JPH02231094A - 昆虫選択的毒素、その毒素をコードする遺伝子、その毒素に結合する抗体およびその毒素を発現するトランスジェニック植物細胞および植物 - Google Patents
昆虫選択的毒素、その毒素をコードする遺伝子、その毒素に結合する抗体およびその毒素を発現するトランスジェニック植物細胞および植物Info
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- JPH02231094A JPH02231094A JP1329431A JP32943189A JPH02231094A JP H02231094 A JPH02231094 A JP H02231094A JP 1329431 A JP1329431 A JP 1329431A JP 32943189 A JP32943189 A JP 32943189A JP H02231094 A JPH02231094 A JP H02231094A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、組換えDNA技術を使って、望lしくは節足
動物(ArLhropoda)門KRするもの、より望
ましくはクモ形類(Arachnida)綱に属するも
の、最も望tL<dサソリ類(Scorpiones)
目に属するもの、および、より望IL<は唇脚類(C:
hilopoda)綱K属するものである、毒液を分泌
する動物の毒液の昆虫選択的毒素を合成できるようK形
質転換され之トランスジェニック植物、植物細胞および
微生物に関する。本発明は更に上記の昆虫選択的8l累
をコードする遺伝子に関し、マ友植物に遺伝子を介して
昆虫への耐性を与えて植物病原的昆虫を防除するために
゜゜その遺伝子を使用することにも関する。’!7!j
、本発BAはサソリのレイウラス キンケストリアタス
ヘプラエウx (heiurus quinques
triatushebraeus)の毒液からの毒素に
関する。更に、本発明は上記毒素に対する抗体、および
上記毒素を含む殺虫性効果を持つ組成物に関する。
動物(ArLhropoda)門KRするもの、より望
ましくはクモ形類(Arachnida)綱に属するも
の、最も望tL<dサソリ類(Scorpiones)
目に属するもの、および、より望IL<は唇脚類(C:
hilopoda)綱K属するものである、毒液を分泌
する動物の毒液の昆虫選択的毒素を合成できるようK形
質転換され之トランスジェニック植物、植物細胞および
微生物に関する。本発明は更に上記の昆虫選択的8l累
をコードする遺伝子に関し、マ友植物に遺伝子を介して
昆虫への耐性を与えて植物病原的昆虫を防除するために
゜゜その遺伝子を使用することにも関する。’!7!j
、本発BAはサソリのレイウラス キンケストリアタス
ヘプラエウx (heiurus quinques
triatushebraeus)の毒液からの毒素に
関する。更に、本発明は上記毒素に対する抗体、および
上記毒素を含む殺虫性効果を持つ組成物に関する。
毒液とは、毒欣分泌性動物体内の%足の腺組織において
つくられる物質の混合物と定義される.毒液は、えじI
!klfCは敵を麻痺および/1たは殺すために、その
体内に刺し几り刺し通しに作用する。種々の動物種に対
する強さは神経毒それぞれで異る。
つくられる物質の混合物と定義される.毒液は、えじI
!klfCは敵を麻痺および/1たは殺すために、その
体内に刺し几り刺し通しに作用する。種々の動物種に対
する強さは神経毒それぞれで異る。
パシネ(HuLhinae)亜科に属するサソリの毒液
は軸索ナトリウム伝導を修飾する主要な3群のポリペプ
チド神経毒を持つている。第1群の神経毒はα一トキシ
ンで、ナトリウムチャンネル活性化を遅らせるか、阻害
する非常に長い作用能により晴乳動物に特異的に作用す
る[カテラル(Catterall) , 1 9 8
午:ロチャット等(FLochatel aL.’),
1 9 7 9 ]。α一トキシyAaH1とAaH
2はサソリのアンドロクトナス オースト2リスヘクタ
ー(Androctonus australis H
ector)の毒液中に見い出される〔これから初めて
興奮性昆虫毒素AaITが分離されfC(ズロトキン等
(Zlolkin et al..) 1 9 7 1
a ) )。これらのα一トキシンはイエバエの幼虫
に何の効果もない(ズロトキン等、1971c )。神
経毒の第2群は、実質的Kナトリウム流の抑制による阻
害作用によって昆虫K弛緩性麻*1進行的に起させる抑
制性昆虫選択的毒素である〔レスター等(lreste
r et a1. ), 1 9 8 2 ; ,(
oトキ7等,1985)。神経毒の第5群は、ナトリ
ウム ビーク カレントとその不活性化の電位依存緩慢
化の増大による運動神経の反復性点火全誘導することに
よって昆虫に急激な痙摩性麻痺(ノックダウン)を起す
興奮性昆虫選択的毒素である〔ウォルサ一等(Walt
her et al. ), j 9 7 6 : ヘ
ルへイト アンド ズロトキン(Pelhate an
dZloLhin), 19 8 1 )。
は軸索ナトリウム伝導を修飾する主要な3群のポリペプ
チド神経毒を持つている。第1群の神経毒はα一トキシ
ンで、ナトリウムチャンネル活性化を遅らせるか、阻害
する非常に長い作用能により晴乳動物に特異的に作用す
る[カテラル(Catterall) , 1 9 8
午:ロチャット等(FLochatel aL.’),
1 9 7 9 ]。α一トキシyAaH1とAaH
2はサソリのアンドロクトナス オースト2リスヘクタ
ー(Androctonus australis H
ector)の毒液中に見い出される〔これから初めて
興奮性昆虫毒素AaITが分離されfC(ズロトキン等
(Zlolkin et al..) 1 9 7 1
a ) )。これらのα一トキシンはイエバエの幼虫
に何の効果もない(ズロトキン等、1971c )。神
経毒の第2群は、実質的Kナトリウム流の抑制による阻
害作用によって昆虫K弛緩性麻*1進行的に起させる抑
制性昆虫選択的毒素である〔レスター等(lreste
r et a1. ), 1 9 8 2 ; ,(
oトキ7等,1985)。神経毒の第5群は、ナトリ
ウム ビーク カレントとその不活性化の電位依存緩慢
化の増大による運動神経の反復性点火全誘導することに
よって昆虫に急激な痙摩性麻痺(ノックダウン)を起す
興奮性昆虫選択的毒素である〔ウォルサ一等(Walt
her et al. ), j 9 7 6 : ヘ
ルへイト アンド ズロトキン(Pelhate an
dZloLhin), 19 8 1 )。
サソリ毒液からの昆虫毒素を、サルコ7アガ(8arc
ophaga)イエバエ幼虫において、興奮性毒素に対
しては急激な一過性の収縮麻痺および抑制性毒素に対し
ては進行性に現われる弛緩性を発現する典型的反応全便
って検出し、lたその分離を追跡することが望1しい(
ズロトキン等1971b ;レスター等1982年)。
ophaga)イエバエ幼虫において、興奮性毒素に対
しては急激な一過性の収縮麻痺および抑制性毒素に対し
ては進行性に現われる弛緩性を発現する典型的反応全便
って検出し、lたその分離を追跡することが望1しい(
ズロトキン等1971b ;レスター等1982年)。
上記の抑制性および典奮性昆虫毒素で誘導される札反す
る現象にかかわらず、両者は昆虫のニューロン膜におけ
るナトリウムコンダクタンスKもっぱら影響し、同じ結
合部位を使う〔ズロトキン等,1985;ゴードン等,
(Gordon etal. ) , 1984)
o昆虫選択的毒素は他の多くの節足動物の毒液中にも同
定されている(ズロトキン,1985)。
る現象にかかわらず、両者は昆虫のニューロン膜におけ
るナトリウムコンダクタンスKもっぱら影響し、同じ結
合部位を使う〔ズロトキン等,1985;ゴードン等,
(Gordon etal. ) , 1984)
o昆虫選択的毒素は他の多くの節足動物の毒液中にも同
定されている(ズロトキン,1985)。
コマユパチ科スメメパチ(braconid wasp
s)の毒液は鱗翅類の幼虫に強い毒性全持つ。コマユパ
チ科(bracomjd)プラコンへベター(Brac
onhebetor)の毒液は、昆虫神経筋連接点にお
ける興奮性グルタミン酸性伝達のシナプス前破壊を銹導
することにより鱗翅類幼虫に弛緩性麻痺を起す(ピーク
等(Piek eLal), 1982)。孤立スズメ
バチ(solitary wasps)の毒液は多くの
昆虫およびクモに対し異るオーダーで毒性を示す(ラス
マイヤー(Rathmeyer), 1 9 6 2
)。これらの毒液の一例は実質的に神経筋伝達のシナ
プス前妨害による弛緩性麻痺を昆虫に誘導するフィラン
タストリアングラム(PhilanLhusLrian
gulum)の毒液である。この毒液は興奮性および阻
害性伝達両方に影響する〔メイ アンド ビーク(+4
ay and Piek), 1 9 7 9 )。黒
色後家グモ、ラトロデクタス マクタンス (Latrodectus macLans)の毒液は
噛乳動物には作用せず昆虫に対して神経毒性のある成分
と、甲穀類に特異的に作用する成分を含む〔7リッツ等
(Frizz et at . )e 1 9 80
;オk7ペルグ等(Ornberg et al .
)e 1 9 7 6 )。
s)の毒液は鱗翅類の幼虫に強い毒性全持つ。コマユパ
チ科(bracomjd)プラコンへベター(Brac
onhebetor)の毒液は、昆虫神経筋連接点にお
ける興奮性グルタミン酸性伝達のシナプス前破壊を銹導
することにより鱗翅類幼虫に弛緩性麻痺を起す(ピーク
等(Piek eLal), 1982)。孤立スズメ
バチ(solitary wasps)の毒液は多くの
昆虫およびクモに対し異るオーダーで毒性を示す(ラス
マイヤー(Rathmeyer), 1 9 6 2
)。これらの毒液の一例は実質的に神経筋伝達のシナ
プス前妨害による弛緩性麻痺を昆虫に誘導するフィラン
タストリアングラム(PhilanLhusLrian
gulum)の毒液である。この毒液は興奮性および阻
害性伝達両方に影響する〔メイ アンド ビーク(+4
ay and Piek), 1 9 7 9 )。黒
色後家グモ、ラトロデクタス マクタンス (Latrodectus macLans)の毒液は
噛乳動物には作用せず昆虫に対して神経毒性のある成分
と、甲穀類に特異的に作用する成分を含む〔7リッツ等
(Frizz et at . )e 1 9 80
;オk7ペルグ等(Ornberg et al .
)e 1 9 7 6 )。
スコロペンドラ(8colopendra)属のムカデ
が産生ずる毒液についてはジャンギ(Jangi) (
1984)が記載している。しかし、スコロベンドラ(
8colopendra)ムカデの公衆衛生的重要性は
限られているので、毒液について十分には研究されず、
性質が知られていない。
が産生ずる毒液についてはジャンギ(Jangi) (
1984)が記載している。しかし、スコロベンドラ(
8colopendra)ムカデの公衆衛生的重要性は
限られているので、毒液について十分には研究されず、
性質が知られていない。
昆虫選択的毒素の植物組織による産生を誘導する遺伝子
を導入することにより、昆虫に対する遺伝子を介した耐
性を持つ植物をつくることは望1しいことであろう。更
に、実質的に汚染物を含lない形で、そのような毒液、
特にその毒素を得ることは望1レい。このような精製毒
素は殺虫剤として有用である。
を導入することにより、昆虫に対する遺伝子を介した耐
性を持つ植物をつくることは望1しいことであろう。更
に、実質的に汚染物を含lない形で、そのような毒液、
特にその毒素を得ることは望1レい。このような精製毒
素は殺虫剤として有用である。
本発明は望IL(は節足動物(Ar Lhropoda
)門に属するもの、より望lレくにクモ形類(Arac
hnidり綱K属するもの、最も望1しくはサソリ類(
Scorpiones)目に属するもの、および、より
望ましくは唇脚類(Chilopoda)綱に属するも
のである,毒液を分泌する動物の毒液からの昆虫選択的
毒素、特に黄色サソリのレイウラスキンケストリアタス
ヘプラエウス(L.qninquestriaLus
hebraeus)、プチナx (Buthinae
)、プチダエ(Buthidae)の毒液から分離され
友毒素LqhP 3 5、およびこれらの毒素をコード
する遺伝子K関する. 更K本発明は、昆虫選択的毒素の植物組織による産生を
誘導する遺伝子全導入することにより、昆虫に対する遺
伝子を介した耐性を持つトランスジェニック植物七つく
ることに関する。
)門に属するもの、より望lレくにクモ形類(Arac
hnidり綱K属するもの、最も望1しくはサソリ類(
Scorpiones)目に属するもの、および、より
望ましくは唇脚類(Chilopoda)綱に属するも
のである,毒液を分泌する動物の毒液からの昆虫選択的
毒素、特に黄色サソリのレイウラスキンケストリアタス
ヘプラエウス(L.qninquestriaLus
hebraeus)、プチナx (Buthinae
)、プチダエ(Buthidae)の毒液から分離され
友毒素LqhP 3 5、およびこれらの毒素をコード
する遺伝子K関する. 更K本発明は、昆虫選択的毒素の植物組織による産生を
誘導する遺伝子全導入することにより、昆虫に対する遺
伝子を介した耐性を持つトランスジェニック植物七つく
ることに関する。
更κ本発明は、昆虫に対する毒素をコードする遺伝子配
列を含む組換えIJNA分子、昆虫耐性の形質転換され
友植物細胞、およびそれから得られ友形質転換された植
物に関する。本発明において、昆虫選択的毒素をコード
する遺伝子で、その発現1たは過剰発現によって昆虫耐
性を与える遺伝子によって、植物細胞は形質転換される
。
列を含む組換えIJNA分子、昆虫耐性の形質転換され
友植物細胞、およびそれから得られ友形質転換された植
物に関する。本発明において、昆虫選択的毒素をコード
する遺伝子で、その発現1たは過剰発現によって昆虫耐
性を与える遺伝子によって、植物細胞は形質転換される
。
本発明は形質転換された植物細胞およびそれらの橿子か
ら再生δれfc植物にも関する。本発明はlた形質転換
された植物細胞から再生された植物の後代にも関し、そ
してこの後代はそれらが殺虫性1たは記載された昆虫耐
性を有する限り突然変異のおよび変棟の後代も含む。
ら再生δれfc植物にも関する。本発明はlた形質転換
された植物細胞から再生された植物の後代にも関し、そ
してこの後代はそれらが殺虫性1たは記載された昆虫耐
性を有する限り突然変異のおよび変棟の後代も含む。
本発明は植物1fcは植物の部分を昆虫害虫から保護す
る方法を含む。この方法七使うと、保護されるべき植物
または植物の部分は1槙以上の毒素全殺虫有効な量で持
ち、その毒素の少くともひとつは、例えばテソIJ I
t液のような節足動物の毒液からのものである. 本方法は昆虫の攻撃を受ける植物またF′ia子を含む
植物のいかなる部分を保護することに適用される。
る方法を含む。この方法七使うと、保護されるべき植物
または植物の部分は1槙以上の毒素全殺虫有効な量で持
ち、その毒素の少くともひとつは、例えばテソIJ I
t液のような節足動物の毒液からのものである. 本方法は昆虫の攻撃を受ける植物またF′ia子を含む
植物のいかなる部分を保護することに適用される。
本発明は遺伝子、クローニング ベクター宿主を含むキ
メラ遺伝子構築物、および植物に昆虫耐性を与える方法
に関する。
メラ遺伝子構築物、および植物に昆虫耐性を与える方法
に関する。
本発明はこれらの毒素を殺虫剤として使用することにも
関する。例えばチャクトイド(chactoid)サソ
リのスコルビオ マウラス ノ《ルマタx (FSco
rpio maurus palimaLus)の毒液
から精製した他の毒素も本発明に使用できる。
関する。例えばチャクトイド(chactoid)サソ
リのスコルビオ マウラス ノ《ルマタx (FSco
rpio maurus palimaLus)の毒液
から精製した他の毒素も本発明に使用できる。
更に本発明はこれらの毒素に結合できる抗体にも関する
。
。
本明細書においては次の略号を使用する。
略号
AaIT
アンドロクトナス オーストラリス
(AndrocLonus ausLralis)昆虫
毒素1,qhはサソリを衣わレ、Pは麻痺を衣わし、5
5はHPLCカラムの溶出 時間に相当する。
毒素1,qhはサソリを衣わレ、Pは麻痺を衣わし、5
5はHPLCカラムの溶出 時間に相当する。
高性能液体クロマトグラフイー
分子量
LqhP35
HPL(:
MW
SL)S−PAGE
PU
5.4−DM’
LD
pI
Bp
CaMV
Asp−ヘ
Ly s −C
Glu−C
BSA
TTX
PEG
Tris−MCI
El)’f’A
ドデシル硫酸ナトリウムーボリアク
リルアミドゲル電気泳動
麻痺単位
44−ジアミノピリジン
致死量
等電点
塩基対
カリフラワー モザイク ウイルス
シュードモナス フラジ(Pseudomouasfr
agi) xyドプロティナーゼAsp−Nリジン エ
ンドペプチダーゼ スタフィロコッ力ス アウレウス (8Laphylocoecus aureus)プロ
テアーゼ■8 ウシ血清アルプミン テトロドトキシン ポリエチレングリコール トリス(ヒドロキシメチル)メチル アミン ハイドロクロライド エチレンジアミンーN, N, N’ , N’一四酢
酸 TFA トリ7ルオロ酢酸 4−AP4−アミノピリジン NPT ネオマイシンーホスホトランス7エラー
ゼ 8TX サキシトキシン w/v 重量/容量 TEA テトラエチルアンモニウムクロライド ATCC アメリカンタイプ力ルチャーコレクシ
ョン、ロックビル、メリーランド (American Type Ct=l ture
Colletion,}?,ockville,Mar
yland)D ダルトン 本発明において、植物を形質転換して昆虫耐性にするた
めに毒素をコードした種々の遺伝子を使用できる● 始めて決定され友昆虫毒素であるアンド口クトナスオー
ストラリx (Androctonus austra
lis)(AaIT)の興奮性毒素のアミノ酸配列が決
定され、その配列がダーボン等(Darbon et
al. )(1982)に刊行された。この神経毒のア
ミノ酸配列は次の通りである: 第2型はパリンを持つ。この神経毒のアミノ酸配列は次
の通り: BjlT2 lX}YIRKKL)GCKVSC(
V/l)IIGN}X}KSY(.’DTT11N , LqqIT 2 iレイウラス キンケストリアタスキ
ンケストリアタス (L. quinBuestria
Lusquin,cHuestriatus)の抑制性
昆虫毒素である〔ズロトキン等(Zlotkin eL
al. ) , 1 9 8 5 )。コノ神経毒
のアミノ酸配列は次の通り: 1,qqlT2 1XjYIRKl{IJ}
C Kl,8CLkXJNhX} CNKECK8
YOGBj lT2はプトタス ジェダイカス(Llu
thotusjudaicus)の抑制性昆虫毒素であ
る〔レスター等(Lesser et at. ) ,
1 9 8 2 〕。13jlT2は15位でアミノ
酸配列が異る二つの異性型で存在する。第1型はこの位
置にインロイシンを持ち、1,qhIT2dレイウラス
キンケストシアタス へプレウス(L. qninq
uestriaLus hebraeus)の抑制性昆
虫毒素で、逆相Hf’LCを使って精製され友。
agi) xyドプロティナーゼAsp−Nリジン エ
ンドペプチダーゼ スタフィロコッ力ス アウレウス (8Laphylocoecus aureus)プロ
テアーゼ■8 ウシ血清アルプミン テトロドトキシン ポリエチレングリコール トリス(ヒドロキシメチル)メチル アミン ハイドロクロライド エチレンジアミンーN, N, N’ , N’一四酢
酸 TFA トリ7ルオロ酢酸 4−AP4−アミノピリジン NPT ネオマイシンーホスホトランス7エラー
ゼ 8TX サキシトキシン w/v 重量/容量 TEA テトラエチルアンモニウムクロライド ATCC アメリカンタイプ力ルチャーコレクシ
ョン、ロックビル、メリーランド (American Type Ct=l ture
Colletion,}?,ockville,Mar
yland)D ダルトン 本発明において、植物を形質転換して昆虫耐性にするた
めに毒素をコードした種々の遺伝子を使用できる● 始めて決定され友昆虫毒素であるアンド口クトナスオー
ストラリx (Androctonus austra
lis)(AaIT)の興奮性毒素のアミノ酸配列が決
定され、その配列がダーボン等(Darbon et
al. )(1982)に刊行された。この神経毒のア
ミノ酸配列は次の通りである: 第2型はパリンを持つ。この神経毒のアミノ酸配列は次
の通り: BjlT2 lX}YIRKKL)GCKVSC(
V/l)IIGN}X}KSY(.’DTT11N , LqqIT 2 iレイウラス キンケストリアタスキ
ンケストリアタス (L. quinBuestria
Lusquin,cHuestriatus)の抑制性
昆虫毒素である〔ズロトキン等(Zlotkin eL
al. ) , 1 9 8 5 )。コノ神経毒
のアミノ酸配列は次の通り: 1,qqlT2 1XjYIRKl{IJ}
C Kl,8CLkXJNhX} CNKECK8
YOGBj lT2はプトタス ジェダイカス(Llu
thotusjudaicus)の抑制性昆虫毒素であ
る〔レスター等(Lesser et at. ) ,
1 9 8 2 〕。13jlT2は15位でアミノ
酸配列が異る二つの異性型で存在する。第1型はこの位
置にインロイシンを持ち、1,qhIT2dレイウラス
キンケストシアタス へプレウス(L. qninq
uestriaLus hebraeus)の抑制性昆
虫毒素で、逆相Hf’LCを使って精製され友。
この神経毒のアミノ酸配列は次の通り:LqhlT 2
DGYI肚肚圧L蒋AcLIGNmCD■C臥Y■
SmpIT 2はチャクトイド(ChacLoid)サ
ソリのスコビオ マウラス パルマタス(Scopio
mauruspalmatus)の抑制性昆虫毒素で
ある〔ラザロビシ等(hazarovici et a
t. ), 1 9 8 2 )。この神経毒のアミノ
酸配列は次の通り二 SmpIT 2 A1JPL8GEYEP CV旺}
tKc幻慣1,VCNKQQICV L)PK 本発明に使用できる新規な毒素はイエ・く工幼虫に遅延
性で持久性の収縮麻痺を誘導するLqhP 3 5であ
る。この毒素は呻乳動物ナトリウムチャンネルに対する
α一トキシンの効果と非常に類似して、昆虫のナトリウ
ムチャンネルに影響を与える。この神経毒は黄色サソリ
レイウラス キンケストリアタス ヘブラエウス(h
. quinquesLriatus hebraeu
s)、プチナエ(BOthinae)、ブチダx (B
utbidae)から得られる。
DGYI肚肚圧L蒋AcLIGNmCD■C臥Y■
SmpIT 2はチャクトイド(ChacLoid)サ
ソリのスコビオ マウラス パルマタス(Scopio
mauruspalmatus)の抑制性昆虫毒素で
ある〔ラザロビシ等(hazarovici et a
t. ), 1 9 8 2 )。この神経毒のアミノ
酸配列は次の通り二 SmpIT 2 A1JPL8GEYEP CV旺}
tKc幻慣1,VCNKQQICV L)PK 本発明に使用できる新規な毒素はイエ・く工幼虫に遅延
性で持久性の収縮麻痺を誘導するLqhP 3 5であ
る。この毒素は呻乳動物ナトリウムチャンネルに対する
α一トキシンの効果と非常に類似して、昆虫のナトリウ
ムチャンネルに影響を与える。この神経毒は黄色サソリ
レイウラス キンケストリアタス ヘブラエウス(h
. quinquesLriatus hebraeu
s)、プチナエ(BOthinae)、ブチダx (B
utbidae)から得られる。
この神経毒のアミノ酸配列は次の通l7:VRuAYI
AKNY NCVYEO’I{f)A Y(;NELC
TKNGA8.MUYt.:QvvAGKYGNA(,
WCYA L,PL3NVPI}LVP (iKCルブ
チナエ(Buthinae)サソリ毒液の興奮性および
抑制性昆虫選択的神経毒K比較すると、この毒素は (a) イエバエ幼虫に異る病状を誘導し(PU:体重100m
l当り14ng)、 (b) 昆虫神経膜の結合部位から標識された興奮性
昆虫毒素 fAalT′It置換できず、(C) 甲
殻類に対しても強い毒性を持つが(体重100q当り2
0 ng)、マクスに対して低毒性で(体重202当
り100μ2)、(d) 昆虫軸索標品におけるナト
リウムコンダクダンスに全く異る効果を誘導する。
AKNY NCVYEO’I{f)A Y(;NELC
TKNGA8.MUYt.:QvvAGKYGNA(,
WCYA L,PL3NVPI}LVP (iKCルブ
チナエ(Buthinae)サソリ毒液の興奮性および
抑制性昆虫選択的神経毒K比較すると、この毒素は (a) イエバエ幼虫に異る病状を誘導し(PU:体重100m
l当り14ng)、 (b) 昆虫神経膜の結合部位から標識された興奮性
昆虫毒素 fAalT′It置換できず、(C) 甲
殻類に対しても強い毒性を持つが(体重100q当り2
0 ng)、マクスに対して低毒性で(体重202当
り100μ2)、(d) 昆虫軸索標品におけるナト
リウムコンダクダンスに全く異る効果を誘導する。
サルコファガ ファルクラタ(Sarcophagaf
alculata)イエバエ幼虫は骨格筋、柔軟な表皮
および一定の動きのセグメント配列に従い、種々の神経
毒に対して単純な挙動反応を示す。このような挙動反応
により、プチナエ(BuLhinae)サソリ毒液の興
奮性および抑制性昆虫毒素群の中で明らかな区別をする
ことかで@友〔ズロトキ:/ (ZloLkin) ,
1q 8 6 )。
alculata)イエバエ幼虫は骨格筋、柔軟な表皮
および一定の動きのセグメント配列に従い、種々の神経
毒に対して単純な挙動反応を示す。このような挙動反応
により、プチナエ(BuLhinae)サソリ毒液の興
奮性および抑制性昆虫毒素群の中で明らかな区別をする
ことかで@友〔ズロトキ:/ (ZloLkin) ,
1q 8 6 )。
LqhP 3 5は、補乳動物に対して非常に低毒性に
もかかわらず、プチナエ(BuLhinae)サソリ毒
液の晴乳動物に作用するα一トキシンと機能的および構
造的に非常に類似し、脊椎動物のナトリウムチャンネル
の電位検知および通門構造に結合する〔カテラA/ (
CatLerall)、1984):(a) ナ}
IJウムチャンネル不活性化過程の緩徐化により、作用
能の非常な引延ばしを、昆虫軸索標品(強力なα一唾乳
動物毒素Aa}12より約2オーダー低濃度)、および
ラット摘出骨格筋ファイバー(AaH2毒素より少くと
も1オーダー高濃度)で引起す。
もかかわらず、プチナエ(BuLhinae)サソリ毒
液の晴乳動物に作用するα一トキシンと機能的および構
造的に非常に類似し、脊椎動物のナトリウムチャンネル
の電位検知および通門構造に結合する〔カテラA/ (
CatLerall)、1984):(a) ナ}
IJウムチャンネル不活性化過程の緩徐化により、作用
能の非常な引延ばしを、昆虫軸索標品(強力なα一唾乳
動物毒素Aa}12より約2オーダー低濃度)、および
ラット摘出骨格筋ファイバー(AaH2毒素より少くと
も1オーダー高濃度)で引起す。
(b) 上記の唾乳動物に作用するα一トキシンと約
75%のアミノ酸配列相同性を持つ。
75%のアミノ酸配列相同性を持つ。
LqhP35は、そのMW,塩基性度およびアミノ酸組
成から、典型的なサソリ毒液ポリペプチド神経毒の埋化
学的性状を持つ〔ポサニ(Possani),1984
)。しかしながら、その薬理学はいくつかの特異な性格
を持つ。LqhP 5 5の薬理学的意味を調べるには
、脊椎動物に作用するサソリ毒素、いわゆる哨乳動物毒
素類を簡単に観察しなければならない。これらの毒素r
ユ補乳動物の興奮性組織におけるNa チャンネルの
薬理学的および化学的性質に対して本質的な役割を果し
〔カテラル(Catterall) , 1 9 8
a 〕、一般に2つのカテゴ7リーに分けられる:
AaH 2 1 fcuLqqVのようなα一トキシン
はナトリウム不活性化に作用し、電位依存結合能を持ち
、ベラトリジンのような脂質可溶性アルカロイドと正の
協調性を持つ〔カテラ/l/ (eattorall)
, 1 9 8 4 ;ズロトキン等(Zlofk
in et al.), 1 9 8 5 )。
成から、典型的なサソリ毒液ポリペプチド神経毒の埋化
学的性状を持つ〔ポサニ(Possani),1984
)。しかしながら、その薬理学はいくつかの特異な性格
を持つ。LqhP 5 5の薬理学的意味を調べるには
、脊椎動物に作用するサソリ毒素、いわゆる哨乳動物毒
素類を簡単に観察しなければならない。これらの毒素r
ユ補乳動物の興奮性組織におけるNa チャンネルの
薬理学的および化学的性質に対して本質的な役割を果し
〔カテラル(Catterall) , 1 9 8
a 〕、一般に2つのカテゴ7リーに分けられる:
AaH 2 1 fcuLqqVのようなα一トキシン
はナトリウム不活性化に作用し、電位依存結合能を持ち
、ベラトリジンのような脂質可溶性アルカロイドと正の
協調性を持つ〔カテラ/l/ (eattorall)
, 1 9 8 4 ;ズロトキン等(Zlofk
in et al.), 1 9 8 5 )。
セントAIOイデス(Centruroides)およ
びテイティウス(Ti tyus)サソリの毒液のβ一
,トキシンはナトリウム活性化に影響を与え、α一トキ
シンのものと区別できる電位に依存しない結合部位を持
ち、ベラトリジンと相乗的相互作用をしない〔クロード
等(UouraudeLal.), 1982および
クロードアンド ジョパー(Courand andJ
over), 1 9 8 4 )。
びテイティウス(Ti tyus)サソリの毒液のβ一
,トキシンはナトリウム活性化に影響を与え、α一トキ
シンのものと区別できる電位に依存しない結合部位を持
ち、ベラトリジンと相乗的相互作用をしない〔クロード
等(UouraudeLal.), 1982および
クロードアンド ジョパー(Courand andJ
over), 1 9 8 4 )。
昆虫の興奮性毒素(AalTに代異されるような)と昆
虫の二五↑ロン膜との相互作用は、反復性ファイリング
(firing)(ベルへイト アンド ズロトキy
(Pelhate and Zlotkin) ,
1 9 8 1 )および電位に依存しない結合〔ゴー
ドン等(Gordon eLal. )t 1 9 8
4 )で表わされるように、晴乳動物二為一ロン系に
おけるβ一トキシンの効果と非常に類似している。この
讐景で、LqhP 3 5毒素が昆虫のニューロン膜に
対し明らかκα一トキシン様作用を持つことが明らかと
なク九。
虫の二五↑ロン膜との相互作用は、反復性ファイリング
(firing)(ベルへイト アンド ズロトキy
(Pelhate and Zlotkin) ,
1 9 8 1 )および電位に依存しない結合〔ゴー
ドン等(Gordon eLal. )t 1 9 8
4 )で表わされるように、晴乳動物二為一ロン系に
おけるβ一トキシンの効果と非常に類似している。この
讐景で、LqhP 3 5毒素が昆虫のニューロン膜に
対し明らかκα一トキシン様作用を持つことが明らかと
なク九。
hqttp 3 5とサソリ毒液α一トキシンの類似性
は電気生埋学的および構造的な二つの主要な表現を持ク
ている。LqhP 5 5は、二つの異る興奮性組織標
品において、プチナエ(Bulhinae)サソリ毒液
および脊椎動物に作用するそれからの毒素で前に示し友
ナトリウム不活性化に対する「古典的」効果’kite
導する。α一トキシンとの第2の類似性はLqhp 3
5の一次構造に表われている。LqhP35毒素のア
ミノ酸配列はα一トキシンと約75チの相同性を持ち、
昆虫の興奮性毒素とは17%の相同性を持つにすぎない
。換言すれば、α一トキシンに対するLqhP55毒素
の類似性はα一トキシン類自体の中にあるものと同じで
ある。
は電気生埋学的および構造的な二つの主要な表現を持ク
ている。LqhP 5 5は、二つの異る興奮性組織標
品において、プチナエ(Bulhinae)サソリ毒液
および脊椎動物に作用するそれからの毒素で前に示し友
ナトリウム不活性化に対する「古典的」効果’kite
導する。α一トキシンとの第2の類似性はLqhp 3
5の一次構造に表われている。LqhP35毒素のア
ミノ酸配列はα一トキシンと約75チの相同性を持ち、
昆虫の興奮性毒素とは17%の相同性を持つにすぎない
。換言すれば、α一トキシンに対するLqhP55毒素
の類似性はα一トキシン類自体の中にあるものと同じで
ある。
LqhA 5 5 m素がα一トキシンと構造的および
薬理学的に非常に類似しているとはいえ、hqhP35
は昆虫に対して比較的高い毒性を示すのに哨乳動物は非
常に低い毒性を示す。典型的なα−トキシンのAaH
1とAaH 2およびβ一トキシンのOss 2はサル
コファガ(Sarcophega)幼虫に対して不活性
であり、昆虫二エーロン標品にいかなる特異的結合もし
ない〔ズロトキン(ZloLkin etal),
1971c ;ゴードン等(Gordon) , 1
9 8 4 )。
薬理学的に非常に類似しているとはいえ、hqhP35
は昆虫に対して比較的高い毒性を示すのに哨乳動物は非
常に低い毒性を示す。典型的なα−トキシンのAaH
1とAaH 2およびβ一トキシンのOss 2はサル
コファガ(Sarcophega)幼虫に対して不活性
であり、昆虫二エーロン標品にいかなる特異的結合もし
ない〔ズロトキン(ZloLkin etal),
1971c ;ゴードン等(Gordon) , 1
9 8 4 )。
このi,qhP 3 sの節足動物に対する強い毒性は
、このような物質がサソリ毒液毒素の動物群特異性を明
らかにするためのモデルとなり得ることから注意する価
値がある。しかし、この研究は、脊椎動物のナトリウム
チャンネルの性質と機能研究におけるα一トキシンの薬
埋学的価値に関や 連して更に関心が持たれてたことが動機となって進めら
れている〔カテラル(CatLerall) ,198
0および1984)。これらの毒素にチャンネル開門機
構に関連する電位刺激立体配座変化のマーカーおよびプ
ロープ′となる〔カテラル(CaLterall) ,
1 9 8 4 ) ,昆虫軸索におけるナトリウ
ム不活性化に対する強い効果と組合嘔クたLqhP 3
5の強い毒性は昆虫ニューロン興奮能に関連するナト
リウム コンダクタンス研究の重要な薬理学的道具であ
る。
、このような物質がサソリ毒液毒素の動物群特異性を明
らかにするためのモデルとなり得ることから注意する価
値がある。しかし、この研究は、脊椎動物のナトリウム
チャンネルの性質と機能研究におけるα一トキシンの薬
埋学的価値に関や 連して更に関心が持たれてたことが動機となって進めら
れている〔カテラル(CatLerall) ,198
0および1984)。これらの毒素にチャンネル開門機
構に関連する電位刺激立体配座変化のマーカーおよびプ
ロープ′となる〔カテラル(CaLterall) ,
1 9 8 4 ) ,昆虫軸索におけるナトリウ
ム不活性化に対する強い効果と組合嘔クたLqhP 3
5の強い毒性は昆虫ニューロン興奮能に関連するナト
リウム コンダクタンス研究の重要な薬理学的道具であ
る。
hqhp 5 5神経毒は上述のように、昆虫ニューロ
ン興奮能に関連し次ナトリウム コンダクタンス研究に
おけるチャンネル開門機構に関する電位刺激立体配座変
化のプローブ1文はマーカーとして利用できる。その上
、LqhP55毒素は昆虫害虫を防御する殺虫剤として
使用できる。
ン興奮能に関連し次ナトリウム コンダクタンス研究に
おけるチャンネル開門機構に関する電位刺激立体配座変
化のプローブ1文はマーカーとして利用できる。その上
、LqhP55毒素は昆虫害虫を防御する殺虫剤として
使用できる。
ムカf.スコロペンド2 カ′ニデンス(Scolop
endra canidens)およびスコoベンドラ
シングラタ(S. cingulata)の毒液はマウ
スに対して低毒性であるが昆虫に対して強い効果を持つ
。特に死海近辺で採集されたスコロペンドラカニデンス
(S. canidens)の毒液はマウスに対し1
ml 7 1 0 t体重で毒性を示さないが、昆虫に
対しては極めて強い効果を持つ。本発明においてムカデ
の毒素′t−使用することができる。
endra canidens)およびスコoベンドラ
シングラタ(S. cingulata)の毒液はマウ
スに対して低毒性であるが昆虫に対して強い効果を持つ
。特に死海近辺で採集されたスコロペンドラカニデンス
(S. canidens)の毒液はマウスに対し1
ml 7 1 0 t体重で毒性を示さないが、昆虫に
対しては極めて強い効果を持つ。本発明においてムカデ
の毒素′t−使用することができる。
スコロベンドラ(8colopendra)ムカデはえ
じきの昆虫(例えばノ《ツタ(locusts) 、/
−工等ノような)を機械的および化学的手段を便って攻
撃する。最初にムカデの力強い脚によりえじきの昆虫を
その堅い外被で捕える。えじき昆虫が動けなくなク之後
K1ムカデは毒液金昆虫K注入する。毒液の注入により
えじきに急速な麻淳t誘発する。ムカデは自分の毒液や
同じ種の他のムカデの毒液に対して耐性を持つている。
じきの昆虫(例えばノ《ツタ(locusts) 、/
−工等ノような)を機械的および化学的手段を便って攻
撃する。最初にムカデの力強い脚によりえじきの昆虫を
その堅い外被で捕える。えじき昆虫が動けなくなク之後
K1ムカデは毒液金昆虫K注入する。毒液の注入により
えじきに急速な麻淳t誘発する。ムカデは自分の毒液や
同じ種の他のムカデの毒液に対して耐性を持つている。
同じ体重の少くとも150匹のバッタを麻痺させるに十
分量の毒液Kも耐性である。
分量の毒液Kも耐性である。
野外で集めtムカデは実験室で長期間(約1年間)飼育
できる。水分を吸収する基材と給水源を持つコンテナで
ムカデを別々に飼うことが望ましい。2週間に1度、生
き之昆虫全ムカデに餌として与える。
できる。水分を吸収する基材と給水源を持つコンテナで
ムカデを別々に飼うことが望ましい。2週間に1度、生
き之昆虫全ムカデに餌として与える。
スコロペンドラ(Scolopendra)ムカデの毒
液を、研究ま7tは他の目的で、動物の毒液腺を「搾乳
」して得ることが最も望lしい。毒液を搾ることは毒牙
の基部に電気刺激を与えて行うことが望1しい.出てき
次毒液を毒牙の先に固定しておい友プラスチック毛細管
に集めることが望1しい。
液を、研究ま7tは他の目的で、動物の毒液腺を「搾乳
」して得ることが最も望lしい。毒液を搾ることは毒牙
の基部に電気刺激を与えて行うことが望1しい.出てき
次毒液を毒牙の先に固定しておい友プラスチック毛細管
に集めることが望1しい。
このような搾毒で得られる毒g量はムカデの大きさK依
存するが、一般K約125乃至約5μtの範囲である。
存するが、一般K約125乃至約5μtの範囲である。
毒液の乾燥重j!kに約25%になる。毒液乾燥重量の
約70%は蛋白質である。
約70%は蛋白質である。
毒液溶液の毒性は室温で少くとも5日間は保持でき、凍
結乾燥に耐える。
結乾燥に耐える。
毒液をいかなる好適な種のムカデからも得ることが望’
ELい。スコロベンドラ カニテ/ス(S. cani
dens) 1たはスコロベンドラ シングラタ(8.
cingulaLa)から毒液を集めることが望Iし
く、特に死海近辺で集めたスコロペンドラ力ニデンス(
8. canidens)が特に望1しい。しかし、本
発明をスコロベンドラ カニデンスの他の埠離体,’!
7t.はスコロベンドラ(Scolopendra)属
以外の他のムカデ′f!:便って実施できる。同等のム
カデの属および種も本発明に使用できる。cL25乃至
6.5μ?毒液/?バッタ体重の範囲で存在した時に、
毒液はバッタを麻痺させる能力を持つ。スコロベンドラ
カニデンス(S, canidens) (死海)の
毒液が最も昆虫に対して強力であり、マラスKは効果が
ない。
ELい。スコロベンドラ カニテ/ス(S. cani
dens) 1たはスコロベンドラ シングラタ(8.
cingulaLa)から毒液を集めることが望Iし
く、特に死海近辺で集めたスコロペンドラ力ニデンス(
8. canidens)が特に望1しい。しかし、本
発明をスコロベンドラ カニデンスの他の埠離体,’!
7t.はスコロベンドラ(Scolopendra)属
以外の他のムカデ′f!:便って実施できる。同等のム
カデの属および種も本発明に使用できる。cL25乃至
6.5μ?毒液/?バッタ体重の範囲で存在した時に、
毒液はバッタを麻痺させる能力を持つ。スコロベンドラ
カニデンス(S, canidens) (死海)の
毒液が最も昆虫に対して強力であり、マラスKは効果が
ない。
ムカデ毒液の毒性は蛋白分解酵素で破壊される。このこ
とは毒液の蛋白的性質がその活性の成分であることを示
す。HP仄−i,でのMW排除カラムによるムカデ毒素
の分離から、活性成分はMW 1o乃至130kDの範
囲にある。
とは毒液の蛋白的性質がその活性の成分であることを示
す。HP仄−i,でのMW排除カラムによるムカデ毒素
の分離から、活性成分はMW 1o乃至130kDの範
囲にある。
本発明のムカデが出す昆虫選択的毒素をk−1k’Lc
、分子排除クロマトグ2フィー 電気泳動等のような方
法を使って精製することが可能である。
、分子排除クロマトグ2フィー 電気泳動等のような方
法を使って精製することが可能である。
例えば、毒素f HPLCで分画し、分離した画分につ
いて昆虫に害を与えるか、または殺す能力金試験する。
いて昆虫に害を与えるか、または殺す能力金試験する。
殺虫活性金持つ画分を、望みに応じて毒素試料が十分K
天然の汚染物を含lなくなるIで、更に精製を行うこと
ができる。クロマトグラ7イー技術は本技術分野で公知
であり、通常の技術を有するものにより、本発明の目的
に容易に使用できる。
天然の汚染物を含lなくなるIで、更に精製を行うこと
ができる。クロマトグラ7イー技術は本技術分野で公知
であり、通常の技術を有するものにより、本発明の目的
に容易に使用できる。
別法として、毒素分子を免疫学的手法、%K免疫親和ク
ロマトグラ7イーを便って精製することができる。
ロマトグラ7イーを便って精製することができる。
本明細書で使用する「ムカデが出す昆虫選択または本質
的に類似した化学的毒素を指す。本発明の「ムカデが出
す昆虫選択的毒素」はムカデから、ペプチドlたは他の
合成化学から、または分子生物学の手法の適用により得
られる。
的に類似した化学的毒素を指す。本発明の「ムカデが出
す昆虫選択的毒素」はムカデから、ペプチドlたは他の
合成化学から、または分子生物学の手法の適用により得
られる。
毒素が昆虫に対して作用するが非昆虫に対して効果を持
友ないか、実質的に効果を持たない場合に、それを「選
択的」と云われる。
友ないか、実質的に効果を持たない場合に、それを「選
択的」と云われる。
■.神経毒に対する抗体
本発明のもうひとつの目的はこれらの神経毒に対する抗
体である。以下の記載において、免疫学の分野の技術を
持つものに公知の橿々の方法論についての参考文献を示
す。免疫学の一般原理を説明する標準的文献にはクレイ
ン、1982年(Klein (1982)) :ヶネ
ット等,1980年(Kennett eLal. (
1980) )* キャ7ヘル,1984年(Camp
bell ( 1 9 8 4 ) ) ;およびアイ
ゼン, 1980年(Eisen (1980))が
含lれる。
体である。以下の記載において、免疫学の分野の技術を
持つものに公知の橿々の方法論についての参考文献を示
す。免疫学の一般原理を説明する標準的文献にはクレイ
ン、1982年(Klein (1982)) :ヶネ
ット等,1980年(Kennett eLal. (
1980) )* キャ7ヘル,1984年(Camp
bell ( 1 9 8 4 ) ) ;およびアイ
ゼン, 1980年(Eisen (1980))が
含lれる。
もし分子と特異的に反応し、それにようてその分子を抗
体に結合させることができれは、抗体はその分子゛ヲ「
結合できる」と云われる。
体に結合させることができれは、抗体はその分子゛ヲ「
結合できる」と云われる。
「エビトープ」という語は抗体によって認識され、結合
させるハプテンのその部分を意味する。
させるハプテンのその部分を意味する。
抗原は1以上のエビトープを持つ。「抗原」は動物にそ
の抗原のエビトープに結合できる抗体を産生させるよう
に誘導できる。上記の特異的反応とは、相当する抗体と
制度に選択的に反応するが、他の抗原によって生じた他
の多数の坑体とは反応しないことヲ意味する。
の抗原のエビトープに結合できる抗体を産生させるよう
に誘導できる。上記の特異的反応とは、相当する抗体と
制度に選択的に反応するが、他の抗原によって生じた他
の多数の坑体とは反応しないことヲ意味する。
本明細曹において使用する[抗体J(Ab)’E之は「
モノクローナル抗体J(Mab)なる語は、その11の
分子、tfctt抗原と反応できるその分子のフラグメ
ント(例えばFabおよびF(ab’),フラグメント
のような)をも含むものを意味する。FabおよびF(
ab’)2 フラグメントは抗体そ[■のものからF
cフラグメントを欠き、循環系からより速く消失し、抗
体その′!1のものの非特異的組織結合が少い(ワール
等1983年,Wahl etal., 1983
)。
モノクローナル抗体J(Mab)なる語は、その11の
分子、tfctt抗原と反応できるその分子のフラグメ
ント(例えばFabおよびF(ab’),フラグメント
のような)をも含むものを意味する。FabおよびF(
ab’)2 フラグメントは抗体そ[■のものからF
cフラグメントを欠き、循環系からより速く消失し、抗
体その′!1のものの非特異的組織結合が少い(ワール
等1983年,Wahl etal., 1983
)。
抗体親和クロマトグラフィーを便クて昆虫選択的毒素を
精製する友めには、肴素と結合できる抗体を用いる必要
がある。最も望1しいのは、そのような抗体がモノクロ
ーナル抗体であることである。
精製する友めには、肴素と結合できる抗体を用いる必要
がある。最も望1しいのは、そのような抗体がモノクロ
ーナル抗体であることである。
本発明の抗体を種々の方法のいかなるものKよって調製
してもよい。例えば、神経毒を発現する細胞17tH神
経毒のフラグメントヲ、その神経毒と結合できるポリク
ローナル抗体を含む血清ヲ腫生させるために動物に投与
する。望lしい方法においては、神経毒7ラグメン}f
調製し、天然の汚染物を実質的に含萱ないようになるl
で精製する。もうひとつの望ましい方法では、神経毒フ
ラグメントk本技術分野で公知の方法により合成する。
してもよい。例えば、神経毒を発現する細胞17tH神
経毒のフラグメントヲ、その神経毒と結合できるポリク
ローナル抗体を含む血清ヲ腫生させるために動物に投与
する。望lしい方法においては、神経毒7ラグメン}f
調製し、天然の汚染物を実質的に含萱ないようになるl
で精製する。もうひとつの望ましい方法では、神経毒フ
ラグメントk本技術分野で公知の方法により合成する。
精製したフラグメントlfcは合成フラグメント、’E
たは精製天然フラグメントおよび/または合成フラグメ
ントの組合せを動物に与えて高比活性のポリクローナル
抗血清を産生させる。
たは精製天然フラグメントおよび/または合成フラグメ
ントの組合せを動物に与えて高比活性のポリクローナル
抗血清を産生させる。
最も望ましい方法に2いては、本発明の抗体はモノクロ
ーナル抗体である。そのようなモノクローナル抗゛体を
ハイプリドーマ技術全使って調製できる(ケーラー ア
ンド ミルスタイン,1975年(Kδhler an
d Milstein, j 9 7 5 ;ケー2一
等,1976年(K6hler etal. , 1q
y 6 ; ヘマーリング等1981年, HMr
rmerling elal.,1981)。一般に、
その方法には神経毒で動物を感作することが含lれる。
ーナル抗体である。そのようなモノクローナル抗゛体を
ハイプリドーマ技術全使って調製できる(ケーラー ア
ンド ミルスタイン,1975年(Kδhler an
d Milstein, j 9 7 5 ;ケー2一
等,1976年(K6hler etal. , 1q
y 6 ; ヘマーリング等1981年, HMr
rmerling elal.,1981)。一般に、
その方法には神経毒で動物を感作することが含lれる。
そのような動物の膵臓細胞全抽出し、好適なミエローマ
(骨髄腫)細胞系と融合する。いかなる好適なミエロー
マ細胞系も本発明に採用できる:しかし、ATL;Cで
入手できる親ミエローマ細胞系(SP,O)’1採用す
ることが望ましい。融合後、得られ九八イブリドーマ細
胞を、ワンズ アンド ズラウスキ−1981年(Wa
nds and Zurawski , 19 8
1 )に記載されているようK,m’r培地で選択的K
培養し、限界希釈法でクローニングする。次いで、この
選択で得られ之ハイプリドーマ細胞について神経毒抗原
と結合できる抗体を分泌するクローンかどうかを調べる
。
(骨髄腫)細胞系と融合する。いかなる好適なミエロー
マ細胞系も本発明に採用できる:しかし、ATL;Cで
入手できる親ミエローマ細胞系(SP,O)’1採用す
ることが望ましい。融合後、得られ九八イブリドーマ細
胞を、ワンズ アンド ズラウスキ−1981年(Wa
nds and Zurawski , 19 8
1 )に記載されているようK,m’r培地で選択的K
培養し、限界希釈法でクローニングする。次いで、この
選択で得られ之ハイプリドーマ細胞について神経毒抗原
と結合できる抗体を分泌するクローンかどうかを調べる
。
毒素源が不純である場合には、ハイプリドーマ細胞のい
くつかだけがその播素に結合できる抗体を産生ずる(他
の・・イブリドーマ細胞は毒素汚染物に結合できる抗体
を産生ずる)。し几がって、その毒素に結合できる抗体
全分泌できるものヶ・・イブリドーマ細胞群の中から選
別する必要がある。このようなスクリーニングは、特定
の・・イブリドーマ細胞の一群のそれぞれから分泌され
るモノクローナル抗体の存在下K毒素(1たは毒液)を
処理し、昆虫を摩痺させるぺさ毒液の能力を中和する、
1たは弱める抗体を分泌できる・・イブリドーマ細胞を
同定して行うことが望lしい。一旦、そのようなISイ
ブリドーマ細胞を同定したら、それ全本技術分野で公知
の方法によりクローン的に繁殖させて毒素特異的モノク
ローナル抗体全製造する。
くつかだけがその播素に結合できる抗体を産生ずる(他
の・・イブリドーマ細胞は毒素汚染物に結合できる抗体
を産生ずる)。し几がって、その毒素に結合できる抗体
全分泌できるものヶ・・イブリドーマ細胞群の中から選
別する必要がある。このようなスクリーニングは、特定
の・・イブリドーマ細胞の一群のそれぞれから分泌され
るモノクローナル抗体の存在下K毒素(1たは毒液)を
処理し、昆虫を摩痺させるぺさ毒液の能力を中和する、
1たは弱める抗体を分泌できる・・イブリドーマ細胞を
同定して行うことが望lしい。一旦、そのようなISイ
ブリドーマ細胞を同定したら、それ全本技術分野で公知
の方法によりクローン的に繁殖させて毒素特異的モノク
ローナル抗体全製造する。
毒素特異的モノクローナル抗体が得られ几ら、それを固
体支持体に固定化し、本技術分野で公知の方法に従って
、免疫親和クロマトグラ7イーを使クて天然毒液1たは
他の源から毒素を精製することに使用する。この方法に
より、高度の精製が可能“となり、それにより「天然の
汚染物を実質的K含1ない」毒素を製造することができ
る。本明細書において、毒素が天然Kおよび自然に関係
している化合物(すなわち、他の蛋白、脂質、炭水化物
等)を欠く形で存在する場合に、「実質的に天然の汚染
物を含lない」と云われる。
体支持体に固定化し、本技術分野で公知の方法に従って
、免疫親和クロマトグラ7イーを使クて天然毒液1たは
他の源から毒素を精製することに使用する。この方法に
より、高度の精製が可能“となり、それにより「天然の
汚染物を実質的K含1ない」毒素を製造することができ
る。本明細書において、毒素が天然Kおよび自然に関係
している化合物(すなわち、他の蛋白、脂質、炭水化物
等)を欠く形で存在する場合に、「実質的に天然の汚染
物を含lない」と云われる。
毒素を精製すると、それを動物(マウスやウサギのよう
な)k感作して毒素特異的ポリクローナル抗体産生を行
わせる几めに使用できる。
な)k感作して毒素特異的ポリクローナル抗体産生を行
わせる几めに使用できる。
し友がって、本発明のひとつの目的はこのような毒素特
異的モノクローナルおよびポリクローナル抗体K関する
。もうひとつの目的は毒素特異的モノクローナル抗体を
産生できる・・イフリドーマ細砲に関する。
異的モノクローナルおよびポリクローナル抗体K関する
。もうひとつの目的は毒素特異的モノクローナル抗体を
産生できる・・イフリドーマ細砲に関する。
上記の方法を適用することにより、望みの昆虫選択的毒
素のエビトープヲ認識する抗体を産生できる細抱系を更
に得ることができる。上記の方法全適用することで、高
度に精製され次毒素標品を得ることができる。
素のエビトープヲ認識する抗体を産生できる細抱系を更
に得ることができる。上記の方法全適用することで、高
度に精製され次毒素標品を得ることができる。
上記の方法を適用することにより、望みの昆虫選択的毒
素のエピトープヲ認識する抗体を産生できる細胞素を更
K得ることができる。
素のエピトープヲ認識する抗体を産生できる細胞素を更
K得ることができる。
■ 昆虫選択的毒素の遺伝子工学
本発明は更に、昆虫選択的毒素をコードする遺伝子配列
、その遺伝子配列を含む発現手段、それにより形質転換
嘔れた宿主、そのように形質転換された宿主発現による
毒素産生、およびその毒素の使用を含む。
、その遺伝子配列を含む発現手段、それにより形質転換
嘔れた宿主、そのように形質転換された宿主発現による
毒素産生、およびその毒素の使用を含む。
毒素をコードし7t遺伝子配列をクローニングするため
に禎々の方法のいかなるものをも使用できる。そのよう
な方法のひとつでu、cDNA挿入(毒素発現細胞から
得られる)のシャトルベクター ライブラリーVζつい
て、毒素遺伝子配列を含む挿入の存在全分析する必要が
ある。
に禎々の方法のいかなるものをも使用できる。そのよう
な方法のひとつでu、cDNA挿入(毒素発現細胞から
得られる)のシャトルベクター ライブラリーVζつい
て、毒素遺伝子配列を含む挿入の存在全分析する必要が
ある。
このような分析を、ベクターを用いて細胞に遺伝子全注
入し、次いで痛素発現を分析することで実施できる。
入し、次いで痛素発現を分析することで実施できる。
毒素遺伝子のひとつのクローニング法では、毒素分子の
アミノ酸配列を決定する必要がある。
アミノ酸配列を決定する必要がある。
この仕事を行うには、毒素蛋白を精製し(上記のように
して)、その蛋白性の毒素のアミノ酸配列を分析して決
定する。その配列を調べるいかなる方法も使用できるが
、エドマン(Edman)分解が望lしい。自動配列分
析装置を使用することが特に望1しい。
して)、その蛋白性の毒素のアミノ酸配列を分析して決
定する。その配列を調べるいかなる方法も使用できるが
、エドマン(Edman)分解が望lしい。自動配列分
析装置を使用することが特に望1しい。
本明細書においては、アミノ酸残基の配列を広く採用さ
れている一文字命名法を使って命名する。これら一文字
および三文字命名法の表はレーニンジャ−1975年(
Lehninger, 1 9 7 5)のようなテキ
ストにみられる。アミノ酸配列が水平に記されている時
、アミノ末端は左端、カルボキシ末端は右端となる。
れている一文字命名法を使って命名する。これら一文字
および三文字命名法の表はレーニンジャ−1975年(
Lehninger, 1 9 7 5)のようなテキ
ストにみられる。アミノ酸配列が水平に記されている時
、アミノ末端は左端、カルボキシ末端は右端となる。
アミノ酸配列情報を使い、それらをコードするDNA配
列を調べて毒素をコードする遺伝子をクローニングする
9遺伝子コードtユia!..zL,るので、1以上の
コドンが特定のアミンtRヲコードする九めに使用され
得る(ワトソン等1977年、Waggon eLal
., 1 9 7 7 )。
列を調べて毒素をコードする遺伝子をクローニングする
9遺伝子コードtユia!..zL,るので、1以上の
コドンが特定のアミンtRヲコードする九めに使用され
得る(ワトソン等1977年、Waggon eLal
., 1 9 7 7 )。
毒素の全アミノ酸配列を決定することは可能であるが、
その分子のべプチド アラグメントの配列全決定し、そ
の配列データを使って全毒素遺伝子配列を分離するため
に使うオリゴヌクレオチド プロープを調製することが
望1しい。
その分子のべプチド アラグメントの配列全決定し、そ
の配列データを使って全毒素遺伝子配列を分離するため
に使うオリゴヌクレオチド プロープを調製することが
望1しい。
毒素ペプチドフラグメントヲ、そのlまの分子と臭化シ
アノーゲン、1友はパパイン、キモトリプシン”!fc
t’!トリプシンのようなグロテアーゼで処理すること
により得ることができる(オイケ等1982年, O
ike eLal., 1982;リュ一等1983年
, Lin etal., 1983)。
アノーゲン、1友はパパイン、キモトリプシン”!fc
t’!トリプシンのようなグロテアーゼで処理すること
により得ることができる(オイケ等1982年, O
ike eLal., 1982;リュ一等1983年
, Lin etal., 1983)。
遺伝コードを使い(ワトソン等1977年,WaLso
n eLal., 1 9 7 7 )、それぞれが毒
素ペプチドtコードできる1以上の異るオリゴヌクレオ
チド全同定できる。実除に特定のオリゴヌクレオチドが
実際の毒素全コードした配列である確率は、異常塩基対
関係と真核生物細胞において特定のコドンが(%定のア
ミノ酸をコードするためK)実際に使用される@度全考
慮して推定できる。このような「コドン使用則」はレイ
ス,1985年(1,athe, 1985 )に明ら
かにされている。この法則を使い、毒素ペプチド配列全
コードできる埋論的に「最も確力・らしい」ヌクレオチ
ド配列を含む単一オリゴヌクレオチドまたはオリゴヌク
レオチドのセットを同定する。
n eLal., 1 9 7 7 )、それぞれが毒
素ペプチドtコードできる1以上の異るオリゴヌクレオ
チド全同定できる。実除に特定のオリゴヌクレオチドが
実際の毒素全コードした配列である確率は、異常塩基対
関係と真核生物細胞において特定のコドンが(%定のア
ミノ酸をコードするためK)実際に使用される@度全考
慮して推定できる。このような「コドン使用則」はレイ
ス,1985年(1,athe, 1985 )に明ら
かにされている。この法則を使い、毒素ペプチド配列全
コードできる埋論的に「最も確力・らしい」ヌクレオチ
ド配列を含む単一オリゴヌクレオチドまたはオリゴヌク
レオチドのセットを同定する。
毒素遺伝子フラグメン}1コ一ドできる埋論的に「最も
確らしい」配列を含むオリゴヌクレオチドlたはオリゴ
ヌクレオチドセットを使って、その「最も確からしいj
配列1fcは配列のセットにノ−イプリダイズできる相
補的オリゴヌクレオチド17tはオリゴヌクレオチドセ
ットの配列を同定する。このような相補的配列を含むオ
リゴヌクレオチドを毒素遺伝子の同定および分離のグロ
ーブとして採用できる(マニアテイス等1982年,
ManiaLis etal ., + 9 8 2
) ,し友がって、要約すれば、毒素ペプチド配列の実
際の同定により、そのベブチドをコードできる埋論的に
[最も確からしいJ ULNA配列”!7’jはその配
列のセクlt−同定できる。もしベプチドが10アミノ
酸の長さ以上であれは、その配列情報で十分に毒素をコ
ードする遺伝子配列會クローニングできる。この埋論的
配列K相補的オリゴヌクレオチドを構築することにより
(1几は、「最も確からしい」オリゴヌクレオチドのセ
ットに相補的なオリゴヌクレオチドセクトを構築するこ
とにより)、毒累遺伝子を同定し、分離する几めのプロ
ープとして機能するDNA分子(47tiiDNA分子
のセット)が得られる。
確らしい」配列を含むオリゴヌクレオチドlたはオリゴ
ヌクレオチドセットを使って、その「最も確からしいj
配列1fcは配列のセットにノ−イプリダイズできる相
補的オリゴヌクレオチド17tはオリゴヌクレオチドセ
ットの配列を同定する。このような相補的配列を含むオ
リゴヌクレオチドを毒素遺伝子の同定および分離のグロ
ーブとして採用できる(マニアテイス等1982年,
ManiaLis etal ., + 9 8 2
) ,し友がって、要約すれば、毒素ペプチド配列の実
際の同定により、そのベブチドをコードできる埋論的に
[最も確からしいJ ULNA配列”!7’jはその配
列のセクlt−同定できる。もしベプチドが10アミノ
酸の長さ以上であれは、その配列情報で十分に毒素をコ
ードする遺伝子配列會クローニングできる。この埋論的
配列K相補的オリゴヌクレオチドを構築することにより
(1几は、「最も確からしい」オリゴヌクレオチドのセ
ットに相補的なオリゴヌクレオチドセクトを構築するこ
とにより)、毒累遺伝子を同定し、分離する几めのプロ
ープとして機能するDNA分子(47tiiDNA分子
のセット)が得られる。
上記の櫨々の毒素群のクローニングおよび使用は、以後
、一般的に「毒素」のクローニングおよび便用と記載す
る。前K細かく述べ次毒素群のいかなるものも本発明の
方法のいかなるものにも記載されているように使用でき
ると埋解行う。本明細書に使用する「遺d一列」なる語
られる。この起源VC FlゲノムDNA, cDN
A ,合成LJNA !?よひそれらの組合せが言まれ
る。
、一般的に「毒素」のクローニングおよび便用と記載す
る。前K細かく述べ次毒素群のいかなるものも本発明の
方法のいかなるものにも記載されているように使用でき
ると埋解行う。本明細書に使用する「遺d一列」なる語
られる。この起源VC FlゲノムDNA, cDN
A ,合成LJNA !?よひそれらの組合せが言まれ
る。
ゲノムDNAは自然K存在するイントロンを含んでいて
も、いなくてもよい。その上、このゲノムDNAは毒素
遺伝子配列の5′プロモーター領域と結合して得られて
よい。宿主細胞が蛋白発現と関連する転写調節および翻
訳開始信号を認識できるlで、5′領域を残しておいて
転写および翻訳開始調節K使用してよい。
も、いなくてもよい。その上、このゲノムDNAは毒素
遺伝子配列の5′プロモーター領域と結合して得られて
よい。宿主細胞が蛋白発現と関連する転写調節および翻
訳開始信号を認識できるlで、5′領域を残しておいて
転写および翻訳開始調節K使用してよい。
c DNAについては、そのcDNAiクローニングし
、望みの配列をコードするc DNAの適当なグローブ
を使用して得られ几クローンを選別する。一旦、望みの
クローンが分離されたら、そのcDNAi実質的にゲノ
ムDNAと同じように取扱う。しかし,cDNAはイン
トロン1たは介在する配列は存在しないであろう。この
理由から、ゲノムDNAz7tはc DNAはいくつか
の方法で得られる.ゲノムDNAは本技術分野で公知の
方法により好適な細胞から抽出しM製され得る。
、望みの配列をコードするc DNAの適当なグローブ
を使用して得られ几クローンを選別する。一旦、望みの
クローンが分離されたら、そのcDNAi実質的にゲノ
ムDNAと同じように取扱う。しかし,cDNAはイン
トロン1たは介在する配列は存在しないであろう。この
理由から、ゲノムDNAz7tはc DNAはいくつか
の方法で得られる.ゲノムDNAは本技術分野で公知の
方法により好適な細胞から抽出しM製され得る。
別法として、毒素を産生ずる細胞からm凡NAi分離し
、本技術分野で公知の方法により、これを使クてcDN
Aiク《ることができる。この好適なDNA標品を酵素
で切断し、lたはランダムK切断し、組換えベクターに
繋いで遺伝子ライブラリーをつくる。次いで、このよう
なベクター’t−上記のオリゴヌクレオチド グローブ
を使クてスクターニングして毒素をコードする配列を同
定する. 上記の手順で同定嘔れ几、毒素のフラグメントをコード
できる好適なオリゴヌクレオチド、1たはオリゴヌクレ
オチドのセット(これはあのオリゴヌクレオチド!fc
flオリゴヌクレオチドのセットに相補的)を合成し、
本技術分野で公知の方法により、これを毒素遺伝子を発
現できる細胞から得られ7yDNA,1たはより望1し
くはcDNA標品とノ−イプリダイズさせる。使用する
DNAtfcはcDNA源は貴素配列を多くされている
ことが望1しい。このように多くすることは、高レベル
で毒素を生産する細胞からRNAを抽出して得られ7t
cDNAから最も容易に得られる。核酸・・イブリダイ
ゼイシ9ンの手法はマニアチス等,1982年(Man
iatis 6Lal., 1982)およびハイムズ
アンド ヒギンズ,1985年・(Hames an
d Higgins, 1 9 8 5 ) Ic示さ
れている。
、本技術分野で公知の方法により、これを使クてcDN
Aiク《ることができる。この好適なDNA標品を酵素
で切断し、lたはランダムK切断し、組換えベクターに
繋いで遺伝子ライブラリーをつくる。次いで、このよう
なベクター’t−上記のオリゴヌクレオチド グローブ
を使クてスクターニングして毒素をコードする配列を同
定する. 上記の手順で同定嘔れ几、毒素のフラグメントをコード
できる好適なオリゴヌクレオチド、1たはオリゴヌクレ
オチドのセット(これはあのオリゴヌクレオチド!fc
flオリゴヌクレオチドのセットに相補的)を合成し、
本技術分野で公知の方法により、これを毒素遺伝子を発
現できる細胞から得られ7yDNA,1たはより望1し
くはcDNA標品とノ−イプリダイズさせる。使用する
DNAtfcはcDNA源は貴素配列を多くされている
ことが望1しい。このように多くすることは、高レベル
で毒素を生産する細胞からRNAを抽出して得られ7t
cDNAから最も容易に得られる。核酸・・イブリダイ
ゼイシ9ンの手法はマニアチス等,1982年(Man
iatis 6Lal., 1982)およびハイムズ
アンド ヒギンズ,1985年・(Hames an
d Higgins, 1 9 8 5 ) Ic示さ
れている。
望みの毒素をコードし次配列を検出しやすくする几め、
上記のf)NAプローブを検出基で標識してよい.その
検出基は検出できる物理的1次は化学的性質を持ついか
なる材料でもよい。このような材料はイムノアッセイ(
免疫分析)の分野でよく開発されており、この方法で使
用できるいかなるものも、一般に本発明に適用できる。
上記のf)NAプローブを検出基で標識してよい.その
検出基は検出できる物理的1次は化学的性質を持ついか
なる材料でもよい。このような材料はイムノアッセイ(
免疫分析)の分野でよく開発されており、この方法で使
用できるいかなるものも、一般に本発明に適用できる。
特に有用なものは、酵素(ウィズダム,1976年,
Wisdom, 1 9 7 6 ) ,酵素基質(イ
キリス特許第1.54&741号)、補酵素(アメリカ
特許第4,250,797号およびアメリカ特許第4,
258,565号)および酵素阻害剤(アメリカ特許第
4,134,792号)のような酵素的活性基;蛍光(
ソワニ アンド ヘミラ,1979年,Soi旧and
HemmilM ) ;クロモフォア;化学ルミネッ
センスおよび生物ルミネッセンスのようなルミネッセン
ス(ゴラス アンド シェラム, 1979年, Go
rus and 8ohrum, 1979) ;%異
的結合性リガンド;近位相互作用対;および H,8,
P,,Iおよび Cのような放射性同位体である。この
ような標識17’(は標識された対を、それ自体の物理
的性質(例えば蛍光体、クロモフォアおよび放射性同位
体)1たはその反応性1たは結合性(例えば酵素、基質
、補酵素および阻害剤)に基づいて検出する。例えば、
補酵素一標識プロープは、その標識が補酵素である酵素
およびその酵素の基質を加えることで検出され得る。例
えば、ある基質に作用させると測定可能な物理的性質を
持つ生成物金生ずるような酵素を使うことができる。こ
の後者の例には、これに限定されるものではないが、C
−ガラクトシダーゼ、アルカリ ホスファターゼおよび
ベルオキシグーゼが含lれる。
Wisdom, 1 9 7 6 ) ,酵素基質(イ
キリス特許第1.54&741号)、補酵素(アメリカ
特許第4,250,797号およびアメリカ特許第4,
258,565号)および酵素阻害剤(アメリカ特許第
4,134,792号)のような酵素的活性基;蛍光(
ソワニ アンド ヘミラ,1979年,Soi旧and
HemmilM ) ;クロモフォア;化学ルミネッ
センスおよび生物ルミネッセンスのようなルミネッセン
ス(ゴラス アンド シェラム, 1979年, Go
rus and 8ohrum, 1979) ;%異
的結合性リガンド;近位相互作用対;および H,8,
P,,Iおよび Cのような放射性同位体である。この
ような標識17’(は標識された対を、それ自体の物理
的性質(例えば蛍光体、クロモフォアおよび放射性同位
体)1たはその反応性1たは結合性(例えば酵素、基質
、補酵素および阻害剤)に基づいて検出する。例えば、
補酵素一標識プロープは、その標識が補酵素である酵素
およびその酵素の基質を加えることで検出され得る。例
えば、ある基質に作用させると測定可能な物理的性質を
持つ生成物金生ずるような酵素を使うことができる。こ
の後者の例には、これに限定されるものではないが、C
−ガラクトシダーゼ、アルカリ ホスファターゼおよび
ベルオキシグーゼが含lれる。
ハイブリダイゼイションの一般的方法については例えば
マニアティス等,1982年(Maniatiseta
l., 1982 )やヘイムズ アンド ヒギンズ
1985年(Hames and }liggin
s,1 9 8 5 ) に示されている。この・1
イプリダイゼイションが可能とわかク之上記の遺伝子配
列ライブラリーのメンバーについて、それらが含む毒素
をコードし九配列の量や性質を分析して調べる。
マニアティス等,1982年(Maniatiseta
l., 1982 )やヘイムズ アンド ヒギンズ
1985年(Hames and }liggin
s,1 9 8 5 ) に示されている。この・1
イプリダイゼイションが可能とわかク之上記の遺伝子配
列ライブラリーのメンバーについて、それらが含む毒素
をコードし九配列の量や性質を分析して調べる。
毒素遺伝子をクローニングする別法では、毒素を発現で
きる細胞からのDNA%lfcはより望1 L < u
cDNA1発現ベクターKクローニングすることによ
って発現ベクターのライブラリーを調製する。次いで、
このライブラリーについて、抗毒素抗体に結合する蛋白
を発現でき、毒素lたは毒素のフラグメントと同じアミ
ノ酸配列を持つポリベプチドtコードできるヌクレオチ
ド配列を持つメンバーをスクリーニングする。
きる細胞からのDNA%lfcはより望1 L < u
cDNA1発現ベクターKクローニングすることによ
って発現ベクターのライブラリーを調製する。次いで、
このライブラリーについて、抗毒素抗体に結合する蛋白
を発現でき、毒素lたは毒素のフラグメントと同じアミ
ノ酸配列を持つポリベプチドtコードできるヌクレオチ
ド配列を持つメンバーをスクリーニングする。
上記の方法により得られ友クローン化され友毒素をコー
ドする配列を発現ベクターに作用するように連結し、毒
素1たはその機能的誘導体を発現させるために、細菌1
tは真核生物細胞に導入する。この操作はマニアティス
等,1982年(Maniatis cL al .,
1 9 8 2 )に示嘔れ、本技術分野において公
知である。
ドする配列を発現ベクターに作用するように連結し、毒
素1たはその機能的誘導体を発現させるために、細菌1
tは真核生物細胞に導入する。この操作はマニアティス
等,1982年(Maniatis cL al .,
1 9 8 2 )に示嘔れ、本技術分野において公
知である。
友めに、この配列がコードしている毒lgを発現させ、
それが毒素ペプチドの性質を持つことを確かめることが
望lしい。この性質には抗毒素抗体への特異的結合能、
毒素機能の受容体細胞への供与能などが含1れる。
それが毒素ペプチドの性質を持つことを確かめることが
望lしい。この性質には抗毒素抗体への特異的結合能、
毒素機能の受容体細胞への供与能などが含1れる。
上記の組換法の代りに、毒素をコードする遺伝子配列全
合成的手段(有機甘成法等のような)で調製できる。
合成的手段(有機甘成法等のような)で調製できる。
毒素全コードできる遺伝子配列を得る別法はオリゴヌク
レオチド合成によってそれt−調製することである。こ
の方法は、本発明の毒素のように100以下のアミノ酸
ヲ持つ蛋白には特に実行可能なものである。遺伝コード
をアミノ酸配列ヶコードできるオリゴヌクレオチド配列
決定のために使用する。
レオチド合成によってそれt−調製することである。こ
の方法は、本発明の毒素のように100以下のアミノ酸
ヲ持つ蛋白には特に実行可能なものである。遺伝コード
をアミノ酸配列ヶコードできるオリゴヌクレオチド配列
決定のために使用する。
望1しい実施態様Kおいて、このオリゴヌクレオチド配
列を遺伝子が発現されるべき生物に適当なコドン頻度を
使って予測する。ある生物のコドン頻度はユンバーシテ
ィー オプ ウィスコンシン ジェネティックス コン
ピューター グループ (UnivevsiLy of
Wisconsin(}eneties Compu
ter Group)の配列分析コンピューター プロ
グラムの一部として入手される。
列を遺伝子が発現されるべき生物に適当なコドン頻度を
使って予測する。ある生物のコドン頻度はユンバーシテ
ィー オプ ウィスコンシン ジェネティックス コン
ピューター グループ (UnivevsiLy of
Wisconsin(}eneties Compu
ter Group)の配列分析コンピューター プロ
グラムの一部として入手される。
他の生物のコドン頻度は利用可能な配列データパンクの
データを使い同じコンピューター パッケージで計算可
能である。いくつかの場合で、合成を容易にし、および
/i fcHm合の良い制限部位をつくるためI:.別
のコドン全選択してよい.翻訳停止および開始信号を適
当な点に加え、都合の良いクローニング部位をつくる配
列全末尾に加える。上記のヌクレオチド配列は「コーデ
ィング ストランド(コードを持つ鎖)」からなる。上
記のコンビエーター プログラムを使い、[コンブリメ
ンタリーストランド(相補的鎖)」の配列を予測する。
データを使い同じコンピューター パッケージで計算可
能である。いくつかの場合で、合成を容易にし、および
/i fcHm合の良い制限部位をつくるためI:.別
のコドン全選択してよい.翻訳停止および開始信号を適
当な点に加え、都合の良いクローニング部位をつくる配
列全末尾に加える。上記のヌクレオチド配列は「コーデ
ィング ストランド(コードを持つ鎖)」からなる。上
記のコンビエーター プログラムを使い、[コンブリメ
ンタリーストランド(相補的鎖)」の配列を予測する。
アニーリングし、連結した時に遺伝子の両方の鎖をつく
る一連のオーバーラッピング フラグメン}tつくる之
めに、2o乃至5o塩基のオリゴヌクレオチドのシリー
ズl成する。次いで、これらのフラグメントt本技術分
野で公知の方法にエリアニーリングし、連結する(マニ
アティス等,1982年, Maniatis eta
l.,1982)。予測した長さを持つ得られy’t
DNA 7ラグメン}f電気泳動で分離し、増幅および
以後の操作の之めに好適なクローニング ベクタ万法に
より取扱ってよい。
る一連のオーバーラッピング フラグメン}tつくる之
めに、2o乃至5o塩基のオリゴヌクレオチドのシリー
ズl成する。次いで、これらのフラグメントt本技術分
野で公知の方法にエリアニーリングし、連結する(マニ
アティス等,1982年, Maniatis eta
l.,1982)。予測した長さを持つ得られy’t
DNA 7ラグメン}f電気泳動で分離し、増幅および
以後の操作の之めに好適なクローニング ベクタ万法に
より取扱ってよい。
導体
上記の方法で得友毒素全コードする配列を、その毒素ま
たはその機能的誘導体を発現させる定めK,発現ベクタ
ーに作用するようK連結し、原核生物17’CFi真核
生物の細胞に導入する。本発明はその11の毒素および
この毒素の機能的誘導体両方に関する。
たはその機能的誘導体を発現させる定めK,発現ベクタ
ーに作用するようK連結し、原核生物17’CFi真核
生物の細胞に導入する。本発明はその11の毒素および
この毒素の機能的誘導体両方に関する。
本明細書に使用する「実質的に純粋」1次は「実質的に
精製され友」の語は、天然状態でその毒素と通常関連し
ているいかなる化合物を実質的に含萱ない、すなわち、
蛋白および炭水化物成分を含lない神経毒を表わしてい
ることを意味する。更K,この語は本技術分野Kおける
技術を有するものが使用する1以上の純度1次は均一度
検定によって均一な神経毒を記していることを意味する
。例えば、実質的に純粋な神経毒は次のようなパラメー
ターKついて標準的実験偏差以内で一定の再現性ある性
質を示す:MW,クロマトグラフィーでの挙動、その他
のこのようなパラメーター しかしながら、この語は他
の化合物と神経毒の人為的1たは合成的混合物を除外す
ることを意味するものではない。
精製され友」の語は、天然状態でその毒素と通常関連し
ているいかなる化合物を実質的に含萱ない、すなわち、
蛋白および炭水化物成分を含lない神経毒を表わしてい
ることを意味する。更K,この語は本技術分野Kおける
技術を有するものが使用する1以上の純度1次は均一度
検定によって均一な神経毒を記していることを意味する
。例えば、実質的に純粋な神経毒は次のようなパラメー
ターKついて標準的実験偏差以内で一定の再現性ある性
質を示す:MW,クロマトグラフィーでの挙動、その他
のこのようなパラメーター しかしながら、この語は他
の化合物と神経毒の人為的1たは合成的混合物を除外す
ることを意味するものではない。
l友、神経毒の生物学的活性を妨害せず、例えば、不完
全な精製の几めに存在するかもしれない主要でない不純
物の存在を除外すること全意味するものではない。
全な精製の几めに存在するかもしれない主要でない不純
物の存在を除外すること全意味するものではない。
171−、本明細書で使用する、「1,qhf’35神
経毒」およびI−LqhP55毒索」はサソリ毒液から
の毒素を表わす友め互換性を持ち、例示として使用して
いる。本発明はその11のこの神経毒およびhqhP3
5毒素の機能的誘導体両方K関する。
経毒」およびI−LqhP55毒索」はサソリ毒液から
の毒素を表わす友め互換性を持ち、例示として使用して
いる。本発明はその11のこの神経毒およびhqhP3
5毒素の機能的誘導体両方K関する。
毒素の「機能的誘導体」とはその毒素の生物学的機能と
実質的に類似した生物学的活性(機能的か、構造的かの
)を持つ化合物である。
実質的に類似した生物学的活性(機能的か、構造的かの
)を持つ化合物である。
「機能的誘導体」の語は分子の「フラグメント」、「変
種」、「類似体」lたは「化学的誘導体」tも含む。毒
素のような分子の「フラグメント」はその分子のいかな
るポリペプチド サブセット(部分果合)をも意味する
。毒素のような分子の「変種」は、全分子1たほそのフ
ラグメントいずれかに実質的に構造および機能が類似し
次分子を意味する。もし、両方の分子が実質的に類似し
た構造を持つか、lたは両方の分子が類似した生物学的
活性を持つならば、一方の分子は他方の分子と「実質的
に類似」しているといわれる。二つの分子が類似し九活
性金持つ場合、一方の分子の構造が他方に見られなくと
も、l九はそのアミノ酸配列が同一でなくとも、本明細
賽で使用される語で、両者は変種と考えられる。毒素の
ような分子の「類似体」は、全分子1fcはそのフラグ
メントに機能が実質的に類似している分子を意味する。
種」、「類似体」lたは「化学的誘導体」tも含む。毒
素のような分子の「フラグメント」はその分子のいかな
るポリペプチド サブセット(部分果合)をも意味する
。毒素のような分子の「変種」は、全分子1たほそのフ
ラグメントいずれかに実質的に構造および機能が類似し
次分子を意味する。もし、両方の分子が実質的に類似し
た構造を持つか、lたは両方の分子が類似した生物学的
活性を持つならば、一方の分子は他方の分子と「実質的
に類似」しているといわれる。二つの分子が類似し九活
性金持つ場合、一方の分子の構造が他方に見られなくと
も、l九はそのアミノ酸配列が同一でなくとも、本明細
賽で使用される語で、両者は変種と考えられる。毒素の
ような分子の「類似体」は、全分子1fcはそのフラグ
メントに機能が実質的に類似している分子を意味する。
本明細書で使用する時、正常にはその分子の一部ではな
い化学的部分を付け加えて含む場合に、その分子は他方
の分子の「化学的誘導体」と云われる。そのような部分
は分子の溶解度、吸収、生物学的半減期等を改善する.
このような効果を与えることができる部分はオソル.エ
イ.(編)レミントンズ ファーマシューティ力ル サ
イエンシズ(マックハフリッシング カンパニー,イー
ストン,ペンシルパニア,1980年) , Osol
, A.(Ed. ) Remington’s Ph
arma’coutical Sciences(Ma
ck Pablishing Co ., East
on, PA, 1 9 8 o )に示されている.
このような部分を分子にカップリングする方法は本技術
分野で公知である。
い化学的部分を付け加えて含む場合に、その分子は他方
の分子の「化学的誘導体」と云われる。そのような部分
は分子の溶解度、吸収、生物学的半減期等を改善する.
このような効果を与えることができる部分はオソル.エ
イ.(編)レミントンズ ファーマシューティ力ル サ
イエンシズ(マックハフリッシング カンパニー,イー
ストン,ペンシルパニア,1980年) , Osol
, A.(Ed. ) Remington’s Ph
arma’coutical Sciences(Ma
ck Pablishing Co ., East
on, PA, 1 9 8 o )に示されている.
このような部分を分子にカップリングする方法は本技術
分野で公知である。
毒素tfcFiその機能的誘導体をコードするf)NA
配列を従来の方法によりベクター1)NA i使って組
換える。この方法には連結のためのプラント エンド
(blunt−ended)末端l九はスタクガード
エンド (Staggered−ended)末端、適
当な末端を得る友めの制限酵素消化、結合性末端の適当
な充填、望lレくない結合を避ける定めのアルカリ ホ
ス7アターゼ処理、および適当なりガーゼによる連結を
行うことが含1れる。
配列を従来の方法によりベクター1)NA i使って組
換える。この方法には連結のためのプラント エンド
(blunt−ended)末端l九はスタクガード
エンド (Staggered−ended)末端、適
当な末端を得る友めの制限酵素消化、結合性末端の適当
な充填、望lレくない結合を避ける定めのアルカリ ホ
ス7アターゼ処理、および適当なりガーゼによる連結を
行うことが含1れる。
このような操作の方法についてはマニアティス等,19
82年 (ManiaLis etal., 1982
)に示され、本技術分野で公知である。
82年 (ManiaLis etal., 1982
)に示され、本技術分野で公知である。
DNAのような核酸分子は、もしそれが転写および翻訳
調節情報を含むヌクレオチド配列を持ち、17t、もし
その配列がポリベプチドをコードするヌクレオチド配列
と「,↑そ、(T−・マiに連結」されるならば、ポリ
ベプチドを「発現できる」と云われる。.・碗住、郊.
穀啼よ連結とは、調節DNA配列と発現されようとする
UへA配列t遺伝子発現させるよ5K結合された連結を
云う。
調節情報を含むヌクレオチド配列を持ち、17t、もし
その配列がポリベプチドをコードするヌクレオチド配列
と「,↑そ、(T−・マiに連結」されるならば、ポリ
ベプチドを「発現できる」と云われる。.・碗住、郊.
穀啼よ連結とは、調節DNA配列と発現されようとする
UへA配列t遺伝子発現させるよ5K結合された連結を
云う。
遺伝子発現に必要な調節領域の正確な性質は生物によっ
て変るが、一般に、プロモーター領域を含み、これμ原
核生物においては、プロモーター( }tNA転写の開
始を指示)と共に1{,NAに転写される時に毒素合成
の開始を指令するDNA配列を共K含む。そのような領
域には、T A ’1” Aボックス、キャッピング配
列、CAAT配列等のような転写および翻訳の開始に関
与する5′一ノンコーデング配列が通常含lれる。
て変るが、一般に、プロモーター領域を含み、これμ原
核生物においては、プロモーター( }tNA転写の開
始を指示)と共に1{,NAに転写される時に毒素合成
の開始を指令するDNA配列を共K含む。そのような領
域には、T A ’1” Aボックス、キャッピング配
列、CAAT配列等のような転写および翻訳の開始に関
与する5′一ノンコーデング配列が通常含lれる。
望むならば、毒素をコードする遺伝子配列に対するノン
コーディング領域5′ヲ上記の方法で得ることができる
。この領域は停止およびポリアデニル化のよ5な転写停
止調節配列の定めに保持されていてよい。し九がって、
毒素をコードするJJNA配列に天然に隣接する3′一
領域を保持することにより、転写停止信号が供給される
。
コーディング領域5′ヲ上記の方法で得ることができる
。この領域は停止およびポリアデニル化のよ5な転写停
止調節配列の定めに保持されていてよい。し九がって、
毒素をコードするJJNA配列に天然に隣接する3′一
領域を保持することにより、転写停止信号が供給される
。
宿主細胞において転写停止信号が満足K機能しない時は
、宿主細胞の3′一領城基を置換してよい. 二つのDNA配列(プロモーター領域配列と毒素をコー
ドし九配列のような)は、もしその二つのDNA配列間
の連結の性質が (11 フレームシフト変異を導入せず、(2)
毒素遺伝子配列の転写を指令するプロモーター領域配列
の能力を妨害せず、 (3) プロモーター領域配列により転写されるべき
毒素遺伝子配列の能力を妨害レないものであれば、 作用するように連結されると云われる。このようにして
、もしプロモーターがそのDNA配列の転写を生じさせ
得るならば、プロモーター領域はf)NA配列に作用す
る工5に連結されるであろう。
、宿主細胞の3′一領城基を置換してよい. 二つのDNA配列(プロモーター領域配列と毒素をコー
ドし九配列のような)は、もしその二つのDNA配列間
の連結の性質が (11 フレームシフト変異を導入せず、(2)
毒素遺伝子配列の転写を指令するプロモーター領域配列
の能力を妨害せず、 (3) プロモーター領域配列により転写されるべき
毒素遺伝子配列の能力を妨害レないものであれば、 作用するように連結されると云われる。このようにして
、もしプロモーターがそのDNA配列の転写を生じさせ
得るならば、プロモーター領域はf)NA配列に作用す
る工5に連結されるであろう。
したがって、コ産当な宿主によって認識される毒素転写
および翻訳信号を発現することが必要である。
および翻訳信号を発現することが必要である。
本発明は原核生物17tは真核生物細胞いずれかKおけ
る毒素蛋白(’またはその機能的誘導体)の発現をも含
む。望lしい原核生物宿主には大腸菌(E. coli
),バチルx (Bacillus), ストレプトミ
セx (8treptomyces),シェードモナス
(Pseudomonas),サルモネラ(Salmo
nel la), セラチア(8erratia)等
が含lれる.最も望lしい原核生物宿主はイtn%砺+
) (E. coli)である。
る毒素蛋白(’またはその機能的誘導体)の発現をも含
む。望lしい原核生物宿主には大腸菌(E. coli
),バチルx (Bacillus), ストレプトミ
セx (8treptomyces),シェードモナス
(Pseudomonas),サルモネラ(Salmo
nel la), セラチア(8erratia)等
が含lれる.最も望lしい原核生物宿主はイtn%砺+
) (E. coli)である。
特に利点のある細菌宿主にはイー コリ ケイ12 ス
トレイy 294(E. coli K12 stra
in294) (ATCC 31 446),イー コ
リ エックス1776 (E. coli X176)
(ATCC31537), イ−コリ ダプリエ−31
1 0 (E. coli W3110 )(F−,
λ−,プロトトロフ(ATee 27325)),およ
びサルモネラ ティフィムリアム(8almonel
lalyphimnrium) 1 7tはセラチア
アルセセ7ス(SerraLia marcescen
s)のような腸内細菌および種々のシェードモナス(P
seudomonas)の種が含1れる。この条件下で
は、毒素はグリコシル化されない。原核生物宿主は発現
プラスミドのレプリコンおよび制御配列と適甘するにち
がいない。
トレイy 294(E. coli K12 stra
in294) (ATCC 31 446),イー コ
リ エックス1776 (E. coli X176)
(ATCC31537), イ−コリ ダプリエ−31
1 0 (E. coli W3110 )(F−,
λ−,プロトトロフ(ATee 27325)),およ
びサルモネラ ティフィムリアム(8almonel
lalyphimnrium) 1 7tはセラチア
アルセセ7ス(SerraLia marcescen
s)のような腸内細菌および種々のシェードモナス(P
seudomonas)の種が含1れる。この条件下で
は、毒素はグリコシル化されない。原核生物宿主は発現
プラスミドのレプリコンおよび制御配列と適甘するにち
がいない。
原核生物細胞(例えばイー コ+) (E. coli
),バチルス ズグチリス(B. subLilis)
, シュードモナス(Pseudomonas)
, xトレプトミセス(Streplomyces)等
のような)における毒素(またはその機能的誘導体)を
発現させる几めに、毒素をコードする配列金機能的な原
核生物のプロモーターに作用するように連結する必要が
ある。このようなグロモーターは構成的であってもよい
が、より望lしくけ調節可能(すなわち、誘導的1たは
抑制的)なものである。構成的プロモーターの例には、
バクテリオファージ・λのintプロモーター pB凡
322のβ−ラクタマーゼ遺伝子のblaプロモーター
およびpB几325のクロラムフエニコール アセチ
ル トランス7エラーゼ遺伝子のCATプロモーター等
が含lれる。肪導的原核生物プロモーターの例は、バク
テリオファージλの重要右側および左側プロモーター(
PLおよびPa). イー コリ(E.coli)のL
rp, vecA, lacZ, lacl,お
よびgal 7’ロモーター バチルスズプチリス(B
.subLilis)のα−アミラーゼ プロモーター
(ウルマネン等,1985年, Ulmanen et
al.,1 985)および8−28−特異的プロモ
ーター(ジルマン等,1984年, Gilman
etal.,1984)、パチルス(Bacillus
)のパクテリオ7アージのプロモーター(グリクザン,
1982年,Gryczan, 1982 ) ,
kLUストL/7’ } ミ*X(8trepLomy
ces)プロモーター(ワード等, 1986年, W
ard etal., 1986) f含む。rl核生
物oプロモーターはグリツク アンド ホイットニ−
1987年(Glick and Whi Lney
, j 9 8 7 ) ;セナap− x yボ,
1986年, (eenatiempo, 1986
);およびゴクテx77.1984年(Go t t
e sman ,1984)によつて総説されている。
),バチルス ズグチリス(B. subLilis)
, シュードモナス(Pseudomonas)
, xトレプトミセス(Streplomyces)等
のような)における毒素(またはその機能的誘導体)を
発現させる几めに、毒素をコードする配列金機能的な原
核生物のプロモーターに作用するように連結する必要が
ある。このようなグロモーターは構成的であってもよい
が、より望lしくけ調節可能(すなわち、誘導的1たは
抑制的)なものである。構成的プロモーターの例には、
バクテリオファージ・λのintプロモーター pB凡
322のβ−ラクタマーゼ遺伝子のblaプロモーター
およびpB几325のクロラムフエニコール アセチ
ル トランス7エラーゼ遺伝子のCATプロモーター等
が含lれる。肪導的原核生物プロモーターの例は、バク
テリオファージλの重要右側および左側プロモーター(
PLおよびPa). イー コリ(E.coli)のL
rp, vecA, lacZ, lacl,お
よびgal 7’ロモーター バチルスズプチリス(B
.subLilis)のα−アミラーゼ プロモーター
(ウルマネン等,1985年, Ulmanen et
al.,1 985)および8−28−特異的プロモ
ーター(ジルマン等,1984年, Gilman
etal.,1984)、パチルス(Bacillus
)のパクテリオ7アージのプロモーター(グリクザン,
1982年,Gryczan, 1982 ) ,
kLUストL/7’ } ミ*X(8trepLomy
ces)プロモーター(ワード等, 1986年, W
ard etal., 1986) f含む。rl核生
物oプロモーターはグリツク アンド ホイットニ−
1987年(Glick and Whi Lney
, j 9 8 7 ) ;セナap− x yボ,
1986年, (eenatiempo, 1986
);およびゴクテx77.1984年(Go t t
e sman ,1984)によつて総説されている。
lた、原核生物細胞における正しい発現には遺伝子をコ
ードする配列の上流にリボゾーム結合部位が存在するこ
とが必要である。このようなりボゾーム結合部位につい
ては、例えばゴールド等,1981年(Gold et
daI., 1 9 8 1 )に示されている. 望lしい真核生物宿主には、酵母、かび、昆虫細胞、i
nvivo’(生体内)1几は組織培養における噛乳動
物細胞が含lれる。宿主として有用な晴乳動物細胞は、
VEROi之は(IHO −K 1のような腺維系細胞
由来の細胞、1たはハイブリドーマ8P2/O−AG
1 4 1次はミエローマP3x658gBのようなリ
ンパ球由来の細胞、およびこれらの誘導物を含む.望l
しい補乳動物宿主細胞はSP2/0およびJ5581,
,並ひにIMR332のようなニューロプラストーマ
細胞系で、これらは正確な翻訳後グロセッシングを行う
能力を持つ。
ードする配列の上流にリボゾーム結合部位が存在するこ
とが必要である。このようなりボゾーム結合部位につい
ては、例えばゴールド等,1981年(Gold et
daI., 1 9 8 1 )に示されている. 望lしい真核生物宿主には、酵母、かび、昆虫細胞、i
nvivo’(生体内)1几は組織培養における噛乳動
物細胞が含lれる。宿主として有用な晴乳動物細胞は、
VEROi之は(IHO −K 1のような腺維系細胞
由来の細胞、1たはハイブリドーマ8P2/O−AG
1 4 1次はミエローマP3x658gBのようなリ
ンパ球由来の細胞、およびこれらの誘導物を含む.望l
しい補乳動物宿主細胞はSP2/0およびJ5581,
,並ひにIMR332のようなニューロプラストーマ
細胞系で、これらは正確な翻訳後グロセッシングを行う
能力を持つ。
噛乳動物宿主については、いくつかのベクター系が毒素
の発現の友めに使用できる。宿主の性質に応じて、非常
に多くの転写および翻訳調節配列を採用できる。転写お
よび翻訳調節信号ハ、アデノウィルス、ウシパピローマ
ウィルス、シミアンウィルス等のようなウィルス源から
も得られ、その場合、その調節信号は高レベルの発現を
持つ特別な遺伝子と結ひついている。別法として、アク
チン、コラーゲン、ミオシン等の哨乳動物発現産物から
のプロモーターを採用できる。転写開始調節信号を抑制
1たは活性化をするかで選択し、それによって遺伝子の
発現を変調できる。興味あるものは温度感受性の調節信
号で、温度金変えることによって発現を抑制し友り開始
し几りできる。1几例えば代謝物のようなもので、化学
的調節を受ける信号も興味ある。
の発現の友めに使用できる。宿主の性質に応じて、非常
に多くの転写および翻訳調節配列を採用できる。転写お
よび翻訳調節信号ハ、アデノウィルス、ウシパピローマ
ウィルス、シミアンウィルス等のようなウィルス源から
も得られ、その場合、その調節信号は高レベルの発現を
持つ特別な遺伝子と結ひついている。別法として、アク
チン、コラーゲン、ミオシン等の哨乳動物発現産物から
のプロモーターを採用できる。転写開始調節信号を抑制
1たは活性化をするかで選択し、それによって遺伝子の
発現を変調できる。興味あるものは温度感受性の調節信
号で、温度金変えることによって発現を抑制し友り開始
し几りできる。1几例えば代謝物のようなもので、化学
的調節を受ける信号も興味ある。
酵母はそれ自身が翻訳後ベプチド修飾を行うことができ
るので十分な利点を持つ。酵母において、望みの蛋白産
生に利用できる。強力なプロモーター配列と高コピー数
のプラスミッドを使用する多くの組換えIJNA+法が
ある。酵母はクローニングし7t哨乳動物遺伝子産物の
リーダー配列tg識し、リーダー配列を持つベプチドを
分泌する(すなわちグレベプチド)。
るので十分な利点を持つ。酵母において、望みの蛋白産
生に利用できる。強力なプロモーター配列と高コピー数
のプラスミッドを使用する多くの組換えIJNA+法が
ある。酵母はクローニングし7t哨乳動物遺伝子産物の
リーダー配列tg識し、リーダー配列を持つベプチドを
分泌する(すなわちグレベプチド)。
酵母を高グルコース培地で培養した時に多量に産生嘔れ
るグリコリシス酵素をコードした、発現活性の高い遺伝
子からのプロモーターおよび停止の皮めの因子群を組込
んだ酵母遺伝子発現系のいかなるシリーズも使用できる
。公知のグリコリンス遺伝子は非常K効率のよい転写調
節信号をも供給することができる。例えば、ボスホグリ
セレート キナーゼ道伝子配列のプロモーターおよびタ
ーミネイター信号を使用できる. もうひとつの望1しい宿主は昆虫細胞、例えばドpp
o s/7 {ラ(L)rosophiLa)幼虫であ
る。宿主として昆虫細胞全使用する時、ドゥロソ7イラ
(Drosophila)のアルコールデヒドロゲナー
ゼプロモーターを使用できる(ルビン、1988年,R
ubin, 1988)。別法として、パクロウィルス
ベクターを昆虫細胞において毒素を多fK発現させるた
めに処理できる(ジャスニ+,1987年, Jas
ny, 1987 :ミラー等, Miller e
t al.,1986). 上述のように、真核生物宿主における毒素の発現には真
核生物の調節領域を使う必要がある。
るグリコリシス酵素をコードした、発現活性の高い遺伝
子からのプロモーターおよび停止の皮めの因子群を組込
んだ酵母遺伝子発現系のいかなるシリーズも使用できる
。公知のグリコリンス遺伝子は非常K効率のよい転写調
節信号をも供給することができる。例えば、ボスホグリ
セレート キナーゼ道伝子配列のプロモーターおよびタ
ーミネイター信号を使用できる. もうひとつの望1しい宿主は昆虫細胞、例えばドpp
o s/7 {ラ(L)rosophiLa)幼虫であ
る。宿主として昆虫細胞全使用する時、ドゥロソ7イラ
(Drosophila)のアルコールデヒドロゲナー
ゼプロモーターを使用できる(ルビン、1988年,R
ubin, 1988)。別法として、パクロウィルス
ベクターを昆虫細胞において毒素を多fK発現させるた
めに処理できる(ジャスニ+,1987年, Jas
ny, 1987 :ミラー等, Miller e
t al.,1986). 上述のように、真核生物宿主における毒素の発現には真
核生物の調節領域を使う必要がある。
一般にこのような領域にはルNA合成の開始を指令する
に十分なプロモーター領域が含lれる。
に十分なプロモーター領域が含lれる。
望1レい真核生物のプロモーターには、マウスのメクロ
チオネイン1道伝子のプロモーター(ヘイマー アンド
ウォリング,1982年,Hamer and Wa
lling, 1 9 8 2 ) ; SV40初期
(アーリー)フロモーター(ペノイスト アンド’/
−y 7 ホ7, 1 9 8 j年, Benoi
st and Chambon,1981);および酵
母ga+421t伝子プロモーター(シッンストン ア
ントホッパ− 1982年, Johnslon a
nd Hopper, 19 8 2 ; シA/パー
゛等,1984年, 8i1ver ctal.,
1984 )が含lれる. 広く知られているように、真核生物のm凡NAの翻訳は
最初のメチオニンをコードしてぃるコドンで始lる.こ
の九め、真核生物のプロモーターと毒素(またはその機
能的訪導体)全コートシテいるf)NA間の連結がメチ
オニンをコードできるいかなる介在コドン(すなわちA
UG ) ’iも含まないことを確かめることが望Iし
い。このコドンが存在すると融合蛋白(もしA[JGコ
ドンが毒素をコードするDNA配列と同じ読みとりフレ
ームにあれば)ltは7レームシフト変異(もしAUG
コドンが毒素をコードする配列と同じ読みとりフレーム
にない場合)のいすかKなる。
チオネイン1道伝子のプロモーター(ヘイマー アンド
ウォリング,1982年,Hamer and Wa
lling, 1 9 8 2 ) ; SV40初期
(アーリー)フロモーター(ペノイスト アンド’/
−y 7 ホ7, 1 9 8 j年, Benoi
st and Chambon,1981);および酵
母ga+421t伝子プロモーター(シッンストン ア
ントホッパ− 1982年, Johnslon a
nd Hopper, 19 8 2 ; シA/パー
゛等,1984年, 8i1ver ctal.,
1984 )が含lれる. 広く知られているように、真核生物のm凡NAの翻訳は
最初のメチオニンをコードしてぃるコドンで始lる.こ
の九め、真核生物のプロモーターと毒素(またはその機
能的訪導体)全コートシテいるf)NA間の連結がメチ
オニンをコードできるいかなる介在コドン(すなわちA
UG ) ’iも含まないことを確かめることが望Iし
い。このコドンが存在すると融合蛋白(もしA[JGコ
ドンが毒素をコードするDNA配列と同じ読みとりフレ
ームにあれば)ltは7レームシフト変異(もしAUG
コドンが毒素をコードする配列と同じ読みとりフレーム
にない場合)のいすかKなる。
毒素をコードする配列と操作可能に連結したプロモータ
ーとを受容体の原核生物細胞1tは真核生物細胞のいず
れかに、直線状分子”ffi7cは、より望1しくに共
有結合で閉じ之環状分子いずれかであるノンリプリケイ
ティング(非複製)DNA ( ”f 7’(は}LN
A )として導入する。この分子は自己複製できないの
で、毒素の発現は導入配列の一過性発現として起る。別
法として、導入配列全宿主染色体に組込むことにより永
久発現が起る。
ーとを受容体の原核生物細胞1tは真核生物細胞のいず
れかに、直線状分子”ffi7cは、より望1しくに共
有結合で閉じ之環状分子いずれかであるノンリプリケイ
ティング(非複製)DNA ( ”f 7’(は}LN
A )として導入する。この分子は自己複製できないの
で、毒素の発現は導入配列の一過性発現として起る。別
法として、導入配列全宿主染色体に組込むことにより永
久発現が起る。
一つの実施態様において、望みの遺伝子配列を宿主細胞
染色体に組込むことかできるベクターtl−使用する。
染色体に組込むことかできるベクターtl−使用する。
導入されfc−DNAf染色体に安定に組込んだ細胞を
、発現ベクターを含む宿主細胞を選択するためK1以上
のマーカーをも導入することによって、選別する。マー
カーはプロトトロフィーをオキソトロフ宿主に与える、
例えば抗生物質lたは銅のような重金属のような殺生物
剤への耐性等である。選択できるマーカー遺伝子配列を
発現されるべきJ)NA遺伝子配列に直接連結してもい
いし、1九同時遺伝子注入(コトランス7エクシヲン)
で同じ細胞に導入してもよい。更に別の要素も一本のm
凡NA鎖を最適に合成するには必要であり得る。これら
の要素とはスプライス信号、並びに転写プロモーター
エン・・ンサー2よび停止信号がある。このような要素
を取り込むc IJNA発現ベクターにはオカヤマ ア
ンド バーグ,1983年(Okayama and
Berg , 19 8 3 )に示されたものがある
。
、発現ベクターを含む宿主細胞を選択するためK1以上
のマーカーをも導入することによって、選別する。マー
カーはプロトトロフィーをオキソトロフ宿主に与える、
例えば抗生物質lたは銅のような重金属のような殺生物
剤への耐性等である。選択できるマーカー遺伝子配列を
発現されるべきJ)NA遺伝子配列に直接連結してもい
いし、1九同時遺伝子注入(コトランス7エクシヲン)
で同じ細胞に導入してもよい。更に別の要素も一本のm
凡NA鎖を最適に合成するには必要であり得る。これら
の要素とはスプライス信号、並びに転写プロモーター
エン・・ンサー2よび停止信号がある。このような要素
を取り込むc IJNA発現ベクターにはオカヤマ ア
ンド バーグ,1983年(Okayama and
Berg , 19 8 3 )に示されたものがある
。
望lしい実施態様において、導入配列を宿主細胞で自己
複製できるプラスミド1九はウイルス ベクターに組込
む。この目的のために多くの種類のベクターを採用でき
る。特定のプラスミド1たはウィルス ベクター全選択
する場合の重要な因子は: ベクターt含む受容体細胞が識別烙れ、ベクターを含l
ない受容体細胞から選別する容易さ;特定の宿主で望l
れるベクターのコピー数:および異る種間にベクターを
行き来させる(シャトル)ことができる方が望lしいか
どうかである。望1しい原核生物のベクターには、イー
.コリ(E. colりで複表できるもののようなプラ
スミド(例えばpBR322, eolE1, psc
101,pAcYc184, πVXo L 5 ’/
k ) ’tl5含1 tLル。コノようなプラスミド
は、例えばマニアティス等,1982年(Manial
is cL al . , 19 8 2冫K示されて
いる。バチルス(Bacillus)のプラスミドには
pc194,pc221,pT127等がある。このよ
うなプラスミドはグリクザ/,1982年(Grycz
an ,1982)に示されている。好適なストレプト
ミセス(SLreptomyces)プラスミドにはp
IJ101(ケンドール アンド コーエン,1987
年,Kendall and Cohen, 1 9
8 7 )、および!2e3jのようなストレプトミセ
ス(SirepLomgces)バクテリオファージ(
チャーター等,1986年,Charter eLal
., 1986 )がある。’/ユードモナス(Pse
udomo口aS)プラスミドはジョン アンド トウ
イテ4 − 1986年(John and Twi
tty,1986)およびイサキ,1978年(Isa
ki, 1978)で総説されている。
複製できるプラスミド1九はウイルス ベクターに組込
む。この目的のために多くの種類のベクターを採用でき
る。特定のプラスミド1たはウィルス ベクター全選択
する場合の重要な因子は: ベクターt含む受容体細胞が識別烙れ、ベクターを含l
ない受容体細胞から選別する容易さ;特定の宿主で望l
れるベクターのコピー数:および異る種間にベクターを
行き来させる(シャトル)ことができる方が望lしいか
どうかである。望1しい原核生物のベクターには、イー
.コリ(E. colりで複表できるもののようなプラ
スミド(例えばpBR322, eolE1, psc
101,pAcYc184, πVXo L 5 ’/
k ) ’tl5含1 tLル。コノようなプラスミド
は、例えばマニアティス等,1982年(Manial
is cL al . , 19 8 2冫K示されて
いる。バチルス(Bacillus)のプラスミドには
pc194,pc221,pT127等がある。このよ
うなプラスミドはグリクザ/,1982年(Grycz
an ,1982)に示されている。好適なストレプト
ミセス(SLreptomyces)プラスミドにはp
IJ101(ケンドール アンド コーエン,1987
年,Kendall and Cohen, 1 9
8 7 )、および!2e3jのようなストレプトミセ
ス(SirepLomgces)バクテリオファージ(
チャーター等,1986年,Charter eLal
., 1986 )がある。’/ユードモナス(Pse
udomo口aS)プラスミドはジョン アンド トウ
イテ4 − 1986年(John and Twi
tty,1986)およびイサキ,1978年(Isa
ki, 1978)で総説されている。
望ましい真核生物のプラスミドはBPV, ワクシニア
, SV40, 2一μサークル等、I几はその誘
導物である。そのようなプラスミドは本技術分野で公知
である(ポトスメイン等,1982年, Botst
ein etal., 1982:プロウチ,1981
年および1982年, Broach, 19 8
1and1982;ボロン アンド スタウバ− 19
80年, Bollon and 8Lauver,
1 980 ; ? = 7? イx,1980年,
ManiaLis, 1 9 8 0 )。
, SV40, 2一μサークル等、I几はその誘
導物である。そのようなプラスミドは本技術分野で公知
である(ポトスメイン等,1982年, Botst
ein etal., 1982:プロウチ,1981
年および1982年, Broach, 19 8
1and1982;ボロン アンド スタウバ− 19
80年, Bollon and 8Lauver,
1 980 ; ? = 7? イx,1980年,
ManiaLis, 1 9 8 0 )。
構築物を含むベクターlfcはDNA配列を発現のtめ
Kv4製すると、そのD〜A構築物を種々の好適な方法
:形質転換、遺伝子注入、接合、プロトグラスト融合、
エレクトロボレーシッン、リン酸カルシウム沈殿、直接
ミクロインジエクシッン等のいずれかによつて適当な宿
生細胞に導入する。ベクター導入後、受容体細胞七ベク
ターを含む細胞の生育で選別する選択培地で培養する.
クローニングし友遺伝子配列の発現により毒素の産生、
1九はこの毒素のフラグメントの産生となる。これは、
このような形質転換細胞で、1九は、この細胞の分化誘
導(例えばノイロプラストーマ細胞へのプロモデオキシ
ウラシルを与えることによる等)の後に起る。
Kv4製すると、そのD〜A構築物を種々の好適な方法
:形質転換、遺伝子注入、接合、プロトグラスト融合、
エレクトロボレーシッン、リン酸カルシウム沈殿、直接
ミクロインジエクシッン等のいずれかによつて適当な宿
生細胞に導入する。ベクター導入後、受容体細胞七ベク
ターを含む細胞の生育で選別する選択培地で培養する.
クローニングし友遺伝子配列の発現により毒素の産生、
1九はこの毒素のフラグメントの産生となる。これは、
このような形質転換細胞で、1九は、この細胞の分化誘
導(例えばノイロプラストーマ細胞へのプロモデオキシ
ウラシルを与えることによる等)の後に起る。
発現し友蛋白は、抽出、沈殿、クロマトグラ7イー、親
和クロマトグラフィー、電気泳動等の従来の方法によっ
て分離し、精製する。
和クロマトグラフィー、電気泳動等の従来の方法によっ
て分離し、精製する。
毒素の使用
本発明の昆虫選択的褐素をコードする遺伝子を遺伝子工
学的手法を使って植物に導入し、植物細胞でのその毒素
の生産により、それを昆虫害虫を制御する手段として使
用できる。それ故、より昆虫耐性の植物金生産すること
が可能である。したがって、本発明のもう一つの実施態
様において、植物を形質転換し、その植物の昆虫耐性を
強めるために毒素遺伝子を使用することである。
学的手法を使って植物に導入し、植物細胞でのその毒素
の生産により、それを昆虫害虫を制御する手段として使
用できる。それ故、より昆虫耐性の植物金生産すること
が可能である。したがって、本発明のもう一つの実施態
様において、植物を形質転換し、その植物の昆虫耐性を
強めるために毒素遺伝子を使用することである。
本発明に使用する毒素遺伝子のコード領域はが得られた
植物細胞において機能を持つ毒素として発現され、産生
される必要がある。
植物細胞において機能を持つ毒素として発現され、産生
される必要がある。
本発明においては、毒素をコードするゲノムDNAおよ
びcDNAカらノDNAオよひ合成LINA ’i使用
できる。更に、毒素遺伝子を一部c LINAクローン
かラ、一部ゲノムクローンから、1た一部合成遺伝子か
らと、これらの種々の組合せで構築してよい。その上、
毒素遺伝子をコードするDNAは楕々の稲からの一部分
金含んでいてよい. 本発明の広い思想′!!−実現する種々の実施、ウ様が
ある.本発明の一つの実施態様において、昆虫選択的神
経毒をもう一つの化合物、1たは相乗作用性のような予
測しなかつたものをつくる化合物と組合せてもよい。こ
のような他の化合物としては例えはグロテアーゼ阻害剤
で、これは昆虫K対して経口毒性を持つ。遺伝的に橿物
を修飾して昆虫耐性を与えるための昆虫選択的毒累と組
合せて使用できる他の化合物には、バチルススリンギx
7 シス(Bacillus thuringien
sis)ノポリヘフチドがある。このバチルス ’;l
: k)ンギエンシx (B. Lhuringie
nsis)蛋白は昆虫の腸細胞膜のカリウム透過性を変
化させ(サクシ等,1986年, Sacchi e
tal., 1986) 、膜に小さな孔をあけると云
われている(ノウルス アンド エラー,1987年,
Kuowles and Ellar,1987)
。他の孔形成蛋白も毒素と組合せて使用できる。このよ
うな孔形成蛋白の例は、マゲイ三ン(ザス07,198
7年, Zasloff, 1987),セクロビン
(ハルトマーク等,1982年,Hultmerk e
tal., 1982), 7タシン(ハルトマーク
等,1983年, Hultmark el al.,
1983),メリチン、グラミシジンS(カツ等,1
988年,Kalsu et at., ,1988)
,ナトリウムチャンネール蛋白と合成フラグメント(オ
イキ等,1988年, (Jiki et al.,
1988), スク7イoコyiyス アウレウス(
8taphylococcus aureus)のαー
トキシン(トブケス等,1985年, Tobkes
el al., 1985 )、アボリポ蛋白とそのフ
ラグ)17ト(ノッ ト等, 1985, Kno
ff et al.,1985;ナカガワ等,1985
年, Nakagawa eLal., 1985)、
アラマチシンと種々の合成両親媒性ペプチド(カイザー
アンド ケツデイ,1987年, Kaiser a
nd Kezdy, 1 9 8 7の総説を診照)で
ある。細胞膜と結合してエンドサイトシスヲ強めるレク
チン(リス アンド シャロン,1986年, LI
s and Sharon, 1 986 ) Id、
植物を遺伝的に修飾して昆虫耐性を与える昆虫選択的毒
素と組合せて使用できるもう一つの群の蛋白である。
びcDNAカらノDNAオよひ合成LINA ’i使用
できる。更に、毒素遺伝子を一部c LINAクローン
かラ、一部ゲノムクローンから、1た一部合成遺伝子か
らと、これらの種々の組合せで構築してよい。その上、
毒素遺伝子をコードするDNAは楕々の稲からの一部分
金含んでいてよい. 本発明の広い思想′!!−実現する種々の実施、ウ様が
ある.本発明の一つの実施態様において、昆虫選択的神
経毒をもう一つの化合物、1たは相乗作用性のような予
測しなかつたものをつくる化合物と組合せてもよい。こ
のような他の化合物としては例えはグロテアーゼ阻害剤
で、これは昆虫K対して経口毒性を持つ。遺伝的に橿物
を修飾して昆虫耐性を与えるための昆虫選択的毒累と組
合せて使用できる他の化合物には、バチルススリンギx
7 シス(Bacillus thuringien
sis)ノポリヘフチドがある。このバチルス ’;l
: k)ンギエンシx (B. Lhuringie
nsis)蛋白は昆虫の腸細胞膜のカリウム透過性を変
化させ(サクシ等,1986年, Sacchi e
tal., 1986) 、膜に小さな孔をあけると云
われている(ノウルス アンド エラー,1987年,
Kuowles and Ellar,1987)
。他の孔形成蛋白も毒素と組合せて使用できる。このよ
うな孔形成蛋白の例は、マゲイ三ン(ザス07,198
7年, Zasloff, 1987),セクロビン
(ハルトマーク等,1982年,Hultmerk e
tal., 1982), 7タシン(ハルトマーク
等,1983年, Hultmark el al.,
1983),メリチン、グラミシジンS(カツ等,1
988年,Kalsu et at., ,1988)
,ナトリウムチャンネール蛋白と合成フラグメント(オ
イキ等,1988年, (Jiki et al.,
1988), スク7イoコyiyス アウレウス(
8taphylococcus aureus)のαー
トキシン(トブケス等,1985年, Tobkes
el al., 1985 )、アボリポ蛋白とそのフ
ラグ)17ト(ノッ ト等, 1985, Kno
ff et al.,1985;ナカガワ等,1985
年, Nakagawa eLal., 1985)、
アラマチシンと種々の合成両親媒性ペプチド(カイザー
アンド ケツデイ,1987年, Kaiser a
nd Kezdy, 1 9 8 7の総説を診照)で
ある。細胞膜と結合してエンドサイトシスヲ強めるレク
チン(リス アンド シャロン,1986年, LI
s and Sharon, 1 986 ) Id、
植物を遺伝的に修飾して昆虫耐性を与える昆虫選択的毒
素と組合せて使用できるもう一つの群の蛋白である。
もう一つの実施態様において、本発明はキメラ性遺伝配
列を含む: (a) ある植物細胞におけるYの遺伝子の発現にお
いてその毒素にとって機能的である毒素をコードする第
一の遺伝配列、および、望みに応じ、昆虫に対して経口
1B素を持つポリペプチドをコードする第二の遺伝配列
;(b) 毒素をコードする領域の両側に作用するよ
うに連結された1以上の付け加えられた遺伝配列。これ
らの付け加えられた遺伝配列はプロモーター1たはター
ミネイターを含む。この調節配列は宿主細胞にとってヘ
テロ1たはホモであってよい。
列を含む: (a) ある植物細胞におけるYの遺伝子の発現にお
いてその毒素にとって機能的である毒素をコードする第
一の遺伝配列、および、望みに応じ、昆虫に対して経口
1B素を持つポリペプチドをコードする第二の遺伝配列
;(b) 毒素をコードする領域の両側に作用するよ
うに連結された1以上の付け加えられた遺伝配列。これ
らの付け加えられた遺伝配列はプロモーター1たはター
ミネイターを含む。この調節配列は宿主細胞にとってヘ
テロ1たはホモであってよい。
望1しい実施態様Kおいて、毒素遺伝子のプロモーター
にキメラ遺伝配列を発現するために使用される。遺伝配
列に使用される他のプロモーターにはnos, ocs
,およびCaA4Vプロモーターが含1れる。使用され
る効率のよい植物プロモーターは過剰生産グロモーター
である。褐素の遺伝配列と作用するように連結したプロ
モーターは、形質転換植物が昆虫害虫への耐性を増生産
植物プロモーターKfl、ダイズのりプロース−1.5
−ビスホスフエート カルボキシラーゼ小サプエニット
tコードする遺伝子のプロモーター(ペリーロー等,j
982年, Berry Loweet al.,
1982 ) ,およびクa o 7 4 ルa /
b結合蛋白をコードする遺伝子のプロモーターが含lれ
る。これら2橿のプロモーターは植物細胞内で光誘導さ
れることが知られている(例えば力’/s−モ7,19
83年, Uashmore, 1 9 8 3 ;
コラジ等,1983年, Corrugi eL a
l., 1983;およびダンスミュイア等,198!
1年, i)unsrruirel al., 198
5を参照)。
にキメラ遺伝配列を発現するために使用される。遺伝配
列に使用される他のプロモーターにはnos, ocs
,およびCaA4Vプロモーターが含1れる。使用され
る効率のよい植物プロモーターは過剰生産グロモーター
である。褐素の遺伝配列と作用するように連結したプロ
モーターは、形質転換植物が昆虫害虫への耐性を増生産
植物プロモーターKfl、ダイズのりプロース−1.5
−ビスホスフエート カルボキシラーゼ小サプエニット
tコードする遺伝子のプロモーター(ペリーロー等,j
982年, Berry Loweet al.,
1982 ) ,およびクa o 7 4 ルa /
b結合蛋白をコードする遺伝子のプロモーターが含lれ
る。これら2橿のプロモーターは植物細胞内で光誘導さ
れることが知られている(例えば力’/s−モ7,19
83年, Uashmore, 1 9 8 3 ;
コラジ等,1983年, Corrugi eL a
l., 1983;およびダンスミュイア等,198!
1年, i)unsrruirel al., 198
5を参照)。
更に、もう一つの望1しい実施態様において、毒素遺伝
子が正しい読み取りフレームにおいて植物プロモーター
および分泌イS号配列と作用するように連結されたキメ
ラ遺伝配列の発現である。
子が正しい読み取りフレームにおいて植物プロモーター
および分泌イS号配列と作用するように連結されたキメ
ラ遺伝配列の発現である。
毒素遺伝子が植物プロモータと、望1しい実施態様にお
いては分泌信号配列と操作可能に連結され友ものを含む
キメラ遺伝子配列を好適なクローニング ベクターK連
結する。一般に宿主細胞と適合性のある櫨からの複製お
よび調節配列金含むプラスミド17″cflウィルス(
バクテリオファージ冫ベクターを使う.クローニングベ
クターは複製起点、および、形質転換され九宿主細胞に
表現型選択マーカー、典型的Kfl抗生物質耐性を与え
ることができる特異な遺伝子をも運ぶことが典型的であ
る。形質転換ベクターを、宿主細胞における形質転換後
、これらの表現型マーカーKよって選択できる。
いては分泌信号配列と操作可能に連結され友ものを含む
キメラ遺伝子配列を好適なクローニング ベクターK連
結する。一般に宿主細胞と適合性のある櫨からの複製お
よび調節配列金含むプラスミド17″cflウィルス(
バクテリオファージ冫ベクターを使う.クローニングベ
クターは複製起点、および、形質転換され九宿主細胞に
表現型選択マーカー、典型的Kfl抗生物質耐性を与え
ることができる特異な遺伝子をも運ぶことが典型的であ
る。形質転換ベクターを、宿主細胞における形質転換後
、これらの表現型マーカーKよって選択できる。
本発明K使用される宿主細胞は、大腸菌(E.coli
)、サルモネラ ティ7イムリウム(8almonel
la typhimurium )、およびセラチアマ
ルセセy x (8erratia marcesce
ns)のような細菌宿主全官む原核生物金含む。酵母1
友は糸状かひのような真核生物宿主も本発明に使用して
よい。
)、サルモネラ ティ7イムリウム(8almonel
la typhimurium )、およびセラチアマ
ルセセy x (8erratia marcesce
ns)のような細菌宿主全官む原核生物金含む。酵母1
友は糸状かひのような真核生物宿主も本発明に使用して
よい。
クローニング ベクターおよびそのベクターで形質転換
される宿主細胞は本発明において典型的にはベクターの
コピー数を増加するために使用される。コピー数を増加
させて、毒素遺伝めに使用できる。
される宿主細胞は本発明において典型的にはベクターの
コピー数を増加するために使用される。コピー数を増加
させて、毒素遺伝めに使用できる。
植物組織は上記ベクターを使って、本技術分野で公知の
いかなる方法によっても形質転換される。DNA 2植
物細胞に導入する方法には、例えば、エイ.デエメ77
シx y ス(A. tumefaciens)の、直
接感染1几は植物、櫃物組織″11′cは細胞との共培
養(ホーシ二等,1985年, Horschel a
l., 1985 : −r − トy, 1 984
年,MarLor,1984)、外在1)NAのプロト
プラストへの直接遺伝子導入(パスズコウスキー等+
1 9 8 4 4ePaszkowski eL a
l., 1984 : ヨー0 7パ特許第1 2
9, 6 6 8号、Ep 1 29, 668 ;
ヨ− O yパ特許第164,575号、Ep I6
4,575 ;シリトー等,1985年, Shi
llito et a+., 1985 ;ポトリカス
等,1985年, PoLp・ykus eL al
., 1985 ;レルッ等,1985年, Lor
y et al., 1985 ;クロム等1985年
および1986年, Frorrm etal., 1
985 and 1986 ;第2,140,822号
,OB2,140,822;およびネグルチェー等,1
987年, Negratiu eL al.,198
7);PEG処理(ネグルチュ一等,1987年, N
egruLiu et al., 1987) :ミク
ロインジェクシl1ノ(ライヒ等,1986年aおよび
b,Reich et al., 1986 a a
nd b ) ,および微小発射物衝撃法(ミクロプロ
ジエクティル ポンバードメント microproj
ectile bonbardmeut)(クレイン等
,1987年, Klein et al., 198
7)が含まれる。
いかなる方法によっても形質転換される。DNA 2植
物細胞に導入する方法には、例えば、エイ.デエメ77
シx y ス(A. tumefaciens)の、直
接感染1几は植物、櫃物組織″11′cは細胞との共培
養(ホーシ二等,1985年, Horschel a
l., 1985 : −r − トy, 1 984
年,MarLor,1984)、外在1)NAのプロト
プラストへの直接遺伝子導入(パスズコウスキー等+
1 9 8 4 4ePaszkowski eL a
l., 1984 : ヨー0 7パ特許第1 2
9, 6 6 8号、Ep 1 29, 668 ;
ヨ− O yパ特許第164,575号、Ep I6
4,575 ;シリトー等,1985年, Shi
llito et a+., 1985 ;ポトリカス
等,1985年, PoLp・ykus eL al
., 1985 ;レルッ等,1985年, Lor
y et al., 1985 ;クロム等1985年
および1986年, Frorrm etal., 1
985 and 1986 ;第2,140,822号
,OB2,140,822;およびネグルチェー等,1
987年, Negratiu eL al.,198
7);PEG処理(ネグルチュ一等,1987年, N
egruLiu et al., 1987) :ミク
ロインジェクシl1ノ(ライヒ等,1986年aおよび
b,Reich et al., 1986 a a
nd b ) ,および微小発射物衝撃法(ミクロプロ
ジエクティル ポンバードメント microproj
ectile bonbardmeut)(クレイン等
,1987年, Klein et al., 198
7)が含まれる。
檀物細胞に毒素遺伝子を導入するもう一つの方法は、毒
素這伝子で形質転換され友アグロバクテ!J ’) ム
テs− メ7 7 シxンy. (A.Tumefac
icns)を植物細胞に感染させることである。本技術
分野で公知の適当な条件下で、形質転換植物細胞細胞に
、例えばアグロバクテリウム テエメフ7 シx y
x (A. Lumefaciens)のTiプラスミ
ドを使って導入する。このIll iプラスミドはアグ
ロハクテリウム テエメファシエンス(A.Lumef
aciens)の感染時に植物に伝播し 植物ゲノムに
安定に組込lれる(ホーシ二等,1984年, Ho
rsch et al., 1984 : 7vイリー
等,1983年, Fraleg et al .,
1 9 8 3 )。
素這伝子で形質転換され友アグロバクテ!J ’) ム
テs− メ7 7 シxンy. (A.Tumefac
icns)を植物細胞に感染させることである。本技術
分野で公知の適当な条件下で、形質転換植物細胞細胞に
、例えばアグロバクテリウム テエメフ7 シx y
x (A. Lumefaciens)のTiプラスミ
ドを使って導入する。このIll iプラスミドはアグ
ロハクテリウム テエメファシエンス(A.Lumef
aciens)の感染時に植物に伝播し 植物ゲノムに
安定に組込lれる(ホーシ二等,1984年, Ho
rsch et al., 1984 : 7vイリー
等,1983年, Fraleg et al .,
1 9 8 3 )。
Tiプラスミドは形質転換細胞全つくり出すために必須
の2つの領域を含む。その一つはトランスファーDNA
( TDNA )と呼ひ、腫瘍形成を誘導する。もう
一つはビルレント領域と名付られ、腫瘍の形成には必須
で、その保持には必須ではない。植物ゲノムに運搬する
゛l′DNA領域は、その運搬能力に影響を受けること
なく酵素の遺伝配列の挿入によってサイズが増大できる
。腫瘍を引起す遺伝子を除去してもはや害を与えないよ
うにすることによって、本発明の遺伝子構築物を適当な
植物細胞に搬入するベクターとして使用できる。
の2つの領域を含む。その一つはトランスファーDNA
( TDNA )と呼ひ、腫瘍形成を誘導する。もう
一つはビルレント領域と名付られ、腫瘍の形成には必須
で、その保持には必須ではない。植物ゲノムに運搬する
゛l′DNA領域は、その運搬能力に影響を受けること
なく酵素の遺伝配列の挿入によってサイズが増大できる
。腫瘍を引起す遺伝子を除去してもはや害を与えないよ
うにすることによって、本発明の遺伝子構築物を適当な
植物細胞に搬入するベクターとして使用できる。
アグロパクテリウム(AgrobacLerium)に
よつて形質転換されることができるすべての植物細胞、
およびその形質転換され次細胞から再生した植物体全体
は1た、本発明により形質転換てれて、搬入され几毒素
遺伝子を含む形質転換されt植物体全体になることがで
きる。
よつて形質転換されることができるすべての植物細胞、
およびその形質転換され次細胞から再生した植物体全体
は1た、本発明により形質転換てれて、搬入され几毒素
遺伝子を含む形質転換されt植物体全体になることがで
きる。
現在の所、アグロバクテリウA (Agrobacle
rium)で植物細胞を形質転換する2つの異ク几万法
がある: +11 アグロパクテリウム(Agrobac Le
r ium)と培養分離プロトプラストとの共培養、l
たは +21 d胞1たは組織のアグロバクテリウム(Ag
robacLerium)による形質転換である。
rium)で植物細胞を形質転換する2つの異ク几万法
がある: +11 アグロパクテリウム(Agrobac Le
r ium)と培養分離プロトプラストとの共培養、l
たは +21 d胞1たは組織のアグロバクテリウム(Ag
robacLerium)による形質転換である。
文法+11はプロトプラストの培養と培養プロトプラス
トからの植物の書生ができる確立され友培養系を必要と
する。
トからの植物の書生ができる確立され友培養系を必要と
する。
十法(2)では
(a) 植物細胞lたは組織がアグロバクテリウム(
Agrobac ter ium)によクテ形質転換ち
れることができ、 (b) その形質転換され次細胞1たは組織が植物体
全体に再生するよう誘導されることができる 必要がある。感染を含む2要素系では、2種のプラスミ
ド: ’l’DNA含有ブラスミドおよびv+rブラス
ミドが必要である。
Agrobac ter ium)によクテ形質転換ち
れることができ、 (b) その形質転換され次細胞1たは組織が植物体
全体に再生するよう誘導されることができる 必要がある。感染を含む2要素系では、2種のプラスミ
ド: ’l’DNA含有ブラスミドおよびv+rブラス
ミドが必要である。
本発明の別の実施態様において、毒素遺伝子を植物細胞
にエレクトロボレーシ1ンによって築物を含むプラスミ
ドの存在下に植物プロトプラストをエレクトロポレーシ
ョン処理する。強い電気パルスにより生体膜が不可逆的
に透過性となってプラスミドの導入ができる。エレクト
ロポレーション処理植物プラスミドは細胞壁を再形成し
、分裂して植物カルスを形成する。発現し窺毒素を持つ
形質転換植物細胞の選択は前記の戎現型マーカー全使っ
て行うことができる。
にエレクトロボレーシ1ンによって築物を含むプラスミ
ドの存在下に植物プロトプラストをエレクトロポレーシ
ョン処理する。強い電気パルスにより生体膜が不可逆的
に透過性となってプラスミドの導入ができる。エレクト
ロポレーション処理植物プラスミドは細胞壁を再形成し
、分裂して植物カルスを形成する。発現し窺毒素を持つ
形質転換植物細胞の選択は前記の戎現型マーカー全使っ
て行うことができる。
外在性LINA [いかなる形でプロトブラストに加え
てもよい。例えば、裸の直線状lたは環状”!7tp,
X−パーコイルDNA ,リポソームニ被覆され7tD
NA.スフエロプラストのDNA,他の植物プロトプラ
ストのDNA ,塩とコンプレックスをつくったDNA
等である。
てもよい。例えば、裸の直線状lたは環状”!7tp,
X−パーコイルDNA ,リポソームニ被覆され7tD
NA.スフエロプラストのDNA,他の植物プロトプラ
ストのDNA ,塩とコンプレックスをつくったDNA
等である。
細胞によって取込lれる遺伝物質との沈殿コンプレック
スを形成するPEG ?使って遺伝物質を植物細胞K搬
入させてもよい(バスズコウスキ一等,1984年,
Pas2kowski et a!.,1984)。
スを形成するPEG ?使って遺伝物質を植物細胞K搬
入させてもよい(バスズコウスキ一等,1984年,
Pas2kowski et a!.,1984)。
植物細胞へのDNAの搬入は、分離したプロトプラスト
、培養細胞および組織への注入(ライと等1986年a
とb, Reich et al., 1986aan
d b )、および苗や植物の分裂組織への注入(デ
ラ ベーニャ等,1987年, de La Pen
aeL al., 1987 ;グラープズアンド ゴ
ールドマ7,1986年, Graves and G
oldman, 1986:フイカスーパンス口グテレ
ン等,1984年,1−iooykaas−Van S
logteren et al., 1 9 8 4
:およびグリムズリー等,1987年および1988
年,Ljrimsley eL al., 1987
and 1988 )によっても行う。トランスジェニ
ック植物およびそれからの恢代は本技術分野で公知の従
来法によって得られる。
、培養細胞および組織への注入(ライと等1986年a
とb, Reich et al., 1986aan
d b )、および苗や植物の分裂組織への注入(デ
ラ ベーニャ等,1987年, de La Pen
aeL al., 1987 ;グラープズアンド ゴ
ールドマ7,1986年, Graves and G
oldman, 1986:フイカスーパンス口グテレ
ン等,1984年,1−iooykaas−Van S
logteren et al., 1 9 8 4
:およびグリムズリー等,1987年および1988
年,Ljrimsley eL al., 1987
and 1988 )によっても行う。トランスジェニ
ック植物およびそれからの恢代は本技術分野で公知の従
来法によって得られる。
外来DNA配列を1物iNllE!に導入するもう一つ
の方法は、そのDNA ’i粒子に付け、クレイン等,
1988年(Klein et al., 1988)
に記載されているように繋ち込み装置(shootin
g device) f使クてそれ會植物細胞に無理に
入れることを含む.植物組織や植物器官のいかなるもの
もこの方法の目標として使用され、これには、限定さ胞
組織および性細胞組織が含1れる。トランスジェニック
細胞およびカルスを確立された方法にしたがって選択す
る。本技術分野で公知の確立され友万法Kしたがって、
細胞胚を形成させるか苗条倉再生させてトランスジェニ
ック植物を得る。使用する植物の種によって適当な方法
を選ぶ. 再生した植物は組込んだ外来DNAに関してキメラ性で
ある。もし外来DNA i言む細胞が少胞子1たは大胞
子に発育すれば、組込1れ九外来DNAは性的な子孫K
伝達される。もし外来DNAを含む細胞が植物の体細胞
であれば、芽1たは茎切片からの生体内(in viv
o)の栄養繁殖の従来の方法、1たは生体外(in v
iLro)の本技術分野で公刊の確立され友方法によっ
て非キメラ性トランスジェニック植物が生じる.使用す
る植物の棟によって方法を選ぶ。
の方法は、そのDNA ’i粒子に付け、クレイン等,
1988年(Klein et al., 1988)
に記載されているように繋ち込み装置(shootin
g device) f使クてそれ會植物細胞に無理に
入れることを含む.植物組織や植物器官のいかなるもの
もこの方法の目標として使用され、これには、限定さ胞
組織および性細胞組織が含1れる。トランスジェニック
細胞およびカルスを確立された方法にしたがって選択す
る。本技術分野で公知の確立され友万法Kしたがって、
細胞胚を形成させるか苗条倉再生させてトランスジェニ
ック植物を得る。使用する植物の種によって適当な方法
を選ぶ. 再生した植物は組込んだ外来DNAに関してキメラ性で
ある。もし外来DNA i言む細胞が少胞子1たは大胞
子に発育すれば、組込1れ九外来DNAは性的な子孫K
伝達される。もし外来DNAを含む細胞が植物の体細胞
であれば、芽1たは茎切片からの生体内(in viv
o)の栄養繁殖の従来の方法、1たは生体外(in v
iLro)の本技術分野で公刊の確立され友方法によっ
て非キメラ性トランスジェニック植物が生じる.使用す
る植物の棟によって方法を選ぶ。
植物細胞1たは随物の形質転換後に、酵素が発現するよ
うに形質転換されたこれらの植物細胞Iたは植物を適当
な表現型マーカーによつて選択する゜ととができる。こ
れらの表現型マーカーには、これに限定されるものでは
ないが、抗生物質耐性が含lれる。他の表現型マーカー
が本技術分野で公知であり、本発明に使用できる。
うに形質転換されたこれらの植物細胞Iたは植物を適当
な表現型マーカーによつて選択する゜ととができる。こ
れらの表現型マーカーには、これに限定されるものでは
ないが、抗生物質耐性が含lれる。他の表現型マーカー
が本技術分野で公知であり、本発明に使用できる。
橿々の異る形質転換系により、すべての型の植物が本質
的には形質転換されて本発明の毒素t発現し、昆虫に耐
性になることが可能である。
的には形質転換されて本発明の毒素t発現し、昆虫に耐
性になることが可能である。
しかしながら、望Iしいものは、アグロバクテリウム(
Agrobac ler jum)による形質転換を使
った方法、特に直接遺伝子注入を使った方法である。直
接遺伝子注入の場合、プロトプラストヲ形質転換する方
法が望フしい。
Agrobac ler jum)による形質転換を使
った方法、特に直接遺伝子注入を使った方法である。直
接遺伝子注入の場合、プロトプラストヲ形質転換する方
法が望フしい。
プロトプラストt分離し、培養して再生し之植物体金得
られるすべての植物は本発明によって形質転換され注入
され定毒素遺伝子を含む植物体全体が再生できる。好適
な植物のいくつかには、例えば、7ラガリ7 (Fra
garia)、ロタス(Lolus)、メディカゴ(M
edicago)、オノプリキス(Onobrych
i s ) 、 ト リ フ ォ リ ア ム (
’l’rifoliam)、トリゴネラ(’l”vig
onella)、ビグナ(Vigna)、シトラス((
.:ilrus)、リナム(Linum)、ジエラニウ
ム(Geranium)、マニホット(Manihoり
、ダウカス(Daucus)、アラビドプシス(Ara
bidopsis)、プラシカ(Brassica)、
ラ7アナス(ルapbanus)、シナピx (Sin
apis)、アトロパ(Atropa)、カプシカム(
8apsicum)、ダトウラ(Datura)、ヒオ
スキアマス(}iyoscyamus )、リコペルシ
コン(Lycopers+con入ニコチアナ(Nic
otiana)、ソラナム(8o1anum)、ペチュ
ニア(Petunia)、ダクティリx (DacLy
lis)、マジ目ラナ(Majorana)、チコリウ
ム(Cichorium)、へりアンタス(Helia
nLhus)、ラクテユカ(Lactuca)、プロマ
ス(Bromus)、アスパラガス(Asparagu
s)、アンティリナム(Antirrhinum)、ヘ
メロカリス(}iemerocallis)、ネメシア
(Nemesia)、ベラルゴニウム(f’elarg
onium)、バニカム(Panicum)、ベニセタ
ム(f’ennisetum)、ラナンクラス(Ran
unculus)、セネシオ(Senecio)、サル
ピグロシス(Salpiglossis)、カカミス(
Uucumis)、フ゛ロワリア(Browallia
)、グリシネ((Hycjne)、ロリアム(,LoN
um入ゼア(Zea入 トリティカム(Tritica
m)、ンルガム(Sorghum)、およびダトゥラ(
L)aLura)の諸属に属する種が含lれる。
られるすべての植物は本発明によって形質転換され注入
され定毒素遺伝子を含む植物体全体が再生できる。好適
な植物のいくつかには、例えば、7ラガリ7 (Fra
garia)、ロタス(Lolus)、メディカゴ(M
edicago)、オノプリキス(Onobrych
i s ) 、 ト リ フ ォ リ ア ム (
’l’rifoliam)、トリゴネラ(’l”vig
onella)、ビグナ(Vigna)、シトラス((
.:ilrus)、リナム(Linum)、ジエラニウ
ム(Geranium)、マニホット(Manihoり
、ダウカス(Daucus)、アラビドプシス(Ara
bidopsis)、プラシカ(Brassica)、
ラ7アナス(ルapbanus)、シナピx (Sin
apis)、アトロパ(Atropa)、カプシカム(
8apsicum)、ダトウラ(Datura)、ヒオ
スキアマス(}iyoscyamus )、リコペルシ
コン(Lycopers+con入ニコチアナ(Nic
otiana)、ソラナム(8o1anum)、ペチュ
ニア(Petunia)、ダクティリx (DacLy
lis)、マジ目ラナ(Majorana)、チコリウ
ム(Cichorium)、へりアンタス(Helia
nLhus)、ラクテユカ(Lactuca)、プロマ
ス(Bromus)、アスパラガス(Asparagu
s)、アンティリナム(Antirrhinum)、ヘ
メロカリス(}iemerocallis)、ネメシア
(Nemesia)、ベラルゴニウム(f’elarg
onium)、バニカム(Panicum)、ベニセタ
ム(f’ennisetum)、ラナンクラス(Ran
unculus)、セネシオ(Senecio)、サル
ピグロシス(Salpiglossis)、カカミス(
Uucumis)、フ゛ロワリア(Browallia
)、グリシネ((Hycjne)、ロリアム(,LoN
um入ゼア(Zea入 トリティカム(Tritica
m)、ンルガム(Sorghum)、およびダトゥラ(
L)aLura)の諸属に属する種が含lれる。
限定されるものではないが、すべての主虐殺類作ハ種、
サトウキビ、テンサイ、ワタ、果物や他の樹木、マメお
よび野菜を含む、実際的にすべての植物が培養細胞や組
織から再生できるという証拠が増えてさている。こnら
すべての植物カアグロパクテリウム(AgrobacL
erium)によって形質転俟できるかどうかについて
は現在の所、存在する知見は限られている。アグロバク
テリウム(Agrobac Ler ium)の天然の
宿主植物である種は生体外で( invi Lro)形
質転換され得る。
サトウキビ、テンサイ、ワタ、果物や他の樹木、マメお
よび野菜を含む、実際的にすべての植物が培養細胞や組
織から再生できるという証拠が増えてさている。こnら
すべての植物カアグロパクテリウム(AgrobacL
erium)によって形質転俟できるかどうかについて
は現在の所、存在する知見は限られている。アグロバク
テリウム(Agrobac Ler ium)の天然の
宿主植物である種は生体外で( invi Lro)形
質転換され得る。
単子葉植物、特に穀類やイネ科植物(grass)はア
グロパクテリウム(Agrobacjerium)の天
然の宿主ではない。これ全アグロパクテリウム(Agr
obac t r i um)で形質転換する試みは最
近lで成功しなかった(フイカスーパンス口グテレン等
, 1 9 8 4 , Hooykas−Van S
logteren et al .,1984)。現在
では、いくつかの単子葉植物がアグロ′<クテリウム(
AgrobacLerium)で形質転換され得るとい
う証拠がでてさている。今や使用可能になク之新しい実
験手法を使って、穀類やイネ科植物(grass)の種
は形質転換可能であろう。
グロパクテリウム(Agrobacjerium)の天
然の宿主ではない。これ全アグロパクテリウム(Agr
obac t r i um)で形質転換する試みは最
近lで成功しなかった(フイカスーパンス口グテレン等
, 1 9 8 4 , Hooykas−Van S
logteren et al .,1984)。現在
では、いくつかの単子葉植物がアグロ′<クテリウム(
AgrobacLerium)で形質転換され得るとい
う証拠がでてさている。今や使用可能になク之新しい実
験手法を使って、穀類やイネ科植物(grass)の種
は形質転換可能であろう。
アグロパクテリウム(AgrobacLerium)に
より形質転換される植物の属には更に、イポメア(Ip
omoea)、パシ7oラ(Passiflora)、
7クラメy (Cyclamen)、マラス(l〜la
lus)、グラナス(Prunus)、ロサ(i{Io
sa)、ルパス(Rubus)、ボプラス(Popul
us)、サンタラム(Sanlalum)、アリウム(
Allium)、リリアム(Liliam)、ナルシサ
ス(Nlrcissus)、アナナス(Ananas)
、アラキx (Arachis)、ファゼオラス(Ph
aseolus)、およびピサA (Pisum)が含
1れる。
より形質転換される植物の属には更に、イポメア(Ip
omoea)、パシ7oラ(Passiflora)、
7クラメy (Cyclamen)、マラス(l〜la
lus)、グラナス(Prunus)、ロサ(i{Io
sa)、ルパス(Rubus)、ボプラス(Popul
us)、サンタラム(Sanlalum)、アリウム(
Allium)、リリアム(Liliam)、ナルシサ
ス(Nlrcissus)、アナナス(Ananas)
、アラキx (Arachis)、ファゼオラス(Ph
aseolus)、およびピサA (Pisum)が含
1れる。
培養したプロトプラストからの植物再生は例えばエパン
ス アンド プラボ,1985年(Evans and
Bravo, 1 985 ) ;デイビー, 19
83年(Davey, 1 9 8 3 ) ;デイル
, 1983年(L)all,1983);およびビン
ディング,1985年(山nding, 1985 )
に記載’gnている。
ス アンド プラボ,1985年(Evans and
Bravo, 1 985 ) ;デイビー, 19
83年(Davey, 1 9 8 3 ) ;デイル
, 1983年(L)all,1983);およびビン
ディング,1985年(山nding, 1985 )
に記載’gnている。
再生は植物の櫨によつて変るが、一般に、毒素這伝子の
多数のコピーを含む形質転換され九プロトプラストの懸
濁液を先づ得る。次いでそのプロトプラスト懸濁液から
胚形成金誘導して天然の胚のように成熟および発芽の段
階にする。
多数のコピーを含む形質転換され九プロトプラストの懸
濁液を先づ得る。次いでそのプロトプラスト懸濁液から
胚形成金誘導して天然の胚のように成熟および発芽の段
階にする。
培養基は一般に櫨々のアミノ酸およびオーキシンおよび
サイトカイニンのようなホルモンを含む。培地にグルタ
ミン酸およびプロリンを加えることも有用で特にコーン
やアルファルファのような棟では有用である。芽と根は
正常には同時にでてくる。再生の効率は培地、遺伝子型
、および培養の前歴に依存する。これら3つの変数が制
御されれば、再生は十分K再現性と反<萱性を持つ。
サイトカイニンのようなホルモンを含む。培地にグルタ
ミン酸およびプロリンを加えることも有用で特にコーン
やアルファルファのような棟では有用である。芽と根は
正常には同時にでてくる。再生の効率は培地、遺伝子型
、および培養の前歴に依存する。これら3つの変数が制
御されれば、再生は十分K再現性と反<萱性を持つ。
形質転換され九橿物細胞から生育した成熟植物は自家受
粉されて同系交配植物となる。この同系交配植物は毒素
遺伝子を含む陳子をつくる。
粉されて同系交配植物となる。この同系交配植物は毒素
遺伝子を含む陳子をつくる。
この樵子は生育して毒素を持つ植物となる。
本発明の自家受粉体を1例えば、昆虫耐性雑s1r開発
するために使用できる。この方法において昆虫耐性自家
受粉系全もう一つの自家受粉系と交配し雑[1−つくる
。
するために使用できる。この方法において昆虫耐性自家
受粉系全もう一つの自家受粉系と交配し雑[1−つくる
。
花、檀子、葉、枝、果実等のような再生植物から得られ
友部分は、この部分が昆虫耐性細胞を含むならば、本発
明に含1れる。再生植物の子孫および変攬、および変異
棟もIfc本発明の範囲K含lれる. る.親の又配後、第一代雑種( F+ )は1/2毒素
/野生型:1/2毒素/野生型の分布を示す。
友部分は、この部分が昆虫耐性細胞を含むならば、本発
明に含1れる。再生植物の子孫および変攬、および変異
棟もIfc本発明の範囲K含lれる. る.親の又配後、第一代雑種( F+ )は1/2毒素
/野生型:1/2毒素/野生型の分布を示す。
この第一代雑種を自家受粉して第二代雑種(F2)を生
じる。上゛2雑種の遺伝分布は1/4毒素/毒素=1/
2毒索/野生ffi:1/4野生型/野生型である。毒
素/毒素の遺伝組立を持つF2雑種を昆虫耐性植物とし
て選ぶ。
じる。上゛2雑種の遺伝分布は1/4毒素/毒素=1/
2毒索/野生ffi:1/4野生型/野生型である。毒
素/毒素の遺伝組立を持つF2雑種を昆虫耐性植物とし
て選ぶ。
本明細曹で使用する変種とは、もしその変檻が昆虫耐性
植物を1だ含んでいるならば、植物の子孫に性的に伝達
される相続可能な変化を含む、安定で相続可能な表現型
変化を云う。lた、本明細誉で使用する変異種とは、照
射のような環境条件の結果としての、Iたは良く確立烙
れている遺伝の法則にしたがって、一つの特徴が減数分
裂的に伝達される遺伝的変化の結果としての変化を云う
。しかし、その変異植物は1だ不発明の昆虫耐性を示さ
なければならない。
植物を1だ含んでいるならば、植物の子孫に性的に伝達
される相続可能な変化を含む、安定で相続可能な表現型
変化を云う。lた、本明細誉で使用する変異種とは、照
射のような環境条件の結果としての、Iたは良く確立烙
れている遺伝の法則にしたがって、一つの特徴が減数分
裂的に伝達される遺伝的変化の結果としての変化を云う
。しかし、その変異植物は1だ不発明の昆虫耐性を示さ
なければならない。
昆虫選択的毒素は、単独lたは上記のいかなる強化化合
物との組合せにより殺虫性微生物の毒性を強化する之め
に使用される。ヘリオテイス ビレセンス(tieli
Lhis Virescens) ( 7タノミムシ)
、オルギア シェードツガタ(Urgyiapeeud
oLsugata)( ドーグラスモミ ドクガ)、リ
マ7チア ディスパ−(Lymanlia dispa
r)(マイマイガ)、オートグラフイカ カリフオルニ
カ(AuLogr&phica Californic
a)(アル7 7ルファ シャクトリムシ)、ネオデイ
プリオンセルテ4 7 7 − (Neodiprio
n sertifer) ( −x −ログパマツハエ
)、およびラスベイレシア ボモネラ(1+aspey
resia pomonella) ( コダラガ〕虫
選択的毒素をそのゲノムに導入するとこの殺虫剤の力価
を有意に高める。バク口ウイルスのゲノムに外来の遺伝
子を導入する方法は二つの特許(アメリカ特許第4,7
4翫051号、US4.74へ051およびヨーロッパ
特許第175852号、EP 175852)の主題で
ある。ヨーロッパ特許第225777号(EP2257
77)には、核多角体ウイルス(nuclear po
lyhedrosis virus) ( t<クロウ
イルス)の2種のDNAセグメントk含む組換えパクロ
ウイルスの構築による2種の昆虫に対して有効な微生物
殺虫剤の製造が示されている。
物との組合せにより殺虫性微生物の毒性を強化する之め
に使用される。ヘリオテイス ビレセンス(tieli
Lhis Virescens) ( 7タノミムシ)
、オルギア シェードツガタ(Urgyiapeeud
oLsugata)( ドーグラスモミ ドクガ)、リ
マ7チア ディスパ−(Lymanlia dispa
r)(マイマイガ)、オートグラフイカ カリフオルニ
カ(AuLogr&phica Californic
a)(アル7 7ルファ シャクトリムシ)、ネオデイ
プリオンセルテ4 7 7 − (Neodiprio
n sertifer) ( −x −ログパマツハエ
)、およびラスベイレシア ボモネラ(1+aspey
resia pomonella) ( コダラガ〕虫
選択的毒素をそのゲノムに導入するとこの殺虫剤の力価
を有意に高める。バク口ウイルスのゲノムに外来の遺伝
子を導入する方法は二つの特許(アメリカ特許第4,7
4翫051号、US4.74へ051およびヨーロッパ
特許第175852号、EP 175852)の主題で
ある。ヨーロッパ特許第225777号(EP2257
77)には、核多角体ウイルス(nuclear po
lyhedrosis virus) ( t<クロウ
イルス)の2種のDNAセグメントk含む組換えパクロ
ウイルスの構築による2種の昆虫に対して有効な微生物
殺虫剤の製造が示されている。
ボバリア バサニア(Beauvaria bassa
nia)およびポバリア ブロングニアルティイ(H.
brongniarLii)は広い宿主範囲を持つてお
り、微生物殺虫剤の候補として提案されている(ミラー
等,1983年, Miller et al., 1
98Bによる総説参照)。昆虫制御剤として考えられて
いlB菌(バチルス チヱリンギエンシス,B.Lhu
ringiensis以外の)には、バチラス ボピリ
z(B. popilliae)、バチラス レンチモ
ルバス(B. lenLimorbus)、およびハチ
ラススフエリカス(B. sphaericus)が含
lれる。これらの殺虫剤としての力は、そのゲノムに昆
虫選択的毒素遺伝子を取り込むことによって力価が改善
され、高lる。
nia)およびポバリア ブロングニアルティイ(H.
brongniarLii)は広い宿主範囲を持つてお
り、微生物殺虫剤の候補として提案されている(ミラー
等,1983年, Miller et al., 1
98Bによる総説参照)。昆虫制御剤として考えられて
いlB菌(バチルス チヱリンギエンシス,B.Lhu
ringiensis以外の)には、バチラス ボピリ
z(B. popilliae)、バチラス レンチモ
ルバス(B. lenLimorbus)、およびハチ
ラススフエリカス(B. sphaericus)が含
lれる。これらの殺虫剤としての力は、そのゲノムに昆
虫選択的毒素遺伝子を取り込むことによって力価が改善
され、高lる。
■ 植物への殺虫剤としての毒素の適用1以上の毒素の
殺昆虫効果量を与えることは外からの適用によって行う
ことができる。
殺昆虫効果量を与えることは外からの適用によって行う
ことができる。
植物または植物の部分への毒素のこの適用は直接的、ま
たは植物または植物の部分の近辺のいずれでもよい。
たは植物または植物の部分の近辺のいずれでもよい。
天然毒素および/またはその組換え体は、粉末、結晶、
懸濁液、乳化懸濁液、撒布剤、ベレット,粒子、カプセ
ル化物、マイクロカプセル化物、エーロゾル、溶液、ゲ
ルまたは他の分散物を含む広く種々の形態で適用されて
よい。したがって、本発明は1以上の毒素を添加剤と共
κ含むことを特徴とする植物への適用のための組成物を
も提供する。
懸濁液、乳化懸濁液、撒布剤、ベレット,粒子、カプセ
ル化物、マイクロカプセル化物、エーロゾル、溶液、ゲ
ルまたは他の分散物を含む広く種々の形態で適用されて
よい。したがって、本発明は1以上の毒素を添加剤と共
κ含むことを特徴とする植物への適用のための組成物を
も提供する。
本発明による組成物は一般に、1以上の農業用キャリア
ーを含む農業用処方で、植物または植物の部分K適用さ
れる。農業用キャリアーとは、その化合物の生物学的効
力を害することなく組成物中に活性化合物を溶解、分散
または拡散させるために使用する物質である。そのよう
なキャリアー自身は、土壌、設備、作物、または農業環
境に対する有害な効果を持たない。本発明の組成物は固
体または液体の処方または溶液いずれでもよい。化合物
は乳化できるシl潤性粉末または濃縮物として処方され
てよい。
ーを含む農業用処方で、植物または植物の部分K適用さ
れる。農業用キャリアーとは、その化合物の生物学的効
力を害することなく組成物中に活性化合物を溶解、分散
または拡散させるために使用する物質である。そのよう
なキャリアー自身は、土壌、設備、作物、または農業環
境に対する有害な効果を持たない。本発明の組成物は固
体または液体の処方または溶液いずれでもよい。化合物
は乳化できるシl潤性粉末または濃縮物として処方され
てよい。
従来の農業の実際にしたがって、湿潤削、拡散削、分散
削または展着剤のようなものも補助剤として含んでいて
よい。
削または展着剤のようなものも補助剤として含んでいて
よい。
更に加える補助剤の′s.類は、毒素の活性力ロテアー
ゼ阻害剤が含着れる。
ゼ阻害剤が含着れる。
殺虫剤処方の補助剤は本技術分野の技術を持つ者K公知
である。
である。
かくして、本発明の望ましい実施態様には、限定される
ものではないが、次のものが含まれる: 式: VRDAYIAKNY NCVYECFRDA YCN
ELCTKNG ASSGYC−QWAG KYGNA
(:WCYA LPDNVPIRVP GKCR.で表
わされるアミノ酸配列を含む昆虫選択的毒素。
ものではないが、次のものが含まれる: 式: VRDAYIAKNY NCVYECFRDA YCN
ELCTKNG ASSGYC−QWAG KYGNA
(:WCYA LPDNVPIRVP GKCR.で表
わされるアミノ酸配列を含む昆虫選択的毒素。
動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫
選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメント
をコードするものを含む組換えDNA. DNA配列で、そのDNA配列が動物、望ましくは節足
動物、より望ましくはクモ形類( Arachnida
)または唇脚類( Chilopoda )綱のメン
ハ+++、最も望ましくはサンリ類( 3eorpio
nes )目およびスコロペンドラ( Scolope
ndra )属のメンバーから得られ、昆虫選択的毒素
捷たはその機能性誘導体またはフラグメントをコードし
ておシ、そのDNA配列が発現可能な形であるものを含
む組換えDNA0 動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が発現
できる形であり、 式: KKNGYA VDSS GKAPECLLSN YC
NNQCTfα’H YADKG−DGYIRKKDG
C KVSC(V/I)IIGNEG CRKECVA
HGGで表わされるアミノ酸配列を持つ昆虫選択的毒素
またはその機能的誘導体またはフラグメントであるもの
を含む組換えDNA. 動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫
選択的毒素またはその機能的誘導体またFiフラグメン
トをコードし、発現できる形であるものを含むベクター 動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫
選択的毒素、またはその機能的誘導体またはフラグメン
トをコードし、発現できる形であるものを含む宿主生物
。
選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメント
をコードするものを含む組換えDNA. DNA配列で、そのDNA配列が動物、望ましくは節足
動物、より望ましくはクモ形類( Arachnida
)または唇脚類( Chilopoda )綱のメン
ハ+++、最も望ましくはサンリ類( 3eorpio
nes )目およびスコロペンドラ( Scolope
ndra )属のメンバーから得られ、昆虫選択的毒素
捷たはその機能性誘導体またはフラグメントをコードし
ておシ、そのDNA配列が発現可能な形であるものを含
む組換えDNA0 動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が発現
できる形であり、 式: KKNGYA VDSS GKAPECLLSN YC
NNQCTfα’H YADKG−DGYIRKKDG
C KVSC(V/I)IIGNEG CRKECVA
HGGで表わされるアミノ酸配列を持つ昆虫選択的毒素
またはその機能的誘導体またはフラグメントであるもの
を含む組換えDNA. 動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫
選択的毒素またはその機能的誘導体またFiフラグメン
トをコードし、発現できる形であるものを含むベクター 動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫
選択的毒素、またはその機能的誘導体またはフラグメン
トをコードし、発現できる形であるものを含む宿主生物
。
動物、望ましくは節足動物、よル望ましくはクモ形類(
Arachnida )または唇脚類( Chilo
poda )綱のメンバー、最も望ましくはサソリ類(
Scorpiones )目およびスコロベンドラ(
Scolopendra )属のメンバーから得られ
るDNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素また
はその機能的誘導体またはフラグメントをコードするも
のを含むトランスジェニック植物細胞。
Arachnida )または唇脚類( Chilo
poda )綱のメンバー、最も望ましくはサソリ類(
Scorpiones )目およびスコロベンドラ(
Scolopendra )属のメンバーから得られ
るDNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素また
はその機能的誘導体またはフラグメントをコードするも
のを含むトランスジェニック植物細胞。
動物、望ましくは節足動物、より望ましくはクモ形類(
Arachnida )または唇脚類( Chilo
poda )綱のメンバー、最も望ましくはサソリ類(
Seorpiones )目およびスコロペンドラ(
Scolopendra )属のメンバーから得られ
るDNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素また
はその機能的騨導体またはフラグメントをコードし、安
定.して植物ゲノムに組込まれている本のを含むトラン
スジェニック植物細胞。
Arachnida )または唇脚類( Chilo
poda )綱のメンバー、最も望ましくはサソリ類(
Seorpiones )目およびスコロペンドラ(
Scolopendra )属のメンバーから得られ
るDNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素また
はその機能的騨導体またはフラグメントをコードし、安
定.して植物ゲノムに組込まれている本のを含むトラン
スジェニック植物細胞。
動物、望ましく節足動物、よシ望ましくはクモ形類(
Arachnida )または唇脚類( Chi−1o
poda )綱のメンバー最も望ましくはサソリ類(
Scorplones )目およびスコロペンドラ(
Seolopendra )属のメンバーから得られる
DNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素または
その機能的誘導体またはフラグメントをコードし、発、
現できる形であるものを含むトランスジェニック植物細
胞。
Arachnida )または唇脚類( Chi−1o
poda )綱のメンバー最も望ましくはサソリ類(
Scorplones )目およびスコロペンドラ(
Seolopendra )属のメンバーから得られる
DNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素または
その機能的誘導体またはフラグメントをコードし、発、
現できる形であるものを含むトランスジェニック植物細
胞。
上記のDNA配列によシコードされる昆虫選択的毒素ま
たはその機能的誘導体またはフラグメントを発現するト
ランスジェニック植物細胞。
たはその機能的誘導体またはフラグメントを発現するト
ランスジェニック植物細胞。
動物、望ましくは節足動物、より望ましくはクモ形類(
Arachnida )または弓脚類( Chilo
pod& )綱のメンバー、最も望ましくはサソリ類(
Scorpiones )目およびスコロペンドラ(
Scolopendra )属のメンバーから得られ
るDNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素また
はその機能的誘導体またはフラグメントをコードするも
のを含むトランスジェニック植物およびその有性および
無性後代。
Arachnida )または弓脚類( Chilo
pod& )綱のメンバー、最も望ましくはサソリ類(
Scorpiones )目およびスコロペンドラ(
Scolopendra )属のメンバーから得られ
るDNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素また
はその機能的誘導体またはフラグメントをコードするも
のを含むトランスジェニック植物およびその有性および
無性後代。
動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫
選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメント
をコードし、植物ゲノムK安定して組込まれいるものを
含むトランスジェニック植物およびその有性および無性
後代。
選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメント
をコードし、植物ゲノムK安定して組込まれいるものを
含むトランスジェニック植物およびその有性および無性
後代。
動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫
選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメント
をコードし、発現できる形であるトランスジェニック植
物およびその有性および無性後代。
選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメント
をコードし、発現できる形であるトランスジェニック植
物およびその有性および無性後代。
上記DNA配列Kよりコードされる昆虫選択的毒素また
はその機能的誘導体ま九はフラグメントを発現するトラ
ンスジェニック植物およびその有性および無性後代。
はその機能的誘導体ま九はフラグメントを発現するトラ
ンスジェニック植物およびその有性および無性後代。
動物、望ましくは節足動物、よ)望ましくはクモ形類(
Arachnida )または唇脚類( Chilo
poda )綱のメンバー、最も望ましくはサソリ類(
Scorpiones )目およびスコロベンドラ(
Scolopendra ) Rのメンバーから得ら
れるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素ま
たはその機能的誘導体またはフラグメントをコードして
いるものを含むトランスジェニック微生物。
Arachnida )または唇脚類( Chilo
poda )綱のメンバー、最も望ましくはサソリ類(
Scorpiones )目およびスコロベンドラ(
Scolopendra ) Rのメンバーから得ら
れるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素ま
たはその機能的誘導体またはフラグメントをコードして
いるものを含むトランスジェニック微生物。
動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫
選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメント
をコードし、ゲノムK安定に組込まれているものを含む
ト2冫スジェニツク微生物。
選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメント
をコードし、ゲノムK安定に組込まれているものを含む
ト2冫スジェニツク微生物。
動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫
選択的毒素またはその機能的肪導体またはフラグメント
をコードし、発現できる形であるものを含むトランスジ
ェニック微生物。
選択的毒素またはその機能的肪導体またはフラグメント
をコードし、発現できる形であるものを含むトランスジ
ェニック微生物。
上記のDNA配列によりコードされた昆虫選択的毒素ま
たはその機能的誘導体またはフラグメントを発現するト
ランスジェニック微生物。
たはその機能的誘導体またはフラグメントを発現するト
ランスジェニック微生物。
サソリ類( Scorpiones )目またはスコロ
ベンドラ( Saolopendra )属のメンバー
から得られる昆虫選択的毒素またはその機能的誘導体ま
たはフラグメントに対する抗体。
ベンドラ( Saolopendra )属のメンバー
から得られる昆虫選択的毒素またはその機能的誘導体ま
たはフラグメントに対する抗体。
動物から得られる昆虫選択的で、望ましくは組換え毒素
またはその機能的誘導体またはフラグメン}を活性物質
として含む殺虫性組成物成物。
またはその機能的誘導体またはフラグメン}を活性物質
として含む殺虫性組成物成物。
動物、望ましくは節足動物、よシ望ましくはクモ形類(
Araehnida ) 1たは唇脚類( Chil
opnda )綱のメンバー、最も望ましくはサソリ類
( Scorpiones )目およびスコロペンドラ
( Seolopendra )属のメンハーから得ら
れるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素ま
たはその機能的誘導体またはフラグメントをコードし,
そのDNA配列が発現できる形であってゲノムK安定K
組込まれているものt含むトランスジェニック微生物の
殺昆虫量、または動物から得られる昆虫選択的で、望ま
しくは組換え毒素またはその機能的誘導体またはフラグ
メントを活性物質として含む組成物を、昆虫またはその
環境に適用することからなる植物病源性昆虫の防陳方法
。
Araehnida ) 1たは唇脚類( Chil
opnda )綱のメンバー、最も望ましくはサソリ類
( Scorpiones )目およびスコロペンドラ
( Seolopendra )属のメンハーから得ら
れるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫選択的毒素ま
たはその機能的誘導体またはフラグメントをコードし,
そのDNA配列が発現できる形であってゲノムK安定K
組込まれているものt含むトランスジェニック微生物の
殺昆虫量、または動物から得られる昆虫選択的で、望ま
しくは組換え毒素またはその機能的誘導体またはフラグ
メントを活性物質として含む組成物を、昆虫またはその
環境に適用することからなる植物病源性昆虫の防陳方法
。
動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列が昆虫
選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメント
をコードするものを含む組換えDNAを使った作物植物
の形質転換、更K上記昆虫選択的毒素またはその機能的
誘導体またはフラグメントの殺昆虫有効量を植物で発現
することからなる、植物病原性昆虫に対する作物植物の
保護方法。
選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメント
をコードするものを含む組換えDNAを使った作物植物
の形質転換、更K上記昆虫選択的毒素またはその機能的
誘導体またはフラグメントの殺昆虫有効量を植物で発現
することからなる、植物病原性昆虫に対する作物植物の
保護方法。
今までκ本発明について一般的表記載をしたが、同じこ
とは実施例によってよシ良〈理解される。この実施例は
説明のため罠のみ本明細書く含めるもので、特記しない
かぎシ、これに限定されるものではない。
とは実施例によってよシ良〈理解される。この実施例は
説明のため罠のみ本明細書く含めるもので、特記しない
かぎシ、これに限定されるものではない。
実施例1
サソリ、レイウラス キンケストリアタス ヘプラエク
ス( L.quinguestrlatus hebr
aeus )の粗毒液を野外で採集したサソリの電気搾
毒(ズロトキン アンド ゴードン,1985年,Zl
otkin and Gordon. 1 9 8
5 )によって得、凍結乾燥する。サソリ、アンドロク
トナス オーストラリス( Androctonus
australis )の毒液からの興奮性昆虫毒素A
aI費ズロトキン等,1971年a ( Zlotki
n etal., 1 9 7 1 a )にしたがっ
て精製する。啼乳動物α一トキシンA6をエイテ、ロシ
ャ教授( Prof−H.Rochat ) (ファキ
エルテ ドクメディシン,ビオシミー,マルセーユ,フ
ランス, Fac. Medicine,Biochi
mie.Marsetlle.France )から入
手した。
ス( L.quinguestrlatus hebr
aeus )の粗毒液を野外で採集したサソリの電気搾
毒(ズロトキン アンド ゴードン,1985年,Zl
otkin and Gordon. 1 9 8
5 )によって得、凍結乾燥する。サソリ、アンドロク
トナス オーストラリス( Androctonus
australis )の毒液からの興奮性昆虫毒素A
aI費ズロトキン等,1971年a ( Zlotki
n etal., 1 9 7 1 a )にしたがっ
て精製する。啼乳動物α一トキシンA6をエイテ、ロシ
ャ教授( Prof−H.Rochat ) (ファキ
エルテ ドクメディシン,ビオシミー,マルセーユ,フ
ランス, Fac. Medicine,Biochi
mie.Marsetlle.France )から入
手した。
イエバエ,サルコファガ ファルクラタ( Eareo
phaga falculata )の幼虫(100乃
至130ツ体重)をズロトキン郷,1971年b( Z
lotkin etal− . 1 97 l b )
にしたがって実験室で飼育する。等脚類動物(陸生甲殻
類),ヘミレビスタス スピーシズ( Hemilep
istus sp・)(300乃至400aj7体重)
を野外で採集し、アルビノ実敗用マウス(変11 rs
abra J )をハダサメティカル スクー/I/,
エルサレム(Hada−tsahMedical Sc
hool,Jerusalem )の実験動物飼育所か
ら購入した。
phaga falculata )の幼虫(100乃
至130ツ体重)をズロトキン郷,1971年b( Z
lotkin etal− . 1 97 l b )
にしたがって実験室で飼育する。等脚類動物(陸生甲殻
類),ヘミレビスタス スピーシズ( Hemilep
istus sp・)(300乃至400aj7体重)
を野外で採集し、アルビノ実敗用マウス(変11 rs
abra J )をハダサメティカル スクー/I/,
エルサレム(Hada−tsahMedical Sc
hool,Jerusalem )の実験動物飼育所か
ら購入した。
バッタのシナプトソームおよびその膜小胞をロカスタ
ミグラトロリア( Locusta migrato−
ria )の解剖した中枢神経系のホモジネートから、
前述の方法(ズロトキン アンド ゴードン、1985
年, Zlotkin and Gordon , 1
9 8 5 )Kしたがって調整する。
ミグラトロリア( Locusta migrato−
ria )の解剖した中枢神経系のホモジネートから、
前述の方法(ズロトキン アンド ゴードン、1985
年, Zlotkin and Gordon , 1
9 8 5 )Kしたがって調整する。
毒性物質の致死および麻痺効果を皮下注射Kよウて測定
する。腹部体節の体節間膜に体重100ツ当シ2乃至1
0μ!注射したイエバエ幼虫を、遅延性で持続性の痙彎
麻痺として表わす新しい症候学を示す分析に採用する。
する。腹部体節の体節間膜に体重100ツ当シ2乃至1
0μ!注射したイエバエ幼虫を、遅延性で持続性の痙彎
麻痺として表わす新しい症候学を示す分析に採用する。
麻痺単位(PU)の測定は注射5分後の動物の収縮を伴
う不動性に基く9胸部と腹部の間K体重300ツ当シ1
乃至50μ!量を背側圧注射した等脚動物を、注射5分
後の完全な不動性K基づいてPUを決定するためK使用
する。注射24時間後にみた50パーセント致死投与量
(LDso)の決定にマウスを使用する。サンプリング
および50チ終点の計算(PUおよびL D so用量
)はリード アンド ミエンク,19!i8年( Re
ed and Muench,1t38)K基いて行う
。
う不動性に基く9胸部と腹部の間K体重300ツ当シ1
乃至50μ!量を背側圧注射した等脚動物を、注射5分
後の完全な不動性K基づいてPUを決定するためK使用
する。注射24時間後にみた50パーセント致死投与量
(LDso)の決定にマウスを使用する。サンプリング
および50チ終点の計算(PUおよびL D so用量
)はリード アンド ミエンク,19!i8年( Re
ed and Muench,1t38)K基いて行う
。
本研究に3糧の異ったカラム クロマトグラ7イー法を
採用する: a)酢酸アンモニウム揮発性緩衝液を使ったセファデッ
クス( SePhadex ) G 5 0微細ゲル(
ファルマシア,スエーデン. Pharmaeia,
Sweden)の分子量排出力乏ム:レイウラス キン
ケストリアタス ヘブラエクス( L. 1iu1nτ
uest−rlatus hebraeus )毒液1
650A280単位(水抽出とゼπデックスQ50カラ
ムクロマトグ27イー2回処理した粗毒液2.OPK相
当)を[LIM酢酸アンモニウム緩衝液、p Ha 5
で平衡化し、溶出(45ffij/h)する一連の4本
のカラム[4X(100X五2cWI) :+に繰返し
てかける(ズロトキン等,1971年a.Z1otki
netllJ.,1971B)。溶出プロファイルにし
たがって糎々の画分を集める。画包■(Azso=20
0単位)がイエバエ,等脚動物、マウスに対して麻痺力
を持つ。
採用する: a)酢酸アンモニウム揮発性緩衝液を使ったセファデッ
クス( SePhadex ) G 5 0微細ゲル(
ファルマシア,スエーデン. Pharmaeia,
Sweden)の分子量排出力乏ム:レイウラス キン
ケストリアタス ヘブラエクス( L. 1iu1nτ
uest−rlatus hebraeus )毒液1
650A280単位(水抽出とゼπデックスQ50カラ
ムクロマトグ27イー2回処理した粗毒液2.OPK相
当)を[LIM酢酸アンモニウム緩衝液、p Ha 5
で平衡化し、溶出(45ffij/h)する一連の4本
のカラム[4X(100X五2cWI) :+に繰返し
てかける(ズロトキン等,1971年a.Z1otki
netllJ.,1971B)。溶出プロファイルにし
たがって糎々の画分を集める。画包■(Azso=20
0単位)がイエバエ,等脚動物、マウスに対して麻痺力
を持つ。
b)酢酸アンモニウム緩衝液のモル濃度勾配溶出ヲ行う
カルポキシメチルセルロース(CM52,ワットマン,
イングランド. Watman.England )で
の陽イオン交換クロマトグラフィー:(LOIM酢酸ア
ンモニウム緩衝液, fH&4で平衡化し、溶出( 1
oat/h r )する陽イオン交換CM−セルロース
−〇M52(ワットマを3t5Aao)をかける。溶出
の最初の段階は、サルコファガ( Sarcophへg
a )幼虫K弛緩を誘発する画分(a)および(b)が
得られる平衡条件で行う。溶出の第二段階は、CLIM
からα5Mのモル濃度直線勾配で行い、画分(e) .
(d)および(e)を得る。そのハエ幼虫とマウスK
対する毒性を第1表に示す。
カルポキシメチルセルロース(CM52,ワットマン,
イングランド. Watman.England )で
の陽イオン交換クロマトグラフィー:(LOIM酢酸ア
ンモニウム緩衝液, fH&4で平衡化し、溶出( 1
oat/h r )する陽イオン交換CM−セルロース
−〇M52(ワットマを3t5Aao)をかける。溶出
の最初の段階は、サルコファガ( Sarcophへg
a )幼虫K弛緩を誘発する画分(a)および(b)が
得られる平衡条件で行う。溶出の第二段階は、CLIM
からα5Mのモル濃度直線勾配で行い、画分(e) .
(d)および(e)を得る。そのハエ幼虫とマウスK
対する毒性を第1表に示す。
e)TSK−RP−CL8カラム(エルケイビースエー
デンe LKB e Sweden ) を用いた逆
相HPLC クロマトグラ7イー:緩衝液:A:α1
%TFA ; B 二 Q.1%TFA,アセトニト
リル:イソブロパノール= 1 : 1。
デンe LKB e Sweden ) を用いた逆
相HPLC クロマトグラ7イー:緩衝液:A:α1
%TFA ; B 二 Q.1%TFA,アセトニト
リル:イソブロパノール= 1 : 1。
B勾配:0時5%;15分20チ,75分50チ。
流速’ d/ mi no
スラプゲル電気泳動を二つの形で行う:&)尿素存在下
でのSDS−PAGE(スワンクアンドムンカーズ,1
971年, Swank andMunKres.1
9 7 1 ) : 8 M尿素の存在下、12.5
チボリアクリルアミド濃度で連続ミニゲル(60x80
xt5sm)上で分離を行う。
でのSDS−PAGE(スワンクアンドムンカーズ,1
971年, Swank andMunKres.1
9 7 1 ) : 8 M尿素の存在下、12.5
チボリアクリルアミド濃度で連続ミニゲル(60x80
xt5sm)上で分離を行う。
b)アンホライン存在下にポリアクリルアミドKおける
分析焦点電気泳動(エルケイビーLKB技術ビュレテン
1217−2001ME)。
分析焦点電気泳動(エルケイビーLKB技術ビュレテン
1217−2001ME)。
蛋白FiBsAを標準にしてラウリー等,1951年(
Lowry etaJ. , 1 9 5 1 )o方
法テ611]定。
Lowry etaJ. , 1 9 5 1 )o方
法テ611]定。
LqhP35毒素を4Mm酸グアニジン,IMトリスー
塩酸、pHa6.10mM EDTA,20mMジテ
オスレイトールで37℃1時間処理して4−ビニルピリ
ジンKよシ還元してアルキル化する。4−ビニルビリジ
ン(シグマ,アメリカ,Sigma , USA )を
50mMKなるように加えて、続けて室温で1時間置く
。修飾した蛋白をα1チイソプロバノール=アセトニト
リル=1:1中、ビダク( Vydac ) −C −
8またはハイパーシk ( Hypersil )−
ODS力ラムのHPLCで脱塩する。この還元しアルキ
ル化した蛋白をAsp−N.Lys−Cおヨヒトリプシ
ン(ペーリンガ一一マンハイム,アメリカ. Boeh
ringer−Mannheim,USA)を使って説
明書にしたがって消化し、ペプテドを調製する。ペプテ
ドを、0から60チのインプロパノール二アセトニトリ
ル=1=1の勾配t−使った(L1%TFA中のハイパ
ーシル( Hypersil )−0D8カラムのHP
LCで分離する。アミ酸配列分析をアブライドバイオシ
ステムズ(Applied biosystems )
4 7 GA気相シーケンサー(アメリカ.USA)
Kよる自動化エドマン分解で行う。フェニルテオヒダン
トインアミノ酸をオンライン アプライド ビオシステ
ムズ120APTH アナライザー(Appl1edB
iosystems 1 20APTH Analy
zer )を使って同定する。各配列は少くとも二回の
列の測定によって確認する〔アレン,1981年:イン
グリス,1980年(イングリス,エイ.等,バーシー
.(編),メソーヅ イン ペプタイド アンド プロ
ティン シーケンス ゜ア゜ナリシス,プロシーディン
グス オプ イーターナショナル カンファレンス,第
3回,エルゼビア,アムステルダム,529.1980
年)〕1:A11en,1981 ;Ing1is,1
980(Inglis.A. at al.. in
Birr.C− (Ed. ) .Methods i
nPeptide and Protein Sequ
ence Analysis,Procelut−Co
nf. 3rd=e Elsevier, Amste
rdam , 329.1980)]。
塩酸、pHa6.10mM EDTA,20mMジテ
オスレイトールで37℃1時間処理して4−ビニルピリ
ジンKよシ還元してアルキル化する。4−ビニルビリジ
ン(シグマ,アメリカ,Sigma , USA )を
50mMKなるように加えて、続けて室温で1時間置く
。修飾した蛋白をα1チイソプロバノール=アセトニト
リル=1:1中、ビダク( Vydac ) −C −
8またはハイパーシk ( Hypersil )−
ODS力ラムのHPLCで脱塩する。この還元しアルキ
ル化した蛋白をAsp−N.Lys−Cおヨヒトリプシ
ン(ペーリンガ一一マンハイム,アメリカ. Boeh
ringer−Mannheim,USA)を使って説
明書にしたがって消化し、ペプテドを調製する。ペプテ
ドを、0から60チのインプロパノール二アセトニトリ
ル=1=1の勾配t−使った(L1%TFA中のハイパ
ーシル( Hypersil )−0D8カラムのHP
LCで分離する。アミ酸配列分析をアブライドバイオシ
ステムズ(Applied biosystems )
4 7 GA気相シーケンサー(アメリカ.USA)
Kよる自動化エドマン分解で行う。フェニルテオヒダン
トインアミノ酸をオンライン アプライド ビオシステ
ムズ120APTH アナライザー(Appl1edB
iosystems 1 20APTH Analy
zer )を使って同定する。各配列は少くとも二回の
列の測定によって確認する〔アレン,1981年:イン
グリス,1980年(イングリス,エイ.等,バーシー
.(編),メソーヅ イン ペプタイド アンド プロ
ティン シーケンス ゜ア゜ナリシス,プロシーディン
グス オプ イーターナショナル カンファレンス,第
3回,エルゼビア,アムステルダム,529.1980
年)〕1:A11en,1981 ;Ing1is,1
980(Inglis.A. at al.. in
Birr.C− (Ed. ) .Methods i
nPeptide and Protein Sequ
ence Analysis,Procelut−Co
nf. 3rd=e Elsevier, Amste
rdam , 329.1980)]。
配列比較のため、ユニバーシティー オブ ウイスコン
シン ゼネティックス コンビエーティング グルーフ
フロ7アイ,IS/ アナリシス(デペロー等,19
84年) ( Universlty ofWisco
n+sin Genetics Computing
Group ProfileAnaj+ysta( D
evereux et al., 1 9 8 4 )
の助けによシ最大相同性を求めて並べる。同じ残基を含
む全位置のバーセントを計算する。
シン ゼネティックス コンビエーティング グルーフ
フロ7アイ,IS/ アナリシス(デペロー等,19
84年) ( Universlty ofWisco
n+sin Genetics Computing
Group ProfileAnaj+ysta( D
evereux et al., 1 9 8 4 )
の助けによシ最大相同性を求めて並べる。同じ残基を含
む全位置のバーセントを計算する。
118 l一標識AaITおよび拮抗的置換結合分析を
前述の方法(ズロトキン アンド ゴードン,1985
年, Zlotkin andGordony1985
)にしたがって準備し、実施する。
前述の方法(ズロトキン アンド ゴードン,1985
年, Zlotkin andGordony1985
)にしたがって準備し、実施する。
A.昆虫軸索標品
ダブルオイルギャップー シングル 7アイバー法(ビ
ション アンド ボイステル,1967年* Pich
on and Boistel, 19 6 7 )を
使い、ゴキブリ,ベリブ2ネタ アメリカナ( Per
iplaneta amerieana )の腹部神経
素状組織から解剖してとった巨大軸索について電圧クラ
ンプ( Voltage−clamp )および電流ク
ランブ( current−clamp )実験を行う
。正常生理食塩液は次の組成を持つ:200mMNaC
1; & 1 mM KCI ; 5−4mM CaC
4 ; 5−OmMMsxCl−。リン酸一炭酸塩緩衝
液( 2mM NaHCOs .(L1mM Na&P
O+)を使ってpHを12に保つ。電流クランプ実験は
20乃至22℃で行い、電圧クランプ実験は12±(L
5℃で行う。
ション アンド ボイステル,1967年* Pich
on and Boistel, 19 6 7 )を
使い、ゴキブリ,ベリブ2ネタ アメリカナ( Per
iplaneta amerieana )の腹部神経
素状組織から解剖してとった巨大軸索について電圧クラ
ンプ( Voltage−clamp )および電流ク
ランブ( current−clamp )実験を行う
。正常生理食塩液は次の組成を持つ:200mMNaC
1; & 1 mM KCI ; 5−4mM CaC
4 ; 5−OmMMsxCl−。リン酸一炭酸塩緩衝
液( 2mM NaHCOs .(L1mM Na&P
O+)を使ってpHを12に保つ。電流クランプ実験は
20乃至22℃で行い、電圧クランプ実験は12±(L
5℃で行う。
4 −AP (本文だ示す濃度)をカリウム流( po
tassium current )を選択的にプロツ
クするために使用し(ベルへイト アンド ビシ舊冫,
1974年* Pelhate and Pichon
,1974),2X1G″″ry1合成STXをナトリ
ウム流( sodium current )の選択的
で可逆的なブロックのために使用する(サテル等 j9
79年e Sattelle et al, 1 9
7 9 )。
tassium current )を選択的にプロツ
クするために使用し(ベルへイト アンド ビシ舊冫,
1974年* Pelhate and Pichon
,1974),2X1G″″ry1合成STXをナトリ
ウム流( sodium current )の選択的
で可逆的なブロックのために使用する(サテル等 j9
79年e Sattelle et al, 1 9
7 9 )。
精製したサソリ毒素をBSA (フラクシlンV,ア
ーマー カンパニー,アメリカ, Ar −mour
Co., USA)を1/1ロ(w/v)の比で存在さ
せて凍結乾燥する。
ーマー カンパニー,アメリカ, Ar −mour
Co., USA)を1/1ロ(w/v)の比で存在さ
せて凍結乾燥する。
補乳動物骨格筋単一線維標品
ラット.ラタスノルペジカス( Rattus nor
ve−gicus )のヒラメ筋( slow twi
tch soleusmuscle )から分離した単
一筋線維についてダフ゜ル マンニトール ギャップ
シングルファイバー法(デエバル アンド レオティ,
1978年* Duval and Looty. 1
9 7 8 )を使い、電位クランプおよび電流クラ
ンプ実験を室温で行う。正常食塩液は次の組成を持つ:
140mM NaCl;6mM KCI!;5mM C
aCA’* ;5mMグルコース。トリスーH C i
t ( 4 5 m M )を使ってpHを7,511
Ca4節する。カリウム電流をブロックするために水浴
中K10mM TEAと2mM五4DAPを加え、ナト
リウム電流をプロックするために1μM丁TX を使
用する(デエバル アンド レオテ4 ,1980年r
Duvaland L5oty,t 9 8 0 )
。
ve−gicus )のヒラメ筋( slow twi
tch soleusmuscle )から分離した単
一筋線維についてダフ゜ル マンニトール ギャップ
シングルファイバー法(デエバル アンド レオティ,
1978年* Duval and Looty. 1
9 7 8 )を使い、電位クランプおよび電流クラ
ンプ実験を室温で行う。正常食塩液は次の組成を持つ:
140mM NaCl;6mM KCI!;5mM C
aCA’* ;5mMグルコース。トリスーH C i
t ( 4 5 m M )を使ってpHを7,511
Ca4節する。カリウム電流をブロックするために水浴
中K10mM TEAと2mM五4DAPを加え、ナト
リウム電流をプロックするために1μM丁TX を使
用する(デエバル アンド レオテ4 ,1980年r
Duvaland L5oty,t 9 8 0 )
。
B.イエバエ幼虫の遅廷性で持続性の収縮を誘導する因
子の分離 サソリ,レイウラス キンケストリアタスヘプラエウス
( L− %mthjuestriatus hebr
aeui )の凍結乾燥した粗毒液(五7タ)を下記の
予備処理をして得る: (1) 水抽出と凍結乾燥; (2)゜ 高MWのムコ蛋白を除去するために、凍結
乾燥した水抽出物をセファデックス ( Sephadex ) G 5 0カラムの11M
酢酸溶出にによって分離する; (3) 上記のセファデックス( Sephadex
) −酢酸カラムで得られた凍結乾燥毒性画分を、非
蛋白の低MW色素を除去するために、(LIM酢酸アン
モニウム,p}{&5で溶出するセ7アデックス( S
ephadex ) G 5 0カラムで分離する。
子の分離 サソリ,レイウラス キンケストリアタスヘプラエウス
( L− %mthjuestriatus hebr
aeui )の凍結乾燥した粗毒液(五7タ)を下記の
予備処理をして得る: (1) 水抽出と凍結乾燥; (2)゜ 高MWのムコ蛋白を除去するために、凍結
乾燥した水抽出物をセファデックス ( Sephadex ) G 5 0カラムの11M
酢酸溶出にによって分離する; (3) 上記のセファデックス( Sephadex
) −酢酸カラムで得られた凍結乾燥毒性画分を、非
蛋白の低MW色素を除去するために、(LIM酢酸アン
モニウム,p}{&5で溶出するセ7アデックス( S
ephadex ) G 5 0カラムで分離する。
上記ステップ(3)で得られた凍結乾燥毒性画分を一連
の4本のセファデックス( Sephadex )Q5
0カラムで、上記の条件下に再循環法で分離する。との
方法によって主要画分(Iから■)が分離できる。画分
■(処理した蛋白の約12チに相当)はハエ幼虫K注射
すると、弛緩(抑制性昆虫毒素に典型的)および遅れて
起り持続性の収縮(興奮性昆虫毒素に典型的)を含む病
状の全く特別な混合を誘導する。
の4本のセファデックス( Sephadex )Q5
0カラムで、上記の条件下に再循環法で分離する。との
方法によって主要画分(Iから■)が分離できる。画分
■(処理した蛋白の約12チに相当)はハエ幼虫K注射
すると、弛緩(抑制性昆虫毒素に典型的)および遅れて
起り持続性の収縮(興奮性昆虫毒素に典型的)を含む病
状の全く特別な混合を誘導する。
画分■Fiまた、マウスに対して中程度の毒性である(
LDso :体重2ay当シ50μg)。この致死性
はプテナエ( Buthinae )サソリ 毒液およ
びそれからの啼乳動物毒素に典型的な昆虫贅咬毒の興奮
性病状を伴う(ロシャト等,1979年+ Roche
t et al., 1979 )。
LDso :体重2ay当シ50μg)。この致死性
はプテナエ( Buthinae )サソリ 毒液およ
びそれからの啼乳動物毒素に典型的な昆虫贅咬毒の興奮
性病状を伴う(ロシャト等,1979年+ Roche
t et al., 1979 )。
上記のセ7アデックス( Sephadex )GSo
画分■を陽イオン変換樹脂(CM52)カラムで分離す
ると一連の両分(a)から(e)が得られる。
画分■を陽イオン変換樹脂(CM52)カラムで分離す
ると一連の両分(a)から(e)が得られる。
画分(a)および(b)ij抑制性昆虫毒素K典型的な
イエバエ幼虫の弛緩性麻痺を銹導する(ズロトキン,1
986年+ Zlotkin,1 9 8 6 )。し
かし、画分(c) , (d)および(e)はマウスK
毒性を示し(第1表)、イエバエ幼虫に対し、遅延性で
持続性(長く続く)の収縮性麻痺を起すという明らかに
新しい症候学を示す。第1表に示すように、両分(c)
. (d)および(e)は種々の異−3程度の上記遅
延性一持続性収縮性麻痺およびマウス致死性を表わす。
イエバエ幼虫の弛緩性麻痺を銹導する(ズロトキン,1
986年+ Zlotkin,1 9 8 6 )。し
かし、画分(c) , (d)および(e)はマウスK
毒性を示し(第1表)、イエバエ幼虫に対し、遅延性で
持続性(長く続く)の収縮性麻痺を起すという明らかに
新しい症候学を示す。第1表に示すように、両分(c)
. (d)および(e)は種々の異−3程度の上記遅
延性一持続性収縮性麻痺およびマウス致死性を表わす。
イエバエに対する最低毒性とマウスK対する最低毒性を
持つ両分(d)を更に精製する。
持つ両分(d)を更に精製する。
得られた両分(e) . (d) .および(e)のイ
エバエおC d マクス致死性一LD詩b 12.0 12α
G25.0 a 注射5分後K不動化し、収縮した幼虫を陽性反応と
考える。
エバエおC d マクス致死性一LD詩b 12.0 12α
G25.0 a 注射5分後K不動化し、収縮した幼虫を陽性反応と
考える。
b 致死性は24時間後K判定。マウスに対する画分■
のL D soは40μg/2 0 g体重に相当する
。
のL D soは40μg/2 0 g体重に相当する
。
イエバエ幼虫K影響する新しい因子の最後の精製はHP
LC系で逆相カラムでのクロマトグラフィーの工程を加
えて行う。最終製品をL$P5 5毒素と名付ける(I
4hはサソリを表わし、pFi麻痺を示し、55はHP
LC力ラムでの排出時間罠相当する)。得られる製品は
、CM52両分(d)の蛋白含量およびイエバエへの活
性のそれぞれ約30および60パーセントを持つ。純度
および性質をSDSPAGE(約5kDのMWを示す)
および分竹焦点電気泳動(約p H9. 0のpIをな
す)によって調べる。
LC系で逆相カラムでのクロマトグラフィーの工程を加
えて行う。最終製品をL$P5 5毒素と名付ける(I
4hはサソリを表わし、pFi麻痺を示し、55はHP
LC力ラムでの排出時間罠相当する)。得られる製品は
、CM52両分(d)の蛋白含量およびイエバエへの活
性のそれぞれ約30および60パーセントを持つ。純度
および性質をSDSPAGE(約5kDのMWを示す)
および分竹焦点電気泳動(約p H9. 0のpIをな
す)によって調べる。
C. LqhP35毒素の一次構造決定L(lhP
5 5は種々のサソリ毒液毒素K典屋的な約7KDのR
4W(MW=7 z s s )を持つ64アミノ酸か
らなる単一鎖蛋白である(ボサニ1984年. Pos
sani, 1 9 8 4 )。本MW測定は、少く
とも20%の不正確度を持つ単におおよそのデータを与
える上記のSDS−PAGEと、本質的−に一致する(
スワンク アンド ムンカーズ,1971年+ Swa
nk and Munkres.1971)。分析的等
電点焦点法で得られる高等1t点(pI)は、3個のア
ルギニン存在を含む負の荷電を上まわる過剰の正の荷電
残基が明らかになった配列分析と,本質的K一致する(
pK=IZ4B)。残基の1/3を含む疎水性アミノ酸
は分子の長さ全体に平均して分布している。8個のシス
テインは4個のジスル7ィド橋を形成すると信じられる
。この教えはLqhP3 5毒素のpI値(pH9.0
乃至9. 2 ) Kよって間接的K示されている。も
しスルフヒドリル基が遊離していれば,上OpH値でこ
れらの基がイオン化によって負の荷電に貢献し、pI値
を下げる。L(1 11 5 5毒素におけるようKC
二末端で始まるシスティンーアルギニンが存在するとい
うことは関連するサソリ、レイウラス キンケストリア
タス キンケストリアタス( L. quinqIIL
estriatus quin+que−striat
us )の毒液からのLqqfl/呻乳動物α−トキシ
ンで既K示されている(ボサニ,1984年# Pos
sani,1 9 8 4 )。
5 5は種々のサソリ毒液毒素K典屋的な約7KDのR
4W(MW=7 z s s )を持つ64アミノ酸か
らなる単一鎖蛋白である(ボサニ1984年. Pos
sani, 1 9 8 4 )。本MW測定は、少く
とも20%の不正確度を持つ単におおよそのデータを与
える上記のSDS−PAGEと、本質的−に一致する(
スワンク アンド ムンカーズ,1971年+ Swa
nk and Munkres.1971)。分析的等
電点焦点法で得られる高等1t点(pI)は、3個のア
ルギニン存在を含む負の荷電を上まわる過剰の正の荷電
残基が明らかになった配列分析と,本質的K一致する(
pK=IZ4B)。残基の1/3を含む疎水性アミノ酸
は分子の長さ全体に平均して分布している。8個のシス
テインは4個のジスル7ィド橋を形成すると信じられる
。この教えはLqhP3 5毒素のpI値(pH9.0
乃至9. 2 ) Kよって間接的K示されている。も
しスルフヒドリル基が遊離していれば,上OpH値でこ
れらの基がイオン化によって負の荷電に貢献し、pI値
を下げる。L(1 11 5 5毒素におけるようKC
二末端で始まるシスティンーアルギニンが存在するとい
うことは関連するサソリ、レイウラス キンケストリア
タス キンケストリアタス( L. quinqIIL
estriatus quin+que−striat
us )の毒液からのLqqfl/呻乳動物α−トキシ
ンで既K示されている(ボサニ,1984年# Pos
sani,1 9 8 4 )。
D.LqhP35毒素の生物活性
症候学
イエバエ幼虫の急激で一過性の収縮麻痺を誘導する興奮
性昆虫毒素K対して,LqhP35毒素は遅延性で持続
性の収縮麻痺を誘導する。
性昆虫毒素K対して,LqhP35毒素は遅延性で持続
性の収縮麻痺を誘導する。
毒性
節足動物およびマウスK対するLq hP35毒素の麻
痺力および致死力をそれぞれ第2表K示す。
痺力および致死力をそれぞれ第2表K示す。
( Isopods)
(陸生甲殻類)
(terrestrial
crustaceans)
5分以内の麻痺(PU) 20ng/10(1’P体重
a サンリ毒液からの普通の哨乳動物毒素よシ約2オー
ダー低い毒性(ロシャト等,1979年−Rochat
at at., 1 9 7 9 )パインディング
アッセイ(結合分析)tx−pom液2 1 0μノ
に、”’ I A a I Tを1. 5 n M t
甲殻類シナブトソーム膜小胞の形で蛋白を40μg(ズ
ロトキンアンド ゴードン#1985年,Zlotki
n and Gordon,1 9 8 5 )を、お
よび標準結合培地[1115M塩化コリン; 1mMM
gSO4;2mM C a C l z ; (L
1% BSA (ズロトキン アンド ゴードン、19
85年, Zlotkin and Gor 一don
,1985))で競合物質の濃度を高めるようK変化さ
せて含ませる。膜を22℃に40分間置く。遊離型と膜
結合”IAaIT の分離を迅速炉過法(ズロトキン
アンド ゴードン,1985年* Zlotkin
and Gordor, 1 9 8 5 )で行う。
a サンリ毒液からの普通の哨乳動物毒素よシ約2オー
ダー低い毒性(ロシャト等,1979年−Rochat
at at., 1 9 7 9 )パインディング
アッセイ(結合分析)tx−pom液2 1 0μノ
に、”’ I A a I Tを1. 5 n M t
甲殻類シナブトソーム膜小胞の形で蛋白を40μg(ズ
ロトキンアンド ゴードン#1985年,Zlotki
n and Gordon,1 9 8 5 )を、お
よび標準結合培地[1115M塩化コリン; 1mMM
gSO4;2mM C a C l z ; (L
1% BSA (ズロトキン アンド ゴードン、19
85年, Zlotkin and Gor 一don
,1985))で競合物質の濃度を高めるようK変化さ
せて含ませる。膜を22℃に40分間置く。遊離型と膜
結合”IAaIT の分離を迅速炉過法(ズロトキン
アンド ゴードン,1985年* Zlotkin
and Gordor, 1 9 8 5 )で行う。
大過剰の非標識毒素(1μM)存在下に測定した標識毒
素の結合を非特異的結合と定義する。
素の結合を非特異的結合と定義する。
興奮性(ズロトキン等,1985年, Zlotkin
etal.,1985;ゴードン等,1984年+Go
rdonet”al.,1984)および抑制性(Lq
qIT2.ズ。トキン等,1985年, Zlotki
n et al.,1985)毒素に対して、LqhP
35毒素は甲殼類シナブトンーム標品で”IAaIT
毒素を置換できない。
etal.,1985;ゴードン等,1984年+Go
rdonet”al.,1984)および抑制性(Lq
qIT2.ズ。トキン等,1985年, Zlotki
n et al.,1985)毒素に対して、LqhP
35毒素は甲殼類シナブトンーム標品で”IAaIT
毒素を置換できない。
このことは、LqhP35 毒素が、上記の興奮性お
よび抑制性昆虫毒素で共用しているものと異る別の結合
部位を持つことを示している。
よび抑制性昆虫毒素で共用しているものと異る別の結合
部位を持つことを示している。
電気生理学的研究
LqhP55毒素を興奮性膜の二つの異る標本において
電流および電圧クランプ条件下で試験する:ベリプラネ
タ アメリカナ( Periplaneta ame
−ricana )の摘出巨大軸索、およびラットの摘
出骨格筋線維を使用。ゴキブリ軸索の活動電位に対する
L(l hp s s毒素の作用を2x10 M五4
一DAP の存在下での電圧クランプ実験で測定する。
電流および電圧クランプ条件下で試験する:ベリプラネ
タ アメリカナ( Periplaneta ame
−ricana )の摘出巨大軸索、およびラットの摘
出骨格筋線維を使用。ゴキブリ軸索の活動電位に対する
L(l hp s s毒素の作用を2x10 M五4
一DAP の存在下での電圧クランプ実験で測定する。
摘出ラットヒラメ筋線維の活動電位K対するL(lhP
55毒素の影響を正常リンゲル液および毒素を外から加
えた時の活動電圧の比較で測定する。電圧クランプした
ラットヒラメ筋線維のイオン流に対するLphP35の
効果を電圧クランプ実験で測定する(−90mV乃至−
40mVのホールド電位から段階的K脱極)。
55毒素の影響を正常リンゲル液および毒素を外から加
えた時の活動電圧の比較で測定する。電圧クランプした
ラットヒラメ筋線維のイオン流に対するLphP35の
効果を電圧クランプ実験で測定する(−90mV乃至−
40mVのホールド電位から段階的K脱極)。
両樟本において、毒素は本質的K同じ効果、すなわちナ
トリウム不活性化の明らかな阻害による活動電位の延長
を誘導する。毒素は(a) 活動電位の幅; (b) 膜休止電位レベルおよび (e) カリウム コンダクタンス に影響を与えた)、修飾したシしない。
トリウム不活性化の明らかな阻害による活動電位の延長
を誘導する。毒素は(a) 活動電位の幅; (b) 膜休止電位レベルおよび (e) カリウム コンダクタンス に影響を与えた)、修飾したシしない。
同じ標本で試験した強力な啼乳動物毒素AaH2の活性
と比較して、L(lhP35毒素は明らかK昆虫興奮性
膜に優先性を示す。電流クランブ条件下で、LqhP3
5Kよる活動電位の延長は、昆虫軸索標本Kおいて必要
なAaH2濃度より約2オーダー低濃度で(ベルへイト
アンド ズロトキン,1981年e Pelhate
and Zlotkin, 1 9 8 1 )、ま
た、ラット骨格筋膜KおけるAaH2よシ少〈とも1オ
ーダー高い濃度で起る。後者において、活動電位の最大
持続にAaH2 Kついて(10−’M,700±4
2 0msec e n=8 )よシ、LqhP55K
ツいて(10 M,2254±5 8 4msec
. n=7 )の方が明らかK低い。
と比較して、L(lhP35毒素は明らかK昆虫興奮性
膜に優先性を示す。電流クランブ条件下で、LqhP3
5Kよる活動電位の延長は、昆虫軸索標本Kおいて必要
なAaH2濃度より約2オーダー低濃度で(ベルへイト
アンド ズロトキン,1981年e Pelhate
and Zlotkin, 1 9 8 1 )、ま
た、ラット骨格筋膜KおけるAaH2よシ少〈とも1オ
ーダー高い濃度で起る。後者において、活動電位の最大
持続にAaH2 Kついて(10−’M,700±4
2 0msec e n=8 )よシ、LqhP55K
ツいて(10 M,2254±5 8 4msec
. n=7 )の方が明らかK低い。
実施例2
スコロペンドラ カニデンス( S. Caniden
s)を死海領域およびエルサレム領域から取る。野外で
採取したムカデを、実験室で水分吸収基質および給水源
を持つ容器中に分離して飼育する。
s)を死海領域およびエルサレム領域から取る。野外で
採取したムカデを、実験室で水分吸収基質および給水源
を持つ容器中に分離して飼育する。
ムカデには生きた昆虫を与える(2週間K1回)。
毒液をムカデから次のような搾毒Kよって取り出す:毒
牙の基部を電気刺激し、牙先Kしっかシと置いたプラス
テック毛細管K毒液を集める。、 第3表にムカデの体長、搾毒毎K得られた毒液量、およ
び分離した毒液の蛋白濃度を示す。
牙の基部を電気刺激し、牙先Kしっかシと置いたプラス
テック毛細管K毒液を集める。、 第3表にムカデの体長、搾毒毎K得られた毒液量、およ
び分離した毒液の蛋白濃度を示す。
a ラウリー等,1951年( Lowry et a
l. ,1951)による 実施例3 死海領域のスコロペンド2カニデンス(S.canid
ens )からのムカデ毒液を上記のように分離し、室
温または凍結乾燥後の貯蔵での安定性を試験する。
l. ,1951)による 実施例3 死海領域のスコロペンド2カニデンス(S.canid
ens )からのムカデ毒液を上記のように分離し、室
温または凍結乾燥後の貯蔵での安定性を試験する。
実施例2で試験したものと同じバッチのスコロペンドラ
力ニデンス( S.canidens )(死海領域
)毒液を使用する。この実験の結果を第4表κ示す。
力ニデンス( S.canidens )(死海領域
)毒液を使用する。この実験の結果を第4表κ示す。
ムカデ 体長 搾毒当シの毒液量蛋白含量a
一 (μ1) (μg/μ1)活性C z6 λ5 3
1a 死海m域のスコロペンドラ カニデンス(
S− canidens ) b すべての処理において、毒液を二回蒸溜水で希釈 C 活性は体重100グ轟,9ng蛋白で表わすサルコ
ファガ( Sarcophaga )ハエ幼虫の麻痺単
位として測定(2ウリー等,19!l年,Lowry
et al., 1951 )実施例4 しては実際上、不活性である。したがって、この毒液の
毒素は昆虫選択的である。10Fマウスに対して1ツ注
射しても昆虫 咬毒液の徴候さえ誘導しない。
一 (μ1) (μg/μ1)活性C z6 λ5 3
1a 死海m域のスコロペンドラ カニデンス(
S− canidens ) b すべての処理において、毒液を二回蒸溜水で希釈 C 活性は体重100グ轟,9ng蛋白で表わすサルコ
ファガ( Sarcophaga )ハエ幼虫の麻痺単
位として測定(2ウリー等,19!l年,Lowry
et al., 1951 )実施例4 しては実際上、不活性である。したがって、この毒液の
毒素は昆虫選択的である。10Fマウスに対して1ツ注
射しても昆虫 咬毒液の徴候さえ誘導しない。
第5表 種々の動物K対するスコロペンド2( sco
lopsndra )ムカデ毒液の毒性511のムカデ
:スコロペンドラ カニデンス( S. canide
ns ) (死海領域);スコロペンドラ カニデンス
(S. canidens ) (エルサレム領域);
およびスコロペンドラ シングラタ( S. eing
ulata ) (上ガリレーr UpPer Gal
i−leeおよびゴラン高原、Golan heigh
tsで採集)から毒液を集める。
lopsndra )ムカデ毒液の毒性511のムカデ
:スコロペンドラ カニデンス( S. canide
ns ) (死海領域);スコロペンドラ カニデンス
(S. canidens ) (エルサレム領域);
およびスコロペンドラ シングラタ( S. eing
ulata ) (上ガリレーr UpPer Gal
i−leeおよびゴラン高原、Golan heigh
tsで採集)から毒液を集める。
昆虫の3種およびマウスK対する凍結乾燥毒液の毒性を
第5表K示す。死海領域からのスコロペンド2 カニデ
ンス( S. eanidens )毒液が昆虫に対し
て最高の毒性を持ち、マウスK対(Sareophag
a) ハエ幼虫の麻痺 サルコ7アガ (Sarcophaga) ハエ幼虫の致死性 (LO75 atO α04 スボドプテラ (Spodoptera) 幼虫の麻痺 &23 &82 スポドプテラ (Spodoptjra) ’ 幼虫の致死性 &23 &82 2+99 甲殻類 (Locusta) 成虫の麻痺 [L65 甲殻類 (Locusta) 成虫の致死性 cL16 LDsoゝ α64 (L15 α0 5 1 α043 a 麻痺を体重100167当シで表わすPUso と
して測定。
第5表K示す。死海領域からのスコロペンド2 カニデ
ンス( S. eanidens )毒液が昆虫に対し
て最高の毒性を持ち、マウスK対(Sareophag
a) ハエ幼虫の麻痺 サルコ7アガ (Sarcophaga) ハエ幼虫の致死性 (LO75 atO α04 スボドプテラ (Spodoptera) 幼虫の麻痺 &23 &82 スポドプテラ (Spodoptjra) ’ 幼虫の致死性 &23 &82 2+99 甲殻類 (Locusta) 成虫の麻痺 [L65 甲殻類 (Locusta) 成虫の致死性 cL16 LDsoゝ α64 (L15 α0 5 1 α043 a 麻痺を体重100167当シで表わすPUso と
して測定。
麻痺をサルコ7アガ( Sarcophaga)幼虫で
は5 0 See後、スポドブテラ( Spodopt
era )およびロカスタ( Locusta )昆虫
では5分後に測定。
は5 0 See後、スポドブテラ( Spodopt
era )およびロカスタ( Locusta )昆虫
では5分後に測定。
致死性を体重100ツ描シのμgで表わすLD関として
24時間後K測定。サンプリング(一用ik尚シ5また
は7動物)および有効用量−50一の計算をリード ア
ンド ミュンク,1938年( Reed and M
uench,1 9 3B )にしたがって行う。在々
の動物の平均体重Vi=サルコファガ( Sarcop
haga )幼虫、スボドテラ( Spodotera
)幼虫、ロ ルピノ sy,70 7乃至1 b 体重1 実施例5 カスタ( Locusta )雄成虫および ゛ノマウ
スそれぞれが、130乃至150 乃至400’F,L3乃至1.6jEおよび2Po OP当シのμgで表わす。
24時間後K測定。サンプリング(一用ik尚シ5また
は7動物)および有効用量−50一の計算をリード ア
ンド ミュンク,1938年( Reed and M
uench,1 9 3B )にしたがって行う。在々
の動物の平均体重Vi=サルコファガ( Sarcop
haga )幼虫、スボドテラ( Spodotera
)幼虫、ロ ルピノ sy,70 7乃至1 b 体重1 実施例5 カスタ( Locusta )雄成虫および ゛ノマウ
スそれぞれが、130乃至150 乃至400’F,L3乃至1.6jEおよび2Po OP当シのμgで表わす。
死海領域のスコロペンドラ カニデンス( S− Ca
nidena ) Fi自分と同じ種の毒液に対して耐
性で、同じ体重の少くとも150の甲殻類を麻痺させる
毒液用量K耐性である(第6表)。
nidena ) Fi自分と同じ種の毒液に対して耐
性で、同じ体重の少くとも150の甲殻類を麻痺させる
毒液用量K耐性である(第6表)。
a スコ四ペンドラ カニデンス(S. cani−d
ens )一死海領域で採集 b ラウリー等,1951年( Lowry et a
l. ,1951)KLたがって測定 (40カスタ ミグラトリア( Locusta mi
g−ratria ) K対する毒液試料の麻痺力は体
重100ツ轟シ2t.5ツである。甲殻類動物麻痺単位
の数はそれぞれのムカデのものと同じ体重の甲殻類動物
に相当する。
ens )一死海領域で採集 b ラウリー等,1951年( Lowry et a
l. ,1951)KLたがって測定 (40カスタ ミグラトリア( Locusta mi
g−ratria ) K対する毒液試料の麻痺力は体
重100ツ轟シ2t.5ツである。甲殻類動物麻痺単位
の数はそれぞれのムカデのものと同じ体重の甲殻類動物
に相当する。
d 麻痺は注射部位周辺K局在し、20分後に消失する
。
。
実施例6
毒液安定性K対する熱(80℃,5分間)の影響をサル
コ7アガ( Sarcophaga )ハエ幼虫を使っ
て測定。第7表K示すようにムカデ毒液の毒性はサルコ
ファガ( Sareophaga )幼虫への麻痺性効
果Kついて測定すると試験した処理で破壊される。
コ7アガ( Sarcophaga )ハエ幼虫を使っ
て測定。第7表K示すようにムカデ毒液の毒性はサルコ
ファガ( Sareophaga )幼虫への麻痺性効
果Kついて測定すると試験した処理で破壊される。
毒素が蛋白であることを示している。
毒液源
スコロペンドラ
カニデンス
(g canidens)
死海
スコロベンド2
カニデンス
(S. canidens)
エルサレム
非処理
2μ1(ZPU閲)
活性
活性
加熱
(80℃+ 5m i n )
10μl(10PIIso)
不活性
不活性
a サルコファガ( Sarcophaga ) ハエ
幼虫体重100ツ当シのPUsoは死海およびエルサレ
ムのムカデ、それぞれで5ngおよび150ng実施例
7 ムカデ毒液の毒性は普通の蛋白分解酵素標品罠よって破
壊される(第B表)。トリブシンがブロナーゼよシ効来
がある。この結果はムカデ実施例8 ムカデ毒液を分析用HPLC分子排除カラムおよび逆相
クロマトグラフィーを使った分画Kよp部分的K精製す
る。
幼虫体重100ツ当シのPUsoは死海およびエルサレ
ムのムカデ、それぞれで5ngおよび150ng実施例
7 ムカデ毒液の毒性は普通の蛋白分解酵素標品罠よって破
壊される(第B表)。トリブシンがブロナーゼよシ効来
がある。この結果はムカデ実施例8 ムカデ毒液を分析用HPLC分子排除カラムおよび逆相
クロマトグラフィーを使った分画Kよp部分的K精製す
る。
分子排除カラムを使った分析(スプローズ,Supro
se g 1 0/3 0 , 7 7ルマシアe
Pharmacia;α05M酢酸アンモニウ4PHE
L5;流速(L 5 au/min)から、ハエ幼虫K
対する毒性の約20チのみが死海ムカデの毒素から回収
されていることがわかる。ハエ幼虫K弛緩を誘導する因
子と収縮を示すものの間κ定性的判別がみられる。死海
ムカデKおいては、後者は推定1−iW15乃至20k
Dの因子κ相当する。
se g 1 0/3 0 , 7 7ルマシアe
Pharmacia;α05M酢酸アンモニウ4PHE
L5;流速(L 5 au/min)から、ハエ幼虫K
対する毒性の約20チのみが死海ムカデの毒素から回収
されていることがわかる。ハエ幼虫K弛緩を誘導する因
子と収縮を示すものの間κ定性的判別がみられる。死海
ムカデKおいては、後者は推定1−iW15乃至20k
Dの因子κ相当する。
逆相HPLC分析FiC−8(メルク. Merek)
;A(水十α1チTFA): B (インブロパノール
十アセトニトリル+αISTFA) を使用する。
;A(水十α1チTFA): B (インブロパノール
十アセトニトリル+αISTFA) を使用する。
5種の毒液の溶出パターンはムカデ種の「公式のJ 分
類定義K一致しない。エルサレムのスコロベントラ
カニデンス( S. caniden+s )とスコロ
ペンド2 シングラタ(S.cingulata)F1
分子排除および逆相クロマトグラフィーで同じ溶出パタ
ーンで、これら二つは死海(スコロペンドラカニデンス
, S. canidens )ムカデのものと異る。
類定義K一致しない。エルサレムのスコロベントラ
カニデンス( S. caniden+s )とスコロ
ペンド2 シングラタ(S.cingulata)F1
分子排除および逆相クロマトグラフィーで同じ溶出パタ
ーンで、これら二つは死海(スコロペンドラカニデンス
, S. canidens )ムカデのものと異る。
この背景から、その着色の次元とノにターンによシ三つ
の種は容易K区別できることは注目される。
の種は容易K区別できることは注目される。
実施例9
Tiプ2スミドー誘導ベクターの構築
ベクター:lICIB10(ロトスタン等、1987年
Rothstein et al., 1 9 8 7
) Fiアグロパクテリウム テz 7 7シエンス
( A. tumefaciens )を経て植物にキ
メラ遺伝子を搬入するに有用なTi−ブラスミド誘導ベ
クターである。このベクターは、ダブりュー バーンズ
博士,ワシントンユニバーシティー,セントルイス.ミ
ズリー(Dr,w. Barnes. Washing
ton University,StLouis+Mo
. )から得られる広宿主範囲プ2スミド pRK2s
ftから誘導される。このベクターはTn 9 o s
からのアグロバクテリウム( Agro一bacter
ium )のカナマイシン耐性遺伝子、おヨヒT1プラ
スミドPTi’l7からの左および右T − DNAボ
ーダー配列をも含んでいる。ボーダー配列の間Kプラス
ミドPUC18からのポリリンカー領域と植物Kカナマ
イシン耐性を与えるキメラ遺伝子がある。
Rothstein et al., 1 9 8 7
) Fiアグロパクテリウム テz 7 7シエンス
( A. tumefaciens )を経て植物にキ
メラ遺伝子を搬入するに有用なTi−ブラスミド誘導ベ
クターである。このベクターは、ダブりュー バーンズ
博士,ワシントンユニバーシティー,セントルイス.ミ
ズリー(Dr,w. Barnes. Washing
ton University,StLouis+Mo
. )から得られる広宿主範囲プ2スミド pRK2s
ftから誘導される。このベクターはTn 9 o s
からのアグロバクテリウム( Agro一bacter
ium )のカナマイシン耐性遺伝子、おヨヒT1プラ
スミドPTi’l7からの左および右T − DNAボ
ーダー配列をも含んでいる。ボーダー配列の間Kプラス
ミドPUC18からのポリリンカー領域と植物Kカナマ
イシン耐性を与えるキメラ遺伝子がある。
最初K,プラスミドpR[zszを修飾してテトラサイ
クリン耐性を与える遺伝子を、トランスボゾ’ン’py
lwos(オカ等,1981年* OKa etal
.,1981)からのカナマイシン耐性を与えるものκ
置換し、また、PRK252の特異的なEcoRI部位
をBgJII部位で置換して修飾する(第1図Kこの修
飾を要約する)。ブラスミドp R K 2 5 2を
先づエンドヌクレアーゼSallトSma lで消化し
、次いでDNAポリメラーゼIのラージ フラグメント
で処理してフラッシュエンドをつくって、その大きなベ
クター フラグメントをアガロースゲル電気泳動で精製
する。
クリン耐性を与える遺伝子を、トランスボゾ’ン’py
lwos(オカ等,1981年* OKa etal
.,1981)からのカナマイシン耐性を与えるものκ
置換し、また、PRK252の特異的なEcoRI部位
をBgJII部位で置換して修飾する(第1図Kこの修
飾を要約する)。ブラスミドp R K 2 5 2を
先づエンドヌクレアーゼSallトSma lで消化し
、次いでDNAポリメラーゼIのラージ フラグメント
で処理してフラッシュエンドをつくって、その大きなベ
クター フラグメントをアガロースゲル電気泳動で精製
する。
次に、約1050bp BamHIフラグメントにT
n9Q5を含むプラスミドp568をエンド ヌクレア
ーゼBamHIで消化し、DNA ポリメ2ーゼのラ
ージフラグメントで処理して約1050bpフ2グメン
トを7ガロースゲル電気泳動後に分離する;このフラグ
メントハ抗生物質カナマイシン罠対する耐性を与えるト
ランスボソンTn9 0 5からの遺伝子を含む(オカ
等,1981年, OKa et al.. 1 9
8 1 )。プラスミドp368は整理番号67700
でATCCK寄託されている。
n9Q5を含むプラスミドp568をエンド ヌクレア
ーゼBamHIで消化し、DNA ポリメ2ーゼのラ
ージフラグメントで処理して約1050bpフ2グメン
トを7ガロースゲル電気泳動後に分離する;このフラグ
メントハ抗生物質カナマイシン罠対する耐性を与えるト
ランスボソンTn9 0 5からの遺伝子を含む(オカ
等,1981年, OKa et al.. 1 9
8 1 )。プラスミドp368は整理番号67700
でATCCK寄託されている。
両フラグメントをDNAポリメラーゼの2−ジフ2グメ
ントで処理してフラッシュ エンドをつくる。両フラグ
メントを混合し、T4DNAリガーゼと共K50℃で1
夜置く。イー コリ(E.colt ) HB1 o
1株K形質転換して、カナマイシン耐性コロニーを選択
し、プラスミドpRKzsz/Tn905を得る。
ントで処理してフラッシュ エンドをつくる。両フラグ
メントを混合し、T4DNAリガーゼと共K50℃で1
夜置く。イー コリ(E.colt ) HB1 o
1株K形質転換して、カナマイシン耐性コロニーを選択
し、プラスミドpRKzsz/Tn905を得る。
プラスミドPRKz+sz/Tnq o sをその唯一
のEcoRI部位で消化し、次いでDNA ポリメラー
ゼのラージフラグメント処理してフラッシュエンドをつ
くる。このフラグメントを合成Bg.LII制限部位リ
ンカー妃加え、T4DNAリガーゼと共に一夜置く。得
られたDNAを過剰のBgJII制限エンドヌクレアー
ゼで消化し、よシ大きなベクターフラグメントをアガロ
ースゲル電気泳動で精製する。得られたフラグメントを
再びT4DNAリガーゼと反応させて新しく加えタBg
先IIコヒーシブエンドKよりこのフラグメントを環状
Kする。イー コリ(E. coli ),HB 1
0 1株で形質転換して、ブラスミドpRK25M/T
n 90 !i/BgllIを得る(第1図)。
のEcoRI部位で消化し、次いでDNA ポリメラー
ゼのラージフラグメント処理してフラッシュエンドをつ
くる。このフラグメントを合成Bg.LII制限部位リ
ンカー妃加え、T4DNAリガーゼと共に一夜置く。得
られたDNAを過剰のBgJII制限エンドヌクレアー
ゼで消化し、よシ大きなベクターフラグメントをアガロ
ースゲル電気泳動で精製する。得られたフラグメントを
再びT4DNAリガーゼと反応させて新しく加えタBg
先IIコヒーシブエンドKよりこのフラグメントを環状
Kする。イー コリ(E. coli ),HB 1
0 1株で形質転換して、ブラスミドpRK25M/T
n 90 !i/BgllIを得る(第1図)。
T1 プラスミドT−DNAボーダー,ブラスミドp
U019のポリリンカー領域、および植物Kおけるカナ
マイシン耐性のための選択可能な遺,伝子を含むプラス
ミドpBRszzの誘導体を構築する(第2図).ブラ
スミドpBRszs/Eco29はヤバリンTiプラス
ミドpTiT37からのt5kbPEcoRI フラグ
メントを含む。このフラグメントはT−DNA左ボーダ
ー配列を含む(ヤダフ等,1982年e Yadav
et al., 1982)oコ(DフラグメントのE
c oR IエンドをHind nl エンドで置換
するため、プラスミドpBR325/Eco 2 9D
NAをEc oR Iで消化し、次いでヌクレアーゼS
I処理した後、DNAポリメジーゼのラージフラグメン
トで処理してフラッシュエンドをつくる。次いで合成H
indI[リンカーと混合し、T4DNAリガーゼと共
に置く。得られたDNAをエンド ヌクレアーゼCla
Iおよび過剰のHind■で消化し,得られたT−DN
A左ボーダーを含む1.1kbp>フラグメントをゲル
電気泳動で精製する。次いで、プラスミドpUC19の
ポリリンカー領域を、エンドヌクレアーゼEeoRI
とHind mによるプラスミ・ドDNAの消化によ
って分離し、より小さいフラグメント(約55bp)を
アガロースゲル電気泳動で分離する。次に、ブラスミド
pBR322をエンドヌクレアーゼEcoRIとCA’
aIで消化し、他の二つの分離したフラグメントと混合
し、T4DNAリガーゼで処理して、イー コリ(E.
col)HB 1 G 1株に形質転換する。得られ
たブラスミド、pCIB5 FiプラスミドpBR32
2の誘導体にポリリンカーとT” D N A左ボーダ
ーを含む(第2図)。
U019のポリリンカー領域、および植物Kおけるカナ
マイシン耐性のための選択可能な遺,伝子を含むプラス
ミドpBRszzの誘導体を構築する(第2図).ブラ
スミドpBRszs/Eco29はヤバリンTiプラス
ミドpTiT37からのt5kbPEcoRI フラグ
メントを含む。このフラグメントはT−DNA左ボーダ
ー配列を含む(ヤダフ等,1982年e Yadav
et al., 1982)oコ(DフラグメントのE
c oR IエンドをHind nl エンドで置換
するため、プラスミドpBR325/Eco 2 9D
NAをEc oR Iで消化し、次いでヌクレアーゼS
I処理した後、DNAポリメジーゼのラージフラグメン
トで処理してフラッシュエンドをつくる。次いで合成H
indI[リンカーと混合し、T4DNAリガーゼと共
に置く。得られたDNAをエンド ヌクレアーゼCla
Iおよび過剰のHind■で消化し,得られたT−DN
A左ボーダーを含む1.1kbp>フラグメントをゲル
電気泳動で精製する。次いで、プラスミドpUC19の
ポリリンカー領域を、エンドヌクレアーゼEeoRI
とHind mによるプラスミ・ドDNAの消化によ
って分離し、より小さいフラグメント(約55bp)を
アガロースゲル電気泳動で分離する。次に、ブラスミド
pBR322をエンドヌクレアーゼEcoRIとCA’
aIで消化し、他の二つの分離したフラグメントと混合
し、T4DNAリガーゼで処理して、イー コリ(E.
col)HB 1 G 1株に形質転換する。得られ
たブラスミド、pCIB5 FiプラスミドpBR32
2の誘導体にポリリンカーとT” D N A左ボーダ
ーを含む(第2図)。
植物カナマイシン耐性を発現するための遺伝子を含むプ
ラスミドを構築する(第3図および第4図)。ブラスミ
ドBin6 (ペバン,1984年# Bevarl
,1 9 8 4 )をエム.ヘハン博士、7’ラント
ブリーディング インスティテユート、ケンフ゜リッ
ジ,イギリス( Dr.M. Bevan.Plant
Breeding Institute,Cambr
idge,UK) から入手する。プラスミドBin
6DNAをEcoRIとHindllで消化し、キメラ
性NPT遺伝子を含む約’L5kl)pの大きさのフラ
グメントをアガロースゲル電気泳動で分離、精製する。
ラスミドを構築する(第3図および第4図)。ブラスミ
ドBin6 (ペバン,1984年# Bevarl
,1 9 8 4 )をエム.ヘハン博士、7’ラント
ブリーディング インスティテユート、ケンフ゜リッ
ジ,イギリス( Dr.M. Bevan.Plant
Breeding Institute,Cambr
idge,UK) から入手する。プラスミドBin
6DNAをEcoRIとHindllで消化し、キメラ
性NPT遺伝子を含む約’L5kl)pの大きさのフラ
グメントをアガロースゲル電気泳動で分離、精製する。
次いで、このフラグメントをエンドヌクレアーゼEco
RIとHindlIIで切断しておいたプラスミドpU
C18DNAと混合する。T4DNAリガーゼと反応さ
せて得られるDNAをイー.コリ(E.colt) H
B 1 G 1株に形質転換する。得られたプラスミド
をpUc18/neoと呼ぶ。このプラスミドDNAは
NPT遺伝子とクパリン シンターゼ遺伝子のターミネ
ーター配列の間に望みのものではないBamHI認識配
列を含む(ペバン,1984年, Bevan,1 9
8 4 )。この認識配列を除去するためK,ブラス
ミドpTJc18/neoをエンドヌクレアーゼBar
nHIで消化し、DNAポリメラーゼの2−ジ フラグ
メントで処理してフラッシェエンドをつくる。次いでこ
のフラグメントをT4DNAリガーゼで処理してフラグ
メントを環状化し、イー.コリ( E. colt)H
B 1 G 1株に形質転換する。得られたブラスミド
+ pUC 1 8/ neo( B am )はBa
mHI認識配列を失っている。
RIとHindlIIで切断しておいたプラスミドpU
C18DNAと混合する。T4DNAリガーゼと反応さ
せて得られるDNAをイー.コリ(E.colt) H
B 1 G 1株に形質転換する。得られたプラスミド
をpUc18/neoと呼ぶ。このプラスミドDNAは
NPT遺伝子とクパリン シンターゼ遺伝子のターミネ
ーター配列の間に望みのものではないBamHI認識配
列を含む(ペバン,1984年, Bevan,1 9
8 4 )。この認識配列を除去するためK,ブラス
ミドpTJc18/neoをエンドヌクレアーゼBar
nHIで消化し、DNAポリメラーゼの2−ジ フラグ
メントで処理してフラッシェエンドをつくる。次いでこ
のフラグメントをT4DNAリガーゼで処理してフラグ
メントを環状化し、イー.コリ( E. colt)H
B 1 G 1株に形質転換する。得られたブラスミド
+ pUC 1 8/ neo( B am )はBa
mHI認識配列を失っている。
次いで、T−DNA右ボーダー配列をキメラNPT遺伝
子の隣に加える(第4図)。プラスミドpBR325/
Hind 2 3はブラスミドpTiT37の14 k
bp Hind mフラグメントを含む。このフラグメ
ントは右T−DNAボーダー配列を含んでいる(ベバン
等,1983年, Bevan et al. + 1
983)。
子の隣に加える(第4図)。プラスミドpBR325/
Hind 2 3はブラスミドpTiT37の14 k
bp Hind mフラグメントを含む。このフラグメ
ントは右T−DNAボーダー配列を含んでいる(ベバン
等,1983年, Bevan et al. + 1
983)。
ブラスミドpBR525/Hind 2 5 DNAを
工冫ドヌクレアーゼSac ffおよびHindlll
で切断し、右ボーダーを含むt O kbp フラグメ
ントをアガロース ゲル電気泳動で分離精製する。プラ
スミドpUC 1 8/neo (Bam) DNAを
工冫ドヌクレアーゼSac IfおよびHindlI[
で消化し、4.Okbp ベクターフラグメントをア
ガロース ゲル電気泳動で分lmfる。この二つのフラ
グメントを混合し、T4DNAリガーゼを作用させ、イ
ー コリ(E.colt)HB101株に形質転換する
。得られたプラスミドpCIB4(第4図)はブラスミ
ドpUC1Bの誘導体にT−DNA右ボーダーおよびカ
ナマイシン耐性の植物を選択できるマーカーを含む。
工冫ドヌクレアーゼSac ffおよびHindlll
で切断し、右ボーダーを含むt O kbp フラグメ
ントをアガロース ゲル電気泳動で分離精製する。プラ
スミドpUC 1 8/neo (Bam) DNAを
工冫ドヌクレアーゼSac IfおよびHindlI[
で消化し、4.Okbp ベクターフラグメントをア
ガロース ゲル電気泳動で分lmfる。この二つのフラ
グメントを混合し、T4DNAリガーゼを作用させ、イ
ー コリ(E.colt)HB101株に形質転換する
。得られたプラスミドpCIB4(第4図)はブラスミ
ドpUC1Bの誘導体にT−DNA右ボーダーおよびカ
ナマイシン耐性の植物を選択できるマーカーを含む。
次K%T−DNA左および右ボーダー両方を、植物選択
可能なカナマイシン耐性遺伝子およびボーダーの間K
pUC 1 8のポリリンカーと共K含むプラスミドを
構築する(第5図)。ブラスミドpCIB4DNAをエ
ンド ヌクレアーゼHlnd■で消化し、DNAポリメ
ラーゼのラージフラグメントで処理して7ラッシュ エ
ンドをつくって,エンドヌクレアーゼE co R I
で消化する。
可能なカナマイシン耐性遺伝子およびボーダーの間K
pUC 1 8のポリリンカーと共K含むプラスミドを
構築する(第5図)。ブラスミドpCIB4DNAをエ
ンド ヌクレアーゼHlnd■で消化し、DNAポリメ
ラーゼのラージフラグメントで処理して7ラッシュ エ
ンドをつくって,エンドヌクレアーゼE co R I
で消化する。
キメラ性のカナマイシン耐性遺伝子とT−DNAの右ボ
ーダーを含む2−6kbpフ2グメントをアガロースゲ
ル電気泳動で分離する。プラスミドpCIB5DNAを
工冫ドヌクレアーゼAatHで消化し、T4DNAポリ
メラーゼで処理してフラッシェ エンドをつ<ル、次い
でエンドヌクレアーゼEcoRIで切断する。大きい方
のフラグメントをアガロース ゲル電気泳動で精製し、
pCIB4フラグメントと混合、T4DNAリガーゼを
反応させ、イー.コリ(E. colt ) HB j
o 1株に形質転換する。得られたプラスミドpCI
B2(第5図)は二つのT−DNAボーダーの間K望み
の配列を含むプラスミドpBR322の訪導体である。
ーダーを含む2−6kbpフ2グメントをアガロースゲ
ル電気泳動で分離する。プラスミドpCIB5DNAを
工冫ドヌクレアーゼAatHで消化し、T4DNAポリ
メラーゼで処理してフラッシェ エンドをつ<ル、次い
でエンドヌクレアーゼEcoRIで切断する。大きい方
のフラグメントをアガロース ゲル電気泳動で精製し、
pCIB4フラグメントと混合、T4DNAリガーゼを
反応させ、イー.コリ(E. colt ) HB j
o 1株に形質転換する。得られたプラスミドpCI
B2(第5図)は二つのT−DNAボーダーの間K望み
の配列を含むプラスミドpBR322の訪導体である。
次のステップでベクターpcIB10 (第6図)の構
築を完了する。プラスミドl)CIB2DNAt−エン
ドヌクレアーゼEcoRVで消化し、BgffiII認
織部位を含む合成リンカーを上記のようK加える。過剰
のBgJIIエンド ヌクレアーゼで消化後、約2.
6 1(bpのフラグメントをアガロースゲル電気泳動
で分離する。プラスミドpRK252/Tn 903/
BgJII (第1図)を工冫ドヌクレアーゼBg1
1Iで消化し、再環状化を防ぐためKホスファターゼで
処理する。これら二つのDNAフラグメントを混合し、
T4DNAリガーゼ処理してイー コリ(E. coi
l )HB1 0 1株K形質転換する.得られたプラ
スミドは完成したベクターpCIBIOである。
築を完了する。プラスミドl)CIB2DNAt−エン
ドヌクレアーゼEcoRVで消化し、BgffiII認
織部位を含む合成リンカーを上記のようK加える。過剰
のBgJIIエンド ヌクレアーゼで消化後、約2.
6 1(bpのフラグメントをアガロースゲル電気泳動
で分離する。プラスミドpRK252/Tn 903/
BgJII (第1図)を工冫ドヌクレアーゼBg1
1Iで消化し、再環状化を防ぐためKホスファターゼで
処理する。これら二つのDNAフラグメントを混合し、
T4DNAリガーゼ処理してイー コリ(E. coi
l )HB1 0 1株K形質転換する.得られたプラ
スミドは完成したベクターpCIBIOである。
プラスミドpcIEMoは、植物で発現できるNPT遺
伝子を含むT−DNA ボーダーと、七のT−DNA
ボーダー内に他のキメラ遺伝子を挿入するための都合の
よい制限エンドヌクレアーゼ部位を持クている。
伝子を含むT−DNA ボーダーと、七のT−DNA
ボーダー内に他のキメラ遺伝子を挿入するための都合の
よい制限エンドヌクレアーゼ部位を持クている。
実施例10
A 昆虫選択的毒素の′l′f!製
イくツカの昆虫毒素の精製がズロトキン(Zlotki
n ) (ズロトキン等,1971年akよび1985
年* Zlotkin et al 1 9 7 1a
and1985;レスター等,1982年r Le
steretal.,1982) のいくつかの研究で
すでに示されている。限定された量の毒液からの高回収
率Kよる精製を可能にする別法ViHPLCを使うこと
である。LqhIT2の精製でこの手法を例示する。
n ) (ズロトキン等,1971年akよび1985
年* Zlotkin et al 1 9 7 1a
and1985;レスター等,1982年r Le
steretal.,1982) のいくつかの研究で
すでに示されている。限定された量の毒液からの高回収
率Kよる精製を可能にする別法ViHPLCを使うこと
である。LqhIT2の精製でこの手法を例示する。
L(!hIT2の精製のため、凍結乾燥レイウラス キ
ンケストリアス ヘプラエウス(L.guingues
triatus hebraeus )毒液(シグマ,
Sigma )から[l5l1l水/ 2 0 I5+
毒液を使っテ3回抽出する。水抽出物を合せて、スルホ
エチルアスバルドアミドHPLC力ラム(ネストグルー
プ, Neat Group)でのイオン交換クロマト
グラフィーにかける。抽出物を、予じめ2 5 %7セ
トニトリル中の5m MKP 04 ,pH五〇で平衡
化したカラムにかけ、同じ緩衝液中で0から(L5MK
CA! の濃度勾配で60分かけて溶出する。各画分
を脱塩し、更に、CL 1 % TFAで平衡化したビ
ダク(V’ydac ) C一8カラムで逆相クロマト
グラフィーを行い、0から70%B(Bニアセトニトリ
ル:イソプロパノール=1:1,α1チTFA中)の7
5分の濃度勾配で溶出する。各画分を、ズロトキン等,
1985年( Zlotkin et al.,198
5)に記載されているようK?ルコファガ( Sarc
ophaga )およびへりオティス(Helio−t
hig ) 幼虫κ注射して昆虫に対する毒性を試験
する。
ンケストリアス ヘプラエウス(L.guingues
triatus hebraeus )毒液(シグマ,
Sigma )から[l5l1l水/ 2 0 I5+
毒液を使っテ3回抽出する。水抽出物を合せて、スルホ
エチルアスバルドアミドHPLC力ラム(ネストグルー
プ, Neat Group)でのイオン交換クロマト
グラフィーにかける。抽出物を、予じめ2 5 %7セ
トニトリル中の5m MKP 04 ,pH五〇で平衡
化したカラムにかけ、同じ緩衝液中で0から(L5MK
CA! の濃度勾配で60分かけて溶出する。各画分
を脱塩し、更に、CL 1 % TFAで平衡化したビ
ダク(V’ydac ) C一8カラムで逆相クロマト
グラフィーを行い、0から70%B(Bニアセトニトリ
ル:イソプロパノール=1:1,α1チTFA中)の7
5分の濃度勾配で溶出する。各画分を、ズロトキン等,
1985年( Zlotkin et al.,198
5)に記載されているようK?ルコファガ( Sarc
ophaga )およびへりオティス(Helio−t
hig ) 幼虫κ注射して昆虫に対する毒性を試験
する。
B 昆虫毒素のアミノ酸配列決定
昆虫毒素を6MグアニジンHCl.IM}リスMCI.
pHf&6.10mMEDTA,20mMジテオスレイ
トール中で1時間、37℃で処理して還元する。4−ビ
ニルビリジン(シグマ,Sigma )を50mMにな
るようK加え、更K室瀉[1時間置く。修飾した蛋白を
上記のようにしてビダク( Vydac ) C −
8カラムで脱塩する。トリブシン,Lys−CまたはG
ヌu−Cで消化、または標準的方法(アレン,1981
年、Alien,1981)で部分的酸氷解してペプテ
ドを得る。配列決定の前Kベプチドを逆相HPLCで分
離する。未処理毒素および各ペプテドのアミノ酸配列を
、アミノ酸の7ェニルヒタントイン誘導体分析のための
オンライン逆相HPLCとモデ”On(Model 9
00)データ解析システムを付けたモデル470Aプロ
テイン シーケンサー(アプライド バイオシステムズ
,7ォスター シティ, カリ’オルニア) ( Mo
del 4 7 0A Protein Seqnen
cer(Applied Biosystems. F
oster City,CA) )を使って自動エドマ
ン分解で決定する。
pHf&6.10mMEDTA,20mMジテオスレイ
トール中で1時間、37℃で処理して還元する。4−ビ
ニルビリジン(シグマ,Sigma )を50mMにな
るようK加え、更K室瀉[1時間置く。修飾した蛋白を
上記のようにしてビダク( Vydac ) C −
8カラムで脱塩する。トリブシン,Lys−CまたはG
ヌu−Cで消化、または標準的方法(アレン,1981
年、Alien,1981)で部分的酸氷解してペプテ
ドを得る。配列決定の前Kベプチドを逆相HPLCで分
離する。未処理毒素および各ペプテドのアミノ酸配列を
、アミノ酸の7ェニルヒタントイン誘導体分析のための
オンライン逆相HPLCとモデ”On(Model 9
00)データ解析システムを付けたモデル470Aプロ
テイン シーケンサー(アプライド バイオシステムズ
,7ォスター シティ, カリ’オルニア) ( Mo
del 4 7 0A Protein Seqnen
cer(Applied Biosystems. F
oster City,CA) )を使って自動エドマ
ン分解で決定する。
同じ手法で決定した他の昆虫毒素の配列を第7図K示す
。
。
C 昆虫毒素をコードする遺伝子の合成昆虫毒素は小さ
な蛋白(80アミノ酸以下)であるので、毒素をコード
する遺伝子はDNA合成によつて構築され得る。以下に
、アンドロクトナス オーストラリス( Androc
tonusawtralis )昆虫毒素のAaITを
コードする遺伝子の合成を記載する。
な蛋白(80アミノ酸以下)であるので、毒素をコード
する遺伝子はDNA合成によつて構築され得る。以下に
、アンドロクトナス オーストラリス( Androc
tonusawtralis )昆虫毒素のAaITを
コードする遺伝子の合成を記載する。
報告されている配列(ダーボン等, 1982年, D
arbon et al., 1982)を, ユニハ
−シティ オブ ウイスコンシンゼネティックス コン
ピューター グループ( Universityof
VViseonsin Genetics Compu
ter Grotzp )のコンピューター プログラ
ムを使い、ゲンパンク( GenBank )データ
バンクKおける入手できるすべてのコーン蛋白から計算
されるコドン頻度を持つ遺伝コードを使って逆翻訳する
。ある場合には、合成を容易圧し、および/または都合
のよい制御部位を与えるために、別なコドンを選択して
よい。翻訳停止と開始信号を配列を操作するのに都合の
よい両端にBamHI リンカーと共に加える。これ
Kよシ配列1aと配列1bを得る(第8図).領域1か
ら20に相当するオリゴヌクレオテド(配列1e)をβ
−シアノエチル化学によシモデル3BOA DNAシン
セサイザー(アプライド バイオシステムズ,フォスタ
ーシティー,カリフォルニア) ( Model 3
8 0A DNA syntkesizer( App
lied Bisystems.Foster Clt
7,CA) )を使って合成する。
arbon et al., 1982)を, ユニハ
−シティ オブ ウイスコンシンゼネティックス コン
ピューター グループ( Universityof
VViseonsin Genetics Compu
ter Grotzp )のコンピューター プログラ
ムを使い、ゲンパンク( GenBank )データ
バンクKおける入手できるすべてのコーン蛋白から計算
されるコドン頻度を持つ遺伝コードを使って逆翻訳する
。ある場合には、合成を容易圧し、および/または都合
のよい制御部位を与えるために、別なコドンを選択して
よい。翻訳停止と開始信号を配列を操作するのに都合の
よい両端にBamHI リンカーと共に加える。これ
Kよシ配列1aと配列1bを得る(第8図).領域1か
ら20に相当するオリゴヌクレオテド(配列1e)をβ
−シアノエチル化学によシモデル3BOA DNAシン
セサイザー(アプライド バイオシステムズ,フォスタ
ーシティー,カリフォルニア) ( Model 3
8 0A DNA syntkesizer( App
lied Bisystems.Foster Clt
7,CA) )を使って合成する。
遺伝子を次のステップで組立てる:
1)示したフラグメントを4 0 pMo 1含む下記
の反応混液をつくる A フラグメント 2, 12. 13B フラグ
メント 3,4,14.15C フラグメント 翫 6
,7.141ス 18D7ラグメン} a 9,
19. 20Eフラグメント 1へ 11. 2
12)マニアティス等,1982年( Maniati
s etal. , 1 9 8 2 )により記載さ
れた方法にしたがっ゜てT4ボリヌクレオチド キナー
ゼを使い、各混合物中のフラグメントの5′末端K 5
/リン酸を付ける。
の反応混液をつくる A フラグメント 2, 12. 13B フラグ
メント 3,4,14.15C フラグメント 翫 6
,7.141ス 18D7ラグメン} a 9,
19. 20Eフラグメント 1へ 11. 2
12)マニアティス等,1982年( Maniati
s etal. , 1 9 8 2 )により記載さ
れた方法にしたがっ゜てT4ボリヌクレオチド キナー
ゼを使い、各混合物中のフラグメントの5′末端K 5
/リン酸を付ける。
3)過剰の試薬をフェノール/クロロホルム抽出、クロ
ロホルム抽出、およびエタノール沈殿によって除去し、
リン酸化されたフラグメントを含む各混合物の沈殿をT
4リガーゼ緩衝液K溶解する。フラグメント1の40p
Molを混液AVc加え、フラグメント22の4 0
pMo 1を混液Eに加える。混合物を85℃に加熱し
、15℃まで緩るやかK冷却し、フラグメントを7ニー
ルするためK少くとも4時間、15℃を保つ。
ロホルム抽出、およびエタノール沈殿によって除去し、
リン酸化されたフラグメントを含む各混合物の沈殿をT
4リガーゼ緩衝液K溶解する。フラグメント1の40p
Molを混液AVc加え、フラグメント22の4 0
pMo 1を混液Eに加える。混合物を85℃に加熱し
、15℃まで緩るやかK冷却し、フラグメントを7ニー
ルするためK少くとも4時間、15℃を保つ。
り T4リガーゼと共KATPを1mMになるようK加
え、反応を4時間続ける。試薬をステップ1におけるよ
うに抽出と沈殿化で除去する。
え、反応を4時間続ける。試薬をステップ1におけるよ
うに抽出と沈殿化で除去する。
反応の効果を知るために、生成物の一部を10乃至15
%アクリルアミドゲルで分析する。もし必要であれば、
望みの72グメントを各反応混液から調製用ゲル電気泳
動で精製し、ゲルから回収する。汚染物を再び沈殿で除
く。
%アクリルアミドゲルで分析する。もし必要であれば、
望みの72グメントを各反応混液から調製用ゲル電気泳
動で精製し、ゲルから回収する。汚染物を再び沈殿で除
く。
下記のフラグメントの大きさが最初の一組の連結反応か
ら期待される: 混合物A:49bp 混合物B:45bp 混合物C 二 65bp 混合物,[) : 45 1)p混合物E:46
bp 5) AとBの最初の連結反応の生成物を反応Fで混
合する。連結反応D i−よびEの生成物を反応Gのた
めK混合する。ステップ3)とりを混合物FとGKつい
て繰返す。これによυ反応Fから89bpフラグメント
、反応Gから86bpのフラグメントが得られる。
ら期待される: 混合物A:49bp 混合物B:45bp 混合物C 二 65bp 混合物,[) : 45 1)p混合物E:46
bp 5) AとBの最初の連結反応の生成物を反応Fで混
合する。連結反応D i−よびEの生成物を反応Gのた
めK混合する。ステップ3)とりを混合物FとGKつい
て繰返す。これによυ反応Fから89bpフラグメント
、反応Gから86bpのフラグメントが得られる。
6)F.GおよびCからの精製したフラグメントを混合
し、ステップ5)と4)を繰返してBamHI末端を持
つ230bpの最終の遺伝子を得る。この最終の配列を
配列1dに示す(第8図)。この精製フラグメントを適
轟なベクターのBamHI部位K連結するために使用す
る。
し、ステップ5)と4)を繰返してBamHI末端を持
つ230bpの最終の遺伝子を得る。この最終の配列を
配列1dに示す(第8図)。この精製フラグメントを適
轟なベクターのBamHI部位K連結するために使用す
る。
7) DNAを増幅するため、精製フラグメントをp
UC1BのBamHI部位に連緒し、好適なイーコリ(
E− coil )宿主でクロー二冫グする。
UC1BのBamHI部位に連緒し、好適なイーコリ(
E− coil )宿主でクロー二冫グする。
この挿入のDNA配列は標準的配列分析法で確認する。
実施例11
してCaMVからの553プロモーターを含む。
殺昆虫活性を持つ参素のコード配列をBamHIクロー
ニング部位を便クてプロモーターの下流K連結する。
ニング部位を便クてプロモーターの下流K連結する。
このベクターで形質転換した植物組織を抗生物質のカナ
マイシンまたはG418を使い、下記のように本技術分
野で技術を持つものに公知の方法で、選択する。
マイシンまたはG418を使い、下記のように本技術分
野で技術を持つものに公知の方法で、選択する。
ヘテロのコード配列を挿入できる部位を持つ、植物で発
現できるプロモーターを含むベクターをpcIBioか
ら誘導する(ロトスタイン等,1987年、Roths
tein et al., 1 9 8 7 )a
プラスミドpCIB770は植物発現性プロモーター
と実施例12 プラスミドpcIB743 (ロトスタイン等、19
87年、 几othstein et ai.,1
987)H TDNAボーダーの中に植物発現性ハイグ
ロマイシン耐性遺伝子を含む。第二の植物発現性キメラ
遺伝子を特異的制限部位を使って挿入し、こ几を植物に
導入するウ このベクターを使っ℃形質転換した槽物組織を下記する
ように、本技術分野で技術を待つものに公知の方法で、
抗生物質ハイグロマイシンまたは類似の抗生物質を使っ
て選択する。
現できるプロモーターを含むベクターをpcIBioか
ら誘導する(ロトスタイン等,1987年、Roths
tein et al., 1 9 8 7 )a
プラスミドpCIB770は植物発現性プロモーター
と実施例12 プラスミドpcIB743 (ロトスタイン等、19
87年、 几othstein et ai.,1
987)H TDNAボーダーの中に植物発現性ハイグ
ロマイシン耐性遺伝子を含む。第二の植物発現性キメラ
遺伝子を特異的制限部位を使って挿入し、こ几を植物に
導入するウ このベクターを使っ℃形質転換した槽物組織を下記する
ように、本技術分野で技術を待つものに公知の方法で、
抗生物質ハイグロマイシンまたは類似の抗生物質を使っ
て選択する。
実施例15
タバコの葉ディスク形質転換
人:植物材科のアグロパクテリウム(Agrobact
e−rium)感染 アクロハクテリウム テエメファシエンス(A.tum
efaciens ) の異子遺伝子型をマンニトー
ルまたはグルタミン酸塩を加えたAB最少培地(ワトン
ン等、1975年、Watson at at., 1
975 )で28℃、48時間培養する。細菌をペレプ
トとし、M8BN培地に2倍希釈して再懸濁して25℃
で3時間置く。MSBN培地はムラシゲアンド スクー
グ(Murashige and Skoog)(ムラ
シゲアンドスクーグ、1962年、Murashige
andskoog, 1962) (ケイシーパイ
オ0ジカルズ, KC Biologicals )の
希釈なしの主要および副の塩と、更に下記の添加物(終
濃度):6−ペンジルアデニン(1■/Z):ニコチン
酸(IMi/#):ビリドキシy ( Iwhg/#)
:チアミンHCA( 1 0ap/Z ) ;および
蔗snsaク/4)を含む。p}I f.a 8に調整
。5乃至71Tffl1の葉ディスクを試験管( in
vitro )培養したニコチアナタパカムシーブイ
.ザンチ(Nicotianatabacum cv.
Xanthi) Wt物からf!@菌的にノ《ンチし
、ホーシェ等、1985年(Horsch et. a
l..1985 )の方法の修飾法で細菌懸濁液に10
分間浸す。次いで葉ディスクM8 BN培地上のP紙に
移す。48時間後、葉ディスクを5 0 0Q/Zカル
ペニシリンを含む液体MS BN培地に浸し、形質転換
細胞を選択するために10019/Aカナマイシント5
00■/ZfJルペニシリンヲ含tr液体MRBM培地
に移す。
e−rium)感染 アクロハクテリウム テエメファシエンス(A.tum
efaciens ) の異子遺伝子型をマンニトー
ルまたはグルタミン酸塩を加えたAB最少培地(ワトン
ン等、1975年、Watson at at., 1
975 )で28℃、48時間培養する。細菌をペレプ
トとし、M8BN培地に2倍希釈して再懸濁して25℃
で3時間置く。MSBN培地はムラシゲアンド スクー
グ(Murashige and Skoog)(ムラ
シゲアンドスクーグ、1962年、Murashige
andskoog, 1962) (ケイシーパイ
オ0ジカルズ, KC Biologicals )の
希釈なしの主要および副の塩と、更に下記の添加物(終
濃度):6−ペンジルアデニン(1■/Z):ニコチン
酸(IMi/#):ビリドキシy ( Iwhg/#)
:チアミンHCA( 1 0ap/Z ) ;および
蔗snsaク/4)を含む。p}I f.a 8に調整
。5乃至71Tffl1の葉ディスクを試験管( in
vitro )培養したニコチアナタパカムシーブイ
.ザンチ(Nicotianatabacum cv.
Xanthi) Wt物からf!@菌的にノ《ンチし
、ホーシェ等、1985年(Horsch et. a
l..1985 )の方法の修飾法で細菌懸濁液に10
分間浸す。次いで葉ディスクM8 BN培地上のP紙に
移す。48時間後、葉ディスクを5 0 0Q/Zカル
ペニシリンを含む液体MS BN培地に浸し、形質転換
細胞を選択するために10019/Aカナマイシント5
00■/ZfJルペニシリンヲ含tr液体MRBM培地
に移す。
B.植物成熟および自家受粉
選択培地上のカルスから生じた芽をMS主および副塩類
とFe−EDTA(ギプコ、Gibco,÷500−1
117:4.3ク/4)B5ビタミン(ガンボルグ等、
1968年、Gamborg et ah, 196
8)、100■/lミオイノシトールおよびsaqyt
km、p}ia8に100ダ/jカナマイシンと2 5
0q/kカルペニシリンを補ったものからなるOMS
培地に移ス。カナマイシンとカルペニシリンは培地の他
の成分をオートクレープした後にF過殺菌をした溶液と
して加える。
とFe−EDTA(ギプコ、Gibco,÷500−1
117:4.3ク/4)B5ビタミン(ガンボルグ等、
1968年、Gamborg et ah, 196
8)、100■/lミオイノシトールおよびsaqyt
km、p}ia8に100ダ/jカナマイシンと2 5
0q/kカルペニシリンを補ったものからなるOMS
培地に移ス。カナマイシンとカルペニシリンは培地の他
の成分をオートクレープした後にF過殺菌をした溶液と
して加える。
小植物の生育は少くとも3週間続けて行う。
小植物を少《とも3週間生育し根付かせるさし木に分け
る。根の出た小植物を土嘱−バーミキエライト混合物に
移植し、温室に移動する。新たにポットに植えた小植物
を、徐々に寒気に当てて強くするために乾かないように
し逆さにした透明プラスチ,クのビーカーの下で影に置
《0開花期に、花を自家受粉させる。成熟後、種子を採
取する@ 実施例14 物の作渠 T−DNA を含むベクターまたは橿物で発現できるキ
メラ遺伝子を含むベクターをイー.コリ( E. co
li ) 8M 17 ( シモy等、1983年、8
imon et al., 1985 )からアグロバ
クテリウムテ瓢メファシエンス(A. tumefac
iens )CIB542株にメイティングによって移
すO別法として、ベクターをアク口バグテリウム(Ag
robacterium ) CIB 542株にホ/
l/ スターズ等、1978年(Holsters e
t al.. 197B )の方法によって形質転換す
る。アグロノ《クテリウム(Agrobacteriu
m) CIB 542株にブラスミトノカナマイクンマ
ーカーをTn7のスベクチノマイシン/ストレプトマイ
シン部分で置換され九E}IA101株(フッド等、1
986年、Hood atal., 1986 )であ
る。TDNAからのプラスミドを待つアグロパクテリウ
A (Agrobacterium)株およびCIB
542を上記の葉デスク法によるタバコの形質転換に使
用する。カナマイシン耐性形質転換植物を成熟させる。
る。根の出た小植物を土嘱−バーミキエライト混合物に
移植し、温室に移動する。新たにポットに植えた小植物
を、徐々に寒気に当てて強くするために乾かないように
し逆さにした透明プラスチ,クのビーカーの下で影に置
《0開花期に、花を自家受粉させる。成熟後、種子を採
取する@ 実施例14 物の作渠 T−DNA を含むベクターまたは橿物で発現できるキ
メラ遺伝子を含むベクターをイー.コリ( E. co
li ) 8M 17 ( シモy等、1983年、8
imon et al., 1985 )からアグロバ
クテリウムテ瓢メファシエンス(A. tumefac
iens )CIB542株にメイティングによって移
すO別法として、ベクターをアク口バグテリウム(Ag
robacterium ) CIB 542株にホ/
l/ スターズ等、1978年(Holsters e
t al.. 197B )の方法によって形質転換す
る。アグロノ《クテリウム(Agrobacteriu
m) CIB 542株にブラスミトノカナマイクンマ
ーカーをTn7のスベクチノマイシン/ストレプトマイ
シン部分で置換され九E}IA101株(フッド等、1
986年、Hood atal., 1986 )であ
る。TDNAからのプラスミドを待つアグロパクテリウ
A (Agrobacterium)株およびCIB
542を上記の葉デスク法によるタバコの形質転換に使
用する。カナマイシン耐性形質転換植物を成熟させる。
別法としてカナマイシンを含むM8 8N選択培地上の
葉ディスクから形成するカルスを、MS王および副塩類
およびFe−EDTA (ギブコ、Gibco. +5
00−1 1 1 7 ;44g/#)、MSビタミン
、100m9/liミオイノシトール、zo9/A7i
,[、2#/eナフタレン酢酸お,よび[13 q /
eキネチンを含むカルス生育培地で培養する。
葉ディスクから形成するカルスを、MS王および副塩類
およびFe−EDTA (ギブコ、Gibco. +5
00−1 1 1 7 ;44g/#)、MSビタミン
、100m9/liミオイノシトール、zo9/A7i
,[、2#/eナフタレン酢酸お,よび[13 q /
eキネチンを含むカルス生育培地で培養する。
カルス片をM8BN培地に移し、上記の方法にしたがう
ことにより、トランスジェニック植物を再生させること
にこのカルスを使用できる。
ことにより、トランスジェニック植物を再生させること
にこのカルスを使用できる。
実施例15
地で形質転換し、再生する。
培地の大童成分、微竜成分およびFe−EDTAは文献
:カオアンド ミチェルク、1975年(Kao an
d Michayluk, 1975 )による涸培地
:チュー等、1975年( Chu et al.,
1975 )によるN6培地に示されている〇 ゼア メイズ( Zea mays )を第9表に示す
培ビオチン CLO1ビリドキ’7
7k4C1 1.00’F−7ミ7}1c#
IQ.OOニコチンアミド
1.00 ニコチン酸 CI.10 葉酸 [140 1) − ハントテン酸カルシウム1.00p−アミノ
安息香5!2 αo2塩化コリン
1.00 リポフラビン α20 ビタミンB−12 12o グリシン cL10 (L5 2.0 グルコース マンニトール ソルビトール セ口ビオース フルクトース マンノース リボース キシロース ミオイノシトール 最終pH 殺菌 6a40 α25 (L25 [l25 (L25 11.25 α25 [125 α10 S.8 戸過 5.6 オートクレープ 大量成分は通常10倍濃度保存溶液とし、微量成分は1
000倍濃度保存溶液とじてっくる@クエン酸、フマ/
I/酸およびリンゴ酸(それぞれ40W/Z終濃度)お
よびビルピン酸ナトリウム(20ag/Z終濃度)を1
00!濃度保存rgyとしてN}l.OHにより、p}
i&5に調整し、培地に加える。
:カオアンド ミチェルク、1975年(Kao an
d Michayluk, 1975 )による涸培地
:チュー等、1975年( Chu et al.,
1975 )によるN6培地に示されている〇 ゼア メイズ( Zea mays )を第9表に示す
培ビオチン CLO1ビリドキ’7
7k4C1 1.00’F−7ミ7}1c#
IQ.OOニコチンアミド
1.00 ニコチン酸 CI.10 葉酸 [140 1) − ハントテン酸カルシウム1.00p−アミノ
安息香5!2 αo2塩化コリン
1.00 リポフラビン α20 ビタミンB−12 12o グリシン cL10 (L5 2.0 グルコース マンニトール ソルビトール セ口ビオース フルクトース マンノース リボース キシロース ミオイノシトール 最終pH 殺菌 6a40 α25 (L25 [l25 (L25 11.25 α25 [125 α10 S.8 戸過 5.6 オートクレープ 大量成分は通常10倍濃度保存溶液とし、微量成分は1
000倍濃度保存溶液とじてっくる@クエン酸、フマ/
I/酸およびリンゴ酸(それぞれ40W/Z終濃度)お
よびビルピン酸ナトリウム(20ag/Z終濃度)を1
00!濃度保存rgyとしてN}l.OHにより、p}
i&5に調整し、培地に加える。
アデニン((11ダ/!,終濃度)およびグアニン、チ
ミジン、ウラシル、ヒボキナンチンおよびレトシノ(そ
れぞnO.05q/b終濃変)を1000倍濃度保存溶
液とレ−’C NH40HでpH &5に調整し、培地
K加える。
ミジン、ウラシル、ヒボキナンチンおよびレトシノ(そ
れぞnO.05q/b終濃変)を1000倍濃度保存溶
液とレ−’C NH40HでpH &5に調整し、培地
K加える。
下記のアミノ酸の10倍溶液( N}140}{でpH
&5とする)を使って培地に加え、示した終濃度になる
よう処する: グルタミン( S.6vy# ) 、アラニン、グルタ
ミン酸(各[L6ダ/A )、システィン([2吋/Z
)、アスハラキン、アスパラギン酸、シスチン、ヒス
チジン、インロイシン、ロイシン、リジン、メチオエン
、フヱニルアラニン、フロリン、セ?ン、スレオニン、
トリプトファン、チロシン、およびバリン(各11ダ/
l)。
&5とする)を使って培地に加え、示した終濃度になる
よう処する: グルタミン( S.6vy# ) 、アラニン、グルタ
ミン酸(各[L6ダ/A )、システィン([2吋/Z
)、アスハラキン、アスパラギン酸、シスチン、ヒス
チジン、インロイシン、ロイシン、リジン、メチオエン
、フヱニルアラニン、フロリン、セ?ン、スレオニン、
トリプトファン、チロシン、およびバリン(各11ダ/
l)。
ビタミン保存溶液は通常100倍濃度にする■実施例1
6 A.抗原の調製 標準コンピューター分析(ポップアンドゥッヅ、198
3年、HOI)I) and Woods. 1 98
3 ) f使って昆虫選択的毒素のアミノ酸配列から抗
原部位を予測する。合成ベプチドをこの領域に相当させ
て調裂する。試薬N−スクゾンイミジル−5−(2−ピ
リジルジチオ)プロピオネート(ピアス ケミカルカン
パニー P ierceChemical Co. )
(カールソン等、1978年、Carlsson e
t al., 1978)を使っ℃、このペブチドを中
間システインを介して卵アルプミン支持体にカブブリン
グする。結合の8度をコンジェゲートのアミノ酸分析に
よって測定する。
6 A.抗原の調製 標準コンピューター分析(ポップアンドゥッヅ、198
3年、HOI)I) and Woods. 1 98
3 ) f使って昆虫選択的毒素のアミノ酸配列から抗
原部位を予測する。合成ベプチドをこの領域に相当させ
て調裂する。試薬N−スクゾンイミジル−5−(2−ピ
リジルジチオ)プロピオネート(ピアス ケミカルカン
パニー P ierceChemical Co. )
(カールソン等、1978年、Carlsson e
t al., 1978)を使っ℃、このペブチドを中
間システインを介して卵アルプミン支持体にカブブリン
グする。結合の8度をコンジェゲートのアミノ酸分析に
よって測定する。
B.抗血清の調製
完全7口イント アジュバントに乳濁させたα5乃至1
.0タの抗原を使ってウサギを感作し、不完全7口イン
ト アジュパントκ入nた抗原により毎月、ブースター
を与える。ペプチドを別の異質の支持体(典型的にはウ
シ血清アルブミン)に結合させたものを使った従来のE
L I SA分析により血清を分析する。陽性の血清を
適当な昆虫毒素に対してタイターを測定する。
.0タの抗原を使ってウサギを感作し、不完全7口イン
ト アジュパントκ入nた抗原により毎月、ブースター
を与える。ペプチドを別の異質の支持体(典型的にはウ
シ血清アルブミン)に結合させたものを使った従来のE
L I SA分析により血清を分析する。陽性の血清を
適当な昆虫毒素に対してタイターを測定する。
C.結果
典型的にd 1 : 10,000希釈で同質のペプチ
ド1乃至10Hgを検出できる。1 :500希釈で未
処理毒素蛋白6乃至10ngを検出できる。第10表に
いくつかの異る毒素ベブチドで感作した結果を示す。
ド1乃至10Hgを検出できる。1 :500希釈で未
処理毒素蛋白6乃至10ngを検出できる。第10表に
いくつかの異る毒素ベブチドで感作した結果を示す。
第10表 毒素ペプチドに対してつくった抗AaIT
N一末漏 1−16 AaIT C一末端52−70 LqhIT2 N−末端 1−13 LqhIT2 C一末端46−61 BjIT2 N−末端 1−13 BjIT2 C一末端46−60 実施例17 3 ng(1:1へ000) lng(1:300)
1ng(1:1(LOOO) 3ng(1:300)
1 ng(1:tooo) 1 ng(1:IQ,000) α3ng(1 :&OOO) 10ng(1:3.000) 1ng(1:300
)人.ベクターの調製 実施例9に記載したようにして調梨した合成AaIT遺
伝子を上記のようにしてpcIB710(ロトスタイン
等、1987年、几othstein et al.,
1 987 )のB amHI部位に連結する。望みの
選択マーカーの遺伝子(例えばカナマイシン耐性を与え
るNPT遺伝子)を標準の方法により複数クローニング
部位に連結する。
N一末漏 1−16 AaIT C一末端52−70 LqhIT2 N−末端 1−13 LqhIT2 C一末端46−61 BjIT2 N−末端 1−13 BjIT2 C一末端46−60 実施例17 3 ng(1:1へ000) lng(1:300)
1ng(1:1(LOOO) 3ng(1:300)
1 ng(1:tooo) 1 ng(1:IQ,000) α3ng(1 :&OOO) 10ng(1:3.000) 1ng(1:300
)人.ベクターの調製 実施例9に記載したようにして調梨した合成AaIT遺
伝子を上記のようにしてpcIB710(ロトスタイン
等、1987年、几othstein et al.,
1 987 )のB amHI部位に連結する。望みの
選択マーカーの遺伝子(例えばカナマイシン耐性を与え
るNPT遺伝子)を標準の方法により複数クローニング
部位に連結する。
B.メイズの形質転換および再生
AaIT遺伝子挿入を運ぶpcIB 7 1 0 ベク
ターで上記のようにしてメイズ組織を形質転換し、植物
を再生する。対照として、pcIB710ベクターのみ
で形質転換した橿物を同じ方法で調裂する。最初の植物
を自家受粉して、種子(TI種子)を得る。
ターで上記のようにしてメイズ組織を形質転換し、植物
を再生する。対照として、pcIB710ベクターのみ
で形質転換した橿物を同じ方法で調裂する。最初の植物
を自家受粉して、種子(TI種子)を得る。
C. AaIT発現のための植物の試験T1種子か生
育した橿物について、い《つかの試験によりAaIT遺
伝子の存在と発現を分析する。
育した橿物について、い《つかの試験によりAaIT遺
伝子の存在と発現を分析する。
り DNAを分離しB amH Iで消化する:消化物
を1.5賜アガロース ゲルで電気泳動する。DNAフ
ラグメントをニトロセルロースに移シ、ニック トラン
スレーシ冒ン(マニアテイス等、1982年、Mani
atis et al., 1982 )によりs2P
で標識したAa IT遺伝子とノ・イブリダイゼーシ冒
ンする。AalT遺伝子の存在をブロープKハイブリダ
イズする約250塩基のバンドにより検出する。
を1.5賜アガロース ゲルで電気泳動する。DNAフ
ラグメントをニトロセルロースに移シ、ニック トラン
スレーシ冒ン(マニアテイス等、1982年、Mani
atis et al., 1982 )によりs2P
で標識したAa IT遺伝子とノ・イブリダイゼーシ冒
ンする。AalT遺伝子の存在をブロープKハイブリダ
イズする約250塩基のバンドにより検出する。
2)上記の”P −Aa IT遺伝子と・・イブリダイ
ズする約230塩基のバンドとしてノーザン プロット
手法(マニアティス等、1982年、Maniatis
et al., 1982 )によってRNAを検
出する。
ズする約230塩基のバンドとしてノーザン プロット
手法(マニアティス等、1982年、Maniatis
et al., 1982 )によってRNAを検
出する。
3) AaITのN一未端16アミノ酸およびAaI
TのC一末端19アミノ酸に相当する合成ペブチドに対
してつくったボリクa−ナルウサギ抗体を使った標準免
疫手法を使ってAaIT蛋白を検出する(実施例16参
照)。
TのC一末端19アミノ酸に相当する合成ペブチドに対
してつくったボリクa−ナルウサギ抗体を使った標準免
疫手法を使ってAaIT蛋白を検出する(実施例16参
照)。
リ ウ丈ギポリクローナル抗AaIT抗体とプロf 4
y A セ7 7 a−ズ( Sepharose
) f使って植物抽出物から物質を免疫精製し、実施例
10に記載した方法で、その物質をサルコファガ( S
arcophaga )幼虫に注射して昆虫への毒性を
分析することによってAaIT活性を検出する。
y A セ7 7 a−ズ( Sepharose
) f使って植物抽出物から物質を免疫精製し、実施例
10に記載した方法で、その物質をサルコファガ( S
arcophaga )幼虫に注射して昆虫への毒性を
分析することによってAaIT活性を検出する。
D.コーン根ムク( corn root worm)
害に対する形質転換コーン植物の耐性 発芽したT1PIi子を100rnペトリ皿中の粗バ−
ミキュライトK植える(57皿、5皿)0苗の第2葉が
出た時、各皿に20令のコーン根ムシ( corn r
oot worm)幼虫を感染させる。7日後、コーン
植物の洗った根の重量といっしょに生存体の数と重量を
測定する。形質転換した植物の耐性を、AaIT遺伝子
を発現した檀吻をベクターのみで形質転換した対照植物
または形質転換しない植物と比敦して、幼虫重量増加の
、幼虫生存率の、または昆虫のいない植物に比較しての
根重責損失の、統計学的に有意な減少(ステエーデント
のt検定、pくα05)によって検出する。
害に対する形質転換コーン植物の耐性 発芽したT1PIi子を100rnペトリ皿中の粗バ−
ミキュライトK植える(57皿、5皿)0苗の第2葉が
出た時、各皿に20令のコーン根ムシ( corn r
oot worm)幼虫を感染させる。7日後、コーン
植物の洗った根の重量といっしょに生存体の数と重量を
測定する。形質転換した植物の耐性を、AaIT遺伝子
を発現した檀吻をベクターのみで形質転換した対照植物
または形質転換しない植物と比敦して、幼虫重量増加の
、幼虫生存率の、または昆虫のいない植物に比較しての
根重責損失の、統計学的に有意な減少(ステエーデント
のt検定、pくα05)によって検出する。
実施例18
人.ベクターの構築
AaIT遺伝子を実施例17.A項に記載したようKし
て合成してベクターpCIB 7 1 0に連結する,
XbaIおよびEc oRIでの消化し、1460bp
フラグメントを分離し、このフラグメントをXbaI,
Ecofl,I消化したpcIB10に連結してpC
IB1 0−AaITベクターをつくることによって、
AaIT遺伝子とs58caMVプ(1モーターをpc
IB710 ヘy p−カらpC工B1oヘクターニサ
ブクローニングする。
て合成してベクターpCIB 7 1 0に連結する,
XbaIおよびEc oRIでの消化し、1460bp
フラグメントを分離し、このフラグメントをXbaI,
Ecofl,I消化したpcIB10に連結してpC
IB1 0−AaITベクターをつくることによって、
AaIT遺伝子とs58caMVプ(1モーターをpc
IB710 ヘy p−カらpC工B1oヘクターニサ
ブクローニングする。
B.植物の形質転換および再生
pcIB10−AaITベクターをLBA4404
またはpcIBs4zのような毒性のプラスミドを運ぶ
ア/ a ハクテリウム テエメファシエンス(A.t
umefaciens )に導入する,,pcIB54
2 n TiBo542からの加工されたvirブラス
iドを持つアグロパクテリウム テ1メファシエンス(
A.tumefaciens )プラスミドである(フ
ッド等、1986年、Hood et al., 19
L6 )。pCIB542は細菌のストレプトマイシン
/スペクチノマイシン耐性遺伝子によって置換された細
菌のカナマイシン耐性遺伝子を持つ。pcIB710−
AaITとpcIB5 4 2の両方を持つ株をフシュ
ホフ等、1987年、Fischhoff et al
., 1 987 )の方法に従って形質転換されたト
マト植物をっ《るために使用する。
またはpcIBs4zのような毒性のプラスミドを運ぶ
ア/ a ハクテリウム テエメファシエンス(A.t
umefaciens )に導入する,,pcIB54
2 n TiBo542からの加工されたvirブラス
iドを持つアグロパクテリウム テ1メファシエンス(
A.tumefaciens )プラスミドである(フ
ッド等、1986年、Hood et al., 19
L6 )。pCIB542は細菌のストレプトマイシン
/スペクチノマイシン耐性遺伝子によって置換された細
菌のカナマイシン耐性遺伝子を持つ。pcIB710−
AaITとpcIB5 4 2の両方を持つ株をフシュ
ホフ等、1987年、Fischhoff et al
., 1 987 )の方法に従って形質転換されたト
マト植物をっ《るために使用する。
pCIB1 0 −Aa ITを含むポテト植物をスト
ックハウス等、1987年、8tockhaus et
al.,1987)の方法Kよって得る。
ックハウス等、1987年、8tockhaus et
al.,1987)の方法Kよって得る。
C. AaIT発現Kついての形質転換体の試験A a
I T発現についての形質転換体の試験は実施例17
.0項K記載したようにして行う。
I T発現についての形質転換体の試験は実施例17
.0項K記載したようにして行う。
D.コロラドポテトハA V (Colorad Po
tato+−.Beetle ) K対する形質転換植
物の耐性4週令植物10本に2令コロラドポテト ハム
シ(Colorado potato beetle)
幼虫を各5匹群がらせる。幼虫を4日間、食べさせて、
その時点での昆虫死亡率、昆虫の体重増加および植物へ
の害の量を測定する。形質転換植物の耐性は、人aIT
遺伝子を発現した植物をベクターのみで形質転換した対
照植物またに形質転換しない植物と比較して、幼虫体重
増加の、幼虫生存率の、または植物の害の統計学的K.
有意な減少(スチェーデントのt検定、p〈α05)で
検出される。
tato+−.Beetle ) K対する形質転換植
物の耐性4週令植物10本に2令コロラドポテト ハム
シ(Colorado potato beetle)
幼虫を各5匹群がらせる。幼虫を4日間、食べさせて、
その時点での昆虫死亡率、昆虫の体重増加および植物へ
の害の量を測定する。形質転換植物の耐性は、人aIT
遺伝子を発現した植物をベクターのみで形質転換した対
照植物またに形質転換しない植物と比較して、幼虫体重
増加の、幼虫生存率の、または植物の害の統計学的K.
有意な減少(スチェーデントのt検定、p〈α05)で
検出される。
実施例19
人.ベクターの構築
実施例17.A項に記載したようにして、AaIT遺伝
子を合成し、カナマイシン耐性遺伝子と共にベクター1
)CI87 1 0 K連結する。
子を合成し、カナマイシン耐性遺伝子と共にベクター1
)CI87 1 0 K連結する。
B. m物の形質転換と再生
前述のようにして形質転換した植物を得るロC− A
aIT発現についての形質転換体の試験AaIT発現に
ついての形質転換体の試一験を実施例17.C項に記載
したようにし℃行う。
aIT発現についての形質転換体の試験AaIT発現に
ついての形質転換体の試一験を実施例17.C項に記載
したようにし℃行う。
D.ディアプロティカ ウンデシムプンクタタ(Dia
brotica undecimpunctata )
( fザーンコーン根ムシ、Southern co
rn root worm)による害に対する形質転換
植物の耐性 発芽したT1種子を1001TIflペトリ皿の細土に
植える(107皿、5皿)。幼から第二葉が出たら、5
皿それぞれに二令のディアブロティカウンデシムプンク
タタ( D. undecimpunctata )幼
虫20匹を群がらせる。7日後、生残体の数と重量をコ
ーン植物の洗った根の重量と共に測定する。形質転換植
物の耐性は、AaIT遺伝子を発現している植物をベク
ターのみで形質転換した対照植物または形質転換しない
植物と比較して、幼虫重量増加の、幼虫の生存率の、′
または昆虫のいない植物に比較しての根の量の損失の統
計学的K有意な減少(ステエーデントのt検定. p
(IIL05 )で検出される。
brotica undecimpunctata )
( fザーンコーン根ムシ、Southern co
rn root worm)による害に対する形質転換
植物の耐性 発芽したT1種子を1001TIflペトリ皿の細土に
植える(107皿、5皿)。幼から第二葉が出たら、5
皿それぞれに二令のディアブロティカウンデシムプンク
タタ( D. undecimpunctata )幼
虫20匹を群がらせる。7日後、生残体の数と重量をコ
ーン植物の洗った根の重量と共に測定する。形質転換植
物の耐性は、AaIT遺伝子を発現している植物をベク
ターのみで形質転換した対照植物または形質転換しない
植物と比較して、幼虫重量増加の、幼虫の生存率の、′
または昆虫のいない植物に比較しての根の量の損失の統
計学的K有意な減少(ステエーデントのt検定. p
(IIL05 )で検出される。
実施例20
人.ベクターの構築
実施例18.A項K記載したようにしてpCIB1 0
K入nたAaIT遺伝子を調裂する。
K入nたAaIT遺伝子を調裂する。
B.植物の形貫転換と再生
形質転換した椙物を前述のようにして得る。
C. AaIT発現についての形質転換体の試験Aa
IT発現についての形質転換体の試験を実施例17.
C項に記載したようにして行う。
IT発現についての形質転換体の試験を実施例17.
C項に記載したようにして行う。
D.アントノマス ブランデ4 x (Anthon
omusgrandis) (メキシコ ヮタノミゾウ
ムシ、Bolt Weevil )による害に対する形
質転換植物の耐性 10本の形質転換した檀物を莢が形成され始めるまで生
育させる。各檀物K5匹の成熟した雌メキシコ ワタノ
ミゾウムシを群がらせる。植物への害を1週間後に評価
し、生残している成虫を除《。植物毎の幼虫による害、
幼虫数と重量を1週間間隔で4週間、測定する。形買転
換植物の耐性を、AalT遺伝子を発現している植物を
ベクターのみで形質転換した対照植物または形質転換し
ない植物と比較して、害の程度の、幼虫数の、または幼
虫体重の統計学的に有意な減少(ステエーデントの、t
検定. p((LO5 )で測定する。
omusgrandis) (メキシコ ヮタノミゾウ
ムシ、Bolt Weevil )による害に対する形
質転換植物の耐性 10本の形質転換した檀物を莢が形成され始めるまで生
育させる。各檀物K5匹の成熟した雌メキシコ ワタノ
ミゾウムシを群がらせる。植物への害を1週間後に評価
し、生残している成虫を除《。植物毎の幼虫による害、
幼虫数と重量を1週間間隔で4週間、測定する。形買転
換植物の耐性を、AalT遺伝子を発現している植物を
ベクターのみで形質転換した対照植物または形質転換し
ない植物と比較して、害の程度の、幼虫数の、または幼
虫体重の統計学的に有意な減少(ステエーデントの、t
検定. p((LO5 )で測定する。
実施例21
ズの耐性
A. pcIB710−LqhIT2ベクターの構築
実施例9におけるAalT遺伝子で概略を示した一般的
な方法で、LqhIT2の合成遺伝子を調農する。得ら
れた遺伝子は配列2(第9図)に示すような配列を持つ
。
実施例9におけるAalT遺伝子で概略を示した一般的
な方法で、LqhIT2の合成遺伝子を調農する。得ら
れた遺伝子は配列2(第9図)に示すような配列を持つ
。
得られた200bi)フラグメントを分離し、実施例1
7,A項に記載したようにしてpCIB710ベクター
のB a m H I部位に連結する。望みの選択マー
カーの遺伝子(例えばカナマイシン耐性を与えるNPT
遺伝子)を標準法を使って複数クローニング部位のひと
つに連結する。得られたヘ’) I’ − t pcI
B710−LqhIT2 (!:呼ぶ。
7,A項に記載したようにしてpCIB710ベクター
のB a m H I部位に連結する。望みの選択マー
カーの遺伝子(例えばカナマイシン耐性を与えるNPT
遺伝子)を標準法を使って複数クローニング部位のひと
つに連結する。得られたヘ’) I’ − t pcI
B710−LqhIT2 (!:呼ぶ。
B.コーンの形質転爽と再生
実施例17.B項に記載したようにして、コーン植物の
形質転換と再生を行う。
形質転換と再生を行う。
C. LqhIT2 発現Kッl/1”C (7)4
l[vIJの試験T1m子から生育した植物を、いくつ
かの拭験κよりLqhI’f’2遺伝子の存在と発現に
ついて分析する。
l[vIJの試験T1m子から生育した植物を、いくつ
かの拭験κよりLqhI’f’2遺伝子の存在と発現に
ついて分析する。
リ DNAを分離し、BamHI で消化する:消化
物をt5繋アガロースゲルで電気泳動する。
物をt5繋アガロースゲルで電気泳動する。
DNAフラグメントをニトロセルロースに移シ、二y’
) トランスレーシ冒ンにより32pで標識したLq
hIT2遺伝子とハイブリダイズする(マニアチス等、
1982年、Maniatis et al.,198
2 )。LqhIT2遺伝子の存在をプローグとハイブ
リダイズする約200bpのバンドで検出する。
) トランスレーシ冒ンにより32pで標識したLq
hIT2遺伝子とハイブリダイズする(マニアチス等、
1982年、Maniatis et al.,198
2 )。LqhIT2遺伝子の存在をプローグとハイブ
リダイズする約200bpのバンドで検出する。
2)上記の”P−LqhIT2遺伝子と・・イブリダイ
ズする約200bpのバンドとして、几NAをノーザン
プロット去で検出する(マニアチス等、1982年、M
aniatis.. et al..1982 )。
ズする約200bpのバンドとして、几NAをノーザン
プロット去で検出する(マニアチス等、1982年、M
aniatis.. et al..1982 )。
3)実施例16に記載したように、Lqh IT2の合
成へ−およびC一末端ペブチドに対するポリクローナル
ウナギ抗体を使った標準的免疫学的手法によってLqh
IT2蛋白を検出する・リ ウサギ ボリクローナル抗
LqhIT2抗体およびプロテインAセファローズ(
Sepharose )を用いて植物抽出物から物質を
免疫精製し、実施例10に記載したように分離した物質
をヘリオティス(Hel iothis )幼虫に注射
して昆虫毒性を分析することによっ℃、LqhIT2活
性を検出する。
成へ−およびC一末端ペブチドに対するポリクローナル
ウナギ抗体を使った標準的免疫学的手法によってLqh
IT2蛋白を検出する・リ ウサギ ボリクローナル抗
LqhIT2抗体およびプロテインAセファローズ(
Sepharose )を用いて植物抽出物から物質を
免疫精製し、実施例10に記載したように分離した物質
をヘリオティス(Hel iothis )幼虫に注射
して昆虫毒性を分析することによっ℃、LqhIT2活
性を検出する。
D.鱗翅類幼虫による害に対する形質転換植物の耐性
T1種子を発芽させ、第4葉段階で苗から得た葉片を使
って、新生ヨーロッピアン コーンシンクイムシ( E
uropean corn borer ) (オスト
リニア ヌビラリス、Ostrinia nubila
lis )またはコーン イヤーワーム(夜蛾)(co
rnearWOrm) ( へりオティス ゼア、He
liothiszea )幼虫に食べさせる。新生幼虫
を1一葉片を入れた各餌カップに入れる。1群50匹で
試験する。5日後に、昆虫の重さ、昆虫の生残および食
べた葉の量を測定する。形質転換植物の耐性は、Lqh
I’r2遺伝子を発現しているものからの葉をベクター
のみで形質転換した対照植物または形質転換しない植物
と比較して、幼虫の生残の、幼虫1量の、または消費し
た葉の量の統計学的に有意な減少(ステエーデントのt
ー検定,p((LO5)によって検出される。
って、新生ヨーロッピアン コーンシンクイムシ( E
uropean corn borer ) (オスト
リニア ヌビラリス、Ostrinia nubila
lis )またはコーン イヤーワーム(夜蛾)(co
rnearWOrm) ( へりオティス ゼア、He
liothiszea )幼虫に食べさせる。新生幼虫
を1一葉片を入れた各餌カップに入れる。1群50匹で
試験する。5日後に、昆虫の重さ、昆虫の生残および食
べた葉の量を測定する。形質転換植物の耐性は、Lqh
I’r2遺伝子を発現しているものからの葉をベクター
のみで形質転換した対照植物または形質転換しない植物
と比較して、幼虫の生残の、幼虫1量の、または消費し
た葉の量の統計学的に有意な減少(ステエーデントのt
ー検定,p((LO5)によって検出される。
実施例22
タの耐性
A.ベクターの構築
LqhIT2遺伝子を358CaMVプaモーターと共
にpCIB7 1 0から取り出し、適当な制限酵素を
使ってpcIB1oに連結する。このベクターをpCI
B1 0−LqhI’l’2と呼ぶ。
にpCIB7 1 0から取り出し、適当な制限酵素を
使ってpcIB1oに連結する。このベクターをpCI
B1 0−LqhI’l’2と呼ぶ。
B.植物の形質転換と再生
前述のようにして形質転換植物を得る。
C. LqhIT2発現についての植物の試験実施例
21.C項に記載したようにして、LqhIT2発現に
ついて形質転換体の試験を行う。
21.C項に記載したようにして、LqhIT2発現に
ついて形質転換体の試験を行う。
D.鱗翅類幼虫による害に対する形質転換植物の耐性
4週令の形質転換植物からの葉ディスクを新生へりオテ
ィス ビレセンス(Heliothisviresce
ns )、へりオティスゼア( Hel iothis
zea)!たはペクチノフォラ ゴシピエラ( Pec
tinophora gossypiella )に食
わせる。新生幼虫を1一片の葉を入れたそれぞれの餌カ
ップに入れる。1群50匹で試験する。5日後、昆虫重
量、昆虫の生残、および食べた葉の量を測定する。形質
転換植物の耐性を、LqhIT2遺伝子を発現している
ものの葉をベクターのみで形質転換した対照植物または
形質転換し℃いない植物と比較して、幼虫の生残の、幼
虫重量の、または消費した葉の量の統計学的に有意な減
少(ステ瓢一デントの、t検定.1くα05)によって
検出する。
ィス ビレセンス(Heliothisviresce
ns )、へりオティスゼア( Hel iothis
zea)!たはペクチノフォラ ゴシピエラ( Pec
tinophora gossypiella )に食
わせる。新生幼虫を1一片の葉を入れたそれぞれの餌カ
ップに入れる。1群50匹で試験する。5日後、昆虫重
量、昆虫の生残、および食べた葉の量を測定する。形質
転換植物の耐性を、LqhIT2遺伝子を発現している
ものの葉をベクターのみで形質転換した対照植物または
形質転換し℃いない植物と比較して、幼虫の生残の、幼
虫重量の、または消費した葉の量の統計学的に有意な減
少(ステ瓢一デントの、t検定.1くα05)によって
検出する。
実施例25
LqhIT20発現による鱗翅類幼虫に対するトマトの
耐性 A.ベクターの構築 実施例22.A項に記載したようにしてpcIB10−
LqhIT2ベクターを調央する。
耐性 A.ベクターの構築 実施例22.A項に記載したようにしてpcIB10−
LqhIT2ベクターを調央する。
B.植物の形質転換と再生
pCIB1 G−AaITベクターの代りにpCIB1
o −LqhIT2ベクターを使って、実施例17,
B項に記載したようにして形質転換橿物を得る。
o −LqhIT2ベクターを使って、実施例17,
B項に記載したようにして形質転換橿物を得る。
C. LqhIT2発現についての形質転換体の試験
LqhIT2発現についての形質転換体の試験を実施例
21.C項に記載したようにして行う。
LqhIT2発現についての形質転換体の試験を実施例
21.C項に記載したようにして行う。
D.鱗翅類昆虫による害に対する形質転換植物の耐性
4週令形質転換植物からの葉ディスクを新生ヘリオテ゜
イス ゼア(Heliothis zea )またはマ
ンダカセクスタ( Manduca sexta )に
食わせる@新生幼虫を1aIi片の葉を入れたそれぞれ
の餌カップに入れる。1群50匹で試験する。5日後、
昆虫1量、昆虫の生残、および食べた葉の量を測定する
。形質転換植物の耐性を、LqhIT2遺伝子を発現し
ているものの葉をベクターのみで形質転換した対照植物
または形質転換していない椙物を比較して、幼虫の生残
の、幼虫這量の、または消費した葉の量の統計学的に有
意な減少(ステ瓢−デントのt一検定. t/<α0
5)によって検出する。
イス ゼア(Heliothis zea )またはマ
ンダカセクスタ( Manduca sexta )に
食わせる@新生幼虫を1aIi片の葉を入れたそれぞれ
の餌カップに入れる。1群50匹で試験する。5日後、
昆虫1量、昆虫の生残、および食べた葉の量を測定する
。形質転換植物の耐性を、LqhIT2遺伝子を発現し
ているものの葉をベクターのみで形質転換した対照植物
または形質転換していない椙物を比較して、幼虫の生残
の、幼虫這量の、または消費した葉の量の統計学的に有
意な減少(ステ瓢−デントのt一検定. t/<α0
5)によって検出する。
実施例24
LqhIT2の発現による鱗翅類幼虫に対丁るタバコの
耐性 人.ベクターの構築 実施例22.A項に記載したようにして、pcIB10
−LqhIT2ベクターを調製する。
耐性 人.ベクターの構築 実施例22.A項に記載したようにして、pcIB10
−LqhIT2ベクターを調製する。
B.植物の形質転換と再生
pCIB1 0−LqhIT2 ベクターを使って前
述のようにして形質転換された橿物を得る。
述のようにして形質転換された橿物を得る。
C. LqhIT2発現についての形質転換体の試験
LqhIT2発現についての形質転換体の試験を実施例
21.C項に記載したように行う。
LqhIT2発現についての形質転換体の試験を実施例
21.C項に記載したように行う。
D.鱗翅類昆虫による害に対する形質転換櫃物の耐性
4週令形質転換橿物からの葉ディスクを新生へりオティ
ス ビレセンX (}leliothis vire
scens)(タバコ パッドワームtobacco
budworm )またfl ff 7ダカ セクスタ
(Manduca sexta ) ( ト?ト/タバ
コ ホーンワーA tomato/tobaccoho
rnworm )に食わせる。新生幼虫を1一片の葉を
入れたそれぞれの餌カップに入れる。1群50匹で試験
する。5日後、昆虫重量、昆虫の生残、および食べた葉
の量を測定する。形質転換植物の耐性を、LqhIT2
遺伝子を発現しているものの葉をベクターのみで形質転
換した対照植物または形質転換しない植物と比較して、
幼虫の生残の、幼虫重量の、または消費した葉の量の統
計学的に有意な減少(ステエーデントのt一検定.ψ<
(LO5)で検出する◎ 実施例25 人.ベクターの構築 実施例21,A項に記載したようにしてLqhlT2遺
伝子を合成してベクターpci87 1 Gに連結する
。
ス ビレセンX (}leliothis vire
scens)(タバコ パッドワームtobacco
budworm )またfl ff 7ダカ セクスタ
(Manduca sexta ) ( ト?ト/タバ
コ ホーンワーA tomato/tobaccoho
rnworm )に食わせる。新生幼虫を1一片の葉を
入れたそれぞれの餌カップに入れる。1群50匹で試験
する。5日後、昆虫重量、昆虫の生残、および食べた葉
の量を測定する。形質転換植物の耐性を、LqhIT2
遺伝子を発現しているものの葉をベクターのみで形質転
換した対照植物または形質転換しない植物と比較して、
幼虫の生残の、幼虫重量の、または消費した葉の量の統
計学的に有意な減少(ステエーデントのt一検定.ψ<
(LO5)で検出する◎ 実施例25 人.ベクターの構築 実施例21,A項に記載したようにしてLqhlT2遺
伝子を合成してベクターpci87 1 Gに連結する
。
B.植物の形質転換と再生
形質転換植物を前述のようにして得る。
C. LqhIT2発現についての形質転換体の試験
LqhlT2発現についての形質転換体の試験を実施例
21.C項に記載したように行う。
LqhlT2発現についての形質転換体の試験を実施例
21.C項に記載したように行う。
D.鱗翅類昆虫の害に対する形質転換檀物の耐性
発芽し九゛r 1 .m子を100!Tllflペトリ
皿の細土に檜える(107皿、5皿)。苗の第2葉が出
た時、各皿にコーンルート ウエブワーム(クランパス
カリジノセラx. Grambus calizin
osellus)の2令幼虫20匹を群がらせる57日
後、生残体の数と重量を洗った草根の電量と共に測定す
る。形質転換植物の耐性を、LqhITz遺伝子が発現
している植物をベクターのみで形質転換した対照植物ま
たは形質転換しない植物と比較して、幼虫重量増加の、
幼虫生残率の、または昆虫のいない檀物に対する根重量
損失の統計学的に有意な減少(ステエーデントのt一検
定.ソ<(LO5 )によって検出する。
皿の細土に檜える(107皿、5皿)。苗の第2葉が出
た時、各皿にコーンルート ウエブワーム(クランパス
カリジノセラx. Grambus calizin
osellus)の2令幼虫20匹を群がらせる57日
後、生残体の数と重量を洗った草根の電量と共に測定す
る。形質転換植物の耐性を、LqhITz遺伝子が発現
している植物をベクターのみで形質転換した対照植物ま
たは形質転換しない植物と比較して、幼虫重量増加の、
幼虫生残率の、または昆虫のいない檀物に対する根重量
損失の統計学的に有意な減少(ステエーデントのt一検
定.ソ<(LO5 )によって検出する。
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築を表わす説明図である。
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243. 1976表図面の簡単な説明 第1図u pRK252/Tn903/Bg#flの構
築を表わす説明図である。
第2図はpCIB5 の構築を表わす説明図である.
第3図および第4図dpcIB4 の構築を表わす説
明図である〇 第5図はpcIBz の構築を表わす説明図であるO 第6図はT − DNA ボーダーおよび植物選択のた
めの遺伝子を含む広宿主範囲プラスミド、pcIB10
の構築を表わす説明図である●第7図は実施例10に記
載したようにして決定し九いくつかのサソリ毒素のアミ
ノ酸配列を表わす図である。LqhIT2は実施例1o
の代表的毒素である。LqqIT2[レイウラス キン
ヶストリアタス キンケストリアタス(L. qlii
nq+Aes−triatus qQinqlAest
riatus )からの抑制性昆虫毒素で、そのfw!
ll!はズロトキン等(Zlotkin etal.,
)(1985)に記載され℃いる。Bj IT2はプ
トタス ジェダイカx (Buthotus juda
icus )からの抑制性毒素で、その梢Mはレスター
等(Lester et Jum., )(1982)
K記載さnている。
明図である〇 第5図はpcIBz の構築を表わす説明図であるO 第6図はT − DNA ボーダーおよび植物選択のた
めの遺伝子を含む広宿主範囲プラスミド、pcIB10
の構築を表わす説明図である●第7図は実施例10に記
載したようにして決定し九いくつかのサソリ毒素のアミ
ノ酸配列を表わす図である。LqhIT2は実施例1o
の代表的毒素である。LqqIT2[レイウラス キン
ヶストリアタス キンケストリアタス(L. qlii
nq+Aes−triatus qQinqlAest
riatus )からの抑制性昆虫毒素で、そのfw!
ll!はズロトキン等(Zlotkin etal.,
)(1985)に記載され℃いる。Bj IT2はプ
トタス ジェダイカx (Buthotus juda
icus )からの抑制性毒素で、その梢Mはレスター
等(Lester et Jum., )(1982)
K記載さnている。
LqhP55r1本明細書に記載したもので、啼乳動物
ナトリウムチャンネルに対するα一トキシンの効果に非
常に類似したようにして昆虫のナトリウム チャンネル
に影響を与える「中間体」毒素である。S m p毒素
にチャクトイド( chactoid )サソリ、スコ
ルピオマウラスパルマタス( Scorpio mar
urus palmatus )の毒液から精裂される
。8mpIT2はラザロビシ等(Lazarovici
et al.,) (1982)によって檀製が記載さ
れた昆虫毒素である。8mpCT2および8mpCT3
は甲殼類毒素で、その情製はラザaピシ等(Lazar
,p−vici et al,). (1984) に
記載されている。
ナトリウムチャンネルに対するα一トキシンの効果に非
常に類似したようにして昆虫のナトリウム チャンネル
に影響を与える「中間体」毒素である。S m p毒素
にチャクトイド( chactoid )サソリ、スコ
ルピオマウラスパルマタス( Scorpio mar
urus palmatus )の毒液から精裂される
。8mpIT2はラザロビシ等(Lazarovici
et al.,) (1982)によって檀製が記載さ
れた昆虫毒素である。8mpCT2および8mpCT3
は甲殼類毒素で、その情製はラザaピシ等(Lazar
,p−vici et al,). (1984) に
記載されている。
8mpMT は補乳動物毒素で、七の檀Mはラザロビシ
アンドズ口トキy (Lazarovici andZ
lotkin ). (1982) K記載サnテイル
o第8A.8Bおよび80図[AaITの遺伝子の合成
と配列を表わす図である。配列・1aはコ−ド鎖配列を
表わす。配列1bは相補的鎖配列を表わす0配列ICr
i合成式れたフラグメントの配列を表わす。
アンドズ口トキy (Lazarovici andZ
lotkin ). (1982) K記載サnテイル
o第8A.8Bおよび80図[AaITの遺伝子の合成
と配列を表わす図である。配列・1aはコ−ド鎖配列を
表わす。配列1bは相補的鎖配列を表わす0配列ICr
i合成式れたフラグメントの配列を表わす。
配列1dは最終の遺伝子の配列を表わす。
第9図t! LqhIT2昆虫毒素をコードする遺伝子
の配列を表わす図である(実施例において「配列2」と
記載した)。
の配列を表わす図である(実施例において「配列2」と
記載した)。
特許出願人 チバーガイギー アクチェンゲゼルシャフ
ト代理人弁理士萼 優美(v1か2名) ニtシiz 二L々jノ ニLシi3 二t万2−11. ニtシi5 二Lシi5 會Aat II ナ ポリメラー乞゛ 1}1iロdI[I ナ ホ0ソメラー乞・・ 融合
ト代理人弁理士萼 優美(v1か2名) ニtシiz 二L々jノ ニLシi3 二t万2−11. ニtシi5 二Lシi5 會Aat II ナ ポリメラー乞゛ 1}1iロdI[I ナ ホ0ソメラー乞・・ 融合
Claims (39)
- (1)次式: 【遺伝子配列があります。】 で表わされるアミノ酸配列を含む昆虫選択的毒素。
- (2)動物から得られるDNA配列で、そのDNA配列
が昆虫選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラグ
メントをコードするものを含む組換えDNA。 - (3)動物から得られるDNA配列が発現できる形であ
る請求項2記載の組換えDNA。 - (4)DNA配列が節足動物から得られる昆虫選択的毒
素をコードする請求の項2または3記載の組換えDNA
。 - (5)DNA配列がクモ形類(Arachnida)ま
たは唇脚類(Chilopoda)綱のメンバーから得
られる昆虫選択的毒素をコードする請求項2または3記
載の組換えDNA。 - (6)DNA配列がサソリ類(Scorpiones)
目のメンバーから得られる昆虫選択的毒素をコードする
請求項2または3記載の組換えDNA。 - (7)DNA配列がスコロペンドラ(Scolopen
dra)属のメンバーから得られる昆虫選択的毒素をコ
ードする請求の項2または3記載の組換えDNA。 - (8)DNA配列が次式: 【遺伝子配列があります。】 または 【遺伝子配列があります。】 で表わされるアミノ酸配列を持つ昆虫選択的毒素または
その機能的誘導体またはフラグメントをコードする請求
項2または3記載の組換えDNA。 - (9)請求項2ないし8のいずれか1項に記載のDNA
を含むベクター。 - (10)請求項9記載のベクターを含む宿主生物。
- (11)動物から得られるDNA配列で、そのDNA配
列が昆虫選択的毒素またはその機能的誘導体またはフラ
グメントをコードするものを含むトランスジェニック植
物細胞。 - (12)DNA配列が節足動物から得られる請求項11
記載のトランスジェニック植物細胞。 - (13)DNA配列がクモ形類(Arachnida)
または唇脚類(Chilopoda)綱のメンバーから
得られる請求項11記載のトランスジェニック植物細胞
。 - (14)DNA配列がサソリ類(Scorpiones
)目のメンバーから得られる請求項11記載のトランス
ジェニック植物細胞。 - (15)DNA配列がスコロペンドラ(Scolope
ndra)属のメンバーから得られる請求項11記載の
トランスジェニック植物細胞。 - (16)DNA配列が植物ゲノムに安定して組込まれて
いる請求項11ないし15のいずれか1項に記載のトラ
ンスジェニック植物細胞。 - (17)DNA配列が発現できる形である請求項16記
載のトランスジェニック植物細胞。 - (18)DNA配列によってコードされている昆虫選択
的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメントを発
現する請求項17記載のトランスジェニック植物細胞。 - (19)動物から得られるDNA配列で、そのDNA配
列が昆虫選択的毒素または機能的誘導体またはフラグメ
ントをコードするものを含むトランスジェニック植物お
よびその有性および無性後代。 - (20)DNA配列が節足動物から得られる請求項19
記載のトランスジェニック植物およびその有性および無
性後代。 - (21)DNA配列がクモ形類(Arachnida)
または唇脚類(Chilopoda)綱のメンバーから
得られる請求項19記載のトランスジェニック植物およ
びその有性および無性後代。 - (22)DNA配列がサソリ類(Scorpiones
)目のメンバーから得られる請求項19記載のトランス
ジェニック植物およびその有性および無性後代。 - (23)DNA配列がスコロペンドラ(Scolope
ndra)属のメンバーから得られる請求項19記載の
トランスジェニック植物およびその有性および無性後代
。 - (24)DNA配列が植物ゲノムに安定して組込まれて
いる請求項19ないし23のいずれか1項に記載のトラ
ンスジェニック植物およびその有性および無性後代。 - (25)DNA配列が発現できる形である請求項24記
載のトランスジェニック植物およびその有性および無性
後代。 - (26)DNA配列によってコードされている昆虫選択
的毒素またはその機能的誘導体またはフラグメントを発
現する請求項25記載のトランスジェニック植物および
その有性および無性後代。 - (27)昆虫選択的毒素またはその機能的誘導体または
フラグメントをコードしている、動物から得られるDN
A配列を含むトランスジェニック微生物。 - (28)DNA配列が節足動物から得られる請求項27
記載のトランスジェニック微生物。 - (29)DNA配列がクモ形類(Arachnida)
または唇脚類(Chilopoda)綱のメンバーから
得られる請求項27記載のトランスジェニック微生物。 - (30)DNA配列がサソリ類(Scorpiones
)目のメンバーから得られる請求項27記載のトランス
ジェニック微生物。 - (31)DNA配列がスコロペンドラ(Scolope
ndra)属のメンバーから得られる請求項27記載の
トランスジェニック微生物。 - (32)DNA配列がゲノムに安定して組込まれている
請求項27ないし31のいずれか1項に記載のトランス
ジェニック微生物。 - (33)DNA配列が発現できる形である請求項32記
載のトランスジェニック微生物。 - (34)DNA配列によってコードされた昆虫選択的毒
素、またはその機能的誘導体またはフラグメントを発現
している請求項33記載のトランスジェニック微生物。 - (35)サソリ類(Scorpiones)目またはス
コロペンドラ(Scolopendra)属のメンバー
から得られる昆虫選択的毒素またはその機能的誘導体ま
たはフラグメントに対する抗体。 - (36)動物から得られる昆虫選択的毒素またはその機
能的誘導体またはフラグメントを有効物質として含む殺
虫性組成物。 - (37)毒素が組換え毒素である請求項36記載の殺虫
性組成物。 - (38)請求項27ないし34のいずれか1項に記載の
トランスジェニック微生物、または請求項36ないし3
7のいずれか1項に記載の組成物の殺虫有効量を昆虫ま
たはその環境に適用することからなる植物病原性昆虫の
防除方法。 - (39)請求項2記載の組換えDNAで作物植物を形質
転換し、そして更に昆虫選択的毒素またはその機能的誘
導体またはフラグメントの殺虫有効量をその植物内に発
現させることからなる、植物病原性昆虫に対する作物植
物の保護方法。
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