JPH03210180A - 自己プロセシング活性を有する多機能性rna、その製造およびその使用 - Google Patents

自己プロセシング活性を有する多機能性rna、その製造およびその使用

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JPH03210180A
JPH03210180A JP2269305A JP26930590A JPH03210180A JP H03210180 A JPH03210180 A JP H03210180A JP 2269305 A JP2269305 A JP 2269305A JP 26930590 A JP26930590 A JP 26930590A JP H03210180 A JPH03210180 A JP H03210180A
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ribozyme
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antisense
plant
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ヒューベルト、ミュルナー
Eugen Dr Uhlmann
オイゲン、ウールマン
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ペーター、エッケス
Rudolf Schneider
ルドルフ、シュナイダー
Bernadus Uijtewaal
ベルナドゥス、ウィジテワール
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Hoechst AG
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の背景] 適当な条件下で、RNA分子は、タンパク質の関与なし
で他のRNA分子上の反応を触媒することまたは自触媒
作用的にそれら自身の分子からフラグメントを切断する
ことができる。したがって、413個のヌクレオチドを
有するイントロンは、テトラヒメナ・サーモフィラ(T
etrahymenathermophi la)の2
3S  rRNAの3′末端から自触媒作用的に除去さ
れ、環型へ変換される。これは、グアノシン補因子が関
与する多くのフォスフオニステル転移反応によって起き
る(Cech、 T。
R,: Nataure 3fl、578−583.1
983)。RNA基質または選択される反応条件によっ
て、イントロンは特異的リボヌクレアーゼ、ターミナル
トランスフェラーゼ、フォスフオドランスフェラーゼま
たは酸フォスファターゼとして機能することができる。
これに関連して、RNA分子はそれ自身を変化させるこ
となくいくつかの反応を行うことができ、この点で、酵
素のよっに挙動する。これらの性質を有するRNA分子
のために、リボザイム(r i bozyme)という
用語がしたがって導入された。
タンパク質の関与しない同様の反応は、いくつかのウィ
ロイドRNAおよびサテライトRNAでも可能である。
したがって、自己プロセシング(self−proce
ssing)は、アボカド日シミ(Sun−blotc
h)ウィロイド(AS B V)  (llutchi
ns、 C。
J、ら: Nucleic Ac1ds Res、 k
l、3627−3640゜1986)、タバコ輪斑(R
ingspot)ウィルスからのサテライトRNA (
s T o b RV) (Prody、 G、A。
ら: 5cience m、1577−1580.19
86)およびルゼルネー時線条ウィルス(Luzern
e TransientStreak Virus)か
らのサテライトRNA(s L T S V ) (F
orster、A、C,ら: Ce1l ’U51.2
11−220.1987)の複製のための必須の反応の
よってある。鋳型として特別に長いRNAの合成を導く
環型は、これらRNAの複製中におそらく形成される。
これら転写物は、自己触媒のエンドヌクレアーゼ的(e
ndonucleolytic)反応によって適当な長
さのゲノムに切断される。
適応のためにこれらによって採用されると思われるRN
Aの構造はハンマー頭(hammer−head)(F
orster、  A、C,ら コ Ce1l  14
54 、211−220. 1987、Haselof
f、J、ら: Nature 13J、585−591
.1988)と記述されている。
プロセシングを可能にするために、これらRNA酵素の
切断部位は特異的で、ある構造的前提条件を有していな
ければならない。
アンチセンスRNAに連結されたりボザイムRNAをコ
ードするDNAを含むベクターを用いて所望の任意の生
物の宿主細胞を形質転換することが可能で、それによっ
て該DNAを発現することができることが、いま見出さ
れた。
アンチセンスRNAが、多くの原核および真核細胞、と
りわけ植物細胞、において遺伝子発現を阻害することが
知られている(Green、 P、J、ら:Ann、 
Rev、 Biochc+++−55,569,198
6)。阻害の機序のほとんどはまだ明かではない。真核
生物系ではm RN Aの細胞質への輸送を妨げる二本
鎖RNAが形成されることが考えられる。
Rezaianら(Rezaian、 M、  ら: 
Plant Mo1.  Biol。
■、463.1988)は、例えば、アンチセンスRN
Aのキュウリモザイクウィルス(CMV)に対する抗ウ
ィルス剤としての使用の可能性を調べた。しかし、著者
らは、アンチセンスRNAの抗ウイルス効果は不十分で
あったことを観察した。
[発明の概要] 適当なりボザイムRNAの各々のアンチセンスRNAへ
のスペイサ−を介しての連結は、しかし、いま・例えば
−、Rezaianによって示し得たよりもより効果的
なウィルス抵抗性を生じる。RNA分子のそのような連
結は、したがって、植物において抗ウィルス剤としての
活性の点でだけよりむしろ基質に向けられた形質転換さ
れた生物における高められた活性を一般にもたらす。
したがって、本発明は次のことに間する。
1、 アンチセンスRNA配列にスペイサ−を介して連
結させたりボザイムRNA配列をコードする遺伝子。
2、  1で記載した遺伝子または対応するRNA配列
を含む生物。
3. 基質に向けられた生物における薬剤としての、ア
ンチセンスRNAとスペイサ−を介して連結させたりボ
ザイムRNAの使用。
[発明の詳細な説明] 本発明は、特にその好ましい態様において、以下に詳細
に記述される。本発明はまた特許請求の範囲に定義され
る通りである。
本発明による多機能性RNAは、本質的に、各々の場合
にリボザイムがRNA分子の3′および5′末端にある
ように構成される。アンチセンスRNA単位は、いわゆ
るスペイサ−を介して間に挿入され、いくつかのRNA
単位が存在する場合は、RNA単位は同様にお互いにス
ペイサ−を介して連結され得る。多機能性RNA分子の
好ましい態様はパターンとして次のように示すことがで
きる。
5′−リボザイムRNA−スペイサー−(アンチセンス
RNA)n−スベイサーーリボザイムRNA−3’ここ
で、nは1〜10、好ましくは1〜5、特に好ましくは
1〜3、の数である。全体としてまたは少なくとも8個
、好ましくは10〜20個のヌクレオチドからなる一部
分においてリボザイムの配列に相補的である20〜25
個のヌクレオチドの鎖を、スペイサ−として挿入する。
RNAのリボザイム配列は、このようにしてスペイサ−
と結合して、後者を認識配列の直後で切断することがで
きる。数nが1よりも大きい場合には、リボザイム切断
部位を有するこの種のスペイサ−は、同様に各々のアン
チセンスRNA分子間に挿入される。GUC切断部位は
、好ましくはりボザイム切断部位として組み込まれる。
アンチセンスRNAは、基質、例えば、°選択可能マー
カー遺伝子(抗生物質耐性)をコードするRNAまたは
所望の任意の細胞機能、例えばジヒドロフオレートレダ
クターゼ、チミジンキナーゼ、成熟酵素ポリガラクツロ
ナーゼ、ペクチンエステラーゼ等、分化および発達に関
与するタンパク質またはホルモン受容体など、をコード
するRNAのような基質に対して向けることができる。
特に、植物に有害な型のウィルスを、本発明によるリボ
ザイムーアンチセンス系を用いて有利に撃退することが
できる。この目的のために、例えば、次に記述するよう
な方法が実施される。他の基質に向けられたりボザイム
アンチセンスRN Aもまた同様の方法で合成される。
多機能性RNAをコードするDNAオリゴヌクレオチド
を、合成的に調製することができる。アンチセンスRN
Aのためのオリゴヌクレオチドを、ウィルスDNAおよ
びRNA配列を基にして合成することができる。このた
めに、原則的にはいかなる植物有害ウィルスをも用いる
ことができる。
好ましい型のウィルスとしては、病原性RNAウィルス
、特に、キュウリモザイクウィルス、アルファルファモ
ザイクウィルス、ブロウム(Brome)モザイクウィ
ルス、タバコモザイクウィルス、ポテトウィルスXまた
はY、トマト輪斑ウィルス、トマトアスペルミ(Asp
er+ay)ウィルスまたはタバコラドル(Rattl
e)ウィルスがあげられる。
リボザイムRNAをコードするオリゴヌクレオチドの合
成の鋳型としては、少なくとも10個の連続したヌクレ
オチド、特に14〜20個のヌクレオチド、有利には各
々のウィルスのRNA配列の中間部からのものが好まし
い。このRNA配列は、RNAウィルスのゲノムおよび
DNAウィルスのDNA配列に由来するRNA配列のい
ずれでもあり得る。Rezaianら(Rezaian
、 M、ら: Eur−J、 Biochem、 li
Q、 331−339.1985、Eur、 J。
Biochem、 JjQ、27?−284,1984
)およびGouldら(Gould、 1.ら: Eu
r、 J、 Biochem、 ufi、217−22
6.1982 )によって公表されている配列に対応す
る、キュウリモザイクウィルスの三つのRNA配列RN
AI RNA2およびRNA3またはその一部を基本と
して用いることは特に有利である。
リボザイムをコードするオリゴヌクレオチドは、各々少
なくとも5ヌクレオチド、好ましくは7〜10個のヌク
レオチドからなる最初のおよび最終の配列が、阻害され
るべきウィルスのRNAと相補的になるように合成され
る。閏に位置する配列の一部はりボザイムの機能性を予
め決定した特定のヌクレオチドからなり、また一部は可
変的ヌクレオチドからなる。基質RNAとハイブリダイ
ズしたりボザイムは、次のように図式化することができ
る。
基質RNA ここで、 Nは、基質RNAのヌクレオチド、A、C,GまたはU
であり、 Kは、リボザイム中のNに相補的なヌクレオチドであり
、 ■は、リボザイム中の可変的なヌクレオチド、A、C,
GまたはUであり、 vLは、リボザイムのループ中の可変的なヌクレオチド
、A、C,GまたはUである。
■Lヌクレオチドの数は、0〜550でよい。
アンチセンスRNAの調製を対応的に行うが、オリゴヌ
クレオチドはそれらが対応するアンチセンス位置方向に
RNAをコードするように合成する。
しかし、リボザイムRNAのためのオリゴヌクレオチド
合成の基礎は、いかなる所望の基質でもよい。原則的に
、スペイサ−がリボザイムの基質であり、適当なりボザ
イム切断部位を提供するようにだけは留意しなければな
らない。リボザイムとアンチセンス分子の連結のための
スペイサ−を、対応的に発現された全部のRNAまたは
その部分が、リボザイムに相補的であるように、相補的
なヌクレオチドが有利にリボザイムのためのGUC切断
部位の近くに集まるように、構築する。
構築されたオリゴヌクレオチドは、適当なリンカ−とと
もに提供される。このタイプのリンカ−は、例えば、E
c oRI、Sa l I、BamHI、HindI[
I、Ec oRV、Sma 1.Xho I、Kpn 
I、好ましくはXbaIまたはPstl、の切断部位を
有する。
集められたオリゴヌクレオチドを、ベクターpUc19
、pUclBまたはp Bluescript(Str
atagene、 Heidelherg、 Prod
uct 1nforvation)を用いてクローニン
グしてから、配列決定をする。
確認されたオリゴヌクレオチドを、植物プロモーターを
有する介在ベクターにクローニングする。
このタイプのベクターの例としては、プラスミドp P
 CV 701 (Velten、 J、ら: EMB
OJ、 3.2723−2730. 1984)  、
  pNCN(Pro+gn、 門、 ら:PNAS 
fi2..5824−5826.1985)またはpN
Os(AnG、ら: EMBO、L 4.27?−27
6,1985)などがあげられる、35Sプロモーター
を有するベクター p D H51(Pietrzak
、 M、ら: NAR11,5857,1986)が好
ましく用いられる。
続いての、例えば大腸菌MC1061,DHI。
DKI、0M4BまたはXL−1などの、大腸菌の形質
転換の後、陽性のクローンを、プラスミドミニ調製およ
び適当な制限酵素による切断などの既知の方法(Man
iatisら: Lab、 Manual)によって同
定する。
これら陽性クローンを、次いで、バイナリ−植物ベクタ
ーにサブクローニングする。pGv3850 (Zam
brysky、 P、ら: EMBOJ、 2.214
3−2150、1983)またはp OCA 18 (
Olszewski、N、: NARLfi、1076
5−10782.1988)を植物ベクターとして用い
ることができる。pOcA18が好ましく用いられる。
T −D N Aにおいて上記のように構築された付加
したDNAフラグメントを有している植物プロモーター
を含む得られたバイナリ−植物ベクターを、植物の形質
転換に用いる。これはエレクトロポレーションまたはマ
イクロインジェクション等の技術を用いて行うことがで
きる。
好ましくは、プロトプラストの共培養(CO−cult
ivation)またはアゲロバクチリアを用いての葉
部細片の形質転換を用いる。この目的のために、植物ベ
クター構築物を、精11DNAによるまたは大腸菌S 
M 10 (Simon R,ら: Biotechn
ology L、784−791.1983)などのヘ
ルパー株を介しての形質転換によって、Tiプラスミド
を有するA282のようなアグロバクテリウム・ツメフ
ァシェンス(Agrobacteriu+w tu*e
faciens)中にトリペアレント交配(tripa
rental gIating)を介して転移させる。
直接的形質転換およびトリペアレント交配を、 rPI
ant Mo1ecular Biology Man
ualJ(Kluwer Academic Publ
ishers、 Dardrecht。
1988)に記載のようにして行った。
基本的に、本発明によって構築されるDNAを有するバ
イナリ−植物ベクターを用いて全ての植物を形質転換さ
せることが可能である。双子葉植物、特に有用植物、例
えば澱粉、炭水化物、タンパク質または脂質をそれらの
器官に有用量に産生または貯蔵するもの、または果実お
よび野菜を産生ずるもの、または香辛料、繊維および実
用的に有用な産生物または薬物、染料または蝋を提供す
るもの、等が家畜用植物と同様に好ましい。
トマト、イチゴ、アボカド、および、例えばパパイヤ、
マンゴ−などの熱帯産果実、さらにナシ、リンゴ、ネク
タリン、アンスまたはモモなどを例にあげることができ
よう。さらに、全てのタイプの穀物、西洋アブラナ、イ
モ類、大豆、綿花、トウモロコシ、甜菜またはヒマワリ
などを、形質転換さるべき植物の例としてあげることが
できよう。
形質転換された細胞を、選択培地を用いて選択して、カ
ルスにまで増殖させて、適当な培地(Shainら: 
Theor、 Appl、 Genet、 Z2.77
0−770.1986、Masson、 J、ら: P
lant 5cience 51.167−176.1
987、Zhanら: Plant Mo1. Bio
l、 u、551−559.1988、McGrana
hasら: Bio/Technology fi、8
00−804.1988、Novrateら: Bio
/Technology7.154−159.1989
)上で植物体に再生させる。
得られる植物体は、構築されたオリゴヌクレオチドを用
いて発現されたRNAがGUC切断部位上で細胞中のり
ボザイム活性によって切断される限り、形質転換によフ
て変えられ、アンチセンスRNAはこの理由で放出され
、リボザイムRNAがアンチセンスRNAとともにウィ
ルスDNAまたはRNAに対して活性になることが可能
である。
以下の諸例によって、本発明はさらに説明される。
例 特に記載がなければ、百分率は重量パーセントである。
1、 多機能性RNAの発現のためのDNAの合成 多機能性RNAの発現のための表1のDNA配列の合成
を、以下の記述のようにして行った。
a)リボザイムI[1−46]:  CMVと相同であ
る領域は、公表されたRNAI配列(Rezaian 
M、ら: Eur、 J、 Bioche+m、 15
11.331−339.1985)の位置3248から
3264までに基づく。リボザイムのための定常領域は
表1に見ることができ、Haseloffら(Hase
loff、 J、ら:Nature 3i4.585−
591.1988)による公表からのものであった。
b)スペイサ−[47−701:  公表されたRNA
2配列(Rezaian、 M−ら: Eur、 J。
Biochem、 113.27?−284,1984
)の位置2853から2870までに基づく。
C)アンチセンス1[71−243]:  公表された
RNA4配列(にould 1.ら: Eur、 J−
Biochew+、 Lu、 217−226.198
2)の位置2054から2193までに基づく。
d)スペイサ−[219−2431:  b)に記載の
スペイサ−[47−701と同様。
e)アンチセンス2[244−3131:  公表され
たRNA2配列(上記を参照されたい)の位置71から
134までに基づく。
f)スペイサ−[314−338]:  b)に記載の
スペイサ−[47−701と同様。
8)アンチセンス3[339−405コニ 公表された
RNA4配列(上記を参照されたい)の位置1200か
ら1261までに基づく。
h)スペイサ−[406−429]:  公表されたR
NAI配列(上記を参照されたい)の位置324B−3
264までに基づく。
i)リボザイム[430−480]:  CMVに相同
の領域はRNA2配列(上記を参照されたい)の位置2
853から2870に基づくものであり、表1の定常領
域はa)に記載の公表物を参照されたい。
カギ括弧は、多機能性RNAの発現のための付加したD
NA配列の位置に対応する(表1)。
ホスフォルアミド法を用いて、表1にあげたオリゴヌク
レオチドを合成機で合成した。断片は配列から認めるこ
とができる。第一のものは最初のXmaIリンカ−から
KpnI部位まで、第二のものはKpnIからBamH
Iまで、第三のものはBamHIからSac Iまでお
よび第四のものは5aclから最後のSmal連結部ま
で、広がっている。各々の場合に鎖とそれに相補的な鎖
を合成し、これらをクローニングの前に等モル量で合わ
せた。
2 、  pBIuescripts K+におけるク
ローニングおよび配列決定 プラスミドpBIuescripts K + (St
ratagene。
Product Information)を、特定の
酵素(XmaI/Kpn L Kpn I/BamHI
、BamH1/5acl、5acI/Smal)で開環
し、仔ウシ腸管ホスファターゼ(CI P)で処理した
後に、5倍過剰の二本鎖燐酸化オリゴヌクレオチドと連
結した。イソプロピルチオガラクトシド(I P T 
G、 Boehrin3er Mannheim)によ
る誘導の後、陽性クローンを、5−ブロモ−4−クロロ
−3−インドリル−β−D〜ガラクトシド(X−gal
)(Boehringer、 Mannheim)を含
むLBプレート上でXL−ブルー株(Stratage
ne)中の白色コロニーとして同定することが可能であ
った。
各々の場合、5個のコロニーを単離して、ジデオキシ終
結法(Boehringer、Sequencingに
it)によって配列決定した。適当な酵素による切断の
後、オリゴヌクレオチドを、高純度の(低融解)アガロ
ースゲル(Gibco、 Brueggenstein
、西ドイツ)から期待される配列を有するコロニーから
単離した。
単離したオリゴヌクレオチドを連結して、非連結のもの
から高純度(低融解)アガロースゲル上で分離した。期
待される0、5kbのバンドを切り出して、突き出てい
るXmar部位を埋填した後にpBIuescript
s K+のSmaI認識配列中に挿入した。
第1図は、完全な断片が組み込まれたベクターpBlu
escriptによって形質転換させたXL−1ブルー
細胞からのプラスミド調製物の6個のコロニーを示す、
写真である。ゲルに載せる前にプラスミドをSmaIで
切断した。コロニー1〜5ては、期待された大きさの断
片を検出することができる。
3、 全断片のpDH51中へのクローニング多機能性
RNAの発現のための断片を、SmaIによる消化によ
ってpBluescriptll築物から単離して、S
maIで切断したpDH51中に組み込んだ。)Iin
dIIIによって断片の位置方向を決定することが可能
であった。
プラスミドpDH51は、Pietrzakら(Pie
trzak、 M−ら: NAR14,5857−58
69,1986)によって再現できるように記述されて
いる。
第2図は、Sma1部位に多機能性DNA断片が組み込
まれたpDH51による形質転換の後のMCl061!
I胞のDNAミニ調製物を示す。
DNAミニ調製物は、Hindmで切断したものであっ
た。所望の位置方向を有する組み込み物は、調製物L 
3.5.8および9に認められる。
4、  355プロモーターを有する全断片のpOcA
18中へのクローニング 多機能性RNAの発現のための1.2kbの断片を、3
5Sブaモーターおよびターミネータ−とともに、クロ
ーニングされた挿入物を含むpDH51のEcoRI−
消化によって単離した。単離した断片をEcoRIで切
断したpOcA1Bベクターと連結した。断片と連結し
たベクターを、形質転換によってMC1061纏胞に移
した。プラスミドpOcA18は、Olszewski
ら(Olszewski、N。
ら: NARLfi、10765−10782.198
8)によって再現できるように記述されている。
第3図は、EcoRI断片を連結したpOcA18で形
質転換されたMC1061!I胞からのDNAミニ調製
物を示す。ゲル上に載せる前に、DNAをEcoRIで
切断した(+で表示)。加えて、同量の非切断DNAを
各々の場合に用いたく−で表示)。その結果、この実験
からのコロニー5が所望の大きさのEcoRIバンドを
示した。
5、7グロバクテリアの形質転換 35Sプロモーター/オリゴヌクレオチド挿入物を含む
ベクターpOcA18を、アゲロバクチリアA282株
(Pharmacia、 Freiburg、 西ドイ
ツまたはATCC37349、USA)中に移した。こ
れは、大腸菌5Ml0株(Simon、 R,ら: B
io/Technology l、784−791.1
983)を用いるトリペアレント交配によって行った。
この目的のために、等量の細菌をともにフィルター上に
一装置いて、フィルターを2mlのlomMMgsOn
ですすいで、その等外部分をテトラサイクリンおよびリ
ファンピシンな含むYEBプレート上に置いた(YEB
:1%酵母エキス、1%ペプトン、0.5%NaC1)
。陽性のアゲロバクチリアをハイブリダイゼーションに
よって検出することが可能であった。この目的のために
、コロニーをシーンスクリーンプラス(Gene 5c
reen Plus)フィルター(NewEnglan
d Nuclear、130ston)に移す。フィル
ターを、YEBプレート上で28℃で一晩培養してから
、次の日に変性させて、中和した。次いで、フィルター
を、4 X 105cps/nlの放射性標識した全断
片と65℃で一晩ハイブリダイズさせた。
フィルターを65℃で1xsscで1回およびo、1x
SsC/SDSで2回それぞれ30分間洗浄した。
第4図は、洗浄したフィルター上で6時閉露出させたフ
ィルムを示す。コロニー3は陽性である。
後者を、前の実験の結果を確認するために二重に供した
6、  タバコの形質転換 アゲロバクチリアを、テトラサイクリンおよびリファン
ピシンを含むYEB培地(1%酵母エキス、1%ペプト
ン、0.5%NaC1)中で増殖させて、201の細菌
を遠心分離して、YEB培地中で1回洗浄して、201
の10w+M M g S O4中に懸濁させて、ペト
リ皿に置いた。タバコ、ライスコンシン(Nicoti
ana tabacu+w%Wisconsin)38
を植物材料として用いた。植物体を滅菌条件下で2MS
培地(Murashi3e、 T、ら: Physio
l。
Plant 11.473−497.1962)上で2
5℃で1日16時間光を当てて4週間培養しておいた。
これら植物体からICIO2の葉片を切り出して、滅菌
したエメリーペーパーで傷つけて、細菌培養中に30秒
問浸漬させた。葉片を、上記の2MSの場合と同様にし
てMS培地上に25℃で2日閏保持して、次いて液体2
MS培地を用いて洗浄した。葉片を、次いで、カナマイ
シンを含むMSCIO(1,5%の寒天を含むMS)プ
レート上に置いた。5〜6週間後、再生した植物体をよ
り大きな容器に移植することが可能であって、そこでそ
れらは2〜3週間後に根を形成した。
DNAを、トランスジェニック(transgenic
)タバコ植物体からCTAB法によって単離した。
これに間して、rPIant Mo1ecular B
iologyManual」 (にIuwer  Ac
ademic  Publishers。
Dordrecht、 1988)のプロトコールに厳
密に従った。
10μgのDNAをEcoRIで切断して、1%アガロ
ースゲル上で分離して、変性の後、シーンスクリーンプ
ラス膜上に移した。膜を、4X105cpII/mlの
放射性標識した断片と65℃で一晩ハイブリダイズさせ
た。全ての場合で、期待される大きさの断片を検出する
ことが可能であった。
第5図は、10μgの全DNAをEcoRIで消化して
、全断片とハイブリダイズさせたものを示す。
トランスジェニック植物体からの全DNA調製物が、期
待されるハイブリダイゼーションを1.2kbE c 
o RIバンドとして示している。
7・  トランスジェニックタバコ植物体を用いての多
機能性RNAの発現 トランスジェニックタバコ植物体の葉片から全RNAを
単離した。これに間して、rPlantMolecul
ar Biology ManualJ (にluwe
r Acades+1cPublishers、 Do
rdrecht、 198B)のプロトコールに従った
。変性の後、lOμgの全RNAを12+nMトリス(
pH7,5)10.1mM EDTA緩衝液中で2.2
Mホルムアルデヒド71%アガロースゲル上で分画して
、シーンスクリーンプラス膜上に移した。膜を放射性標
識した全断片とハイブリダイズさせた。トランスジェニ
ック植物体は、期待される特異性を有する強いRNA発
現を示す。
8、  トランスジェニックタバコ植物体のCMVによ
る感染 感染は、キュウリの葉から得られたCMVのQ株(Re
zaian、 M、ら: Eur、 J、 Bioch
ew+、 IMi、331.1985および14,1.
277.1984、Gould、J、ら:Eur、 J
、 Biochem、 ufl、217.1982)を
用いて行った。感染性の粒子を、カーボランダムを用い
てタバコ植物体に塗布した。選択した感染条件下で、対
照植物体の80%が葉脈の光沢、モザイク形成および葉
端の不規則な成長からなる重篤な症状を呈した。ELI
SAによって感染の特異性を確認することが可能であっ
た。
トランスジェニック性(transgenicity)
の試験を、予め切断によって増殖させておいた植物体上
で行った。種子が存在した場合には、後代(ρroge
ny)についての確認を行った。
多機能性RNAの発現を示した全ての植物体において感
染確率の著しい低下が実際に認められた。
各々の場合の形質転換の特異性によって、約10〜50
%だけのトランスジェニック植物体において、典型的な
感染症状が認められた。
表:有意の症状を呈する感染植物体の百分率(各々の場
合に10個の植物体を評価した)対照 タバコW38 トランスジーン: (transgene) −H3 −H7 −H15 −H22 12日 20日 したがって、用いた方法が植物体をウィルス感染から保
護するために適していることが証明された。抵抗性を改
善するために、多機能性RNAにさらに多くの要素を付
加することを試みることができる。
支 −− ヘ<8 哨υ0 へ0υ 0υ (E−4 8べ 0LIO)((J     H<     L)υou
  rSoh   uu   (:)−1−−1:F)
C)LI    E−4<    ou=88 へ00 口O トベ (E−4 H( LIL) (E−4 ゆOo mF−+< QLI 0゜ <8 0υ Oo <← 口υ 0’1LIU トトペ NLIυ O O トペ 0υ (jO E−4< ゆ<日 へ<8 n<h (E−4 0υ <8 (JL) Q(J トベ 委l ロゴ ()4 0 0 ()+ 08( %DUO Fl()4 ←( (JL) 0 士 べ8 1j’1(H o<8 ぐ00 0υ υO べ← <← 0 E−4< o<h 0U ぐトベ 0 E−4< O (ト E−4< ()4 鎖υ0 N(J口 NE−4< 口υ ト( (ト 四七 粗88 υ0 (8 υ0 OL)  10口 88 唄( %D<ト H(− NL)Ll (E−4 0 0口 )−1< <8 0υ ()l  r”−<E@ L)Ll   o′1<h (日 へ?( 00N(E−1 (E−4ぐOo CJLI   Fm(E−1 0 L)Q 0 0゜ E−4( 口υ E−1,11:  t’r<h E−4<  NLIL) 日< ゆ00 E−4(ω(8 υロ  ψ(E−4 LICJ   ゆ00 υO (ト 0υ
【図面の簡単な説明】
第1図は、例2において、完全な断片が組み込まれたベ
クターpBluescriptによって形質転換させた
XL−1ブルー細胞からのグラスミ5.ド調製物の6個
のコロニーを示す、説明図である・ 第2図は、例3において、SmaI部位に多機能性DN
A断片が組み込まれたpDH51による形質転換の後の
MC1061!i1胞のDNAミニ調製物を示す、説明
図である。 第3図は、例4において、EcoRI断片を連結したp
OcA18で形質転換させたMC1061細胞からのD
NAミニ調製物を示す、説明図である。 第4図は、例5において、放射性標識した全断片とハイ
ブリダイズさせたフィルター上で露出させたフィルムを
示す、説明図である。 第5図は、例6において、全DNAを EcoRIで消化して全断片とハイブリダイズさせたも
のを示す、説明図である。 図中: λ PST 対照 A−)11 −H3 −H4 −H5 7) 8) 9) io) 11) 12) 13) −H6 −H7 −H9 −Hl0 −H12 A−1(15 −822

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、スペイサーによってアンチセンスRNA配列と連結
    させたリボザイムRNA配列をコードする遺伝子。 2、次のパターンを有する、請求項1に記載の遺伝子。 5’−リボザイムRNA−スペイサー−アンチセンスR
    NA−(アンチセンスRNA−スペイサー−アンチセン
    スRNA)_n−スペイサー−リボザイムRNA−3’
    ここで、nは0〜10の数であり、リボザイム切断部位
    を各々に含む20〜25個のヌクレオチドからなる鎖が
    スペイサーとして挿入されている。 3、コードされるアンチセンスRNAがウィルスRNA
    に対して相補的である、請求項1または2に記載の遺伝
    子。 4、コードされるリボザイムmRNAがウィルスRNA
    に対して相補的である、請求項1〜3のいずれか1項に
    記載の遺伝子。 5、表1に示されるDNA配列からなる、 請求項1〜4のいずれか1項に記載の遺伝子。 6、請求項1〜5のいずれか1項に記載の遺伝子によっ
    てコードされる、多機能性RNA。 7、請求項1〜5のいずれか1項に記載の遺伝子を含む
    、宿主細胞。 8、請求項6に記載のRNAを含む、宿主細胞。 9、請求項1〜5のいずれか1項に記載の遺伝子を含む
    、植物体、植物細胞および植物体の部分または種子。 10、請求項6に記載のRNAを含む、植物体、植物細
    胞および植物体の部分または種子。 11、請求項3および4に記載の遺伝子によってコード
    されるRNAの、植物における抗ウィルス剤としての使
    用。
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