JPH04229170A - 線虫類に対して活性のある新規なバシラス・スリンギエンシス微生物及びそれをコードしたポリヌクレオチド - Google Patents
線虫類に対して活性のある新規なバシラス・スリンギエンシス微生物及びそれをコードしたポリヌクレオチドInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
ある新規なバシラス・スリンギエンシス微生物、及びバ
シラス・スリンギエンシス分離体からクローン化された
新規な線虫類活性毒素をコード化した遺伝子に関する。
期的に使用すると、薬剤耐性種ができてくる。これは経
済的に重要な昆虫の多くの種で起きており、また羊、や
ぎ、馬の線虫類にも起きている。薬剤耐性の発達により
、異なる作用方式をもった新しい防除剤を絶えず探求す
る必要がある。最近、線虫類の防除について認められた
方法は、ベンズイミダゾールという薬剤とその同類を中
心としている。これらの薬剤を大規模に使用したことで
、線虫類に多くの耐性種がもたらされた[プリチャード
・アール・ケイ(Prichard, R.K.)ら(
1980年)「線虫類における駆虫耐性の問題」Aus
tr. Vet. J. 56巻239−251頁;コ
ールズ・ジー・シー(Coles, G.C.)(19
86年)「羊の駆虫耐性」北米獣医学診療:食用動物診
療の実際、2巻423−432頁(ハード・アール・ピ
ー編)ダブリュー・ビー・ソーンダース社、ニューヨー
ク州]。線虫類の記述された種は10万種以上ある。細
菌バシラス・スリンギエンシス(B.t.)は、δ−エ
ンドトキシンポリペプチドを生産し、これは急増する数
の昆虫種に対して活性をもつことが示された。初期には
鱗翅目昆虫に対してのみ毒性が観察されたが、双翅目及
び鞘翅目昆虫に対して毒性をもったB.t.分離体が記
述されて範囲が拡大した。これらの毒素は生物体内に結
晶性封入体として蓄積される。多くのB.t.菌株は、
試験された昆虫に対して毒性を示さない結晶性封入体を
生産する。B・スリンギエンシス種からのδ−エンドト
キシンの線虫卵の生育に対する効果について、少数の研
究論文が発表されている。ボッジャー(Bottjer
)、ボーン(Bone)及びギル(Gill)(Exp
erimental Parasitology 60
巻239−244頁、1985年)は、B.t.カース
タキ及びB.t.イスラエレンシスが生体外で線虫トリ
コストロンギルス・コルブリフォルミス(Tricho
strongylus colubriformis)
の卵に対して有毒であることを報告した。更に、その他
の28B.t.菌株が試験されて、多様な毒性をもって
いた。最も効力のあるものは、ナノグラムの範囲のLD
50をもっていた。イグノフォ及びドロプキン[イグノ
フォ・シー・エム(Ignoffo, C.M.)及び
ドロプキン・ヴィー・エッチ(Dropkin, V.
H.)(1977年) J. Kans.Entomo
l. Soc. 50巻394−398頁]は、B・ス
リンギエンシスからの熱安定な毒素(β−エキソトキシ
ン)が自由生活の線虫であるパナグレルス・レジビブス
(Panagrellus redivivus)グッ
デイ(Goodey);植物寄生線虫であるメロイドギ
ネ・インコグニタ(Meloidogine inco
gnita)チトウッド(Chitwood);及びカ
ビを食べる線虫のアフェレンクス・アベナ(Aphel
enchus avena)バスチアン(Bastie
n)に対して活性があることを報告した。β−エキソト
キシンは、特異性のほとんどない一般化された細胞毒剤
である。また、エッチ・シオーディア(H. Cior
dia)及びダブリュー・イー・ビゼル(W.E. B
izzell)[Jour. of Parasito
logy 47巻41頁[アブストラクト]1961年
]は、幾つかの牛線虫類に対するB・スリンギエンシス
の効果について予備的な報告をしている。吸虫類は扁形
動物門(Platyhelminthes)の吸虫綱(
Trematoda)、二生類亜綱(Digenea)
に属している。これらの二生類は、いずれも中間ホスト
をもち、ヒトを含めた脊椎動物に排他的に見出される。 獣医学的にかなり重要な吸虫を含む科は、ファスキオリ
ダエ(Fasciolidae)科、ジクロコエリダエ
(Dicrocoeliidae)科、パラムフィスト
マチダエ(Paramphisutomatidae)
、及びスキストソマチダエ(Schistosomat
idae)科である。成虫となった吸虫は、主に胆管、
消化管、及び血管系に出現する。好みの場所にもよるが
、卵は、通常糞便や尿中の最終ホストから抜け出し、幼
虫段階は軟体動物の中間ホスト中で発育する。寄生虫の
数及び発育段階と、ある種の細菌(クロストリジウム・
ノビ Clostri−dium novyi)の存在
ないし不在にもよるが、幾つかの臨床症侯群は肝臓吸虫
(ファスキオラ種 Fasciola sp.)の感染
に関係している。急性の吸虫病は摂取されたばかりのメ
タケルカリア科(metacercariae)による
肝臓への侵入によって起こる。羊は、局在性肝臓壊死及
び多量の皮下出血のため、急速に死に至る。 合衆国における駆虫剤は、現在、基本的にはアルベンダ
ゾールからなり、これはファスキオラ・ヘパチカ(Fa
sciola hepatica 肝蛭)が重大問題と
なっている少数の州でのみ利用できる。合衆国の他の州
では、アルベンダゾールで羊を処置するには、特別な認
可が必要である。その他の有効な殺吸虫剤のジアンフェ
ネサイド、ニトロキシニル、オキシクロザナイド、ラフ
ォキサナイド、及びトリクラベンダゾールは、合衆国で
は利用できない。
ストに相当な被害をもたらす多くの線虫類と吸虫類を防
除するための、より有効な手段をもつ必要がある。この
ような手段が生物薬剤を使用するのが有利である。
素をつくりだすバシラス・スリンギエンシスの分離体、
遺伝子、及び遺伝子断片に関する。これらの毒素は、線
虫類に対して活性のあることが示された。特定的に例示
されるものは、カエノルハブジチス・エレガンス(Ca
enorhabditis elegance)、プラ
チレンクス(Pratylenchus)種、及びパナ
グレルス・レジビブス(Panagrellus re
divivus)に対する活性である。ビールマット線
虫とも呼ばれるパナグレルス・レジビブスは、一般的な
自由生活の線虫であって、実験室で維持するのが比較的
容易である。これは、しばしば線虫活性の指示薬(モデ
ル)として使用される。本発明の毒素は、肝臓吸虫のフ
ァスキオラ・ヘパチカを含めた吸虫類の防除にも使用で
きる。本発明の新規なB.t.分離体はB.t.菌株P
S80JJ1、B.t.菌株PS158D5、B.t.
菌株PS167P、B.t.菌株PS169E、B.t
.菌株PS177F1、B.t.菌株PS177G、B
.t.菌株PS204G4、及びB.t.菌株PS20
4G6である。本発明に従って使用されるB.t.分離
体は、標準手順により、本明細書に記述のとおりに生育
され、生産されるδ−エンドトキシンを回収できる。殺
線虫剤又は殺吸虫剤製品の使用に関する標準手順を用い
て、回収された毒素又はB.t.分離体自体を処方でき
る。 更に、本発明はB.t.PS17、B.t.PS33F
2、PS63B、PS52A1、及びPS69D1と指
定されるバシラス・スリンギエンシス分離体からクロー
ン化された遺伝子又は遺伝子断片に関する。本発明はB
.t.PS17と指定されたバシラス・スリンギエンシ
ス分離体からクローン化された4遺伝子に関する。これ
らの遺伝子は、PS17a、PS17b、PS17d、
及びPS17eと指定された。PS17からの遺伝子、
並びにB.t.PS33F2、B.t.PS63B、B
.t.PS52A1、B.t.PS69D1と指定され
たB.t.分離体の各々からの特異な遺伝子は、殺線虫
活性をもったバシラス・スリンギエンシスδ−エンドト
キシンをコード化している。本発明の遺伝子又は遺伝子
断片は、組替えDNAベクターを経て適当なホストに運
搬できる。本明細書でそれぞれ配列1〜10とはそれぞ
れ図面に記載された配列1〜10をさす。本発明に従っ
て使用できるB.t.分離体には、B.t.PS17、
B.t.PS33F2、B.t.PS52A1、B.t
.PS63B、B.t.PS69D1、B.t.PS8
0JJ1、B.t.PS158D5、B.t.PS16
7P、B.t.PS169E、B.t.PS177F1
、B.t.PS177G、B.t.PS204G4、及
びB.t.PS204G6がある。本発明の新規な毒素
遺伝子又は遺伝子断片は、PS17、PS33F2、P
S63B、PS52A1、及びPS69D1と指定され
た線虫活性B・スリンギエンシス(B.t.)分離体か
ら得られる。殺線虫毒素をコードした遺伝子は、B.t
.PS80JJ1、B.t.PS158D5、B.t.
PS167P、B.t.PS169E、B.t.PS1
77F1、B.t.PS177G、B.t.PS204
G4、及びB.t.PS204G6からも得られる。本
発明の毒素遺伝子を宿したB・スリンギエンシス分離体
及び大腸菌ホストの二次培養基は、合衆国イリノイ州ピ
オリア、農務省北部研究センターの永久保存施設に寄託
された。呼出番号は以下のとおりである。 培養基
受託番号 寄
託期日B.t.分離体PS17
NRRL B−18243
1987年7月28日B.t.分離体PS
33F2 NRRL
B−18244 1987年7
月28日B.t.分離体PS63B
NRRL B−18246
1987年7月28日B.t.分離体P
S52A1 NRRL
B−18245 1987年
7月28日B.t.分離体PS69D1
NRRL B−18247
1987年7月28日大腸菌NM52
2(pMYC1627) NRR
L B−18651 1990
年5月11日大腸菌NM522(pMYC1628)
NRRL B−18652
1990年5月11日B.t.PS
80JJ1
NRRL B−18679
1990年7月17日B.t.PS158D5
NRRL B−1
8680 1990年7月17
日B.t.PS167P
NRRL B−18681
1990年7月17日B.t.PS16
9E N
RRL B−18682 19
90年7月17日B.t.PS177F1
NRRL B−186
83 1990年7月17日B
.t.PS177G
NRRL B−18684
1990年7月17日B.t.PS204G
4 NRR
L B−18685 1990
年7月17日B.t.PS204G6
NRRL B−18686
1990年7月17日大腸菌
NM522(pMYC2321)
NRRL B−18770
1991年2月14日大腸菌NM522(pMYC23
16) NRRL B−1878
5 1991年5月15日大腸
菌NM522(pMYC2317)
NRRL B−18816
1991年4月24日本発明に従って使用される毒素
遺伝子は、例えばPS17と指定されるB・スリンギエ
ンシス分離体から得られる。 上に示すように、本発明の毒素遺伝子を宿したB.t.
PS17の二次培養基は寄託されている。本発明の毒素
遺伝子を宿したB.t.分離体のB.t.PS33F2
、B.t.PS63B、B.t.PS52A1、B.t
.PS69D1、及び大腸菌ホストも寄託されている。 本培養基は37 CFR1.14及び35 USC 1
22の下に特許庁長官に権利ありと認められた者は、本
特許出願の係属中に、培養基を入手できることを保証さ
れるという条件下に寄託された。また、本出願又はその
子孫の対応特許出願が提出されている国々の外国特許法
で要求されるならば、寄託物は入手できる。しかし、寄
託物が入手できるからといって、行政行為によって付与
された特許権を損わしめて本発明を実施する権利を構成
するものではないことを理解すべきである。更に、本培
養基寄託物は、ブタペスト微生物寄託条約の規定に従っ
て保存され、一般の人々に入手可能とされる。すなわち
、寄託物の試料提供に対する最も最近の請求後少なくと
も5年間、かつどんな場合も、寄託期日から少なくとも
30年間か、又は培養基を開示して発行される特許の権
利行使可能な期間中、これらの寄託物は、生育可能で汚
染されていない状態に保つために必要なあらゆる配慮を
もって保存される。要求を受けた受託施設が、寄託物の
状態のために試料を供給できない場合には、寄託者は寄
託物を補充する義務を認めるものである。本培養基寄託
物の一般への入手可能性に関するすべての制限は、これ
らを開示した特許の付与に際して永久に取り除かれる。 本発明の新規なB.t.遺伝子は、試験された線虫類に
対して活性を示す毒素をコード化している。一般に蠕虫
病として記述される疾病群は、蠕虫として知られる寄生
虫による動物ホストの感染による。蠕虫病は豚、羊、馬
、牛、やぎ、犬、猫、及び家禽のような家畜において優
勢かつ重大な経済問題である。蠕虫のうち、線虫として
記述される群の虫類は、種々の動物種において広範囲の
、しばしば重大な感染をひき起こす。上述の動物に感染
する線虫類の最も一般的な属は、ヘモンクス(Haem
onchus)、トリコストロンギルス(Tricho
strongilus)、オステルタギア(Oster
tagia)、ネマトジルス(Nematodirus
)、コウオペリア(Cooperia)、アスカリス(
Ascaris)、ブノストマム(Bunostomu
m)、エソファゴストマム(Oesophagosto
mum)、カベルチア(Chabertia)、トリク
リス(Trichuris)、ストロンギルス(Str
ongylus)、トリコネマ(Trichonema
)、ジクチオカウルス(Dictyocaulus)、
カピラリア(Capillaria)、ヘテラキス(H
eterakis)、トキソカラ(Toxocara)
、アスカリジア(Ascaridia)、オキシウリス
(Oxyuris)、アンシロストーマ(Ancylo
stoma)、ウンシナリア(Uncinaria)、
トキサスカリス(Toxascaris)、カエノルハ
ブジチス(Caenorhabditis)、及びパラ
スカリス(Parascaris)である。ネマトジル
ス、コウオペリア、及びエソファゴストマムのようなあ
る線虫類は、主に腸管を攻撃するが、ジクチオカウルス
のような他のものは肺に見出される。またその他の寄生
虫は、その他の身体組織や器官にいる。本発明の新規な
B.t.遺伝子によってコード化された毒素は、ブルサ
ファレンクス(Bursaphalenchus)、ク
リコネメラ(Criconemella)、ジチレンク
ス(Ditylen−chus)、グロボデラ(Glo
bodera)、ヘリコチレンクス(Helicoty
lenchus)、ヘテロデラ(Heterodera
)、メロジオギネ(Melodiogyne)、プラチ
レンクス(Pratylenchus)、ラドルフォル
ス(Radolpholus)、ロテリンクス(Rot
elynchus)又はチレンクス(Tylenchu
s)の属から選ばれる土壌線虫類と植物寄生虫類の防除
用殺線虫剤として有用である。本発明方法及び組成物は
、脊椎動物に寄生する肝臓吸虫類の防除にも使用できる
。特定的には、本発明はヒト、家畜、愛玩動物その他の
動物における吸虫の防除に使用できる。本明細書で使用
される用語の「家畜」は、例えば羊、牛、豚、及びやぎ
を包含する。本発明方法及び組成物は未成熟及び成熟し
た吸虫類を防除するのに使用できる。防除法は牧草地処
理(脊椎動物及び中間ホスト用)、毒素を肝臓又は胆管
へ運ぶためのリポソームその他の担体、及び脊椎動物ホ
ストの胃腸管にいる自由生活型の吸虫類の処置を包含す
るが、これらに限定はされない。本明細書に記載の殺吸
虫性B.t.毒素は、単独で、又は例えばアルベンダゾ
ールのような他の殺吸虫剤とローテーションにして、又
は組み合わせて使用できる。本明細書に記述のように、
発明のB.t.分離体は、肝臓吸虫類に対して活性をも
っている。これらの分離体は、本明細書に明らかにされ
ているように、その他の吸虫類に対して活性をもつこと
が予想される。本発明のB.t.毒素は、カプセル剤、
丸塊、又は錠剤のような単位適量形式で、又は哺乳類の
駆虫薬として使用する時は液体飲薬として経口投与でき
、かつ植物線虫類の防除のため土中で使用できる。飲薬
は通常、ベントナイトのような懸濁剤や湿潤剤等の助剤
を伴った水中における活性成分の溶液、懸濁液又は分散
液である。概して、飲薬は消泡剤をも含有する。飲薬処
方剤は一般に活性化合物約0.001ないし0.5重量
%を含有する。 好ましい飲薬処方剤は0.01ないし0.1重量%を含
有している。カプセル剤と丸塊は澱粉、滑石、ステアリ
ン酸マグネシウム又は燐酸二カルシウムのような担体賦
形剤と混和した活性成分を含めてなる。乾燥固体適量形
式の毒素化合物を投与したい場合は、活性成分の所望量
を含有するカプセル剤、丸塊又は錠剤が普通に使用され
る。これらの適量形式は、澱粉、乳糖、滑石、ステアリ
ン酸マグネシウム、植物ゴム等のような適当な微粉砕増
量剤、充填剤、崩壊剤及び/又は結合剤に活性成分を密
接均一に混合することによって調製される。このような
適当な単位適量処方剤は、処置される宿主動物の種類、
感染程度及び種類、宿主重量のような因子に応じて、活
性薬剤の全重量及び含有量が大幅に変わる。動物飼料経
由で活性化合物を投与する時は、これを餌によく分散さ
せるか、トップドレッシングとして使用するか、又はペ
レットの形にして、これを最終飼料に添加するか、又は
任意に別個に摂取させる。その代わりに、毒素化合物を
非経口的に、例えば反すう胃内、筋肉内、気管内、又は
皮下注射によって動物に投与でき、その場合活性成分は
液体担体賦形剤に溶解又は分散される。非経口投与には
、活性成分を好ましくは落花生油、綿実油等のような植
物油種の受け入れられる賦形剤と適当に混和する。ゾル
ケタール、グリセロール、ホルマルを使用する有機調製
剤や水性非経口処方剤のような他の非経口賦形剤も使用
される。活性化合物は投与のため非経口処方剤に溶解又
は懸濁される。このような処方剤は一般に0.005な
いし5重量%の活性化合物を含有する。動物飼料の一成
分として毒素を投与するか、又は飲み水に溶解又は懸濁
させるかすると、活性化合物が不活性担体又は増量剤中
に密接に分散された組成物類が提供される。不活性担体
とは、活性薬剤と反応しないもの、及び動物に安全に投
与できるものを意味している。飼料投与用担体が動物飼
料の一成分である(又はありうる)ような担体であるの
が好ましい。 適当な組成物は、活性成分を比較的多量に存在させた飼
料プレミックス又は補充物を包含し、これらは動物への
直接給餌に適したもの、又は飼料への直接添加又は中間
的な希釈又は配合段階後の添加に適したものである。こ
のような組成物に適した典型的な担体又は増量剤は、例
えば蒸留酒製造業者の乾燥穀類、コーンミール、カンキ
ツ類穀粉、発酵残留物、粉砕かき殼、小麦くず、糖蜜ソ
リュブル、トウモロコシ穂軸粉、食用豆粉飼料、大豆か
す、粉砕石灰石等を包含する。哺乳類の消化管内の殺線
虫及び殺吸虫活性のほか、B.t.分離体からの胞子は
動物の消化管を通過して糞便中で増殖し、それによって
糞便中で孵化、増殖する幼虫の追加的防除を提供する。 本発明の新規なB.t.分離体からの遺伝子は、欧州特
許出願第0 200 344号の手順に従って、植物の
植物領域を占有し、そこで生存、繁殖できるような微生
物中に導入することができる。線虫や吸虫を宿した動物
が、このような植物を摂取すると、毒素が動物ホスト中
で利用可能となり、線虫や吸虫の出没を防除する。本発
明の毒素遺伝子又は遺伝子断片は、広範囲の微生物ホス
トへ導入できる。毒素遺伝子の発現は、直接又は間接に
殺虫剤の細胞内生産と保持をもたらす。適当なホスト、
例えばシュードモナスの場合、微生物は線虫類の発生位
置に施用されると、そこで増殖し、線虫に摂取される。 その結果、望んでいない線虫を防除できる。その代わり
に、毒素遺伝子をもった微生物を、細胞内でつくられる
毒素の活性を持続させるような条件下に処理できる。次
に処理細胞を目標害虫環境に施用できる。生ずる生成物
はB.t.毒素の毒性を保持している。遺伝子の安定な
維持及び発現を可能とするような条件下に、毒素発現す
るB.t.遺伝子を微生物ホストに導入するには、広範
囲の方法が利用できる。毒素遺伝子発現用の転写翻訳調
節信号とその調節制御下の毒素遺伝子、及び組込みを行
なうためのホスト生物内の配列と相同のDNA配列、ま
た組込みや安定な保持が起こるための、ホスト内で機能
的な複製系などを含んだDNA構造体を用意することが
できる。転写開始信号はプロモータと転写開始出発位置
を包含しよう。ある場合には、毒素の調節的発現を提供
して、毒素の発現が環境への放出後にのみ生ずるように
するのが望ましいこともある。これはオペレータ、又は
アクチベータやエンハンサに結合する領域、によって達
成でき、これらは微生物の物理的又は化学的環境の変化
によって誘発できる。例えば、温度感受性調節領域を使
用すると、生物は毒素を発現せずに実験室で生育でき、
環境へ放出されると発現が始まる。他の手法は、実験室
で毒素の発現を抑制する特定的な栄養培地を使用し、一
方環境中での栄養培地は毒素発現を可能とするものを使
用できる。翻訳開始には、リボソーム結合位置と開始コ
ドンが存在しよう。メッセンジャーRNAの安定性を強
化する配列を使用すると共に、特に活性プロモータを使
用してメッセンジャーの発現を強化するために種々の操
作を使用できる。開始及び翻訳終結領域は停止コドン、
終結領域、及び任意にポリアデニル化信号を包含しよう
。転写の方向、すなわちコーディング又はセンス配列の
5’から3’への方向で、構造体は転写調節領域(これ
がある場合)とプロモータ(制御領域はプロモータの5
’又は3’のいずれかにある)、リボゾーム結合位置、
開始コドン、開始コドンと同調する開放読取り枠をもっ
た構造遺伝子、停止コドン、ポリアデニル化信号配列(
使用する場合)、及び終結領域を包含しよう。二本鎖と
してのこの配列はそれ自体微生物ホストの形質転換に使
用できるが、通常マーカーを含めたDNA配列を伴って
おり、この第二のDNA配列をホストへのDNA導入中
に毒素発現構造体に結合させることができる。マーカー
とは、変更又は形質転換されたホストの選定を行なうた
めの構造遺伝子のことである。マーカーは通常、選択的
利点を提供するもので、例えば抗生物質や重金属への耐
性などの殺生物耐性や、栄養素要求ホストに原栄養性を
与える相補性等を提供する。変更されたホストが選定さ
れるだけでなく、野外で競合的であるように、相補性を
使用するのが好ましい。 構造体の開発に、またホストの変更に、一つ以上のマー
カーを使用できる。野外で他の野性型微生物に対する競
合的利点を提供することによって、生物を更に変更でき
る。例えば、金属キレート剤、例えばシデロフォア類の
発現用遺伝子を、毒素発現用の構造遺伝子と一緒にホス
トへ導入できる。この方法で、シデロフォアの強化され
た発現が毒素生産ホストに競合的利点を提供するため、
ホストは野性型微生物と効果的に競合し、環境中で安定
した生態的地位を占めるようになる。機能的な複製系が
存在しない場合、構造体はホスト内の配列と相同な、少
なくとも50塩基対(bp)、好ましくは約100 b
p、及び通常約1,000 bpまでの配列を包含しよ
う。こうして合法的な組換えの可能性が強化されるため
、遺伝子はホストへ組み込まれ、ホストによって安定に
保持される。毒素遺伝子が相補性を提供する遺伝子並び
に競合的利点を提供する遺伝子に近接しているのが望ま
しい。従って、毒素遺伝子が失われる場合、生ずる生物
は相補性遺伝子及び/又は競合的利点を提供する遺伝子
も失う可能性が強く、このため無傷の構造体を保持して
いる遺伝子と環境中で競合できなくなる。細菌、バクテ
リオファージ、シアノバクテリア、藻類、カビ等のよう
な広範囲の微生物ホストから多数の転写調節領域が入手
できる。種々の転写調節領域は、trp遺伝子、lac
遺伝子、gal遺伝子、ラムダ左及び右プロモータ、T
acプロモータ、及びホスト中で機能的な場合は毒素遺
伝子と関連して天然に生ずるプロモータを包含する。例
として合衆国特許第4,332,898号、第4,34
2,832号、及び第4,356,270号を参照のこ
と。 終結領域は、普通は転写開始領域と関連する終結領域か
、又は異なる転写開始領域(二つの領域がホスト内で適
合的で機能的である限りにおいて)でありうる。安定な
エピゾーム保持又は組込みを所望する場合は、ホスト中
で機能的な複製系をもったプラスミドが使用されよう。 複製系は染色体、ホストや別のホスト内に通常存在する
エピゾーム要素、又はホスト内で安定なウイルスの複製
系から誘導される。pBR322、pACYC184、
RSF1010、pRO1614等のような多数のプラ
スミドが入手できる。例として、オルソン(Olson
)ら、(1982年) J.Bacteriol. 1
50巻6069頁、及びバグダサリアン(Bagdas
arian)ら、(1981年) Gene 16巻2
37頁、並びに合衆国特許第4,356,270号、第
4,362,817号、及び第4,371,625号を
参照のこと。 B.t.遺伝子は開始領域の調節制御下にあるように、
転写翻訳開始領域と転写翻訳終結領域との間に導入でき
る。 この構造体はプラスミドに含有され、プラスミドは少な
くとも一つの複製系を包含するが、一つ以上を包含でき
、その場合一つの複製系はプラスミドの開発中にクロー
ニング用に使用され、第二の複製系は最終ホストでの機
能発揮に必要である。更に、すでに述べた一つ以上のマ
ーカーが存在できる。組込みを望む場合は、プラスミド
はホストゲノムと相同の配列を含むのが望ましい。形質
転換体は、通常、未変更生物や運搬生物が存在する時は
、それらに対して所望生物を選定できるように、慣用の
方法に従って選定手法を使用して単離できる。次に形質
転換体を殺線虫又は殺吸虫活性のために試験できる。 B.t.毒素遺伝子が適当なベクターを経て微生物ホス
トへ導入されて、このホストが生きている状態で環境へ
施用される場合に、あるホスト微生物を使用することが
必須である。微生物ホストは、一つ以上の重要作物の「
植物領域」(葉面、葉領域、根領域、及び/又は根表面
)を占有することが知られたものを選択する。これらの
微生物は、特定環境(作物及び他の昆虫生息地)中で野
性型微生物と順調に競合できるように選ばれ、ポリペプ
チド殺虫剤を発現させる遺伝子の安定な維持と発現を提
供し、望ましくは殺虫剤に対して環境的劣化と不活性化
からの改良された保護を提供する。広範囲の重要作物の
葉面(植物の葉の表面)と根の領域(植物の根の周囲の
土壌)に生息する多数の微生物が知られている。これら
の微生物は細菌、藻類及びカビを包含している。特に興
味あるものは、細菌、例えばシュードモナス(Pseu
domo−nas)、エルウィニア(Erwinia)
、セラティア(Serratia)、クレブシェラ(K
lebsiel−la)、キサントモナス(Xanth
omonas)、ストレプトミセス(Streptom
yces)、リゾビウム(Rhizobium)、ロー
ドシュードモナス(Rhodopseudomonas
)、メチロフィリウス(Methylophilius
)、アグロバクテリウム(Agrobacterium
)、アセトバクター(Acetobacter)、乳酸
杆菌(Lactobacillus)、アースロバクタ
ー(Arthrobacter)、アゾトバクター(A
zotobacter)、リューコノストック(Leu
conost−oc)、及びアルカリゲネス(Alca
ligenes)属の細菌;カビ類、特に酵母、例えば
サッカロミセス(Saccharomyces)、クリ
プトコッカス(Cryptococcus)、クルイベ
ロミセス(Kluyveromyces)、スポロボロ
ミセス(Sporobolomyces)、ロードトル
ラ(Rhodotorula)、及びオーレオバシジウ
ム(Aureobasidium)属などの微生物であ
る。特に重要なものは、シュードモナス・シリンガエ(
Pseudomonas syringae)、シュー
ドモナス・フルオレッセンス、セラティア・マルケスケ
ンス(Serratia marcescens)、ア
セトバクター・キシリヌム(Acetobacter
xylinum)、アグロバクテリウム・ツメファシエ
ンス(Agrobacterium tumefaci
ens)、ロードシュードモナス・スフェロイデス(R
hodopseudomonas spheroide
s)、キサントモナス・カンペストリス(Xantho
monas campestris)、リゾビウム・
メリオチ(Rhizobium melioti)、ア
ルカリゲネス・エントロフス(Alcaligenes
entrophus)、及びアゾトバクター・ヴィン
ランディ(Azotobacter vinlandi
i)のような植物領域の細菌種;及びロードトルラ・ル
ブラ(Rhodotorula rubra)、R.グ
ルチニス(R. glutinis)、R.マリーナ(
R. marina)、R.オーランティアカ(R.a
urantiaca)、クリプトコッカス・アルビダス
(Cryptococcus albidus)、C.
ジフルエンス(C. diffluens)、C.ロー
レンティ(C. laurentii)、サッカロミセ
ス・ロゼイ(S. rosei)、S.プレトリエンシ
ス(S. pretoriensis)、S.セレビシ
エ(S. cerevisiae)、スポロボロミセス
・ロゼウス(Sporobolomyces rose
us)、S.オドルス(S. odorus)、クルイ
ベロミセス・ヴェローナエ(Kluyveromyce
s veronae)及びオーレオバシジウム・ポルラ
ンス(Aureobasidium pollulan
s)のような植物領域の酵母種である。特に重要なのは
有色素微生物である。処理細胞を目標害虫環境に施用す
る時に細胞内毒素の活性を持続させるために、殺線虫剤
又は殺吸虫剤含有細胞を処理するのに適したホスト細胞
は、原核生物か真核生物を包含するが、通常、哺乳類の
ような高等動物に有毒な物質を生じない細胞に限定され
る。しかし、毒素が不安定か、哺乳類ホストへの毒性の
可能性を回避するのに十分な低い施用水準である場合に
は、高等生物に有毒な物質をつくる生物も使用できる。 ホストとして特に興味あるものは、原核生物と、カビの
ような低級真核生物である。グラム陰性・陽性双方の原
核生物の例はエシェリキア(Escherichia)
、エルウィニア(Erwinia)、シゲラ(Shig
ella)、サルモネラ(Salmonella)及び
プロテウス(Proteus)のような腸内細菌科(E
nterobacteriaceae);バシラス科(
Bacillaceae);リゾビウム(Rhizob
ium)のようなリゾビウム科(Rhizobiace
ae);発光細菌、ジモモナス(Zymomonas)
、セラティア(Serratia)、アエロモナス(A
eromonas)、ビブリオ(Vibrio)、デス
ルホビブリオ(Desulfovibrio)、スピリ
ルム(Spirillum)のようならせん菌科;乳酸
かん菌科;シュードモナス(Pseudomonas)
及びアセトバクター(Acetobacter)のよう
なシュードモナス科;アゾトバクター科及びニトロバク
ター科を包含する。真核生物には藻菌類(Phycom
ycetes)と子のう菌類(Ascomycetes
)のようなカビがあり、これはサッカロミセス(Sac
charomyces)とシゾサッカロミセス(Sch
izosaccharomyces)のような酵母、ロ
ードトルラ(Rhodotorula)、オーレオバシ
ジウム(Aureobasidium)、スポロボロミ
セス(Sporobolomyces)のような担子菌
類(Basidiomycetes)酵母を包含する。 生産目的のためにホスト細胞を選択する上で特に重要な
特性は、B.t.遺伝子のホストへの導入の容易さ、発
現系の入手性、発現効率、ホスト中の殺線虫剤又は殺吸
虫剤の安定性、及び補助的遺伝能力の存在を包含する。 殺線虫剤又は殺吸虫剤ミクロカプセルとして使用するの
に重要な特性は厚い細胞壁、色素形成、及び細胞内パッ
ケージング又は封入体の形成のような殺虫剤保護性;葉
親和性;対哺乳類毒性の欠如;害虫に摂取させるための
誘引力;毒素に損害を与えない殺菌固定の容易さ等を包
含する。他の考慮としては、処方と取扱いの容易さ、経
済性、保存安定性等がある。特に重要なホスト生物は、
ロードトルラ種、オーレオバシジウム種、サッカロミセ
ス種、スポロボロミセス種のような酵母;シュードモナ
ス種、エルウィニア種、及びフラボバクテリウム種のよ
うな葉面に生息する生物;又はエシェリキア、乳酸杆菌
種、バシラス種等の他の生物を包含する。特定的な生物
は、シュードモナス・アエルギノサ(Pseudomo
nas aeruginosa)、シュードモナス・フ
ルオレッセンス(P.fluorescens)、サッ
カロミセス・セレビシエ(Saccharomyces
cerevisiae)、バシラス・スリンギエンシ
ス、大腸菌、枯草菌(B.subtilis)等を包含
する。 細胞は通常、無傷であって、処理時に胞子型
よりも実質的に増殖型にあるが、ある場合には胞子も使
用できる。微生物細胞、例えばB.t.毒素遺伝子又は
遺伝子断片を含有する微生物の処理は、毒素の性状に悪
影響を及ぼさないか、又は毒素を保護する細胞能力を消
滅させない限り、化学的又は物理的手段によるか、又は
化学的及び物理的手段の組合わせによる。化学的試薬の
例はハロゲン化剤、特に原子番号17−80のハロゲン
である。もっと特定的には、ヨウ素を温和な条件下に、
所望の結果を達成するのに十分な時間に使用できる。他
の適当な手法は、ホルムアルデヒドとグルタルアルデヒ
ドのようなアルデヒド類;塩化ゼフィランと塩化セチル
ピリジニウムのような抗感染剤;イソプロピルアルコー
ルとエタノールのようなアルコール類;ブアン固定剤、
及びヘリー固定剤[フマソン(Humason)、グレ
ッチェン・エル(Gretchen, L.)「動物組
織手法」ダブリュー・エッチ・フリーマン社、1967
年、を参照]のような種々の組織学的固定剤等での処理
;又はホスト動物に細胞を投与する時に細胞中につくら
れる毒素の活性を保存し、持続させるような物理的処理
(加熱)と化学薬剤処理との組合わせを包含する。物理
的手段の例は、ガンマ放射線とX線のような短波長放射
線、凍結、UV照射、凍結乾燥等である。一般に細胞は
、環境条件に対する耐性を強化するような、強化された
構造安定性をもつであろう。殺虫剤がプロ型の場合は、
目標害虫病原体による殺虫剤のプロ型から成熟型への加
工を抑制しないように、不活性化方法を選定すべきであ
る。例えばホルムアルデヒドはタンパクを架橋し、プロ
型ポリペプチド殺虫剤の加工を抑制しうる。不活性化な
いし殺菌方法は、毒素の少なくとも実質量の生物学的利
用率又は生物活性を保持する。B.t.毒素遺伝子を含
有する細胞ホストは任意慣用の栄養培地で生育できるが
、DNA構造体は選択的利点を提供するため、細胞の全
量又は実質的全量がB.t.遺伝子を保持するように選
択培地となる。次にこれらの細胞を慣用方法に従って取
り入れる。その代わりに、細胞を取り入れる前に処理す
ることもできる。B.t.細胞を種々の方法で処方でき
る。これらを無機鉱物(フィロ珪酸塩、炭酸塩、硫酸塩
、燐酸塩等)又は植物材料(粉末トウモロコシ穂軸、も
み殻、クルミ殻等)と混合することにより、水和剤、粒
剤又は粉剤として使用できる。処方剤は展粘着助剤、安
定化剤、その他殺虫添加物、又は表面活性剤を包含でき
る。液体処方剤は水性基盤又は非水性基盤のもので、フ
ォーム、ゲル、懸濁液、乳剤等として使用できる。成分
は流動剤、表面活性剤、乳化剤、分散剤又は重合体を包
含できる。毒素濃度は特定処方剤の性質、特に濃縮液か
直接使用されるかによって、広範囲にわたる。 毒素は少なくとも1重量%で存在し、100重量%であ
りうる。乾燥処方剤は約1−95重量%の毒素をもつが
、液体処方剤は一般に約1−60重量%の固体を液相中
にもつであろう。処方剤は概してmg当たり約102な
いし約104個の細胞をもつであろう。これらの処方剤
はヘクタール当たり約50 mg(液体又は乾燥)ない
し1 kg以上の率で投与されよう。処方剤は線虫類又
は吸虫類の環境、例えば植物、土壌、又は水に噴霧、散
布、散水等によって施用できる。 その代わりに、幾つかの植物寄生線虫類は強制寄生虫で
あるから、殺線虫B.t.毒素をコードした遺伝子は、
線虫耐性植物を生じさせるために植物へ工学処理できる
。植物細胞を工学処理する方法は、十分に確立されてい
る[ネスター・イー・ダブリュー(Nester, E
.W.)、ゴードン・エム・ピー(Gordon, M
.P.)、アマジノ・アール・エム(Amasino,
R.M.)、及びヤノフスキ・エム・エフ(Yano
fsky, M.F.)Ann. Rev. Phys
iol. 35巻387−399頁、1984年を参照
]。この技術で周知のように、タンパクのアミノ酸配列
は、DNAのヌクレオチド配列によって決定される。遺
伝暗号の重剰性のため、すなわちタンパクをつくるのに
使用されるアミノ酸のほとんどに対して一つ以上の暗号
化ヌクレオチドトリプレット(コドン)を使用できるた
め、一つの特定アミノ酸に対して異なるヌクレオチド配
列がコードできる。このため、遺伝暗号を次のように描
くことができる。 フェニルアラニン(Phe) TTK
ヒスチジン(His)
CAK ロイシン(Leu)
XTY グルタミン(Gln)
CAJ イソロイシン(Ile)
ATM アスパラギン(As
n) AAK メチオニン(Met
) ATG リジン(
Lys) AAJ バ
リン(Val) GTL
アスパラギン酸(Asp)
GAK セリン(Ser)
QRS グルタミン酸(Glu)
GAJ プロリン(Pro)
CCL システイン(C
ys) TGK スレオニン(
Thr) ACL ト
リプトファン(Trp) TGG アラ
ニン(Ala) GCL
アルギニン(Arg)
WGZ チロシン(Tyr)
TAK グリシン(Gly)
GGL 終結信号
TAJ解読法:各三文字のデオキ
シヌクレオチドの三つ組は、左側に5’末端、右側に3
’末端をもつ伝令RNAのトリヌクレオチドに対応する
。本明細書に記載のDNAはすべて、ウラシルにはチミ
ンを置き換えた、mRNAの配列に対応する配列のDN
A鎖のものである。文字はデオキシヌクレオチド配列を
形成するプリン又はピリミジン塩基を示す。 A=アデニン G=グアニン C=シトシン T=チミン YがAまたはGの場合は、X=T又はC.YがCまたは
Tの場合は、X=C.XがCの場合は、Y=A, G,
C又はT.XがTの場合は、Y=A又はG.ZがA又
はGの場合は、W=C又はA.ZがC又はTの場合は、
W=C.WがCの場合は、Z=A, G, C又はT.
WがAの場合は、Z=A又はG.SがA, G, C又
はTの場合は、QR=TC.又はその代わりにSがT又
はCの場合は、QR=AG.J=A又はGK=T又はC
L=A, T, C又はG.M=A, C又はT.上記
は、B.t.毒素の新規なアミノ酸配列が、このタンパ
クの同じアミノ酸配列をコードした同等なヌクレオチド
配列によって調製できることを示す。従って、本発明は
このような同等なヌクレオチド配列を包含する。更に、
アミノ酸配列の変更がタンパクの二次構造を変更しない
ならば、確認された構造及び機能のタンパクが、このよ
うな変更によって構築できることが示された[カイザー
・イー・ティー(Kaiser, E.T.)及びケズ
ディ・エフ・ジェイ(Kezdy, F.J.)(19
84年)Science 223巻249−255頁]
。このように、本発明はタンパクの二次構造を変更しな
いような本明細書に記載のアミノ酸配列の突然変異株、
又は構造が変更される場合、生物活性がある程度保持さ
れるような突然変異株を包含する。更に、本発明は、発
明遺伝子をコード化した毒素の全部又は一部をもった生
物の突然変異種も包含する。このような微生物の突然変
異種は、当業者に周知の手法によってつくることができ
る。例えば、UV照射を用いてホスト生物の変異株をつ
くることができる。同様に、このような変異株は胞子非
形成ホスト細胞を包含し、これもこの技術に周知の手順
によって調製できる。プラスミドの調製とホスト生物の
形質転換に使用される種々の方法はこの技術で周知であ
る。これらの手順はすべて、マニアチス・ティー(Ma
niatis, T.)、フリッシュ・イー・エフ(F
ritsch, E.F.)及びサムブロック・ジェイ
(Sambrook, J.)(1982年)、「分子
クローニング:実験マニュアル」(コールド・スプリン
グ・ハーバー研究所、ニューヨーク州)に記述されてい
る。このように、微生物細胞からDNAを抽出し、制限
酵素での消化を行ない、DNA断片を電気泳動にかけ、
プラスミドのテーリングとアニーリングを行ない、DN
Aを挿入、再結合し、細胞を形質転換し、プラスミドD
NAを調製し、タンパクを電気泳動にかけ、DNAの配
列を決定するのは、遺伝子工学の当業者の技術範囲にあ
る。本明細書で明らかにされている制限酵素は、ベセス
ダ研究所(メリーランド州ゲイサーズバーグ)、ニュー
イングランド・バイオラブ(マサチューセッツ州ビバリ
ー)、及びベーリンガー・マンハイム(インディアナ州
インディアナポリス)から購入できる。酵素は、供給側
から提供される指示に従って使用される。
を例示した実施例である。これらの例は限定的に考えら
れてはならない。他に注意がなければ、百分率はすべて
重量、溶媒混合物割合はすべて容量による。 実施例1 B.t.分離体類の培養 B.t.分離体の二次培養基を使用して次の培地、すな
わちペプトン・ブドウ糖・塩培地に接種した。 バクト・ペプトン 7.5 g/lブド
ウ糖 1.0 g/l
KH2PO4 3
.4 g/lK2HPO4
4.35 g/l塩溶液
5.0 ml/lCaCl2溶液
5.0 ml/l塩溶液
(100 ml) MgSO4・7H2O 2
.46 gMnSO4・H2O
0.04 gZnSO4・7H20
0.28 gFeSO4・7H2O
0.40 gCaCl2
溶液(100 ml) CaCl2・2H2O 3
.66 gpH 7.2 塩溶液とCaCl2溶液を濾過滅菌し、オートクレーブ
処理し調理したブロスに、接種時に添加する。200
rpmで操作される回転振とう機で、フラスコを30℃
、64時間培養する。上の手順は、この技術で周知の手
順により、大発酵装置まで容易に規模拡大できる。上の
発酵で得られるB.t.胞子及び結晶は、この技術で周
知の手順により単離できる。しばしば用いられる手順は
、取り入れた発酵液を分離手順、例えば遠心分離にかけ
ることである。 実施例2 精製及びアミノ酸配列決定本発明の毒素タ
ンパクの給源として使用できるバシラス・スリンギエン
シス(B.t.)分離体は、例えばB.t.PS17、
B.t.PS52A1、B.t.PS33F2、B.t
.PS63B、B.t.PS69D1、B.t.PS8
0JJ1、B.t.PS158D5、B.t.PS16
7P、B.t.PS169E、B.t.PS177F1
、B.t.PS177G、B.t.PS204G4、及
びB.t.PS204G6でありうる。分離体を実施例
1に記述されたとおりに、又はこの技術で知られたその
他の標準的な培地及び発酵手法を用いて培養できる。毒
素タンパク封入体は標準的な沈降遠心分離によって取り
入れられる。回収されたタンパク封入体は、臭化ナトリ
ウム(28−38%)密度勾配平衡遠心によって部分的
に精製できる。[ファネンスチール・エム・エイ(Pf
annenstiel, M.A.)、イー・ジェイ・
ロス(E.J. Ross)、ヴィー・シー・クレーマ
ー(V.C. Kramer)、及びケイ・ダブリュー
・ニッカーソン(K.W. Nickerson)(1
984年)FEMS Microbiol. Lett
. 21巻39頁]。次に、個々の毒素タンパクは、結
晶性タンパク錯体をアルカリ緩衝液に可溶化し、DEA
E−セファロースCL−6B(シグマケミカル社、ミズ
ーリ州セントルイス)クロマトグラフィにより、NaC
l含有緩衝液の濃度を増大させる段階的増量によって個
々のタンパクを分画することによって分割できる[レイ
チェンバーグ・ディー(Reichenberg, D
.)、「有機・生化学におけるイオン交換体」[シー・
カルモン(C. Calmon)及びティー・アール・
イー・クレスマン(T.R.E. Kresman)編
、インターサイエンス社、ニューヨーク州、1957年
]。線虫カエノルハブジチス・エレガンス(CE)に対
して有毒なタンパクを含有するフラクションは、ウエス
タン・ブロット手法[トウビン・エッチ(Towbin
,H.)、ティー・ステーヘリン(T. Staehe
lin)及びケイ・ゴードン(K. Gordon)(
1979年)、Proc.Natl. Acad. S
ci. USA 76巻4350頁]によってPVDF
膜(ミリポア社、マサチューセッツ州ベドフォード)に
結合され、N末端アミノ酸は自動化気相配列決定装置で
の標準的なエドマン反応によって決定された[ハンカピ
ラー・エム・ダブリュー(Hunkapiller,
M.W.)、アール・エム・ヘウィック(R.M. H
ewick)、ダブリュー・エル・ドライヤー(W.L
. Dreyer)、及びエル・イー・フッド(L.E
.Hood)(1983年)、Meth. Enzym
ol.91巻399頁]。得られた配列は以下を包含す
る。 PS17a AILNELYPSVPYN
VPS17b AILNELYPSVPY
NVPS33F2 ATLNEVYPVNP
S52A1 MIIDSKTTLPRHSL
INTPS63B QLQAQPLIPY
NVLAPS69D1 MILGNGKTL
PKHIRLAHIFATQNS 更に、内部アミノ酸配列データはPS63Bから誘導さ
れた。毒素タンパクは本質的に既述のとおりに[クリー
ブランド・ディー・ダブリュー(Cleveland,
D.W.)、エス・ジー・フィッシャー(S.G.
Fischer)、エム・ダブリュー・カーシュナー(
M.W. Kirschner)、及びユウ・ケイ・レ
ムリ(1977年) J. Biol. Chem.
252巻1102頁]スタフィロコッカス・オーレウス
V8プロテアーゼ(シグマケミカル社、ミズーリ州セン
トルイス)で部分的に消化された。消化された材料をP
VDF膜でブロット処理し、約28 kDa限界ペプチ
ドを上記のようにN−末端配列決定用に選定した。得ら
れた配列は次のものであった。63B(2) VQRI
LDEKLSFQLIKこれらの配列データからオリゴ
ヌクレオチドプローブが、他のB.t.毒素遺伝子の入
手可能な配列から組立てられたコドン頻度表を用いて設
計された。プローブは、アプライド・バイオシステムズ
社のDNA合成機で合成された。 実施例3 新規な毒素遺伝子のクローニングと大腸菌
への形質転換 A.B.t.PS17 B.t.PS17細胞を低光学密度(OD600=1.
0)に生育させ、細胞を遠心分離によって回収して、全
細胞DNAを調製した。20%庶糖と50 mg/ml
リゾチームを含有するTES緩衝液(30 mMトリス
−Cl、10 mM エチレンジアミン四酢酸[EDT
A]、50 mMNaCl、pH=8.0)中で細胞を
プロトプラスト化させた。プロトプラストを4%の最終
濃度までドデシル硫酸ナトリウム(SDS)添加によっ
て溶菌化した。細胞材料を最終濃度100mMの中性塩
化カリウム中、4℃で一夜沈殿させた。上澄み液をフェ
ノール/クロロホルム(1:1)で2回抽出した。DN
Aをエタノール中で沈殿させ、塩化セシウム/臭化エチ
ジウム勾配上の密度平衡バンディングによって精製した
。PS17からの全細胞DNAをEcoRIで消化させ
、0.8%アガロースゲル−TAE(50 mMトリス
−Cl、20 mM NaOAc、0.25 mM E
DTA、pH=8.0)緩衝化ゲル上の電気泳動によっ
て分離した。ゲルのサザンブロットを、PS17からの
精製された130 kDaタンパクのN末端アミノ酸配
列から誘導される[32P]−放射性標識つきオリゴヌ
クレオチドプローブとハイブリッド形成させた。合成さ
れたオリゴヌクレオチドの配列は(GCAATTTTA
AATGAATTATATCC)であった。 結果は、PS17のハイブリッド化EcoRI断片が5
.0kb、4.5 kb、2.7 kb及び1.8 k
bの大きさにあることを示し、それぞれ少なくとも四つ
の新しい線虫活性毒素遺伝子のPS17d、PS17b
、PS17a、及びPS17eを推定的に確認した。S
au3Aで部分消化されたPS17全細胞DNAからラ
イブラリーを構築し、電気泳動によってサイズ分画した
。ゲルの9−23 kb領域を切り出し、DNAを電気
溶離し、ELUTIPTM−dイオン交換カラム(シュ
ライヒャー・エンド・シュエル社、ニューハンプシャー
州キーン)を用いて濃縮した。単離されたSau3A断
片をラムダGEM−11TM(PROMEGA)に連結
した。パッケージにしたファージをKW251大腸菌細
胞(PROMEGA)上に高滴定価でプレートし、核酸
ハイブリッド形成プローブとして上の放射性標識つき合
成オリゴヌクレオチドを用いて選定した。ハイブリッド
化プラークを精製し、低プラーク密度で再選定した。プ
ローブとハイブリッド形成させた単離精製プラークを用
いて、DNA単離用のファージ調製のため、液体培養基
中でKW251大腸菌細胞に感染させた。DNAを標準
手順によって単離した。回収された組替えファージDN
AをEcoRIで消化させ、0.8%アガロース−TA
Eゲル上の電気泳動によって分離した。ゲルをサザンブ
ロット処理し、ラムダライブラリーから単離された毒素
遺伝子を特性化するために、オリゴヌクレオチドプロー
ブとハイブリッド形成させた。二つのパターンがあり、
4.5 kb(PS17b)又は2.7 kb(PS1
7a)EcoRI断片を含有するクローンであった。フ
ァージDNAの分離量をSalIで消化させ(挿入DN
Aをラムダアームから放出させるため)、0.6%アガ
ロース−TAEゲル上の電気泳動によって分離した。大
断片(上記のように電気溶離し濃縮したもの)を、Sa
lIで消化させ脱ホスホリル化処理したpBClacに
連結させた。連結体をNM522コンピテント大腸菌細
胞へ形質転換によって導入し、アンピシリン、イソプロ
ピル−(β)−D−チオガラクトシド(IPTG)及び
5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−(β)−D
−ガラクトシド(XGAL)を含有するLB寒天上にプ
レートした。所望のプラスミド類を単離するために、白
色集落(pBClacの(β)−ガラクトシダーゼ遺伝
子中に推定挿入体をもつもの)を標準的な急速プラスミ
ド精製手順にかけた。2.7 kbEcoRI断片を含
有する選定プラスミドをpMYC1627と名付け、ま
た4.5 kbEcoRI断片を含有するプラスミドを
pMYC1628と名付けた。 毒素遺伝子は、上記の合成オリゴヌクレオチドプローブ
を用いた標準的なサンガージデオキシ連鎖終結法によっ
て、また新しい毒素遺伝子の配列に対してつくられたプ
ライマーとの“ウォーキング”によって配列決定された
。標準的なB.t.発現法を用いて、PS17毒素遺伝
子をシャトルベクターpHT3101に二次クローン化
した[レレクルス・ディー(Lereclus, D.
)ら、(1989年)FEMSMicrobiol.
Lett. 60巻211−218頁]。要約すると、
分離用アガロースゲル電気泳動、電気溶離によってPS
17a及びPS17b毒素遺伝子を含有するSalI断
片を、それぞれpMYC1629及びpMYC1627
から単離し、上記のように濃縮した。これらの濃縮断片
をSalIで切断され脱ホスホリル化されたpHT31
01へ連結した。連結混合物を別個に使用して、凍結コ
ンピテント大腸菌NM522を形質転換させた。各組替
え大腸菌菌株からのプラスミドをアルカリ溶菌によって
調製し、アガロースゲル電気泳動によって分析した。 生ずる二次クローンのpMYC2311とpMYC23
09は、それぞれPS17aとPS17b毒素遺伝子を
保持していた。標準的なエレクトロポレーション手法(
指示マニュアル、バイオラド社、カリフォルニア州リッ
チモンド)により、これらのプラスミドを結晶非生産性
のB.t.菌株HD−1 cryB[アロンソン・エイ
(Aronson, A.)、パーデュー大学、インデ
ィアナ州ウェストラファイエット]に形質転換した。組
替えB.t.菌株HD−1 cryB[pMYC231
1]及び[pMYC2309]を胞子形成まで生育させ
、タンパクを野性型B.t.タンパクについて上述され
たとおりに、NaBr勾配遠心分離によって精製した。 B.B.t.PS52A1 600 nmで1.0の光学密度まで生育させたバシラ
ス・スリンギエンシスPS52A1細胞から全細胞DN
Aを調製した。 細胞を遠心分離によってペレット化し、プロトプラスト
緩衝液(0.3M庶糖、25 mM トリス−Cl[p
H8.0]、25 mM EDTA中リゾチーム20
mg/ml)中に再懸濁させた。37℃で1時間培養後
、2回の冷凍/解凍サイクルでプロトプラストを溶菌さ
せた。溶菌を終了させるため、0.1M NaCl、0
.1%SDS、0.1Mトリス−Clの溶液9倍量を加
えた。透明になった溶菌液をフェノール:クロロホルム
(1:1)で2回抽出した。核酸を2倍量のエタノール
で沈殿させ、遠心分離によってペレット化した。ペレッ
トをTE中で再懸濁させ、RNアーゼを50μg/ml
の最終濃度に添加した。 37℃で1時間培養後、フェノール:クロロホルム(1
:1)とTE−飽和クロロホルムでそれぞれ1回ずつ抽
出した。1/10量の3M NaOAcと2倍量のエタ
ノールの添加によって、DNAを水相から沈殿させた。 DNAを遠心分離によってペレット化し、70%エタノ
ールで洗い、乾燥し、TE中で再懸濁した。 制限断
片長多型性(RFLP)分析は、32P−標識つきオリ
ゴヌクレオチドプローブのプローブ52A1−CとB.
t.PS52A1DNAサザンブロットとの標準的なハ
イブリッド形成によって行なわれた。このプローブの配
列は次のとおりである。5’ ATG ATT ATT
GAT TCT AAA ACA ACA TTA
CCAAGA CAT TCA/T TTA ATA/
T AAT ACA/T ATA/TAA 3’ハイブ
リッド形成帯は、約3.6 kbp Hind〓断片と
約8.6 kbpEcoRV断片を包含した。Sau3
Aで部分消化させたB.t.PS52A1DNAから遺
伝子ライブラリーを構築した。部分制限消化物をアガロ
ースゲル電気泳動で分画した。6.6−23 kbpの
大きさのDNA断片をゲルから切り出し、ゲルスライス
から電気溶離し、Elutip−Dイオン交換カラムで
の精製後、エタノール沈殿によって回収した。Sau3
A挿入物をBamHIで消化させたラムダGem−11
(プロメガ)へ連結した。組替えファージをパッケージ
し、大腸菌KW251細胞(プロメガ)にプレートした
。放射性標識つきプローブ52A1−Cとのハイブリッ
ド形成によってプラークを選定した。ハイブリッド化フ
ァージをプラーク精製し、標準手順(マニアティスら)
によってファージDNAの単離用大腸菌KW251細胞
の液体培養基の感染に使用した。二次クローン化には、
分離量のDNAをEcoRIとSalIで消化させ、ア
ガロースゲル上で電気泳動にかけた。毒素遺伝子を含有
する約3.1 kbp帯をゲルから切り出し、ゲルスラ
イスから電気溶離し、上のようにイオン交換クロマトグ
ラフィによって精製した。精製されたDNA挿入物をE
coRI+SalIで消化させたpHTBlue〓(p
BluescriptS/K[ストラタジーン]と、レ
ジデントB.t.プラスミドからの複製開始点とからな
る大腸菌/B・スリンギエンシスシャトルベクター[デ
ィー・レレクルスら(1989年)FEMS Micr
obiology Letters 60巻211−2
18頁])へ連結した。連結混合物を使用して、凍結コ
ンピテント大腸菌NM522(ATCC 47000)
に形質転換した。形質転換体をアンピシリン、イソプロ
ピル−(β)−D−チオガラクトシド(IPTG)及び
5−ブロモ−4−クロロ−3−インドリル−(β)−D
−ガラクトシド(XGAL)を含有するLB寒天上にプ
レートした。 プラスミドをアルカリ溶菌(マニアチスら)によって推
定組替え体から精製し、アガロースゲル上のEcoRI
及びSalI消化物の電気泳動によって分析した。所望
のプラスミド構造体pMYC2321は、殺線虫タンパ
クをコード化したその他の毒素遺伝子の地図に較べて新
規な毒素遺伝子を含有する。プラスミドpMYC232
1をエレクトロポレーションにより、結晶非生産性B.
t.菌株cryBに導入した。約55−60 kDaの
結晶タンパクの発現は、SDS−PAGE分析及び殺線
虫活性によって検証された。プラチレンクス・スクリブ
ネリ(Platylenchus scribneri
)(植物寄生性)及びパナグレルス・レジビブス(Pa
nagrellus redivivus)(自由生活
性)に対するクローン化遺伝子生成物の毒性決定のため
、NaBr精製された結晶を調製した(前掲ファンネン
スチールら)。クローン化遺伝子生成物はこれらの線虫
類に対して活性であった。 C.B.t.PS33F2 600 nmで1.0の光学密度まで生育させたB.t
.PS33F2細胞から全細胞DNAを調製した。細胞
を遠心分離によってペレット化し、プロトプラスト緩衝
液(0.3M庶糖、25 mM トリス−Cl[pH8
.0]、25 mM EDTA中リゾチーム20 mg
/ml)中に再懸濁させた。37℃で1時間培養後、0
.1M NaCl、0.1%SDS、0.1M トリス
−Clの溶液9倍量の添加に続いて2回の冷凍/解凍サ
イクルによってプロトプラストを溶菌させた。透明にな
った溶菌液をフェノール:クロロホルム(1:1)で2
回抽出した。核酸を2倍量のエタノールで沈殿させ、遠
心分離によってペレット化した。 ペレットを10 mM トリス−Cl、1 mM ED
TA(TE)中で再懸濁させ、RNアーゼ(リボヌクレ
ア−ゼ)を50μg/mlの最終濃度に添加した。37
℃で1時間培養後、溶液をフェノール:クロロホルム(
1:1)とTE−飽和クロロホルムでそれぞれ1回ずつ
抽出した。1/10量の3M NaOAcと2倍量のエ
タノールの添加によって、DNAを水相から沈殿させた
。DNAを遠心分離によってペレット化し、70%エタ
ノールで洗い、乾燥し、TE中に再懸濁した。上記のよ
うに調製されたプロトプラストからプラスミドDNAを
抽出した。10mMトリス−Cl、1 mM EDTA
、0.085N NaOH、0.1%SDSの溶液(p
H=8.0)9倍量の添加によって、プロトプラストを
溶菌した。溶菌を終了させるため、1%の最終濃度まで
SDSを添加した。次に3M KOAc2分の1容量を
加え、細胞材料を4℃で一夜沈殿させた。遠心分離後、
DNAをエタノールで沈殿させ、塩化セシウム−臭化エ
チジウム勾配上の密度匂配平衡遠心によってプラスミド
を精製した。PS33F2プラスミド及び全細胞DNA
のサザンブロットと、実施例2に既述されたN−末端ア
ミノ酸配列用に設計された32P標識つきオリゴヌクレ
オチドプローブとの標準的なハイブリッド形成によって
RFLP分析を行なった。 プローブ33F2A: 5’GCA/T ACA/T TTA AAT
GAA GTA/T TAT 3’ プローブ3
3F2B: 5’AAT GAA GTA/T TAT C
CA/T GTA/T AAT 3’ハイブリッド形
成帯は約5.85 kbpEcoRI断片を包含した。 プローブ33F2Aと逆PCRプライマーは、PS33
F2毒素遺伝子のクローン化用のハイブリッド形成プロ
ーブとして使用される約1.8 kbpのDNA断片を
増幅するために使用された。逆プライマーの配列は以下
のとおりであった。 5’GCAAGCGGCCGCTTATGGAATAA
ATTCAATT
C/T T/G
A/G TC T/A A 3’EcoRIで消化
させたPS33F2プラスミドDNAから遺伝子ライブ
ラリーを構築した。制限消化物をアガロースゲル電気泳
動で分画した。DNA断片4.3−6.6 kbpをゲ
ルから切り出し、ゲルスライスから電気溶離し、Elu
tip−Dイオン交換カラム(シュライチャー・エンド
・シュエル社、ニューハンプシャー州キーン)上で精製
後、エタノール沈殿によって回収した。EcoRI挿入
物をEcoRIで消化させたpHTBlue〓(pBl
uescriptS/K[ストラタジーン]と、レジデ
ントB.t.プラスミドからの複製開始点とからなる大
腸菌/B・スリンギエンシスシャトルベクター[ディー
・レレクルスら(1989年)FEMS Microb
iology Letters 60巻211−218
頁])へ連結した。連結混合物を使用して、凍結コンピ
テントNM522(ATCC 47000)に形質転換
した。形質転換体をアンピシリン、イソプロピル−(β
)−D−チオガラクトシド(IPTG)及び5−ブロモ
−4−クロロ−3−インドリル−(β)−D−ガラクト
シド(XGAL)を含有するLB寒天上にプレートした
。上記の放射性標識つきPCR増幅されたプローブとの
ハイブリッド形成によって、集落を選定した。プラスミ
ドをアルカリ溶菌によって想定上の毒素遺伝子クローン
から精製し、制限消化物のアガロースゲル電気泳動によ
って分析した。所望のプラスミド構造体pMYC231
6は、約5.85 kbpEcoRI挿入物を含有する
。このDNA断片(33F2a)上にある毒素遺伝子は
、殺線虫タンパクをコード化したその他の毒素遺伝子の
DNA配列に比べて新規である。 プラスミドpMY
C2316をエレクトロポレーションにより、結晶非生
産性の(Cry−)B.t.ホストHD−1 CryB
に導入した。約120−140 kDaの結晶タンパク
の発現は、SDS−PAGE分析によって検証された。 プラチレンクス(Platylenchus)種に対す
るクローン化遺伝子生成物の毒性決定のため、NaBr
勾配(前掲エム・エイ・ファンネンスチールら、198
4年)上で結晶を精製した。 D.B.t.PS69D1 他の分離体について上に記述されたとおりに、全細胞D
NAをB.t.PS69D1から調製した。RFLP分
析は、69D1−Dと指定された32P標識つきオリゴ
ヌクレオチドプローブとPS69D1DNAのサザンブ
ロットとの標準的なハイブリッド形成によって行なわれ
た。69D1−Dプローブの配列は以下のとおりである
。 5’AAA CAT ATT AGA TTA G
CA CAT ATT TTT
GCA ACA CAA AA
3’ハイブリッド形成帯は約2.0 kbp Hi
nd〓断片を含有した。Sau3Aで部分消化させたP
S69D1DNAから遺伝子ライブラリーを構築した。 部分的制限消化物をアガロースゲル電気泳動によって分
画した。6.6−23 kbpの大きさのDNA断片を
ゲルから切り出し、ゲルスライスから電気溶離し、El
utip−Dイオン交換カラムでの精製後、エタノール
沈殿によって回収した。Sau3A挿入物をBamHI
で消化させたラムダGem−11(プロメガ、ウィスコ
ンシン州マディソン)へ連結した。組替ファ−ジは大腸
菌kw251細胞上でパッケ−ジし、プレ−トにした(
ウィスコンシン州マディソンのプロメガ)。放射性標識
つき69D1−Dオリゴヌクレオチドとのハイブリッド
形成によってプラークを選定した。ハイブリッド化ファ
ージをプラーク精製し、標準手順[マニアティスら、(
1982年)「分子クローニング: 実験マニュアル
」ニューヨーク州コールドスプリングハーバー]によっ
てファージDNAの単離用大腸菌KW251細胞の液体
培養基を感染するのに使用した。二次クローン化には、
分離量のDNAをHind〓で消化させ、アガロースゲ
ル上で電気泳動にかけた。毒素遺伝子を含有する約2.
0 kbp帯をゲルから切り出し、ゲルスライスから電
気溶離し、上のようにイオン交換クロマトグラフィによ
って精製した。精製されたDNA挿入物を、Hind〓
で消化させたpHTBlue〓(pBluescrip
tS/K[ストラタジーン、カリフォルニア州サンディ
エゴ]と、レジデントB.t.プラスミドからの複製開
始点とからなる大腸菌/B.t.シャトルベクター[デ
ィー・レレクルスら(1989年)FEMS Micr
obiology Letters 60巻211−2
18頁])へ連結した。連結混合物を使用して、凍結コ
ンピテント大腸菌NM522細胞(ATCC 4700
0)に形質転換した。形質転換体を5−ブロモ−4−ク
ロロ−3−インドリル−(β)−D−ガラクトシド(X
GAL)を含有するLB寒天上にプレートした。プラス
ミドをアルカリ溶菌(前掲マニアチスら)によって推定
組替え体から精製し、アガロースゲル上のHind〓消
化物の電気泳動によって分析した。所望のプラスミド構
造体pMYC2317は、殺線虫タンパクをコード化し
たその他の毒素遺伝子の地図に較べて新規な毒素遺伝子
を含有する。 E.B.t.PS63B 実施例2は、標準エドマンタンパク配列決定法によって
決定されるとおりに、PS63B毒素タンパクのアミノ
末端及び内部ポリペプチド配列を示す。これらの配列か
ら、δ−エンドトキシンをコード化したB.t.遺伝子
から組立てられたコドン頻度表を用いて、二つのオリゴ
ヌクレオチドプライマーが設計された。順プライマー(
63B−A)の配列は、遺伝子の5’末端で推定される
DNA配列と相補的であった。63B−A − 5’
CAA T/CTA CAA GCA/T CAA C
C3’逆プライマー(63B−INT)の配列は、内部
推定されたDNA配列の逆配列と相補的であった。63
B−INT − 5’ TTC ATC TAA AA
T TCT TTG A/TAC 3’これらのプラ
イマーは、DNAクローニングプローブとして使用され
る63B毒素遺伝子の約460 bp断片を増幅するた
めに、標準的なポリメラーゼ連鎖反応(シータス・コー
ポレーション)で使用された。PS63Bからの全細胞
DNAのサザンブロットを放射性標識つきPCRプロー
ブとハイブリッド形成させた。ハイブリッド形成帯は約
4.4 kbpXbaI断片、約2.0 kbpHin
dIII断片、及び約6.4 kbpSpeI断片を含
んでいた。実施例4 B.t.毒素タンパク及び遺伝
子生成物のカエノルハブジチス・エレガンスに対する活
性S−基本培地1 ml、アンピシリン0.5 mg、
及びコレステロール0.01 mgを含有するコーニン
グ(コーニング・ガラス・ワークス、ニューヨーク州コ
ーニング)の24穴組織培養基プレート中で、シンプキ
ン及びコールズ(J. Chem. Tech. Bi
otechnol. 31巻66−69頁、1981年
)に記述のとおりにカエノルハブジチス・エレガンス(
CE)を培養した。各穴は、大腸菌菌株OP−50(ウ
ラシル栄養要求株)の細胞約108個も含有した。各穴
当たり100−200個のCEを穴に接種し、20℃で
培養した。タンパク試料(野性型B.t.又は組替えB
.t.から得られたもの)を連続希釈によって穴に添加
した。水は、対照として、またタンパクを穴に導入する
ビヒクルとしての役目を果たした。各穴を毎日検査し、
代表的な結果は以下のとおりである。
%致死率 μg毒素
pMYC2309 pMYC
2311 PS17
100 25
50 75
32 2
5 50
75 10
50 25
50
1 0
0 0実施
例5 植物線虫プラチレンクス種に対する活性B.t
.PS17aによってコード化された毒素は、プラチレ
ンクス種に対して活性があることがわかった。活性は、
実施例4でC・エレガンスに対して明らかにされたもの
とほぼ同水準にあるプラチレンクス種、例えばP・スク
リブネリとP・レジビブスは、トウモロコシ、落花生、
大豆、アルファルファ、ビーン、トマト、かんきつ類を
含めた多くの経済的に重要な作物の知られた病原体であ
る。これらの「根病変性」線虫類は、第二の経済的に最
も被害を与える属の植物寄生線虫類(メリオドギネ −
すなわち「根こぶ線虫」にちなむ)であり、移動性内
部寄生虫を典型的に代表している。ガンバーグB5培地
(GIBCORラボラトリーズ、ニューヨーク州グラン
ドアイランド)中で、切り取ったトウモロコシ根でプラ
チレンクス種を無菌的に生育させた。ツァイ(Tsai
)及びバン・ガンディ(van Gundy)[J.
Nematol. 22巻(3号)327−332頁]
に記述されたとおりに、第3−4齢幼虫を使用して、2
4穴検定プレート(コーニング#25820)中で生物
検定を行なった。各穴に約20匹の線虫を入れた。計8
0−160匹の線虫を各処理に使用した。手で支えるダ
ウンスホモジナイザーを使用して、水溶液中にタンパク
試料を懸濁させた。致死率は処置の3日又は7日後に肉
眼で評価された。幼虫がほぼまっすぐになっていて、先
の尖っていない探り針でつついても動かず、反応しない
ものは、死にかかっていると考えられた。代表的な結果
は以下のとおりである。 毒素 率(ppm)
処置後日数 致死率%
PS33F2 75
3 78
0
3
12 PS52A1 2
00 7
75
0 7
5実施例6 パナグ
レルス・レジビブスに対するB・スリンギエンシス分離
体の活性 ぜん虫を管に集め、約15分落着かせ、水を傾斜させ、
水が澄んでくるまで、3回か4回新しい水と取り替える
。 250μlのリンスした線虫(20−30匹)と胞子/
結晶懸濁液100μlをトレーの各穴の中の650μl
の水に添加する。 線虫類を数え、数を記録する。4日後、生きている虫を
数え、致死率を計算する。〔生物検定結果〕先行技術(
USSN 084,653、1987年8月12日出願
)B.t.菌株番号 致死
率PS17 9
0%PS33F2
30%PS52A1
100%PS63B
92%PS69D1
100%新規なB.t.菌株番号 PS80JJ1 99
%PS158D5 9
9%PS167P
96%PS169E
100%PS177F1
96%PS177G
100%PS204G4
100%PS204G6
100%対照
0%次の表は、先行技術のB.t.菌株と比
較した、各々の新規な線虫活性菌株におけるアルカリ可
溶性タンパク分子の長さを示す。 先行技術の線虫活性菌株
B.t.菌株 タンパ
ク分子の大体の長さ(kDa) PS1
7 155, 145, 13
5 PS33F2
140, 94, 86, 68, 65, 62
PS52A1 57,
45 PS63B
84, 82, 78 PS69D
1 135, 46, 32
新規な線虫活性菌株
B.t.菌株 タンパク分子の大
体の長さ(kDa) PS80JJ1
130, 90, 47, 37
PS158D5 80
PS167P 12
0 PS169E
150, 128, 33 PS177
F1 140, 116, 103,
62 PS177G
135, 125, 107, 98, 62
PS204G4 105
, 98, 90, 60, 44, 37
PS204G6 23, 21
実施例7 ファスキオラ・ヘパチカに対する活性B.
t.タンパクを発現する野性型B.t.分離体及び組替
え微生物が生産する毒素を、その殺吸虫活性について試
験した。生体外培養基(37℃、5%CO2)は、イバ
ラ(Ibarra)及びジェンキンズ(Jenkins
)[Z. Parasitenkd. 70巻655−
661頁、1984年]の変法によった。培養基培地は
、50%v/vうさぎ血清及び2%v/vうさぎRBC
を加えたRPMI(pH 7.5)からなっていた。
〔試験化合物〕 下記の実験で、肝臓吸虫への種々
の物質の影響を試験し、比較した。本明細書で使用され
る化合物PS17は、上記のように、B.t.PS17
の培養基から回収精製される毒素のことである。化合物
PS17aは、B.t.PS17aと指定されるB.t
.遺伝子で形質転換された組替え微生物の培養基から回
収精製された毒素のことである。化合物Cは、陰性対照
として使用された処方剤ブランクである。ABZは、ス
ミスクリン・ビーチャム社(ネブラスカ州リンカーン)
から得られる薬剤アルベンダゾールのことである。化合
物PS17、PS17a、及びCは100 ppmで培
地に直接添加され、ABZは培地添加に先立って、無水
エタノール100μlに溶解された。 〔効力の基準
〕 倒立顕微鏡を40Xで使用し、吸虫を未処理対照
吸虫と比較して、死亡、致死率の乱れ、又は形態的変化
によって証拠づけられる薬剤処理の効果について、3−
8時間に毎時間、次いで1日1回又は2回の検査を行な
った。実験的に感染させたうさぎの肝臓から取り出した
生後3週間のファスキオラ・ヘパチカを、1.6 cm
のリンボ培養基プレート穴(培地2 ml、各穴に4−
6匹)中で5日間、生体外で培養した。5日間の培養後
、化合物PS17a(100 ppm、5匹)、化合物
PS17(100 ppm、6匹)を含有する培地と未
処理対照培地(4匹)に吸虫を移した。化合物PS17
a中では、18時間までに全吸虫が死亡した。化合物P
S17中では、培地対照中の生存吸虫3匹に比べ、24
時間に1匹のみ生存した(動きはにぶい)。形態的検査
のため全吸虫を固定し、染色した。 死亡吸虫の分析に起因するものを除いて、明白な形態的
変化は観察されなかった。5日の培養前期間中、吸虫は
活発な状態にあり、明らかに活発な消化機能をもって培
地からRBCを摂取するのが見られた。 表1. 未成熟F・ヘパチカ(生後3
週、うさぎ起源)の生存数
化合物PS17a 化合物PS
17 観察時間 1
00 ppm 100 ppm
培地対照 0
5
6 4
5分 5
6 4
1時間 5
6
4 2時間
5 6
4 3時間
5 6
4 6時間
5
6 4
8時間 5
6 4
18時間 0
4(動きにぶい) 3
24時間
1(動きにぶい) 3
自然感染の子牛から回収された成熟吸虫4匹を、培
地5 mlの入った25 cm2組織培養基フラスコ中
で、別個に24時間生体外培養し、次に化合物PS17
a(100 ppm)、化合物PS17(100 pp
m)、ABZ(10 ppm)又は未処理培地を含有す
る同様なフラスコに移した(表2)。化合物PS17a
中の吸虫は、10時間と18時間のあいだに死亡し、化
合物PS17中では18時間と20時間のあいだ、また
ABZ中では64時間までに死亡した。培地対照吸虫は
、混濁と黄色の培地着色で証拠立てられるように、汚染
との関連で、72時間に死亡した。これらの吸虫は、試
験開始に先立って5日間、RPMI 49% + うさ
ぎ血清49% +うさぎRBC2%中で培養された。実
験は24時間後に終り、形態的検査のため全吸虫を固定
した。致死に先立つ吸虫の行動は、動きの不活発と培地
表面へ口の吸盤を向けることを伴っていた。 死亡時に体は収縮し、分解に先立って弛緩する。
表2. 成熟吸虫生存数
化合物PS17a 化合物PS17 アル
ベンダ 観察時間 100 pp
m 100 ppm ゾール10
ppm 培地対照 0
1 1
1
1 5分 1
1
1 1 1時間
1 1
1
1 2時間 1
1
1 1 3時間
1 1
1
1 6時間 1
1
1 1 8時間
1 1
1
1 10時間 1
1
1 1 18時間
0
1* 1
1 20時間
0
1 1 31時
間
1
1 60時間
1 1 64
時間
0
1 72時間
0**
* にぶい動き ** 体が収縮し、くねっている。培地は混
濁。 実施例8 既知の効力をもった薬剤アルベンダゾール(ABZ)及
び未処理培地対照とに対する化合物PS17とPS17
aの効力を試験するために、追加実験を行なった。試験
は、1) 自然感染の子牛から取り出された成熟吸虫、
及び2) うさぎ起源の生後5週間の未成熟吸虫、に対
して行なった。 〔未成熟吸虫〕 生後5週間の未成熟F・ヘパチカを
、実験的に感染させたうさぎ肝臓から取り出し、三重試
験で培養基培地(1.6 cmリンボ培養プレート、穴
当たり2−3匹)に入れた。次に化合物PS17a(1
00 ppm)、化合物PS17(100 ppm)、
アルベンダゾール(ABZ, 10 ppm)、又は未
処理培地(表3)各2 mlを含有する同様なリンボプ
レートに吸虫を移した。化合物PS17aでは、7匹中
全部が20時間までに死亡した。暴露後8時間で、にぶ
い動きが認められた。化合物PS17では、致死率(7
匹中2匹)と生存吸虫のにぶい動きが20時間で認めら
れ、31時間で7匹中5匹が死亡した。48時間では、
全吸虫が死亡した。ABZ陽性対照では、7匹中1匹が
20時間で死亡し、31時間までに4匹が死亡し、残り
の吸虫は60時間までに死亡した。未処理対照培地では
、31時間に7匹中2匹、48時間に3匹、55時間に
4匹、60時間に5匹、及び72時間に7匹全部が死亡
した。(注:暴露後35時間で、幾つかの穴の表層が混
濁したきた。全吸虫をRPMI中で洗い、元の薬剤濃度
で新しい培地を含有する穴に移した。)〔成熟吸虫〕
肝蛭症のため廃棄処分にされた子牛肝臓3個(ロウチ
ャー・ミートパッキング社、ルイジアナ州プラークマイ
ン)から取り出した成熟吸虫を、無菌食塩水で洗い、食
塩水中に保持し(2−3時間)、化合物PS17a(1
00 ppm)、化合物PS17(100 ppm)、
アルベンダゾール(ABZ, 10 ppm)、又は未
処理培地(表4)を含有する25 mlの組織培養フラ
スコ2個の各々に4匹の吸虫を入れた。化合物PS17
aでは10−11時間に、化合物PS17では20時間
に全吸虫が死亡した。ABZ中では、48−54時間に
吸虫が死亡した。対照培地では2匹が48時間に死亡し
、66時間までに全吸虫が死亡した。(注: 31−
48時間にフラスコの汚染が認められた。)
表3. 未成熟吸虫(うさぎ起源、生後5
週間)の生存数 化合物P
S17a 化合物PS17 アルベンダ
観察時間 100 ppm
100 ppm ゾール10 ppm
培地対照 W1
W2 W3 W1 W2 W3
W1 W2 W3 W1 W2
W3 0 2 2
3 2 2 3 2
2 2 2 2 3 5
分 2 2 3 2
2 3 2 2 2
2 2 3 1時間
2 2 3 2 2
3 2 2 2 2
2 3 2時間 2 2
3 2 2 3 2
2 2 2 2 3
3時間 2 2 3
2 2 3 2 2 2
2 2 3 6時間
2 2 3 2 2
3 2 2 2 2
2 3 8時間 2*
2* 3* 2 2 3 2
2 2 2 2 3
20時間 0 0 0
2* 2* 1* 2 2
2 2 2 3 31時間
1* 0
1* 1 1 1 2
2 135時間 注:幾つかの穴
の表層は混濁していた。培地を代え、吸虫をRPMIの
みで洗った。洗った生存吸虫を、元の濃度の薬剤を加え
た新しい培地に移した。 48時間
0 0 0 1 1
1 1 2 1 55時間
1 1 1 1
2 60時間
0 0
0 1* 1* 0 72
0 0 0 * 動きの
にぶい吸虫。 表4. 成熟吸
虫(牛起源)に対する効果
化合物PS17a 化合物PS17 アル
ベンダ 観察時間 100 pp
m 100 ppm ゾール10
ppm 培地対照 フラスコ
1 2 1 2 1
2 1 2 0
4 4 4
4 4 4
4 4 5分
4 4 4 4
4 4 4
4 1時間 4 4
4 4 4
4 4 4 2時間
4 4 4
4 4 4 4
4 3時間 4
4 4 4 4
4 4 4 8
時間 4 4
4 4 4 4
4 4 10−11時間
0 0 4 4
4 4 4
4 18時間
4* 4* 4
4 4 4 20時間
0
0 4 4 4
4 31時間
4
4 4 4 48
時間
2 3
4 2
注: 31−48時間に明白なフラスコ内の汚
染 54時間
0 0 3
1 66時間
0 0 *
にぶい動き 実施例9 廃棄処分の子牛肝臓の胆管から吸虫を回収し、無菌のR
PMI中で10−20匹ずつの群で2−3時間洗った。 6穴リンブロ組織培養基プレート(サイズ10 ml)
の、処理又は未処理培地4 mlを含有する各穴で、1
匹ずつの吸虫を培養した。知られた殺吸虫活性をもたな
い処方ブランク(化合物C)も試験した。潜在的汚染源
を確認するために、2%RBCを加えた培地対照と2%
RBCなしの培地対照を包含する追加の対照を加えた。 ABZ濃度を25 ppmに高めた。 汚染源の制御のため、薬剤又は培地のみを含有する対照
穴も含まれた。この実験は、12のレプリカを包含した
(表5)。これらレプリカのうち6は処理又は未処理培
地のみの穴に対応した。化合物PS17aについては、
12匹全部が12時間までに死亡し、弱い動きが10時
間の早い時期に観察された。化合物PS17の吸虫全部
は19時間又は24時間の観察期までに死亡した。化合
物Cの吸虫致死率は、36−58時間に観察された。2
%RBCを加えた培地と2%RBCを加えない対照培地
では、1匹が36時間に、2匹が58時間に、及び3匹
が72時間に死亡した。1匹は、2%RBCを加えた培
地で115時間生存した。12レプリカのうち8匹、及
び対応培地対照の6匹のうち2匹については、暴露後2
4時間で、吸虫を入れた穴と吸虫を入れない穴とも、培
地を選択的に変更した。この余分の取扱い手順で、培地
の混濁と黄変から証拠づけられるように、明らかに汚染
のため、8レプリカのうち6匹が58時間までに死亡す
る結果となった。24時間で培地を変えた2レプリカは
、汚染されなかった。6培地対照(吸虫なし)レプリカ
は、115時間の培養中、汚染されなかった。 表5. 成熟ファスキオラ・ヘパチカ(牛
起源)に対する生体外効力 化合物
化合物 化合物 ABZ
培地 培地時間 PS17a
PS17 C
RBC RBC
100 ppm 100 ppm
100 ppm 25 ppm
なし あり 1 12
12 12
12 12 12
2 12 12
12 12
12 12 3 12
12 12
12 12 12
10 12* 12
12 12
12 12 14
0 12 12
12 12
12 19 1
0 12 12
12 12 24
0 1
2 11 12
12 36
8(5)1 7(
4) 11(5) 11(5) 44
4(3) 5(2) 11(
5) 11(5) 58**
0(0)
2(0) 5(0) 5(0)
74
1
4 4 98
0 1
2 115
0 1 * 弱
い動きのみ。 1 (24時間に培地変更を受けたレプリカ中の吸虫
生存数)** 24時間に培地変更を受けた8レプリ
カ中6で、恐らく追加取扱いに関連する汚染のため、全
吸虫が58時間に死亡した。24時間に変更を受けた培
地対照の2レプリカは、汚染されなかった。 実施例10 毒素遺伝子の植物への挿入本明細書で明
らかにされている新規な殺虫剤毒素をコードした新規な
遺伝子は、アグロバクター・ツメファシエンス(Agr
obacter tumefaciens)からのTi
プラスミドを使用して、植物細胞へ挿入できる。次に植
物細胞を植物へ再生させる[ザンブリスキ・ピー(Za
mbryski, P.)、ジョース・エッチ(Joo
s, H.)、ジェンテロ・シー(Gentello,
C.)、リーマンス、ジェイ(Leemans, J
.)、バン・モンタギュー・エム(Van Monta
gue, M.)、及びシェル・ジェイ(Schell
, J.)(1983年)Cell 32巻1033−
1043頁]。この点で、特に有用なベクターはpEN
D4Kである[クリー・エッチ・ジェイ(Klee,
H.J.)、ヤノフスキー・エム・エフ(Yanofs
ky, M.F.)及びネスター・イー・ダブリュー(
Nester, E.W.)(1985年)Bio/T
echnology 3巻637−642頁]。このプ
ラスミドは、植物細胞と細菌中で複製でき、パッセンジ
ャー遺伝子に対して複数のクローニング位置をもってい
る。例えば毒素遺伝子はpEND4KのBamHI位置
へ挿入され、大腸菌中で増殖し、適当な植物細胞へ形質
転換される。実施例11 新規なB.スリンギエンシ
ス遺伝子のバクロウイルスへのクローニング本発明の新
規な遺伝子を、オートグラファ・カリフォルニカ(Au
tographa californica)核ポリヘ
ドロシスウイルス(AcNPV)のようなバクロウイル
スへクローン化できる。pUC8のような市販のクロー
ニングベクターにクローン化されたAcNPVゲノムを
含有するプラスミドを構築できる。AcNPVゲノムを
変更し、ポリヘドリン遺伝子のコード領域が除かれて、
パッセンジャー遺伝子の特異なクローニング位置がポリ
ヘドリンプロモータの真後ろに置かれるようにする。こ
のようなベクターの例はペノックら[ペノック・ジー・
ディー(Pennock,G.D.)、シューメーカー
・シー(Shoemaker, C.)及びミラー・エ
ル・ケイ(Miller,L.K.)(1984年)M
ol.Cell Biol.4巻399−406頁]に
記述されたpGP−B6874、及びスミスら[スミス
・ジー・イー(Smith,G.E.)、サマーズ・エ
ム・ディー(Summers, M.D.)及びフレー
ザー・エム・ジェイ(1983年)Mol. Cell
Biol.3巻2156−2165頁]に記述された
pAC380である。本発明の新規なタンパク毒素をコ
ードした遺伝子は、コード領域から上流及び下流の適当
な領域で、BamHIリンカーによって変更でき、Ac
NPVベクター類の一つのもののパッセンジャー位置に
挿入できる。本明細書に記載の実施例及び態様は、例示
目的だけのものであり、これらに関する種々の変更が当
業者に示唆され、かつ本出願の精神と目的、及び添付の
特許請求の範囲内に含まれることが理解されよう。
明らかにしている。図3〜4は連続して配列2即ち、P
S17aによってコード化された毒素のアミノ酸配列を
明らかにしている。図5〜6は連続して配列3即ち、P
S17bのDNAを明らかにしている。図7〜8は連続
して配列4即ち、PS17bによってコード化された毒
素のアミノ酸配列を明らかにしている。図9〜10は連
続して配列5即ち、PS33F2からの遺伝子のヌクレ
オチド配列である。図11〜16は連続して配列6即ち
、PS33F2からの遺伝子によって発現されるタンパ
クのアミノ酸配列である。図17は配列7即ち、PS5
2A1からの遺伝子のヌクレオチド配列である。図18
〜19は連続して配列8即ち、PS52A1からの遺伝
子によって発現されるタンパクのアミノ酸配列である。 図20は配列9即ち、PS69D1からの遺伝子のヌク
レオチド配列である。図21〜22は連続して配列10
即ち、PS69D1からの遺伝子によって発現されるタ
ンパクのアミノ酸配列である。
Claims (18)
- 【請求項1】 線虫類に対して活性のあるバシラス・
スリンギエンシス分離体であって、 (a) バシラス・スリンギエンシス菌株PS80JJ
1;(b) バシラス・スリンギエンシス菌株PS15
8D5;(c) バシラス・スリンギエンシス菌株PS
167P;(d) バシラス・スリンギエンシス菌株P
S169E;(e) バシラス・スリンギエンシス菌株
PS177F1;(f) バシラス・スリンギエンシス
菌株PS177G;(g) バシラス・スリンギエンシ
ス菌株PS204G4;及び(h) バシラス・スリン
ギエンシス菌株PS204G6;からなる群から選ばれ
る分離体。 - 【請求項2】 以下の群、すなわち (a) 殺線虫毒素をコードした配列1に示す配列、又
はその断片、を含めてなるヌクレオチド配列;(b)
殺線虫毒素をコードした配列3に示す配列、又はその断
片、を含めてなるヌクレオチド配列;(c) 殺線虫毒
素をコードした配列5に示す配列、又はその断片、を含
めてなるヌクレオチド配列;(d) 殺線虫毒素をコー
ドした配列7に示す配列、又はその断片、を含めてなる
ヌクレオチド配列;(e) 殺線虫毒素をコードした配
列9に示す配列、又はその断片、を含めてなるヌクレオ
チド配列;(f) B.t.PS63Bと命名される殺
線虫活性バシラス・スリンギエンシス分離体から得られ
る、殺線虫毒素をコードした遺伝子のヌクレオチド配列
、又はその断片、を含めてなるDNAであって、制限断
片長の多型性分析により、4.4kb XbaIハイブ
リッド形成帯、QLQAQPLIPYNVLAを包含す
るN−末端アミノ酸配列、及びVQRILDEKLSF
QLIKを包含する内部アミノ酸配列をもったもの; (g) B.t.PS17dと命名される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、5.0
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの; (h) B.t.PS17eと指定される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、1.8
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの;及び (i) DNAが以下の分離体、すなわちバシラス・ス
リンギエンシス(B.t.)菌株PS80JJ1、B.
t.菌株PS158D5、B.t.菌株PS167P、
B.t.菌株PS169E、B.t.菌株PS177F
1、B.t.菌株PS177G、B.t.菌株PS20
4G4、及びB.t.菌株PS204G6の一つから得
られる遺伝子のヌクレオチド配列を含めてなる場合の、
殺線虫毒素をコードしたDNA;からなる群から選ばれ
るDNA。 - 【請求項3】 配列2、配列4、配列6、配列8、及
び配列10に示す配列からなる群から選ばれるアミノ酸
配列をもった殺線虫毒素をコード化したDNA。 - 【請求項4】 B.t.PS33F2、B.t.PS
63B、B.t.PS52A1、B.t.PS69D1
、B.t.PS17a、B.t.PS17b、B.t.
PS17d、及びB.t.PS17eと指定された遺伝
子からなる群から選ばれる遺伝子を含めてなる組替えD
NA運搬ベクター。 - 【請求項5】 pMYC2316、pMYC2321
、pMYC2317、pMYC1627、pMYC16
28、pMYC2309、及びPMYC2311からな
る群から選ばれる、請求項4による組替えDNA運搬ベ
クター。 - 【請求項6】 線虫に対して活性のある毒素であって
、以下の配列、 (a) 配列2に示すアミノ酸配列、又は配列2に示す
配列の殺線虫活性の実質的に全部を保持している上記配
列の任意の部分; (b) 配列4に示すアミノ酸配列、又は配列4に示す
配列の殺線虫活性の実質的に全部を保持している上記配
列の任意の部分; (c) 配列6に示すアミノ酸配列、又は配列6に示す
配列の殺線虫活性の実質的に全部を保持している上記配
列の任意の部分; (d) 配列8に示すアミノ酸配列、又は配列8に示す
配列の殺線虫活性の実質的に全部を保持している上記配
列の任意の部分;及び (e) 配列10に示すアミノ酸配列、又は配列10に
示す配列の殺線虫活性の実質的に全部を保持している上
記配列の任意の部分;の一つを含めてなるアミノ酸配列
をもった毒素。 - 【請求項7】 バシラス・スリンギエンシス殺線虫毒
素を発現させるために形質転換されるホスト細胞であっ
て、上記毒素が以下の群、すなわち (a) 配列2に示すアミノ酸配列、又は配列2に示す
配列の殺線虫活性の実質的に全部を保持している上記配
列の任意の部分を有する毒素; (b) 配列4に示すアミノ酸配列、又は配列4に示す
配列の殺線虫活性の実質的に全部を保持している上記配
列の任意の部分を有する毒素; (c) 配列6に示すアミノ酸配列、又は配列6に示す
配列の殺線虫活性の実質的に全部を保持している上記配
列の任意の部分を有する毒素; (d) 配列8に示すアミノ酸配列、又は配列8に示す
配列の殺線虫活性の実質的に全部を保持している上記配
列の任意の部分を有する毒素;及び (e) 配列10に示すアミノ酸配列、又は配列10に
示す配列の殺線虫活性の実質的に全部を保持している上
記配列の任意の部分を有する毒素;から選ばれる場合の
ホスト細胞。 - 【請求項8】 (a) NRRL B−18785の
確認殺線虫特性をもった大腸菌(NM522)(pMY
C2316)、(b) NRRL B−18770の確
認殺線虫特性をもった大腸菌(NM522)(pMYC
2321)、(c) NRRL B−18816の確認
殺線虫特性をもった大腸菌(NM522)(pMYC2
317)、(d) NRRL B−18651の確認特
性をもった大腸菌(NM522)(pMYC1627)
、(e) NRRL B−18652の確認特性をもっ
た大腸菌(NM522)(pMYC1628)、(f)
大腸菌(NM522)(pMYC2311)、及び(
g) 大腸菌(NM522)(pMYC2309)から
なる群から選ばれる、請求項7による形質転換された細
菌ホスト。 - 【請求項9】 少なくとも一つの細胞内殺線虫毒素を
含めてなる実質的に不活性の組替え細胞であって、上記
毒素が (a) 殺線虫毒素をコードした配列1に示す配列、又
はその断片、を含めてなるヌクレオチド配列;(b)
殺線虫毒素をコードした配列3に示す配列、又はその断
片、を含めてなるヌクレオチド配列;(c) 殺線虫毒
素をコードした配列5に示す配列、又はその断片、を含
めてなるヌクレオチド配列;(d) 殺線虫毒素をコー
ドした配列7に示す配列、又はその断片、を含めてなる
ヌクレオチド配列;(e) 殺線虫毒素をコードした配
列9に示す配列、又はその断片、を含めてなるヌクレオ
チド配列;(f) B.t.PS63Bと指定される殺
線虫活性バシラス・スリンギエンシス分離体から得られ
る、殺線虫毒素をコードした遺伝子のヌクレオチド配列
、又はその断片、を含めてなるDNAであって、制限断
片長の多型性分析により、4.4kb XbaIハイブ
リッド形成帯、QLQAQPLIPYNVLAを包含す
るN−末端アミノ酸配列、及びVQRILDEKLSF
QLIKを包含する内部アミノ酸配列をもつもの; (g) B.t.PS17dと指定される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、5.0
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの; (h) B.t.PS17eと指定される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、1.8
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの;及び (i) DNAが以下の分離体、すなわちバシラス・ス
リンギエンシス(B.t.)菌株PS80JJ1、B.
t.菌株PS158D5、B.t.菌株PS167P、
B.t.菌株PS169E、B.t.菌株PS177F
1、B.t.菌株PS177G、B.t.菌株PS20
4G4、及びB.t.菌株PS204G6の一つから得
られる遺伝子のヌクレオチド配列を含めてなる場合の、
殺線虫毒素をコードしたDNA;からなる群から選ばれ
るDNAによってコード化されたδ−エンドトキシンポ
リペプチド毒素をコードしたバシラス・スリンギエンシ
ス毒素遺伝子の発現結果である場合の組替え細胞。 - 【請求項10】 請求項9の組替え細胞を含めてなる
殺線虫組成物。 - 【請求項11】(a) 殺線虫毒素をコードした配列1
に示す配列、又はその断片、を含めてなるヌクレオチド
配列; (b) 殺線虫毒素をコードした配列3に示す配列、又
はその断片、を含めてなるヌクレオチド配列;(c)
殺線虫毒素をコードした配列5に示す配列、又はその断
片、を含めてなるヌクレオチド配列;(d) 殺線虫毒
素をコードした配列7に示す配列、又はその断片、を含
めてなるヌクレオチド配列;(e) 殺線虫毒素をコー
ドした配列9に示す配列、又はその断片、を含めてなる
ヌクレオチド配列;(f) B.t.PS63Bと指定
される殺線虫活性バシラス・スリンギエンシス分離体か
ら得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝子のヌクレオ
チド配列、又はその断片、を含めてなるDNAであって
、制限断片長の多型性分析により、4.4kb Xba
Iハイブリッド形成帯、QLQAQPLIPYNVLA
を包含するN−末端アミノ酸配列、及びVQRILDE
KLSFQLIKを包含する内部アミノ酸配列をもつも
の; (g) B.t.PS17dと指定される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、5.0
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの; (h) B.t.PS17eと指定される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、1.8
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの;及び (i) DNAが以下の分離体、すなわちバシラス・ス
リンギエンシス(B.t.)菌株PS80JJ1、B.
t.菌株PS158D5、B.t.菌株PS167P、
B.t.菌株PS169E、B.t.菌株PS177F
1、B.t.菌株PS177G、B.t.菌株PS20
4G4、及びB.t.菌株PS204G6の一つから得
られる遺伝子のヌクレオチド配列を含めてなる場合の、
殺線虫毒素をコードしたDNA;からなる群から選ばれ
るDNAを含めてなる植物。 - 【請求項12】(a) 殺線虫毒素をコードした配列1
に示す配列、又はその断片、を含めてなるヌクレオチド
配列; (b) 殺線虫毒素をコードした配列3に示す配列、又
はその断片、を含めてなるヌクレオチド配列;(c)
殺線虫毒素をコードした配列5に示す配列、又はその断
片、を含めてなるヌクレオチド配列;(d) 殺線虫毒
素をコードした配列7に示す配列、又はその断片、を含
めてなるヌクレオチド配列;(e) 殺線虫毒素をコー
ドした配列9に示す配列、又はその断片、を含めてなる
ヌクレオチド配列;(f) B.t.PS63Bと指定
される殺線虫活性バシラス・スリンギエンシス分離体か
ら得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝子のヌクレオ
チド配列、又はその断片、を含めてなるDNAであって
、制限断片長の多型性分析により、4.4kb Xba
Iハイブリッド形成帯、QLQAQPLIPYNVLA
を包含するN−末端アミノ酸配列、及びVQRILDE
KLSFQLIKを包含する内部アミノ酸配列をもった
もの; (g) B.t.PS17dと指定される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、5.0
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの; (h) B.t.PS17eと指定される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、1.8
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの;及び (i) DNAが以下の分離体、すなわちバシラス・ス
リンギエンシス(B.t.)菌株PS80JJ1、B.
t.菌株PS158D5、B.t.菌株PS167P、
B.t.菌株PS169E、B.t.菌株PS177F
1、B.t.菌株PS177G、B.t.菌株PS20
4G4、及びB.t.菌株PS204G6の一つから得
られる遺伝子のヌクレオチド配列を含めてなる場合の、
殺線虫毒素をコードしたDNA;からなる群から選ばれ
るDNAによってコード化された毒素の線虫防除有効量
に上記の線虫を接触させることを含めてなる線虫防除法
であって、上記のDNAが植物その他のホスト細胞に形
質転換された場合の線虫防除法。 - 【請求項13】 線虫を宿した動物の処置法であて、
(a) 殺線虫毒素をコードした配列1に示す配列、又
はその断片、を含めてなるヌクレオチド配列;(b)
殺線虫毒素をコードした配列3に示す配列、又はその断
片、を含めてなるヌクレオチド配列;(c) 殺線虫毒
素をコードした配列5に示す配列、又はその断片、を含
めてなるヌクレオチド配列;(d) 殺線虫毒素をコー
ドした配列7に示す配列、又はその断片、を含めてなる
ヌクレオチド配列;(e) 殺線虫毒素をコードした配
列9に示す配列、又はその断片、を含めてなるヌクレオ
チド配列;(f) B.t.PS63Bと指定される殺
線虫活性バシラス・スリンギエンシス分離体から得られ
る、殺線虫毒素をコードした遺伝子のヌクレオチド配列
、又はその断片、を含めてなるDNAであって、制限断
片長の多型性分析により、4.4kb XbaIハイブ
リッド形成帯、QLQAQPLIPYNVLAを包含す
るN−末端アミノ酸配列、及びVQRILDEKLSF
QLIKを包含する内部アミノ酸配列をもつもの; (g) B.t.PS17dと指定される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、5.0
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの; (h) B.t.PS17eと指定される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、1.8
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの;及び (i) DNAが以下の分離体、すなわちバシラス・ス
リンギエンシス(B.t.)菌株PS80JJ1、B.
t.菌株PS158D5、B.t.菌株PS167P、
B.t.菌株PS169E、B.t.菌株PS177F
1、B.t.菌株PS177G、B.t.菌株PS20
4G4、及びB.t.菌株PS204G6の一つから得
られる遺伝子のヌクレオチド配列を含めてなる場合の、
殺線虫毒素をコードしたDNA;からなる群から選ばれ
るDNAによってコード化された毒素の線虫防除有効量
を上記の動物に投与することを含めてなる方法。 - 【請求項14】 殺線虫毒素がバシラス・スリンギエ
ンシス分離体から得られるバシラス・スリンギエンシス
遺伝子によって発現され、この遺伝子が植物の根の領域
や葉の領域を占有し、そこで生存、繁殖できるような植
物又は異なる微生物中に遺伝的に工学処理される、請求
項13による方法。 - 【請求項15】 吸虫を宿したホストに、又は上記吸
虫に直接に、又は上記吸虫の場所に、野性型バシラス・
スリンギエンシスからの毒素、又は組替えホスト中に形
質転換され発現せしめたバシラス・スリンギエンシスD
NAによってコード化された毒素の殺吸虫量を投与する
ことを含めてなる、吸虫の防除法。 - 【請求項16】 上記のバシラス・スリンギエンシス
が、バシラス・スリンギエンシス(B.t.)PS17
、B.t.PS33F2、B.t.PS52A1、B.
t.PS63B、B.t.PS69D1、B.t.PS
80JJ1、B.t.PS158D5、B.t.PS1
67P、B.t.PS169E、B.t.PS177F
1、B.t.PS177G、B.t.PS204G4、
及びB.t.PS204G6からなる群から選ばれる、
請求項15による方法。 - 【請求項17】 上記のDNAが、 (a) 殺線虫毒素をコードした配列1に示す配列、又
はその断片、を含めてなるヌクレオチド配列;(b)
殺線虫毒素をコードした配列3に示す配列、又はその断
片、を含めてなるヌクレオチド配列;(c) 殺線虫毒
素をコードした配列5に示す配列、又はその断片、を含
めてなるヌクレオチド配列;(d) 殺線虫毒素をコー
ドした配列7に示す配列、又はその断片、を含めてなる
ヌクレオチド配列;(e) 殺線虫毒素をコードした配
列9に示す配列、又はその断片、を含めてなるヌクレオ
チド配列;(f) B.t.PS63Bと指定される殺
線虫活性バシラス・スリンギエンシス分離体から得られ
る、殺線虫毒素をコードした遺伝子のヌクレオチド配列
、又はその断片、を含めてなるDNAであって、制限断
片長の多型性分析により、4.4kb XbaIハイブ
リッド形成帯、QLQAQPLIPYNVLAを包含す
るN−末端アミノ酸配列、及びVQRILDEKLSF
QLIKを包含する内部アミノ酸配列をもつもの; (g) B.t.PS17dと指定される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、5.0
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの; (h) B.t.PS17eと指定される殺線虫活性バ
シラス・スリンギエンシス分離体のB・スリンギエンシ
スPS17から得られる、殺線虫毒素をコードした遺伝
子のヌクレオチド配列、又はその断片、を含めてなるD
NAであって、制限断片長の多型性分析により、1.8
kb EcoRIハイブリッド形成帯をもつもの;及び (i) DNAが以下の分離体、すなわちバシラス・ス
リンギエンシス(B.t.)菌株PS80JJ1、B.
t.菌株PS158D5、B.t.菌株PS167P、
B.t.菌株PS169E、B.t.菌株PS177F
1、B.t.菌株PS177G、B.t.菌株PS20
4G4、及びB.t.菌株PS204G6の一つから得
られる遺伝子のヌクレオチド配列を含めてなる場合の、
殺線虫毒素をコードしたDNA;からなる群から選ばれ
る、請求項15による方法。 - 【請求項18】 組替えホスト中に形質転換され発現
せしめられたバシラス・スリンギエンシス遺伝子によっ
てコード化された毒素、又は野性型バシラス・スリンギ
エンシスを含み、更に殺吸虫剤の施用に適した担体を含
む、吸虫防除用組成物。
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