JP5145506B2 - Bacillus bacteria and uses thereof - Google Patents

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Description

本発明は、新規バシラス属細菌及びその封入体、並びにそれらを利用した双翅目害虫の防除方法等に関する。   The present invention relates to a novel bacterium belonging to the genus Bacillus, inclusion bodies thereof, a method for controlling diptera using the same, and the like.

細菌バシラス・チューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis・以後BTと略称する)はグラム陽性の桿菌で胞子形成期に殺虫タンパク質を含む封入体を形成する。この封入体を摂食した害虫は腸管破裂等ののち死に至ることが知られている。BTの殺虫活性スペクトルは鱗翅目、鞘翅目、双翅目、膜翅目及びトビゲラ目に及ぶことが知られている。しかし、その殺虫作用は化学合成殺虫剤とは異なり、それぞれの昆虫に特異的であり、動物や植物に対して毒性を示さない。従って、BTを用いた害虫防除剤は化学合成殺虫剤に代わりうる安全性の高い有効な害虫防除剤として期待されている(非特許文献1:Glare and O’Callaghan, Bacillus thuringiensis:Biology, Ecology and Safety. Chichester: John Wiley & Sons (2000))。双翅目昆虫の中では、蚊やブヨなどの衛生害虫及びユスリカやチョウバエ等の不快害虫に対してBTが用いられている。蚊の中でも、イエカは西ナイル熱ウイルスのベクターとして西ナイル熱の伝染に深く関与していることから、この防除が強く求められる。双翅目昆虫の駆除用として一般に使用されているBTの菌株はバシラス・チューリンゲンシス・セロバー・イスラエレンシス(B.thuringiensis serovar israelensis、以後イスラエレンシスと略称する)である。イスラエレンシスは殺虫タンパクとしてCry4A, Cry4B, Cry10A, Cry11A, Cyt1A, Cyt2Bを持っており、その遺伝子は1つのプラスミドに保持されていることが知られている(非特許文献2:C. Berry et al. Appl. Environ. Microbiol. 68:5082-5095 (2002))。
しかし、イスラエレンシスは、最初に単離されてからかなりの年月が経過しているため、これに対する抵抗性を獲得した系統の双翅目害虫の出現が懸念される。そこで、双翅目害虫、特にイエカに対してイスラエレンシスを超える毒性を持つ、新規な細菌の開発が求められている。
Glare及びO’Callaghan著、「バシラス・チューリンゲンシス:バイオロジー,エコロジー アンド セイフティ(Bacillus thuringiensis:Biology, Ecology and Safety)」、(米国)、チチェスター(Chichester)、ジョン ウィレイ アンド サンズ(John Wiley & Sons)、2000年 C. Berryら、アプライド アンド エンバイロメンタル マイクロバイオロジー(Applied and environmental microbiology)、68巻、p5082-5095、2002年
Bacteria Bacillus Chu (abbreviated as Bacillus thuringiensis, hereinafter BT) phosphorus thuringiensis forms inclusion bodies containing the insecticidal protein to sporulation in Bacillus Gram-positive. It is known that pests that have eaten the inclusion bodies will die after rupture of the intestinal tract. It is known that the insecticidal activity spectrum of BT covers Lepidoptera, Coleoptera, Diptera, Hymenoptera, and Tobigera. However, its insecticidal action is different from chemically synthesized insecticides and is specific to each insect and is not toxic to animals and plants. Therefore, a pest control agent using BT is expected as a highly safe and effective pest control agent that can replace a chemically synthesized pesticide (Non-patent Document 1: Glare and O'Callaghan, Bacillus thuringiensis : Biology, Ecology and Safety. Chichester: John Wiley & Sons (2000)). Among Diptera, BT is used against sanitary pests such as mosquitoes and gnats and unpleasant pests such as chironomids and butterflies. Among mosquitoes, squid are strongly involved in the transmission of West Nile fever as a vector for West Nile virus, so this control is strongly required. A strain of BT that is generally used for controlling Diptera is B. thuringiensis serovar israelensis (hereinafter abbreviated as Isla Elensis ). Isla Elensis has Cry4A, Cry4B, Cry10A, Cry11A, Cyt1A, and Cyt2B as insecticidal proteins, and its genes are known to be retained in one plasmid (Non-patent Document 2: C. Berry et al. al. Appl. Environ. Microbiol. 68: 5082-5095 (2002)).
However, since Isla Elensis has been quite long since it was first isolated, there are concerns about the emergence of dipterous pests of strains that have acquired resistance to it. Therefore, there is a demand for the development of new bacteria having toxicity exceeding Isla Elensis against Diptera pests, especially squid.
Glare and O'Callaghan, "Bacillus thuringiensis: Biology, Ecology and Safety" (USA), Chichester, John Wiley & Sons ,the year of 2000 C. Berry et al., Applied and environmental microbiology, 68, p5082-5095, 2002

上記事情に鑑み、本発明は、双翅目害虫、特にイエカに対して強力な毒性を持つ、新規な細菌を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a novel bacterium having strong toxicity against Diptera pests, particularly squid.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討したところ、屋久島の川水中から単離された新規なバシラス属細菌B282が、双翅目害虫、特にチカイエカ等のイエカに対してイスラエレンシスを超える強力な毒性を有し、該細菌及びその細菌中に含まれる封入体が双翅目害虫の殺虫剤として有用であることを見出し、以下の発明を完成するに至った。
即ち、本発明は以下に関する。
[1]受託番号FERM P−20949で表されるバシラス属細菌。
[2]受託番号FERM P−20949で表されるバシラス属細菌の封入体。
[3]受託番号FERM P−20949で表されるバシラス属細菌又はその封入体を含む組成物。
[4]双翅目害虫用殺虫剤である、[3]記載の組成物。
[5]双翅目害虫がイエカである、[4]記載の組成物。
[6]双翅目害虫の幼虫の生息環境中に、受託番号FERM P−20949で表されるバシラス属細菌又はその封入体を適用することを含む、双翅目害虫の防除方法。
[7]双翅目害虫がイエカである、[6]記載の方法。
[8]以下(a)、(b)又は(c)のポリペプチド又はその部分ペプチド:
(a)配列番号2で表されるアミノ酸配列、又は配列番号2で表されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、ポリペプチド;
(b)配列番号4で表されるアミノ酸配列、又は配列番号4で表されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、ポリペプチド;
(c)配列番号6で表されるアミノ酸配列、又は配列番号6で表されるアミノ酸配列と95%以上の配列同一性を有するアミノ酸配列を含む、ポリペプチド。
[9][8]記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
[10][9]記載のポリヌクレオチドを含む発現ベクター。
[11][10]記載の発現ベクターを含む形質転換体。
[12][8]記載のポリペプチドに対する抗体。
[13][12]記載の抗体を産生するハイブリドーマ。
As a result of diligent studies to achieve the above object, the present inventors have found that a new Bacillus bacterium B282 isolated from river water of Yakushima is an Isla Elensis against Diptera pests, especially squids such as Chikaeka. The present inventors have found that the bacterium and inclusion bodies contained therein are useful as insecticides for dipterous pests, and have completed the following invention.
That is, the present invention relates to the following.
[1] A Bacillus bacterium represented by accession number FERM P-20949.
[2] An inclusion body of a bacterium belonging to the genus Bacillus represented by accession number FERM P-20949.
[3] A composition comprising a Bacillus bacterium represented by accession number FERM P-20949 or an inclusion body thereof.
[4] The composition according to [3], which is an insecticide for dipteran pests.
[5] The composition according to [4], wherein the Diptera pest is Culex.
[6] A method for controlling Diptera pests, which comprises applying a Bacillus bacterium represented by accession number FERM P-20949 or an inclusion body thereof in a habitat of Diptera pests.
[7] The method according to [6], wherein the Diptera pest is Culex.
[8] The following polypeptide (a), (b) or (c) or a partial peptide thereof:
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 or the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 having 95% or more sequence identity;
(B) a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 or an amino acid sequence having 95% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4;
(C) A polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, or an amino acid sequence having 95% or more sequence identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6.
[9] A polynucleotide encoding the polypeptide according to [8].
[10] An expression vector comprising the polynucleotide according to [9].
[11] A transformant comprising the expression vector according to [10].
[12] An antibody against the polypeptide according to [8].
[13] A hybridoma that produces the antibody according to [12].

本発明のバシラス細菌及びその封入体は、双翅目害虫、特にイエカに対して強力な毒性を有しているので、双翅目害虫用の殺虫剤として有用である。   The Bacillus bacterium of the present invention and inclusion bodies thereof are useful as insecticides for dipterous pests because they have strong toxicity against dipterous pests, particularly squid.

(1.細菌、封入体及びその用途)
本発明は、受託番号FERM P−20949で表されるバシラス属細菌(以下、B282と呼ぶ場合がある)を提供する。受託番号FERM P−20949で表されるバシラス属細菌は、茨城県つくば市東1−1−1中央第6、独立行政法人産業技術総合研究所に寄託されている(受領日:平成18年7月5日)。
(1. Bacteria, inclusion bodies and their uses)
The present invention provides a Bacillus bacterium (hereinafter sometimes referred to as B282) represented by accession number FERM P-20949. The Bacillus genus bacterium represented by the deposit number FERM P-20949 has been deposited with the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Tsukuba City, Ibaraki Pref. 5th).

本発明の細菌は、菌中に、双翅目昆虫に対して強力な毒性を有する封入体(インクルージョン)を有しており、該細菌自体が双翅目昆虫に対して強力な毒性を有する。双翅目昆虫の幼虫の生息環境中に本発明の細菌を適用すると、該幼虫が死滅し、双翅目昆虫の繁殖が抑制される。双翅目昆虫としては、双翅目害虫(蚊やブヨなどの衛生害虫、ユスリカやチョウバエ等の不快害虫等)を挙げることが出来る。蚊としては、チカイエカ等のイエカ、ハマダラカ、ネッタイシマカ等のシマカを挙げることが出来る。本発明の細菌は、双翅目昆虫の中でも蚊に対して強力な毒性を有しており、特にチカイエカ等のイエカに対しては、イスラエレンシスと比較して顕著に強力な毒性を有している。   The bacterium of the present invention has inclusion bodies (inclusions) having a strong toxicity to Diptera insects in the bacterium, and the bacteria themselves have a strong toxicity to Diptera insects. When the bacterium of the present invention is applied in the habitat of the larvae of the dipteran insect, the larvae are killed and the reproduction of the dipteran insect is suppressed. Diptera insects include diptera pests (sanitary pests such as mosquitoes and gnats, unpleasant pests such as chironomids and butterflies). Examples of mosquitoes include squid, such as Chikaieka, and mosquitoes, such as anopheles, Aedes aegypti. The bacterium of the present invention has a strong toxicity against mosquitoes among Diptera insects, and particularly has a particularly strong toxicity against mosquitoes such as Chikaeka compared with Isla Elensis. ing.

本発明の細菌は、屋久島の川水中から分離されたものであり、通常の培養条件下では、以下の様な表現形質を有している:
(1)グラム陽性桿菌であり、液体培養した場合、ほとんどが5連鎖菌以上になる。
(2)運動性は陰性である。
(3)楕円形の胞子形成が起こる。芽胞位置は偏在している。
(4)細胞内封入体は不定形であり、サイズは芽胞と同程度である。
(5)集落形態はバシラス・チューリンゲンシス(BT)に典型的な大集落であり、表面はくすんでいる。
(6)好気性である。
(7)下記表1に示すような炭水化物代謝能を有する。
The bacterium of the present invention has been isolated from river water of Yakushima and has the following phenotypes under normal culture conditions:
(1) Gram-positive bacilli, most of which are 5 or more streptococci when cultured in liquid.
(2) Motility is negative.
(3) Oval sporulation occurs. Spore locations are ubiquitous.
(4) Intracellular inclusions are indefinite and have the same size as spores.
(5) The settlement form is a large settlement typical of Bacillus thuringiensis (BT), and the surface is dull.
(6) Aerobic.
(7) It has carbohydrate metabolism ability as shown in Table 1 below.

本発明の細菌は、配列番号7で表されるヌクレオチド配列を含む16S rRNA遺伝子を有する。このヌクレオチド配列に基づく分子系統学的解析から、本発明の細菌は、バシラス・セレウス(Bacillus cereus)細菌、又はバシラス・チューリンゲンシス細菌の一種であると考えられる(実施例2.3.参照)。 The bacterium of the present invention has a 16S rRNA gene comprising the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 7. From the molecular phylogenetic analysis based on this nucleotide sequence, the bacterium of the present invention is considered to be a kind of Bacillus cereus bacterium or Bacillus thuringiensis bacterium (see Example 2.3.).

本発明の細菌は、バシラス属細菌全般の培養に用いられる自体公知の方法により培養することができる。例えば、本発明の細菌は、肉エキス10g、ポリペプトン10g、塩化ナトリウム2g、寒天20gを水1リットルに溶解した肉エキス寒天培地(pH7.6)上において、好気性条件下で約28℃にて培養することができる。   The bacterium of the present invention can be cultured by a method known per se used for culturing Bacillus bacteria in general. For example, the bacterium of the present invention is about 28 ° C. under aerobic conditions on a meat extract agar medium (pH 7.6) in which 10 g of meat extract, 10 g of polypeptone, 2 g of sodium chloride and 20 g of agar are dissolved in 1 liter of water. It can be cultured.

また、本発明は、上記本発明の細菌の封入体(インクルージョン又はクリスタルともいう)を提供する。封入体は殺虫性タンパク質の結晶であり、双翅目昆虫に対して強力な毒性を有する。双翅目昆虫の幼虫の生息環境中に本発明の封入体を適用すると、該幼虫が死滅し、双翅目昆虫の繁殖が抑制される。本発明の封入体は、双翅目昆虫の中でも蚊に対して強力な毒性を有しており、特にチカイエカ等のイエカに対しては、イスラエレンシスと比較して顕著に強力な毒性を有している。例えば、24時間インキュベーション時のLC50で比較した場合、本発明の封入体のチカイエカ(幼虫)に対する殺虫活性は、イスラエレンシスの封入体の該殺虫活性と比較して、通常2倍以上、好ましくは3倍以上(例えば約4倍)強力である。 The present invention also provides an inclusion body (also referred to as inclusion or crystal) of the bacterium of the present invention. Inclusion bodies are crystals of insecticidal protein and have strong toxicity to Diptera. When the inclusion body of the present invention is applied to the larvae of the dipteran insect, the larvae are killed and the reproduction of the dipteran insect is suppressed. The inclusion body of the present invention has a strong toxicity against mosquitoes among Diptera insects, and has a particularly strong toxicity against mosquitoes such as Chikaeka in comparison with Isla Elensis. doing. For example, when compared with LC 50 at 24 hours incubation, the insecticidal activity of the inclusion body of the present invention against Chikaeka (larvae) is usually more than twice that of the Islaerensis inclusion body, preferably Is more than three times (for example, about four times) stronger.

本発明の封入体は、本発明の細菌から自体公知の方法により採集することができる。例えば、本発明の細菌を上述の培養条件で5日間程培養後、細菌を回収し、硫酸デキストラン−ポリエチレングリコール系による二相分離法(N. S. Goodman, J. Bact., 94: 485 (1967))に付すことにより、本発明の封入体を得ることが出来る。   The inclusion body of the present invention can be collected from the bacterium of the present invention by a method known per se. For example, after culturing the bacterium of the present invention under the above-mentioned culture conditions for about 5 days, the bacterium is recovered and the two-phase separation method using dextran sulfate-polyethylene glycol system (NS Goodman, J. Bact., 94: 485 (1967)). By attaching to, the inclusion body of the present invention can be obtained.

本発明の細菌及びその封入体は、双翅目昆虫、特にチカイエカ等のイエカに対して強力な毒性を有するので、双翅目害虫(例、イエカ)用の殺虫剤として有用である。本発明の殺虫剤は、双翅目害虫の殺虫のための有効量の本発明の細菌又はその封入体を、水や適切な公知の配合剤と混合することにより製造することができる。本発明の殺虫剤中の有効成分の含有量は、特に限定されないが、有効成分が本発明の細菌である場合、通常、1ng(湿重量)/ml〜50μg(湿重量)/ml程度、有効成分が本発明の封入体である場合、通常、0.1ng(タンパク質量)/ml〜5μg(タンパク質量)/ml程度である。   The bacterium of the present invention and inclusion bodies thereof are useful as insecticides for dipterous pests (eg, squid) because they have a strong toxicity to dipteran insects, particularly squids such as chikaeka. The insecticide of the present invention can be produced by mixing an effective amount of the bacterium of the present invention or an inclusion body thereof for killing dipterous pests with water or an appropriate known compounding agent. The content of the active ingredient in the insecticide of the present invention is not particularly limited. However, when the active ingredient is the bacterium of the present invention, it is usually about 1 ng (wet weight) / ml to 50 μg (wet weight) / ml. When the component is the inclusion body of the present invention, it is usually about 0.1 ng (protein amount) / ml to 5 μg (protein amount) / ml.

また、本発明は、双翅目害虫の幼虫の生息環境中に、本発明の細菌又はその封入体を適用することを含む、双翅目害虫(例、イエカ)の防除方法を提供する。双翅目害虫の幼虫の生息環境中に、本発明の細菌又はその封入体を適用(散布、混入)すると、該幼虫が本発明の細菌又はその封入体と接触し、或いは該成分を摂取する結果、該幼虫が死滅するので、双翅目害虫の繁殖を抑制することができる。双翅目害虫の幼虫の生息環境は、防除対象である双翅目害虫の種類に応じて適宜選択することができる。双翅目害虫の幼虫の生息環境としては、特に限定されないが、水生環境(川、湖、沼、海、ドブ等)、土壌等を挙げることが出来る。ここで、「双翅目害虫の幼虫の生息環境」とは、双翅目害虫の幼虫が生息可能な環境をいい、双翅目害虫の幼虫が実際に生息していることを要しない。即ち、本発明の方法には、以下が包含される:
(1)双翅目害虫の幼虫が実際に生息している環境中に、本発明の細菌又はその封入体を適用することにより、該幼虫を殺虫し、双翅目害虫の繁殖を抑制すること;及び
(2)双翅目害虫の幼虫は生息していないが、将来的に該幼虫が発生するおそれがある環境中に、予め本発明の細菌又はその封入体を適用し、双翅目害虫の繁殖を予防すること。
The present invention also provides a method for controlling diptera pests (eg, squid), which comprises applying the bacterium of the present invention or an inclusion body thereof in the habitat of the diptera pest larvae. When the bacterium of the present invention or an inclusion body thereof is applied (sprayed or mixed) into the habitat environment of a dipterous pest, the larva comes into contact with the bacterium of the present invention or the inclusion body or ingests the component As a result, since the larvae die, it is possible to suppress the breeding of Diptera pests. The habitat environment of the dipterous pests can be appropriately selected according to the type of the dipterous pests to be controlled. The habitat environment of the dipterous pest larvae is not particularly limited, and examples thereof include aquatic environments (rivers, lakes, swamps, seas, ducks, etc.), soils, and the like. Here, the “diptera pest larva habitat” refers to an environment in which diptera pest larvae can inhabit, and does not require that the diptera pest larvae actually live. That is, the method of the present invention includes the following:
(1) By applying the bacterium of the present invention or its inclusion body in an environment where larvae of the dipterous pests actually live, the larvae are killed and the reproduction of the dipterous pests is suppressed. And (2) dipterous pest larvae do not inhabit, but the bacterium of the present invention or its inclusion body is applied in advance to an environment where the larvae may occur in the future, To prevent the breeding of animals.

本発明の方法において、本発明の細菌又はその封入体の用量は、双翅目害虫を防除し得る限り特に限定されず、対象となる双翅目害虫や生息環境の種類等に応じて適宜設定することができる。例えば水生環境に本発明の細菌を適用する場合、通常、該環境中の濃度が1ng(湿重量)/ml〜10μg(湿重量)/ml程度となるように該細菌が適用される。また、例えば、水生環境に本発明の封入体を適用する場合、通常、環境中の濃度が1ng(タンパク質量)/ml〜1μg(タンパク質量)/ml程度となるように、該封入体が適用される。   In the method of the present invention, the dose of the bacterium of the present invention or its inclusion body is not particularly limited as long as it can control Diptera pests, and is appropriately set according to the target Diptera pests, the type of habitat, etc. can do. For example, when the bacterium of the present invention is applied to an aquatic environment, the bacterium is usually applied so that the concentration in the environment is about 1 ng (wet weight) / ml to 10 μg (wet weight) / ml. For example, when the inclusion body of the present invention is applied to an aquatic environment, the inclusion body is usually applied so that the concentration in the environment is about 1 ng (protein amount) / ml to 1 μg (protein amount) / ml. Is done.

(2.新規殺虫性ポリペプチド及びその関連発明)
本発明は、本発明の細菌に由来する新規殺虫性ポリペプチドを提供する。本発明のポリペプチドは、配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を含むポリペプチドであり得る。本発明のポリペプチドは、例えば、双翅目害虫の殺虫、本発明の抗体の作製などに有用であり得る。
(2. Novel insecticidal polypeptide and related invention)
The present invention provides a novel insecticidal polypeptide derived from the bacterium of the present invention. The polypeptide of the present invention may be a polypeptide comprising the same or substantially the same amino acid sequence as the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6. The polypeptide of the present invention can be useful, for example, for killing dipterous pests and producing the antibody of the present invention.

一実施形態では、配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列は、配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されると所定のアミノ酸配列同一性を有するアミノ酸配列であり得る。アミノ酸配列同一性の程度は、例えば約95%、好ましくは約96%、より好ましくは約97%、さらにより好ましくは約98%、最も好ましくは約99%又は約99.5%以上であり得る。アミノ酸配列同一性は自体公知の方法により決定できる。例えば、アミノ酸配列同一性(%)は、当該分野で慣用のプログラム(例えば、BLAST、FASTA等)を初期設定で用いて決定することができる。また、別の局面では、同一性(%)は、当該分野で公知の任意のアルゴリズム、例えば、Needlemanら(1970) (J. Mol. Biol. 48: 444-453)、Myers及びMiller (CABIOS, 1988, 4: 11-17)のアルゴリズム等を使用して決定することができる。Needlemanらのアルゴリズムは、GCGソフトウェアパッケージ(www.gcg.comで入手可能)のGAPプログラムに組み込まれており、同一性(%)は、例えば、BLOSUM 62 matrix又はPAM250 matrix、並びにgap weight: 16、14、12、10、8、6若しくは4、及びlength weight: 1、2、3、4、5若しくは6のいずれかを使用することによって決定することができる。また、Myers及びMillerのアルゴリズムは、GCG配列アラインメントソフトウェアパッケージの一部であるALIGNプログラムに組み込まれている。アミノ酸配列を比較するためにALIGNプログラムを利用する場合、例えば、PAM120 weight residue table、gap length penalty 12、gap penalty 4を用いることができる。   In one embodiment, the amino acid sequence substantially the same as the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6 is defined as represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6, It can be an amino acid sequence having amino acid sequence identity. The degree of amino acid sequence identity can be, for example, about 95%, preferably about 96%, more preferably about 97%, even more preferably about 98%, most preferably about 99% or about 99.5% or more. . Amino acid sequence identity can be determined by a method known per se. For example, amino acid sequence identity (%) can be determined using a program commonly used in the art (eg, BLAST, FASTA, etc.) by default. In another aspect, identity (%) is determined by any algorithm known in the art, such as Needleman et al. (1970) (J. Mol. Biol. 48: 444-453), Myers and Miller (CABIOS, 1988, 4: 11-17). Needleman et al.'S algorithm is incorporated into the GAP program in the GCG software package (available at www.gcg.com) and the percent identity is, for example, BLOSUM 62 matrix or PAM250 matrix, and gap weight: 16, It can be determined by using either 14, 12, 10, 8, 6 or 4 and length weight: 1, 2, 3, 4, 5 or 6. The Myers and Miller algorithms are also incorporated into the ALIGN program that is part of the GCG sequence alignment software package. When the ALIGN program is used to compare amino acid sequences, for example, PAM120 weight residue table, gap length penalty 12, and gap penalty 4 can be used.

別の実施形態では、配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列は、配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されるアミノ酸配列において1以上のアミノ酸が置換、付加、欠失および/または挿入されたアミノ酸配列であり得る。置換、付加、欠失および/または挿入されるアミノ酸の数は、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50個、より好ましくは1〜約30個、さらにより好ましくは1〜約20個、最も好ましくは1〜約10個、1〜約5個あるいは1または2個であり得る。   In another embodiment, the amino acid sequence substantially identical to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6 is the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6 In which one or more amino acids may be substituted, added, deleted and / or inserted. The number of amino acids to be substituted, added, deleted and / or inserted is not particularly limited as long as it is 1 or more. For example, 1 to about 100, preferably 1 to about 50, more preferably 1 to about 30. Even more preferably, it may be 1 to about 20, most preferably 1 to about 10, 1 to about 5, or 1 or 2.

本発明のポリペプチドは、双翅目害虫(例、イエカ)に対する殺虫活性を有し得る。本発明のポリペプチドが配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されるアミノ酸配列と実質的に同一のアミノ酸配列を含むポリペプチドである場合、殺虫活性の程度は、配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されるアミノ酸配列と同一のアミノ酸配列を含むポリペプチドと定量的に同等であり得るが、許容し得る範囲(例えば約0.1〜約5倍、好ましくは約0.5〜約2倍)で異なっていてもよい。   The polypeptides of the present invention may have insecticidal activity against Diptera pests (eg, squid). When the polypeptide of the present invention is a polypeptide comprising an amino acid sequence substantially identical to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6, the degree of insecticidal activity is SEQ ID NO: 2, It can be quantitatively equivalent to a polypeptide comprising the same amino acid sequence as the amino acid sequence represented by No. 4 or SEQ ID No. 6, but within an acceptable range (for example, about 0.1 to about 5 times, preferably about 0 .5 to about 2 times).

本発明の部分ペプチドは、配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列からなるポリペプチドの部分ペプチドであり得る。本発明の部分ペプチドは、配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列から選ばれる少なくとも約8個、好ましくは少なくとも10個、より好ましくは少なくとも12個、さらにより好ましくは少なくとも15個、最も好ましくは20個以上の連続したアミノ酸からなるペプチドであり得る。   The partial peptide of the present invention may be a partial peptide of a polypeptide consisting of an amino acid sequence identical or substantially identical to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6. The partial peptide of the present invention has at least about 8, preferably at least 10, more preferably selected from the same or substantially the same amino acid sequence as the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6. Can be a peptide consisting of at least 12, more preferably at least 15, most preferably 20 or more consecutive amino acids.

本発明はまた、本発明のポリペプチドをコードするポリヌクレオチドあるいはその部分ヌクレオチドを提供する。本発明のポリヌクレオチドは、配列番号1、配列番号3又は配列番号5で表されるヌクレオチド配列と同一または実質的に同一のヌクレオチド配列を含み得る。本発明のポリヌクレオチドあるいはその部分ヌクレオチドは、例えば、本発明のポリペプチド又はその部分ペプチドの作製に有用であり得る。   The present invention also provides a polynucleotide encoding the polypeptide of the present invention or a partial nucleotide thereof. The polynucleotide of the present invention may comprise a nucleotide sequence identical or substantially identical to the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5. The polynucleotide of the present invention or a partial nucleotide thereof can be useful, for example, for producing the polypeptide of the present invention or a partial peptide thereof.

一実施形態では、配列番号1、配列番号3又は配列番号5で表されるヌクレオチド配列と95%以上の配列同一性を有するヌクレオチド配列であり得る。ヌクレオチド配列同一性の程度は、例えば約95%、好ましくは約96%、より好ましくは約97%、さらにより好ましくは約98%、最も好ましくは約99%又は99.5%以上であり得る。ヌクレオチド配列同一性は自体公知の方法により決定できる。例えば、ヌクレオチド配列同一性(%)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, it may be a nucleotide sequence having 95% or more sequence identity with the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5. The degree of nucleotide sequence identity can be, for example, about 95%, preferably about 96%, more preferably about 97%, even more preferably about 98%, and most preferably about 99% or 99.5% or more. Nucleotide sequence identity can be determined by methods known per se. For example, nucleotide sequence identity (%) can be determined in the same manner as amino acid sequence identity (%) described above.

別の実施形態では、配列番号1、配列番号3又は配列番号5で表されるヌクレオチド配列と実質的に同一のヌクレオチド配列は、配列番号1、配列番号3又は配列番号5で表されるヌクレオチド配列において1以上のヌクレオチドが置換、付加、欠失および/または挿入されたヌクレオチド配列であり得る。置換、付加、欠失および/または挿入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300個、好ましくは1〜約150個、より好ましくは1〜約100個、さらにより好ましくは1〜約50個、最も好ましくは1〜約30個、1〜約20個、1〜約10個または1〜約5個であり得る。   In another embodiment, the nucleotide sequence substantially identical to the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5 is the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5 In which one or more nucleotides may be substituted, added, deleted and / or inserted nucleotide sequences. The number of nucleotides to be substituted, added, deleted and / or inserted is not particularly limited as long as it is 1 or more. For example, 1 to about 300, preferably 1 to about 150, more preferably 1 to about 100. Even more preferably from 1 to about 50, most preferably from 1 to about 30, from 1 to about 20, from 1 to about 10 or from 1 to about 5.

さらに別の実施形態では、配列番号1、配列番号3又は配列番号5で表されるヌクレオチド配列と実質的に同一のヌクレオチド配列は、配列番号1、配列番号3又は配列番号5で表されるヌクレオチド配列の相補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(Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, 6.3.1-6.3.6, 1999)。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℃での一回以上の洗浄が挙げられる。   In yet another embodiment, the nucleotide sequence substantially identical to the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5 is the nucleotide represented by SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5. It can be a polynucleotide that can hybridize under high stringency conditions to a complementary sequence of the sequence. Hybridization conditions under high stringency conditions can be set with reference to previously reported conditions (Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, 6.3.1-6.3.6, 1999). For example, hybridization conditions under high stringency conditions include hybridization at 6 × SSC (sodium chloride / sodium citrate) / 45 ° C., then 0.2 × SSC / 0.1% SDS / 50 to 65 ° C. More than once.

本発明のポリヌクレオチドは、上記殺虫活性を有するポリペプチドをコードし得る。本発明のポリヌクレオチドが配列番号1、配列番号3又は配列番号5で表されるヌクレオチド配列と実質的に同一のヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドである場合、当該ポリヌクレオチドによりコードされるポリペプチドの殺虫活性の程度は、配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドと定量的に同等であり得るが、許容し得る範囲(例えば約0.1〜約5倍、好ましくは約0.5〜約2倍)で異なっていてもよい。   The polynucleotide of the present invention can encode a polypeptide having the insecticidal activity. When the polynucleotide of the present invention is a polynucleotide comprising a nucleotide sequence substantially identical to the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5, insecticidal action of the polypeptide encoded by the polynucleotide The degree of activity can be quantitatively equivalent to the polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6, but within an acceptable range (for example, about 0.1 to about 5 times) , Preferably about 0.5 to about 2 times).

本発明の部分ヌクレオチドは、本発明の部分ペプチドをコードするヌクレオチドであり得る。詳細には、本発明の部分ヌクレオチドは、配列番号1、配列番号3又は配列番号5で表されるヌクレオチド配列と同一または実質的に同一のヌクレオチド配列からなるポリヌクレオチドの部分ヌクレオチドであり得る。   The partial nucleotide of the present invention can be a nucleotide encoding the partial peptide of the present invention. Specifically, the partial nucleotide of the present invention may be a partial nucleotide of a polynucleotide consisting of a nucleotide sequence identical or substantially identical to the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5.

本発明のポリヌクレオチドは、自体公知の方法により作製できる。例えば、配列番号1、配列番号3又は配列番号5で表されるヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドは、本発明の細菌からDNAを抽出した後、適切なプライマーを用いてPCRを行うことによりクローニングできる。また、配列番号1、配列番号3又は配列番号5で表されるヌクレオチド配列と実質的に同一のヌクレオチド配列を含むポリヌクレオチドは、上記の通りクローニングしたポリヌクレオチドに変異を導入することにより作製できる。変異導入法としては、例えば、合成オリゴヌクレオチド指定突然変異導入法(gapped duplex)法、ランダムに点突然変異を導入する方法(例えば、亜硝酸若しくは亜硫酸での処理)、カセット変異法、リンカースキャニング法、ミスマッチプライマー法などの方法が挙げられる。   The polynucleotide of the present invention can be prepared by a method known per se. For example, a polynucleotide containing the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5 can be cloned by extracting DNA from the bacterium of the present invention and performing PCR using appropriate primers. A polynucleotide comprising a nucleotide sequence substantially identical to the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 3 or SEQ ID NO: 5 can be prepared by introducing mutations into the cloned polynucleotide as described above. Examples of the mutagenesis method include a synthetic oligonucleotide-directed mutagenesis method (gapped duplex) method, a method of randomly introducing point mutations (eg, treatment with nitrous acid or sulfite), a cassette mutagenesis method, and a linker scanning method. And a mismatch primer method.

また、本発明のポリペプチドについても自体公知の方法により作製できる。例えば、上記のように作製した本発明のポリヌクレオチドを発現ベクターに組み込み、得られた組換えベクターを適切な宿主細胞に導入して形質転換体を得た後、形質転換体を培養し、本発明のポリペプチドを産生させ、次いで回収すればよい。本発明はまた、このような組換えベクター、及び当該ベクターが導入された形質転換体をも提供する。   The polypeptide of the present invention can also be produced by a method known per se. For example, the polynucleotide of the present invention produced as described above is incorporated into an expression vector, the obtained recombinant vector is introduced into an appropriate host cell to obtain a transformant, the transformant is cultured, The polypeptide of the invention may be produced and then recovered. The present invention also provides such a recombinant vector and a transformant introduced with the vector.

発現ベクターとしては、任意の宿主細胞中で本発明のポリペプチドをコードする遺伝子を発現し、これらポリペプチドを産生できるものであれば特に制限されない。例えば、プラスミドベクター、ウイルスベクター等を挙げることができる。   The expression vector is not particularly limited as long as it can express a gene encoding the polypeptide of the present invention in any host cell and produce these polypeptides. For example, a plasmid vector, a virus vector, etc. can be mentioned.

宿主細胞として細菌、特に大腸菌を用いる場合、一般に発現ベクターは少なくともプロモーター−オペレーター領域、開始コドン、本発明のポリペプチドをコードするDNA、終止コドン、ターミネーター領域および複製可能単位から構成され得る。   When a bacterium, particularly E. coli, is used as a host cell, generally an expression vector can be composed of at least a promoter-operator region, a start codon, DNA encoding the polypeptide of the present invention, a stop codon, a terminator region, and a replicable unit.

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(例えば、AAGGなど)を含むものである。例えば宿主が大腸菌の場合、好適にはTrpプロモーター、lacプロモーター、recAプロモーター、λPLプロモーター、lppプロモーター、tacプロモーターなどを含むものが例示される。ターミネーター領域、複製可能単位については、自体公知のものを用いることができる。   The promoter-operator region for expressing the polypeptide of the present invention in bacteria contains a promoter, an operator and a Shine-Dalgarno (SD) sequence (for example, AAGG). For example, when the host is Escherichia coli, preferred examples include those containing Trp promoter, lac promoter, recA promoter, λPL promoter, lpp promoter, tac promoter and the like. As the terminator region and the replicable unit, those known per se can be used.

本発明の形質転換体は、上述の発現ベクターを宿主細胞に導入することにより調製することができる。   The transformant of the present invention can be prepared by introducing the above expression vector into a host cell.

形質転換体の作製に用いられる宿主細胞としては、前記の発現ベクターに適合し、形質転換されうるものであれば特に限定されず、本発明の技術分野において通常使用される天然細胞あるいは人工的に樹立された組換細胞など種々の細胞(例えば、大腸菌、バシラス属菌、放線菌等の細菌、酵母などの真核生物細胞)が例示される。   The host cell used for the preparation of the transformant is not particularly limited as long as it is compatible with the above expression vector and can be transformed. Natural cells or artificially used usually in the technical field of the present invention can be used. Various cells such as established recombinant cells (eg, bacteria such as E. coli, Bacillus, actinomycetes, eukaryotic cells such as yeast) are exemplified.

本発明のポリペプチドは、上記の如く調製される発現ベクターを含む形質転換体を栄養培地で培養することによって製造することができる。   The polypeptide of the present invention can be produced by culturing a transformant containing the expression vector prepared as described above in a nutrient medium.

栄養培地は、形質転換体の生育に必要な炭素源、無機窒素源もしくは有機窒素源を含んでいることが好ましい。炭素源としては、例えばグルコース、デキストラン、可溶性デンプン、ショ糖などが、無機窒素源もしくは有機窒素源としては、例えばアンモニウム塩類、硝酸塩類、アミノ酸、コーンスチープ・リカー、ペプトン、カゼイン、肉エキス、大豆粕、バレイショ抽出液などが例示される。また所望により他の栄養素(例えば、無機塩(例えば塩化カルシウム、リン酸二水素ナトリウム、塩化マグネシウム)、ビタミン類)を含んでいてもよい。   The nutrient medium preferably contains a carbon source, an inorganic nitrogen source or an organic nitrogen source necessary for the growth of the transformant. Examples of the carbon source include glucose, dextran, soluble starch, and sucrose. Examples of the inorganic or organic nitrogen source include ammonium salts, nitrates, amino acids, corn steep liquor, peptone, casein, meat extract, large extract, and the like. Examples include soybean cake, potato extract and the like. If desired, other nutrients (for example, inorganic salts (for example, calcium chloride, sodium dihydrogen phosphate, magnesium chloride), vitamins) may be contained.

形質転換体の培養は自体公知の方法により行われる。培養条件、例えば温度、培地のpHおよび培養時間は、本発明のポリペプチドが大量に生産されるように適宜選択される。例えば、宿主が細菌である場合、上記栄養源を含有する液体培地が適当である。好ましくは、pHが5〜8である培地である。宿主が大腸菌の場合、好ましい培地としてLB培地、M9培地等が例示される。かかる場合、培養は、例えば、通気、撹拌しながら、約30〜40℃にて約5〜30時間行うことができる。宿主がバシラス属菌の場合、例えば、通気、撹拌をしながら、約25〜40℃にて約15〜100時間行うことができる。   The transformant is cultured by a method known per se. Culture conditions such as temperature, medium pH and culture time are appropriately selected so that the polypeptide of the present invention is produced in large quantities. For example, when the host is a bacterium, a liquid medium containing the above nutrient source is appropriate. Preferably, the medium has a pH of 5-8. When the host is Escherichia coli, preferred media include LB media and M9 media. In such a case, the culture can be performed, for example, at about 30 to 40 ° C. for about 5 to 30 hours with aeration and stirring. When the host is Bacillus, it can be performed at about 25 to 40 ° C. for about 15 to 100 hours with aeration and stirring.

本発明のポリペプチドは、上述のような形質転換体を培養し、該形質転換体から回収、好ましくは単離、精製することができる。   The polypeptide of the present invention can be obtained by culturing a transformant as described above and recovering, preferably isolating and purifying from the transformant.

単離、精製方法としては、例えば塩析、溶媒沈澱法等の溶解度を利用する方法、透析、限外濾過、ゲル濾過、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲル電気泳動など分子量の差を利用する方法、イオン交換クロマトグラフィーやヒドロキシルアパタイトクロマトグラフィーなどの荷電を利用する方法、アフィニティークロマトグラフィーなどの特異的親和性を利用する方法、逆相高速液体クロマトグラフィーなどの疎水性の差を利用する方法、等電点電気泳動などの等電点の差を利用する方法などが挙げられる。   As an isolation and purification method, for example, a method using solubility such as salting out, solvent precipitation, dialysis, ultrafiltration, gel filtration, a method using molecular weight difference such as sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, Methods using charges such as ion exchange chromatography and hydroxylapatite chromatography, methods using specific affinity such as affinity chromatography, methods using hydrophobic differences such as reversed-phase high-performance liquid chromatography, isoelectricity Examples thereof include a method using a difference in isoelectric point such as point electrophoresis.

また、タグ(例えば、ヒスチジンタグ、Flagタグ)などを付加したポリペプチドを形質転換体に産生させ、当該タグに親和性を有する物質(例えば、Ni2+レジン、タグに特異的な抗体)を用いることにより、より簡便に、本発明のポリペプチドを単離、精製することもできる。 In addition, a polypeptide to which a tag (for example, histidine tag, Flag tag) or the like is added is produced in the transformant, and a substance having an affinity for the tag (for example, Ni 2+ resin, an antibody specific for the tag) is used. Thus, the polypeptide of the present invention can be isolated and purified more easily.

さらに、本発明のポリペプチドは、無細胞系にて合成可能である。無細胞系による本発明のポリペプチドの合成では、例えば、大腸菌、ウサギ網状赤血球、コムギ胚芽からの抽出液などを使用できる。また、本発明のポリペプチドは、固相合成法、液相合成法等の自体公知の有機化学的方法によって作製できる。   Furthermore, the polypeptide of the present invention can be synthesized in a cell-free system. In the synthesis of the polypeptide of the present invention in a cell-free system, for example, an extract from Escherichia coli, rabbit reticulocyte, wheat germ, or the like can be used. In addition, the polypeptide of the present invention can be produced by a known organic chemical method such as a solid phase synthesis method or a liquid phase synthesis method.

或いは、本発明のポリペプチドは、上記本発明の封入体から、上述の単離、精製方法を用いて精製することもできる。   Alternatively, the polypeptide of the present invention can be purified from the inclusion body of the present invention using the isolation and purification method described above.

本発明の抗体の作製に用いられる抗原としては、配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列を含むポリペプチド、あるいはそれらの部分ペプチドを用いることができる。部分ペプチドとしては、免疫原性を有する限り特に限定されないが、例えば、配列番号2、配列番号4又は配列番号6で表されるアミノ酸配列と同一または実質的に同一のアミノ酸配列から選ばれる少なくとも約8個、好ましくは少なくとも10個、より好ましくは少なくとも12個、さらにより好ましくは少なくとも15個、最も好ましくは20個以上の連続したアミノ酸からなるペプチドであり得る。   Examples of the antigen used for producing the antibody of the present invention include polypeptides containing the same or substantially the same amino acid sequence as the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6, or partial peptides thereof Can be used. The partial peptide is not particularly limited as long as it has immunogenicity. For example, the partial peptide is at least about selected from the same or substantially the same amino acid sequence as the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 6. It may be a peptide consisting of 8, preferably at least 10, more preferably at least 12, even more preferably at least 15, most preferably 20 or more consecutive amino acids.

本発明の抗体は、ポリクローナル抗体、モノクローナル抗体のいずれであってもよく、周知の免疫学的手法により作製することができる。この抗体は、完全な抗体分子だけでなく、本発明のポリペプチドに対する抗原結合部位(CDR)を有する限りいかなるフラグメントであってもよく、例えば、Fab、F(ab')2、ScFv、minibody等が挙げられる。 The antibody of the present invention may be either a polyclonal antibody or a monoclonal antibody, and can be prepared by a well-known immunological technique. This antibody may be not only a complete antibody molecule but also any fragment as long as it has an antigen binding site (CDR) for the polypeptide of the present invention, such as Fab, F (ab ′) 2 , ScFv, minibody, etc. Is mentioned.

例えば、ポリクローナル抗体は、上記抗原(必要に応じて、ウシ血清アルブミン、KLH(Keyhole Limpet Hemocyanin)等のキャリア蛋白質に架橋した複合体とすることもできる)を、市販のアジュバント(例えば、完全または不完全フロイントアジュバント)とともに、動物の皮下あるいは腹腔内に2〜3週間おきに2〜4回程度投与し(部分採血した血清の抗体価を公知の抗原抗体反応により測定し、その上昇を確認しておく)、最終免疫から約3〜10日後に全血を採取して抗血清を精製することにより取得できる。抗原を投与する動物としては、ラット、マウス、ウサギ、ヤギ、モルモット、ハムスターなどの哺乳動物が挙げられる。 For example, polyclonal antibodies, the antigen (if necessary, bovine serum albumin, KLH (may be a K eyhole L impet H emocyanin) complexes crosslinked to a carrier protein, etc.), commercial adjuvants (e.g., (Complete or incomplete Freund's adjuvant) and administered subcutaneously or intraperitoneally 2 to 4 times every 2 to 3 weeks (the antibody titer of the partially collected serum is measured by a known antigen-antibody reaction) It can be obtained by collecting the whole blood about 3 to 10 days after the final immunization and purifying the antiserum. Examples of animals to which the antigen is administered include mammals such as rats, mice, rabbits, goats, guinea pigs, and hamsters.

また、モノクローナル抗体は、細胞融合法により作成することができる。例えば、マウスに上記抗原を市販のアジュバントと共に2〜4回皮下あるいは腹腔内に投与し、最終投与の3日後に脾臓あるいはリンパ節を採取し、白血球を採取する。この白血球と骨髄腫細胞(例えば、NS-1, P3X63Ag8など)を細胞融合して該因子に対するモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマを得る。細胞融合はPEG法でも電圧パルス法であってもよい。所望のモノクローナル抗体を産生するハイブリドーマは、周知のEIAまたはRIA法等を用いて抗原と特異的に結合する抗体を、培養上清中から検出することにより選択できる。モノクローナル抗体を産生するハイブリドーマの培養は、インビトロ、またはマウスもしくはラット、好ましくはマウス腹水中等のインビボで行うことができ、抗体はそれぞれハイブリドーマの培養上清および動物の腹水から取得することができる。   A monoclonal antibody can be prepared by a cell fusion method. For example, the above antigen is administered to mice subcutaneously or intraperitoneally 2-4 times together with a commercially available adjuvant, and spleen or lymph nodes are collected 3 days after the final administration, and white blood cells are collected. The leukocytes and myeloma cells (for example, NS-1, P3X63Ag8, etc.) are fused to obtain a hybridoma that produces a monoclonal antibody against the factor. Cell fusion may be PEG or voltage pulse. A hybridoma producing a desired monoclonal antibody can be selected by detecting an antibody that specifically binds to an antigen from the culture supernatant using a well-known EIA or RIA method. The hybridoma producing the monoclonal antibody can be cultured in vitro, or in vivo, such as mouse or rat, preferably mouse ascites, and the antibody can be obtained from the culture supernatant of the hybridoma and the ascites of the animal, respectively.

本明細書中で挙げられた特許および特許出願明細書を含む全ての刊行物に記載された内容は、本明細書での引用により、その全てが明示されたと同程度に本明細書に組み込まれるものである。   The contents of all publications, including patents and patent application specifications cited in this specification, are hereby incorporated by reference herein to the same extent as if all were explicitly stated. Is.

以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明は下記実施例等に何ら制約されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the following examples.

実施例1:新規バシラス属細菌の選抜
1996年7月12日に、屋久島にて採取された川水より、以下の方法で新規バシラス属細菌B282を選抜した。
即ち、サンプル(川水)を65℃で30分間低温殺菌した。適度に希釈したサンプルを肉エキス寒天平板に塗布し、28℃で5日間培養した。培養されたコロニーを光学顕微鏡で観察し、芽胞と封入体を形成しているコロニーを単離し、スラントに保存したものをBTライブラリーとした。BTライブラリー中の各菌を28℃で5日間、肉エキス寒天培地上で培養後、回収した。
菌体湿重量が250mg/mlになるように滅菌水で懸濁した菌体懸濁液を選抜用サンプルとして用いた。蒸留水3mlとチカイエカ3齢幼虫5匹を入れた12穴プレートに選抜用サンプルを5μl投与した。この結果、強い殺虫活性を示す菌株として、B282を選抜した。
Example 1 Selection of New Bacillus Bacteria Bacteria B282 was selected from the river water collected at Yakushima on July 12, 1996 by the following method.
That is, the sample (river water) was pasteurized at 65 ° C. for 30 minutes. A moderately diluted sample was applied to a meat extract agar plate and cultured at 28 ° C. for 5 days. The cultured colonies were observed with an optical microscope, colonies forming inclusion bodies with spores were isolated, and those stored in slants were used as a BT library. Each bacterium in the BT library was collected after culturing on a meat extract agar medium at 28 ° C. for 5 days.
A cell suspension suspended in sterilized water so that the wet cell weight was 250 mg / ml was used as a selection sample. 5 μl of the sample for selection was administered to a 12-well plate containing 3 ml of distilled water and 5 3rd instar larvae of Chikaeka. As a result, B282 was selected as a strain showing strong insecticidal activity.

実施例2:新規バシラス属細菌の解析
2.1.表現形質の解析
実施例1により得られたB282の表現形質の解析を行った。炭水化物代謝能は、アピ50CHとアピ50CHB/CHE培地のキット(日本ビオメリュー株式会社)を使用し、マニュアルに従い濁度を調整した菌体懸濁液をそれぞれのウエルに接種することにより判定を行った。結果を以下に示す。
・細胞形態:
桿菌(液体培養した場合、ほとんど5連鎖菌以上になる)
運動性:陰性
胞子形成(楕円形:芽胞位置 偏在)
細胞内封入体:不定形 サイズは芽胞と同程度
集落形態:バシラス・チューリンゲンシス(BT)に典型的な大集落で、表面はくすんでいる。
グラム染色:陽性
・生理的性質:
好気性
炭水化物代謝能:下記表1に示す。
Example 2: Analysis of novel Bacillus bacteria
2.1. Analysis of phenotype The phenotype of B282 obtained in Example 1 was analyzed. Carbohydrate metabolizing ability was determined by inoculating each well with a cell suspension adjusted to turbidity according to the manual using API 50CH and API 50CHB / CHE medium kit (Nihon Biomeryu Co., Ltd.). . The results are shown below.
・ Cell morphology:
Neisseria gonorrhoeae (almost 5 streptococci or more in liquid culture)
Motility: Negative Spore formation (Oval: Spore location unevenly distributed)
Intracellular inclusions: Amorphous Size is about the same as spores Colony form: Large colony typical of Bacillus thuringiensis (BT), with a dull surface.
Gram staining: positive, physiological properties:
Aerobic carbohydrate metabolic capacity: shown in Table 1 below.

2.2.芽胞及び封入体の観察
分離株B282を普通寒天培地(肉エキス10g、ポリペプトン10g、塩化ナトリウム2g、寒天20g、水1リットル、pH7.6)で27℃、5日間培養した。培養後生育してきたコロニーを位相差顕微鏡下で観察した。結果を図1に示す。
楕円形の胞子形成が認められた。芽胞位置は偏在していた。細胞内封入体は不定形であり、そのサイズは芽胞と同程度だった。
2.2. Observation of spores and inclusion bodies Isolate B282 was cultured on a normal agar medium (meat extract 10 g, polypeptone 10 g, sodium chloride 2 g, agar 20 g, water 1 liter, pH 7.6) at 27 ° C. for 5 days. Colonies that grew after the culture were observed under a phase contrast microscope. The results are shown in FIG.
Oval sporulation was observed. Spore locations were ubiquitous. Intracellular inclusions were amorphous and were about the same size as spores.

2.3.16S rRNA遺伝子の塩基配列解析
B282を3時間本培養し、QIAGEN Genomic-tip(キアゲン)を用いて、製造者によるプロトコールに従い、B282からゲノムDNAを抽出・精製した。
16S rRNA遺伝子のほぼ全領域をカバーできるプライマーセットを用い、以下の条件で、該遺伝子をPCRにより増幅した。
・プライマーセット:
27f:5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’(配列番号8)
1492r:5’-GGCTACCTTGTTACGACTT-3’(配列番号9)
・反応液組成(50μl中): Premix Taq(EX Taq Version) 25μl、プライマー 0.5 μM、ゲノムDNA 10ng
・反応条件: 予熱 94℃ 3分、30サイクル(熱変性 94℃ 30秒、アニーリング 60℃ 30秒、伸長 72℃ 60秒)、冷却 4℃
増幅産物のヌクレオチド配列を、自動DNAシーケンサー(Model 373S、Perkin-Elmer)で、Big Dye terminator(Applied Biosystems)を用いて決定し、得られたヌクレオチド配列に基づき、データベース(GenBank、EMBL、DDBJ)を使用したホモロジー検索を行った。ClustalWでマルチプルアライメントを行い、近隣結合法により系統樹を作成した。
得られたヌクレオチド配列を配列番号7に示す。また、系統樹を図2に示す。
このヌクレオチド配列に基づく解析から、B282は、バシラス・セレウス(Bacillus cereus)細菌、又はバシラス・チューリンゲンシス細菌の一種である、新種のバチルス属細菌と判断された。
2.3. Base sequence analysis of 16S rRNA gene B282 was cultured for 3 hours, and genomic DNA was extracted and purified from B282 using QIAGEN Genomic-tip (Qiagen) according to the manufacturer's protocol.
Using a primer set that can cover almost the entire region of the 16S rRNA gene, the gene was amplified by PCR under the following conditions.
・ Primer set:
27f: 5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3 ′ (SEQ ID NO: 8)
1492r: 5'-GGCTACCTTGTTACGACTT-3 '(SEQ ID NO: 9)
-Reaction solution composition (in 50 μl): Premix Taq (EX Taq Version) 25 μl, primer 0.5 μM, genomic DNA 10 ng
-Reaction conditions: preheating 94 ° C 3 minutes, 30 cycles (thermal denaturation 94 ° C 30 seconds, annealing 60 ° C 30 seconds, extension 72 ° C 60 seconds), cooling 4 ° C
The nucleotide sequence of the amplified product was determined using an automatic DNA sequencer (Model 373S, Perkin-Elmer) using Big Dye terminator (Applied Biosystems). Based on the nucleotide sequence obtained, databases (GenBank, EMBL, DDBJ) The homology search used was performed. Multiple alignment was performed with ClustalW, and a phylogenetic tree was created by the neighborhood join method.
The resulting nucleotide sequence is shown in SEQ ID NO: 7. The phylogenetic tree is shown in FIG.
From the analysis based on this nucleotide sequence, B282 was determined to be a new species of the genus Bacillus, which is a kind of Bacillus cereus bacterium or Bacillus thuringiensis bacterium.

2.4.B282の双翅目昆虫に対する殺虫活性の評価
B282を、普通寒天培地(肉エキス10g、ポリペプトン10g、塩化ナトリウム2g、寒天20g、水1リットル、pH7.6)上で、28℃、5日間培養し、集菌した。その菌体重量を測定し、濃度が250mg/mlになるように蒸留水により調製した菌体懸濁液をサンプルとし、殺虫活性評価をおこなった。即ち、チカイエカ幼虫20匹を5mlの脱イオン水の入った6穴プレートに入れた。各種濃度に希釈したB282を各穴に投与した。25℃、24時間のインキュベーション後、各穴中の幼虫の生存数を測定し、プロビット法(Finney, Probit Analysis, 2nd edn. London: Cambridge University Press.(1952))にてLC50を計算した。
その結果、B282のチカイエカに対する強力な殺虫活性が観察され、そのLC50は18.4ng(湿重量)/mlだった。
2.4. Evaluation of insecticidal activity of B282 against dipteran insects B282 was cultured at 28 ° C. for 5 days on a normal agar medium (meat extract 10 g, polypeptone 10 g, sodium chloride 2 g, agar 20 g, water 1 liter, pH 7.6). The bacteria were collected. The microbial cell weight was measured, and the microbial cell suspension prepared with distilled water so that the concentration was 250 mg / ml was used as a sample to evaluate the insecticidal activity. That is, 20 Chikaeka larvae were placed in a 6-well plate containing 5 ml of deionized water. B282 diluted to various concentrations was administered to each well. 25 ° C., after 24 hours of incubation, measuring the number of survival larvae in each well, Probit method (Finney, Probit Analysis, 2 nd edn London:. Cambridge University Press (1952).) Were calculated LC 50 at .
As a result, a strong insecticidal activity of B282 against Chikaeka was observed, and its LC 50 was 18.4 ng (wet weight) / ml.

2.5.B282の封入体の精製
菌体からの封入体(結晶性毒素タンパク)の精製は、硫酸デキストラン−ポリエチレングリコール系による二相分離法(N. S. Goodman, J. Bact., 94: 485 (1967))により行った。
即ち、B282を、普通寒天培地(肉エキス10g、ポリペプトン10g、塩化ナトリウム2g、寒天20g、水1リットル、pH7.6)上で、28℃で、5日間培養し、集菌した。菌体を1M塩化ナトリウム溶液で洗浄し、遠心分離により該菌体を再度回収した(洗浄操作)。洗浄操作は計3回行った。遠心分離した菌体2〜4gを33mlの蒸留水に懸濁し、懸濁液を超音波処理した。該懸濁液を下層液(20%(w/v)硫酸デキストラン500(シグマ)34ml、20%(w/v)ポリエチレングリコール6000(和光)23ml、3M 食塩 10ml)に添加した後、この混合液に上層液(硫酸デキストラン500 0.15g、ポリエチレングリコール6000 35.15g、食塩 8.75g、蒸留水500ml)を100ml添加し、5分間混合後、混合液を40分静置した。上層を除去し、新しい上層液を100ml添加し、混合/静置/上層の除去の操作を5回繰り返すことにより、封入体を精製した。下層を回収し、硫安沈殿を行い、遠心分離により沈殿物(封入体)を回収した。封入体を4回蒸留水で洗浄し、回収された封入体を蒸留水で懸濁し、使用するまで−20℃で保存した。
2.5. Purification of inclusion bodies of B282 The purification of inclusion bodies (crystalline toxin protein) from bacterial cells is performed by a two-phase separation method using dextran sulfate-polyethylene glycol system (NS Goodman, J. Bact., 94: 485 (1967)). went.
That is, B282 was cultured for 5 days at 28 ° C. on a normal agar medium (meat extract 10 g, polypeptone 10 g, sodium chloride 2 g, agar 20 g, water 1 liter, pH 7.6) and collected. The cells were washed with a 1M sodium chloride solution, and the cells were collected again by centrifugation (washing operation). The washing operation was performed 3 times in total. 2 to 4 g of the centrifuged cells were suspended in 33 ml of distilled water, and the suspension was sonicated. The suspension was added to the lower layer solution (20% (w / v) dextran sulfate 500 (Sigma) 34 ml, 20% (w / v) polyethylene glycol 6000 (Wako) 23 ml, 3M sodium chloride 10 ml), and then the mixture. 100 ml of the upper layer liquid (0.15 g of dextran sulfate 500, 35.15 g of polyethylene glycol 6000, 8.75 g of sodium chloride, 500 ml of distilled water) was added and mixed for 5 minutes, and then the mixture was allowed to stand for 40 minutes. The upper layer was removed, 100 ml of a new upper layer solution was added, and the inclusion body was purified by repeating the operation of mixing / stationary / removing the upper layer five times. The lower layer was recovered, subjected to ammonium sulfate precipitation, and the precipitate (inclusion body) was recovered by centrifugation. The inclusion bodies were washed four times with distilled water, and the recovered inclusion bodies were suspended in distilled water and stored at −20 ° C. until use.

2.6.B282の封入体の双翅目昆虫に対する殺虫活性の評価
チカイエカ(Culex pipiens molestus)、ハマダラカ(Anopheles stephensi)、ネッタイシマカ(Aedes aegypti)の2齢幼虫に対する殺虫活性を、B282及びイスラエレンシス株に由来する封入体について決定した。
即ち、各上記幼虫20匹を5mlの脱イオン水の入った6穴プレートに入れた。各種タンパク質濃度に希釈した精製封入体を各穴に投与した。25℃、24時間のインキュベーション後、各穴中の幼虫の生存数を測定し、プロビット法(Finney, Probit Analysis, 2nd edn. London: Cambridge University Press.(1952))にてLC50を計算した。
結果を表2に示す。
2.6. Evaluation of insecticidal activity of B282 inclusion bodies against dipteran insects The insecticidal activity of Culex pipiens molestus , Anopheles stephensi and Aedes aegypti on second-instar larvae is derived from B282 and Islaerensis strains The inclusion body was determined.
That is, each of the 20 larvae was placed in a 6-well plate containing 5 ml of deionized water. Purified inclusion bodies diluted to various protein concentrations were administered to each well. 25 ° C., after 24 hours of incubation, measuring the number of survival larvae in each well, Probit method (Finney, Probit Analysis, 2 nd edn London:. Cambridge University Press (1952).) Were calculated LC 50 at .
The results are shown in Table 2.

試験をした全ての双翅目昆虫に対して、B282の封入体はイスラエレンシスの封入体を上回る殺虫活性を示した。特に、B282の封入体のチカイエカに対する殺虫活性は極めて強力であり、イスラエレンシスの封入体のそれの4倍であった(LC50の比較)。 For all dipteran insects tested, B282 inclusion bodies showed more insecticidal activity than Isla Ellensis inclusion bodies. In particular, the insecticidal activity of B282 inclusion bodies against Chikaeka was very strong, four times that of Isla Elensis inclusion bodies (LC 50 comparison).

実施例3:新規殺虫タンパク質の解析
3.1.B282の封入体中に含まれるタンパク質組成の検討
B282の封入体中に含まれるタンパク質組成を明らかにするため、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動を行った。対照としてイスラエレンシスを用いた。
即ち、上記2.5.に記載の方法により、B282及びイスラエレンシスより封入体を精製し、それをLaemmli法(U. K. Laemmli, Nature 227:680-685 (1970))により、10%分離ゲルと4%濃縮ゲルを用いて還元条件下(βメルカプトエタノール)電気泳動に付した。分子量はSDS-PAGE分子量スタンダード(バイオ・ラッド)と比較することにより決定した。染色にはクイック-CBB(和光純薬工業(株))を用いた。
Example 3: Analysis of a novel insecticidal protein
3.1. Examination of protein composition contained in inclusion body of B282 In order to clarify the protein composition contained in the inclusion body of B282, SDS-polyacrylamide gel electrophoresis was performed. Isla Elensis was used as a control.
That is, 2.5. The inclusion body was purified from B282 and Isla Elensis by the method described in 1. Using the 10% separation gel and the 4% concentrated gel by the Laemmli method (UK Laemmli, Nature 227: 680-685 (1970)). Electrophoresis was performed under reducing conditions (β-mercaptoethanol). Molecular weight was determined by comparison with SDS-PAGE molecular weight standard (Bio-Rad). Quick-CBB (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used for staining.

結果を図3に示す。
B282は封入体中にイスラエレンシスの殺虫タンパク質であるCry11A(68 kDa)、Cyt1A(28 kDa)に相当する大きさのタンパク質を有していたが、Cry4A(125 kDa)、Cry4B(135 kDa)に相当する大きさのタンパク質は有していなかった。また、B282の封入体はイスラエレンシスの封入体が有していない約75 kDaのタンパク質を有していた。以上より、B282の封入体は、イスラエレンシスの封入体とは異なる組成のタンパク質を有していることが示された。
The results are shown in FIG.
B282 contained proteins in the inclusion body corresponding to Isla Elensis insecticidal proteins Cry11A (68 kDa) and Cyt1A (28 kDa), but Cry4A (125 kDa), Cry4B (135 kDa) There was no protein of a size corresponding to. In addition, the inclusion body of B282 had a protein of about 75 kDa that the inclusion body of Isla Elensis did not have. From the above, it was shown that the inclusion body of B282 has a protein having a composition different from that of the Isla Ellensis inclusion body.

3.2.B282のプラスミド組成の検討
QIAGEN Plasmid Kit(QIAGEN)を用いて、B282及びイスラエレンシスから全プラスミドを抽出・精製し、0.7%アガロース電気泳動に付した。
結果を図4に示す。
B282が保持している構成プラスミドの組成はイスラエレンシスのものとは大きく異なることが示された。
3.2. Examination of plasmid composition of B282
Using the QIAGEN Plasmid Kit (QIAGEN), all plasmids were extracted and purified from B282 and Isla Elensis, and subjected to 0.7% agarose electrophoresis.
The results are shown in FIG.
It was shown that the composition of the constitutive plasmid carried by B282 is very different from that of Isla Elensis.

3.3.B282の殺虫タンパク質遺伝子に関する検討(PCR法による)
イスラエレンシスが保持している殺虫タンパクの遺伝子をB282が保持しているかどうか検討するため、各遺伝子を特異的に増幅するプライマーを用いてPCRを行った。PCR及び電気泳動の条件は以下の通りである。
・プライマー: イスラエレンシスが保持している殺虫タンパクの遺伝子(cry4Acry4Bcry10Acry11Acyt1Acyt2B)を特異的に増幅するプライマー( J. E. Ibarra et al. Appl. Environ. Microbiol. 69:5269-5274 (2003))を用いた。
・反応液組成(50μl中): Premix Taq(EX Taq Version)(タカラバイオ) 25μl、プライマー 0.5 μM、鋳型プラスミド(前述のB282又はイスラエレンシス由来) 10ng
・反応条件: 予熱 94℃ 3分、30サイクル(熱変性 94℃ 30秒、アニーリング 60℃ 30秒、伸長 72℃ 60秒)、冷却 4℃
・3%アガロース電気泳動
結果を図5に示す。
B282由来のプラスミドを鋳型とした場合、cry11Acyt1Acyt2Bを特異的に増幅するプライマーでは増幅産物が得られたが、cry4Acry4Bcry10A用のプライマーでは増幅産物が得られなかった。
3.3. Study on insecticidal protein gene of B282 (by PCR method)
In order to examine whether or not B282 retains the insecticidal protein gene retained by Isla Elensis, PCR was performed using primers that specifically amplify each gene. The conditions for PCR and electrophoresis are as follows.
Primers: Primers that specifically amplify the insecticidal protein genes ( cry4A , cry4B , cry10A , cry11A , cyt1A , cyt2B ) retained by Isla Elensis (JE Ibarra et al. Appl. Environ. Microbiol. 69: 5269 -5274 (2003)).
・ Reaction solution composition (in 50 μl): Premix Taq (EX Taq Version) (Takara Bio) 25 μl, primer 0.5 μM, template plasmid (derived from the aforementioned B282 or Isla Elensis) 10 ng
-Reaction conditions: Preheating 94 ° C 3 minutes, 30 cycles (thermal denaturation 94 ° C 30 seconds, annealing 60 ° C 30 seconds, extension 72 ° C 60 seconds), cooling 4 ° C
3% agarose electrophoresis The results are shown in FIG.
If the B282-derived plasmid as a template, cry11A, cyt1A, although amplification product was obtained with primers that specifically amplify the cyt2B, cry4A, cry4B, amplification product was not obtained by the primers for Cry10A.

3.4.B282の殺虫タンパク遺伝子に関する検討(サザンブロッテング法による)
イスラエレンシスが保持している殺虫タンパクの遺伝子をB282が保持しているかどうか検討し、プラスミドの構造を解析するため、各遺伝子に特異的にハイブリダイズするプローブを用いてサザンブロッテングを行った。
即ち、B282及びイスラエレンシスに由来する全プラスミドを、制限酵素APaL I又はNco Iで処理し、0.7%アガロース電気泳動で分離した。分離されたプラスミドDNAを、0.4M NaOH 転写バッファーを用いてHybond-N+ ナイロンメンブランに転写した。上記3.3.のPCR産物をプローブとして使用した。プローブ標識、ハイブリダイゼーション及び検出はECL Labelling and Detection System(GEヘルスケアバイオサイエンス)の試薬及び方法を用いて行った。
結果を図6に示す。
cry4Acry4Bcry10AのPCR産物をプローブとした場合、B282からバンドは検出されなかった。一方、cry11Acyt1Acyt2BのPCR産物をプローブとした場合、B282からバンドが検出された。しかし、検出されたバンドの大きさはイスラエレンシスのものとは大きく異なっていた。
3.4. Study on the insecticidal protein gene of B282 (by Southern blotting method)
In order to investigate whether B282 holds the insecticidal protein gene held by Isla Ellensis, and to analyze the structure of the plasmid, Southern blotting was performed using probes that specifically hybridize to each gene. .
That is, all plasmids derived from B282 and Isla Elensis were treated with restriction enzymes APaL I or Nco I and separated by 0.7% agarose electrophoresis. The isolated plasmid DNA was transferred to Hybond-N + nylon membrane using 0.4M NaOH transfer buffer. 3.3. PCR products were used as probes. Probe labeling, hybridization and detection were performed using reagents and methods of ECL Labeling and Detection System (GE Healthcare Bioscience).
The results are shown in FIG.
When the PCR products of cry4A , cry4B , and cry10A were used as probes, no band was detected from B282. On the other hand, when cry11A , cyt1A , and cyt2B PCR products were used as probes, bands were detected from B282. However, the detected band size was significantly different from that of Isla Elensis.

以上より、イスラエレンシスが1つのプラスミドpBtoxis中に6種の殺虫タンパク質遺伝子(cry4Acry4Bcry10Acry11Acyt1Acyt2B)を保持しているのに対して、B282は、イスラエレンシスのcry11Acyt1Acyt2B様の殺虫タンパク質遺伝子を保持していること、該遺伝子をコードするB282プラスミドの構造がイスラエレンシスとは大きく異なることが示唆された。 From the above, Isla Elensis holds six insecticidal protein genes ( cry4A , cry4B , cry10A , cry11A , cyt1A , cyt2B ) in one plasmid pBtoxis, whereas B282 is Isla Elensis cry11A. It was suggested that cyt1A and cyt2B- like insecticidal protein genes are retained, and that the structure of the B282 plasmid encoding the genes is significantly different from that of Isla Elensis.

3.5.B282由来cry11A、cyt1A又はcyt2B様殺虫タンパク質遺伝子のヌクレオチド配列の解析
QIAGEN Plasmid Kit(QIAGEN)を用いてB282の全プラスミドを抽出・精製した。該プラスミドを鋳型とし、PCRにより各遺伝子を増幅し、増幅産物のヌクレオチド配列を決定した。使用したプライマーは以下の通りである。
cry11A様遺伝子のためのプライマーセット:
5’-ATGGAAGATAGTTCTTTAGAT-3’(配列番号10)
5’-CTACTTTAGTAACGGATT-3’(配列番号11)
cyt1A様遺伝子のためのプライマーセット:
5’-CCTCAATCAACAGCAAGGGTTATT-3’(配列番号12)
5’-TGCAAACAGGACATTGTATGTGTAATT-3’(配列番号13)
cyt2B様遺伝子のためのプライマーセット:
5’-ATTACAAATTGCAAATGGTATTCC-3’(配列番号14)
5’-TTTCAACATCCACAGTAATTTCAAATGC-3’(配列番号15)
PCRの反応液組成、反応条件及び塩基配列決定法に関しては16S rRNA遺伝子のヌクレオチド配列解析に準じた。
3.5. Analysis of nucleotide sequence of B282-derived cry11A, cyt1A or cyt2B-like insecticidal protein gene
The entire B282 plasmid was extracted and purified using the QIAGEN Plasmid Kit (QIAGEN). Using the plasmid as a template, each gene was amplified by PCR, and the nucleotide sequence of the amplified product was determined. The used primers are as follows.
Primer set for cry11A-like gene:
5'-ATGGAAGATAGTTCTTTAGAT-3 '(SEQ ID NO: 10)
5'-CTACTTTAGTAACGGATT-3 '(SEQ ID NO: 11)
Primer set for cyt1A-like gene:
5'-CCTCAATCAACAGCAAGGGTTATT-3 '(SEQ ID NO: 12)
5'-TGCAAACAGGACATTGTATGTGTAATT-3 '(SEQ ID NO: 13)
Primer set for cyt2B-like gene:
5'-ATTACAAATTGCAAATGGTATTCC-3 '(SEQ ID NO: 14)
5'-TTTCAACATCCACAGTAATTTCAAATGC-3 '(SEQ ID NO: 15)
The PCR reaction solution composition, reaction conditions, and nucleotide sequence determination method were based on the nucleotide sequence analysis of 16S rRNA gene.

cry11A様遺伝子、cyt1A様遺伝子及びcyt2B様遺伝子のPCR増幅産物のヌクレオチド配列を配列番号1、3及び5に、該ヌクレオチド配列から導き出された推定アミノ酸配列を配列番号2、4及び6にそれぞれ示す。また、各ヌクレオチド配列とイスラエレンシス由来の配列との比較を表3〜5に示す。
B282のcry11A様遺伝子の増幅断片は、イスラエレンシスのcry11A遺伝子と、ヌクレオチド配列レベルで99.3%、アミノ酸配列レベルで99.0%のホモロジーを有していた。
B282のcyt1A様遺伝子の増幅断片は、イスラエレンシスのcyt1A遺伝子と、ヌクレオチド配列レベルで98.6%、アミノ酸配列レベルで95.7%のホモロジーを有していた。
B282のcyt2B様遺伝子の増幅断片は、イスラエレンシスのcyt2B遺伝子と、ヌクレオチド配列レベルで99.7%、アミノ酸配列レベルで99.0%のホモロジーを有していた。
The nucleotide sequences of PCR amplification products of the cry11A- like gene, cyt1A- like gene, and cyt2B- like gene are shown in SEQ ID NOs: 1, 3, and 5, and the deduced amino acid sequences derived from the nucleotide sequences are shown in SEQ ID NOs: 2, 4, and 6, respectively. In addition, Tables 3 to 5 show a comparison between each nucleotide sequence and a sequence derived from Isla Elensis.
The amplified fragment of B282 cry11A- like gene had 99.3% homology with Isla Elensis cry11A gene at the nucleotide sequence level and 99.0% at the amino acid sequence level.
The amplified fragment of the B282 cyt1A- like gene had 98.6% homology with Isla Ellensis cyt1A gene at the nucleotide sequence level and 95.7% at the amino acid sequence level.
The amplified fragment of the B282 cyt2B- like gene had a homology of 99.7% at the nucleotide sequence level and 99.0% at the amino acid sequence level with the Isla Elensis cyt2B gene.

表3において、(1)はB282プラスミドを鋳型として用い、cry11A特異的プライマーで増幅されたPCR断片のヌクレオチド配列を、(2)はイスラエレンシスcry11Aの対応するヌクレオチド配列を、それぞれ示す。
表4において、(1)はB282プラスミドを鋳型として用い、cyt1A特異的プライマーで増幅されたPCR断片のヌクレオチド配列を、(2)はイスラエレンシスcyt1Aの対応するヌクレオチド配列を、それぞれ示す。
表5において、(1)はB282プラスミドを鋳型として用い、cyt2B特異的プライマーで増幅されたPCR断片のヌクレオチド配列を、(2)はイスラエレンシスcyt2Bの対応するヌクレオチド配列を、それぞれ示す。なお、表5中のB282由来のヌクレオチド配列は、配列番号5で表されるヌクレオチド配列の相補鎖の配列に該当する。
In Table 3, (1) shows the nucleotide sequence of the PCR fragment amplified with the cry11A specific primer using the B282 plasmid as a template, and (2) shows the corresponding nucleotide sequence of Isla Elensis cry11A .
In Table 4, (1) shows the nucleotide sequence of the PCR fragment amplified with the cyt1A- specific primer using the B282 plasmid as a template, and (2) shows the corresponding nucleotide sequence of Isla Elensis cyt1A .
In Table 5, (1) shows the nucleotide sequence of the PCR fragment amplified with the cyt2B specific primer using the B282 plasmid as a template, and (2) shows the corresponding nucleotide sequence of Isla Elensis cyt2B . The nucleotide sequence derived from B282 in Table 5 corresponds to the sequence of the complementary strand of the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 5.

本発明のバシラス属細菌及びその封入体は、双翅目昆虫、特にイエカに対して強力な毒性を有しているので、双翅目昆虫用の殺虫剤として有用である。   The Bacillus bacterium of the present invention and inclusion bodies thereof are useful as insecticides for dipteran insects because they have strong toxicity to dipterous insects, particularly squid.

芽胞形成後のB282の位相差顕微鏡写真である。It is a phase-contrast micrograph of B282 after spore formation. 16S rRNA遺伝子配列に基づく、B282の系統樹を示す。The phylogenetic tree of B282 based on the 16S rRNA gene sequence is shown. 封入体のタンパク質構成をSDS−PAGEにて解析した結果を示す。(M)分子量スタンダード;(1)イスラエレンシス;(2)B282。The result of having analyzed the protein structure of the inclusion body by SDS-PAGE is shown. (M) Molecular weight standard; (1) Isla Elensis; (2) B282. プラスミド組成の検討結果を示す。(M)分子量マーカー;(1)イスラエレンシス;(2)B282。The examination result of a plasmid composition is shown. (M) Molecular weight marker; (1) Isla Elensis; (2) B282. 各殺虫タンパク質遺伝子に特異的なプライマーによるPCR産物のアガロースゲル電気泳動の結果を示す。(M)分子量マーカー;(1)イスラエレンシス;(2)B282。The results of agarose gel electrophoresis of PCR products with primers specific for each insecticidal protein gene are shown. (M) Molecular weight marker; (1) Isla Elensis; (2) B282. プラスミド上での各殺虫タンパク質遺伝子の位置の解析結果を示す。(A)0.7%アガロースゲルでの制限酵素で切断されたプラスミド断片構成。 (B),(C),(D),(E),(F)及び(G)はそれぞれcry4Acry4Bcry10Acry11Acyt1A及びcyt2B特異的プローブでのサザンハイブリダイゼーションの結果を示す。レーンM:分子量マーカーレーン1:APaL Iで処理されたイスラエレンシス由来プラスミド断片レーン2:APaL Iで処理されたB282由来プラスミド断片レーン3:Nco Iで処理されたイスラエレンシス由来プラスミド断片レーン4:Nco Iで処理されたB282由来プラスミド断片The analysis result of the position of each insecticidal protein gene on a plasmid is shown. (A) Construction of a plasmid fragment cleaved with a restriction enzyme on a 0.7% agarose gel. (B), (C), (D), (E), (F) and (G) show the results of Southern hybridization with cry4A , cry4B , cry10A , cry11A , cyt1A and cyt2B specific probes, respectively. Lane M: Molecular weight marker Lane 1: ApaL I treated with Isla Ellen cis-derived plasmid fragments Lane 2: APaL I B282 derived plasmid fragments were treated with Lane 3: Nco Isla treated with I Ellen cis-derived plasmid fragments Lane 4 : B282-derived plasmid fragments treated with Nco I

配列番号8:16S rRNA遺伝子のためのプライマー
配列番号9:16S rRNA遺伝子のためのプライマー
配列番号10:cry11Aのためのプライマー
配列番号11:cry11Aのためのプライマー
配列番号12:cyt1Aのためのプライマー
配列番号13:cyt1Aのためのプライマー
配列番号14:cyt2Bのためのプライマー
配列番号15:cyt2Bのためのプライマー
SEQ ID NO: 8: Primer for 16S rRNA gene SEQ ID NO: 9: Primer for 16S rRNA gene SEQ ID NO: 10: Primer for cry11A SEQ ID NO: 11: Primer for cry11A SEQ ID NO: 12: Primer sequence for cyt1A Number 13: Primer for cyt1A SEQ ID NO: 14: Primer for cyt2B SEQ ID NO: 15: Primer for cyt2B

Claims (11)

受託番号FERM P−20949で表されるバシラス属細菌。   Bacillus bacteria represented by accession number FERM P-20949. 受託番号FERM P−20949で表されるバシラス属細菌の封入体。   The inclusion body of the genus Bacillus represented by accession number FERM P-20949. 受託番号FERM P−20949で表されるバシラス属細菌又はその封入体を含む組成物。   A composition comprising a Bacillus bacterium represented by accession number FERM P-20949 or an inclusion body thereof. 双翅目害虫用殺虫剤である、請求項3記載の組成物。   The composition according to claim 3, which is an insecticide for dipteran pests. 双翅目害虫がイエカである、請求項4記載の組成物。   The composition according to claim 4, wherein the Diptera pest is Culex. 双翅目害虫の幼虫の生息環境中に、受託番号FERM P−20949で表されるバシラス属細菌又はその封入体を適用することを含む、双翅目害虫の防除方法。   A method for controlling Diptera pests, which comprises applying a Bacillus genus bacterium represented by accession number FERM P-20949 or an inclusion body thereof in a larval habitat of Diptera pests. 双翅目害虫がイエカである、請求項6記載の方法。   7. The method of claim 6, wherein the Diptera pest is Culex. 以下(a)、(b)又は(c)のポリペプチド:
(a)配列番号2で表されるアミノ酸配列を含む、ポリペプチド;
(b)配列番号4で表されるアミノ酸配列を含む、ポリペプチド;
(c)配列番号6で表されるアミノ酸配列を含む、ポリペプチド。
The following (a), (b) or (c) polypeptide:
(A) a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2;
(B) a polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4;
(C) A polypeptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6.
請求項8記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。   A polynucleotide encoding the polypeptide of claim 8. 請求項9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 9. 請求項10記載の発現ベクターを含む形質転換体。   A transformant comprising the expression vector according to claim 10.
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