JP2024009531A - Novel polypeptide, novel polynucleotide and applications thereof - Google Patents

Novel polypeptide, novel polynucleotide and applications thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2024009531A
JP2024009531A JP2022111133A JP2022111133A JP2024009531A JP 2024009531 A JP2024009531 A JP 2024009531A JP 2022111133 A JP2022111133 A JP 2022111133A JP 2022111133 A JP2022111133 A JP 2022111133A JP 2024009531 A JP2024009531 A JP 2024009531A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polypeptide
amino acid
activity
seq
sequence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022111133A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
富次郎 原
Tomijiro Hara
由美子 ▲高▼塚
Yumiko Takatsuka
山岸 純一
Junichi Yamagishi
健治 横田
Kenji Yokota
優 志波
Yu Shiwa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ONENESS CO Ltd
Original Assignee
ONENESS CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ONENESS CO Ltd filed Critical ONENESS CO Ltd
Priority to JP2022111133A priority Critical patent/JP2024009531A/en
Publication of JP2024009531A publication Critical patent/JP2024009531A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To search for a novel substance with anti-filamentous fungal activity from the secretions of Rhizoctonia solani.
SOLUTION: The present invention provides a polypeptide which includes an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, or a polypeptide with anti-filamentous fungal activity, which includes an amino acid sequence wherein one or several amino acids are deleted, substituted, or added in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.
SELECTED DRAWING: Figure 13
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規ポリペプチド、新規ポリヌクレオチド及びそれらの用途に関する。 The present invention relates to novel polypeptides, novel polynucleotides and their uses.

リゾクトニア属菌は、その中にイネの紋枯病菌、ジャガイモの黒あざ病菌など多くの植物病原菌があることから、古くから注目をあび、これまでに百数十種類のリゾクトニアの種が報告されている。リゾクトニア・ソラニ(Rhizoctonia solani)は、ふすま培地で増殖する際に、エンド型β-1,3-グルカナーゼやプロテアーゼなどの加水分解酵素群を分泌し、これらが酵母の細胞壁を溶解することが一般的に知られる(非特許文献1~3参照)。 Bacteria of the genus Rhizoctonia have attracted attention for a long time because they contain many plant pathogenic bacteria, such as sheath blight of rice and black blight of potatoes, and more than 100 species of Rhizoctonia have been reported so far. ing. When Rhizoctonia solani grows in bran medium, it secretes hydrolytic enzymes such as endo-β-1,3-glucanase and protease, which generally dissolve yeast cell walls. (see non-patent documents 1 to 3).

一方、このリゾクトニア・ソラニの分泌物質は、水稲伝染性糸状菌の菌糸生長阻害性や分生子形成阻害性も示すことが、報告されており(例えば、特許文献1参照)、詳細には、リゾクトニア・ソラニD138株から分泌されるβ-1,3-グルカナーゼはエキソ型も含み、あるいはエンド型、エキソ型も含む両特性が、水稲伝染性糸状菌の生育阻害性を示すことが強調して述べられている。従って、リゾクトニア・ソラニ又はその培養物は、微生物、特に糸状菌による植物伝染病害を防除しうることが示唆されている。 On the other hand, it has been reported that the secreted substance of Rhizoctonia solani also exhibits hyphal growth and conidiation inhibiting properties of rice-transmissible filamentous fungi (see, for example, Patent Document 1).・It is emphasized that the β-1,3-glucanase secreted from the D138 strain of P. solani contains both exo-type, endo-type, and exo-type, and exhibits growth inhibiting properties of rice-transmissible filamentous fungi. It is being Therefore, it has been suggested that Rhizoctonia solani or its culture can control plant diseases caused by microorganisms, especially filamentous fungi.

Totani K,Harumiya S,Nanjo F,et al.,Substrate affinity chromatography of β-1,3-glucanase from Basidiomycetes species,Agric. Biol. Chem.,47(5),1159-1162,1982Totani K, Harumiya S, Nanjo F, et al. , Substrate affinity chromatography of β-1,3-glucanase from Basidiomycetes species, Agric. Biol. Chem. , 47(5), 1159-1162, 1982 Usui T,Oguchi M,Purification of a protease from Rhizoctonia solani lysing yeast cell walls,Agric. Biol. Chem.,50(2),535-537,1986Usui T, Oguchi M, Purification of a protease from Rhizoctonia solani lysing yeast cell walls, Agric. Biol. Chem. , 50(2), 535-537, 1986 Totsuka A,Usui T,Separation and characterrization of the endo-β-(1->3)-D-glucanase from Rhizoctonia solani,Agric.Biol.Chem.,50(3),543-550,1986Totsuka A, Usui T, Separation and characterization of the endo-β-(1->3)-D-glucanase from Rhizoctonia solani, Agric. Biol. Chem. , 50(3), 543-550, 1986

特開2021-20864号JP2021-20864

本発明は、リゾクトニア・ソラニの分泌物質から、新規な抗糸状菌活性を有する物質を探索することを目的とする。 The purpose of the present invention is to search for novel substances having anti-fungal activity from secreted substances of Rhizoctonia solani.

このような経緯を踏まえ、リゾクトニア・ソラニの分泌物質から、エキソ型やエンド型のβ-1,3-グルカナーゼ、あるいはグルカナーゼと同様な細胞膜溶解性を示すことが知られるプロテアーゼ、他の加水分解酵素類の調査・取得を目的に精製を行ったところ、以下に述べる糸状菌の菌糸生長阻害性を示す、分子量約10kDaの新規なポリペプチドを取得するに至った。すなわち、本発明は以下の実施形態を含む。 Based on this background, from the secreted substances of Rhizoctonia solani, exo-type and endo-type β-1,3-glucanases, proteases and other hydrolytic enzymes known to exhibit cell membrane solubility similar to glucanases. As a result, we obtained a novel polypeptide with a molecular weight of about 10 kDa that exhibits the ability to inhibit the growth of filamentous fungi as described below. That is, the present invention includes the following embodiments.

(1)配列番号1で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチド又は前記アミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を有し、かつ抗糸状菌活性を有するポリペプチド。
(2)配列番号1で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチド又は前記アミノ酸配列と配列同一性70%以上のアミノ酸配列を有し、かつ抗糸状菌活性を有するポリペプチド。
(3)配列番号2で表される塩基配列の155~418番目の塩基配列を有するポリヌクレオチド又は前記ポリヌクレオチドと配列同一性70%以上の塩基配列を有し、かつ抗糸状菌活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
(4)(3)に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
(5)(1)又は(2)に記載のポリペプチドの誘導体又は修飾体。
(6)(1)又は(2)に記載のポリペプチド又はその誘導体若しくはその修飾体を含む植物伝染性糸状菌類防除用組成物。
(7)(1)又は(2)に記載のポリペプチド又はその誘導体若しくはその修飾体を含む農薬。
(1) A polypeptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, or a polypeptide having an amino acid sequence in which one or several amino acids have been deleted, substituted, or added, and which has anti-mycotic activity. peptide.
(2) A polypeptide having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, or a polypeptide having an amino acid sequence having 70% or more sequence identity with the amino acid sequence, and having anti-filamentous activity.
(3) A polynucleotide having the 155th to 418th base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 2, or a polynucleotide having a base sequence with 70% or more sequence identity to the polynucleotide and having anti-filamentous activity. A polynucleotide encoding a peptide.
(4) An expression vector comprising the polynucleotide according to (3).
(5) A derivative or modified form of the polypeptide according to (1) or (2).
(6) A composition for controlling plant-transmissible filamentous fungi, comprising the polypeptide according to (1) or (2), or its derivative or modified form.
(7) A pesticide comprising the polypeptide according to (1) or (2), or a derivative or modified form thereof.

本発明のポリペプチド及びポリヌクレオチドは、新規な抗糸状菌活性を有する物質として使用することができる。 The polypeptides and polynucleotides of the present invention can be used as novel substances with anti-mycotic activity.

図1は、リゾクトニア・ソラニ由来の分泌物質試料をCMカラムクロマトグラフィーにより分画したときのクロマトグラムである。FIG. 1 is a chromatogram obtained by fractionating a secretory substance sample derived from Rhizoctonia solani by CM column chromatography. 図2は、CMカラムクロマトグラフィーにより分画した画分F35~F40について、アガー・ウェル法による糸状菌の菌糸成長阻害性を評価した結果である。FIG. 2 shows the results of evaluating the inhibition of hyphal growth of filamentous fungi using the agar-well method for fractions F35 to F40, which were fractionated by CM column chromatography. 図3は、CMカラムクロマトグラフィーによる分画画分をSDS-PAGEにより分析した結果である。FIG. 3 shows the results of SDS-PAGE analysis of fractions separated by CM column chromatography. 図4は、CMカラムクロマトグラフィーによる分画画分F37とF38をさらにSPカラムクロマトグラフィーで分画したときのクロマトグラムである。FIG. 4 is a chromatogram when fractions F37 and F38, which were fractionated by CM column chromatography, were further fractionated by SP column chromatography. 図5は、SPカラムクロマトグラフィーによる分画画分を、アガー・ウェル法による糸状菌の菌糸成長阻害性を評価した結果である。FIG. 5 shows the results of evaluating the inhibition of hyphal growth of filamentous fungi using the agar-well method using the fractions obtained by SP column chromatography. 図6は、SPカラムクロマトグラフィーによる分画画分を、SDS-PAGEにより分析した結果である。FIG. 6 shows the results of analyzing the fractions separated by SP column chromatography by SDS-PAGE. 図7は、SPカラムクロマトグラフィーによる分画画分を、Capto HiRes Sカラムクロマトグラフィーにより分画したときのクロマトグラムである。FIG. 7 is a chromatogram obtained when the fraction fractionated by SP column chromatography was fractionated by Capto HiRes S column chromatography. 図8は、Capto HiRes Sカラムクロマトグラフィーにより溶出した画分をアガー・ウェル法による糸状菌の菌糸成長阻害性を評価した結果である。FIG. 8 shows the results of evaluating the hyphal growth inhibition of filamentous fungi using the agar-well method using the fractions eluted by Capto HiRes S column chromatography. 図9は、Capto HiRes Sカラムクロマトグラフィーにより溶出した画分をSDS-PAGEにより分析した結果である。FIG. 9 shows the results of SDS-PAGE analysis of the fractions eluted by Capto HiRes S column chromatography. 図10は、10kDa抗糸状菌ポリペプチドのcDNA及びアミノ酸配列である。Figure 10 is the cDNA and amino acid sequence of the 10 kDa anti-fungal polypeptide. 図11は、10kDa抗糸状菌ポリペプチド発現ベクターのインサート及びその周辺配列である。FIG. 11 shows the insert and surrounding sequences of a 10 kDa anti-fungal polypeptide expression vector. 図12は、大腸菌で発現させた組換えタンパク質のSDS-PAGEによる分析結果である。FIG. 12 shows the results of SDS-PAGE analysis of recombinant proteins expressed in E. coli. 図13は、大腸菌で発現させた組換えタンパク質の糸状菌生育阻害活性をアガー・ウェル法により測定した結果である。FIG. 13 shows the results of measuring the filamentous fungus growth inhibiting activity of the recombinant protein expressed in E. coli using the agar-well method.

次に、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Next, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that each embodiment described below does not limit the claimed invention, and all of the various elements and combinations thereof described in each embodiment are the solution of the present invention. is not necessarily required.

(新規ポリペプチド)
本発明の一実施形態に係るポリペプチドは、以下のアミノ酸配列を有する。なお、特定のアミノ酸配列等を「有する(having)」ポリペプチドとは、当該アミノ酸配列等「からなる(consisting of)」ポリペプチド、及び当該アミノ酸配列等を「含む(comprising)」ポリペプチドを含む。また、本明細書において、ペプチド標記の慣例に従って左端がN末端(アミノ末端)、右端がC末端(カルボキシ末端)である。
(Novel polypeptide)
A polypeptide according to one embodiment of the present invention has the following amino acid sequence. Note that a polypeptide "having" a specific amino acid sequence, etc. includes a polypeptide "consisting of" the amino acid sequence, etc., and a polypeptide "comprising" the amino acid sequence, etc. . In addition, in this specification, in accordance with the convention for peptide markings, the left end is the N-terminus (amino terminal), and the right end is the C-terminus (carboxy terminus).

N末端側 ETSYGNPDLVTDQGNRFKLNFGSTDGHPNACPGHYICYISKNGAQHGDVSLGNPDDFVDEGNRWRLNYGSTDGHPNACPGHYICYISK(配列番号1) N-terminal side ETSYGNPDLVTDQGNRFKLNFGSTDGHPNACPGHYICYISKNGAQHGDVSLGNPDDFVDEGNRWRLNYGSTDGHPNACPGHYICYISK (SEQ ID NO: 1)

本実施形態に係るポリペプチドは、配列番号1で表されるアミノ酸配列において、1~数個のアミノ酸が欠失、付加、及び/又は置換された相同性を有するポリペプチドであっても、抗糸状菌活性を有するものは包含する。本明細書において、「1~数個のアミノ酸が欠失、付加、及び/又は置換されているポリペプチド」という場合、それらのアミノ酸の個数は、そのポリペプチドが抗糸状菌活性を有する限りは特に限定されないが、好ましくは1~10個、より好ましくは1~5個、さらに好ましくは1個、2個若しくは3個である。欠失、付加、及び/又は置換されている場所は、ペプチドの末端であっても、中間であってもよく、1ヶ所であっても2ヶ所以上であってもよい。 The polypeptide according to this embodiment may be a polypeptide having homology in which one to several amino acids are deleted, added, and/or substituted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1. Those having filamentous fungal activity are included. In the present specification, when referring to "a polypeptide in which one to several amino acids are deleted, added, and/or substituted", the number of those amino acids is determined as long as the polypeptide has anti-mycotic activity. Although not particularly limited, the number is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 5, and even more preferably 1, 2, or 3. The deletion, addition, and/or substitution location may be at the end or middle of the peptide, and may be at one location or at two or more locations.

本明細書において、「抗糸状菌活性」とは糸状菌に対する静菌活性及び殺菌活性のいずれであってもよい。例えば、糸状菌の菌糸の伸長阻害又は抑制、糸状菌の分生子形成阻害又は抑制、及び糸状菌の菌糸体の形成阻害又は抑制等のいずれを意味してもよい。本明細書において、糸状菌とは、真菌門または変形菌門に属する真核生物で、真菌門には担子菌亜門、子嚢菌亜門、不完全菌亜門、接合菌亜門及び鞭毛菌亜門(卵菌類)が含まれ、細胞壁はキチン・グルカンまたはセルロース・グルカンからなり、糸状、分岐を持つ栄養体を形成し、胞子を形成する顕微鏡的大きさの微生物である。 As used herein, "anti-filamentous fungi activity" may be either bacteriostatic activity or bactericidal activity against filamentous fungi. For example, it may mean any of the following: inhibition or suppression of the elongation of hyphae of filamentous fungi, inhibition or suppression of conidia formation of filamentous fungi, inhibition or suppression of formation of mycelia of filamentous fungi, and the like. As used herein, filamentous fungi are eukaryotes belonging to the phylum Fungi or Osteomycota, which include Basidiomycota, Ascomycota, Deuteromycota, Zygomycota, and Flagellate. They are microscopic microorganisms that form filamentous, branched vegetative bodies and spores, with cell walls made of chitin/glucan or cellulose glucan.

このような上記アミノ酸配列において1~数個のアミノ酸が欠失、付加、及び/又は置換されたアミノ酸配列として、上記アミノ酸配列と、BLAST(Basic Local Alignment Search Tool at the National Center for Biological Information(米国国立生物学情報センターの基本ローカルアラインメント検索ツール))等(例えば、デフォルトすなわち初期設定のパラメータを用いて)を用いて計算したときに、少なくとも50%以上、好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上の同一性を有しているものが挙げられる。 As an amino acid sequence in which one to several amino acids are deleted, added, and/or substituted in the above amino acid sequence, the above amino acid sequence and the BLAST (Basic Local Alignment Search Tool at the National Center for Biological Information) united states at least 50%, preferably 70% or more, more preferably 80%, when calculated using the National Center for Biological Information's Basic Local Alignment Search Tool) etc. (for example, using default or initial setting parameters). % or more, particularly preferably 90% or more.

本実施形態に係るポリペプチドは、本発明の課題を解決するものである限り、その種々の誘導体、及び/又は修飾体も包含する。ポリペプチドの誘導体とは、アミノ酸置換、欠失、又は挿入により変化したアミノ酸配列を有するポリペプチド、糖鎖付加、糖鎖欠失、非天然アミノ酸挿入、リング挿入、メチル残基のような化学的修飾、タンパク質分解断片並びに欠失断片を含む。これらのポリペプチド誘導体は、天然に存在することができ、又は天然に存在しなくてもよい。天然に存在しない誘導体は、当技術分野で公知の突然変異誘発技術を使用して産生することができる。ポリペプチド誘導体は、官能側鎖基の反応により化学的に誘導体化された1つ以上の残基を有するポリペプチドを含む。同様に、20個の標準アミノ酸の1つ以上の天然に存在するアミノ酸誘導体を含有するそれらのペプチドも、「誘導体」に含まれる。例えば、4-ヒドロキシプロリンをプロリンの代わりに使用することができ、5-ヒドロキシリジンをリジンの代わりに使用することができ、3-メチルヒスチジンをヒスチジンの代わりに使用することができ、ホモセリンをセリンの代わりに使用することができ、及びオルニチンをリジンの代わりに使用することができる。 The polypeptide according to this embodiment also includes various derivatives and/or modifications thereof, as long as they solve the problems of the present invention. A polypeptide derivative is a polypeptide whose amino acid sequence has been changed due to amino acid substitution, deletion, or insertion, or a polypeptide whose amino acid sequence has been changed by amino acid substitution, deletion, or insertion, or which has a chemically modified amino acid sequence such as glycosylation, glycosylation deletion, unnatural amino acid insertion, ring insertion, or methyl residue. Includes modifications, proteolytic fragments as well as deletion fragments. These polypeptide derivatives can be naturally occurring or non-naturally occurring. Non-naturally occurring derivatives can be produced using mutagenesis techniques known in the art. Polypeptide derivatives include polypeptides that have one or more residues chemically derivatized by reaction of functional side groups. Similarly, "derivatives" include those peptides that contain one or more naturally occurring amino acid derivatives of the 20 standard amino acids. For example, 4-hydroxyproline can be used in place of proline, 5-hydroxylysine can be used in place of lysine, 3-methylhistidine can be used in place of histidine, and homoserine can be used in place of serine. can be used in place of lysine, and ornithine can be used in place of lysine.

修飾体とは、本実施形態のポリペプチドに、化学的又は生物学的な修飾が施されてなるものを意味する。化学的な修飾体には、アミノ酸骨格への化学部分の結合、N-結合またはO-結合糖鎖の化学修飾体等が含まれる。化学的修飾体に含まれる化学部分としては、ポリエチレングリコール、エチレングリコール/プロピレングリコールコポリマー、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコール等の水溶性ポリマーを例示することができる。生物学的な修飾体には、翻訳後修飾(例えば、N-結合またはO-結合への糖鎖付加、N末またはC末のプロセッシング、脱アミド化、アスパラギン酸の異性化、メチオニンの酸化)されたもの、原核生物宿主細胞を用いて発現させることによりN末にメチオニン残基が付加したもの、遺伝子組換えによりタグ等他のペプチドが付加された融合体等が含まれる。また、酵素標識体、蛍光標識体、アフィニティ標識体もかかる修飾物の意味に含まれる。 The term "modified product" refers to the polypeptide of this embodiment that has been chemically or biologically modified. Chemical modifications include bonding of chemical moieties to the amino acid backbone, chemical modifications of N-linked or O-linked sugar chains, and the like. Examples of chemical moieties included in the chemically modified product include water-soluble polymers such as polyethylene glycol, ethylene glycol/propylene glycol copolymer, carboxymethyl cellulose, dextran, and polyvinyl alcohol. Biological modifications include post-translational modifications (e.g. N- or O-linked glycosylation, N- or C-terminal processing, deamidation, aspartic acid isomerization, methionine oxidation) These include those in which a methionine residue is added to the N-terminus by expression using a prokaryotic host cell, and fusions in which other peptides such as tags are added by genetic recombination. Furthermore, enzyme labels, fluorescent labels, and affinity labels are also included in the meaning of such modifications.

本実施形態に係るポリペプチドの製造は、種々の宿主生物および宿主細胞中においての好適な核酸コンストラクトの異種発現によりなされてもよい。必要な遺伝子操作の方法は、Sambrook and Russell 2001 Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Cold Spring Harbor Laboratory Press,NJに記載されている。原核生物のシステム(例えば、大腸菌)又は真核生物のシステム(例えば、昆虫細胞、植物細胞、または哺乳動物細胞)を用いることができる。 Production of polypeptides according to this embodiment may be accomplished by heterologous expression of suitable nucleic acid constructs in various host organisms and host cells. The necessary genetic engineering methods are described in Sambrook and Russell 2001 Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, NJ. Prokaryotic systems (eg, E. coli) or eukaryotic systems (eg, insect cells, plant cells, or mammalian cells) can be used.

あるいは本実施形態に係るポリペプチドは、化学的ペプチド合成法によって製造することができる。これは、例えばB.Merrifieldに従う公知の固相法の使用を含み得る。合成は、FmocまたはBoc保護基戦略を用いて、自動ペプチド合成装置の助けを借りるかまたは手作業で行われ得る。より小さな断片を後から繋ぎ合わせることでポリペプチドを合成することができる。 Alternatively, the polypeptide according to this embodiment can be produced by a chemical peptide synthesis method. For example, B. This may involve the use of known solid phase methods according to Merrifield. Synthesis can be performed with the aid of an automatic peptide synthesizer or manually using Fmoc or Boc protecting group strategies. Polypeptides can be synthesized by later joining smaller fragments together.

(新規ポリヌクレオチド)
本発明の別の実施形態に係るポリヌクレオチドは、以下の塩基配列において、155~418番目の塩基配列(下線を付した)を有する。
5’-ATCCAACAGATCTCGTCTCAAGCTCACTTTCCAAGCACACACCAACTCAGCCATGTTTTCCTCTGCTCATCTCGCTTTCTTTGCTGCTGCTGCTGCCGCTCTTGTTGCTGCAAGCCCTGTCACTGAGCTCGAAGGACAGACTCTTGCCAAGCGCGAGACGTCATACGGCAATCCCGACTTGGTAACTGACCAGGGCAATCGCTTCAAGCTCAACTTTGGCAGCACCGACGGCCACCCGAACGCGTGTCCCGGACACTACATCTGCTACATCTCAAAGAACGGAGCCCAACATGGCGACGTCTCTCTCGGCAATCCCGACGACTTTGTAGATGAGGGCAACCGTTGGCGCCTGAACTATGGTAGCACCGATGGACACCCGAACGCCTGCCCTGGACACTACATCTGCTATATCAGCAAGTGAACTTATCAACTTAACTCGTCATTTCCCGCAGTTTCCTTTATGTTTGTATTACTTCTCAGTTAAATCAACCATAGGAAATATAGCTATCTTTAACACCAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-3’(配列番号2)
(New polynucleotide)
A polynucleotide according to another embodiment of the present invention has base sequences 155 to 418 (underlined) in the following base sequence.
5'-ATCCAACAGATCTCGTCTCAAGCTCACTTTCCAAGCACACACCAACTCAGCCATGTTTTCCTCTGCTCATCTCGCTTTCTTTGCTGCTGCTGCTGCCGCTCTTGTTGCTGCAAGCCCTGTCACTGAGCTCGAAGGACAGACTCTTGCCAAGCGC GAGACGTCATACGGCAATCCCGACTTGGTAACTGACCAGGGCAATCGCTTCAAGCTCAACTTTGGCAGCACCGACGGCCACCCGAACGCGTGTCCCGGACACTACATCTGCTACATCTCAAAGAACGGAGCCCAACATGGCGACGTCTCTCTCGGCAATCCCGACGACTTTGTAGATGAGGGCAACCGTTGGCGCCTGAACTATGGTAGCACCGATGGACACCCGAACGCCTGCCCTGGACACTACATCTGCTATATCAGCAAG TGAACTTATCAACTTAACTCGTCATTTCCCGCAGTTTCCTTTATGTTTGTATTACTTCTCAGTTAAATCAACCATAGGAAATATAGCTATCTTTAACACCAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-3'(配列番号2)

一実施形態では、配列番号2で表される塩基配列の155~418番目の塩基配列を有するポリヌクレオチドは、配列番号2で表される塩基配列の155~418番目の塩基配列と所定の配列同一性を有する塩基配列を有するポリヌクレオチドであり得る。塩基配列の同一性の程度は、約70%以上、好ましくは約90%以上、より好ましくは約95%以上、さらにより好ましくは約96%以上、最も好ましくは約97%以上、約98%以上又は約99%以上であり得る。塩基配列同一性は自体公知の方法により決定できる。例えば、塩基配列同一性(%)は、上述したアミノ酸配列同一性(%)と同様の方法により決定できる。 In one embodiment, the polynucleotide having the 155th to 418th base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 2 has a predetermined sequence identity with the 155th to 418th base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 2. It may be a polynucleotide having a nucleotide sequence with a specific character. The degree of base sequence identity is about 70% or more, preferably about 90% or more, more preferably about 95% or more, even more preferably about 96% or more, most preferably about 97% or more, about 98% or more. or about 99% or more. Base sequence identity can be determined by a method known per se. For example, base sequence identity (%) can be determined by the same method as the amino acid sequence identity (%) described above.

別の実施形態では、上記ポリヌクレオチドは、配列番号2で表される塩基配列の155~418番目の塩基配列において1以上のヌクレオチドが置換、付加、欠失及び挿入から選ばれる1以上の修飾を施された塩基配列であり得る。修飾されるヌクレオチドの数は、1以上であれば特に限定されないが、例えば1~約100個、好ましくは1~約70個、より好ましくは1~約50個、さらにより好ましくは1~約30個、最も好ましくは1~約20個、1~約10個又は1~約5個(例、1個又は2個)であり得る。 In another embodiment, the polynucleotide has one or more modifications selected from substitution, addition, deletion, and insertion of one or more nucleotides in the 155th to 418th base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 2. It may be a modified base sequence. The number of modified nucleotides is not particularly limited as long as it is 1 or more, but for example, 1 to about 100, preferably 1 to about 70, more preferably 1 to about 50, even more preferably 1 to about 30. , most preferably 1 to about 20, 1 to about 10, or 1 to about 5 (eg, 1 or 2).

さらに別の実施形態では、上記ポリヌクレオチドは、配列番号2で表される塩基配列の155~418番目の塩基配列に対してハイストリンジェント条件下でハイブリダイズし得るポリヌクレオチドであり得る。ハイストリンジェント条件下でのハイブリダイゼーションの条件は、既報の条件を参考に設定することができる(例、Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, 6.3.1-6.3.6 (1999)参照)。例えば、ハイストリンジェント条件下でのハイブリダイゼーションの条件としては、6×SSC(sodium chloride/sodium citrate)/45℃でのハイブリダイゼーション、次いで0.2×SSC/0.1%SDS/50~65℃での1回又は2回以上の洗浄が挙げられる。 In yet another embodiment, the polynucleotide may be a polynucleotide that can hybridize to the 155th to 418th base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 2 under high stringency conditions. Conditions for hybridization under high stringency conditions can be set with reference to previously reported conditions (e.g., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, 6.3.1-6.3.6 ( (1999)). For example, conditions for hybridization under high stringency conditions include hybridization at 6×SSC (sodium chloride/sodium citrate)/45°C, followed by 0.2×SSC/0.1% SDS/50-65 One or more washes at <RTIgt;C</RTI> are included.

本実施形態のポリヌクレオチドは、本実施形態のポリペプチドをコードし得る。従って、本実施形態のポリヌクレオチドは、それによりコードされるポリペプチドが本実施形態のポリペプチドと同様の機能を示し得るようなポリヌクレオチドであり得る。 A polynucleotide of this embodiment may encode a polypeptide of this embodiment. Therefore, the polynucleotide of this embodiment can be a polynucleotide such that the polypeptide encoded thereby can exhibit a similar function as the polypeptide of this embodiment.

(発現ベクター)
本発明の一実施形態に係る発現ベクターは、発現されるべき目的ポリペプチドをコードするポリヌクレオチド又は発現されるべき目的ポリヌクレオチド、及び当該ポリヌクレオチドに機能的に連結されたプロモーターを含み得る。「プロモーターがポリヌクレオチドに機能的に連結されている」とは、プロモーターが、その制御下にあるポリヌクレオチド自体の発現又はポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドの発現を可能とするように、該遺伝子をコードするポリヌクレオチドに結合していることを意味する。
(expression vector)
The expression vector according to one embodiment of the present invention may contain a polynucleotide encoding a polypeptide of interest to be expressed or a polynucleotide of interest to be expressed, and a promoter operably linked to the polynucleotide. "A promoter is operably linked to a polynucleotide" means that the promoter is operably linked to the polynucleotide in such a way that the promoter enables expression of the polynucleotide itself or a polypeptide encoded by the polynucleotide under its control. It means that it is linked to a polynucleotide encoding.

本実施形態の発現ベクターのバックボーンとしては、所定の細胞で目的の物質を産生できるものであれば特に制限されないが、例えば、プラスミドベクター、ウイルスベクターが挙げられる。発現ベクターを医薬として用いる場合、哺乳動物への投与に好適なベクターとしては、アデノウイルス、レトロウイルス、アデノ随伴ウイルス、ヘルペスウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルス、ポリオウイルス、シンドビスウイルス、センダイウイルス等のウイルスベクターが挙げられる。 The backbone of the expression vector of this embodiment is not particularly limited as long as it can produce the desired substance in a predetermined cell, and examples thereof include plasmid vectors and viral vectors. When the expression vector is used as a medicine, vectors suitable for administration to mammals include adenovirus, retrovirus, adeno-associated virus, herpes virus, vaccinia virus, pox virus, polio virus, Sindbis virus, Sendai virus, etc. Examples include viral vectors.

宿主細胞として原核生物細胞を用いる場合、原核生物細胞を宿主細胞として利用可能な発現ベクターが用いられ得る。このような発現ベクターは、例えば、プロモーター-オペレーター領域、開始コドン、本実施形態のポリペプチド又はその部分ペプチドをコードするポリヌクレオチド、終止コドン、ターミネーター領域、複製起点等のエレメントを含み得る。細菌中で本発明のポリペプチドを発現させるためのプロモーター-オペレーター領域は、プロモーター、オペレーター及びShine-Dalgarno(SD)配列を含むものである。これらのエレメントについては、自体公知のものを用いることができる。 When using prokaryotic cells as host cells, expression vectors that can utilize prokaryotic cells as host cells can be used. Such expression vectors may contain elements such as, for example, a promoter-operator region, an initiation codon, a polynucleotide encoding the polypeptide of this embodiment or a partial peptide thereof, a stop codon, a terminator region, and an origin of replication. A promoter-operator region for expressing a polypeptide of the invention in bacteria is one that includes a promoter, an operator, and a Shine-Dalgarno (SD) sequence. As these elements, those known per se can be used.

また、宿主細胞として真核生物細胞を用いる場合、真核生物細胞を宿主細胞として利用可能な発現ベクターが用いられ得る。この場合、使用されるプロモーターは、哺乳動物等の真核生物で機能し得るものであれば特に制限されない。ポリペプチドの発現を目的とする場合、このようなプロモーターとしては、例えば、SV40由来初期プロモーター、サイトメガロウイルスLTR、ラウス肉腫ウイルスLTR、MoMuLV由来LTR、アデノウイルス由来初期プロモーター等のウイルスプロモーター、並びにβ-アクチン遺伝子プロモーター、PGK遺伝子プロモーター、トランスフェリン遺伝子プロモーター等の哺乳動物の構成タンパク質遺伝子プロモーターなどが挙げられる。ポリヌクレオチドの発現を目的とする場合、プロモーターは、polIIIプロモーター(例、tRNAプロモーター、U6プロモーター、H1プロモーター)であり得る。 Furthermore, when using eukaryotic cells as host cells, expression vectors that can utilize eukaryotic cells as host cells can be used. In this case, the promoter used is not particularly limited as long as it can function in eukaryotes such as mammals. When the purpose is to express a polypeptide, such promoters include, for example, viral promoters such as SV40-derived early promoter, cytomegalovirus LTR, Rous sarcoma virus LTR, MoMuLV-derived LTR, adenovirus-derived early promoter, and β - Examples include mammalian constituent protein gene promoters such as actin gene promoter, PGK gene promoter, and transferrin gene promoter. If the purpose is to express a polynucleotide, the promoter can be a polIII promoter (eg, tRNA promoter, U6 promoter, H1 promoter).

本発明の発現ベクターはさらに、転写開始及び転写終結のための部位、及び転写領域において翻訳に必要とされ得るリボソーム結合部位、複製起点並びに選択マーカー遺伝子(例、アンピシリン、テトラサイクリン、カナマイシン、スペクチノマイシン、エリスロマイシン、クロラムフェニコール)などを含み得る。本発明の発現ベクターは、自体公知の方法により作製できる(例えば、上掲のMolecular Cloningなど参照)。 The expression vectors of the invention further contain sites for transcription initiation and termination, and ribosome binding sites that may be required for translation in the transcribed region, origins of replication, and selectable marker genes (e.g., ampicillin, tetracycline, kanamycin, spectinomycin). , erythromycin, chloramphenicol) and the like. The expression vector of the present invention can be produced by a method known per se (see, for example, Molecular Cloning, etc., listed above).

(植物伝染性糸状菌類防除用組成物)
本実施形態の植物伝染性糸状菌類防除用組成物(以下、「本実施形態の組成物」という。)は、上記ポリペプチド又はその誘導体若しくはその修飾体を含むことを特徴とする。本実施形態の組成物は、常法に従って、製造することができる。すなわち、本実施形態の組成物は、有効成分として上記ポリペプチド又はその誘導体若しくはその修飾体の少なくとも1種を含む限り、他の有効成分を含むことができる。さらに、担体を混合して用いることができ、必要に応じて、例えば、界面活性剤、湿潤剤、固着剤、増粘剤、防菌防黴剤、着色剤、安定剤などの製剤用補助剤を添加して、常法に従って、適時、例えば、粒剤、水和剤、フロアブル剤、顆粒水和剤、粉剤、乳剤などに製剤化することができる。
(Composition for controlling plant-transmissible filamentous fungi)
The composition for controlling plant-transmissible filamentous fungi of this embodiment (hereinafter referred to as "composition of this embodiment") is characterized by containing the above-mentioned polypeptide, its derivative, or its modified form. The composition of this embodiment can be manufactured according to a conventional method. That is, the composition of this embodiment can contain other active ingredients as long as it contains at least one of the above polypeptides, derivatives thereof, or modified forms thereof as active ingredients. Furthermore, carriers can be mixed and used, and if necessary, formulation auxiliaries such as surfactants, wetting agents, fixing agents, thickeners, antibacterial and fungicidal agents, colorants, and stabilizers may be added. can be added and formulated into, for example, granules, wettable powders, flowables, wettable powders, powders, emulsions, etc. according to conventional methods.

本実施形態の組成物における有効成分の含有量は、通常、重量比で、0.005~99%の範囲であり、好ましくは、0.1~90%の範囲であり、さらに好ましくは、0.3~80%の範囲である。本実施形態の組成物における有効成分の含有量は、製剤形態によっても異なり、適宜選択されるが、通常、粉剤では、0.01~30重量%であり、水和剤では、0.1~80重量%であり、粒剤では、0.5~25重量%であり、乳剤では、2~50重量%であり、フロアブル製剤では、1~50重量%であり、ドライフロアブル製剤では、1~80重量%である。 The content of the active ingredient in the composition of the present embodiment is usually in the range of 0.005 to 99% by weight, preferably in the range of 0.1 to 90%, more preferably 0. .3 to 80%. The content of the active ingredient in the composition of the present embodiment varies depending on the formulation and is selected as appropriate, but is usually 0.01 to 30% by weight for powders and 0.1 to 30% by weight for wettable powders. 80% by weight for granules, 0.5 to 25% by weight for emulsions, 2 to 50% by weight for emulsions, 1 to 50% by weight for flowable formulations, and 1 to 50% for dry flowable formulations. It is 80% by weight.

本実施形態の組成物は、例えば、種々の糸状菌に由来する植物病害に対して有効であり、好ましくは、植物伝染性糸状菌類の防除に有効である。以下に、本実施形態の組成物が防除対象とする具体的病害を例示すると、例えば、イネいもち病(Pyricularia oryzae)、紋枯病(Thanatephorus cucumeris)、ごま葉枯病(Cochliobolus miyabeanus)、馬鹿苗病(Gibberella fujikuroi);ムギ類のうどんこ病(Erysiphe graminis)、さび病(Puccinia striiformis)、斑葉病(Pyrenophora graminea)、網斑病(Pyrenophora teres);トウモロコシ赤かび病(Fusarium graminearumなど)、苗立枯病(Fusarium avenaceum)、ごま葉枯病(Cochliobolus heterostrophus)、黒穂病(Ustilago maydis);ナシの黒斑病(Alternaria alternata)、黒星病(Venturia nashicola)、赤星病(Gymnosporangium haraeanum);モモ黒星病(Cladosporium carpophilum)、フォモプシス腐敗病(Phomopsis sp.)、疫病(Phytophthora sp.);オウトウ炭疽病(Glomerella cingulata)、幼果菌核病(Monilinia kusanoi)、灰星病(Monilinia fructicola);カキ炭疽病(Gloeosporium kaki)、落葉病(Cercospora kaki)、うどんこ病(Phyllactinia kakikora);カンキツ黒点病(Diaporthe citri)、緑かび病(Penicillium digitatum)、青かび病(Penicillium italicum);トマト、キュウリ、豆類、イチゴ、ジャガイモ、キャベツ、ナス、レタスなどの灰色かび病(Botrytis cinerea);トマト、キュウリ、豆類、イチゴ、ジャガイモ、ナタネ、キャベツ、ナス、レタスなどの菌核病(Sclerotinia sclerotiorum);トマト、キュウリ、豆類、ダイコン、スイカ、ナス、ナタネ、ピーマン、ホウレンソウ、テンサイなど各種野菜の苗立枯病(Rhizoctonia spp.);ウリ類のべと病(Pseudoperonospora cubensis)、キュウリうどんこ病(Sphaerotheca cucurbitae);トマト輪紋病(Alternaria solani)、葉かび病(Cladosporium fulvam)、トマトうどんこ病(Oidium neolycopersici);キャベツ株腐病(Rhizoctonia solani)、萎黄病(Fusarium oxysporum);ハクサイ尻腐病(Rhizoctonia solani)、黄化病(Verticillium dahlie);ネギさび病(Puccinia allii)、黒斑病(Alternaria porri);ダイズ紫斑病(Cercospora kikuchii)、黒とう病(Elsinoe glycinnes)、黒点病(Diaporthe phaseololum)などが挙げられるがこれらに限定されない。 The composition of this embodiment is effective, for example, against plant diseases originating from various filamentous fungi, and is preferably effective for controlling plant-transmissible filamentous fungi. Examples of specific diseases to be controlled by the composition of the present embodiment include, for example, rice blast (Pyricularia oryzae), sheath blight (Thanatephorus cucumeris), sesame leaf blight (Cochliobolus miyabeanus), and rice blight (Cochliobolus miyabeanus). Disease (Gibberella fujikuroi); Powdery mildew (Erysiphe graminis), rust (Puccinia striiformis), spotted leaf disease (Pyrenophora graminea), net spot disease (Pyrenophora maize head blight (Fusarium graminearum, etc.); Seedling damping-off (Fusarium avenaceum), sesame leaf blight (Cochliobolus heterostrophus), smut (Ustilago maydis); pear black spot (Alternaria alternata), scab (Venturi) a nashicola), Gymnosporangium haraeanum; peach Cladosporium carpophilum, Phomopsis sp., Phytophthora sp.; Glomerella cingulata, Monilinia ku sanoi), Monilinia fructicola; persimmons Anthracnose (Gloeosporium kaki), defoliation (Cercospora kaki), powdery mildew (Phyllactinia kakikora); citrus black spot (Diaporthe citri), green mold (Penicillium digitat) um), blue mold (Penicillium italicum); tomatoes, cucumbers, beans , Botrytis cinerea on strawberries, potatoes, cabbages, eggplants, lettuce, etc.; Sclerotinia sclerotiorum on tomatoes, cucumbers, beans, strawberries, potatoes, rapeseed, cabbage, eggplants, lettuce, etc.; Sclerotinia sclerotiorum on tomatoes, cucumbers, etc. , beans, radish, watermelon, eggplant, rapeseed, green pepper, spinach, sugar beet, and other vegetable seedling damping-off (Rhizoctonia spp.); cucurbit downy mildew (Pseudoperonospora cubensis), cucumber powdery mildew (Sphaerotheca cucurbita) e); Tomato rot (Alternaria solani), leaf mold (Cladosporium fulvam), tomato powdery mildew (Oidium neolycopersici); cabbage stock rot (Rhizoctonia solani), yellowing disease (Fusarium oxy) Chinese cabbage butt rot (Rhizoctonia solani) , Verticillium dahlie; Puccinia allii, Alternaria porri; Cercospora kikuchii, Elsinoe glycinnes, black spot Diseases (Diaporthe phaseolum) etc. These include, but are not limited to:

(農薬)
本実施形態の農薬は、前述のように、上記ポリペプチド又はその誘導体若しくはその修飾体を含むことを特徴とする。本実施形態の農薬によれば、例えば、微生物による植物伝染病害を防除できる。本発明の農薬は、上記植物伝染性糸状菌類防除用組成物の説明を援用できる。
(Pesticides)
As described above, the agricultural chemical of this embodiment is characterized by containing the above-mentioned polypeptide, its derivative, or its modified form. According to the agricultural chemical of this embodiment, for example, it is possible to control plant infectious diseases caused by microorganisms. For the agricultural chemical of the present invention, the explanation of the composition for controlling plant-transmissible filamentous fungi can be referred to.

本実施形態の農薬の剤形は、特に制限されず、例えば、散剤、細粒剤、顆粒剤、等の固形剤、液剤、乳剤等があげられる。本実施形態の農薬は、例えば、公知の農薬を含んでもよい。前記公知の農薬は、例えば、生物学的農薬、化学的農薬でもよい。前記生物学的農薬は、例えば、抗菌活性、殺虫活性、殺菌活性、除草活性、植物成長調節活性、昆虫忌避活性等の活性を有する微生物(例えば、細菌、真菌)を含む農薬である。また、前記化学的農薬は、例えば、抗菌物質、殺虫物質、殺菌物質、除草物質、植物成長調節物質、昆虫忌避物質等があげられる。 The dosage form of the agricultural chemical of this embodiment is not particularly limited, and examples thereof include solid dosage forms such as powders, fine granules, and granules, liquid preparations, emulsions, and the like. The agricultural chemicals of this embodiment may include, for example, known agricultural chemicals. The known pesticide may be, for example, a biological pesticide or a chemical pesticide. The biological pesticide is, for example, a pesticide containing microorganisms (eg, bacteria, fungi) having activities such as antibacterial activity, insecticidal activity, fungicidal activity, herbicidal activity, plant growth regulating activity, and insect repellent activity. Further, examples of the chemical pesticides include antibacterial substances, insecticidal substances, bactericidal substances, herbicidal substances, plant growth regulating substances, insect repellent substances, and the like.

前記農薬の使用対象は、特に制限されないが、例えば、植物、前記植物を栽培する土壌、水等の培地があげられる。前記植物は、例えば、イネ等のイネ科植物等があげられ、水稲が好ましい。前記農薬を前記植物に使用する場合、前記植物において前記農薬を接触させる位置は、特に制限されず、前記植物個体全体でもよいし、前記植物個体の部分でもよい。前記植物個体の部分は、例えば、器官、組織、細胞または栄養繁殖体等があげられ、いずれでもよい。前記器官は、例えば、花弁、花冠、花、葉、種子、果実、茎、根等があげられる。具体例として、前記使用対象は、例えば、イネの種子(種もみ)、苗等があげられる。前記農薬を使用する際の植物の成長状態は、特に制限されず、例えば、種子でもよいし、苗でもよいし、成長体でもよい。 The agricultural chemicals can be used for, but are not particularly limited to, examples thereof include plants, soil for cultivating the plants, and media such as water. Examples of the plants include gramineous plants such as rice, and paddy rice is preferred. When the pesticide is used on the plant, the position in the plant where the pesticide is brought into contact is not particularly limited, and may be the entire plant or a part of the plant. The part of the individual plant may be any organ, tissue, cell, vegetative propagation body, etc., for example. Examples of the organs include petals, corollas, flowers, leaves, seeds, fruits, stems, roots, and the like. As a specific example, the objects to be used include, for example, rice seeds (seeds), seedlings, and the like. The growth state of the plant when using the above-mentioned agricultural chemical is not particularly limited, and for example, it may be a seed, a seedling, or a grown body.

前記農薬の使用量および使用回数は、特に制限されず、例えば、前記使用対象に応じて適宜設定できる。本実施形態の農薬は、例えば、一般的な使用方法により、使用できる。前記使用方法は、例えば、前記農薬を手で直接散布する方法、背負い式散粒機、パイプ散粒機、空中散粒機、動力散粒機、育苗箱用散粒機、多口ホース散粒機、田植え機等に付設した散粒機等の散粒機を用いて散粒する方法等があげられる。また、本発明の農薬が液剤の場合、前記農薬は、例えば、背負い式散布機、動力散布機、スプリンクラー、トラクター等に搭載される型の散布機、多口ホース散布機等の散布機を用いて散布できる。 The amount and frequency of use of the agricultural chemical are not particularly limited, and can be set as appropriate, for example, depending on the target of use. The agricultural chemical of this embodiment can be used, for example, according to a general usage method. The method of use includes, for example, a method of directly spraying the pesticide by hand, a backpack-type granulator, a pipe granulator, an aerial granulator, a power granulator, a granulator for seedling boxes, and a multi-mouth hose granulator. Examples include a method of scattering the grains using a granulator such as a granulator attached to a rice transplanter or rice transplanter. Furthermore, when the agricultural chemical of the present invention is a liquid agent, the agricultural chemical can be applied using a sprayer such as a backpack sprayer, a power sprayer, a sprinkler, a type of sprayer mounted on a tractor, or a multi-nosed hose sprayer. It can be sprayed by

本発明の農薬の使用場所は、特に制限されず、例えば、水田、乾田、育苗箱、畑地、果樹園、桑畑、温室、露地等の農耕地等に使用できる。 The place where the agrochemical of the present invention can be used is not particularly limited, and can be used, for example, on agricultural land such as paddy fields, dry fields, seedling boxes, fields, orchards, mulberry fields, greenhouses, and open fields.

本発明の農薬をイネに使用する場合について、例をあげて説明する。本発明の農薬をイネに使用する場合、本発明の農薬は、例えば、播種時、育苗期、田植時等に使用できる。本発明の農薬は、例えば、未希釈の状態で使用してもよいし、希釈した状態で使用してもよく、例えば、前記水田に使用する場合、例えば、前述の散粒機、散布機、スプリンクラー等を用いて散粒、散布等できる。また、本発明の農薬を前記イネの種もみの消毒に使用する場合、前記農薬は、例えば、前記イネの種もみのコート剤として使用できる。前記本発明の農薬は、例えば、さらに、前記イネの種もみの浸種の際、浸漬する水に溶解して使用してもよいし、前記イネの種もみを種子消毒する際、温湯に溶解して使用してもよいし、前記イネの種もみの催芽の際、水に噴霧してもよい。 The case where the agricultural chemical of the present invention is used for rice will be explained by giving an example. When using the agrochemical of the present invention for rice, the agrochemical of the present invention can be used, for example, at the time of sowing, seedling raising, rice transplanting, and the like. The agricultural chemical of the present invention may be used, for example, in an undiluted state or in a diluted state. Can be dispersed or dispersed using a sprinkler, etc. Furthermore, when the agricultural chemical of the present invention is used to disinfect the rice seeds, the agricultural chemicals can be used, for example, as a coating agent for the rice seeds. For example, the agricultural chemical of the present invention may be further used by being dissolved in soaking water when soaking the rice seeds, or may be used by being dissolved in hot water when disinfecting the rice seeds. Alternatively, the water may be sprayed during germination of the rice seeds.

前記水田に使用する場合、本発明の農薬の使用量および使用回数は、特に制限されず、前記水田の大きさおよび前記使用方法に応じて適宜決定できる。 When used in the rice field, the amount and frequency of use of the agricultural chemical of the present invention are not particularly limited, and can be appropriately determined depending on the size of the rice field and the usage method.

次に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に何ら制約されるものではない。 EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way.

[実施例1]新規な抗糸状菌ポリペプチドの精製
(分泌物質試料の調製、及び酸沈殿とCMカラムクロマトグラフィーによる分画)
本精製に使用した分泌物質試料は、特許文献1に記載された方法により作製したリゾクトニア・ソラニD138株の分泌酵素群乾燥粉末(富士フィルム和光純薬社ならびにケイ・アイ化成社)を用いた。
[Example 1] Purification of a novel anti-filamentous fungal polypeptide (preparation of secreted substance sample and fractionation by acid precipitation and CM column chromatography)
The secreted substance sample used for this purification was a dried powder of secreted enzymes of Rhizoctonia solani strain D138 (Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd. and K.I. Kasei Co., Ltd.) prepared by the method described in Patent Document 1.

上記乾燥粉末を2g秤量し、20mLの50mM酢酸緩衝液(pH4.8)(以下、「バッファーA」とする)に溶解して乾燥粉末溶解液とした。これを4℃で18時間以上静置して生じた酸沈殿物を、8000×g、4℃、15分間の遠心分離により除去し、回収した上清をセルロースチューブ27/32(エーディア社)を用いてバッファーAに対して18時間透析した。透析後の溶液を再び8000×gで15分間遠心し、得られた上清を0.2μmのフィルター(DISMIC-25CS、アドバンテック社)でろ過したものを酸沈殿上清溶液とし、カラムクロマトグラフィーへ供した。 2 g of the above dry powder was weighed and dissolved in 20 mL of 50 mM acetate buffer (pH 4.8) (hereinafter referred to as "buffer A") to obtain a dry powder solution. The resulting acid precipitate was removed by centrifugation at 8000 x g for 15 minutes at 4°C, and the collected supernatant was transferred to a cellulose tube 27/32 (Edia). and dialyzed against buffer A for 18 hours. The solution after dialysis was centrifuged again at 8,000 x g for 15 minutes, and the resulting supernatant was filtered through a 0.2 μm filter (DISMIC-25CS, Advantech), used as an acid precipitation supernatant solution, and subjected to column chromatography. provided.

タンパク質の定量は、Quick Startプロテインアッセイキット(バイオラッド・ラボラトリーズ社)を用い、ウシ血清アルブミンを標準品としたBradford法によりおこなった。上記の乾燥粉末溶解液及び酸沈殿上清溶液の総タンパク質量は、それぞれ554mg及び375mgであった。 The protein was quantified using the Quick Start Protein Assay Kit (Bio-Rad Laboratories) by the Bradford method using bovine serum albumin as a standard. The total protein amounts of the above dry powder solution and acid precipitation supernatant solution were 554 mg and 375 mg, respectively.

カラムクロマトグラフィーは、AKTApurifier100クロマトグラフィーシステム(Cytiva社)を用いて、4℃に設定したクロマトチャンバー内でおこなった。酸沈殿上清溶液を、弱陽イオン交換カラムであるHiTrap CM FFカラム(容量5mL、平均粒子径90μm、Cytiva社)に供した。バッファーAを用いて流速2.5mL/分で20分間平衡化したカラムを装置から一旦外し、35mLの酸沈殿上清溶液を30mL容量のシリンジを使用して2.4分間かけて手動で導入した。カラムを再び装置に装着し、バッファーAで流速2.5mL/分で50分間洗浄し、続けて0~250mM塩化ナトリウムの直線濃度勾配で80分間(200mL)送液してタンパク質を分離・溶出させた。その後、速やかに塩化ナトリウム濃度を1Mまで上昇させ、流速2.5mL/分で28分間カラムを洗浄した後、バッファーAを流速2.5mL/分で20分間送液した。検出器の波長は280nmとし、溶出溶液は自動フラクションコレクターを用いて、5mLずつ(2分間/本)回収した。その結果を図1に示す。 Column chromatography was performed using an AKTApurifier 100 chromatography system (Cytiva) in a chromatography chamber set at 4°C. The acid precipitation supernatant solution was applied to a HiTrap CM FF column (volume 5 mL, average particle size 90 μm, Cytiva), which is a weak cation exchange column. The column equilibrated with buffer A at a flow rate of 2.5 mL/min for 20 minutes was once removed from the apparatus, and 35 mL of acid precipitation supernatant solution was manually introduced using a 30 mL capacity syringe over 2.4 minutes. . The column was reattached to the device and washed with buffer A at a flow rate of 2.5 mL/min for 50 minutes, followed by a linear concentration gradient of 0 to 250 mM sodium chloride for 80 minutes (200 mL) to separate and elute the protein. Ta. Thereafter, the sodium chloride concentration was quickly raised to 1M, and the column was washed at a flow rate of 2.5 mL/min for 28 minutes, and then buffer A was pumped at a flow rate of 2.5 mL/min for 20 minutes. The wavelength of the detector was 280 nm, and the elution solution was collected in 5 mL portions (2 minutes/volume) using an automatic fraction collector. The results are shown in Figure 1.

図1のような溶出クロマトグラムが得られたため、カラム非吸着画分及び分画番号F30からF49についての抗真菌活性を、糸状菌の菌糸生長阻害性、及び酵母の増殖阻害性について調査した。 Since the elution chromatogram shown in FIG. 1 was obtained, the antifungal activity of the column-unadsorbed fraction and fraction numbers F30 to F49 was investigated for inhibition of hyphal growth of filamentous fungi and inhibition of yeast growth.

(抗真菌活性の評価1:糸状菌の菌糸生長阻害性評価)
糸状菌の菌糸生長阻害性の評価は、アガー・ウェル法を用いておこなった。本法における指標菌には、独立行政法人農業生物資源研究所から分与を受けたフザリウム・フジクロイMAFF235949株を使用し、培地はポテトデキストロース寒天培地(以下、「PDA」とする)を用いた。
(Evaluation of antifungal activity 1: Evaluation of hyphal growth inhibition of filamentous fungi)
The inhibition of hyphal growth of filamentous fungi was evaluated using the agar-well method. Fusarium fujikuroi strain MAFF235949, which was provided by the National Institute of Agricultural and Biological Resources, was used as the indicator bacteria in this method, and a potato dextrose agar medium (hereinafter referred to as "PDA") was used as the medium.

MAFF235949株の胞子保存液を、あらかじめ以下の手順で調製した。PDA斜面培地の種菌をPDA平面培地へ播種し、およそ2週間、28℃で培養した。生育した菌糸体の一部をスライドグラスへ塗抹し、オリンパスBX43システム顕微鏡(エビデント社)による位相差観察により胞子の存在を確認した後、直径9cmのシャーレ1枚あたり4mLの0.25%(v/v)Tween20を加えてスプレッダーで懸濁し、次に局方滅菌ガーゼでろ過して菌糸体を取り除いた。回収したろ液に胞子が含まれていることを位相差観察により確認した後、ろ液を8000×g、4℃で15分間遠心し、パスツールピペットで上清を除き、直ちに8mLの滅菌純水を加えて沈殿した胞子を懸濁洗浄した。この洗浄操作を2回繰り返した後、再び8000×g、4℃で15分間遠心した上清をパスツールピペットで除き、1.5mLの滅菌純水を加えて胞子を懸濁した。さらに、滅菌した80%グリセロール溶液を0.5mL加えて混合した後、分注して-80℃で凍結保存した。 A spore preservation solution of MAFF235949 strain was prepared in advance according to the following procedure. The inoculum of the PDA slant medium was inoculated onto the PDA flat medium and cultured at 28° C. for approximately two weeks. A part of the grown mycelium was smeared onto a slide glass, and the presence of spores was confirmed by phase contrast observation using an Olympus BX43 system microscope (Evident). After that, 4 mL of 0.25% (v /v) Tween 20 was added and suspended using a spreader, and then the mycelia were removed by filtration through pharmacopoeial sterilized gauze. After confirming by phase contrast observation that the collected filtrate contains spores, the filtrate was centrifuged at 8000 x g for 15 minutes at 4°C, the supernatant was removed with a Pasteur pipette, and immediately 8 mL of sterile pure Water was added to suspend and wash the precipitated spores. After repeating this washing operation twice, the supernatant was centrifuged again at 8,000×g and 4° C. for 15 minutes, and the supernatant was removed with a Pasteur pipette, and 1.5 mL of sterile pure water was added to suspend the spores. Furthermore, 0.5 mL of sterilized 80% glycerol solution was added and mixed, and the mixture was dispensed and stored frozen at -80°C.

作製した胞子懸濁液は、一部を使用して胞子濃度を以下のように求めた。滅菌水で1/10~1/10000倍まで段階希釈し、各希釈溶液の0.1mLをPDAへ塗布播種した。28℃で4日間培養して生じたコロニー数から、発芽可能な胞子数を算出した結果、1mLあたり約5×10個であった。凍結保存した胞子懸濁液のうち1本を解凍し、20%グリセロール溶液を用いて約5×10個/mLとなるように希釈溶液を調製した。これを分注して、再度-80℃に凍結保存したものを、以下の抗糸状菌活性評価試験に用いた。 A portion of the prepared spore suspension was used to determine the spore concentration as follows. The solution was serially diluted from 1/10 to 1/10,000 times with sterile water, and 0.1 mL of each diluted solution was applied and seeded onto PDA. The number of spores that could germinate was calculated from the number of colonies produced after culturing at 28°C for 4 days, and was approximately 5 x 10 7 per mL. One of the cryopreserved spore suspensions was thawed, and a diluted solution was prepared using a 20% glycerol solution to a concentration of approximately 5 x 10 5 spores/mL. This was divided into portions, frozen and stored again at -80°C, and used in the following anti-mycotic activity evaluation test.

アガー・ウェル法に使用する培地は、直径9cmの滅菌シャーレに、滅菌したPDAを20mLずつ分注して固化させた後、外径約7mmの滅菌ガラス管を用いてシャーレ中心よりウェル端が2cmの距離になるように4か所開穴し(以下、「PDAアッセイプレート」とする)、これを使用するまで4℃で保存した。乾燥粉末溶解液、酸沈殿上清溶液、及びCMカラムクロマトグラフィーで得られた溶出画分をバッファーAで2~16倍まで段階希釈し、PDAアッセイプレートのウェルへ80μLずつ添加した。抗糸状菌活性の無いコントロールとしては、バッファーAのみをウェルへ80μL添加した。各試料をウェルへ添加した後、PDAアッセイプレートの中心部に、約5×10個/mLのMAFF235949株の保存胞子懸濁液を10μL滴下播種した。30℃で4日間培養した後、培養温度を15℃に変更し、菌糸がコントロールのウェル端に0.5cm以内に到達するまで、さらに5日間培養した。各試料の菌糸生長阻害作用の有無は、ウェル端と生育した菌糸との距離をコントロールと比較した目視で判別し、阻害性の強度は阻害作用を示した被験液の最大希釈倍率で評価した。 The medium used in the agar-well method is prepared by dispensing 20 mL of sterilized PDA into a sterile petri dish with a diameter of 9 cm, solidifying it, and then using a sterile glass tube with an outer diameter of about 7 mm to place the well end 2 cm from the center of the petri dish. Holes were drilled at four locations at distances of (hereinafter referred to as "PDA assay plate") and stored at 4°C until use. The dry powder solution, acid precipitation supernatant solution, and elution fraction obtained by CM column chromatography were serially diluted 2 to 16 times with buffer A, and 80 μL each was added to the wells of a PDA assay plate. As a control without anti-fungal activity, 80 μL of buffer A alone was added to the wells. After adding each sample to the well, 10 μL of a stock spore suspension of MAFF235949 strain at approximately 5×10 5 cells/mL was dropwise inoculated in the center of the PDA assay plate. After culturing at 30°C for 4 days, the culture temperature was changed to 15°C and cultured for an additional 5 days until the mycelia reached within 0.5 cm of the edge of the control well. The presence or absence of the hyphal growth inhibiting effect of each sample was determined by visually comparing the distance between the well edge and the grown hyphae with that of the control, and the strength of the inhibitory effect was evaluated by the maximum dilution ratio of the test solution that showed the inhibitory effect.

その結果を表1及び図2に示す。表1において、乾燥粉末溶解液(I)及び酸沈殿上清(II)については、調査した最大の希釈倍率16倍(タンパク質量としてそれぞれ、126μg及び54μg/ウェル)でも、強い抗糸状菌活性を確認した。CMカラムクロマトグラフィー分画後については、カラム非吸着画分である分画番号F2、及び分画番号F35~F38(50~69mM塩化ナトリウム溶出画分)に強い菌糸生長阻害作用が認められ(図2)、調査した最大希釈倍率16倍まで抗糸状菌活性を確認した(表1)。 The results are shown in Table 1 and FIG. 2. In Table 1, the dry powder solution (I) and the acid-precipitated supernatant (II) showed strong anti-fungal activity even at the highest dilution rate of 16 times (126 μg and 54 μg/well of protein, respectively). confirmed. After fractionation by CM column chromatography, a strong mycelial growth inhibitory effect was observed in fraction number F2, which is a fraction not adsorbed to the column, and fraction numbers F35 to F38 (fraction eluted with 50 to 69 mM sodium chloride) (Fig. 2), anti-filamentous activity was confirmed up to the maximum dilution rate of 16 times investigated (Table 1).

[凡例等]
1)+:活性あり、±:弱い活性あり、-:活性なし
2)分画番号は、I及IIはそれぞれ乾燥粉末溶解液及び酸沈殿上清溶液を示し、その他の数字はCMカラムクロマトグラフィーの分画番号(図1)を示した
3)ウェル位置:PDAアッセイプレート上のウェルの1つをAとして固定し、右回りにB、C、Dとした。
[Legend, etc.]
1) +: Activity, ±: Weak activity, -: No activity 2) Fraction numbers I and II indicate the dry powder solution and acid precipitation supernatant solution, respectively, and the other numbers are CM column chromatography. 3) Well position: One of the wells on the PDA assay plate was fixed as A, clockwise B, C, D.

(抗真菌活性の評価2:酵母の増殖阻害性)
酵母の増殖阻害作用は、96穴マイクロタイタープレートを用いた微量液体希釈法で評価した。指標菌には独立行政法人製品評価技術基盤機構から分与を受けたサッカロマイセス・セレビシエNBRC10074株を使用し、培地はポテトデキストロース液体培地(以下、「PDB」とする)を用いた。
(Evaluation of antifungal activity 2: Yeast growth inhibition)
The inhibitory effect on yeast growth was evaluated by a microbroth dilution method using a 96-well microtiter plate. Saccharomyces cerevisiae NBRC10074 strain, which was provided by the National Institute of Technology and Product Evaluation, was used as the indicator bacteria, and potato dextrose liquid medium (hereinafter referred to as "PDB") was used as the medium.

あらかじめ2.4×10cfu/mLの濃度に調製し、-80℃で凍結保存しておいたNBRC10074株を、10mLのPDBへ20μL接種し、30℃、120rpmで18時間振とう培養することで、2.4×10cfu/mLの新鮮な酵母培養液を得た。これをさらに、2×PDBで100倍希釈し、2.4×10cfu/mLの酵母懸濁液とした。96穴マイクロタイタープレート(8行12列)のすべてのウェルに100μLのバッファーAを分注した後、1列目の各ウェルへ乾燥粉末溶解液、酸沈殿上清溶液、またはCMカラムクロマトグラフィー溶出画分液(原液)を100μLずつ分注した(希釈倍率は2倍となる)。次に8連マルチピペットを用いて、1列目のウェルより100μLずつ取り2列目へ混和した(希釈倍率4倍)。さらに2列目のウェルより100μLずつ取り3列目へ混和した(希釈倍率8倍)。同様の分取及び混和操作を11列目まで繰り返すことで、希釈倍率2~2048倍の試料希釈溶液を調製した(12列目はバッファーAのみの陰性コントロールとした)。さらに、全てのウェル へ上記の酵母懸濁液を100μL(2.4×10cfu)ずつ添加した。この操作により、活性評価に使用した試料溶液の希釈倍率は4~4096倍となった。マイクロタイタープレートは水分蒸発を防ぐためにプラスチックバックへ収納し、28℃で18時間静置培養した。酵母増殖阻害性の強度は、各ウェルの濁度をコントロールと比較し、目視で増殖阻害を確認できる被験液の最大希釈倍率で示した。その結果を以下の表2に示す。 Inoculate 20 μL of NBRC10074 strain prepared in advance to a concentration of 2.4×10 7 cfu/mL and cryopreserved at -80°C into 10 mL of PDB, and culture with shaking at 120 rpm at 30°C for 18 hours. A fresh yeast culture of 2.4×10 7 cfu/mL was obtained. This was further diluted 100 times with 2×PDB to obtain a yeast suspension of 2.4×10 5 cfu/mL. After dispensing 100 μL of buffer A into all wells of a 96-well microtiter plate (8 rows and 12 columns), add dry powder solution, acid precipitation supernatant solution, or CM column chromatography elution to each well in the first column. The fraction solution (stock solution) was dispensed in 100 μL portions (the dilution ratio was 2 times). Next, using an 8-channel multipipette, 100 μL each was taken from the wells in the first row and mixed into the second row (dilution ratio: 4 times). Furthermore, 100 μL each was taken from the wells in the second row and mixed into the third row (dilution ratio: 8 times). By repeating the same sorting and mixing operations up to the 11th column, sample dilution solutions with a dilution factor of 2 to 2048 times were prepared (the 12th column was used as a negative control containing only buffer A). Furthermore, 100 μL (2.4×10 4 cfu) of the above yeast suspension was added to all wells. Through this operation, the dilution ratio of the sample solution used for activity evaluation was 4 to 4096 times. The microtiter plate was placed in a plastic bag to prevent water evaporation and cultured at 28° C. for 18 hours. The strength of yeast growth inhibition was determined by comparing the turbidity of each well with the control, and was expressed as the maximum dilution ratio of the test solution at which growth inhibition could be visually confirmed. The results are shown in Table 2 below.

表2に示したように、乾燥粉末溶解液、及び酸沈殿上清溶液においては、希釈倍率256倍までの強い酵母増殖阻害活性を確認した。CMカラムクロマトグラフィー分画溶液については、カラム非吸着画分である分画番号F2及びF3でそれぞれ、128倍及び64倍希釈までの強い増殖阻害性が認められた(表2)。一方で、分画番号F30~F41の溶出画分においては、希釈倍率4倍でもはっきりとした酵母増殖阻害活性が認められず(表2)、上記(抗真菌活性の評価1:糸状菌の菌糸生長阻害性評価)で、分画番号F2及びF3とF35~F38の両方に抗糸状菌活性が検出された結果とは、異なる傾向が認められた。 As shown in Table 2, strong yeast growth inhibitory activity was confirmed in the dry powder solution and the acid precipitation supernatant solution up to a dilution rate of 256 times. Regarding the CM column chromatography fractionation solution, strong growth inhibition was observed in fraction numbers F2 and F3, which are column non-adsorbed fractions, up to 128-fold and 64-fold dilution, respectively (Table 2). On the other hand, in the elution fractions with fraction numbers F30 to F41, no clear yeast growth inhibition activity was observed even at a dilution rate of 4 times (Table 2). A different trend was observed from the results obtained in the growth inhibition evaluation (evaluation of growth inhibition), in which anti-filamentous fungal activity was detected in both fraction numbers F2 and F3 and F35 to F38.

[凡例]
判定結果 +:増殖あり、±:弱い増殖あり、-:増殖なし
[Usage Guide]
Judgment result +: Proliferation, ±: Weak proliferation, -: No proliferation

以上の2種類の抗真菌活性評価における結果から、リゾクトニア・ソラニD138株の分泌物質試料中には抗真菌タンパク質が少なくとも2種類以上存在し、一方は糸状菌及び酵母の両方を阻害するCMカラムに非吸着な性質(上記の実験条件において)を有し、もう一方はCMカラムに吸着・分離され、糸状菌のみに対して強い阻害活性を示すことが明らかとなった。以降では、糸状菌のみに作用する特徴的な性質を有する後者の活性画分(分画番号F35~F38)をターゲットにさらに精製を進めた。分画番号F35~F38の総タンパク質量は、Bradford法による定量で、65.3mgであった。 From the results of the above two types of antifungal activity evaluation, it is clear that there are at least two types of antifungal proteins in the secreted material sample of Rhizoctonia solani strain D138, and one of them is present in the CM column that inhibits both filamentous fungi and yeast. It has become clear that one has a non-adsorbing property (under the above experimental conditions), while the other is adsorbed and separated by the CM column, showing strong inhibitory activity only against filamentous fungi. Thereafter, further purification was carried out targeting the latter active fractions (fraction numbers F35 to F38), which have the characteristic property of acting only on filamentous fungi. The total protein amount of fraction numbers F35 to F38 was 65.3 mg as determined by the Bradford method.

(CMカラムクロマトグラフィー溶出画分のタンパク質分子組成の確認)
糸状菌のみに阻害活性を有するCMカラムクロマトグラフィー分画番号F35~F38とその周辺画分について、SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)によりタンパク質の組成と分子量を確認した。
(Confirmation of protein molecular composition of CM column chromatography elution fraction)
The protein composition and molecular weight of CM column chromatography fractions F35 to F38 and surrounding fractions, which have inhibitory activity only against filamentous fungi, were confirmed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE).

SDS-PAGEは一般的によく用いられるLaemmliの方法に従っておこない、タンパク質の染色にはクイック-CBBキット(富士フィルム和光純薬社)を用いた。また、分子量マーカーには色素結合したタンパク質マーカーであるBlueStar Prestained Protein Ladder(日本ジェネティクス社)を使用した。その結果を図3に示す。分画番号F35~F38には幅広い分子量の多くのタンパク質が混在しており、また各画分間において泳動パターンに著しい相違は認められなかった。 SDS-PAGE was performed according to the commonly used method of Laemmli, and a Quick-CBB kit (Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used for protein staining. Furthermore, BlueStar Prestained Protein Ladder (Nippon Genetics), which is a dye-bound protein marker, was used as a molecular weight marker. The results are shown in FIG. Fraction numbers F35 to F38 contained many proteins with a wide range of molecular weights, and no significant differences were observed in the migration patterns among the fractions.

(SPカラムクロマトグラフィーによる分画)
CMカラムクロマトグラフィーで回収した分画番号F37とF38 の溶液について、アミコンウルトラ遠心式限外ろ過フィルター(メルクミリポア社)を用いて脱塩・濃縮した後、強陽イオン交換カラムであるHiTrap SP HPカラム(容量1mL、平均粒子径34μm、Cytiva社)に供した。バッファーAを流速1mL/分で10分間送液して平衡化したカラムに、試料全量(2mL)をサンプルループを使用して注入し、さらにバッファーAをサンプルループを流路として6分間送液 した。バッファーAでカラムを18分間洗浄した後、0~250mM塩化ナトリウムの直線濃度勾配で40分間(40mL)送液し、タンパク質を分離・溶出させた。その後、速やかに塩化ナトリウム濃度を1Mまで上昇させて流速1mL/分で18分間カラムを洗浄した後、バッファーAを流速1mL/分で10分間送液した。検出器の波長は280nmとし、溶出溶液は自動フラクションコレクターを用いて、試料導入後の洗浄液(カラム非吸着画分)は2mLずつ(2分間/本)、直線塩濃度勾配開始後は1mLずつ(1分間/本)回収した。
(Fractionation by SP column chromatography)
The solutions of fraction numbers F37 and F38 collected by CM column chromatography were desalted and concentrated using an Amicon Ultra centrifugal ultrafiltration filter (Merck Millipore), and then filtered using a strong cation exchange column, HiTrap SP HP. It was applied to a column (capacity 1 mL, average particle diameter 34 μm, Cytiva). The entire sample (2 mL) was injected into the column that had been equilibrated by pumping buffer A at a flow rate of 1 mL/min for 10 minutes using the sample loop, and then buffer A was pumped for 6 minutes using the sample loop as a flow path. . After washing the column with buffer A for 18 minutes, a linear concentration gradient of 0 to 250 mM sodium chloride was applied for 40 minutes (40 mL) to separate and elute the protein. Thereafter, the sodium chloride concentration was quickly increased to 1M and the column was washed for 18 minutes at a flow rate of 1 mL/min, and then buffer A was pumped at a flow rate of 1 mL/min for 10 minutes. The wavelength of the detector was 280 nm, and the elution solution was collected using an automatic fraction collector. After introducing the sample, the washing solution (column non-adsorbed fraction) was collected in 2 mL portions (2 minutes/unit), and after the start of the linear salt concentration gradient, it was collected in 1 mL portions ( 1 minute/piece).

その結果を図4に示す。図4に示したような溶出クロマトグラムが得られたため、カラム非吸着画分である分画番号F1~F3、及び分画番号F18~F29(38~106mM塩化ナトリウム溶出画分)について、次のSPカラムクロマトグラフィー溶出画分の抗糸状菌活性評価へ供した。 The results are shown in FIG. Since the elution chromatogram shown in Figure 4 was obtained, the following procedure was performed for fraction numbers F1 to F3, which are column non-adsorbed fractions, and fraction numbers F18 to F29 (38 to 106 mM sodium chloride elution fraction). The SP column chromatography elution fraction was subjected to evaluation of anti-filamentary fungus activity.

(SPカラムクロマトグラフィー溶出画分の抗糸状菌活性評価)
抗糸状菌活性評価は、上記の「抗真菌活性の評価1:糸状菌の菌糸生長阻害性評価」へ記載の方法に準じておこなった。
(Evaluation of anti-filamentous fungus activity of SP column chromatography elution fraction)
The antifungal activity was evaluated according to the method described in "Evaluation of antifungal activity 1: Evaluation of hyphal growth inhibition of filamentous fungi" above.

その結果を図5に示す。図5に示したように、分画番号F20~F23(50~69mM塩化ナトリウム溶出画分)において、フザリウム・フジクロイMAFF235949株に対する菌糸生長阻害作用が認められ、分画番号F20~F22では調査した最大の希釈倍率8倍まで、分画番号F23では希釈倍率4倍まで、抗糸状菌活性を確認した(表3)。活性画分として回収した分画番号F20~F23の総タンパク質量は、Bradford法による定量で、2.86mgであった。 The results are shown in FIG. As shown in Figure 5, in fraction numbers F20 to F23 (50 to 69 mM sodium chloride elution fraction), the mycelial growth inhibitory effect on Fusarium fujikuroi MAFF235949 strain was observed, and in fraction numbers F20 to F22, the maximum Anti-filamentous activity was confirmed up to a dilution of 8 times for fraction number F23, and up to a 4 times dilution for fraction number F23 (Table 3). The total protein amount of fraction numbers F20 to F23 collected as active fractions was 2.86 mg as determined by the Bradford method.

[凡例]
1)+:活性あり、±:弱い活性あり、-:活性なし
2)ウェル位置:PDAアッセイプレート上のウェルの1つをAとして固定し、右回りにB、C、Dとした。
[Usage Guide]
1) +: Activity, ±: Weak activity, -: No activity 2) Well position: One of the wells on the PDA assay plate was fixed as A, and clockwise as B, C, and D.

(SPカラムクロマトグラフィー溶出画分のタンパク質分子組成の確認)
タンパク質分子組成の確認は、上記「CMカラムクロマトグラフィー溶出画分のタンパク質分子組成の確認」へ記載の方法に準じておこなった。SDS-PAGEによる分析の結果(図6)、分画番号F20~F23の活性画分のうち、分画番号F20~F22の電気泳動パターンは類似しており、また、分子量マーカー(図6、レーン「M」と表記)を参考にすると、約35kDaより低分子のタンパク質が抗糸状菌活性を示していることが示唆された。
(Confirmation of protein molecular composition of SP column chromatography elution fraction)
The protein molecular composition was confirmed according to the method described in "Confirmation of the protein molecular composition of the CM column chromatography elution fraction" above. As a result of SDS-PAGE analysis (Figure 6), among the active fractions with fraction numbers F20 to F23, the electrophoretic patterns of fraction numbers F20 to F22 are similar, and molecular weight markers (Figure 6, lanes (denoted as "M"), it was suggested that proteins with a lower molecular weight than about 35 kDa exhibited anti-filamentous fungal activity.

(Capto HiRes Sカラムクロマトグラフィーによる分画)
SPカラムクロマトグラフィーで回収した分画番号F20~F23の溶液を、アミコンウルトラ遠心式限外ろ過フィルター(メルクミリポア社)を用いて脱塩・濃縮した後、高分離能の強陽イオン交換カラムであるCapto HiRes S 5/50カラム(容量1mL、平均粒子径9μm、Cytiva社)に供した。
(Fractionation by Capto HiRes S column chromatography)
The solutions with fraction numbers F20 to F23 collected by SP column chromatography were desalted and concentrated using an Amicon Ultra centrifugal ultrafiltration filter (Merck Millipore), and then filtered using a strong cation exchange column with high resolution. It was applied to a certain Capto HiRes S 5/50 column (capacity 1 mL, average particle size 9 μm, Cytiva).

バッファーAを流速0.5mL/分で20分間送液して平衡化したカラムに、試料全量(2mL)をサンプルループを使用して注入し、さらにバッファーAをサンプルループを流路として12分間送液した。バッファーAでカラムを40分間洗浄した後、0~150mM塩化ナトリウムの直線濃度勾配で80分間(40mL)送液し、タンパク質を分離・溶出させた。その後、速やかに塩化ナトリウム濃度を1Mまで上昇させて流速0.5mL/分で20分間カラムを洗浄した後、バッファーAを流速0.5mL/分で10分間送液した。検出器の波長は280nmとし、溶出溶液は自動フラクションコレクターを用いて、試料導入後の洗浄液(カラム非吸着画分)は2mLずつ(4分間/本)、直線塩濃度勾配開始後は1mLずつ(2分間/本)回収した。 Using the sample loop, the entire sample volume (2 mL) was injected into the column that had been equilibrated by pumping Buffer A at a flow rate of 0.5 mL/min for 20 minutes, and then Buffer A was pumped for 12 minutes using the sample loop as a flow path. It liquefied. After washing the column with buffer A for 40 minutes, a linear concentration gradient of 0 to 150 mM sodium chloride was applied for 80 minutes (40 mL) to separate and elute the protein. Thereafter, the sodium chloride concentration was quickly increased to 1M and the column was washed at a flow rate of 0.5 mL/min for 20 minutes, and then buffer A was pumped at a flow rate of 0.5 mL/min for 10 minutes. The wavelength of the detector was 280 nm, and the elution solution was collected using an automatic fraction collector. After introducing the sample, the washing solution (column non-adsorbed fraction) was collected in 2 mL portions (4 minutes/volume), and after the start of the linear salt concentration gradient, it was collected in 1 mL portions ( 2 minutes/piece).

その結果、図7に示したような溶出クロマトグラムが得られたため、分画番号F17~F31(15~68mM塩化ナトリウム溶出画分)について、次の「Capto HiRes Sカラムクロマトグラフィー溶出画分の抗糸状菌活性評価」へ供した。 As a result, the elution chromatogram shown in Figure 7 was obtained, so for fraction numbers F17 to F31 (15 to 68mM sodium chloride elution fraction), the following "Capto HiRes S column chromatography elution fraction Filamentous fungi activity evaluation.

(Capto HiRes Sカラムクロマトグラフィー溶出画分の抗糸状菌活性評価)
抗糸状菌活性評価は、上記の「抗真菌活性の評価1:糸状菌の菌糸生長阻害性評価」へ記載の方法に準じておこなった。
(Evaluation of anti-filamentous fungus activity of Capto HiRes S column chromatography elution fraction)
The antifungal activity was evaluated according to the method described in "Evaluation of antifungal activity 1: Evaluation of hyphal growth inhibition of filamentous fungi" above.

その結果、分画番号F19~F21(23~30mM塩化ナトリウム溶出画分)において、フザリウム・フジクロイMAFF235949株に対する菌糸生長阻害作用が認められ(図8)、調査した最大の希釈倍率4倍、タンパク質量1.1μg/ウェルでもはっきりとした抗糸状菌活性を確認した(表4)。活性画分として回収した分画番号F19~F21の総タンパク質量は、Bradford法による定量で0.187mgであった。本タンパク質量は、ここまでの一連の精製による抗糸状菌活性ポリペプチドの最終収量であり、タンパク質量としての回収率は0.034% であった。 As a result, in fraction numbers F19 to F21 (23 to 30 mM sodium chloride elution fraction), an inhibitory effect on hyphal growth against Fusarium fujikuroi MAFF235949 strain was observed (Figure 8), and at the maximum dilution rate of 4 times and protein content Even at 1.1 μg/well, clear anti-filamentous activity was confirmed (Table 4). The total protein amount of fraction numbers F19 to F21 collected as active fractions was 0.187 mg as determined by the Bradford method. This amount of protein was the final yield of the anti-mycotic active polypeptide after the series of purifications up to this point, and the recovery rate in terms of protein amount was 0.034%.

[凡例]
1)+:活性あり、-:活性なし
2)ウェル位置:PDAアッセイプレート上のウェルの1つをAとして固定し、右回りにB、C、Dとした。
[Usage Guide]
1) +: Activity, -: No activity 2) Well position: One of the wells on the PDA assay plate was fixed as A, and clockwise as B, C, and D.

(Capto HiRes Sカラムクロマトグラフィー溶出画分のタンパク質分子組成の確認)
タンパク質分子組成の確認は、上記「CMカラムクロマトグラフィー溶出画分のタンパク質分子組成の確認」へ記載の方法に準じておこなった。SDS-PAGEによる分析の結果、分画番号F19~F21では単一のタンパク質バンドが検出されており、分子量マーカー(図9、レーン「M」と表記)を参考にすると、およそ10kDa近傍のポリペプチドが、抗糸状菌活性物質として精製されたことが示された(図9)。
(Confirmation of protein molecular composition of Capto HiRes S column chromatography elution fraction)
The protein molecular composition was confirmed according to the method described in "Confirmation of the protein molecular composition of the CM column chromatography elution fraction" above. As a result of SDS-PAGE analysis, a single protein band was detected in fraction numbers F19 to F21, and referring to the molecular weight marker (labeled lane "M" in Figure 9), a polypeptide of around 10 kDa was detected. was purified as an anti-mycotic active substance (Figure 9).

[実施例2]10kDa抗糸状菌ポリペプチドのアミノ酸配列情報の分析
(精製タンパク質のN末端アミノ酸配列の分析と相同性検索)
実施例1で得られた分子量約10kDaの抗糸状菌タンパク質について、精製標品(Capto HiRes Sカラムクロマトグラフィー分画番号F20を使用した)を用いて、N末端アミノ酸配列を分析した。
[Example 2] Analysis of amino acid sequence information of 10 kDa anti-filamentous fungal polypeptide (analysis of N-terminal amino acid sequence of purified protein and homology search)
The N-terminal amino acid sequence of the anti-filamentous fungal protein obtained in Example 1 with a molecular weight of approximately 10 kDa was analyzed using a purified preparation (Capto HiRes S column chromatography fraction number F20 was used).

タンパク質量として8.1μgの分画番号F20の溶液をSDS-PAGEに供し、電気泳動後のポリアクリルアミドゲルから、タンク式ブロッティング装置(ミニトランスブロットセル、バイオラッド・ラボラトリーズ社)を用いて、タンパク質をPVDF膜(Immobilon-PSQメンブレン、0.2μm、メルク社)に転写した。転写後のPVDF膜は、50%メタノールに溶解した0.1%クマシーブリリアントブルーR250溶液中でゆるやかに振盪しながら2分間染色した後、50%メタノールで脱色し、さらに超純水で洗浄して膜上の余分な色素を除いた。その後、18時間乾燥させたPVDF膜から分子量約10kDaのタンパク質バンドを切り出し、N末端アミノ酸配列分析へ供した。 A solution of fraction number F20 with an amount of 8.1 μg of protein was subjected to SDS-PAGE, and the protein was extracted from the polyacrylamide gel after electrophoresis using a tank-type blotting device (Mini Transblot Cell, Bio-Rad Laboratories). was transferred to a PVDF membrane (Immobilon-PSQ membrane, 0.2 μm, Merck & Co.). After the transfer, the PVDF membrane was stained in a 0.1% Coomassie Brilliant Blue R250 solution dissolved in 50% methanol for 2 minutes with gentle shaking, then decolorized with 50% methanol, and further washed with ultrapure water. Excess dye on the membrane was removed. Thereafter, a protein band with a molecular weight of approximately 10 kDa was cut out from the PVDF membrane dried for 18 hours and subjected to N-terminal amino acid sequence analysis.

N末端アミノ酸配列分析は、気相シークエンサー(491cLc、アプライドバイオシステム社)を使用して、自動エドマン分解によりおこなった。機器の取り扱いと諸設定は、製造販売元の指定する手順書にしたがっておこなった。その結果、以下に示す13残基のN末端アミノ酸配列が得られた。
N末端側 ETSYGNPDLVTDQ(配列番号3)
N-terminal amino acid sequence analysis was performed by automated Edman degradation using a gas phase sequencer (491cLc, Applied Biosystems). The handling and various settings of the equipment were performed according to the procedures specified by the manufacturer. As a result, the N-terminal amino acid sequence of 13 residues shown below was obtained.
N-terminal side ETSYGNPDLVTDQ (SEQ ID NO: 3)

この13残基の部分アミノ酸配列について、米国バイオテクノロジー情報センター(NCBI)が提供するBLAST検索システムによるアミノ酸配列相同性検索をおこなった結果、相同性100%として、以下に示すHypothetical protein RHS04_00525[Rhizoctonia solani]、Accession番号:KAF8685646.1が提示された。 As a result of an amino acid sequence homology search for this 13-residue partial amino acid sequence using the BLAST search system provided by the National Center for Biotechnology Information (NCBI), the following Hypothetical protein RHS04_00525 [Rhizoctonia solani] was found to have 100% homology. ], Accession number: KAF8685646.1 was presented.

N末端側 MKRHPKKYQTETTDAVAASRLKLTFQAHTNSAMFSSAHLAFFAAAAAALVAASPVTELEGQTLAKRETSYGNPDLVTDQGNRFKLNFGSTDGHPNACPGHYICYISKNGAQHGDVSLGNPDDFVDEGNRWATPELW(配列番号4) N-terminal side MKRHPKKYQTETTDAVAASRLKLTFQAHTNSAMFSSAHLAFFAAAAALVAASPVTELEGQTLAKR ETSYGNPDLVTDQ GNRFKLNFGSTDGHPNACPGHYICYISKNGAQHGDVSL GNPDDFVDEGNRWATPELW (SEQ ID NO: 4)

上記アミノ酸配列内の下線は、配列番号3と相同性100%の配列を示した。この相同性検索の結果から、本ポリペプチドは生体機能が未知のタンパク質と高い相同性を示すことが明らかとなり、抗糸状菌ポリペプチドとして新規であることが強く示唆された。 The underline in the above amino acid sequence indicates a sequence with 100% homology to SEQ ID NO: 3. The results of this homology search revealed that this polypeptide exhibits high homology with proteins whose biological functions are unknown, strongly suggesting that it is a novel anti-fungal polypeptide.

(リゾクトニア・ソラニD138株の全ゲノム情報に基づく10kDa抗糸状菌ポリペプチド配列の推定)
上記の精製タンパク質のアミノ酸配列分析から得られた情報に基づく解析に加えて、本ポリペプチド生産株であるリゾクトニア・ソラニD138株の全ゲノム配列を決定し、その情報を基にした解析も試みた。
(Estimation of 10kDa anti-filamentous fungus polypeptide sequence based on whole genome information of Rhizoctonia solani strain D138)
In addition to the analysis based on the information obtained from the amino acid sequence analysis of the purified protein described above, we determined the entire genome sequence of Rhizoctonia solani strain D138, which is the strain producing this polypeptide, and attempted an analysis based on that information. .

全ゲノム配列解析に使用したゲノムDNAは、以下のように調製した。リゾクトニア・ソラニD138株は、PDA斜面培地で継代されてきた種株から菌糸体の一部を掻き取り、これをPDA平面培地へ播種して30℃で約8日間培養した。次に、このPDA平面培地へ4mLの滅菌純水を加えてスプレッダーで懸濁し、一部を1.5mLのマイクロチューブへ回収した。続いて、このマイクロチューブを6000×g、4℃、5分間遠心して上清を除いた。残った菌糸体の沈殿物へ5μLの滅菌純水を再び加えた全量を、破砕用のステンレスビーズが入ったチューブへ再回収した。これにLysis Solution F(ニッポンジーン社)を加え、Shake Master Neo(bms社)を用い、1500rpmで2分間粉砕した。破砕した試料は、65℃で10分間インキュベートし、その後、12000×gで2分間遠心分離をおこなって上清を回収した。MPure-12システムとMPure Bacterial DNA Extraction Kit(共にMP Bio社)を用いて回収した上清からDNAを精製した。 Genomic DNA used for whole genome sequence analysis was prepared as follows. For Rhizoctonia solani strain D138, a part of mycelium was scraped off from a seed strain that had been subcultured on a PDA slanted medium, and this was inoculated onto a PDA slanted medium and cultured at 30° C. for about 8 days. Next, 4 mL of sterile pure water was added to this PDA flat medium and suspended using a spreader, and a portion was collected into a 1.5 mL microtube. Subsequently, this microtube was centrifuged at 6,000×g, 4° C., for 5 minutes, and the supernatant was removed. 5 μL of sterile pure water was again added to the remaining mycelial precipitate, and the entire amount was recovered into a tube containing stainless steel beads for crushing. Lysis Solution F (Nippon Gene Co., Ltd.) was added to this, and the mixture was ground for 2 minutes at 1500 rpm using Shake Master Neo (BMS Co., Ltd.). The crushed sample was incubated at 65° C. for 10 minutes, and then centrifuged at 12,000×g for 2 minutes to collect the supernatant. DNA was purified from the collected supernatant using the MPure-12 system and MPure Bacterial DNA Extraction Kit (both manufactured by MP Bio).

ライブラリー作製のために、まずSynergy LX(Bio Tek社)とQuantiFluor dsDNA System(Promega社)を用いて、上記で調製したゲノムDNA溶液の濃度を測定した。次に、MGIEasy FS DNA Library Prep Set(MGI社)を用いて、製造販売元の手順書にしたがってライブラリーを作製した。酵素切断の反応時間は4分間とした。また、その際にMGIEasy DNA Adapters-96(Plate)Kit(MGI社)のアダプターを使用した。ライブラリーの定量は、Qubit 3.0 FluorometerとdsDNA HS Assay Kit(共にThermo Fisher Scientific社)を用いておこなった。ライブラリーの品質確認は、Fragment AnalyzerとdsDNA 915 Reagent Kit(共にAdvanced Analytical Technologies社)を用いておこなった。環状化DNAは、作製したライブラリとMGIEasy Circularization Kit(MGI社)を用いて製造販売元の指示書にしたがって作製した。DNA Nanoball(以下、「DNB」)は、DNBSEQ-G400RS High-throughput Sequencing Set(MGI社)を用いて、製造販売元の指示書にしたがって作製した。DNAシークエンスは、DNBSEQ-G400(MGI社)を用いて、2×200bpの条件の下、上記で作製したDNBを基に解析した。結果は、表5-1および表5-2へ示した。 For library preparation, the concentration of the genomic DNA solution prepared above was first measured using Synergy LX (Bio Tek) and QuantiFluor dsDNA System (Promega). Next, a library was prepared using MGIEasy FS DNA Library Prep Set (MGI) according to the manufacturer's instructions. The reaction time for enzymatic cleavage was 4 minutes. In addition, an adapter from the MGIEasy DNA Adapters-96 (Plate) Kit (MGI) was used at that time. Quantification of the library was performed using Qubit 3.0 Fluorometer and dsDNA HS Assay Kit (both from Thermo Fisher Scientific). The quality of the library was checked using Fragment Analyzer and dsDNA 915 Reagent Kit (both from Advanced Analytical Technologies). Circularized DNA was prepared using the prepared library and MGIEasy Circularization Kit (MGI) according to the manufacturer's instructions. DNA Nanoball (hereinafter referred to as "DNB") was prepared using DNBSEQ-G400RS High-throughput Sequencing Set (MGI) according to the manufacturer's instructions. The DNA sequence was analyzed based on the DNB prepared above using DNBSEQ-G400 (MGI) under conditions of 2 x 200 bp. The results are shown in Table 5-1 and Table 5-2.

DNBシークエンス情報を用いて次のような手順で解析をおこなった。まずFastQC1 v0.11.8を用いて、ペアエンド・リード配列の生データの品質を確認し、次にCutadapt2 v3.4を用いて、DNBSEQアダプター配列のトリミングをおこなった。さらにトリミングされたリード配列を、SPAdes3 v3.12.0を用いてアセンブルした。以上の品質確認やトリミング、およびアッセンブルの作業は、Galaxy4(サムソン社)のローカルサーバー上で実行した。遺伝子予測と機能アノテーションの作業は、Funannotate5 pipeline v1.8.10を用いて実行した。 Analysis was performed using the DNB sequence information according to the following procedure. First, FastQC1 v0.11.8 was used to check the quality of the raw paired-end read sequence data, and then Cutadapt2 v3.4 was used to trim the DNBSEQ adapter sequence. Further trimmed read sequences were assembled using SPAdes3 v3.12.0. The above quality checking, trimming, and assembling operations were performed on a local server of Galaxy 4 (Samsung). Gene prediction and functional annotation work was performed using Funannotate5 pipeline v1.8.10.

以上の方法から導き出されたD138株の全ゲノム配列の情報を基に予測された遺伝子のアミノ酸配列に対し、上記配列番号3を用いて、BLAST検索システムによるアミノ酸相同性検索をおこなったところ、相同性100%として「FUN_009158-T1 FUN_009158」が提示された。提示されたアミノ酸配列及びDNA配列をそれぞれ以下に示す。アミノ酸配列内の下線は配列番号3と相同性100%の配列を示す。 When we conducted an amino acid homology search using the BLAST search system using the above SEQ ID NO: 3 for the amino acid sequence of the gene predicted based on the information on the whole genome sequence of the D138 strain derived from the above method, we found that the homologous “FUN_009158-T1 FUN_009158” was presented as 100% gender. The presented amino acid sequence and DNA sequence are shown below, respectively. The underline in the amino acid sequence indicates a sequence with 100% homology to SEQ ID NO:3.

N末端側 MFSSAHLAFFAAAAAALVAASPVTELEGQTLAKRETSYGNPDLVTDQGNRFKLNFGSTDGHPNACPGHYICYISKNGAQHGDVSLGNPDDFVDEGNRWA(配列番号5) N-terminal side MFSSAHLAFAAAAAAALVAASPVTELEGQTLAKR ETSYGNPDLVTDQ GNRFKLNFGSTDGHPNACPGHYICYISKNGAQHGDVSLGNPDDFVDEGNRWA (SEQ ID NO: 5)

5’-ATGTTTTCCTCTGCTCATCTCGCTTTCTTTGCTGCTGCTGCTGCCGCTCTTGTTGCTGCAAGCCCTGTCACTGAGCTCGAAGGACAGACTCTTGCCAAGCGCGAGACGTCATACGGCAATCCCGACTTGGTAACTGACCAGGGCAATCGCTTCAAGCTCAACTTTGGCAGCACCGACGGCCACCCGAACGCGTGTCCCGGACACTACATCTGCTACATCTCAAAGAACGGAGCCCAACATGGCGACGTCTCTCTCGGCAATCCCGACGACTTTGTAGATGAGGGCAACCGTTGGGCAA-3’(配列番号6) 5'-ATGTTTTCCTCTGCTCATCTCGCTTTCTTTGCTGCTGCTGCTGCCGCTCTTGTTGCTGCAAGCCCTGTCACTGAGCTCGAAGGACAGACTCTTGCCAAGCGCGAGACGTCATACGGCAAT CCCGACTTGGTAACTGACCAGGGCAATCGCTTCAAGCTCAACTTTGGCAGCACCGACGGCCACCCGAACGCGTGTCCCGGACACTACATCTGCTACATCTCAAAGAACGGAGCCCAAACATGGCGA CGTCTCTCTCGGCAATCCCGACGACTTTGTAGATGAGGGCAACCGTTGGGCAA-3' (SEQ ID NO: 6)

本結果は、新規な抗糸状菌ポリペプチドをコードするDNA配列が、D138株の全ゲノム情報内のコンティグ配列の中に予測されており、D138株が本抗糸状菌ポリペプチドを産生する遺伝子を確実に有していることを示した。なお、本抗糸状菌ポリペプチドは、リゾクトニア・ソラニから分泌されるが、リゾクトニア・ソラニD138株からの分泌に限定されない。 This result shows that the DNA sequence encoding the novel anti-fungal polypeptide is predicted in the contig sequence within the whole genome information of the D138 strain, and that the D138 strain encodes the gene that produces this anti-fungal polypeptide. It was shown that it definitely has. The present anti-filamentous fungal polypeptide is secreted from Rhizoctonia solani, but is not limited to secretion from Rhizoctonia solani D138 strain.

[実施例3]10kDa抗糸状菌ポリペプチドのcDNA配列の解析
(D138株培養菌体からのRNA調製)
10kDa抗糸状菌ポリペプチドのcDNA解析のため、リゾクトニア・ソラニD138株からRNAを以下のように調製した。10kDa抗糸状菌ポリペプチドが得られた分泌物質試料調製の培養条件である、特許文献1に記載されたふすまを固体培地とした培養方法に従ってリゾクトニア・ソラニD138株を培養した。本培養2日目、6日目、および9日目の菌糸が生育したふすま培養物から、MN Bead Tubes Type C及びNucleoSpin(登録商標)RNA Plant and Fungi キット(いずれもMACHEREY-NAGEL社製)を用い、製造販売元の指示書に従ってRNA溶液を調製した(表6)。
[Example 3] Analysis of cDNA sequence of 10 kDa anti-filamentous fungal polypeptide (RNA preparation from cultured bacterial cells of strain D138)
For cDNA analysis of the 10 kDa anti-filamentous polypeptide, RNA was prepared from Rhizoctonia solani strain D138 as follows. Rhizoctonia solani strain D138 was cultured according to the culture method using bran as a solid medium described in Patent Document 1, which is the culture condition for preparing the secreted substance sample from which the 10 kDa anti-filamentous fungal polypeptide was obtained. MN Bead Tubes Type C and NucleoSpin (registered trademark) RNA Plant and Fungi kit (both manufactured by MACHEREY-NAGEL) were used from the bran culture in which mycelium grew on the 2nd, 6th, and 9th day of main culture. An RNA solution was prepared according to the manufacturer's instructions (Table 6).

(3’-RACE法による10kDa抗糸状菌ポリペプチドcDNAの3’-側配列の解析)
cDNA配列の解析にはRapid Amplification of cDNA Ends(RACE)法を用い、3’-RACE法による3’-側配列の解析、および5’-RACE法による5’-側配列の解析の2段階によりcDNA全長配列を解析した。
(Analysis of 3'-side sequence of 10 kDa anti-filamentous fungal polypeptide cDNA by 3'-RACE method)
The Rapid Amplification of cDNA Ends (RACE) method was used to analyze the cDNA sequence, and the cDNA sequence was analyzed in two steps: analysis of the 3'-side sequence using the 3'-RACE method, and analysis of the 5'-side sequence using the 5'-RACE method. The full-length cDNA sequence was analyzed.

まず、3’-側配列の解析を、SMARTer(登録商標)RACE5’/3’Kit(Takara Bio USA社製)を用いて、製造販売元の指示書に従って実施した。上記「D138株培養菌体からのRNA調製」で得た、培養2日目、6日目、および9日目のtotal RNA、0.7μg、0.9μg、および1μgのそれぞれを使用して、3’-RACE-Ready 1st-strand cDNAを指示書に従い合成した。 First, the 3'-side sequence was analyzed using SMARTer (registered trademark) RACE5'/3' Kit (manufactured by Takara Bio USA) according to the manufacturer's instructions. Using 0.7 μg, 0.9 μg, and 1 μg of total RNA obtained on the 2nd, 6th, and 9th day of culture obtained in the above “RNA preparation from cultured cells of strain D138,” 3'-RACE-Ready 1st-strand cDNA was synthesized according to the instructions.

次に、合成した各3’-RACE-Ready cDNAを鋳型として3’-RACE PCRを指示書に従い行った。プライマーセットは、キット付属のUniversal Primer Mixと、上記実施例2で得られた10kDa抗糸状菌ポリペプチドのN末端アミノ酸配列情報を基に合成したプライマーP10-N1-F(配列番号7)を使用し、反応条件は[94℃、1分間→(94℃、30秒→72℃、2分間)を5サイクル→(94℃、30秒→70℃、30秒→72℃、2分間)を5サイクル→(94℃、30秒→68℃、30秒→72℃、2分間)を25サイクル]で実施した。 Next, 3'-RACE PCR was performed according to the instructions using each of the synthesized 3'-RACE-Ready cDNAs as a template. The primer set used the Universal Primer Mix included in the kit and the primer P10-N1-F (SEQ ID NO: 7), which was synthesized based on the N-terminal amino acid sequence information of the 10 kDa anti-fungal polypeptide obtained in Example 2 above. The reaction conditions were [94°C, 1 minute → (94°C, 30 seconds → 72°C, 2 minutes) for 5 cycles → (94°C, 30 seconds → 70°C, 30 seconds → 72°C, 2 minutes) for 5 cycles. Cycles → (94°C, 30 seconds → 68°C, 30 seconds → 72°C, 2 minutes) were carried out for 25 cycles].

プライマーP10-N1-F:5’-GATTACGCCAAGCTTGAGACGTCATACGGCAATCCCGA-3’(配列番号7) Primer P10-N1-F: 5'-GATTACGCCAAGCTTGAGACGTCATACGGCAATCCCGA-3' (SEQ ID NO: 7)

その結果、D138株のふすま培養物、2日目、6日目、または9日目から調製したRNA由来のいずれの1st-strand cDNAを鋳型とした3’-RACE PCR反応においても、約450bpの増幅産物が認められ、塩基配列の解析により10kDa抗糸状菌ポリペプチドのC末端側をコードする領域とポリAテイルまでの配列が明らかとなった(図10参照)。 As a result, in the 3'-RACE PCR reaction using any 1st-strand cDNA derived from the bran culture of the D138 strain on the 2nd, 6th, or 9th day as a template, approximately 450 bp of An amplification product was observed, and base sequence analysis revealed the region encoding the C-terminal side of the 10 kDa anti-filamentous fungus polypeptide and the sequence up to the polyA tail (see Figure 10).

(5’-RACE法による10kDa抗糸状菌ポリペプチドcDNAの5’-側未知領域配列の解析)
上記「3’-RACE法による10kDa抗糸状菌ポリペプチドcDNAの3’-側配列の解析」により得られた3’-側の約450bpの配列を利用して、5’-側の未知領域配列の解析を5’-Full RACE Core Set(タカラバイオ社製)を用いて製造販売元の指示書に従って行った。
(Analysis of 5'-side unknown region sequence of 10kDa anti-filamentous fungus polypeptide cDNA by 5'-RACE method)
Using the approximately 450 bp sequence on the 3'-side obtained by the above-mentioned "Analysis of the 3'-side sequence of the 10 kDa anti-filamentous fungal polypeptide cDNA by the 3'-RACE method", the unknown region sequence on the 5'-side was The analysis was performed using 5'-Full RACE Core Set (manufactured by Takara Bio Inc.) according to the manufacturer's instructions.

上記「D138株培養菌体からのRNA調製」で得た、培養2日目、6日目、および9日目のtotal RNA、0.9μg、1.1μg、および1.2μgのそれぞれを使用し、3’-RACE法で得た10kDa抗糸状菌ポリペプチドcDNAの既知配列を基に作製した5’末端リン酸化RT-プライマー(P10-3end_3-RP:配列番号8)を用いて1st-strand cDNAを合成した。 0.9 μg, 1.1 μg, and 1.2 μg of total RNA obtained on the 2nd, 6th, and 9th day of culture obtained in the above “Preparation of RNA from cultured bacterial cells of strain D138” were used. 1st-strand cDNA using a 5' end phosphorylated RT-primer (P10-3end_3-RP: SEQ ID NO: 8) prepared based on the known sequence of the 10 kDa anti-filamentous fungal polypeptide cDNA obtained by the 3'-RACE method. was synthesized.

5’末端リン酸化プライマーP10-3end_3-RP:5’-(P)GGGAAATGACGAGTT-3’(配列番号8) 5' end phosphorylated primer P10-3end_3-RP: 5'-(P)GGGAAATGACGAGTT-3' (SEQ ID NO: 8)

次に、RNaseH処理によりhybrid RNAを分解した後、T4 RNA ligaseにより一本鎖cDNAを環状化(またはコンカテマー化)させた。これを鋳型として、既知領域に作製したプライマーを用い、5’側の未知領域の増幅をインバースPCRにより行った。PCR酵素にはTaKaRa Ex Taqを使用し、1st PCRをプライマーセットP10-D59-F(配列番号9)とP10-G47-R(配列番号10)を用いて、反応条件[94℃、3分間→(94℃、30秒→68℃、30秒→72℃、1分間)を25サイクル→72℃、3分間]で実施した。 Next, after the hybrid RNA was degraded by RNaseH treatment, the single-stranded cDNA was circularized (or concatemerized) by T4 RNA ligase. Using this as a template and using primers prepared in the known region, the unknown region on the 5' side was amplified by inverse PCR. TaKaRa Ex Taq was used as the PCR enzyme, and the 1st PCR was performed using the primer set P10-D59-F (SEQ ID NO: 9) and P10-G47-R (SEQ ID NO: 10) under the reaction conditions [94°C, 3 minutes → (94°C, 30 seconds → 68°C, 30 seconds → 72°C, 1 minute) for 25 cycles → 72°C, 3 minutes].

プライマー P10-D59-F
5’-ATGAGGGCAACCGTTGGCGCCTG-3’(配列番号9)
Primer P10-D59-F
5'-ATGAGGGCAACCGTTGGCGCTG-3' (SEQ ID NO: 9)

プライマー P10-G47-R
5’-CCATGTTGGGCTCCGTTCTTTGA-3’(配列番号10)
Primer P10-G47-R
5'-CCATGTTGGGCTCCGTTCTTTGA-3' (SEQ ID NO: 10)

さらに、1st PCR反応溶液の原液または10倍希釈液の1μLを25μLの反応系に鋳型として添加し、2nd PCRを下記のA~Eの5種類のプライマーセットを用いて、反応条件[94℃、3分間→(94℃、30秒→68℃、30秒→72℃、1分間)を30サイクル→72℃、3分間]で実施した。 Furthermore, 1 μL of the stock solution or 10-fold dilution of the 1st PCR reaction solution was added as a template to a 25 μL reaction system, and the 2nd PCR was performed using the following 5 types of primer sets A to E under the reaction conditions [94°C, 3 minutes → (94°C, 30 seconds → 68°C, 30 seconds → 72°C, 1 minute) for 30 cycles → 72°C, 3 minutes].

5種類のプライマーセット
A:P10-D59-F/P10-S23-R(配列番号11)
B:P10-D59-F/P10-F17-R(配列番号12)
C:P10-Y82-F(配列番号13)/P10-G47-R
D:P10-Y82-F/P10-S23-R
E:P10-Y82-F/P10-F17-R
5 types of primer set A: P10-D59-F/P10-S23-R (SEQ ID NO: 11)
B: P10-D59-F/P10-F17-R (SEQ ID NO: 12)
C: P10-Y82-F (SEQ ID NO: 13)/P10-G47-R
D: P10-Y82-F/P10-S23-R
E: P10-Y82-F/P10-F17-R

P10-S23-R
5’-GCTGCCAAAGTTGAGCTTGAAGC-3’(配列番号11)
P10-F17-R
5’-AAGCGATTGCCCTGGTCAGTTAC-3’(配列番号12)
P10-Y82-F
5’-CATCTGCTATATCAGCAAGTGAAC-3’(配列番号13)
P10-S23-R
5'-GCTGCCAAAGTTGAGCTTGAAGC-3' (SEQ ID NO: 11)
P10-F17-R
5'-AAGCGATTGCCCTGGTCAGTTAC-3' (SEQ ID NO: 12)
P10-Y82-F
5'-CATCTGCTATATCAGCAAGTGAAC-3' (SEQ ID NO: 13)

その結果、ふすま培養9日目のtotal RNAを使用して一連の反応を行った試料において、上記A~Eの各プライマーセットを用いた2nd PCR反応で、A:約340bp、B:約320bp、C:約340bp、D:約270bp、E:約250bpの増幅産物が得られた。塩基配列解析の結果、各PCR増幅産物は10kDa抗糸状菌ポリペプチドcDNAの5’側未知領域をコードしており、上記の3’-RACE解析結果と合わせて、10kDa抗糸状菌ポリペプチドcDNAの全長が明らかとなった(図10参照)。この配列内の下線部は5’-RACE法で、それ以外は3’-RACE法でそれぞれ明らかとなった配列を示す。 As a result, in a sample in which a series of reactions were performed using total RNA on day 9 of bran culture, in the 2nd PCR reaction using each of the primer sets A to E above, A: approximately 340 bp, B: approximately 320 bp, Amplification products of C: about 340 bp, D: about 270 bp, and E: about 250 bp were obtained. As a result of base sequence analysis, each PCR amplification product encodes the 5'-side unknown region of the 10kDa anti-filamentous fungus polypeptide cDNA, and together with the above 3'-RACE analysis results, it was found that each PCR amplification product encodes the 5'-side unknown region of the 10kDa anti-filamentous fungus polypeptide cDNA. The full length was clarified (see Figure 10). The underlined parts in this sequence indicate the sequences revealed by the 5'-RACE method, and the other parts show the sequences revealed by the 3'-RACE method.

10kDa抗糸状菌ポリペプチドcDNAの全長配列(配列番号2)
5’-ATCCAACAGATCTCGTCTCAAGCTCACTTTCCAAGCACACACCAACTCAGCCATGTTTTCCTCTGCTCATCTCGCTTTCTTTGCTGCTGCTGCTGCCGCTCTTGTTGCTGCAAGCCCTGTCACTGAGCTCGAAGGACAGACTCTTGCCAAGCGCGAGACGTCATACGGCAATCCCGACTTGGTAACTGACCAGGGCAATCGCTTCAAGCTCAACTTTGGCAGCACCGACGGCCACCCGAACGCGTGTCCCGGACACTACATCTGCTACATCTCAAAGAACGGAGCCCAACATGGCGACGTCTCTCTCGGCAATCCCGACGACTTTGTAGATGAGGGCAACCGTTGGCGCCTGAACTATGGTAGCACCGATGGACACCCGAACGCCTGCCCTGGACACTACATCTGCTATATCAGCAAGTGAACTTATCAACTTAACTCGTCATTTCCCGCAGTTTCCTTTATGTTTGTATTACTTCTCAGTTAAATCAACCATAGGAAATATAGCTATCTTTAACACCAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-3’
Full-length sequence of 10kDa anti-fungal polypeptide cDNA (SEQ ID NO: 2)
5'- ATCCAACAGATCTCGTCTCAAGCTCACTTTCCAAGCACACACCAACTCAGCCATGTTTTCCTCTGCTCATCTCGCTTTCTTTGCTGCTGCTGCTGCCGCTCTTGTTGCTGCAAGCCCTG TCACTGAGCTCGAAGGACAGACTCTTGCCAAGCGCGAGACGTCATACGGCAATCCCGACTTG GTGTCCCGGACACTACATCTGCTACATCTCAAAGAACGGAGCCCAAACATGGCGACGTCTCTCTCGGCAATCCCGACGACTTTGTAGATGAGGGCAACCGTTGGCGCCTGAACTATGGTAGCACCG ATGGACACCCGAACGCCTGGACACTACATCTGCTATATCAGCAAGTGAACTTATCAACTTAACTCGTCATTTCCCGCAGTTTCCTTTATGTTTGTATTACTTCTCCAGTTAAATCAACCAT AGGAAATATAGCTATCTTTAACACCAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA-3'

10kDa抗糸状菌ポリペプチドcDNAの全長配列について、3’側のポリA部分を除く配列についてBLAST検索を行った結果、Rhizoctonia solani uncharacterized protein(RhiXN_09327),partial mRNA(Accession番号:XM_043329143.1)と93.95%、Rhizoctonia solani uncharacterized protein(RhiXN_09328),partial mRNA(同:XM_043329144.1)と99.12%、それぞれ一致していた。 As a result of performing a BLAST search on the full-length sequence of the 10 kDa anti-filamentous fungal polypeptide cDNA, excluding the 3' polyA portion, Rhizoctonia solani uncharacterized protein (RhiXN_09327), partial mRNA (Access on number: XM_043329143.1) and 93 .95%, Rhizoctonia solani uncharacterized protein (RhiXN_09328), and partial mRNA (RhiXN_043329144.1), 99.12%, respectively.

また、上記のcDNA配列より明らかとなった10kDa抗糸状菌ポリペプチドのアミノ酸配列全長、122アミノ酸残基を、配列番号14に示した。シグナルペプチドと推測される配列(配列番号14中の下線部)を除いた、精製タンパク質のN末端アミノ酸配列(上掲の配列番号3)以降の成熟タンパク質は88アミノ酸残基から成り、推定分子量は9648.24であった。 Furthermore, the full length amino acid sequence, 122 amino acid residues, of the 10 kDa anti-filamentous fungus polypeptide revealed from the above cDNA sequence is shown in SEQ ID NO: 14. The mature protein after the N-terminal amino acid sequence (SEQ ID NO: 3 above) of the purified protein, excluding the sequence presumed to be the signal peptide (underlined part in SEQ ID NO: 14), consists of 88 amino acid residues, and the estimated molecular weight is It was 9648.24.

10kDa抗糸状菌ポリペプチドのアミノ酸配列全長
N末端側 MFSSAHLAFFAAAAAALVAASPVTELEGQTLAKRETSYGNPDLVTDQGNRFKLNFGSTDGHPNACPGHYICYISKNGAQHGDVSLGNPDDFVDEGNRWRLNYGSTDGHPNACPGHYICYISK(配列番号14)
Amino acid sequence of 10kDa anti-filamentous polypeptide Full-length N-terminal side MFSSAHLAFFAAAAAAALVAASPVTELEGQTLAKR ETSYGNPDLVTDQGNRFKLNFGSTDGHPNACPGHYICYISKNGAQHGDVSLGNPDDFVDEGNRWRLNYG STDGHPNACPGHYICYISK (SEQ ID NO: 14)

[実施例4]遺伝子組換え型10kDa抗糸状菌ポリペプチドの発現系構築と組換えタンパク質による糸状菌生育阻害活性
(10kDa抗糸状菌ポリペプチド発現用プラスミドの構築)
10kDa抗糸状菌ポリペプチド発現用のプラスミドは、市販のタンパク質発現用ベクターであるpET-15b(Novagen社;T7プロモーター制御、アンピシリン耐性)を基に構築した。
[Example 4] Construction of expression system for recombinant 10kDa anti-filamentous fungus polypeptide and activity of inhibiting growth of filamentous fungi by the recombinant protein (Construction of plasmid for expressing 10kDa anti-filamentous fungus polypeptide)
A plasmid for expressing a 10 kDa anti-fungal polypeptide was constructed based on pET-15b (Novagen; T7 promoter control, ampicillin resistance), a commercially available protein expression vector.

まず、88アミノ酸残基の成熟タンパク質のN末端に開始メチオニンを付加した10kDa抗糸状菌ポリペプチド遺伝子とその下流域を含むDNA断片を、以下の条件のPCRで増幅した。上記[実施例3]の「3’-RACE法による10kDa抗糸状菌ポリペプチドcDNAの3’-側配列の解析」で合成した3’-RACE-Ready cDNAを鋳型とし、プライマーiFpET_p10(Met)-Fw(配列番号15)とiFp10(end-2)_pET-Rv(配列番号16)を使用して、反応条件[94℃、1分間→(94℃、30秒→72℃、2分間)を5サイクル→(94℃、30秒→70℃、30秒→72℃、2分間)を5サイクル→(94℃、30秒→68℃、30秒→72℃、2分間)を25サイクル]でPCRを実施した。得られた約300bpのDNA断片をNucleoSpin Gel & PCR Clean-up Kit(MACHEREY-NAGEL社製)を使用して精製した後、制限酵素NcoI及びNdeIで切断したpET-15bベクターに、In-Fusion HD Cloning Kit(Clonthech社製)を用いてクローニングした。これにより、成熟タンパク質88残基に開始メチオニン残基が付加された10kDa抗糸状菌ポリペプチド発現用プラスミドpEp10を得た。図11及び配列番号17に10kDa抗糸状菌ポリペプチド発現ベクターのインサート及びその周辺配列を示す。 First, a DNA fragment containing a 10 kDa anti-filamentous fungus polypeptide gene with an initiator methionine added to the N-terminus of a mature protein of 88 amino acid residues and its downstream region was amplified by PCR under the following conditions. Using the 3'-RACE-Ready cDNA synthesized in the above [Example 3] "Analysis of the 3'-side sequence of the 10 kDa anti-filamentous fungal polypeptide cDNA by the 3'-RACE method" as a template, the primer iFpET_p10(Met)- Using Fw (SEQ ID NO: 15) and iFp10(end-2)_pET-Rv (SEQ ID NO: 16), the reaction conditions [94°C, 1 minute → (94°C, 30 seconds → 72°C, 2 minutes)] were changed to 5. Cycle → 5 cycles of (94°C, 30 seconds → 70°C, 30 seconds → 72°C, 2 minutes) → 25 cycles of (94°C, 30 seconds → 68°C, 30 seconds → 72°C, 2 minutes)] was carried out. The obtained approximately 300 bp DNA fragment was purified using NucleoSpin Gel & PCR Clean-up Kit (manufactured by MACHEREY-NAGEL), and then inserted into pET-15b vector cut with restriction enzymes NcoI and NdeI using In-Fusion HD. Cloning was performed using a Cloning Kit (manufactured by Clontech). As a result, a plasmid pEp10 for expressing a 10 kDa anti-filamentous fungus polypeptide in which an initiating methionine residue was added to 88 residues of the mature protein was obtained. FIG. 11 and SEQ ID NO: 17 show the insert and surrounding sequences of the 10 kDa anti-fungal polypeptide expression vector.

プライマーiFpET_p10(Met)-Fw:
5’-(AGGAGATATACCATG)GAGACGTCATACGGCAATCCCGA-3’(配列番号15)(下線:制限酵素NcoI認識配列、この配列内のATGは開始メチオニンコドン)
Primer iFpET_p10(Met)-Fw:
5'-(AGGAGATATA CCATG)G AGACGTCATACGGCAATCCCGA-3' (SEQ ID NO: 15) (underlined: restriction enzyme NcoI recognition sequence, ATG in this sequence is the start methionine codon)

プライマーiFp10(end-2)_pET-Rv:
5’-(GGATCCTCGAGCATA)TGGAAACTGCGGGAAATGACGAGTT-3’(配列番号16)(下線:制限酵素NdeI認識配列)
Primer iFp10(end-2)_pET-Rv:
5'-(GGATCCTCGAG CATA)TG GAAAACTGCGGGAAATGACGAGTT-3' (SEQ ID NO: 16) (underlined: restriction enzyme NdeI recognition sequence)

配列番号15および配列番号16において、括弧で括った配列はIn-Fusionクローニングに必要な15塩基の配列を示した。 In SEQ ID NO: 15 and SEQ ID NO: 16, the sequence in parentheses indicates a 15 base sequence required for In-Fusion cloning.

(大腸菌での組換えタンパク質の発現)
上記で作製したプラスミドpEp10又はpET-15bで形質転換した大腸菌Rosetta(DE3)株を、アンピシリン(最終濃度100μg/mL)を添加した20mLの2×YT培地(1.6%トリプトン、1.0%酵母エキス、0.5%NaCl)で、温度30℃、120rpmで培養した。波長660nmにおける濁度O.D.660が1~1.1となったところで培養液の一部(200μL)を採取し、菌体を回収した(発現誘導時間0分)。残りの培養液に最終濃度0.2mMとなるようにイソプロピル-β-チオガラクトピラノシド(IPTG)を添加し、90分間培養を継続して組換えタンパク質を発現誘導させた後、培養液200μL分の菌体を採取回収するとともに、残りの培養液の菌体全ても3000×g、6℃、15分間の遠心分離により回収し、-80℃に保存した。
(Expression of recombinant protein in E. coli)
E. coli Rosetta (DE3) strain transformed with plasmid pEp10 or pET-15b prepared above was transformed into 20 mL of 2×YT medium (1.6% tryptone, 1.0% tryptone, 1.0% yeast extract, 0.5% NaCl) at a temperature of 30°C and 120 rpm. Turbidity at wavelength 660 nm O. D. When 660 became 1 to 1.1, a portion (200 μL) of the culture solution was collected and the bacterial cells were collected (expression induction time: 0 minutes). Add isopropyl-β-thiogalactopyranoside (IPTG) to the remaining culture solution to a final concentration of 0.2 mM, continue culturing for 90 minutes to induce expression of the recombinant protein, and then add 200 μL of the culture solution. At the same time, all the bacterial cells in the remaining culture solution were collected by centrifugation at 3000×g, 6°C, for 15 minutes, and stored at -80°C.

発現誘導時間0分および90分において採取した各培養液の菌体について、20mMの酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.2)に再懸濁後、SDSおよびメルカプトエタノール存在下で100℃、5分間処理し、得られた溶液中の菌体総タンパク質をゲル濃度12.5%のSDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)により解析した結果を図12に示した。 Bacterial cells from each culture solution collected at 0 and 90 minutes of expression induction time were resuspended in 20 mM sodium acetate buffer (pH 5.2) and then treated in the presence of SDS and mercaptoethanol at 100°C for 5 minutes. The total bacterial protein in the resulting solution was analyzed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) at a gel concentration of 12.5%, and the results are shown in FIG.

pEp10形質転換株では、発現誘導時間90分において、誘導前(0分)あるいはpET-15b形質転換株には見られない、約10kDaの位置に顕著なタンパク質のバンドが検出されており、10kDa抗糸状菌ポリペプチド組換えタンパク質が発現していることが確認できた(図12)。 In the pEp10 transformed strain, a prominent protein band was detected at a position of approximately 10 kDa, which was not seen before induction (0 minutes) or in the pET-15b transformed strain, at an expression induction time of 90 minutes, and a 10 kDa antibody was detected. It was confirmed that the filamentous fungal polypeptide recombinant protein was expressed (Figure 12).

(遺伝子組換え型10kDa抗糸状菌ポリペプチドによる糸状菌生育阻害活性)
上記「大腸菌での組換えタンパク質の発現」で、IPTGによる発現誘導90分後に回収して-80℃に保存した菌体を、O.D.660=20となるように20mMの酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.2)に再懸濁し、超音波発生機UD-211(トミー工業社製)を使用して超音波破砕した。菌体破砕液を3000×g、6℃、10分間遠心分離し、得られた上清を0.2μmのフィルターで濾過滅菌した溶液を用いて、糸状菌生育阻害活性を測定した。
(Filamentous fungus growth inhibition activity by genetically recombinant 10 kDa anti-filamentous fungus polypeptide)
In the above-mentioned "Expression of recombinant protein in E. coli", bacterial cells collected 90 minutes after expression induction with IPTG and stored at -80°C were cultured using O. D. The suspension was resuspended in 20 mM sodium acetate buffer (pH 5.2) so that 660 = 20, and ultrasonically disrupted using an ultrasonic generator UD-211 (manufactured by Tomy Kogyo Co., Ltd.). The fungal cell disruption solution was centrifuged at 3000×g, 6° C. for 10 minutes, and the resulting supernatant was sterilized by filtration with a 0.2 μm filter. Using this solution, the filamentous fungus growth inhibitory activity was measured.

糸状菌生育阻害活性の測定方法は、上記[実施例1]に記載した、PDAアッセイプレートを使用したアガー・ウェル法により行った。被検糸状菌としてFusarium fujikuroi MAFF235949株を使用した結果を、図13(A)に示した。 The filamentous fungus growth inhibitory activity was measured by the agar-well method using a PDA assay plate as described in [Example 1] above. The results of using Fusarium fujikuroi MAFF235949 strain as the test filamentous fungus are shown in FIG. 13(A).

図13(A)のPDAアッセイプレートにおいて、pEp10形質転換株の超音波破砕液上清に、強い菌糸生長阻害活性を確認できた(図13(A)、pEp10)。また、それぞれのウェルに最も近い部分の生育菌糸先端の様子を位相差顕微鏡で観察したところ(図13(B))、緩衝液又はpET-15b形質転換株の超音波破砕液上清を添加したウェル近くでは、菌糸が良く伸長していたのに対し(図13(B)、Buffer及びpET-15b)、pEp10形質転換株破砕液上清を添加したウェル近くにおいては、菌糸の伸長が著しく阻害されている様子が観察された(図13(B)、pEp10)。 In the PDA assay plate shown in FIG. 13(A), strong mycelial growth inhibitory activity was confirmed in the supernatant of the ultrasonic disruption solution of the pEp10 transformed strain (FIG. 13(A), pEp10). In addition, when observing the tip of the growing hyphae closest to each well using a phase contrast microscope (Fig. 13(B)), it was found that buffer solution or the supernatant of the ultrasonic disruption solution of the pET-15b transformed strain was added. While hyphae were elongating well near the wells (Figure 13(B), Buffer and pET-15b), hyphal elongation was significantly inhibited near the wells to which the pEp10 transformant strain supernatant was added. (Fig. 13(B), pEp10).

これらの結果から、大腸菌で発現させた遺伝子組換え型10kDa抗糸状菌ポリペプチドが、糸状菌の菌糸生長阻害活性を有することが確認できた。 From these results, it was confirmed that the recombinant 10 kDa anti-filamentous fungus polypeptide expressed in Escherichia coli had hyphal growth inhibitory activity of filamentous fungi.

本発明のポリペプチド及びポリヌクレオチドは、新規な抗糸状菌活性を有する物質として使用することができ、農薬などの植物伝染性糸状菌類防除用組成物として、さらにヒト及び動物における感染症の治療薬として利用できる可能性がある。 The polypeptides and polynucleotides of the present invention can be used as novel substances with anti-fungal activity, and can be used as compositions for controlling plant-borne fungi such as agricultural chemicals, and as therapeutic agents for infectious diseases in humans and animals. It may be possible to use it as

Claims (7)

配列番号1で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチド又は前記アミノ酸配列において1又は数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列を有し、かつ抗糸状菌活性を有するポリペプチド。 A polypeptide having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, or a polypeptide having an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted, or added, and having anti-filamentous activity. 配列番号1で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチド又は前記アミノ酸配列と配列同一性70%以上のアミノ酸配列を有し、かつ抗糸状菌活性を有するポリペプチド。 A polypeptide having an amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, or a polypeptide having an amino acid sequence having 70% or more sequence identity with the amino acid sequence, and having anti-filamentous activity. 配列番号2で表される塩基配列の155~418番目の塩基配列を有するポリヌクレオチド又は前記ポリヌクレオチドと配列同一性70%以上の塩基配列を有し、かつ抗糸状菌活性を有するポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。 A polynucleotide having the 155th to 418th base sequence of the base sequence represented by SEQ ID NO: 2 or a polypeptide having a base sequence with 70% or more sequence identity with the polynucleotide and having anti-filamentous activity. polynucleotide. 請求項3に記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。 An expression vector comprising the polynucleotide according to claim 3. 請求項1又は2に記載のポリペプチドの誘導体又は修飾体。 A derivative or modified form of the polypeptide according to claim 1 or 2. 請求項1又は2に記載のポリペプチド又はその誘導体若しくはその修飾体を含む植物伝染性糸状菌類防除用組成物。 A composition for controlling plant-transmissible filamentous fungi, comprising the polypeptide according to claim 1 or 2, a derivative thereof, or a modified product thereof. 請求項1又は2に記載のポリペプチド又はその誘導体若しくはその修飾体を含む農薬。

A pesticide comprising the polypeptide according to claim 1 or 2, a derivative thereof, or a modified product thereof.

JP2022111133A 2022-07-11 2022-07-11 Novel polypeptide, novel polynucleotide and applications thereof Pending JP2024009531A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022111133A JP2024009531A (en) 2022-07-11 2022-07-11 Novel polypeptide, novel polynucleotide and applications thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022111133A JP2024009531A (en) 2022-07-11 2022-07-11 Novel polypeptide, novel polynucleotide and applications thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024009531A true JP2024009531A (en) 2024-01-23

Family

ID=89620476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022111133A Pending JP2024009531A (en) 2022-07-11 2022-07-11 Novel polypeptide, novel polynucleotide and applications thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024009531A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jones et al. Expression of an antifungal peptide in Saccharomyces: a new approach for biological control of the postharvest disease caused by Colletotrichum coccodes
Heibges et al. Functional comparison of homologous members of three groups of Kunitz-type enzyme inhibitors from potato tubers (Solanum tuberosum L.)
JP2008200038A (en) New protein, gene encoding the same and method for utilizing the same
CZ209293A3 (en) Gene of plant chitinase and use thereof
KR20010103560A (en) Novel methods for the identification of ligand and target biomolecules
JP2003504055A (en) Antimicrobial peptides from mollusks
WO2020184468A1 (en) Functional peptides having antimicrobial activity against phytopathogenic microorganisms
JPH09509842A (en) Novel thiol protease inhibitor
JP2024009531A (en) Novel polypeptide, novel polynucleotide and applications thereof
US20210386072A1 (en) Antipathogenic polypeptides
JP2001510325A (en) Chitinase substances and methods
CN111500619A (en) Application of BX L gene or its coded protein
JP7156980B2 (en) Functional peptides with antibacterial activity against plant pathogens
JP6396330B2 (en) Polypeptides against phytopathogenic fungi
EP1443054B1 (en) Anitmicrobial proteins, genes encoding the proteins and mehtod of using the same
MXPA01012883A (en) Insecticidal proteins from paecilomyces and synergistic combinations thereof.
US11952584B2 (en) Functional peptides having antimicrobial activity against phytopathogenic microorganisms
JP4516258B2 (en) Novel proteins, genes encoding the same, and uses thereof
JP7156979B2 (en) Functional peptides with antibacterial activity against plant pathogens
JP2000083675A (en) New protein, gene coding for the protein and their use
JP2002095475A (en) New antimicrobial protein gene of japanese horseradish
EP0525508A2 (en) Anti-palnogenic protein of ustilago maydis and use thereof
KR101638863B1 (en) Secapin peptide from Apis cerana
JP2002085080A (en) New antimicrobial protein gene of wasabia japonica
EA030632B1 (en) Entomotoxic polypeptides