JPH01501600A - 駆虫タンパク質用の遺伝暗号を含むdna断片を組み込んでいる雑種遺伝子、プラスミド、そのようなタンパク質を発現する形質転換した藍細菌及び生物抑制剤として用いる方法 - Google Patents

駆虫タンパク質用の遺伝暗号を含むdna断片を組み込んでいる雑種遺伝子、プラスミド、そのようなタンパク質を発現する形質転換した藍細菌及び生物抑制剤として用いる方法

Info

Publication number
JPH01501600A
JPH01501600A JP63502984A JP50298488A JPH01501600A JP H01501600 A JPH01501600 A JP H01501600A JP 63502984 A JP63502984 A JP 63502984A JP 50298488 A JP50298488 A JP 50298488A JP H01501600 A JPH01501600 A JP H01501600A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dna fragment
protein
code
cyanobacteria
dna
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
JP63502984A
Other languages
English (en)
Inventor
バエク,マーク アルバート
チユングヤトウポルンチヤイ,ウイパ
マクイントシユ,リー
Original Assignee
ミシガン・ステート・ユニバーシテイ
プラント ゼネチツク システムズ
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 ミシガン・ステート・ユニバーシテイ, プラント ゼネチツク システムズ filed Critical ミシガン・ステート・ユニバーシテイ
Publication of JPH01501600A publication Critical patent/JPH01501600A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/74Vectors or expression systems specially adapted for prokaryotic hosts other than E. coli, e.g. Lactobacillus, Micromonospora
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria
    • C07K14/32Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria from Bacillus (G)
    • C07K14/325Bacillus thuringiensis crystal protein (delta-endotoxin)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P1/00Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes
    • C12P1/04Preparation of compounds or compositions, not provided for in groups C12P3/00 - C12P39/00, by using microorganisms or enzymes by using bacteria
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2319/00Fusion polypeptide
    • C07K2319/55Fusion polypeptide containing a fusion with a toxin, e.g. diphteria toxin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07Bacillus

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 48、シネチョシスチス(S nechoc 5tis) 6803である請求 項33に記載の藍細菌。
49、形質転換型細菌及びそれらの子孫の昆虫抑制値を、調節されるべき遺伝子 座に適用することからなる水中の蚊を抑制する方法。
50、形質転換型細菌及びそれらの子孫の昆虫抑制値を活性成分として含有する 駆虫組成物。
51、形質転換型細菌及びそれらの子孫を担体として含有する駆虫組成物。
52、ドイツ微生物標本能(DSM)に提出されたエシエリヒア・コリ(g、刈 ■) K 12 ・H1・t r p中に保有されるプラスミドplBNloと 同じ形質を有するプラスミド。
明 細 書 駆虫タンパク質層の遺伝暗号を含むDNA断片を組み込んでいる雑種遺伝子、プ ラスミド、そのようなタンパク質を発現する形質転換した藍細菌及び生物抑制剤 として用いる方法 発明の背景 (1)要 約 駆虫タンパク質層の遺伝暗号、特に双翅目類に対して活性な内毒素用の遺伝暗号 を含むDNA断片を組み込んでいる雑種遺伝子を開示する。ま°た、そのような 遺伝子又はDNA断片を含む組換えベクター並びに該組換えベクターで修飾した 原核及び真核細胞を開示する。
(2)従来技術 本発明は、駆虫タンパク質用の遺伝暗号、特に双翅目特にこのような遺伝子又は DNA断片を含む組換えベクターに関する。更に、本発明は、これらの組換えベ クターで修飾した原核及び真核細胞に関する。
害虫を抑制するバチルス・スリンジエンセス(!LLciuLl t u n  is 5es)内毒素の用途は、広範囲の作物害虫及び環境害虫にわたって証明 されている。
バチルス・スリンジエンセス(Bacillus thurin 1enses )変異イスラエレンシス<m創110)は、湿地の蚊及びブユ(black f lF)幼虫を攻撃する生物学的駆虫剤として用いられている。これらの昆虫は、 特に熱帯地帯における人の健康について切実な問題である(マラリアなど)。
市販の処方剤は、胞子及び結晶からなる胞子形成段階のバチルス・スリンジエン セス(江ハ■■i e n sU)変異イスラエレンシス(israe e s ig)菌の培養株からなる。これらの結晶は、昆虫毒性を有するタンパク質から なる。これらのタンパク質は、昆虫の幼虫に摂取されると中部消化管に作用する 。
この方策の主要な欠点は、バチルス・スリンジエンセス(肱吐uuthur n  enses)菌が環境において不安定であるという事実である(g外線の影響 、゛強い雨による洗い流しなど)、それ故に、薬剤を定期的に噴霧しなければな らず、この方法は非常に不経済である。
蚊の抑制をいっそう確実にするために本発明で達成した特定の事例では、形簀転 換した藍藻類の使用に関する。
藍藻類又は藍細菌(Cyanobacteria)は光合成原核生物である。こ れらは、蚊幼虫について基礎となる重要な食物を構成する。蚊に対して活性であ ってこれらの微生物のゲノムに挿入される旦4.内毒素用の遺伝暗号は、蚊幼虫 を攻撃する有効な方法を意味する。幾らかの蚊種は、主要な人間及び動物疾患の 重大な媒介生物であり、且つ継続的に抑制するのが困難な地域で生息しているの で、二の害虫の長期間の駆除を確実する方法は魅力的である。
実艮 自然に発生する微生物中で産出される毒素を使用する利点は、他の処方形 態(例えば噴霧)における内毒素の使用に比べて多様である。目標昆虫の食物中 における毒素の存在は、該昆虫に直接吸収されることを保証する。
更に、それによって、付近において毒素をいっそう安定に利用できることを保証 する(自己再現、水面近くでの浮遊など)。
そこで本発明は、政綱菌細胞中で発現可能であるキメラ遺伝子を扱い、該キメラ 遺伝子は、 (&)藍細菌中でDNA断片の発現に有効であるプロモーター領域からなるDN A断片と、 (b)バチルス菌株で産出される駆虫活性タンパク質、該タンパク質の駆虫活性 の末端切断形態 又は実質的にこれらと配列相同性を有するタンパク質月の暗号 である少なくとも1個のDNA断片とからなる。
特に興味あるのはキメラ遺伝子であり、該キメラ遺伝子において、前記DNA断 片(b)はバチルス・スリンジエンセス(肱はU皿U皿上lI■旦)変異イスラ エレンシス(5raelens’s)の菌株で産出されるタンパク質月の暗号で ある。ダラム陽性菌バチルス・スリンジエンセス(肱ハ■旦thurin te nses) (旦、1.)の菌株は、胞子形成の過程で細胞内タンパク質結晶を 産出する(Bulla etal、、 1977)。S−内毒素と呼ばれるこれ らの結晶タンパク質は、広い種類の鱗翅目昆虫(Dulmage、 1979) 、幾らかの双翅目類及び鞘翅目類に対して毒性である。旦、1゜の異なる菌株で 産出される内毒素は、それらの分子構造及び昆虫群の範囲において異なるかもし れない。更に、ある旦、i、の単離では、別個のタイプの結晶タンパク質を産出 するかもしれない。
バチルス・スリンジエンセス(江はU皿1五刀工匡旦@s)変異イスラエレンシ ス(israelensis) (Goldberg及びHargalit、  ’197?)は、蚊及びプユの幼虫に対して強い毒性である結晶を産出する。更 に、可溶化した結晶タンパク質は、哺乳動物細胞に対して溶血活性及び細胞毒性 を示す(丁hosmas及びEllar)。
旦、i、イスラエレンシス(israele 5is)結晶は、異なった抗原性 を有する130.65及び28kDaの3個の主要なポリペプチドを含む。未だ に、どの成分が旦、i、イスラエレンシス(is aelensis)結晶の強 い蚊駆虫活性に役だっているかについて論争がある。元来、昆虫毒性及び溶血活 性のいずれも、28kDaタンパク質に属していた(Yamamoto、 19 83; Armstrong、 1984)。これは近年、28 kDa結晶結 晶タンパ音質号化する旦、i、イスラエレンシス(1sraelens s)の 分子クーロン化及び形質によって確認された(Mard at al、、 19 84.1986)。ビッサーら(Visser at al、)は、28kDa タンパク質が溶血性であり、一方、特異な蚊駆虫活性が130 kDaのタンパ ク質にもっばら属することを明らかにした。
本発明は、好ましくはバチルス・スリンジエンセス(■口旦用tburin 1 enses)変異イスラエレンシス(江Ω吐…且)からBt8と命名する蚊駆虫 活性を有するタンパク質を暗号化する遺伝子であって、構造を第2図に示す13 0 kDa結晶結晶タンパ音質に該タンパク質の末端切断形態を暗号化する遺伝 子に関する。
マツフィントラシュら(McIntosh at al、)は、政綱菌シネチョ シスチス(S ne ho 5tis) 6803の染色体の中へ異種遺伝子を 標的挿入する方法を開示している。この微生物は、外来性DNAを自然に取り込 むことができる形質転換系を有する。供与体DNA分子は、藍細菌からの染色体 DNAの断片中ヘカナマイシン耐性の細菌遺伝子を挿入することによって構成さ れていた。受容細胞iL 細胞1000個当り4個の形質転換体を得る頻度でカ ナマイシン耐性に形質転換されていた。転移ハイプリダゼーションによる形質転 換体からのDNAの分析により、カナマイシン耐性遺伝子が藍細菌染色体に挿入 されることが明らかになった。組み込みは、異種挿入体を含む相同DNAと染色 体DNAを置換することによって発生した。
幾つかの藍細菌種が外来性DNAを取り込む能力が逍養基に加えたDNAは、自 然的な抗生物質耐性の突然変異株から単離したDNAを表現型耐性を感受性細胞 に転移するために用いることで示されるように、自然に発生する機構によって細 胞に入り込む(5hestakov及びKhyen、 1970: ^5tie r及びEspardellier、 1976; 5tevens及びPort er、 1980; Grigoreiva及び5hestakov、 198 2)。これは、自然型細菌遺伝子の突然変異株を野生型細胞中へ導入できること を示唆する。また、藍細菌は、自然藍細菌プラスミドに結合させた細菌抗生物質 耐性の遺伝子からなる組換えプラスミドによる形質転換で示されるように、異種 DNAを取り込むことができる(Buzby et al、、 1983; V an as Hon+l@l at al、、 1980)。この場合、形質転 換体は、適当な抗生物質を含む培養基で容易に回復し、且つ組換えプラスミドを 保有することが明らかになった。
エシエリヒア・コリ(1−、coli)細胞からの接合転移によるDNA取り込 みの他の機構が、最近、幾つかの藍細菌種における組換えプラスミドで説明され ている(νolk et al、、 1984)、藍細菌プラスミドが相補性研 究に有用であるのに反し、これらは染色体に固有の遺伝子を修飾するのにあまり 役立たない。
細菌において、プラスミドは、染色体遺伝子において挿入変異を起こさせるのに 用いられている( Ruvkun及びAu5ubel、 1981)。これは、 プラスミド中でクーロン化した染色体遺伝子の中へ抗生物質耐性遺伝子を挿入す ることによって達成し、その際にプラスミドは、相同組換えによって抗生物質耐 性の遺伝子をプラスミドから染色体へ移動させるために舒生型細胞の中へ導入さ れ、最後に組換えは、抗生物質耐性についての選択を続けながらプラスミドの細 胞をキユアリングすることによって選択する。この処置は、一部では自己複製プ ラスミドの藍細菌をキユアリングするのに有効な方法がないた。め、藍細菌には 用いられていない(τandenau de Marsac et al、、  1982)。
藍細菌中の染色体遺伝子を改質する処置を開発するための努力において、ウィリ アムスとスザリー(Williams及び5zalay、 1983)は、シネ チョコッカス(江肚■QCOCcus)R2の染色体DNAの断片に結合させた 細菌抗生物質耐性の遺伝子を用いて、シネチョコッカス(江肚娃匹■工■)R2 の形質転換を研究した。異種DNAは、相同組換えによってシネチョコッカス( S necho o us) R2染色体の中へ有効に組み込まれ、且つ藍細菌 DNA内での耐性遺伝子の位置により、突然変異の形質転換が構築されうろこと が判明した( Williams及び5zalay、 1983;並びに未発表 の成果、 JGKW)。シネチョコッカス(江旦吐I…」)R2の形質転換系の これらの形質では、修飾した遺伝子をこの微生物の染色体の中へ導入できること を示唆している。
ウィリアムスとマツフィントラシュ(Williams及びHeIntoih) が報告した実験により、シネチョシスチスC3tU蝕μ工旺口)6803は、シ ネチョコッカス(打nech。
q)R2で開示したよりも多く、相同組換えによってその染色体の中へ異種遺伝 子を挿入してしまうことが可能であることが明らかになる。
これらの結果に基づいて、旦、i、遺伝子のような異種遺伝子を藍細菌の中へ転 移させるためのベクター系を開発するものである。
本発明の目的は、蚊駆虫タンパク質好ましくはバチルス・スリンジエンセス(B acillus thurin 1enses)のタンパク質層の暗号である新 規なキメラ遺伝子を提供することである。
本発明の他の目的は、前記キメラ遺伝子を含む新規な雑種プラスミドベクターを 提供することであり、該ベクターは、前記キメラ遺伝子をゲノム又は残りの染色 体外細胞中へ組み込むことができる。
本発明の別の目的は、前記プラスミド又はキメラ遺伝子で形質転換させた藍細菌 と、並びに前記形質転換廷細菌の使用による蚊の抑制方法を提供することである 。
本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面に関連させて述べた下記の説明か ら当業者において明らかになるであろう。
側見旦豊里1 本発明にしたがって、 (a)藍細菌中でDNA断片の発現に有効であるプロモーター領域からなるDN A断片と、 (b)バチルス菌株で産出される駆虫活性タンパク質、該タンパク質の駆虫活性 の末端切断形態、又は実質的にこれらと配列相同性を有するタンパク質層の暗号 である少なくとも1個のDNA断片と、 からなる藍細菌細胞中で発現可能であるキメラ遺伝子を提供するものである。
前記キメラ遺伝子では、DNA断片(b)が好ましくは抗双翅目類活性を有する バチルス菌特にバチルス・スリンジエンセス(肱は■旦thurin tens es)又はバチルス・スハエリクス(肱ハu胚535■■■皿)からのタンパク 質層の暗号であることを包含し、特にDNA断片(b)が駆虫活性を有する第2 図に示す構造に対応するBt8と称するタンパク質並びにその末端切断形態用の 暗号であることを包含している。
また、前記キメラ遺伝子では、DNA断片(b)がDNA断片(C)に融合され ることを包含し、該DNA断片(C)はタンパク質特に発現可能である酵素であ ってDNA断片(b)を発現する藍細菌の同定又は選択を可能にする該酵素用の 暗号であり、特に選択可能又は採点可能なマーカーがネオ遺伝子である遺伝子を 包含している。
カナマイシン耐性の遺伝子(ネオ遺伝子)との7ミノ末端融合により、細菌中で なおりナマイシン耐性を付与する融合タンパク質を生成できることが知られてい る(Rsiss at al、、 EMBOJ、 3.3317頁、 1984 )。
カナマイシン耐性は、細菌中及び藍細菌中のいずれでも最も適切な選択マーカー であるので、このような遺伝子融合は有望な応用である。実際、藍細菌を形質転 換するためにこのような°NPTH融合タンパク質を使用すると、カナマイシン 耐性についての選択により、融合産生体の発現についての直接選択が可能となる 。従って、ネオ遺伝子との毒素遺伝子融合は、カナマイシン耐性(二ついての選 択によって、藍細菌を形質転換するために用b)、且つ高レベルの毒素を発現さ せる形質転換体について選択するために用いることができる。この選択処置は、 特に「ショットガン」方法において有用であり、それによって融合遺伝子を形質 転換の前に藍細菌DNA配列の後ろにランダムに挿入している。これにより、藍 細菌中で高レベルの融合タンパク質を誘導する強いプロモーターの後ろに、融合 遺伝子からなる構築体につiて直接選択することが可能となる。
前記DNA断片(b)は、藍細菌中で作用するプロモーターのvA節下にある。
これは、ルピスコ(rubisco)オペロンの発現に向くプロモーター配列の ように、藍細菌中で自然に発現される遺伝子から誘導するプロモーター領域であ るか、或いは他の藍細菌のプロモーター領域、又乞よ細菌やファージのような異 なる微生物からのプロモーター領域であればよく、例えばλPLプロモーターは シネチョシスチス(S ne ho sti )中で作用する。
前記キメラ遺伝子は、前述した方法とは異なる方法、特に該キメラ遺伝子を保有 する9a種プラスミドを用(Xる形質転換によって藍細菌中に導入してもよVl 。
二のようなプラスミドは、特に相同組換えによって型組菌のゲノム内ヘキメラ遺 伝子を組み込むために用いてもよい、このような組換えのために、雑種プラスミ ドは、型組菌のDNAの内の少なくとも1個の染色体断片からなり・ 特にキメ ラ遺伝子をDNAの染色体断片の中に位置させる。
前記プラスミドはまた、型組菌DNAの染色体断片なしに、例えば型組菌中で複 製機能の開始点を有する染色体外プラスミドとして用いてもよい。
更に、本発明にしたがって、細胞ゲノム中に含みかつ前述したように染色体を発 現するプラスミドを保有する型組菌を提供している。
型組菌の中で、シネチョシスチス(S ne hoe 5tis)やアナシスチ ス< 匝■凪且)もいっそう好適に使用することができる。
しかし、他の種を使用してもよく、例えばバイオタイプ: シネチョコッカス( S ne ha oc us)、アガメネルム(組■■旦」)、アプハノカブサ (組励μm吐銭)、グロエカブサ(旺■n旦)、ノストック(Ho5toc)、 アナバエナ(^nabaena)、フレミリア(■匡■且口)について使用でき る。
しかもまた、本発明にしたがって、形質転換した型組菌及びそれらの子孫を用い て、駆虫組成物及び駆虫方法を提供している。
前記形質転換藍細菌は、ある地域特に蚊幼虫の生育を促進する湿地及び全ての淀 んだ水に沈ませるための生存植菌物として用いてもよい。
しかし、前記型組菌は、駆虫処方剤をあらゆるタイプの組成物にして調製するた めに直接に用いてもよい。
・ ; 第1図は、クローンpMU388におけるX′ba工挿入体の制限酵素地図であ る。2個の欠損クローン(Bt8・AccI及びBt8・NdeI)も表示して いる。蚊幼虫に対する毒性であって、異なる挿入体を有するpUC12を含むエ シエリヒア・コリ(旦、 江■)細胞の該毒性もまた示唆している。
第2a図は、130 kDaの旦−1+イスラエレンシス(israelsns is )毒素遺伝子(Bt8)のDNA配列及び推論アミノ酸配列である。推定 のリポソーム結合部位は、アンダーラインしている(位置145〜149)。
第2b図は、Bt8のアミノ酸配列を示す。
第3図は、pLKm91においてλPLの後ろに毒素遺伝子を位置させるために 用いた方策を示す。
第4図は、9MU388及びpLKm91からのBt8: ネオの構築を示す。
第5図は、9MU388及びpKW1188シネチョシスチス(S e ho  st’s)発現ベクターの構築を示す。
第6図は、pHT1188の構築を示す。
第7図は、pHT1188の構築を示す。
第8図は、ルビスコオベロンの発現に向くプロモーター配列からなるシネチョシ スチス(Sneho 5ts)6803からのDNA断片の単離を示す。
第9図は、プラスミドpRBC4の構築を示す。
実施例1 バ 、 璽 ’ ” ′ Ba il us thurin tenses−ニ レ′2 1sraelensis (B 、 t 。
1 + − クローン化操作の要約は下記の通りである。
バチルス・ジェネティック・ストック・センター(Bacillus Gene tic 5tock Center) (Columbia、 0hio)から 得た旦、i、イスラエレンシス(5raelensis) 4 Q 272から 、±110kb(±75)IDa)プラスミドを単離する。このDNAを適当な 制限酵素で消化させ、そして直線状のpUc12に連結する。受容細胞エシエリ ヒア・コリ(Ll) J M 107は、連結混合物によって形質転換させる。
この組換え体は、RNA−DNAハイブリダイゼーションで毒素遺伝子の存在に ついてスクリーニングし、統いて蚊幼虫による昆虫検定法を用いて毒素産生物に ついてスクリーニングする。ハイブリダイゼーション検定において陽性反応し且 つ蚊幼虫に対して高い毒素活性を示すクローンを次の研究で選び出し、9MU3 88として表示する。
実施例2 ゝ ゛ 二 ゝユi ・コl(E、C0111:” B、t、1130kDa  ” ンバ のエシエリヒア・コリ(g 、g、52JJ )クローンに514( 9MU38 g )は、アエデス・アエグプチ(Aedes■■且1)の幼虫に 対して高い毒性であり(第1表)、それ故に多分旦、t、iの蚊駆虫結晶タンパ ク質用の遺伝子を保有する。9MU388プラスミドは、±3.6kbのXba 挿人体を有するpUc12を含む。このXba断片の制限酵素地図は第1図に示 している。
5DS−ポリアクリルアミドゲル(PAGE)におけるエシエリヒア・コリ(旦 、吐) K514 (9MU388)の総細胞抽出物の分析は、旦、1.1の主 要な結晶タンパク質の一つと同じ見かけ分子量である±130 kDaの弦いタ ンパク質帯を表わす。このタンパク質は、挿入体のないpUC12ベクターを含 む調節エシエリヒア・コリ(旦、μ1i)K514中には存在しない。
Bt8と称する±130 kDaタンパク質は、エシエリヒア・コリ(E、 収 ■)細胞の総タンパク質量の5〜10%になる。これは、細菌細胞中で沈降物と して存在し、該細胞の溶解後に、還元試薬(D T T、M E )を含有する アルカリ性pH(9〜10)の緩衝液を用いて選択的に可溶化することができる 。
また、同じ条件で、元の旦、t、i結晶を効果的に可溶化することができる。可 溶化した半t10のBt8タンパク質は、アエデス・アエグブチ(Aedes  m )の幼虫の毒性検定に用いている。
可溶化したBt8タンパク質についてのLC50値は、自然の旦、t 、i結晶 より顕著に高い100 ng/mlである。
しかしながら、可溶化した旦、t 、i結晶について、もつと高いLC50値も 記録している( 50 ng/ml、第2表参照)。蚊幼虫は濾過摂取体である ので、これが粒子に比べて可溶性タンパク質の有効吸収が低いことの説明になる 。実際、Bt8タンパク質の毒性は、クエン酸による沈降で高めることができ( 5ng/ml)、且つエシエリヒア・コリ(旦、μ■)中に存在する不溶化Bt 8は、自然の旦、1.1結晶に匹敵する5 ng/功1のLC50値である(第 2表)。
アルカリ性tis液に可溶化した精製Bt8タンパク質は、試験管内で昆虫細胞 系における毒性について検定する。旦、1.iからの27kDa毒素は、50  ug/mlでアエデス・アルボビクツス(Aedes LL■ム■且)細胞の完 全な溶解を起こすことが判るのに対し、Bt8は50 ug/mlでも可視の細 胞変性効果を持っていない。従って、Bt8タンパク質は、少なくともその機能 性状のいくつかにおいて27kDa旦、t 、i結晶タンパク質と明らかに異な っている。
it、i結晶中に存在するクローン化Bt8ポリペプチドと130 kDaタン パク質との構築的関係は、免疫学的データーによって確認する。ウェスタンブロ ッティング法において、Bt8タンパク質は、旦、1.1菌株4Q2−72の結 晶タンパク質で増したウサギ抗血清と激しく反応する。更に、¥rI製Bt8タ ンパク質で増したウサギ抗血清も、旦、t、i結晶の130 kDaタンパク質 と激しく反応する。それ故に、エシュリヒ・ア・コリ(g、coli)中におい て、主要な旦、t、1結晶タンパク質と類似した機能的且つ構築的性状を有する タンパク質を暗号化する旦、1.i遺伝子をクローン化し且つ発現させている。
実施例3 ”−’ 1 クローンpMU388の全部の3.6kb挿人体が配列されている。配列(第2 図)は、単一の大きい転写解読枠を示す。翻訳のための4群のポテンシャルAT G出発点は、±130 kDaポリペプチドのもとであって、塩基対位置142 ,157,199及び232で同定されている(第2図)。塩基対位置157の ATGコードンには、共通リポソーム結合部位GGAGG (塩基対145〜1 49)が前置している。塩基対位置157のATGから出発しかつ位置3565 のTGA停止コードンで絆了する解読枠は、127000Daの属性分子質量を 有する1136アミノ酸のタンパク質を暗号化し、5DS−PAGEで測定した Bt8の推測質量とよく一致する。エシエリヒア・コリ(旦、−)K514 ( 2MU388)で産出したBt8タンパク質を精製し、N末端アミノ酸配列をガ ス相配列決定法で測定する。得た配列Net −Asn −Xaa−Gly−τ yr−Pro−Leu−Ala−Asn−Asp−Leuは、 ATG位置15 7から出発するDNA配列から推論されるものと同一である(第1図)(Xaa は明白に同定することができない残基を示す〉。
実施例4 −.ヅ 130 Daレボドプテラン(Lepodopteran)特効の旦、i、内毒 素はプロトキシン類であり、幼虫消化管プロテアーゼで分解後にいっそう小さい 毒性ポリペプチドを得る。
従って、130 kDa蚊特効のBt8毒素が、プロテアーゼ処理後にいっそう 小さい毒素断片を生成するか否かを研究する。精11Bt8タンパク質は、トリ プシン、キモトリプシン、又はアエデス・アエグプチ(A e d e s u Llu)幼虫のタンパク質加水分解酵素を含有する抽出物のいずれかによって処 理する。37°Cで1時間消化後に、130 kDaタンパク質は、より小さい ポリペプチド断片に完全に分解する。5I)S−PAGE分析は、トリプシンに ついて48. 75. 78kDa、キモトリプシンについて65゜68kDa 、及び蚊の消化管プロテアーゼについて45,72 kDaの主要なタンパク質 量を示す。昆虫検定法で試験すると、これら全ての消化サンプルは、無傷の13 0 kDaBt8タンパク質に匹敵する蚊幼虫に対する毒性レベルを示す、また 、類似の毒性レベル(1ug/mlのLC50値)は、80 kDa断片即ちB t8からの自然分解産出物によっても達成され、該自然分解産出物は4℃でこの タンパク質を延長保存した後に生じる(多分、Bt8サンプル中のエシエリヒア ・コリ(L刈■)プロテアーゼによる)。
蚊駆虫プロテアーゼによるBt8タンパク質の12〜18時間にわたる延長処理 により、主要な45kDポリペプチドへのいっそうの分解を起こし、該ポリペプ チドは他のタンパク質加水分解に対して本質的に耐性である。
しかしながら、このポリペプチドのサンプルは蚊幼虫に対してそれほど毒性でな い、同様に、トリプシン及びキれぞれ得る。なお、検出される残りの毒性活性は 、多分、これらの生成物中にまだ存在する歿らかの不消化の78及び68kDポ リペプチドによるものである(第3図)。
このデーターでは、Bt8毒素は、蚊の中部消化管プロテアーゼを含むタンパク 賃加水分解酵素によって、十分な蚊駆虫活性を保持している類似の68〜80k Daのポリペプチド断片へ分解されうろことを示唆している。
Bt8分子についての毒性に必須の領域を局在化させるために、Bt8遺伝子中 に存在する制限酵素部位を用いてクローンに514 (2MU188)の欠損変 異株を構築する。2個の3′末端欠失、即ち、塩基対位置2475のAccI部 位までのBt8の5°断片を含むBt8・AccIと、塩基対位置1820のN de工部位で絆了するBt8・NdeIとを生じる。このクローンは、ウェスタ ンブロッティング法で測定したように(データーは示さない)、90kDa及び 67 kDaの予想サイズのタンパク質を産出する。昆虫検定法で試験すると、 Bt8・AccIクローンは蚊駆虫活性を示し、一方、より短いBt8・Nde Iは非毒性である。従って、活性の蚊駆虫ポリペプチドを暗号化する遺伝子断片 は、クローンBt8・NdeIで同定された断片に対してBt8のN末端後半に 局在化されている。
〜4 こ い ゛ ロー′ B、t。
エシエリヒア・コリ(E、cili)の1゛ρ飽和培養からの細胞ベレット(p MU388)を、100mI2の50mHトリス塩酸(pH7,9)−50mM EDTA−15%スクロース中に懸濁する。細胞懸濁液をO″Cで30分間リソ チーム(100ug/ml)で処理し、吹に細胞が完全に溶解されるまで氷上で 超音波処理する。
除去する。このベレットを50mj2のI HN a Cl −1%トリトン( 丁riton) X 100−0 、1 ++)!フェニルペンチJレスルホニ ルフロリド(PMSF)中に再懸濁して、0℃で30分間インキュベートし、次 にi?!NaCl2−1%トリトンX100で2Iii]洗浄し更にリン酸緩衝 食塩水(PBS)で洗浄する。この「終末ベレット」に存在するBt8タンパク 質を、5mj2抽出緩衝液(0,IMNatCOり(pH9,5)−0,2Mチ オグリコール酸塩)中で37°Cで2時間可溶化する。可溶化したタンパク質を PBSに対して透析する。タンパク質の精製を5DS−PAGEで判定する。タ ンパク質の流度を供給会社の使用法に従ってタンパク質検定試薬(Bio Ra d)を用いて測定する。
t 8 ゛ バ \ 二 ” 全ての実験を37℃で行う。PBS−0,5%NH,HCj2 s中で可溶化し た精製Bt8タンパクli (I B/ml)をトリプシン又はキモトリプシン (σ) 20: 1 (W/W)で消化させる。蚊の消化管プロテアーゼの場合 、PBS−1舊NaCl中の精製Bt8タンパクM(功g/加1)をアゼ1:1 0(W/ν)で消化させる。
消化管プロテアーゼの調製: 50匹の三令アエデス・アエグプチ(A e d  e s Mツ旦)幼虫消化管及び1匹の初会エム・セクスタ(i、5exta )幼虫中部消化管を、超音波浴において1m&の50mMNa2XLi (1) H9’、5 ) −10mMD T T中で音波破壊する。残滓を10分間11 0000rpの遠心分離で除去する。上澄み液のタンパクjl >1度を検定す る。この上澄み液は20℃でアリクオツド(aliqHts)中に貯蔵する。
7′ ・ 試験懸濁液1mj2の全量を12mm直径のミクロ滴定プレートの両面に載置す る。10匹の三令アエデス・アエグブチ(Aedes■L上u)幼虫を加える。
死亡率を30℃で24時間記録する。酸沈降したサンプル用に、可溶化したタン パク質を1/10容積の12%クエン酸の添加によって沈降させる。沈降したタ ンパク質を遠心分離法によって小さく丸め、そして蒸留水中に再懸濁する。
た11豊且淀 旦、i、タンパク質に対する抗血清を、ニューシイランド白ウサギへの該タンパ ク質の皮下注射によって得る。
抗血清の特異性仲、供給会社の使用法に従って結合抗体を検出するために、°抗 つサ、ギ免疫グロブリン(σ)を接合したアルカリ性フォスファターゼを用いる ウェスタンブロッティング法によって確認する。
酵素結合の免疫吸着検定法(EL工SA)をエンガバル(Engvszl )及 びベスセ(Pe5c@)の方式で行う。
;;iも− Bt8タンパク質のアミノ末端配列は、木賃的にヘイツクら(H@wick e t al、)に従って操作される気相セキュ■SA)を用いて測定する・ % + 1 制限酵素エンドヌクレアーゼは、供給会社(New England !lie  Labs、 Inc、及びBetbesda Re5earch Labor atorias Inc、)で述べられたように用いる。制限マツピング及び継 代クローン化をマニアチスら(Maniatis et al、)に従って行う ・ DNA配列は、マクサム(Maram)及びギルバー) (Girbert )方式で測定する。タンパク質バイトロバシーをカイト(Kyte)及びドーリ ットル(Doolittle)法によって計算する。
第1表 アエデス・アエグプチ(Δ、■」上u)の幼虫に対するプラスミド保有エシエリ ヒア・コリ(旦、−) K 514の蚊駆虫活性 実施例5 t8: 、 ゛ 一 実施例4において、遺伝子Bt8の暗号配列の断片(暗号配列の塩基対位置23 22までの遺伝子の5′末端後半、AccI部位で同定される)は、毒性ポリペ プチドを暗号化することを示唆している。
この断片をpBR322についてのTn5の無傷の主(第4図) pLKm91は既に開示されている(ヨーロッパ特許出願85300291.1 号)。
9MU388はチャナム・アングスサナソンバット(Chanun Angsu thanasombt)の論文で開示されテイル。
Hindm、DNAポリメラーゼのクレノー断片(Klenow)、BamHI 及びcipで処理したpMKm91のDNAを、Acc工、Klanov及びB amHIによる9MU388の処理で得た2、4Kb断片に連結し、そして調整 用アガロースゲルから回収する。この組換えクローンは、アンピシリン(100 ug/ml)についての選択及びカナマイシン(20ug/ml) 耐性につい てのスクリーニングによって単離する。
b、工sユl 、l E、oli ・’= ”Al八へ1辺上1 プラスミド構築体pBIN10中でPLプロモーター特表平1−501600  (9) の後ろの融合遺伝子111L圭jは、暗号化の融合タンパク質の性状を調べるた めに、エシエリヒア・コリ(旦。
μ■)中で発現させる。
pBINIOで形質転換されたエシエリヒア・コリ(E、CJli) K 12  ・H1・t r pは、5DS−PAGEおよびウェスタンブロッティング法 で分析する。5DS−PAGE中の完全な細菌抽出物のコマッシイ(coosn assie)染色により、融合タンパク質の予想サイズ(約100 Kd)に対 応する見かけ分子量を有する新タンパク質量の存在を明らかになる。また、この タンパク質は、抗旦、1.1結晶血清、抗Bt8又は抗N P T II血清の いずれかを用いるウェスタンブロッティング法で見ることができる。
再度、陽性反応帯によって融合タンパク質の予想サイズを明らかになる。このタ ンパク質は、殆ど分解産出物が検出されない(より低い分子量の帯)ので、エシ エリヒア・コリ(g、coli)中で全く安定している。
pBINIOを含むエシエリヒア・コリ(g 、 剣■)のクローンに12・H ・trpは、実際にカナマイシン耐性である。細菌は400Ug/mlKm ( 28℃)で増殖することができる。融合タンパク質のN P T II活性は、 開示されたようにN P T II検定法を用いて評価する(Reiss et al、、 Gene、 30.217頁、 1984)。Bt8:NPTIIタ ンパク質を発現するエシエリヒア・コリ(g、coli)クローンの細胞抽出物 は、野生型N P T IIを産出するエシエリヒア・コリ(互、並置)クロー ンからの抽出物と同時に、非変性状態のゲルに送り込む。細胞抽出物を次のよう にして調製する。エシエリヒア・コリ(g 、ciXi)クローンを、20mI 2培1!(LB培養基を含む)中で28°Cで約4時間増殖させ、遠心分離しそ して1mJ2TESI!衝液中に再懸濁してから、ラボソニック(Labson ic) 1510において50Wで2回超音波処理しモして15rpmで30分 間遠心分離す゛る。上澄み液を実験に用いる。このタンパク質のN P T I I特異活性は、32p−ATPを用いるカナマイシンの原位置のリン酸化によっ て測定する( Re1ss at al、、 Gene、 30.217〜22 3頁、 1984)。この結果は、Bt8:NPTIIタンパク質が特異N P  T II活性を示すことが判明する。エシエリヒア・コリ(g、coli)ク ローンに12・H・trp (pBINlo)を、昆虫検定法において機能的毒 性の発現について分析する。エシエリヒア・コリ(L【1U、)に水を加えると 、48時間以内にアエデス・アエグプチ(Aedes 7’)幼虫を殺す(第3 表)e pBINloを含有しない調節エシエリヒア・コリ(五、ciu) K  12・Hl・trpは効果を有しない。それ故に、Bt8:NPTIIタンパ ク質は、蚊毒性及びNP T II n素活性のいずれも発現する。
これらの結果に基づいて、ベクター系は、Bt遺伝子のような異種遺伝子を型組 菌の中へ転移させるために開発されたものである。
実施例6 Uすn紅差 a、 −づ ベ − 藍細菌の形質転換用のベクターは、シネチョシスチス(S ne ho 5ti s) 6803のDNA断片に結合した細菌抗生物質耐性遺伝子からなるプラス ミド又は直線状DNAである。これらのプラスミドは、 「供与体DNA分子」 と称し、形質転換実験において供与体DNAと混合される型組菌は「受容細胞」 と呼んでいる。各供与体分子は、エシエリヒア・コリ(旦、 姐■)ベクターで クローン化したシネチョシスチス(S nechoc 5tis) 6803の 断片からなる。このベクターはアンピシリン(Ap)耐性遺伝子を含み(エシエ リヒア・コリ(E−【0」、)ベクター中における選択用)、これに対してカナ マイシン(Km)1性遺伝子(形質転換した型組菌の選択用)は、型組菌DNA の中へ挿入されている。
例として、供与体プラスミドp KW 1188 (McInt。
sh et al、)に言及する。これは、エシエリヒア・コリ(Lu且) p  K W 1159中でクローン化され且つTn903からの挿入Km耐性遺伝 子を含むシネチョシスチス(S necho 5tis) 6803の染色体D NA断片を含有する(第5図)。Km耐性遺伝子をシネチョシスチス(社nec bo st’s)に転移するためのベクターとしてこのpKW1188供与体プ ラスミドを用いると、K m g性藍細菌を1000個の内で1個以下の頻度で 得ることができる。
シbシス ス S nechoc stlg) タ ゛シネチョシスチス680 3 (Rippka et al、、 1979)をアメリカン・タイプ・カル チャー・コレクション(Amerl(an Type Cu1ture Co1 1ection)から得る。ペトロフ蓋ハウザー(Petroff−Hause r)室中で細胞を計算することで測定すると、光学密度(Ay3s) 1.2は mρ当り約10e個の細胞に対応する。細胞は、加温白色蛍光管からの1500 ルクスの光量で34℃でBG−11培養基(Rippka et al、、 1 979)で増殖させる。液体培養には、50〜150mj2/win/100m I2培養容積で空気を潅流させる。この空気は、1%Cu S Oa溶液を通し て泡立てることによって湿らせ、且つ2個のフィルター(ゲルマン(Gelmi n)第12123号及び第4210号)を1遇させることによって殺菌する。こ れらの条件下において、培養密度を2倍にするのに最低8時間が必要である。固 体培地は、3%デフコ・バクト・アガール(Difco Bacto Agar )の高圧加熱滅菌溶液を等容積の2XBG−11塩と混合することによって調製 する( A11en、 1968)。エシエリヒア・コリ(E、劇■) HB  101 (Bolivar及びBackman、 1979)を全てのDNA構 築に用いる。これはLB培養基で培養され、細胞をCaCl22で処理すること によって形質転換のためにi!Il製する( Maniatis及びFr1ts ch、 1982)。形質転換体について選択するため、カナマイシンを25  ug/m1用い、且つアンピシリンを50 ug/ml用いる。
受容細胞を調製するために、シネチョシスチス(sy!jlLiホu出且) 6 803の活発な増殖培1(Al2O−0,3〜2.0)を新鮮なりG−11培養 基中でA730=0.5〜0.10まで希釈し、Al2Oが0.2〜0.4にな るまで一夜増殖させる。この細胞を室温で遠心分離によって取り込み、A730 =2.5 (m12当り2 X 10s細胞)でBG−11培養基に懸濁し、そ して直接形質転換に用いる。細胞を供与体DNAと混合し、細胞懸濁液を空気で 泡立てない点を除いて標準の増殖条件下にガラス管中でインキュベートする。細 胞とDNAのこの混合物を「形質転換混合物」と称する。10mM)−リス塩酸 (])H7,5)−0,100MEDTA中のDNAを、細胞懸濁液の容量の2 %よりも少ない容量で加える。少なくとも2時間のインキュベーション後に、形 質転換混合物の0.1mI2サンプルを、ポリスチレンベトリブレート中の寒天 培養上に載っている膜フイルタ−(MF Membrane、 0.45um、  )Iuclepore製、 Pleassanton、 mA)上で広げる。
このプレートを18〜20時間インキュベートし、且つフィルターを適当な抗生 物質(mβ当りカナマイシン5ug;mρ当りアンピシリンo、3ug)を含む 寒天培養基に移す。
形質転換した細胞のコロニーを4日以内に見ることができる。
実施例7 1、 ″ 々? BIK1188 ノ° (第6図)組換えプラスミドpBIK 1188を、プラスミドpKW 1188 (Mclntosh et al、 、 1985)及びpBINlo(実施例5参照)から出発して、次の実験案を 用いて生成する。
1、 pKWl 188は、Hi n d III及び処理Klenowで切断 され、そしてSal Iで切断される二とにより、■遺伝子の一部が切り出され 、且つ±5.7Kbの直線状断片を1個の平滑末端及び1個の付着末端とともに 得る(SaIIから)。
2、pBINloは、5SpI及び5alIで切断されることにより、λファー ジPLプロモーターの後ろに迂1影り主主遺伝子を含む±4.2Kbの直線状断 片を得る。
3、 (1)及び(2)で得た両断片を連結した結果、組換えプラスミドpBI K118gを得る。
エシエリヒア・コリ(E、ciu) K 51 : 連結混合物で形質転換され る細胞は、プラスミドP B I K 1188を含むクローンについて選択す るために、A p 100 ug/ml及びK m 50 B/mlで選択され るものである。
プラスミドpBIK1188は、pKWI 188 (Hindm部位まで)に 本来存在するTn903からの主主遺伝子の5°断片を含む、これはもはや機能 的Km”遺伝子ではない、更に、プラスミドpBIK118gは、PLプロモー ターの後ろに11旦二ム1融合遺伝子と、該融合遺伝子の側面に並ぶシネチョシ スチス(江肚■匹u1江)DNA断片と、A P Rマーカー遺伝子とを含む。
従って、プラスミドpBIK1188は、型組菌に作用するプロモーターの後ろ にBt8二U融合遺伝子を含む(このPLプロモーターは藍細菌中で発現を誘導 する) (Friedberg及びS@1jffers、 Mo1. Gen、  Genet、 203505〜510頁、 1986)、これは、藍細菌中で 遺伝子を転移させ且つ発現させるための供与体プラスミドとして用いることがで きる。
2、:、” −存 ン −−− ■ プラスミドpBIK1188は、シネチョシスチス(S nechoc 5ti s)の染色体断片の中へBt8:、差遺伝子を転移するための供与体プラスミド として機能することができる。Btu:ム差融合のKmllは機能的Km”耐性 遺伝子であるので、Km”について選択することにより、1工U融合遺伝子を含 むシネチョシスチス(江■口邸り1江)の形質転換クローンについて選択するこ とになる。
シネチョシスチス(江■ユ刀工旺口)6803細胞は供与体プラスミドで形質転 換され、且つ形質転換クローンは5 ug/mlK mを含む培養基で選択され るべきである。数百側の形質転換クローンを1回の実験で得る。ランダムに選択 した2個のクローン、即ちクローン20及びクローン43を別個の性格づけのた めに用いる。
3、≦ −た− 2 1、サザーンブロッテイング法により、クローン20及びクローン43中の t 8: 、オ遺伝子の存在を確認する。
型組菌クローン20及びクローン43の染色体DNAを精製し、そしてBamH I及びEcoRI制限酵素で消化させる。消化DNAのサザーンブロッティング 法により、プローブとして用いたBt8毒素遺伝子の5°末端からの1.8Kb Xbal断片が、型組菌染色体DNAの3.4KbE c o RI及び3.6 KbBamHI断片とハイブリットされることが明らかになる。この結果は、B  t 8:衣オ融合遺伝子が型組菌クローン20及びクローン43の染色体の中 へ組み込まれることを示唆している。
2、クローン20及びクローン43中の組換えタンパク質Bt8:NPTIIの 発現は免疫学的検定法を用いて分析する。ウェスタンブロッティング法により、 実際にこれらのクローンがBt8:NPTII融合タンパク質を発現することが 明らかになる。
型組菌クローンの総細胞溶解液を5DS−PAGEで分離し、タンパク質をニト ロセルロース紙上に移し、そしてウサギ抗Bt8血清又はウサギ抗N P T  II血清のいずれかでプローブする。この結果は、抗Bt8及び抗NPT抗体の どちらとも反応する110000Daの見かけ分子量を有する新ポリペプチドの クローンO及び43の存在を示している。このタンパク質は、形質転換していな いシネチョシスチス(S nechoc 5tis)細胞中では検出されない。
従って、クローン20及び43はBt8:NPTII融合タンパク質を発現する 。
実施例8 1、− ≧’BT 88 J(第7図)PBTI 1188を得るために、プラ スミドpMU388からの完全なりt8毒素遺伝子を、λPLプロモーターの後 ろに配置し、モしてKm?遺伝子(第5図)に次いでpKW1188中でクロー ン化させる。pKW1188の無傷のKm”遺伝子はなお存在し、且つ形質転換 体をスクリーニングするための選択マーカーとして用いることができる。
1.1 − − ’ こ餠 t8’−−;L383 1.9MU388は、B、amHI及び5alIで切断され、Bt8遺伝子を含 む2個の付着末端を有する上3゜6Kbの直線状DNA断片を得る。
2、pLKm91は、BamHI及びSal Iで切断され、PLプロモーター 及びAp3遺伝子からなる上2゜9Kbの直線状DNA断片を得る。
3、 (1)及び(2)で得た断片の連結:速結混合物をエシエリヒア・コリ( L ciu) K 514中で形質転換させ、そして形質転換クローンをApH (100ug/ml)について選1、pL383は、Haell(+S1処理) 及び5alIで切断され、PLの後ろにBt8を含む±4Kbの直線状DNA断 片を得る。
2、pKW118Bは、PstI(+31処理)及び5aIIで切断され、6. 6Kbの直線状ベクター断片を得る。
3、 (1)及び(2)で得た断片を連結し、そして形質転換エシエリヒア・コ リ(互、 刈■)を100 ug/mlのApで選択する。
プラスミドpBT11188は、PLプロモーターの後ろのBt8遺伝子と、機 能的ネオ遺伝子と、側面に並ぶシネチョシスチス(neat)の染色体DNA配 列と、Ap3マーカー遺伝子とを含む。
2 、 二 目υ 、 ン −5− ローゝ プ・ラスミド゛pBTI1188は、Bt8をシネチョシスチス6803細胞の 中へ転移させるための供与体プラスミドちして使用されている。形質転換680 3クローンは、5 ug/mlのKmを含む培地上で選択する。DNA1ug当 り数百側の形質転換コロニーを得る。
実施例9 旦、i、誘導の毒素遺伝子を、例えばルビスコオベロン用のシネチョシスチス( S nechoc 5tis) 6803プロモーターのように、政綱菌中で高 い発現を生じる強いプロモーターの後ろに配置する。
1・ し ベロ゛ ’ −a” 5nehocstis 6803 ロ −−′  二l −かベ − アナバエナ(Anabaena)のルビスコオベロンをクローン化し且つ性格づ けする( PNAS、牡、 1835〜1839.1983及びPNAS、 8 1.5661〜5665.1984)。プローブとしてこの配列の一部を用い、 多分、プロモーター及びルビスコの大サブユニット(L、S、)の暗号配列の一 部とからなるDNA断片は、シネヨシスチス(江■劇lユ旺口)からエシエリヒ ア・コリ(E−、cili)中でクローン化させる(第5図)。この±7KbB amHI断片から、±900塩基対Hi n c II −X b a I断片 をpUCl 9中でサブクローン化し、プラスミドpsF5.1を発生する(第 8図)、この断片は、±550塩基対の59上流域配列及び±350塩基対のり 、S、暗号領域を含む。
この断片は、pRBC4と呼ばれる新プラスミド(第9図)を生成させるために 、発現ベクターpKW1188中で組換えする。L、S、の暗号配列のすぐ後ろ に、幾つかのクローン化部位を含むリンカ−断片を挿入する。
従って、pRBC4は、pKW1188に存在する全ての元素と、多分ルビスコ オペロン用のプロモーター配列からなるシネヨシスチス(S nechoc 5 tis) L、S 、遺伝子の5゛上流域配列と、L、S、暗号領域の一部と、 クローン化用の適切な制限酵素部位(XbaI、EcoRV、。
5alI、BamHI、EcoRI)を含むリンカ−断片とを含有する。旦、1 .遺伝子(Bt8及び111二jfL)は、pRBC4のクローン化部位に挿入 されている。
得た組換えプラスミドは、シネチョシスチス(江肚0旦田]) 6803を形質 転換するため、及びプロモーター断片の後ろに挿入した旦、i、遺伝子を転移さ せるために用い、該プロモーター断片はこれらの遺伝子の高レベルの発現を誘導 する。
次の菌株は、ドイツ微生物標本能(Deutsche Sammlung va n Mikroorganirven) (D S M )に供託されているニ ブラスミドpMU388を保有するエシエリヒア・コリ(旦、□)K514 プラスミドpIBM10を保有するエシエリヒア・コリ(旦、ciu) K 1 2−H1・t r pイン・ビトロ・インターナショナル社(In Vitro  International、 Inc、、 611 Hammonds F erry Road、 Linthicum< )Iaryland 2109 0)によってブダペスト条約に基づいて、1987年3月4日、pBIK118 8(第6図)t;1lVI 10129とLT及びpBT11188 (第7図 )はIVIIO130として供託されている。
11文藍二I 次の文書が本明細書において引用されている。
リー・マツフィントラシュら(Lee McIntosh at al、)著、 植物ゲノムの分子態様及び機能(in Mo1ecular ForII an d Function of the Plant Genome) (Ple num Press、 New York、 1985.335〜346頁)チ ャナム・アングスサナソンバット(Chanun Angsuthanasom bt)の論文、エシエリヒア・コリ(L■■)中のバチルス・スリンジエンセス (Bacillus thurin 1enses変異イスラエレンシス(1s raelensis)の内毒素遺伝子の分子クローン化及び発現(Mahido lυn1versity、 1985゜Bangkok、τhailand) 第4図 Hind m bt8: ネt pM口388 pLKrn91 第8図 国際調査報告 PCT/lJs88100734 Attacnmenセセo Form PCT#SA/210; Part I  & Part Xエエ。
part 工: CLASSrF工CATION OF 5UBJECT MA TTER=US CL : 435/253; 435/320.424/93 Part I工: FXELDS 5EARCHED (KEYWORDS C 0NTINUED):

Claims (52)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.(a)藍細菌中でDNA断片の発現に有効であるプロモーター領域からなる DNA断片と、(b)バチルス菌株で産出される駆虫活性タンパク質、該タンパ ク質の駆虫活性の末端切断形態、又は実質的にこれらと配列相同性を有するタン パク質用の暗号である少なくとも1個のDNA断片と、 からなる藍細菌細胞中で発現可能であるキメラ遺伝子。
  2. 2.DNA断片(b)が、バチルス・スリンジエンセス(Bacillus t huringienses)又はバチルス・スハエリクス(Bacillus  Sphaericus)によって産出されるタンパク質用の暗号である請求項1 に記載のキメラ遺伝子。
  3. 3.DNA断片(b)が、バチルス・スリンジエンセス(Bacillus t huringienses)変異イスラエレンシス(israelensis) によって産出されるタンパク質用の暗号である請求項1に記載のキメラ遺伝子。
  4. 4.DNA断片(b)が、Bt8であるタンパク質用の暗号である請求項1に記 載のキメラ遺伝子。
  5. 5.DNA断片(b)が、第2b図のタンパク質、又は実質的にこれらと配列相 同性を有するタンパク質用の暗号である請求項1に記載のキメラ遺伝子。
  6. 6.DNA断片(b)が、少なくとも第2b図のタンパク質のN末端の774ア ミノ酸に対応するタンパク質、又は実質的にこれらと配列相同性を有するタンパ ク質用の暗号である請求項1に記載のキメラ遺伝子。
  7. 7.プロモーターがλPしである請求項1に記載のキメラ遺伝子。
  8. 8.プロモーターが藍細菌の染色体プロモーターである請求項1に記載のキメラ 遺伝子。
  9. 9.プロモーターが、ルビスコ(rubisco)オペロンの発現に向く配列か らなるDNA断片である請求項8に記載のキメラ遺伝子。
  10. 10.DNA断片(b)を、 (c)藍細菌中で発現可能である酵素用の暗号であり且つDNA断片(b)を発 現する藍細菌の同定を可能にするDNA断片と融合し、 前記DNA断片(b)及び(c)が融合ポリペプチドを暗号化する請求項1に記 載のキメラ遺伝子。
  11. 11.DNA断片(c)が選択可能なマーカー用の暗号である請求項10に記載 のキメラ遺伝子。
  12. 12.選択可能なマーカーがネオマイシン・ホスホトランスファラーゼ(neo mycin phosphotransferase)である請求項11に記載 のキメラ遺伝子。
  13. 13.DNA断片(b)がBt8タンパク質用の暗号である請求項10に記載の キメラ遺伝子。
  14. 14.DNA断片(b)が駆虫活性の末端切断Bt8タンパク質用の暗号である 請求項10に記載のキメラ遺伝子。
  15. 15.請求項1から14のいずれかに記載の少なくとも1個のキメラ遺伝子から なる雑種プラスミドベクター。
  16. 16.(i)藍細菌ゲノムのDNA断片と同一又は類似である少なくとも1個の DNA断片と、(ii)藍細菌中で発現できる少なくとも1個のキメラ遺伝子で あって、 (a)藍細菌中でDNA断片の発現に有効であるプロモーター領域からなるDN A断片と、 (b)バチルス菌株で産出される駆虫活性タンパク質、該タンパク質の駆虫活性 の未端切断形態、又は実質的にこれらと配列相同性を有するタンパク質用の暗号 である少なくとも1個のDNA断片とからなる該キメラ遺伝子とからなる雑種プ ラスミドベクター。
  17. 17.DNA断片(b)が、バチルス・スリンジエンセス(Bacillus  thuringienses)又はバチルス・スハエリクス(Bacillus  Sphaericus)によって産出されるタンパク質用の暗号である請求項 16に記載の雑種プラスミドベクター。
  18. 18.DNA断片(b)が、バチルス・スリンジエンセス(Bacillus  thuringienses)変異イスラエレンシス(israelensis )によって産出されるタンパク質用の暗号である請求項16に記載の雑種プラス ミドベクター。
  19. 19.DNA断片(b)が、Bt8であるタンパク質用の暗号である請求項16 に記載の雑種プラスミドベクター。
  20. 20.DNA断片(b)が、第2b図のタンパク質、又は実質的にこれらと配列 相同性を有するタンパク質用の暗号である請求項16に記載の雑種プラスミドベ クター。
  21. 21.DNA断片(b)が、少なくとも第2b図のタンパク質のN末端の774 アミノ酸に対応するタンパク質、又は実質的にこれらと配列相同性を有するタン パク質用の暗号である請求項16に記載の雑種ブラスミドベクター。
  22. 22.プロモーターがλPしである請求項16に記載の雑種プラスミドベクター 。
  23. 23.プロモーターが藍細菌の染色体プロモーターである請求項16に記載の雑 種プラスミドベクター。
  24. 24.プロモーターが、ルビスコ(rubisco)オベロンの発現に向く配列 からなるDNA断片である請求項16に記載の雑種プラスミドベクター。
  25. 25.DNA断片(b)を、 (c)藍細菌中で発現可能である酵素用の暗号であり且つDNA断片(b)を発 現する藍細菌の同定を可能にするDNA断片と融合し、 前記DNA断片(b)及び(c)が融合ポリペプチドを暗号化する請求項16に 記載の雑種プラスミドベクター。
  26. 26.DNA断片(c)が選択可能なマーカーを暗号化する請求項25に記載の 雑種プラスミドベクター。
  27. 27.選択可能なマーカーがネオマイシン・ホスホトランスファラーゼ(neo mycin phosphotransferase)である請求項25に記載 の雑種プラスミドベクター。
  28. 28.DNA断片(b))がBt8タンパク質用の暗号である請求項25に記載 の雑種プラスミドベクター。
  29. 29.DNA断片(b)が、駆虫活性の末端切断Bt8タンパク質用の暗号であ る請求項25に記載の雑種プラスミドベクター。
  30. 30.(i)藍細菌のDNAの染色体断片のうちの少なくとも1個の染色体断片 と、 (ii)藍細菌中で発現可能である少なくとも1個のキメラ遺伝子であって、 (a)藍細菌中でDNA断片の発現に有効であるプロモーター領域からなるDN A断片と、 (b)バチルス菌株で産出される駆虫活性タンパク質、該タンパク質の駆虫活性 の末端切断形態、又は実質的にこれらと配列相同性を有するタンパク質用の暗号 である少なくとも1個のDNA断片とからなる該キメラ遺伝子とからなる請求項 16に記載の雑種プラスミドベクター。
  31. 31.細菌プラスミドの複製間始点からなる請求項30に記載の雑種プラスミド ベクター。
  32. 32.請求項31に記載の雑種プラスミドを保有する菌株。
  33. 33.細胞ゲノムを含み、且つ (a)藍細菌中でDNA断片の発現に有効であるプロモーター領域からなるDN A断片と、 (b)バチルス菌株で産出される駆虫活性タンパク質、該タンパク質の駆虫活性 の末端切断形態、又は実質的にこれらと配列相同性を有するタンパク質用の暗号 である少なくとも1個のDNA断片と、 からなるキメラ遺伝子を発現する藍細菌。
  34. 34.DNA断片(b)が、バチルス・スリンジエンセス(Bacillus  thuringienses)又はバチルス・スハエリクス(Bacillus  Sphaericus)によって産出されるタンパク質用の暗号である請求項 33に記載の藍細菌。
  35. 35.DNA断片(b)が、バチルス・スリンジエンセス(Bacillus  thuringienses)変異イスラエレンシス(israelensis )によって産出されるタンパク質用の暗号である請求項33に記載の藍細菌。
  36. 36.DNA断片(b)が、Bt8であるタンパク質用の暗号である請求項33 に記載の藍細菌。
  37. 37.DNA断片(b)が、第2b図のタンパク質、又は実質的にこれらと配列 相同性を有するタンパク質用の暗号である請求項33に記載の藍細菌。
  38. 38.DNA断片(b)が、少なくとも第2b図のタンパク質のN末端の774 アミノ酸に対応するタンパク質、又は実質的にこれらと配列相同性を有するタン パク質用の暗号である請求項33に記載の藍細菌。
  39. 39.プロモーターがλPLである請求項33に記載の藍細菌。
  40. 40.プロモーターが藍細菌の染色体プロモーターである請求項33に記載の藍 細菌。
  41. 41.プロモーターが、ルビスコ(rubisco)オペロンの発現に向く配列 からなるDNA断片である請求項40に記載の藍細菌。
  42. 42.DNA断片(b)を、 (c)藍細菌中で発現可能である酵素用の暗号であり且つDNA断片(b)を発 現する藍細菌の同定を可能にするDNA断片と融合し、 前記DNA断片(b)及び(c)が融合ポリペプチドを暗号化する請求項33に 記載の藍細菌。
  43. 43.DNA断片(c)が選択可能なマーカーを暗号化する請求項42に記載の 藍細菌。
  44. 44.選択可能なマーカーがネオマイシン・ホスホトランスファラーゼ(neo mycin phosphotransferase)である請求項42に記載 の藍細菌。
  45. 45.DNA断片(b)、Bt8タンパク質用の暗号である請求項42に記載の 藍細菌。
  46. 46.DNA断片(b)が、駆虫活性の末端切断Bt8タンパク質用の暗号であ る請求項42に記載の藍細菌。
  47. 47.アナシスチス(Anacystis)及びシネチョシスチス(Synec hocystis)の内から選択されている請求項33に記載の藍細菌。
  48. 48.シネチョシスチス(Synechocystis)6803である請求項 33に記載の藍細菌。
  49. 49.形質転換藍細菌及びそれらの子孫の昆虫抑制値を、調節されるべき遺伝子 座に適用することからなる水中の蚊を抑制する方法。
  50. 50.形質転換藍細菌及びそれらの子孫の昆虫抑制値を活性成分として含有する 駆虫組成物。
  51. 51.形質転換藍細菌及びそれらの子孫を担体として含有する駆虫組成物。
  52. 52.ドィツ微生物標本館(DSM)に提出されたエシュリヒア・コリ(E.c oli)K12・H1・trp中に保有されるプラスミドp1BN10と同じ形 質を有するプラスミド。
JP63502984A 1987-03-04 1988-03-03 駆虫タンパク質用の遺伝暗号を含むdna断片を組み込んでいる雑種遺伝子、プラスミド、そのようなタンパク質を発現する形質転換した藍細菌及び生物抑制剤として用いる方法 Pending JPH01501600A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/021,405 US5516693A (en) 1987-03-04 1987-03-04 Hybrid gene incorporating a DNA fragment containing a gene coding for an insecticidal protein, plasmids, transformed cyanobacteria expressing such protein and method for use as a biocontrol agent
US021,405 1987-03-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01501600A true JPH01501600A (ja) 1989-06-08

Family

ID=21804029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63502984A Pending JPH01501600A (ja) 1987-03-04 1988-03-03 駆虫タンパク質用の遺伝暗号を含むdna断片を組み込んでいる雑種遺伝子、プラスミド、そのようなタンパク質を発現する形質転換した藍細菌及び生物抑制剤として用いる方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5516693A (ja)
EP (1) EP0303688A4 (ja)
JP (1) JPH01501600A (ja)
AU (1) AU606939B2 (ja)
WO (1) WO1988006631A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6335008B1 (en) * 1987-03-04 2002-01-01 Board Of Trustees Operating Michigan State University Hybrid genes incorporating a DNA fragment containing at least one gene encoding an insecticidal protein and a gene encoding a glutamine synthase inhibitor, plasmids, transformed cyanobacteria expressing such proteins and method for use as biocontrol agent
TR27832A (tr) * 1987-04-29 1995-08-31 Monsanto Co Zararli ucucu hasarata mukavim bitkiler.
GB9009571D0 (en) * 1990-04-27 1990-06-20 Univ Singapore Expression of insecticidal proteins
JPH0767393B2 (ja) * 1991-03-13 1995-07-26 萩原 義秀 ポリペプチドの発現方法
US5804408A (en) * 1991-03-13 1998-09-08 Yoshihide Hagiwara Expression of human SOD in blue green algae
US5518897A (en) * 1992-05-04 1996-05-21 Memphis State University Recombinant biopesticide and method of use thereof
WO2000060103A2 (en) * 1999-04-01 2000-10-12 Monsanto Technology Llc Dna construct comprising a cyanophage of cyanobacteria promoter and its use
US8752734B2 (en) 2009-02-11 2014-06-17 Ds Smith Plastics Limited Disposable assembly for a reusable urn or vessel
TW201118170A (en) * 2009-11-20 2011-06-01 Ind Tech Res Inst Expression vector for expressing recombinant protein in cyanobacterium
US10227227B2 (en) 2013-11-05 2019-03-12 Plascon Group Liner for a vessel
US10561272B2 (en) * 2013-11-05 2020-02-18 Plascon Packaging, Inc. Selectively sealable liner for a vessel
US10051990B2 (en) 2013-11-05 2018-08-21 Plascon Group Liner for a vessel
US10160583B2 (en) 2015-05-27 2018-12-25 Ds Smith Plastics Limited Co-injection molded dispensing components
US10112820B1 (en) 2016-01-19 2018-10-30 Dss Rapak, Inc. Beverage dispensing system with disposable liner and faucet

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR8600161A (pt) * 1985-01-18 1986-09-23 Plant Genetic Systems Nv Gene quimerico,vetores de plasmidio hibrido,intermediario,processo para controlar insetos em agricultura ou horticultura,composicao inseticida,processo para transformar celulas de plantas para expressar uma toxina de polipeptideo produzida por bacillus thuringiensis,planta,semente de planta,cultura de celulas e plasmidio
US4695455A (en) * 1985-01-22 1987-09-22 Mycogen Corporation Cellular encapsulation of pesticides produced by expression of heterologous genes
DE195285T1 (de) * 1985-02-28 1987-06-11 University Of Georgia Research Foundation, Inc., Athens, Ga., Us Molekulare klonierung des delta-endotoxingens von bacillus thuringiensis var. israelensis.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MOLECULAR AND GENERAL GENETICS=1983 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1988006631A1 (en) 1988-09-07
AU1499088A (en) 1988-09-26
US5516693A (en) 1996-05-14
EP0303688A4 (en) 1989-03-29
AU606939B2 (en) 1991-02-21
EP0303688A1 (en) 1989-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wong et al. Arabidopsis thaliana small subunit leader and transit peptide enhance the expression of Bacillus thuringiensis proteins in transgenic plants
RU2124053C1 (ru) Способ получения генетически модифицированных бактерий sorangium / polyangium и рекомбинантная плазмидная молекула днк
Corbin et al. Cloning of an insecticidal cholesterol oxidase gene and its expression in bacteria and in plant protoplasts
JPH01501600A (ja) 駆虫タンパク質用の遺伝暗号を含むdna断片を組み込んでいる雑種遺伝子、プラスミド、そのようなタンパク質を発現する形質転換した藍細菌及び生物抑制剤として用いる方法
JPH074232B2 (ja) バチルスチユウリンゲンシス結晶蛋白遺伝子の植物上での集落形成能を有する微生物への挿入及びその用途
JP2001112490A (ja) 虫害抵抗性植物
JPH03128400A (ja) 固定化プロテインg変異体およびその用途
JP3878207B2 (ja) osmB プロモータで制御される発現プラスミド
JPH01501755A (ja) 合成dnaの構成および大ポリペプチドの合成におけるその使用
Costantino et al. Tumor formation and rhizogenicity of agro bacterium rhizogenes carrying ti plasmids
Sanchis et al. Construction of new insecticidal Bacillus thuringiensis recombinant strains by using the sporulation non-dependent expression system of cryIIIA and a site specific recombination vector
JP5442918B2 (ja) 微生物付着物質
Qian et al. Genome-scale mutagenesis and phenotypic characterization of two-component signal transduction systems in Xanthomonas campestris pv. campestris ATCC 33913
KR100338894B1 (ko) 백신조성물
KR0133924B1 (ko) 바실루스 투린지엔시스 형질전환 방법
Mercenier et al. Genetics of Streptococcus thermophilus: a review
JPH0292287A (ja) 抗甲虫類毒素およびその遺伝子
De Keersmaeker et al. Functional analysis of TatA and TatB in Streptomyces lividans
JPH03501801A (ja) クローン化プロテインg変異体遺伝子及びそれから発現されたプロテインg変異体
Leemans et al. A broad-host-range expression vector based on the pL promoter of coliphage lambda: regulated synthesis of human interleukin 2 in Erwinia and Serratia species
AU781788B2 (en) Insertion sequence element derived from Ralstonia solanacearum
JPH04507045A (ja) 誘導性発現ベクター
JPH10504966A (ja) ミコバクテリウム内で機能するスクリーニング及び/又は発現ベクター
KR100229152B1 (ko) 점액세균의 유전자 조작방법
JP2003500007A (ja) 淡水カウロバクター(Caulobacter)からの異種ポリペプチドの産生