットは、プロモーターの強度を高める遺伝子発現強化機構も含み得る。そのようなエンハンサーエレメントの例として、エンドウマメプラストシアニン遺伝子のプロモーターの一部分に由来するエレメントが挙げられ、それは国際特許出願第97/20056号の主題である。適するエンハンサーエレメントは、例えば、アグロバクテリウム・ツメファシエンスのノパリンシンターゼ遺伝子に由来するnosエンハンサーエレメント、及びカリフラワーモザイクウイルスに由来する35Sエンハンサーエレメントであり得る。このような制御領域は、プロモーターDNA配列と同一の遺伝子に由来し得る、又は例えば、ナス科植物から得られる異なる遺伝子に由来し得る。すべての制御領域は、形質転換される組織の細胞で作動する能力を有するべきである。
プロモーターDNA配列は、本発明で使用される配列をコーディングする所望の遺伝子(例えば、プロモーターが指示する遺伝子、例えば配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の活性又は発現が増加するように植物の改変をコードする遺伝子)と同一の遺伝子に由来し得る、又は、例えばナス科植物から得られる異なる遺伝子に由来し得る。
発現カセットは、基本的植物形質転換ベクター、例えばpBIN19プラス、pBI101等、又は当技術分野において公知のその他の適する植物形質転換ベクターに組み込まれ得る。発現カセットに付加して、植物形質転換ベクターは、形質転換プロセスに必要な配列を含む。そのような配列は、アグロバクテリウム属vir遺伝子、1若しくは2以上のT−DNA境界配列、及び選択マーカー、又は遺伝子導入植物細胞を識別するその他の手段を含み得る。
用語「植物形質転換ベクター」とは、インビボ又はインビトロで発現する能力を有するコンストラクトを意味する。好ましくは、発現ベクターは、生物のゲノムに組み込まれる。用語「組み込まれる」には、好ましくは、ゲノムへの安定な組込みが含まれる。
植物を形質転換する技術は当技術分野において周知されており、例えば、アグロバクテリウム媒介型の形質転換を含む。遺伝子改変植物の構築における基本的な原則は、挿入された遺伝物質の安定的維持が得られるように、植物ゲノム内に遺伝情報を挿入することである。一般技術のレビューは、Potrykus(Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol [1991] 42:205-225)、及びChriston(AgroFood-Industry Hi-Tech March/April1994 17-27)による文献に見出され得る。
一般的に、アグロバクテリウム媒介型形質転換では、外来の所望のDNAを担持するバイナリーベクターを、アグロバクテリウムと標的植物から得た外植片との同時培養により適するアグロバクテリウム系統から標的植物に移動させる。形質転換植物組織は、次に選択培地上で再生するが、同選択培地は、選択マーカー及び植物成長ホルモンを含む。代替法として、フローラルディップ法(Clough及びBent、1998)が挙げられ、同法により、インタクトな植物の花芽がキメラ遺伝子を含有するアグロバクテリウム系統の懸濁液と接触することとなり、そして結実後、形質転換された個々の植物を発芽させ、そして選択培地上で成長させることにより識別される。アグロバクテリウムによる植物組織の直接感染は単純な技法であり、幅広く採用されているが、同法はButcher D. N.ら,(1980), Tissue Culture Methods for Plant Pathologists, eds.: D. S. Ingrams and J.P. Helgeson, 203-208に記載されている。
さらに適する形質転換方法として、例えば、ポリエチレングリコール、又はエレクトロポレーション技術、粒子衝突(particle bombardment)、マイクロインジェクション、及びシリコンカーバイドファイバーの使用等を用いたプロトプラスト中への直接遺伝子移入法が挙げられる。
シリコンカーバイドホイスカー技術を含むバリスティック形質転換法を用いた植物の形質転換は、Frame B R、Drayton P R、Bagnaall S V、Lewnau C J, Bullock W P、Wilson H M、Dunwell J M、Thompson J A & Wang K (1994))で教示されている。シリコンカーバイドホイスカー媒介式形質転換による、結実能力のある遺伝子導入トウモロコシ植物の製造は、The plant Journal 6: 941-948)に教示されており、またウイルス形質転換技術は、例えば、Meyer P、Heidmmm I & Niedenhof I (1992)に教示されている。植物用のベクター系としてのキャッサバモザイクウイルスの使用は、Gene 110: 213-217に教示されている。植物の形質転換に関するさらなる教示は、欧州特許第A−0449375号明細書に見出され得る。
さらなる態様では、本発明は、所望の遺伝子(例えば、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸配列)をコードするヌクレオチド配列を担持するベクター系、及び植物等の生物のゲノムにベクター系を導入するステップに関する。ベクター系は、1つのベクターを含み得るが、2つのベクターを含んでもよい。2ベクターの場合、ベクター系は、バイナリーベクター系と通常呼ばれる。バイナリーベクター系は、Gynheung Anetal, (1980), Binary Vectors, Plant Molecular Biology Manual A3, 1-19においてさらに詳細に記載されている。
植物細胞を形質転換するために広範に採用されている1つの系は、アグロバクテリウム・ツメファシエンスに由来するTiプラスミド、又はアグロバクテリウム・リゾゲネス(Agrobacterium rhizogenes)に由来するRiプラスミドを使用する、Anetal., (1986), Plant Physiol. 81, 301-305 and Butcher D. N. et al., (1980), Tissue Culture Methods for Plant Pathologists, eds.: D. S. Ingrams and J.P. Helgeson, 203-208。植物を対象とした本発明による所望の外来性遺伝子導入法をそれぞれ実施した後、さらなるDNA配列の存在及び/又は挿入が必要となり得る。植物細胞を形質転換するためのT−DNAの使用について集中的に研究されており、欧州特許第A−120516号明細書; Hoekema, in: The Binary Plant Vector System Offset-drukkerij Kanters B. B., Amsterdam, 1985, Chapter V; Fraley, etal., Crit. Rev. Plant Sci., 4:1-46; and Anetal., EMBO J (1985) 4:277-284に記載されている。
所望のタンパク質(例えば、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質)をコードする外来性遺伝子で形質転換された植物細胞は、周知された組織培養法に基づき、例えば、アミノ酸、植物ホルモン、ビタミン等の必要な成長因子が供給された好適な培養培地内で細胞を培養すること等により増殖及び維持することができる。
本発明に関連する用語「遺伝子導入植物」には、所望の遺伝子をコードする外来性遺伝子、例えば本明細書による配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質を含む任意の植物が含まれる。好ましくは、外来性遺伝子は、植物のゲノムに組み込まれる。
「遺伝子導入植物」及び「外来性遺伝子」が、その本来のプロモーターの制御下に置かれており、プロモーターもその天然の環境にあるとき、用語「遺伝子導入植物」及び「外来性遺伝子」は、その天然の環境内に天然のヌクレオチドコーディング配列を含まない。
したがって、1つの実施形態では、本発明は、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする外来性遺伝子(キメラコンストラクト又はベクター)を、非改変植物中に導入するステップを含む、遺伝子導入植物を生成する方法に関する。
1つの実施形態では、本発明は、本発明の外来性核酸配列(コンストラクト又はベクター又はキメラコンストラクト)を含む宿主組成物にさらに関する。
1つの実施形態では、本発明は、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする核酸を含むコンストラクト又はベクター(例えば、キメラコンストラクト)を用いて植物細胞を形質転換するステップ;及び形質転換植物細胞から植物を再生するステップを含む、遺伝子導入植物を生成する方法に関する。
本発明に基づき、外来性核酸配列(コンストラクト又はベクター又はキメラコンストラクト)を使用すれば、例えば、外来性核酸配列(コンストラクト又はベクター又はキメラコンストラクト)により植物の形質転換が生じ、これによって植物における側芽の発芽が増加又は迅速化する。
配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列内に変異が生ずると、配列番号1、2、7、8として示すタンパク質、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列に関連して、タンパク質の活性を増加させる可能性がある。
配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列内に変異が生じても、タンパク質のレベル又は発現に変化が生じない可能性があるが、配列番号1、2、7、8として示すタンパク質、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列に関連して、タンパク質の活性が増加する可能性がある。
商業的に望ましい特性
用語「商業的に望ましい特性」として、特性、例えば収率、品質、非生物的(例えば、干ばつ)ストレス耐性、除草剤耐性、及び/又は生物的(例えば昆虫、細菌、又は菌類)ストレス耐性等が挙げられる。
植物の繁殖
1つの実施形態では、本発明は、側芽の発芽が低下している植物を生成する方法であって、
a.側芽の発芽が低下しているドナー植物を、側芽の発芽が低下しておらず、かつ商業的に望ましい特性を有するレシピエント植物と交配させるステップであって、前記ドナー植物が、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能を低下させる、又は阻止する変異を含むステップと、
b.前記レシピエント植物と交配させた前記ドナー植物の子孫から遺伝物質を単離するステップと、
c.分子マーカーを用いて分子マーカー利用選抜(molecular marker-assisted selection)を実施するステップであって、
i.配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能を低下させる、又は阻止する変異を含む遺伝子移入領域を識別するステップ
を含むステップと、
を含む方法を提供する。
1つの実施形態では、本発明は、側芽の発芽が増加している植物を生成する方法であって、
a.側芽の発芽が増加しているドナー植物を、側芽の発芽が増加しておらず、かつ商業的に望ましい特性を有するレシピエント植物と交配させるステップと、
b.前記レシピエント植物と交配させた前記ドナー植物の子孫から遺伝物質を単離するステップと、
c.分子マーカーを用いて分子マーカー利用選抜を実施するステップであって、
i.配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能を増加させる変異を含む遺伝子移入領域を識別するステップ
を含むステップと、
を含む方法を提供する。
分子マーカー利用選抜は、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能を低下させる、阻止する、又は増加させる変異を含む遺伝子移入された核酸配列を識別するために、PCRを実施するステップを含み得る。
植物
1つの実施形態では、本明細書で引用する植物は、ナス科である。
特に、植物は、ヤコウカ(Cestoideae)亜科であり得る。例えば、植物は、トマト、ジャガイモ、ナス(aubergine)、ペチュニア、又はタバコ植物であり得る。
配列番号1及び2として示すアミノ酸配列と相同であると考えられ得るトマト及びジャガイモのアミノ酸配列の例は、受託番号XP_010327079.1、及びXP_006366304.1を有する。これらのアミノ酸配列は、配列番号7(トマト(Solanum lycopersicum))、及び配列番号8(ジャガイモ(Solanum tuberosum))としてそれぞれ表わされる。
配列番号7
MADLKSVVMD DDYEFSAPRF YDFINGETDE DKRNAELWFE ISISYAPSPF MQRIKKSGRT
IQLESLCDFT KDEELQDNAR PVAGPSSSVS REEVRSNGIE EPAAVLTSSG SKEEVKPNEI
KERAAEPASS GSKVELMPNE IKERAAEPAS SGSKVEVMPN GTEEHAAEPA SSGSKVAVMR
NEIEEPAAEL ASSGSKVEVM PKEITEESGS SLANLQESVQ QQSNVEEIST PAPPMISQKS
DEKTDSKKRQ TAKKIASIIR NPSALKSKAH LQQSQLKKKS SNPASVRKQT IAKSAVGAHN
LSQENQAIKR QKLEGGKSRQ ILNVKPQNLP HKIKVGIASS NSTLFSSTAE VHKQDRKMYV
REPVAPFVSI AEMMKKFQSS TREMSLPRMS SSTTHDDPAG QMQRKHKLIL TRPKEPEFVT
AQRVRPTRVK SSAEQEEEMM AKIPKFKARP LNKKILEVPT LPTLPKSIPQ LPEFKEFHLQ
TMARANQNAE TSTVASIEST QIHQWKSSHL TAPKSPVLKT SLRARPPRIR SSKEMEKEEL
EKVPKFKARP LNKKIFESKG DLGMFCNTKR QVTEPQEFHF ATDERIPPPA NVADMLFDKL
SLNSEPQNDK TIPRNTTPNP FHLSTEERGA EKERKLFTEI LHKQIEEERS RMRKATPYPY
TTDYPVIPPK PEPKRCTRPE PFRLESLVKH EQETWKQMEE RRRMEEEEAK MRNFKAQPVL
AEDPIPLPEK VRKPLTEVQD FKLNVDHRSL DRAEFDKKIK QKEVMHKRYR EEAESARMME
EEKALKQLRR TLVPHARPVP KFDHPFLPQK SSKQVTKPRS PKLQIVKRKE RKTMACPYAP
SSSAAYQMR
配列番号8
MADLNSVVMD DDYEFSAPRF YDFINGETDE DKRKAELWFE TSISYAPSPF MQRIKKSGRT
IQLESLCDFT KDEELQDNAR PVAEPSSSVS TEEVRSNGIE EPSAVLTSSG SKEEVKPNEI
EESATEPASS GSKVEVMPNE IEERAAEPAS SGSKVAVMPN EIEEPAAELA SSGSKVEVMP
KEITEESGSS LANLESVQQQ SNVEEVSTPA PPMITQKSDE KTDSKKRQTA KKIASIIRNP
SALKSKAHLQ QSQLKKSSNP ASVRKQTIAK SAVGAHNLSQ ENQAIKRQKL EGGKSRQILN
VKPQNLPHKT KVGVASSSST LFASTAEVHK QDRKMYVREP VAPFVSIAEM MKKFQSGTRE
MSLPRMSSST SHDDPAGQMQ RKHKLILTRP KEPEFVTAQR VRPTRVKSSA EQEEEMMAKI
PKFKARPLNK KLLEVPTLPA LPKSIPQLPE FKEFHLQTMA RANQNAETST VASIESTQSH
QWKSSHLTAP KSPVLKTSLR ARPPRIRSSK EMEKEELEKV PKFKARPLNK KIFESKGDLG
MFCNTKRQVT LPQEFHFATD ERIPPPANVA DMLFDKLSLN SEPQNVKTIP RNTTPNPFHL
STEERGAEKE RKLFTELLHK QIEEERSRMR KATPYPYTTD YPVIPPKPEP KRCTRPEPFQ
LESLVKHEQE TWRQMEERRR IEEEEAKMRN FKAQPILAED PIPVPEKVRK PLTEVQDFKL
NVDHRSLDRA EFDKKIKQKE VMHKRYREET ESARMMEEEK ALKQLRRTLV PHARPVPKFD
HPFLPQKSSK QVTKPRSPKL QIVKRKERRA MACPYAPASS AAYQMR
配列番号7は、配列番号1に対して83%の同一性、配列番号2に対して82%の同一性を有する。配列番号8は、配列番号1及び2に対して77%の配列同一性、配列番号2に対して78%の配列同一性を有する。
配列番号1及び2をコードする核酸配列と相同であると考えられ得るトマト及びジャガイモの核酸配列の例は、受託番号XM_010328777.1、及びXM_006366242.1が付与された核酸配列である。これらに由来する予測コーディング配列は、配列番号9(トマト)及び配列番号10(ジャガイモ)としてそれぞれ表わされる。
配列番号9
atggcggatt tgaagtcagt tgttatggat gacgattatg agttctcggc accgagattc
tatgacttca tcaatggaga gactgatgag gataagcgga atgctgaatt atggttcgag
atttcaatta gctacgctcc ttctcctttt atgcaaagaa tcaagaagag tggtagaaca
attcaacttg agagcctatg cgattttacg aaagacgaag aattgcagga caatgcaagg
cctgtggctg ggccctcttc ttctgtaagt agggaagagg taaggtcaaa tggaattgaa
gaacctgcag ctgtgctcac gtcttctgga agtaaggaag aggtaaagcc aaatgagatt
aaagaacggg cagctgagcc cgcttcttct ggaagtaagg tagagctaat gccaaatgag
ataaaagaac gcgcagctga gcccgcttct tctggaagta aggtagaggt aatgccaaat
gggactgaag aacacgcagc tgagcccgct tcttctggaa gtaaggtagc tgtaatgcgg
aatgagattg aagagcctgc agctgagctt gcttcttctg gaagtaaggt agaggttatg
ccaaaagaga ttaccgaaga atctggtagc agtcttgcta atctgcagga atctgtacag
cagcagtcaa atgtggaaga aattagcacc cctgcaccac cgatgatatc tcagaagagt
gacgagaaga ctgattccaa gaagcgacag acggctaaaa agattgccag cattattaga
aacccttcag cattaaagtc aaaagctcac ctgcaacagt cacagttgaa gaagaagagt
agtaatccag ctagtgtcag aaagcaaaca atagcgaaaa gtgctgttgg agcacataat
ctttcccaag aaaaccaagc tataaaaaga cagaaactag aaggcggaaa atccagacag
attctcaatg tcaaacccca gaatctgcct cacaaaatca aagttgggat tgctagcagc
aattccacct tgttctcttc gactgccgaa gttcataaac aggatagaaa gatgtatgtt
cgggaaccag ttgccccatt cgtttcgata gcagaaatga tgaaaaagtt ccaatctagc
accagggaga tgtcactgcc tcgcatgagc agttctacta cacatgatga tccagctgga
cagatgcaga ggaagcataa gctcatattg accaggccta aagaacctga atttgtaaca
gctcaacgtg ttcgtccaac aagagtcaag agctcagctg agcaagagga agaaatgatg
gccaaaattc caaagtttaa ggctcgcccg ttgaacaaaa agatattgga agttccaact
ctaccaactt taccgaagag tatacctcaa cttccagaat ttaaggaatt tcatttgcaa
actatggcac gagcaaatca aaatgcggaa acatcaacag ttgcatcgat agaatctact
cagattcatc agtggaaatc gtcgcatctt acagccccaa agtcacctgt tcttaaaaca
tcactaagag ctcgacctcc aaggattaga agctccaaag aaatggaaaa ggaagaactc
gaaaaagttc ccaaatttaa ggcaaggcct ttgaataaga agatttttga aagtaaagga
gatttgggga tgttctgcaa cacaaagagg caggtgacag agcctcaaga atttcatttt
gccaccgatg aacgaattcc acccccagcc aatgtagctg atatgctgtt tgacaagctt
tcccttaatt ctgaacctca aaatgacaag actattccta gaaacaccac tccaaatccc
ttccatctct ccactgagga acgaggggcg gagaaggaga ggaaattgtt cacagaaatt
ctacataaac aaatcgagga ggagaggtcc agaatgcgca aagcaactcc atatccatac
accactgatt atccagtgat tccaccaaag ccagaaccta agcggtgcac aagaccagaa
cctttccgat tggagagtct tgttaagcat gagcaggaga cgtggaagca aatggaagaa
aggcgaagaa tggaggagga agaagcaaag atgaggaatt ttaaggctca accagtcttg
gccgaggacc ctattccact tcctgagaaa gtacgtaaac ccctcactga agttcaggac
tttaaactga atgtagatca ccgttctctt gatagagctg agttcgataa gaagattaag
cagaaagagg tgatgcataa gaggtataga gaagaggcag aatctgcaag aatgatggag
gaagagaaag cattgaaaca actgaggaga actttggtcc cccatgcaag accagtgcct
aaatttgatc atccttttct acctcagaag tcttccaaac aagtgacgaa accaagatca
ccaaagctac agattgttaa aagaaaagaa aggaagacaa tggcctgccc ctacgcgcca
tcttctagtg ctgcctacca aatgaggtga
配列番号10
atggcggatt tgaactccgt tgttatggat gacgattatg agttctcggc gccaagattc
tatgacttca tcaatggaga gactgatgaa gataagcgca aggctgaact atggttcgag
acttcaatta gctatgctcc ttctcctttt atgcaaagaa tcaagaagag tggtagaaca
attcaacttg agagcctatg tgattttact aaagacgaag aattgcagga caatgcaagg
cctgtggctg agccctcttc ttctgtaagt acggaagagg taaggtcaaa tgggattgaa
gaaccttcag ctgtgctcac gtcttctgga agtaaggaag aggtaaagcc aaatgagatt
gaagaaagcg caactgagcc cgcttcttct ggaagtaagg tagaggtaat gccaaatgag
attgaagaac gcgcagctga gcccgcttct tctggaagta aggtagctgt aatgccaaac
gagattgaag aacctgcagc tgagcttgct tcttctggaa gtaaggtaga ggttatgcca
aaagagatta ccgaagaatc tggtagcagt cttgctaatc tggaatctgt acagcagcag
tcaaatgtgg aagaagttag cacccctgca ccaccgatga taactcagaa gagtgacgag
aaaactgatt ccaagaagcg acagacggct aaaaagattg ccagcattat tagaaaccct
tcagcattaa agtcaaaagc tcacctgcaa cagtcacaat tgaagaagag tagtaatcca
gctagtgtca gaaagcaaac aatcgcgaaa agtgctgttg gagcacataa tctttcccaa
gaaaaccaag ctataaaaag acagaaacta gaaggcggaa aatccagaca gattctcaat
gtcaagcccc agaatctgcc tcacaaaaca aaagttgggg ttgctagcag cagttccacc
ttattcgctt cgactgcaga agttcataaa caggacagaa agatgtatgt tcgggaacca
gttgccccat tcgtttcaat agcagaaatg atgaagaagt tccaatctgg caccagggag
atgtcactgc ctcgcatgag cagttccact tcacatgatg atccagctgg acagatgcag
aggaagcata agctcatatt gaccaggcct aaagaacctg aatttgtaac agctcaacgt
gttcgtccaa caagagtcaa gagttcagct gagcaagagg aagaaatgat ggccaaaatt
ccaaagttta aggctcgccc gttaaacaaa aagctattgg aagttccaac tctaccagct
ttaccgaaga gtatacctca acttccagaa tttaaggaat ttcatttgca aactatggca
cgagcaaatc aaaatgcgga aacatcaaca gttgcatcga tagaatctac tcagagtcat
cagtggaaat cgtcgcatct tacagcccca aagtcacctg ttcttaaaac atcactaagg
gcacgacctc caaggattag aagctccaaa gaaatggaaa aggaagaact cgaaaaagtt
cccaaattta aggcaaggcc tttgaataag aagatttttg aaagtaaagg agatttgggg
atgttctgca acacaaagag gcaggtgaca ctgcctcaag aatttcattt tgccaccgat
gaacgaattc cacctccagc taatgtagct gatatgttgt ttgacaagct ttcccttaat
tctgaacctc aaaatgtcaa gactattcct agaaacacca ctccaaatcc cttccatctc
tccactgagg aacgaggtgc ggagaaagag aggaaattgt tcaccgaact tctacataaa
caaatcgagg aggagaggtc cagaatgcgc aaagcaactc catatccata caccactgat
tatccagtga ttccaccaaa accagaacca aagcggtgca caagaccaga acctttccaa
ttggagagtc ttgttaagca tgagcaggag acgtggaggc aaatggaaga aaggcgaaga
atagaggagg aagaagcaaa gatgaggaac tttaaggctc aaccaatctt ggccgaggac
cctattccag ttcctgagaa agtacgtaaa cccctcactg aagttcagga ctttaaactg
aatgtagatc accgttctct tgatagagct gagttcgata agaagattaa gcagaaagag
gtgatgcata agaggtatag agaagagaca gaatctgcaa gaatgatgga ggaagagaaa
gcattgaaac aactgaggag aactttggtg ccccatgcaa gaccagtgcc taaatttgat
catccttttc tacctcagaa gtcttccaaa caagtgacga aaccaagatc accaaagcta
cagattgtta aaagaaaaga aaggagggca atggcctgcc cgtacgcgcc agcttctagt
gctgcctacc aaatgaggtg atatagtaca atgatcaatt caaaaatcag agagctaact
atttcaaaaa ttggagagct aactagttgt tcaagaagcc ttgaattcca gaatgtgagg
agagggtact gctttgcttt ttggttactc ccaaattaga agctttgttt tatgctccaa
atttatctca ttgttgtatt tataatgtct gtaaacttgt gtaaattgga gcttagatat
tgtatctcca atattctttc aagtatatat attcagtcat tcatgagtat tcagttaa
配列番号9は、配列番号5に対して88%の配列同一性、配列番号6に対して87%の配列同一性を有する。配列番号10は、配列番号5に対して89%の配列同一性、配列番号6に対して88%の配列同一性を有する。
タバコ植物
1つの実施形態では、植物は、タバコ植物である。
1つの実施形態では、本発明は、タバコ植物並びにタバコ細胞と関連する方法、使用、タバコ植物、及び植物繁殖材料を提供する。
植物がタバコ植物である実施形態では、タンパク質は、配列番号1若しくは2として示す配列、又はそれに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列を含む。
好ましい実施形態では、側芽の発芽は、本発明に基づく方法によるタバコ植物において低下している。特に、好ましい実施形態では、本発明は、配列番号1若しくは2として示す配列、又はそれに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列を含むタンパク質の発現又は機能を低下させる又は阻止することを含む、タバコ植物において側芽の発芽を低下させる方法を提供する。
用語「タバコ植物」とは、本明細書で用いる場合、タバコ製品の製造で使用されるニコチアナ属の植物を意味する。適するタバコ植物の非限定的な例として、N.タバカム及びN.ルスチカ(例えば、LA B21、LN KY171、Tl 1406、バスマ、ガルパオ、ペリケ、ベインハルト1000−1、及びペチコ)が挙げられる。用語「タバコ」を、タバコ製品の製造に役立たないニコチアナ種にまで拡張する意図はない。
したがって、1つの実施形態では、タバコ植物には、ニコチアナ・プルムバギニフォリア(Nicotiana plumbaginifolia)が含まれる。
タバコ材料は、バーレイ品種として一般的に知られているニコチアナ・タバカム種の品種、フルー又はブライト品種、ダーク品種、及びオリエンタル/トルコ品種に由来し得る。いくつかの実施形態では、タバコ材料は、バーレイ、バージニア、熱風乾燥式、空気乾燥式、火力乾燥式、オリエンタル、又はダークタバコ植物に由来する。タバコ植物は、メリーランドタバコ、レアタバコ、スペシャリティタバコ、膨化タバコ等から選択され得る。
タバコ栽培品種及びエリートタバコ栽培品種の使用も、本明細書において検討される。本明細書で使用されるタバコ植物は、したがってタバコ品種又はエリートタバコ栽培品種であり得る。
特に有用なニコチアナ・タバカム品種として、バーレイタイプ、ダークタイプ、熱風乾燥タイプ、及びオリエンタルタイプのタバコが挙げられる。
いくつかの実施形態では、タバコ植物は、例えば下記の品種のうちの1又は2以上から選択され得る:N.タバカムAA37−1、N.タバカムB13P、N.タバカム・クサンシ(N.tabacum Xanthi)(ミッチェル-モール(Mitchell-Mor))、N.タバカムKT D#3ハイブリッド107、N.タバカムBel−W3、N.タバカム79−615、N.タバカム・サムスンホルムズ(Samsun Holmes)NN、N.タバカムBU21×N.タバカム・ホジャパラド(Hoja Parado)の交配に由来するF4、ライン97、N.タバカムKTRDC#2ハイブリッド49、N.タバカムKTRDC#4ハイブリッド1 10、N.タバカム・バーレイ21、N.タバカムPM016、N.タバカムKTRDC#5KY160SI、N.タバカムKTRDC#7FCA、N.タバカムKTRDC#6TN86SI、N.タバカムPM021、N.タバカムK149、N.タバカムK326、N.タバカムK346、N.タバカムK358、N.タバカムK394、N.タバカムK399、N.タバカムK730、N.タバカムKY10、N.タバカムKY14、N.タバカムKY160、N.タバカムKY17、N.タバカムKY8959、N.タバカムKY9、N.タバカムKY907、N.タバカムMD609、N.タバカム・マクネイル(McNair)373、N.タバカムNC2000、N.タバカムPG01、N.タバカムPG04、N.タバカムP01、N.タバカムP02、N.タバカムP03、N.タバカムRG1 1、N.タバカムRG17、N.タバカムRG8、N.タバカム・スペイト(Speight)G−28、N.タバカムTN86、N.タバカムTN90、N.タバカムVA509、N.タバカムAS44、N.タバカム・バンケット(Banket)A1、N.タバカム・バスマドラマ(Basma Drama)B84/31、N.タバカム・バスマIジクナ(Basma I Zichna)ZP4/B、N.タバカム・バスマクサンシ(Basma Xanthi)BX2A、N.タバカム・バテク(Batek)、N.タバカム・ベスキジェンバー(Besuki Jember)、N.タバカムC104、N.タバカム・コーカー(Coker)319、N.タバカム・コーカー347、N.タバカム・クリオロミシオネロ(Criollo Misionero)、N.タバカムPM092、N.タバカム・デルクレスト(Delcrest)、N.タバカム・ジェベル(Djebel)81、N.タバカムDVH405、N.タバカム・ガルパオコマム(Galpao Comum)、N.タバカムHB04P、N.タバカム・ヒックスブロードリーフ(Hicks Broadleaf)、N.タバカム・カバクラクエラッソナ(Kabakulak Elassona)、N.タバカムPM102、N.タバカム・クツァゲ(Kutsage)E1、N.タバカムKY14×L8、N.タバカムKY171、N.タバカムLA BU21、N.タバカム・マクネイル944、N.タバカムNC2326、N.タバカムNC71、N.タバカムNC297、N.タバカムNC3、N.タバカムPVH03、N.タバカムPVH09、N.タバカムPVH19、N.タバカムPVH21 10、N.タバカム・レッドロシアン(Red Russian)、N.タバカム・サムスン(Samsun)、N.タバカム・サプラク(Saplak)、N.タバカム・シンマバ(Simmaba)、N.タバカム・タルガー(Talgar)28、N.タバカムPM132、N.タバカム・ウィスリカ(Wislica)、N.タバカム・ヤヤルダグ(Yayaldag)、N.タバカムNC4、N.タバカムTRマドーレ(Madole)、N.タバカム・プリレップ(Prilep)HC−72、N.タバカム・プリレップP23、N.タバカム・プリレップPB156/1、N.タバカム・プリレップP12−2/1、N.タバカム・ヤカ(Yaka)JK−48、N.タバカム・ヤカJB125/3、N.タバカムTI−1068、N.タバカムKDH−960、N.タバカムTI−1070、N.タバカムTW136、N.タバカムPM204、N.タバカムPM205、N.タバカム・バスマ(Basma)、N.タバカムTKF4028、N.タバカムL8、N.タバカムTKF2002、N.タバカムTN90、N.タバカムGR141、N.タバカム・バスマクサンシ、N.タバカムGR149、N.タバカムGR153、及びN.タバカム・ペティットハバナ(Petit Havana)。
品種又は栽培品種の非限定的な例は、BD64、CC101、CC200、CC27、CC301、CC400、CC500、CC600、CC700、CC800、CC900、コーカー176、コーカー319、コーカー371ゴールド、コーカー48、CD263、DF91 1、DT538LCガルパオタバコ、GL26H、GL350、GL600、GL737、GL939、GL973、HB04P、HB04P LC、HB3307PLC、ハイブリッド403LC、ハイブリッド404LC、ハイブリッド501LC、K149、K326、K346、K358、K394、K399、K730、KDH959、KT200、KT204LC、KY10、KY14、KY160、KY17、KY171、KY907、KY907LC、KTY14×L8LC、リトルクリッテンデン(Little Crittenden)、マクネイル373、マクネイル944、msKY14×L8、ナロウリーフマドーレ(Narrow Leaf Madole)、ナロウリーフマドーレLC、NBH98、N−126、N−777LC、N−7371LC、NC100、NC102、NC2000、NC291、NC297、NC299、NC3、NC4、NC5、NC6、NC7、NC606、NC71、NC72、NC810、NC BH129、NC2002、ニールスミスマドーレ(Neal Smith Madole)、OXFORD207、PD7302LC、PD7309LC、PD7312LC’Periq’e’タバコ、PVH03、PVH09、PVH19、PVH50、PVH51、R610、R630、R7−11、R7−12、RG17、RG81、RG H51、RGH4、RGH51、RS1410、スペイト168、スペイト172、スペイト179、スペイト210、スペイト220、スペイト225、スペイト227、スペイト234、スペイトG−28、スペイトG−70、スペイトH−6、スペイトH20、スペイトNF3、TI1406、TI1269、TN86、TN86LC、TN90、TN97、TN97LC、TN D94、TN D950、TR(トムロッソン(Tom Rosson))マドーレ、VA309、VA359、AA37−1、B13P、クサンシ(ミッチェル-モール)、Bel−W3、79−615、サムスンホルムズNN、KTRDCナンバー2ハイブリッド49、バーレイ21、KY8959、KY9、MD609、PG01、PG04、P01、P02、P03、RG1 1、RG8、VA509、AS44、バンケットA1、バスマドラマB84/31、バスマIジクナZP4/B、バスマクサンシBX2A、バテク、ベスキジェンバー(Besuki Jember)、C104、コーカー347、クリオロミシオネロ、デルクレスト、ジェベル81、DVH405、ガルパオコマム、HB04P、ヒックスブロードリーフ、カバクラクエラッソナ、クツァゲE1、LA BU21、NC2326、NC297、PVH21 10、レッドロシアン、サムスン、サプラク、シンマバ、タルガー28、ウィスリカ、ヤヤルダグ、プリレップHC−72、プリレップP23、プリレップPB156/1、プリレップP12−2/1、ヤカJK−48、ヤカJB125/3、TI−1068、KDH−960、TI−1070、TW136、バスマ、TKF4028、L8、TKF2002、GR141、バスマクサンシ、GR149、GR153、ペティットハバナである。上記これらの低コンバーター亜品種も、たとえ本明細書で特に識別されないとしても検討される。
1つの実施形態では、タバコ植物は、バーレイタイプのタバコ植物、好適にはバーレイPH2517である。
1つの実施形態では、植物繁殖材料は、本発明のタバコ植物から取得可能であり得る。
「植物繁殖材料」とは、本明細書で用いる場合、さらなる植物が生成し得る、植物から得られるあらゆる植物由来物質を意味する。
好適には、植物繁殖材料は、種子であり得る。
1つの実施形態では、タバコ細胞、タバコ植物、及び/又は植物繁殖材料は、本発明による方法により取得可能であり得る(例えば、取得され得る)。1つの実施形態では、本発明のタバコ細胞、タバコ植物、及び/又は植物繁殖材料は、配列番号1若しくは2として示す配列、又はそれに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列を含むタンパク質をコードする核酸配列内に変異を含み得る。
好適には、本発明によるタバコ植物は、非改変型タバコ植物と比較して、側芽の発芽が低下している可能性があり、その場合、改変は、配列番号1若しくは2として示す配列、又はそれに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列を含むタンパク質の発現の低下又は阻止である。
1つの実施形態では、本発明に基づくタバコ植物は、本発明のタバコ細胞を含む。
別の実施形態では、植物繁殖材料は、本発明のタバコ植物から取得可能であり得る(例えば、取得され得る)。
1つの実施形態では、タバコ製品の製造のための上記実施形態において提供されるようなタバコ細胞の使用が提供される。
さらに、タバコ植物を育成するための、本明細書に記載するタバコ植物の使用が提供される。
本発明は、別の実施形態では、タバコ製品の製造のための、上記実施形態のタバコ植物の使用も提供する。
別の実施形態では、作物を成長させるための、本発明のタバコ植物の使用が提供される。
製品
本発明は、本発明によるタバコから取得可能な、又は取得された製品も提供する。
1つの実施形態では、タバコ葉を製造するための、本発明のタバコ植物の使用が提供される。
好適には、タバコ葉は、加工工程等の下流の用途に供され得る。したがって、1つの実施形態では、上記実施形態の使用は、加工されたタバコ葉を提供し得る。好適には、タバコ葉は、乾燥工程、発酵工程、パスチャライジング(pasteurising)、又はそれらの組合せの対象となり得る。
別の実施形態では、タバコ葉は裁断され得る。いくつかの実施形態では、タバコ葉は、乾燥工程、発酵工程、パスチャライジング、又はそれらの組合せに供される前又は後において裁断され得る。
1つの実施形態では、本発明は、採取された本発明のタバコ植物の葉を提供する。
さらなる実施形態では、採取された葉は、本発明の繁殖材料から繁殖させたタバコ植物から取得可能であり得る(例えば、取得され得る)。
別の実施形態では、本発明の方法又は使用から取得可能な採取葉が提供される。
好適には、採取された葉は、裁断された採取された葉であり得る。
いくつかの実施形態では、採取された葉は生存性のタバコ細胞を含み得る。その他の実施形態では、採取された葉はさらなる加工の対象となり得る。
加工されたタバコ葉も提供される。
加工されたタバコ葉は、本発明のタバコ植物から取得可能であり得る。好適には、加工されたタバコ葉は、本発明の方法及び/又は使用のいずれかに基づき取得されたタバコ植物から取得可能であり得る。
別の実施形態では、加工されたタバコ葉は、本発明によるタバコ植物繁殖材料から繁殖させたタバコ植物から取得可能であり得る。
本発明の加工されたタバコ葉は、採取された本発明の葉を加工することにより取得可能であり得る。
用語「加工されたタバコ葉」とは、本明細書で用いる場合、当技術分野においてタバコが供される1又は2以上の加工ステップを経たタバコ葉を意味する。「加工されたタバコ葉」は、生存細胞を含まない又は実質的に含まない。
用語「生存細胞」とは、増殖することができ、及び/又は代謝的に活性である細胞を意味する。したがって、細胞が生存していないと言われる場合には、「非生存性(non-viable)」とも呼ばれ、その場合、細胞は生存細胞の特徴を示さない。
用語「実質的に生存しない細胞」とは、全細胞のうち約5%未満が生存していることを意味する。全細胞のうち、好ましくは約3%未満、より好ましくは約1%未満、なおいっそうより好ましくは約0.1%未満が生存している。
1つの実施形態では、加工されたタバコ葉は、乾燥工程、発酵工程、パスチャライジングのうちの1又は2以上により加工され得る。
好適には、加工されたタバコ葉は乾燥工程により加工され得る。
タバコ葉は、当技術分野において公知の任意の方法により乾燥され得る。1つの実施形態では、タバコ葉は、空気乾燥、火力乾燥、熱風乾燥、及び天日乾燥からなる群から選択される乾燥法のうちの1又は2以上により乾燥され得る。
好適には、タバコ葉は空気乾燥され得る。
一般的に、空気乾燥は、十分に換気された収蔵室内でタバコ葉を吊り下げ、そして放置乾燥することにより達成される。これは、4〜8週間にわたり通常実施される。空気乾燥は、バーレイ種のタバコに特に適する。
好適には、タバコ葉は火力乾燥され得る。火力乾燥は、大型の収蔵室内でタバコ葉を吊り下げ、その収蔵室内で、連続的又は間欠的に弱く煙らせながら広葉樹の炎を継続することにより一般的に達成され、その乾燥は、プロセス及びタバコに応じて3日間〜10週間を通常要する。
別の実施形態では、タバコ葉は熱風乾燥され得る。熱風乾燥は、タバコ葉をタバコスティック上に糸で吊るし、そしてそれを乾燥収蔵室内のタイアーポールから吊り下げる工程を含み得る。収蔵室は、外部供給式の火室から通ずる煙道を通常有する。これにより、一般的に、煙に曝露されないで加熱乾燥させたタバコが得られる。通常、温度は乾燥工程の過程全体にわたりゆっくりと上昇し、全プロセスに約1週間を要する。
好適には、タバコ葉は天日乾燥され得る。この方法は、むき出しのタバコの天日への曝露を一般的に含む。
好適には、加工されたタバコ葉は発酵工程により加工され得る。
発酵は、当技術分野において公知の任意の方式で実施可能である。一般的に、発酵期間中に、タバコ葉は、湿気を保持するために、例えば黄麻布でくるまれたスタック状(バルク状)の乾燥タバコに積層される。葉内に残留する水とタバコの重量が組み合わさって自然の熱が生成し、タバコを熟成させる。バルク中心部の温度は毎日モニタリングされる。いくつかの方法では、毎週、バルク全体が開放される。次に葉を取り出して振動及び湿度を与え、そして内側の葉が外側に来るように、また底部にあった葉がバルクの最上部に配置されるようにバルクを回転させる。これにより、バルク全体を通じて均等な発酵が保証される。葉の上のさらなる湿気に加え、葉それ自体が実際に回転することで熱が生成し、タバコに本来含まれるアンモニアが放出され、そしてニコチンが低下する一方、色の深みも増し、またタバコのアロマも良化する。一般的に、発酵プロセスは、タバコの品種、葉上の葉柄の位置、厚さ、及び葉の使用目的に応じて最長6カ月継続する。
好適には、加工されたタバコ葉は、パスチャライジングにより加工され得る。パスチャライジングは、タバコ葉が、無煙タバコ製品、最も好ましくはスヌースを製造するのに用いられる場合、特に好ましい可能性がある。
タバコ葉のパスチャライゼーション(pasteurisation)は、当技術分野において公知の任意の方法により実施され得る。例えば、パスチャライゼーションは、その教示が参照により本明細書に組み込まれる、J Fould, L Ramstrom, M Burke, K Fagerstrom. Effect of smokeless tobacco (snus) on smoking and public health in Sweden. Tobacco Control (2003) 12: 349-359に詳記するように実施され得る。
スヌースの製造期間中、パスチャライゼーションは、タバコが蒸気で24〜36時間加熱処理されるプロセス(約100℃の温度に達する)により一般的に実施される。これにより、ほぼ無菌の製品がもたらされ、また理論に束縛されるものではないが、この結果のひとつとして、さらなるTSNA形成が制限されるものと考えられている。
1つの実施形態では、パスチャライゼーションは蒸気式パスチャライゼーションであり得る。
いくつかの実施形態では、加工されたタバコ葉は裁断され得る。加工されたタバコ葉は、加工前又は後で裁断され得る。好適には、加工されたタバコ葉は、加工後に裁断され得る。
いくつかの実施形態では、タバコ植物、採取されたタバコ植物の葉、及び/又は加工されたタバコ葉は、ニコチンを抽出するのに利用可能である。ニコチンの抽出は、当技術分野において公知の任意の方法を用いて実現され得る。例えば、タバコからニコチンを抽出する方法は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第2,162,738号明細書に教示されている。
別の態様では、本発明はタバコ製品を提供する。
1つの実施形態では、タバコ製品は、本発明のタバコ植物又はその一部分から調製され得る。
好適には、タバコ植物又はその一部分は、本発明によるタバコ植物繁殖材料から繁殖され得る。
用語「その一部分」とは、タバコ植物の文脈において本明細書で用いる場合、タバコ植物の一部分を意味する。好ましくは、「その一部分」とはタバコ植物の葉である。
別の実施形態では、タバコ製品は、採取された本発明の葉から調製され得る。
さらなる実施形態では、タバコ製品は、加工された本発明のタバコ葉から調製され得る。
好適には、タバコ製品は、乾燥工程、発酵工程、及び/又はパスチャライジングのうちの1又は2以上により加工されたタバコ葉から調製され得る。
好適には、タバコ製品は裁断されたタバコ葉を含み得るが、上記実施形態にしたがって加工されてもよい。
1つの実施形態では、タバコ製品は喫煙物品であり得る。
本明細書で用いる場合、用語「喫煙物品」は、タバコ、タバコ派生品、膨化タバコ、再構成タバコ、又はタバコ代用品に基づき、喫煙可能な製品、例えば巻きタバコ、シガレット、シガー、及びシガリロ等を含み得る。
別の実施形態では、タバコ製品は無煙タバコ製品であり得る。
用語「無煙タバコ製品」とは、本明細書で用いる場合、喫煙する及び/又は燃焼させるように意図されないタバコ製品を意味する。1つの実施形態では、無煙タバコ製品として、スヌース、嗅ぎ煙草、噛みタバコ等を挙げることができる。
さらなる実施形態では、タバコ製品はタバコ加熱デバイスであり得る。
一般的に、加熱式喫煙物品では、熱源から、熱源の内部、近傍、又は下流に位置し得る物理的に分離したエアゾール形成基材又は材料に熱を移動させることにより、エアゾールが生成する。喫煙期間中、熱源からの熱移動により揮発性化合物がエアゾール形成基材から放出され、そして喫煙物品を通じて吸引された空気中に取り込まれる。放出された化合物が冷やされると、凝縮してエアゾールを形成し、ユーザーにより吸入される。
消費用のエアゾール発生物品及びデバイス、又はタバコ喫煙用の加熱デバイスは、当技術分野において公知である。そのようなデバイスとして、例えば、電気加熱式エアゾール発生デバイスを挙げることができ、同デバイス内では、エアゾール発生デバイスの1又は2以上の電気発熱要素からタバコ加熱デバイスのエアゾール形成基材に熱を移動させることにより、エアゾールが発生する。
好適には、タバコ加熱デバイスは、エアゾール発生デバイスであり得る。
好ましくは、タバコ加熱デバイスは、非燃焼加熱式デバイスであり得る。非燃焼加熱式デバイスは、当技術分野において公知であり、またタバコを燃焼させるのではなく、加熱することにより化合物を放出させる。
非燃焼加熱式デバイスの適する例として、参照により本明細書に組み込まれる国際公開第2013/034459号パンフレット、又は英国特許第2515502号明細書に教示するものが該当し得る。
1つの実施形態では、タバコ加熱デバイスのエアゾール形成基材は、本発明に基づくタバコ製品であり得る。
別途規定しない限り、本明細書で用いるすべての技術的及び科学的用語は、本開示が属する技術分野の当業者により一般的に理解される意味と同一の意味を有する。Singleton, et al., DICTIONARY OF MICROBIOLOGY AND MOLECULAR BIOLOGY, 20 ED., John Wiley and Sons, New York (1994)、及びHale & Marham, THE HARPER COLLINS DICTIONARY OF BIOLOGY, Harper Perennial, NY (1991)は、本開示で使用される用語の多くについて、当業者に一般的なディクショナリーを提供する。
本開示は、本明細書に開示する例示的な方法及び材料に限定されず、また本明細書に記載するものと類似した又は同等のあらゆる方法及び材料は、本開示の実施形態を実践又は試験するのに利用可能である。数値の範囲には、範囲を規定する数字も含まれる。別途明示しない限り、核酸配列はいずれも、左から右に5’→3’の向きで記載されており、アミノ酸配列は、左から右にアミノ基→カルボキシ基の向きでそれぞれ記載されている。
本明細書に提示される表題は、本明細書を全体的に参照することにより理解され得る本開示の様々な態様又は実施形態を限定するものではない。したがって、直下で定義する用語は、本明細書を全体的に参照することにより、さらに完全に定義される。
アミノ酸は、本明細書ではアミノ酸の名称、3文字略号、又は1文字略号を用いて表される。
用語「タンパク質」には、本明細書で用いる場合、タンパク質、ポリペプチド、及びペプチドが含まれる。
本明細書で用いる場合、用語「アミノ酸配列」は、用語「ポリペプチド」及び/又は用語「タンパク質」と同義である。いくつかの事例では、用語「アミノ酸配列」は、用語「ペプチド」と同義である。
用語「タンパク質」及び「ポリペプチド」は、本明細書では交換可能に用いられる。本開示及び特許請求の範囲では、アミノ酸残基について、従来方式の1文字及び3文字コードが使用され得る。アミノ酸の3文字コードは、IUPACIUB生化学命名法に関する合同委員会(JCBN,Joint Commission on Biochemical Nomenclature)に準拠して規定される通りである。またポリペプチドは、遺伝子コードの縮重に起因して、1を超えるヌクレオチド配列によりコードされ得るものとやはり理解される。
用語のその他の定義も、本明細書全体を通じて提示され得る。例示的な実施形態がより詳細に記載する前に、本開示は、記載されている特定の実施形態に限定されない、したがって、当然ながら変化する可能性もあると理解される。また、本明細書で用いる用語は、特定の実施形態を記載する目的に限定され、そして本開示の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ制限されるので、制限するようには意図されないものとやはり理解される。
ある範囲の値が提示される場合、その内容について別途明確な指示がない限り、下限の単位の10分の1まで、当該範囲の上限及び下限の間の中間的な値それぞれも特に開示されるものと理解される。記載された任意の値の間のより狭い範囲のそれぞれ、又は記載された範囲内の中間的な値、及び当該記載された範囲内の任意のその他の記載された値、又は中間的な値は本開示に含まれる。これらのより狭い範囲の上限及び下限は、該範囲に独立して含まれる又はそれから除外され得る、並びにいずれか一方若しくは両方の限界がより狭い範囲に含まれる、又はそのいずれも含まれない場合の各範囲も本開示に含まれ、記載された範囲内において、特に除外された任意の限界が設けられる。一方又は両方の限界が、記載された範囲に含まれる場合、そのような含まれる限界の一方又は両方を除いた範囲も本開示に含まれる。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で用いる場合、単数形の「a」、「an」、及び「the」には、その内容について別途明確な指示がない限り、複数形の指示物が含まれることに留意しなければならない。したがって、例えば、「タンパク質」又は「核酸配列」を指す場合、それには、複数のそのような候補薬剤、及び当業者にとって公知のその同等物等が含まれる。
本明細書で議論される公開資料は、本出願の出願日に先立つそれらの開示のためにもっぱら提供される。本明細書内のいずれも、そのような公開資料が、本明細書に添付される特許請求の範囲に対する先行技術に該当するとした承認として解釈されない。
本発明は、下記の図及び実施例を参照しながら、例示目的に限定して以下に記載される。
[実施例]
側芽の発芽が低下している変異したニコチアナ・タバカム植物
2つのオープンリーディングフレームは、ニコチアナ・タバカムにおいて側芽の発芽に関与する候補タンパク質として識別された。
オープンリーディングフレーム候補についてバイオインフォマティクス解析を行い、ゲノム配列(配列番号3及び4)、コーディング配列(cds)(配列番号5及び6)、並びに予測されたアミノ酸配列(配列番号1及び2)を識別した。
オープンリーディングフレーム候補(配列番号1)内に未成熟終止変異を有するK326ニコチアナ・タバカム変異体が生成され、サンガー配列決定法により妥当性確認された。変異体は、ゲノム配列(配列番号3)内にC220T変異を含み、その結果、cds(配列番号5)内のC51T変異、及びアミノ酸配列(配列番号1)の位置18における未成熟終止コドンをもたらした。この変異体を、TFA0724と呼んだ。
この変異に起因する成熟したタンパク質は、配列番号11として示し、配列番号1のC末端から744個のアミノ酸が欠損している。
配列番号11
MEDPNLIIDPDYEFEAP
オープンリーディングフレームの第2の候補(配列番号2)内にスプライス部位変異を導入したK326ニコチアナ・タバカム変異体を作製し、サンガー配列決定法により妥当性確認された。変異は、ゲノム配列(配列番号3)内にC1436T変異を含み、その結果、スプライス部位の中断をもたらし、それにより差次スプライシングパターンを生じた。この変異体を、TFA0697と呼んだ。
本発明者らは、次の予測されるアクセプター部位がどこに位置するかを決定するために、イントロン/エクストロン境界予測ツールを使用した。予測されたcds(配列番号12)及びその後のアクセプター部位の使用により生じたタンパク質配列をその後決定した。この分析は、スプライス部位変異が、未成熟終止コドンの導入及び61個のアミノ酸のみの予測されたタンパク質をもたらすことを示した。これは、配列番号2より714アミノ酸短い。
配列番号12
atggaggatccgaacttgataattgaccaagattacgagttcgaggcgccacgattctacgactttatgaatggagaaacggatgaggatatgcggaaggctgaactttggttcgagagttcaatcagctatgccccttctcgcctacaaccgagccctctctttctggaagtaaggaagaggtaa

配列番号13
MEDPNLIIDQDYEFEAPRFYDFMNGETDEDMRKAELWFESSISYAPSRLQPSPLFLEVRKR
デジタルフェノタイピング
TFA0724及びTFA0697ホモ接合性植物及び対照K326植物を、汎用のポット土壌を3リットルのポット中で成長させた。ベルトに移動させる前に、植物を11週間成長させた。第8〜12葉期の植物を摘み取り、そして葉を切り取った。すべての植物を、開花期に到達したか否かを問わず、同時に摘み取った。摘み取り時、最下部の2又は3葉を除きすべてを植物から除去した。
摘み取り後、植物を1日1回、14日間画像化した。RGBカメラを使用して、側方角度が9、90、180、及び270°の順番で、画像を4方向の角度から毎日取得し、また真上から1画像撮影した。実験期間中に吸枝の成長を決定するのに、ピクセルカウントを使用した。得られた浄化検出後のピクセルサイズデータセットを、成長モデルに当て嵌めるのに用い、同モデルから異なる遺伝子型毎に成長速度(日々のピクセルの増加)を見積もった。この速度を比較して、遺伝子型間の相違を推測した。植物×角度の各組合せに成長モデルを適用し、そして該当する場合には、温室位置等の関連する要因について補正を行い、遺伝子型の平均を取得する。
これらの結果から、TFA0724(図1及び2)及びTFA0697(図3及び4)植物は、対照K326植物と比較して側芽の発芽(吸枝化)が低下及び/又は遅延していることが実証された。
従来型のバイオマス表現型
摘み取り前、開花期に達するまでこの植物を放置した点を除き、上記デジタルフェノタイピングと同様に、TFA0724及びTFA0697並びに対照K326植物を成長させ、次に必要に応じて摘み取った。
各植物を、摘み取り後継続的に14日間成長させ、その時点で最上部の3つの吸枝を除去、プール、乾燥し、そして秤量した。この重量を、吸枝化の表現型の指標として用いた。
この結果から、対照K326植物と比較して、TFA0724植物(図5)及びTFA0697(図6)では、側芽の発芽(吸枝化)が低下していることが実証された。
上記明細書に記載するすべての公開資料は、本明細書に参照として組み込まれる。記載されている本発明の方法及びシステムについて、本発明の範囲及び精神から逸脱しないその様々な修飾形態及び変更形態は、当業者にとって明白である。本発明は特定の好ましい実施形態に関連して記載されているが、主張されるような本発明は、そのような特定の実施形態に不当に限定されるべきでないと理解すべきである。確かに、本発明を実施するに当たり、生化学及びバイオテクノロジー、又は関連分野の当業者にとって、記載するモードの様々な改変は明らかであるが、そのような改変も下記の特許請求の範囲内であるように意図される。

Claims (50)

  1. 配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列を含むタンパク質の発現又は機能を改変するステップを含む、植物における側芽の発芽を改変する方法。
  2. 側芽の発芽が、タンパク質の発現又は機能を低下させる、又は阻止することにより低下及び/又は遅延している、請求項1に記載の方法。
  3. タンパク質をコードするポリヌクレオチド内に変異をもたらすステップを含む、請求項2に記載の方法。
  4. 変異が、タンパク質をコードするポリヌクレオチド内に、未成熟終止コドン、欠損、スプライス変異体、又は非許容性アミノ酸置換をコードするコドンを生じさせる、請求項3に記載の方法。
  5. 変異が、配列番号1の位置18に未成熟終止コドンを含むアミノ酸配列を生じさせる、請求項4に記載の方法。
  6. 変異が、配列番号13として示すアミノ酸配列を生成するスプライス部位の変異を含む配列を生じさせる、請求項4に記載の方法。
  7. 以下のステップを含む、側芽の発芽が低下及び/又は遅延している植物を生成する方法。
    a.側芽の発芽が低下しているドナー植物を、側芽の発芽が低下しておらず、かつ商業的に望ましい特性を有するレシピエント植物と交配させるステップであって、前記ドナー植物が、配列番号1、2、7、8として示すアミノ酸配列、又はそれらに対して少なくとも70%の同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の発現又は機能を低下させる、又は阻止する変異を含むステップ;
    b.前記レシピエント植物と交配させた前記ドナー植物の子孫から遺伝物質を単離するステップ;及び
    c.分子マーカーを用いて分子マーカー利用選抜を実施するステップであって、
    i.a.で定義するタンパク質をコードするポリヌクレオチド内に変異を含む遺伝子移入領域を識別するステップ
    を含む、ステップ;
  8. タンパク質が、配列番号1、2、7、8として示す配列、又はそれらに対して少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含む、請求項1〜7のいずれかに記載する方法。
  9. タンパク質が、配列番号5、6、9、10として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列を含むポリヌクレオチドによりコードされる、請求項1〜8のいずれかに記載する方法。
  10. タンパク質が、配列番号5、6、9、10として示す配列、又はそれらに対して少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列を含むポリヌクレオチドによりコードされる、請求項9に記載の方法。
  11. 側芽の発芽が、タンパク質の発現又は機能を増加させることにより増加及び/又は迅速化する、請求項1に記載の方法。
  12. 請求項1〜9のいずれかに記載の方法により取得可能な(例えば、取得された)植物細胞。
  13. i)請求項1〜11のいずれかに記載の方法により取得可能であり、
    ii)請求項3〜11のいずれかで定義する改変されたポリヌクレオチドを含み、
    iii)請求項12に記載の植物細胞を含む、
    植物。
  14. 請求項13に記載の植物であって、請求項1〜10のいずれかで定義する内在性(又は内在性で機能的な)タンパク質が前記植物内に存在しない、前記植物。
  15. 請求項13又は14に記載の植物から取得可能な植物繁殖材料(例えば、植物の種子)。
  16. 請求項13又は14に記載の植物の採取された葉、又は請求項15に記載の繁殖材料から繁殖させた植物から取得可能な採取された葉、又は請求項1〜11のいずれかに記載の方法により取得可能な植物から取得可能な採取された葉。
  17. 裁断された採取された葉である、請求項13又は14に記載の植物の採取された葉。
  18. a.請求項12に記載の植物細胞を含み、
    b.請求項1〜11のいずれかに記載の方法から取得可能な植物から取得可能であり、
    c.請求項13又は14に記載の植物を加工することから取得可能であり、
    d.請求項15に記載の植物繁殖材料から繁殖させた植物から取得可能であり、
    e.請求項16又は17に記載の採取された葉を加工することにより取得可能である、
    加工された葉(好ましくは、非生存性の加工された葉)。
  19. 植物又は葉が、乾燥、発酵、パスチャライジング、又はその組合せにより加工される、請求項18に記載の加工された葉。
  20. 裁断された加工された葉である、請求項18又は19に記載の加工された葉。
  21. 植物がナス科(Solanaceae)である、
    請求項1〜11のいずれかに記載の方法、
    請求項12に記載の植物細胞、
    請求項13又は14に記載の植物、
    請求項15に記載の植物繁殖材料、
    請求項16又は17に記載の採取された葉、又は
    請求項18〜20のいずれかに記載の加工された葉。
  22. 植物がヤコウカ(Cestoideae)亜科である、請求項21に記載の方法、細胞、植物、植物繁殖材料、採取された、又は加工された葉。
  23. 植物がニコチアナ属であり、タンパク質が、配列番号1、2として示す配列、又はそれらに対して少なくとも70%の配列同一性を有する配列を含み、及び側芽の発芽が、前記タンパク質の発現又は機能を低下させる、又は阻止することにより低下している、請求項22に記載の方法、細胞、植物、植物繁殖材料、採取された葉、又は加工された葉。
  24. 植物がニコチアナ・タバカム(Nicotiana tabacum)、又はニコチアナ・ルスティカ(Nicotiana rustica)である、請求項23に記載の方法、細胞、植物、植物繁殖材料、採取された葉、又は加工された葉。
  25. 植物が、トマト、キュウリ、ナス、カボチャ、ペチュニア、ナデシコ、トウヒ属、マツ属、ユーカリ、ポプラ属、ジャガイモ、タバコ、綿、レタス、メロン、エンドウマメ、キャノーラ、大豆、サトウダイコン、ヒマワリ、小麦、大麦、ライ麦、米、及びトウモロコシ、コショウ、ズッキーニ、芽キャベツ、ブロッコリー、並びにカリフラワーからなる群から選択される、
    請求項1〜11のいずれかに記載の方法、
    請求項12に記載の植物細胞、
    請求項13又は14に記載の植物、
    請求項15に記載の植物繁殖材料、
    請求項16又は17に記載の採取された葉、又は
    請求項18〜20のいずれかに記載の加工された葉。
  26. a.請求項23又は24に記載のタバコ植物又はその一部から調製される、
    b.請求項1〜11のいずれかに記載の方法により取得された、又は取得可能なタバコ植物又はその一部(好ましくは、前記植物から採取された葉)から調製される、
    c.請求項23又は24に記載の植物繁殖材料から繁殖させたタバコ植物(好ましくは葉)から調製される、
    d.請求項23又は24に記載の採取されたタバコ葉から調製される、
    e.請求項23又は24に記載の加工されたタバコ葉から調製される、
    f.請求項23又は24に記載のタバコ植物から取得されたタバコ植物抽出物から調製される、又はそれを含む、
    タバコ製品。
  27. 喫煙物品である、請求項26に記載のタバコ製品。
  28. 無煙タバコ製品である、請求項27に記載のタバコ製品。
  29. タバコ加熱デバイス、例えば、エアゾール発生デバイスである、請求項27に記載のタバコ製品。
  30. 請求項13又は14に記載の植物の、又は前記植物の一部分の植物抽出物(例えば、タバコ抽出物)。
  31. 請求項26〜29のいずれかで定義する製品を製造するための、
    a.請求項23又は24に記載のタバコ植物、又はその一部、
    b.請求項23又は24に記載の植物繁殖材料から繁殖させたタバコ植物(好ましくは、葉)、
    c.請求項23又は24に記載の採取されたタバコ葉、
    d.請求項23又は24に記載の加工されたタバコ葉、
    e.請求項23又は24に記載のタバコ植物から取得されたタバコ植物抽出物
    の使用。
  32. 植物を育成するための、請求項13又は14に記載の植物の使用。
  33. 作物を成長させるための、請求項13又は14に記載の植物の使用。
  34. 葉(例えば、加工された(好ましくは乾燥された)の葉)を製造するための、請求項13又は14に記載の植物の使用。
  35. 配列番号1若しくは2として示すタンパク質、又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列のトランケートされたバージョンを含むタバコ植物又は種子であって、好ましくは、(i)トランケートされたタンパク質をコードするポリヌクレオチドが、配列番号1の位置18に対応する位置において 未成熟終止コドンをコードし、又は(ii)トランケートされたタンパク質をコードするポリヌクレオチドが、配列番号13として示すアミノ酸配列を生成するスプライス部位の変異を含む、前記タバコ植物又は種子。
  36. その中に、配列番号1又は2の配列を含むタンパク質又はそのバリアントに対応する内在性の機能的タンパク質が存在しない、請求項35に記載のタバコ植物又は種子。
  37. 植物が、ホモ接合性である、請求項35又は36に記載のタバコ植物又は種子。
  38. 植物が、ニコチアナ・タバカム又はニコチアナ・ルスティカである、請求項35〜37のいずれかに記載のタバコ植物又は種子。
  39. 側芽の発芽を低下又は遅延させるための、請求項35〜38のいずれかに記載のタバコ植物の使用。
  40. 側芽の発芽を低下又は遅延させるための、配列番号11若しくは13として示すタンパク質、又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有するタンパク質をコードするポリヌクレオチドの使用。
  41. 配列番号7として示すタンパク質、又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列のトランケートされたバージョンを含むトマト植物又は種子であって、(i)トランケートされたタンパク質をコードするポリヌクレオチドが、好ましくは配列番号3の18に対応する位置において、未成熟終止コドンをコードする、又は(ii)トランケートされたタンパク質をコードするポリヌクレオチドが、配列番号3の位置1542に対応する位置に変異を含む、前記トマト植物又は種子。
  42. その中に、配列番号7の配列を含むタンパク質又はそのバリアントに対応する内在性の機能的タンパク質が存在しない、請求項41に記載のトマト植物又は種子。
  43. 植物が、ホモ接合性である、請求項41又は42に記載のトマト植物又は種子。
  44. 植物が、トマト(Solanum lycopersicum)である、請求項41〜43のいずれかに記載のトマト植物又は種子。
  45. 側芽の発芽を低下又は遅延させるための、請求項41〜44のいずれかに記載のトマト植物の使用。
  46. 配列番号8として示すタンパク質、又はそれに対して少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、若しくは少なくとも99%の配列同一性を有する配列のトランケートされたバージョンを含むジャガイモ植物又は種子であって、(i)トランケートされたタンパク質をコードするポリヌクレオチドが、好ましくは配列番号3の18に対応する位置において未成熟終止コドンをコードする、又は(ii)トランケートされたタンパク質をコードするポリヌクレオチドが、配列番号3の位置1542に対応する位置に変異を含む、前記ジャガイモ植物又はその種子。
  47. その中に、配列番号8の配列を含むタンパク質又はそのバリアントに対応する内在性の機能的タンパク質が存在しない、請求項46に記載のジャガイモ植物又は種子。
  48. 植物が、ホモ接合性である、請求項46又は47に記載のジャガイモ植物又は種子。
  49. 植物が、ジャガイモ(Solanum tuberosum)である、請求項46〜48のいずれかに記載のジャガイモ植物又は種子。
  50. 側芽の発芽を低下又は遅延させるための、請求項46〜49のいずれかに記載のジャガイモ植物の使用。
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