JPH04500154A - キュウリモザイクウイルス外皮蛋白遺伝子 - Google Patents

キュウリモザイクウイルス外皮蛋白遺伝子

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JPH04500154A
JPH04500154A JP1508541A JP50854189A JPH04500154A JP H04500154 A JPH04500154 A JP H04500154A JP 1508541 A JP1508541 A JP 1508541A JP 50854189 A JP50854189 A JP 50854189A JP H04500154 A JPH04500154 A JP H04500154A
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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】 4、CMV−WLからの外皮蛋白遺伝子、カリフラワーモザイクウィルス355 プロモーターおよびカリフラワーモザイクウィルス遺伝子のポリアデニル化シグ ナルを含有する形質転換植物体細胞。
5、請求の範囲第4項記載の形質転換細胞よりなるウリ科またはナス科から選択 される植物体。
6、請求の範囲茅5項記載のウリ科植物体。
7、請求の範囲第5項記載のナス科植物体。
8、請求の範囲第1項記載の外皮蛋白遺伝子を発現するウリ科植物体を増殖させ ることよりなるウィルス耐性ウリ科植物体の生産方法。
9、請求の範囲第1項記載の外皮蛋白遺伝子を発現するナス科植物体を増殖させ ることを特徴とするウィルス耐性ナス科植物体の生産方法。
明細書 キュウリモザイクウィルス外皮蛋白遺伝子発明の分野 本発明は、キュウリモザイクウィルス株WL (CMV−WL)の外皮蛋白遺伝 子に関する。さらに詳しくは、本発明は、該遺伝子の製造方法、ならびにトラン スファーベクターへのその組込みおよびCMVウィルス感染に対して耐性である 形質転換植物体細胞および形質転換植物体を得るためのその使用に関する。
発明の背景 キュウリモザイクウィルス(CM V )は機能的に分けられるゲノムを有する 一本1lll(+)RNA植物ウィルスである。該ウィルスのゲノムは、各々、 RNAI〜4と呼ばれる4種のRNA;3389ヌクレオチド(nt)、303 5n t、2193ntおよび1027ntを含有する(ベデンおよびシモンズ (Pecien and Symons) 。
1973;ボルドおよびシモンズ(Gould and Symons)、 1 982 ;レザイアンら(Rezaian et al)、1984;レザイア ンら(Rezaianet al)、1985)、RNAl−3のみが感染性I こ必要である(ペデンおよびシモンズ(Peden and Symons)  + 1973 )。何故ならば、RNA4によってコード付けされる外皮蛋白は RNAによってもコード付けされるからである。CMV RNAの翻訳により、 RNA1から95KDalポリペプチド、RNA3から94kDalポリペプチ ド(ゴルドンら(Gordon et al、l 983)およびRN A 3 から2種のポリペプチドが得られ:その5″端部は35KDalポリペプチドを コード付けし、その3′端部は24.5kDalポリペプチドをコード付けする (ボルドおよびシモンズ(にould and Symons)。
1982)、該24.5kDa、IポリペプチドはRNA4によってコード付け されるものと同一であって、外皮蛋白である。
血清学(デベル不オよびカルディン(Devergne and Cardin )、1973.1975)、宿主範囲(マロウら(Marrow et al) 、1975)、ペプチドの77ビング(ユドワーズおよびゴンサルベズ(E+j wards and Gonsalves)、l 983 ) 、および核酸ハ イブリダイゼーション(ビアゾロら(Piazzolo et al)、I 9 79 ;ボンダおよびシモンズ(Gonda and Symons) 、l  978 )を用い、キュウリモザイクウィルスのいくつかの株が分類されている 。これらのCMV株はSおよびWTと呼ばれる2つの群に分けることができる。
CMV−Q株のゲノムは完全に配列決定されている(レザイアンら(Rezai an et al)、1984,1985.ボルドおよびシモンズ(Gould  and Symons)、1982;デビエスおよびシモンズ(Davies and Symons) 1988 ) a該Q株は3メンバーよりなる5群の うちの1メンバーである。該WT群は少なくとも17メンバーをもつことが知ら れている。ヌクレオチド配列分析およびCMV−CおよびCMV−WLからの外 皮蛋白遺伝子の比較(クエマダら(Quemada etal)、執箪中の原稿 ;第1:を参照)から、本発明者らは、0株はWT群に属し、一方、WLは5群 に属することを突き止めた。株CおよびWLからの外皮蛋白遺伝子のヌクレオチ ドおよびアミノ酸配列は各々22.7%および16%異なる(第2章および第3 を参照)。
いくつかのウィルス[タバコモザイクウィルス(ボウェルーアベルら(Powe ll−Abel et al)、l 986) 、アルファルファモザイクウィ ルス(レソシューフリエスら(Loesch−Fries et al)、I  987;トウー?−ら(Tumer et al)、l 987 ) 、キュウ リモザイクウィルス(クオゾら(Cuozzo et al)、1988 ;ク ユマダおよびスライトム(Quemada arid Slightom)、執 箪中)、およびジャガイモウィルスx(ヘメンウエイら(Hemenway e t al)、l 988]について示されているごとく、遺伝子導入植物体にお ける外皮蛋白の発現の結果、各ウィルスによる感染l二対して耐性な植物体が得 られる。
しかしながら、この設計した干渉作用が特定のウィルスのすべての株まで拡張さ れるか否かは突き止められていない。2のCMV群は外皮蛋白遺伝子が約16% だけ異なるようであり、かくして、両ウィルス外皮蛋白の発現には野生条件下で 期待できるCMV感染に対する設計しj;干渉作用を確実とする必要があろう。
CMV外友外向蛋白遺伝子物ゲノムに移入され組み込まれたときにその発現に必 要なシグナルを含有していない。その翻訳開始コドン(ATG)の5′側に構成 的プロモーターおよびその翻訳終始フトンの3′側にポリA付加シグナル(AA TAAA)を含有するよう設計しなければならない。植物体で機能するいつくか のプロモーターが利用できるが、本発明者らは、最良のプロモーターはカリフラ ワーモザイクウィルス(CaMV)からの353*成的プロモーダーであると信 する。該ポリAシグナルはCa M V 35 S遺伝子またはいずれかの数の よく特徴付けられている植物遺伝子、すなわちツバリンシンターゼ(ベバンら( Bevan et al)、l 983 ) 、オクトビンシンターゼ(デビソ カーら(Depicker et al)、l 982 )、および豆類貯蔵蛋 白遺伝子ファゼオリン(スライトムら(Slightomet al)、l 9 83)から得ることができる。主要部分を参照により一体化する「キュウリモザ イクウィルス外皮蛋白遺伝子(CucumberMosaic Virus C 0at Protein Gene)」なる発明の名称で、1987年12月2 1日出願の米国特許比a135591号の優先権を主張するwo8910585 8号として1989年6月29日に公開さしf: P CT特許ffl[+1P cT/US88104321j:おけるC M V−C外皮蛋白の発現で用いた のと構築は同様である。
情報の開示 ウィルス病に耐性の植物体およびその生産方法がEP223452号l;記載さ れている。
以下の文献に含まれる情報もまた、遺伝子導入植物体での発現用ウィルス外皮蛋 白遺伝子を設計する興味ある物質、手法、および結果を記載している。
アン−シイら(An、G−、et al)、 (1985)、[高等植物の形質 転換用の新しいクローニングビヒクル(New Cloning Vehicl es forTransformation of Higher Plant s) J 、 EMBOJ、 4 : 227〜284゜ アン・シイ(An、G、)、 (1985)、「形質転換タバコ細胞における植 物体発現ベクターの開発およびツバリンシンターゼプロモーターの分化活性の分 析(Development of plant promoter expr essionvectors and their use for anal ysis of differential activityof nopa line 5ynthase promoter in transforme d tobacco cells)J。
プラント−フイジオロジー(Plant Physiol、)、81:86−8 9゜ベバン・−zムら(Bevan、 M、et al)、 (] 983)、  rT−DN、Aのツバリンシンターゼ遺伝子領域の構造および転写(Stru cture andtranscription of the nopali ne 5ynthase gene region of T−DNA)」、ヌ クリイック・アシズ・リサーチ(Nucleic Ac1ds Re5earc h)。
11 : 369〜379゜ クオゾーLムら(Cuozzo、M、、et al)、 (1988)、 rキ ュウリモザイクウィルス外皮蛋白またはそのアンチセンスRNAを発現する遺伝 子導入タバコ植物体におけるウィルス保護(Viral protection in transgenic tobacco plants express ing the cucumber mosaicvirus coat pr otein or its antisense RNAJ 、バイオ/チク( Bi。
/1ech)、6.549−557゜ デビxスーンイおよびシモンズ・アール(Davies、C,and Symo ns。
R,)、(] 988 )、rキュウリモザイクウィルスRNA3に基づく三深 裂植物ウィルス間の進化の関係についてのさらなる含意(Furtherimp lications for the evolutionary relat ionships between tri−partite plant v iruses based on cucumber mosaic viru s RNA3)J、バイロロジ−(Virology)l 64 :印刷中。
デピカー・エイら(Depicker、A、、et al)、 rツバリンシン ターゼ:トランスクリプトマツピングおよびDNA配列(Nopaline 5 ynthase:trancript mappingand DNA 5eq uence力、ジャーナル・オブ°モレキュラー・アンド・アプライド・ジエネ ティックス(J、Mo1.Appl−Genet、)、1 : 561−573 ゜デベルグネ・ジェイおよびカルディン・エル(DeverHne、J、 an dCardin、L、)、 (1973) 、 rキュウリモザイクウィルス( CMV)の研究に対する寄与。■その抗原構造に基づくいくつかの単離体の分類 寮験(Contribution a l’etude du virus d e Ia mosaique dueoncombre(CMV)、ff Es 5ai de classification de plusieurs j sola−ts sur Ia base de 1eur 5tructur e an+jgenique)」、アヌ+フイトバソル(Ann、Phytop athol、) 、5 : 409−430゜デベルニ・ジェイおよびカルディ ン・工JしくDevergne、J、 andCardin、L、)、(197 5) 、rククモウイルス(CMV、TAV。
psv間の血清学的関係(Relations serologiques e ntre cucumov1rus (CML TAV、PSV)J、アヌ・フ ィトパソル(Ann、Pytopathol、)。
7:255〜276゜ ドソズ・ジェイー1イら(Doddsj、A、、et al)、(1985)、 「キュウリモザイクウィルスの株間の干渉作用:宿主および接種のタイプが攻撃 様のピリオンおよび二本鎖RNAの蓄積に与える影響(Cross prote ction between 5trains of cucumber mo saic virus:effect of host and type o f inoeulum on aecumulaiton or viri−o ns and double−stranded RNA of the ch allenge 5train)、、1 、バイオロジー(Vitology) 、144 : 301−309゜エドワーズ・エムおよびゴンサルベズ・ディ( Edwards、M、 andGonsalves、 D、)、(1983)  、rペプチドマツピングによるキュウリモザイクウィルスの7種の生物学的には っきりとした単離体のグループ分け(Groupinig 5even bio logically defined 1solatesof cucumbe r mosaic virus by peptide mapping)J  、フイトパソロジ−(Phytopathology)、 73 : l l  17−1120゜ゴング・ティおよびシモンズ・アール(Gonda、T、 a nd Symons、R,)(1978)、r植物ウィルス株間のRNA配列相 同性を決定するための相補的D N Aとのハイブリダイゼーション分析の使用 :そのククモウイルスのいくつかの株への適用(The use of hyb ridizationanalysis with complementar y DNA to determine the RNA 5eque−nce  homology between 5trains of plant v iruses:Its applica+、1−on to 5everal  5trains of cucumoviruses)」、パイロロジー(Vi rology)、88 : 361−370゜ゴンサルベ7.−ディら(Gon salves、D、、et al)、(1982) 。
「トマト白菜:明白なサテライトRNAおよびキュウリモザイクウィルスの関係 (Tomato whiteleaf:The relationship o f an appar−ent 5atellite RNA and cuc umber mosaic virus)J 、フイトバソロジー (Phyt opathology)、 8 2 二 1 5 3 3−1 5 3 8 。
ゴルドン・ケイら(Gordon、に、et sl)、(1982) 、r高度 に精製したキュウリモザイクウィルスで誘導したRNA依存性RNAポリメラー ゼはいずれのゲノミックRNAの全長翻訳産物も含有しない(Highly p urified eucuIIIber mosaic virus−4ndu ced RNA−dependent RN、A polymerase do es not contain any of the fulllength  translaiton products of the genomic  RNA5J、パイロロジ−(Virology)、l 23 : 284〜2 95゜ゴウルド・エイおよびシモンズ・アール(Gould、A、 and S ymons。
R,)、(1982)、rキュウリモザイクウィルスRNA3゜ヌクレオチド配 列の決定は蛋白3Aおよびウィルス外皮蛋白のアミノ酸配列を提供する(Cuc umber mosaic virus RNA3、Determinatio n ofthe nucleotide 5equence provides  the amino acicl 5equence ofprotein  3A and viral coat protein)Jニーロビーアン・ジ ーナル・オブ・バイオケミストリー(Eur、J、Biochem、)、126 :217〜227゜ ヘメンウニイ・シイら(Hemenway、C,、et al)、 (1988 )、 rジャガイモウィルスX外皮蛋白またはそのアンチセンスRNAを発現す る遺伝子導入植物体における保護のメカニズムの分析(Analysis of the mechanism of protection in trans genjc plants expressingthe potato vi rus X coat protein or its antisense  RNA) J 。
EMBOJ、、7 :1273〜1280゜ヘブバー7−xイら(Hepbur n、A、、et al)、(1985) 、rアグロバクテリウムTi−プラス ミドの遺伝子操作についての中間ベクターとしてのpNJ5000の使用(Th e use of pNJ5000 as anintermediate v ector for genetic manipulation of Ag robacter−ium Ti−plasmids)J、ジャーナル・オブ・ ジェネラル・マイクロバイオロジー(J、General Microbio、 )、 l 31 : 2961〜2969゜レシューフリース・ニスら(Loe sch−Fries、S、et al)、(1987)。
「遺伝子導入植物体におけるアルファルファモザイクウィルスRNA4の発現は ウィルス耐性を付与する(Expression of alfa14amos aic virus RNA4 in transgenic plants  confers vjrus resist−ance)、EMBOJ、6:  1845−1851゜?Oつ・ジエイら(Marrou、J、、at al)、 (1975) 、’その病原能によるVMC12株の特徴付け:分類の試み(C aracterisationde douze 5ouches du VM Cpar 1eurs aptitudes pahLogenes:Tent ative de classification)J 、 Meded−Fa c、Landbouti+wet、Rijks。
Univ、Gent、、 40 + l O7−122゜ベデン・ケイおよびン モンズ・アール(Peden、に、and Symons、R,)。
(1973)、rキュウリモザイクウィルスは機能的に分けられるゲノムを含有 する(Cucumber Mo5aic Virus Contains a  funcitonallydi+、「1ded genome) J 、パイロ ロジ−(Virology)、53:487−ビアシラ・ビイら(Piazzo la、P、、et al)、(1979)、 r競合ハイブリダ・1′ゼー、l 臼こよって判断した18のキュウリモザイクウィルス単離体の核酸相同性(Nu cleic acid holologies of eighteencuc umber mosaic virus 1solates determin ed by competitionhybridiza口on)」、 ’;〒 −ナル・オブ・ジェネラル・ノくイロロジ−(J、Gen、Virol、)、4 5 : 361−369゜ビニトルザク−xムら(Pietrzak、M、、e t al)、(1986)J新し。
い植物発現ベクターでのプロトプラスト形質転換後の2の細菌抗生物質耐性遺伝 子の植物体における発現(Expression in plants oft wo bacterial antibiotic resistant ge nes after protoplasttransformation W ith a new plant expression vector)」、 ヌクレオチド・アシニーリサーチ(Nuc、、Ac1ds Res、)、14  : 5857−5868゜ ポリテス・エイチおよびマロツティ・ケイ(Polites、H,andMar ott、i、L)。(1986)、rcDNA合成のための段階的プロトコル( A step−wise protocol for cDNA 5ynthe sis) J 、バイオテクニックス(Biotechniques)、 4  : 514−520゜ポウェルーアベル・ビイら(Powell−Abel、P 、、et al)、(1985)。
「タバコモザイクウィルス外皮蛋白遺伝子を発現する遺伝子導入植物体における 病気発生の遅延(Delay of disease development  intransgenic plants that express th e tobacco mosaic virus coatprotein g ene)、サイエンス(Science)232 : 738−743゜ロザイ アンーsムら(Rozaian、M、、et aυ、(1984)、 rキュウ リモザイクウィルスRNA2のヌクレオチド配列は他のウィルスの対応する蛋白 に大いに相同な翻訳産物を明らかとする(Nucleotidesequenc e of cucumber mosaic virus RNA2 reve als a translationproduct 51gn1ficant ly homologous to corresponding prote insof other viruses) J 、ニーロビーアン・ジャーナ ル、オブ、7(イオケミストリ−(Eur、J、Biochem、)、l 43  : 277−284゜ロザイアンー1ムら(Rezaian、M、、et a l)、(1985) 、rキュウリモザイクウィルスRNA1のヌクレオチド配 列。ウィルスサテライトRNAの一部に相補的な配列および他のウィルスRNA との相同性の存在(Nucleotide 5equence of cucu mber mosaic virusRNAl、 Presence of a  5equence complementary to part of t heviral 5atellite RNA and homologies  with otber viral RNA)、 ニーロビーアン・ジャーナ ル・オブ・バイオケミストリー(Eur−J。
Bioehe+n、) 、l 50 : 331−339゜スライトム・ジェイ ら(Slightom、J、、et al)、 (1983)、 rインゲンマ メ貯蔵蛋白遺伝子:ファゼオリンの完全なヌクレオチド配列(Complete  nucleotide 5equence of a French bea n storage gene:Phaseol in) 、プロシーディング ズ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイユンンズ(Proc、Natl、Ac ad、Sci、)U S A 、 80 : 1897〜l 901゜ ヒユーマー−1ヌら(Tumer、N、、et al) 、 (1987)、’ アルファルファモザイクウィルス外皮蛋白遺伝子の発現は遺伝子導入タバコおよ びトマト植物体において干渉作用を付与する(Expression ofal falfa mosaic virus coat protein gene  confers cross−protec−tion in transg enic tobacco and tomato plants)、 EMB OJ、、 6 :1181〜1188゜ ビライン・エフおよびカセーデルバート・エフ(Vilaine、F、 and Casse−Delbart、F、)、(1987) 、rアグロビン型のアグ ロバクテリウム・リゾゲネスのRiプラスミドのTLおよびTR領域による形質 転換機の独立誘導(Independent 1ncluction of t ransformedroots by the TL and TRregi on of the Ri plasmid of agropinetype  Agrobacterium rhizogenes)、モレキュラー1アン ド0ジエネラル・ジェネティソス(&lo1.Gen、Genet、)、 20 6 + 17−23゜発明の要約 本発明は:キュウリモザイクウイルスのWL株(CMV−WL)からの外皮蛋白 遺伝子、 CMV−WLからの外皮蛋白遺伝子、カリフラワ・−モザイクウィルスの353 遺伝子のプロモーターおよびカリフラワーモザイクウィルス353遺伝子のポリ アデニル化シグナルよりな乙種物体形質転換ベクター、 CMV−WLからの外皮蛋白遺伝子、カリフラワーモザイクウィルスの355プ ロモーターおよびカリフラワーモザイクウィルス35S選ffl子のポリアデニ ル化シグナルよりなる植物体形質転換ベクターを含有する細菌細胞、 CMV−WLからの外皮蛋白遺伝子、カリフラワーモザイクウィルス35Sプロ モーターおよびカリフラワーモザイクウィルス遺伝子のポリアデニル化シグナル を含有する形質転換植物体細胞、CMV−WLの外皮蛋白遺伝子、カリフラワー モザイクウィルス355プロモーターおよびカリフラワーモザイクウィルス遺伝 子のポリアデニル化シグナルを含有する形質転換細胞よりなる植物体(本発明の 形質転換植物体はビート、柑橘類、トウモロコシ、キュウリ、コシヨウ、ジャガ イモ、大豆、スクワノシュおよびトマトを包含する。特に好ましいものは、ウリ 科(スクワッ/ユ、キュウリ)およびナス科(コシヨウ、トマト)である)、キ ュウリウィルスのWL株からの外皮蛋白遺伝子を発現する植物体を増殖させるこ とよりなるウィルス耐性植物体の生産方法(特に好ましいものはウリ科およびナ ス科のメンバーの生産方法である):を提供するものである。
好ましい具体例の記載 チャートlないし5は本発明の詳細な説明するために記載する。
プラスミドおよびDNA断片を説明するのに用いるために以下のある種の約束を 用いる。
(1)単一線図は環状および線状二本鎖DNAを共に表す。
(2)星印(*)は表す分子が環状であることを示す。星印の欠如は分子が線状 であることを示す。
(3)!能的成分の自然境界の間の結合は水平線に垂直な線によって示す。
(4)遺伝子または機能的成分を示す。
(5)遺伝子および制限部位の間の距離はスケールの通りではない。特に断りの ない限り、図は相対的位置のみを示す。
本発明を実施するのに用いるDNA組換え法のほとんどは、当業者によく知られ 、例えばここに参照のために挙げるEP−223452に詳細に記載されている 標準的な手法である。酵素は商業的入手源から手に入れ、販売業者の推奨法また は当業者に公知の他の変形に従って用いる。ここに参照のI;めに挙げる、かか る標準的な技術を含有する一般的な文献は、以下の:アール・ウー(R,Wu) 編、酵素学における方法(Methods in Enzymology)、  68巻;ジェイ・エイチ・ミラー(J、H,、Miller)、(1972)  、分子遺伝学における実験(Experiments in Mo1ecula r Genetics) ;ティ“マニアテイスら(T、Maniatis、e t al)、(1982) 、分子クローニング:実験室的手法(Molecu lar C1c)ning : A Laboratory Mar+uaJ)  ;およびディ・エム・グロバー(D、M、G]over)編、(1985)、 デイエヌエイ・クローニング(DNA Cloning) If巻:ニス・ビイ ・ゲルビンおよびアーJL、 ・iイ・シルベロールト(S、B、Ge1vin  and R,A−5chilp−eroort)編、植物体における導入、発 現および遺伝子産物の分析(Introduction、 Expreqsio n、 and Analysi9of Gene Products 1nPl ants)を包含する。
実施例] −CM V RN A O!i 111mキュウリモザイクウィルス 株W L (CM V −W L )をタバコ植物体(品種Havana423 )で増殖させ、標準的な方法。例えばロフトら(Lot et al)の方法( アナルズ・オブ・フイトバソロジ−(Annalsof PhytopaLho logy) 4 : 25 、l 972)によってRNAを単離した。蔗糖密 度勾配遠心法によってRNA3を他のCMV−WLRNAから分離した。
実施例2 CMV−WL RN狂9クローニング(a)二本鎖cDNA3の合成 オリゴdTプライマーのアニーリング用部位を生じさせるために精製シたC M  V −W L RN A 3をポリアデニル化した。反応緩衝液は以下の通り であった:5μff、IMトリスpH7,9; lllθ。
IM MgCQ、: 2.5pQ 、0.1M MnCO3: 5μ(1,5μ ffNaCQ ;0.5pQ、100mM ATP+ 18μ4.2.8rng / m Qウシ血清アルブミン。この緩衝液3.2μaをCM V −W I− RN、A3 2μgと混合した。水3.8μgおよびポリAポリメラーゼ1μa を添加し、反応混合物を37°Cで10分間インキュベートしプこ。
0.75mM KCQを50mM NaCQの代わりに用い、130μCi /  l OOpQ”P−dCTPを10〜50μCi / l OOpQの代わり に用いる以外は、得られたポリアデニル化RNAを、ボリテスおよびマロソティ (Polites and Marotti) (バイオテクニックス(Bio techniques)4 : 514 、l 986 )のcDNA合成プロ トコルで用いた。
ds−eDNAを合成した後、G−1ooカラムクロマトグラフイーによってそ れを精製し、ユタ7′−ルで沈殿させ、IX EcoRIメチラーゼ緩衝液(l oOnM Na(Jl 、loomM トリス−HCQ pH8,o、ImM  EDTA、80μM S−アデノシルメチオニ7、 l OO/7 g/mO, ウシ血清アルブミン)20μρに懸濁し。
た。引き統いてのゲル分析用に2μg分を取り出した後、32mM5−アデノシ ルメチオニン1μ0、次いでRcoRIメチラーゼ1μQ (20ユニット)を さらに反応混合物ミックスに添加した。
反応物を37°Cで30分間インキュベートし、70℃における10分間のイン キュベーションによって停止した。
前記反応からの2μgを取り出し、イー・コリ(E、coli)D N Aポリ メラーゼ■クレーノー断片1μQ (5ユニツト)を添加した。
反応物を37°Cで10分間インキュベートし、次いでエタノールでの沈殿前に フェノール/クロロホルムで抽出した。ベレットを70%エタノール、次いで7 0%エタノール10.3M酢酸ナトリウム中で洗浄した。
ベレットを乾燥し、(コルラポラティブ・リサーチ・インコーホレイテッド(C ollaborativa Re5earch Inc、)、マサチューセッツ 州02173、レキンントン、スプリング・ストリート(Spring 5tr eet)128番地から入手できる)0,5μg/μαリン酸化EcoRIリン カ−8μQに再懸濁した。IOXリガーゼ緩衝液(800rnMトリスーHCQ  pH8,0,200mM MgCL、150mMD丁T、10mM ATP) 1pOおよびT4 DNAリガーゼ(4ユニツト/μQ)1μQを添加し、反応 物を15°Cで一晩インキユベートした。
次いで、結んだ反応物を65°Cにおける10分間のインキュベーションによっ て停止した。水60μg、10XEcoRI塩(900mM)リス pH8,0 ,100mM MgCQ2.100mMNaC(1)l OpQ 1およびEc oRI(10ユニツト/pQ )l OpQを添加し、反応物を37℃で1時間 インキュベートした(引き統いてのゲル分析の開始時に5μQ分を取り出した) 。フェノール/クロロホルムおよびクロロホルム抽出によって反応を停止した。
ゲル分析のために5μQ分を取り出し、残りの半分を後で使用するために凍結し た。他の半分をG−100カラムクロマトグラフイーによって精製したe c  D N Aを含有するG−100画分をブタノール抽出、エタノールでの沈殿に よって濃縮し、水10μaに再懸濁した。引き続いての分析のために3μQを取 り出した後、(ストラタジーン・コーポレイション(Stra、tagebe  Co、) 、カリフォルニア92121、サンジエゴ、タンディ・ストリート3 770番地より入手できる)ラムダgtllまたはZapミルアーム1μ、IO Xリガーゼ緩衝液1pQ、およびT4 DNAリガーゼlμaを添加し、反応物 を15°Cで一晩インキユベートした。
結んで得られIニラムダgtllまたはZap/cDNA分子をパッケイジンジ 抽出物の製造業者(ギガバックCGigapack)、まI:ストラタジーン( stratagene)からも入手できる)によって推奨されている手法に従っ てパッケージした。これにより組換体ラムダ7アージを得、これを当業者l二公 知の方法に従って平板培養した。
CMV−WLの精製したRNA4からの放射能標識した一本鎖cDNAでのハイ ブリダイゼーシッンによって、外皮蛋白遺伝子を含有するラムダクローンを同定 した。このRNA4−末鎖c DNAは以下のごとくに合成した:RNA4 5 .8μgを用いた以外はCMV−WL RNA3i:ついて前記したごと<l: RNA4分子をポリアデニル化した。第1鎖合成は、非放射性dCTPを包含さ ぜる以外はポリテスおよびマロツティ(Polites and Marott i) (バイオテクニクス(Biotachniques) 4 : 514  、l 986)によって記載されている通りであった。代わりに、放射能活性d CTPの260μci/100μffを用イl二。
P6カラムクロマトグラフイーによって標識しj;−末鎖c DNAを精製し、 前記ラムダファージプレートから上げた複製フィルターをプローブするのに用い た。一本fi4 c D N Aは、いくつかのファージクローンからのDNA とハイブリダイズし、それらが少なくともCMV−WL外皮蛋白遺伝子の一部を 含有することを示した。これらのラムダクローンのいくつかを増殖させ、それら からのDNAを当業者に公知の方法に従って単離した。特に、ラムダクローンW L3z8を単離し、約2.Ok bノそツインサートは5’−193bp以外の CMV−WL RNA3のすべてを含有する。
標準的な方法を用い、(メリーランド20877、ガイセルスブルグ、私書箱6 009、ベセスダ・リサーチ(Bethesda Re5earch)から入手 できる)プラスミドベクターptJc19にラムダクローンWL3Z8からのE coRN断片を移し!;。次いで、pUcI9中のEcoRIクローン化断片を 、マキサムおよびギルバー) (Maxamand G11bert) (メソ ッズ・イン・エンザイモロジー(Methods inEnzymology) 65 : 499 、 1980)によって記載されている技術によって配列決 定した。この情報に基づき、CMV−WL外皮蛋白遺伝子の完全な配列を決定し 、これをチャート】に示す、CMV−Q RNA3の完全な配列(ディビスおよ びシモンズ(Davis andSymons) 、 l 988 、バイoo ジー(ViroJogy) l 64 ;印刷中)との比較によって決定したご とく、さらなる配列決定は、クローンpWL3Z8.1はcMV−WL RNA 3分子の5’193bpを除きすべてを含有することを示した。CMV−WLお よびCMV−Cのヌクレオチドおよびアミノ酸配列は、各々、22.7%(チャ ート2>8よび16%(チャート3)だけ異なる。
実施例4 CaMV 35Sポリアデニル化シグナルと共Hews発現可能CM V−WLfi皮蛋白遺伝子を含有するミクロT−DNAの構築 CaMV 35Sプロモーターおよびポリアデニル化シグナルを結合させるj; めに、(RNA3の遺伝子開領域に位置する)Apa1部位から(クローニング 実験の間に結合させf)EcoRI部位まで伸びる断片をラムダクローンWL3 28から取り出し、(スイス国、ベイセル(Base))、 CH−4002, 私書箱2543.フリードリソヒ・ミーシャー・インスティテコート(Frie drich MieseherInstitute) 、トーマス・ホーン(T homas Hohn)から入手できる)ベクターpDI−151(ビニトルザ クら(Pietrzak et al)、 l 9 g 5 )の多重クローン 化部位に結んだ。これは、WL 328をApalで完全に、およびEcoRI で部分的に消化して、(マングビーンヌクレアーゼを用いて)適当なApalな いI、EcoRI 1c190bp断片より平滑末端を生成させ、引き統いてそ れをpDH51のSma1部位jこ結ぶ(チャート4)ことによって達成された 。
p DH51/CPWLと命名したこのクローンをマキサムギルバート法によっ て配列決定して植物体における発現のためのその適当性を確認した。
次いで、植物体発現可能外皮蛋白遺伝子をアグロバクテリウム−媒介遺伝子移入 に適したベクターに移動させた5EcoRIでの部分的消化に続き、約1.9k bのEcoRIないしEeoRT断片をpDH51/CPWLから取り出し、( ワシントン州、プルマン(Pullman)、ワシントン州立大学、化学部、ロ バート・カイ(RobertKay)から入手可能な)プラスミドpUC181 3のEcoR1部位に入れ、プラスミドpucl 813/CPWLを得た。部 分的なHindIII消化I:よってこの植物体発現可能CMV−WL外皮蛋白 遺伝子を含有する1、9kb断片を取り出し、(ワシントン州立大学、生化学研 究所、ギ不フング・アン(Gynebuog An)から入手できる)ベクター pGA4g2(アン(An)) 、 1986)のHi n d m部位に結ん だ。プラスミドpGA482は、前記で挙げたWO39105858に記載され ている植物体発現可能β−グルクロニド遺公子を含有するように予め修飾し、修 飾したプラスミドをpGA482/Gという。発現力セントのクローニングの後 、プラスミドをpGA−482/CPWL/Gと命名した(チャート5参照)。
このプラスミド、またはその誘導体は当業者に公知の方法を用いてアグロバクテ リウム株A208、C58、LBA4404、C58Z707、A4R3,A4 R5(pRiB278b)に移入することができる。株A208、C58、LB A4404、およびA4R5はメリーランド州、ロックビル、バークローン・ド ライブ(Parklawn Druve) 12301番地にあるATCCから 入手できる。
A4R5(pR1B278b)はフランス国、ベルサイユ、F78000、ロテ ド・セーント・シル(Routede 5aint Cyr)、C,N、R,A 、、エフ・カセーデルバ−(F、Ca5se−Delbart)博士から入手で きる。
C58Z707は、イリノイ州、ウルバナ(Urbana) 、イリノイ大学、 エイ・シイ・ヘブバーン(A、G、Hepburn)博士から入手できる。
当業者に公知の手法を用い、または支質的部分をここに参照のために挙げる、P CT出願PCT/US88104464として再出願し、WO39105859 として1989年6月29日に公開された[発芽植物体種子のアグロバクテリウ ム媒介形質転換(Agrobac−terium Mediated Tran sformation of Germinating Piant 5eed s)なる発明の名称の1987年12月21日出願の米国特許出願135655 号に記載されている方法を用いることによって、植物体発現可能cMv−wL外 皮蛋白遺伝子のアグロバクテリウム媒介移入を行う。また、この遺伝子の植物体 細胞への移入は、直接DNA摂取(バスズコウスキイら(Paszkowski  et al) 、EMBOJ、、1984.3:3217)、マイクロインジ ェクション(クロスウェイら(Crossway et al) %モレキュラ ー・アンド・ジェネラル・ジエネティックス(Mo1.Gen、(、enet、 ) 202 + 179 ) 、電気穿孔法(フロムら(Fro+nm et  al) 、プロシーデイングズ・オブ・ナシ3ナル・アカデミ−・オブ・サイエ ンシズ(Proc、Natl、Acad、Sci、) U S A82 : 5 824)または高速マイクロインジエクテールズ(high−velocity  m1croinjectiles) (クラインら(Klein at al ) 、ネイチャー(Nature) 327 : 70)のごとき他の方法を用 いて行うこチャート2 CM V −W LおヨヒC:、IV −C外皮蛋白遺伝子の比較チャート3 CMV−WLおよびCMV−C外皮蛋白の比較チマート4 ・RDH51/cpWLの構ミ CaMV 355 プロモーター チャート5 pGA482/CPWL/Gの構築 補正書の翻訳文提出書 (特許法第184条の8) TL成3年2目16日

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.チャート1に示した配列を有するキュウリモザイクウイルスのWL株からの 外皮蛋白遺伝子よりなる組換体DNA分子。
  2. 2.請求の範囲第1項記載の外皮蛋白遺伝子、カリフラワーモザイクウイルスの 35Sプロモーターおよびカリフラワーモザイクウイルス35S遺伝子のポリア デニル化シグナルよりなる植物体形質転換ベクター。
  3. 3.請求の範囲第2項記載の植物体形質転換ベクターを含有する細菌細胞。
  4. 4.CMV−WLからの外皮蛋白遺伝子、カリフラワーモザイクウイルス35S プロモーターおよびカリフラワーモザイクウイルス遺伝子のポリアデニル化シグ ナルを含有する形質転換植物体細胞。
  5. 5.請求の範囲第4項記載の形質転換細胞よりなるウリ科またはナス科から選択 される植物体。
  6. 6.請求の範囲第5項記載のウリ科植物体。
  7. 7.請求の範囲第5項記載のナス科植物体。
  8. 8.請求の範囲第1項記載の外皮蛋白遺伝子を発現するウリ科植物体を増殖させ ることよりなるウイルス耐性ウリ科植物体の生産方法。
  9. 9.請求の範囲第1項記載の外皮蛋白遺伝子を発現するナス科植物体を増殖させ ることを特徴とするウイルス耐性ナス科植物体の生産方法。
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