JPH06500472A - グリホセート耐性5―エノールピルビルシキミ酸―3―ホスフェートシンターゼ - Google Patents

グリホセート耐性5―エノールピルビルシキミ酸―3―ホスフェートシンターゼ

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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】
20、プロモーターが、CaMV35S及びFMV35Sプロモーターからなる 群から選択される請求の範囲第19項に記載のグリホセート耐性植物細胞。 21、コーン、コムギ、コメ、ダイス、ワタ、テンサイ、脂肪種子ナタネ、キャ ノーラ、アマ、ヒマワリ、ジャガイモ、タバコ、トマト、アルファルファ、ポプ ラ、マツ、リンゴ及びブドウからなる群から選択される請求の範囲第18項に記 載のグリホセート耐性植物細胞。 22、 請求の範囲第18項に記載の植物細胞を含むグリホセート耐性植物。 23、プロモーターか、DNA植物ウィルスプロモーターに由来する請求の範囲 第22項に記載のグリホセート耐性植物。 24、プロモーターが、CaMV35S及びFMV35Sプロモーターからなる 群から選択される請求の範囲第23項に記載のグリホセート耐性植物。 25、コーン、コムギ、コメ、ダイズ、ワタ、テンサイ、脂肪種子ナタネ、キャ ノーラ、アマ、ヒマワリ、ジャガイモ、タバコ、トマト、アルファルファ、ポプ ラ、マツ、リンゴ及びブドウからなる群から選択される請求の範囲第22項に記 載のグリホセート耐性植物。 26、下記工程: a)組換え二本jl D N A分子が作物種子または植物中に挿入された結果 、グリホセート耐性を有する前記作物種子または植物を植え、前記DNA分子は 、i)植物細胞中てRNA配列を生しさせるように機能するプロモーター、 百)アミノ末端葉緑体トランジットペプチド及びクラスl[E P S P S 酵素を含むポリペプチドをコードするRNA配列を生じさせる構造DNA配列、 1ji)RNA配列の3゛末端にポリアデニルヌクレオチドのストレッチを付加 させるように植物細胞中で機能する3′非翻訳化DNA配列 を育し、 前記プロモーターは、構造DNA配列に関して異種であり、融合ポリペプチドを 十分に表現させて、前記遺伝子により形質転換された植物細胞のグリホセート耐 性を高めるために使用され: b)畑中の前記作物及び雑草に十分量のグリホセート殺草剤を与えて、前記作物 には著しい影響を与えずに雑草を制御する を含む、植えられた作物種子または植物を有する作物を含む畑中において雑゛草 を選択的に制御する方法。 27、クラスICE P S P S酵素をコードする構造DNA配列が、SE Q ID NO:2、SEQ ID N0=4またはSEQ ID NO:6中 に示された配列から選択される請求の範囲第26項に記載の方法。 28、DNA分子が、SEQ ID NO:2由来の構造DNA配列を含む請求 の範囲第27項に記載の方法。 29、DNA分子力、サラニ、CAMV35S及びFMV35Sプロモーターか らなる群から選択されるプロモーターを含む請求の範囲第28項に記載の方法。 30、作物植物TSかコーン、コムギ、コメ、ダイズ、ワタ、テンサイ、脂肪種 子ナタネ、キャノーラ、アマ、ヒマワリ、ジャガイモ、タバコ、トマト、アルフ ァルファ、ポプラ、マツ、リンゴ及びブドウからなる群から選択される請求の範 囲第29項に記載の方法。 明 細 書 グリホセート耐性5−エノールビルビルシキミ酸−3−ホスフェートシンターゼ 本出願は、1990年8月31日に出願された「グリホセート耐性5−エノール ビルビルシキミ酸−3−ホスフェートシンターゼ」という発明の名称の出願番号 071576.537号を有する継続中の米国特許出願の部分継続出願である。 本発明の背景 本発明は、一般的には植物の分子生物学に関し、より詳しくは、新規のグリホセ ート耐性5−エノールビルビルシキミ酸−3−ホスフェートシンターゼ系に関す る。 遺伝子工学における最近の進歩は、植物を形質転換して外来遺伝子を含ませるた めに必須の手段を提供している。農地経済学的に重要な独特の特徴を存する植物 を生産することは今や可能である。確かに、■のこのような効果的な特徴は、殺 草剤耐性による、よりコスト的に前動て、環境と共存可能な雑草制御である。殺 草剤耐性植物は、耕地に対して雑草を制御する必要性を減少させることかでき、 それにより土壌腐食を効果的に減少することかできる。 この点について多くの研究の対象となっている1の殺草剤は、通常グリホセート と称されるN−ホスホノメチルグリシンである。グリホセートは、アミノ酸、植 物ホルモン及びビタミンを含む芳香族化合物の生合成をもたらすシキミ酸経路を 阻害する。特に、グリホセートは、酵素5−エノールビルビルシキミ酸−3−ボ スフェート・ シンターゼ(以下、rEPsPシンターセ」または「EPSPS J と称する)を阻害することによって、ホスホエノールピルビン酸(PEP) 及び3−ホスホシキミ酸の5−エノールビルビル−3−ホスホシキミ酸への転化 を抑制する。 グリホセート耐性植物は、細胞の葉緑体中に高レベルのEPSPンンターゼを生 成する能力を植物のゲノム中に挿入することによって生成されることかでき(シ ャーら、1986)、前記酵素はグリホセート耐性であることが好ましい(キシ ヨーら、1988)ことは知られている。EPSPSアミノ酸コード配列中の変 性の結果グリホセート耐性となった野性型のEPSPS酵素の変異体が、単離さ れている(キシヨー及びシャー、1988;シュルツら、1984.ソストら、 1984;キシヨーら、1986)。これらの変異体は典型的には、グリホセー ト耐性表現型を与える野性WEPSPS酵素よりも、グリホセートについてのK iが高いが、これらの変異体は、酵素の反応動力学的な効率を低くするPEPに ついての高いKmによっても特徴付けられる(キシヨー及びシャー、1988; ソストら、1984.シュルツら、1984;キシ3−ら、1986;ソスト及 びアムルハイン、1990)。例えば、PEPについての見かけのKm及びE、 colj由来の天然EPSPSのグリホセートの見かけのKiは、IOμM及び 0.5μMであり、一方、位11ii96におけるグリシンの代りのアラニンの 1の単一アミノ酸置換を存するグリホセート耐性単離物については、これらの値 は、それぞれ220μ及び4.0 mMである。多数のグリホセート耐性植物変 異体のEPSPS遺伝子は突然変異生成により構成されている。さらに、グリホ セート耐性EPSPSは、PEPのKmの増加及び天然植物酵素のVmaxのわ ずかな減少によって損われ(キシヨー及びシャー、1988)、それによって酵 素の触媒効率(Vmax/Km )が低下する。変異体の反応動力学的定数はP EPに関して損われるので、変異体酵素の高度の過剰生産、40〜80倍が、グ リホセートの存在下での植物中の通常の触媒活性を維持するために要求され得る ことが提案されている(キシヨーら、1988)。 このような変異体EPSPシンターゼがグリホセートに対して耐性のトランスジ ェニック植物を得るために有用であることか証明されている一方で、反応動力学 的に有効でありながら、高度にグリホセート耐性であり、そのために植物中の通 常の触媒活性を維持するために生産されることか要求されるグリホセート耐性E PSPSの量が減少されまたは改良された耐性か同じ発現レベルで得られるよう なEPSPシンターゼを得ることはまずます育益である。 従来の研究は、異なる起源に由来するEPSPS酵素がグリホセートによる阻害 に対する感受性の程度に関して広範囲に変化することを示している。グリホセー ト濃度の関数としての植物及び細菌EPSPS酵素活性の研究は、グリホセート に対する感受性の程度が非常に広範囲であることを示した。感受性の程度は、試 験されたいずれの属または種とは相関関係かないことを示した(シュルツら、1 985) o Pseudomonas sp、PO2982由来のEPSPS 活性のグリホセート阻害に対する非感受性は報じられているが、その研究の詳細 は報じられていない(フィッツギボン、1988)。一般的に、それらの天然の 耐性は報じられているが、天然発生の細菌グリホセート耐性EPSPS酵素の、 突然変異生成されたEPSPS酵素に対する連動的な優位性を示唆する報告はな く、いずれの遺伝子も特定されていない。同様に、グリホセート耐性を与える植 物中の天然のグリホセート耐性EPSPS酵素の発現についての報告はない。 本発明の概要 反応動力学的に有効なグリホセート耐性EPSPシンターゼをコードするDNA からなるDNA分子か提供される。本発明のEPSPシンターセは、グリホセー ト耐性を与えなから、触媒活性を維持する酵素に必要なトランスジェニック植物 中のEPSPS酵素の過剰生産量を減少させる。本明細書中に開示されている上 記の及びその他のEPSPシンターセは、新規のEPSPS酵素系(以下rクラ スJ[EPSPS#素Jと称する)を代表する。クラス[IE P S P S 酵素は、知られた細菌または植物EPSPS酵素とはほとんと相同関係を持たず 、適当なKm (PEP)Wn−囲を維持しなからグリホセートに対する耐性を 示す。本発明の酵素のEPSPSのKm (PEP)の適当な範囲は、1〜15 0μMであり、1〜35μMの範囲かより好ましく、2〜25μMの範囲か特に 好ましい。反応動力学定数は、以下に特定するアッセイ条件下で測定される。酵 素のV maXは、未阻害植物酵素の少なくとも15%であることが好ましく、 25%より大きいことかより好ましい。本発明のEPSPSは、25〜1000 0μMのグリホセート範囲のKiを有することか好ましい。Ki/Km比は3〜 500てあり、6〜250かより好ましい。Vmaxは、2〜100単位/ m g (μmoles/分、 mg、25°C)の範囲であることか好ましく、ン キミ酸−3−ホスフェートのKmは、0.1〜50μMの範囲であることが好ま しい。 クラスICE P S P S酵素をコードするEPSPSは、3つの異なる細 菌から単離されている:即ち、Agrobacterium tumefaci ens sp、株CP4、Achromobacter sp、株LBAA及び Pseudomonas sp、株PG2982である。LBAA及びPO29 82クラス[[E P S P S遺伝子は、同しであると決定されており、こ れら2つの遺伝子によりコードされたタンパク質は、CP4タンパク質に非常に 類似しており、それと約84%のアミノ酸同一性を共存している。クラスr[E  P S PS酵素は、その他のクラス[EPSPS酵素かクラス]抗体と容易 に反応する条件下て、クラス[EPSPS酵素から調製されたポリクローナル抗 体と反応することかできない点によって、クラス[EPSPSから容易に区別さ れることかできる。 その他のクラス[IE P S P S酵素は、標準ハイブリッド形成技術を使 用して、本明細書中に開示されているクラスICE P S P S遺伝子の1 に由来する核酸プローブを利用して、容易に単離及び同定することかできる。C P4株由来のそのようなプローブは、株LBAA及びPG2982からクラス[ IE P S P S遺伝子を単離するために調製され利用されている。これら の遺伝子は、知られた方法論により植物中の発現を高めるためにも採用されるこ とかできる。このようなプローブは、土壌から新たに単離される細菌中の相同の 遺伝子を同定するために使用されている。 このクラス[rE P S P S遺伝子は、葉緑体トランジットペプチド(C TP)と融合して、それか導入され得る植物の葉緑体を、そのタンパク質の目標 とさせることが好ましい。このCTP−クラス[[E P S P S融合タン パク質をコートするキメラ遺伝子は、標準方法により所望の植物中に導入するた めの3゛ポリアデニル化部位及び適当なプロモーターを使用して調製されること かできる。 従って、本発明はlの観点において、植物中に導入されたときに、その酵素の触 媒活性及び植物代謝か実質的に通常の状態で維持されるようにその植物かグリホ セート耐性を与えられるように、ホスホエノールピルベート(PEP)について 低いKm、高いVmax/Km比及びグリホセートについて高いに1を示す新規 なEPSPシンターゼ系を提供する。この議論の目的のために、高度に有効なE PSPSは、グリホセートの存在下での有効性を言う。 本発明のその他の観点において、クラス[lE P S P S酵素をコードす るDNAからなる二本MDNA分子か開示されている。クラス[fE P S  P S酵素DNA配列は、3つの起源に由来するものか開示されている:即ち、 C20と称されるAgrobacterium sp、株、AChrOmOba etersp、株LBAA及びPseudomonas sp、株PG2982 である。 本発明のその池の観点において、その他の起源に由来するDNA配列かプローブ とハイブリット形成する能力をアッセイする二とによって、その他の起源中のク ラス11E P S P S遺伝子をスクリーニングすることにおける使用に適 しているEPSPSクラス]l遺伝子由来の核酸プローブか示されている。 本発明のさらにその他の観点において、クラスICE PSPS遺伝子を植物の ゲノム中に導入することによってグリホセート耐性か与えられたトランスジェニ ック植物及び形質転換された植物細胞か開示されている。 本発明のさらにその池の観点において、配列中にa)RNA配列を生じさせるよ うに植物細胞中で機能するプロモーター。 b)クラスIIE P S P S酵素をコートするRNA配列を生じさせる構 造DNA配列、及び C)ポリアデニルヌクレオチドのストレッチ(5tretch)をRNA配列の 3′末端に付加させるように植物細胞中で機能する3′非翻訳化領域を含み、前 記プロモーターは構造DNA配列に関して異種構造であり、融合ポリペプチドを 十分発現させて下記DNA分子により形質転換された植物細胞のグリホセート耐 性を高めるために適している組換え二本鎖DNA分子が開示されている。 本発明のさらにその他の観点において、植物にグリホセート耐性を与えるために クラス[[E P S P S遺伝子により形質転換された作物の種子または作 物の植物を植えることによる作物の畑において雑草を選択的に制御する方法か示 されており、その方法によれば、グリホセートを含む殺草剤をその作物に処理し 、グリホセート感受性の雑草を選択的に死滅させながら、前記作物は死滅させな いことかできる。 本発明のその他の及びさらなる目的、効果及び観点は、添付の図面及び本発明の 開示から明らかとなるであろう。 図1は、ゴマノハグサモザイクウイルス(FMV35S)の全長プロモーターの DNA配列(SEQ IDN0:I)を示す。 図2は、コスミドクローニングヘクターpMON l 7020を示す。 図3は、細菌単離物Agrobacterium sp、株CP4由来のクラス 目EPSPS遺伝子の構造DNA配列(SEQID NO:2)及び推定アミノ 酸配列(SEQ TDNo 3)を示す。 図4は、細菌単離物Achromobacter sp、株LBAA由来のクラ スIIE P S P S遺伝子の構造DNA配列(SEQ JD NO:4) 及び推定アミノ酸配列(SEQID NO:5)を示す。 図5は、細菌単離物Pseudomonas sp、株PG2982由来のクラ ス[)E P S P S遺伝子の構造DNA配列(SEQ ID NO:6) 及び推定アミノ酸配列(SEQID NOニア)を示す。 図6は、E、eoliE P S P Sアミノ酸配列(SEQ ID NO: 8)とCP4EPSPSのアミノ酸配列(SEQ ID NO:3)とのベスト フィツトの比較を示す。 図7は、CP4EPSPSアミノ酸配列(SEQ ID NO:3)とLBAA EPSPSのアミノ酸配列(SEQ ID NO+5)とのベストフィツトの比 較を示す。 図8は、合成CP4クラスIIE P S P S遺伝子の構造DNA配列(S EQ ID NO:9)を示す。 図9は、Arabidopsis thalianaE P S P S CT  Pに由来し葉緑体プロセシング部位にSp旧制限部位を有する葉緑体トランノ ットペプチド(CTP)のDNA配列(SEQ ID No・10)及び推定ア ミノ酸配列(SEQ TD No・II)を示す(以下、rcTP2」と称する )。 図10は、Arabidopsis thalianaE P S P S遺伝 子に由来し、EPSPSの成熟領域内にEcoR[制限部位を含む葉緑体トラン ジットペプチドのDNA配列(SEQID NO:I2)及び推定アミノ酸配列 (SEQ ID NO:13)を示す(以下、rcTP3J と称する)。 図11は、Petunia hybrida E P S P S CT Pに 由来し、葉緑体プロセシング部位にSp旧制限部位を含み、その中のプロセシン グ部位におけるアミノ酸か−Cys−Met−に変更された葉緑体トランジット ペプチドのDNA配列(SEQ ID NO:I4)及び推定アミノ酸配列(S EQ ID NO:I5)を示す(以下、rCTP4」 と称する)。 図12は、Petu旧a hybrida E P S P S遺伝子の成熟領 域中に天然発生のEcoR[部位を存する前記遺伝子に由来する葉緑体トランジ ットペプチドのDNA配列(SEQ ID No・16)及び推定アミノ酸配列 (SEQID No・17)を示す(以下、rcTP5」と称する)。 図13は、CP4植物形質転換体/発現ベクターpMON17110のプラスミ ド地図を示す。 図14は、CP4合成EPSPS遺伝子植物形質転換体/表現ベクターpMON 17131のプラスミド地図を示す。 図15は、CPAEPSPSなしのDNA植物形質転換発現ベクターpMON  13640のプラスミド地図を示す。 図16は、CP4植物形質転換体/直接選択ベクターpMONI7227のプラ スミド地図を示す。 図17は、CP4植物形質転換体/発現ベクターpMON19653のプラスミ ド地図を示す。 本発明の開示 二本鎖DNA形態中に存在する植物遺伝子の発現は、RNAポリメラーゼ酵素に よりDNAの1本鎖からメツセンジャーRNA (mRNA)を合成すること及 びそれに続く核内のmRNA−次産物のプロセシングを必須とする。このプロセ シングは、ポリアデニル化ヌクレオチドをRNAの3′末端に付加する3′非翻 訳化領域を必須とする。 DNAのmRNAへの転写は、通常「プロモーター」と称されるDNAの1の領 域により調節される。このプロモーター領域は、RNAポリメラーゼに、DNA と結合させ、RNAの対応する相補的鎖を生成する鋳型としてDNA鎖の一方を 使用してm RN A中への転写を開始させるシグナルを与える塩基配列を含む 。 植物細胞中で活性の多数のプロモーターが文献に記載されている。これらは、ノ ーバリンシンターゼ(N。 S)及びオクトピンシンターゼ(OC3)プロモーター(これらはAgroba cterium tumefaciensの腫瘍誘発プラスミド上に担持されて いる)、カリフラワーモザイクウィルス(CaMV)19S及び35SブローE −一ター、リブロースビス−ホスフェートカルボキシラーゼの小サブユニット( s 5RUB l5CO1非常に豊富な植物ポリペプチド)由来の光誘導可能な プロモーター及びゴマノハグサモザイクウィルス(FMV 35 S)由来の全 長転写プロモーターを包含する。これらプロモーターの全ては、植物中で発現さ れた種々の型のDNA構造物を生成するために使用されている;例えばPCT公 開WO34102913(ロジャーズら、モンサンド)参照。 知られ、植物細胞中の転写を生じさせることが発見されたプロモーターは、本発 明において使用することができる。このようなプロモーターは、植物及び植物D NAウィルスのような種々の起源から得ることができ、これらに限定されないか 、CaMV35S及びFMV35Sプロモーター並びにs 5RUB l5CO 遺伝子のような植物遺伝子から単離されたプロモーターを包含する。以下に記載 するように、選択された特定のプロモーターは、十分発現することかでき、その 結果、有効量のクラスI[EPSPSを生成して、その植物をグリホセート殺草 剤に対して実質的に耐性にすることかできるものであることか好ましい。所望の 耐性を誘導するために要求されるクラス[[E P S P Sの量は、植物の 種によって変化することかできる。利用されるプロモーターは、グリホセートか このタイプの植物組織中で移動し蓄積されることか今や知られているので、その 他の組織に加えて、全ての分裂組織中で比較的高度に発現することか好ましい。 代替的に、キメラ遺伝子の組合せを使用して、漸増的に選択されたクラスICE  P S P S酵素の必要な全体的発現レベルを得て、グリホセート耐性発現 型を得ることかできる。 本発明のDNA構造物により生成されたmRNAは、5゛非翻訳化リーダー配列 も含む。この配列は、遺伝子を発現するために選択されたプロモーターに由来す ることかでき、m RN Aの翻訳を増加するために特定に修正されることかで きる。5′非翻訳化領域はウィルスRNA、適当な真核遺伝子または合成遺伝子 配列から得ることもてきる。本発明は、下記の例に記載される、非翻訳化領域か プロモーター配列を伴う5′非翻訳化配列及びウィルス被覆タンパク質遺伝子の 5′非翻訳化領域の一部の両方に由来する構造に限定されるものではない。むし ろ、非翻訳化リーダー配列は、関係のないプロモーターまたは上記のコード配列 に由来することができる。 本発明において使用される好適なプロモーターは、植物特に双子葉植物中に挿入 されるキメラ遺伝子の分裂組織中ての特に良好な発現を伴う強力で均一なプロモ ーターとして作用するゴマノハグサモザイクウィルス(FMV35S)i:由来 する全長転写(SEQ ID No:l)プロモーターである。得られたトラン スジェニック植物は一般的には、高められたCaMV35Sプロモーターにより 駆動される同じ遺伝子よりも、形質転換された植物の組織及び細胞の全体を通し て、より高くより均一なレベルで挿入された遺伝子によりコードされるタンパク 質を発現する。図1を参照すると、FMV35SブローE−一夕一(7)DNA 配列(SEQ ID NO二I)l;t、FMVゲノムのヌクレオチド6368 及び693oの間に存在する。5′非翻訳化リーダー配列はプロモーターと連結 することが好ましい。リーダー配列は、FMV35Sゲノム自体から得ることが でき、またはFMV35S以外の起源から得ることかできる。 キメラ植物遺伝子の3′非翻訳化領域は、植物中においてウィルスRNAの3′ 末端にポリアデニル化ヌクレオチドを付加するように作用するポリアデニル化シ グナルを含む。適当な3′領域の例は、(1)Agrobacterium腫瘍 誘導(Ti)プラスミド遺伝子、例えばノーバリンシンターゼ(NO3)遺伝子 、のポリアデニル化シグナルを含む3′転写された非翻訳化領域、及び(2)ダ イズ貯蔵タンパク質遺伝子のような植物遺伝子及びリブロ−スー1.5−ビスホ スフェートカルボキシラーゼの小ユニット(s 5RUB I 5CO)遺伝子 である。好ましい3゛領域の例は、以下に詳しく説明するマメ(E9)由来のs  5RUB l5COに由来のものである。 本発明のDNA構造物は、グリホセート耐性で高度に有効なりラス[[E P  S P S酵素をコートする二本鎖DNA形態中の構造コード配列をも含む。 グリホセート耐性で高度に有効なEPSPS酵素の同定グリホセート耐性で高度 に有効なEPSPS酵素を同定し単離する試みにおいて、グリホセートに対する 耐性を示す多数の細菌に由来由来し、または適当な起源から単離されたEPSP S酵素の反応動力学的分析を行った。 いくつかのケースにおいて、EPSPS酵素はグリホセートによる阻害に耐性を 示さないことが発見され、細菌の耐性表現型はグリホセートまたはその他の因子 に対する非浸透性によるものであると結論付られている。しかしながら、多数の 場合において、その他の微生物及び植物起源について既に報告されたものと比較 すると、そのEPSPS酵素かグリホセートによる阻害に対して高度の耐性を示 しPEPについて低いKmを示す微生物が同定された。これらの微生物に由来の EPSPS酵素をその他の研究及び分析に付された。 表Iは、上記の分析の結果同定及び単離されたEPSPS酵素について得られた データを示す。表■は、グリホセートに対する阻害に高耐性を存し、PEPにつ いて低いKmを存することか観察された3つの同定されたクラス[IE P S  P S酵素についてのデータ、天然PetuniaEPSPS及びGAIOI と称されるPetunia E P S PSのグリホセート耐性変異体につい てのデータを含む。 GAIOI変異体は、不変領域中の位置101 (Petuniaに関して)の グリシン残基にアラニン残基の置換を示すので、そのように命名される。Pet unia E P S P S中にもたらされる変化(GAIOI)はその他の 多数のEPSPS酵素中に導入した場合には、反応動力学における類似の変化、 グリホセートについてのKi及びPEPについてのKmの増加か認められた。 表I EPSPS酵素の反応動力学的特徴誘素起源 K+n PEP Ki グ リ本セード Ki/Km(μM) (μM) Petunia 5 0.4 0.08Petunia GAIOI 200  2000 10PG2982 2.1−3.1’ 25−82 〜8−40LB AA 〜7.3−82 60(est) 〜7.9CP4 12” 2720  227 1 試験されたPEPの範囲=1−40μM2 試験されたPEPの範囲=5− 80μM3 試験されたPEPの範囲=1.5−40μMAgrObaCter ium Sp、株CP4を、1mMホスフェートの存在下で炭素源(10mM) としてのグリホセート上て生長するその能力により最初に同定した。株CP4は 、Mannville R−635珪ソウ土ビーズを使用する固定床固定細胞カ ラムから1辱られた採集物から同定された。このコラムは、グリホセート産生植 物から得られる廃水流上で3月間操作された。このコラムは、50mg/ml  グリホセート及びNH,C1としてのNH,を含む。全有機炭素は300 mg /mlてあり、BOD (生物学的酸素要求量−「ソフト」の炭素利用能の基準 )は、30 mg/m1未満てあった。この処理カラムは文献に記載されている (ハイトカンプら、1990)。10mMのグリホセート及び1mMのホスフェ ートを含むドウすルキンーフオスターの最小塩培地を使用して、このカラムの洗 浄液から単一の炭素源としてのグリホセート上で生長することかできる微生物を 選択した。トウすルキンーフオスターの最小培地は、I!!(オートクレーブさ れたH20)中に、A、B及びCをそれぞれ1ml並びにD(それぞれ以下に示 す)IOml及びチアミンHCI(5mg)を混合することによって生成された 。 A、D−F塩(100OXストック:l00m1当り二オートクレープ滅菌): HzBOa 1mg Mn5Oa、7H20+mg ZnSOa、7H2012,5mg CuSO4,5H208mg NaMoOx、3H201,7mg B、Fe50<、7H20(l O00Xストック:100m1当り二オートク レープ滅菌) 0.1gC,Mg5Oa、7Hz O(1000Xストック;1 00m1当り二オートクレープ滅菌) 20gD、(NH,)2 So、(10 0Xストック:100m1当り:オートクレープ滅菌) 20g 酵母抽出物(YE;ディフコ)を最終濃度か0.01または0.001%になる ように添加した。株CP4も、炭素源としてのグルコース、グルコン酸塩及びク エン酸塩(各0.1%)並びにリン源としての有機リン酸塩(061〜1. O mM)を含む、上記のように補正されたD−F塩からなる培地上で生長した。 微生物を含むその他のクラス[[E P S P Sか、既に文献に記載された (ハラスら、1988)細菌の採集物に由来するAchromobacter  sp、株LBAA及び文献に記載されている(ムーアら、1983.フィッツギ ボン、1988 ) Pseudomonas sp、株PG2982として同 定された。粗溶解物の測定から、株PG29 F32に由来するEPSPS酵素 は、lE、coliのEPSPS酵素よりもグリホセートに対する阻害への感受 性が小さいことが既に報告されているが、感受性の欠如に関する詳細は報告され ておらず、この酵素のPEPのKmまたはこの酵素の遺伝子のDNA配列につい ての報告もまだない(フィッツギポン、1988;フィッツギポン及びプレイマ ー、1990)。 クラスICE P S P Sと既に研究されたものとの関連今日までに研究さ れた全てのEPSPSタンノ々り質は、著しい程度の相同を示している。例えば 、細菌及び植物EPSPSは約54%か同一で、80%もの高率の類似性を有す る。細菌EPSPS及び植物EPSPSそれ自体内の、同−性及び類似性の程度 はより大きい(表I!参照)。 E、eoli対S、 typhimurium 93.0 88.3P、 hy brida対E、 coli 71.9 54.5P、 hybrida対トマ ト 92.8 88.21 ここで比較されたEPSPS配列は、下記の文献か ら得られた:E、coli、ロシャーズら、1983;S、 typhimur ium 、スタルカーら、1985 ; Petu旧ahybrida 、シャ ーら、1986;及びトマト、ガツサーら、1988゜ CF2及びLBAAの粗抽出物(タンパク質50μg)をウェスタン分析におい てPetunia E P S P Sタンパク質に対するウサギ抗EPSPS 抗体(パジェットら、1987)を用いてプローブしたら、対照EPSPS(P etunia E P S P S、20ng;クラス[EPSPS)か容易に 検出された条件下で、延長された露出時間(タンパク質A 125I現像システ ム)を用いても、プラスのシグナルは検出されなかった。これらの抽出物中のE PSPS活性の存在は酵素アッセイにより確認された。 これらの細菌単離物由来のEPSPSと既に研究されたEPSPSとの間の類似 性がないことか、PEPの低いKmとグリホセートの高いKiとの組合せに関連 することを示すこの驚くへき結果は、これらの新規のEPSPS酵素が知られた EPSPS酵素とは異なることを示している(以下、「クラス[EPSPSJ  と称する)。 微生物単離物中のグリホセート耐性酵素開示を明瞭かつ簡潔にするために、クラ ス[lE P S PS酵素をコードする遺伝子の単離物についての以下の記載 は、細菌単離物に由来するそのような遺伝子の単離物を指すものとする。当業者 は、同じまたは類似の方法を利用して、その他の微生物単離物、植物または真菌 の起源からそのような遺伝子を単離することができることを理解するであろう。 E、coli中のAgrobacterium sp、株CP4EPSPS遺伝 子のクローニング AgrObaCterium Sp、株CPJ中の適当なEPSPSの存在か確 証されたので、2つの平行的な方法を実施して遺伝子をクローニングした:グリ ホセート耐性EPSPSの所期の発現型に基づくクローニング:及び酵素を精製 して、抗体を生じさせタンパク質からアミノ酸配列を得るための物質を提供しク ローニングの立証に役立てた。 特に断らない限り、クローニング及び遺伝子技術は、一般的にはマニアチスら、 1982またはサムプルツクら、1987に記載された技術である。クローニン グ方法は下記の通りとした:抹Agrobacterium sp、株CP4の コスミドバンクをE、coli中に導入すること及び阻害濃度のグリホセート上 での生長について選択することによってEPSPS遺伝子の選択を行うこと。 染色体DNAは、株Agrobacterium sp、株CP4から下記のよ うにして調製した: Agrobacterium sp、株の200m1L− ブロス(ミラー、+972)、後期対数期培養物に由来の細胞ペレットを、溶液 110m1;グルコース50mM5EDTA 10mM、トリス−CL 25  mM、 pH8゜0中に再懸濁した(バーンホイム及びドーリ−11979)。 SDSを最終濃度か1%になるように添加し、この懸濁液を、それぞれか乾燥水 中に15分間及び70°Cの水中に10分間浸漬することからなる3回の凍結− 解凍サイクルに付した。次いでこの溶解物を、等容量のフェノール:クロロホル ム(l・l;TEにより飽和されたフェノール;TE=10mM)リスpH8, O; 1. OmME DTA)により4回抽出し、得られた相を遠心分離(1 5000g、10分間)により分離した。2容量のエタノールを添加した後、短 時間の遠心分離(8000g;5分間)により、エタノール沈殿物質を上清から ペレット化した。このペレットをTESml中に再懸濁し、TE21に対して4 °Cて16時間透析した。この調製により552μg/mlのDNA溶液溶液5 ハlられた。 部分的に制限されたDNAは下記のようにして調製した。CP 4 DNAの3 つの100μgの少量試料を、それぞれ4.2及びl酵素単位/μg DNAの 割合で、制限エンドヌクレアーゼH4nd[IIにより1時間37°Cにおいて 処理した。このDNA試料を集め、EDTAにより0、25 mMとし、等容量 のフェノール:クロロホルムにより抽出した。酢酸ナトリウム及びエタノールを 添加した後、DNAを2容量のエタノールにより沈殿させ、遠心分離によりペレ ット化した(12000g;10分間)。 乾燥したDNAペレットをTE500μl中に再懸濁し、0、5 MNaCl、 5001Mトリス、pH8,0、SmMEDTA中の10〜40%のシュクロー ス勾配上(各5.5 mlの5%増加)で層にした。SW280−ターによる2 6.00Orpmにおける20時間の遠心分離の後、管に穴を開け、〜1.5  mlの両分を採集した。各第2画分の試料(20μI)を、0.7%アガロース ゲル上で操作し、DNAのサイズを線状にされたλDNA及び旧nd[[[−消 化されたλDNA標準との比較により測定した。25〜35kbの断片のDNA を含む画分を集め、AMICONIOカラム上て脱塩しく7000rpm;20 °C;45分間)、沈殿により濃縮した。この操作により、所望の寸法のCP4 DNA15μgが生成された。コスミドバンクはベクター1)MONI7020 を使用して構成された。このベクター、図2に示される地図は、pBR327レ プリコンに基づき、Tn7由来のスペクチノマイシン/ストレブオマイシン(S p゛ ;5pc)耐性遺伝子(コリンズら、1985)、Tn9由来のクロラム フェニコール耐性遺伝子(Cm’ :cat ) (アルドンら、+979)、 ファージエフ由来の遺伝子10プロモーター領域(ドユーンら、19 F33) 及びpHC79由来の1.6 kbBgll[ファーソλコス断片(ホーン及び コリンズ、+980)を含む。多数のクローニング部位かcat遺伝子の下流に 存在している。E、coli中のその他の微生物起源由来の遺伝子の表現に対す る優勢な阻止は、転写のレベルであると考えられるので、T7プロモーターの使 用及びpGPl−2プラスミドからのその位置でのT7ボリメラーセの提供(テ ィパー及びリチャードソン、1985)は、RNAボリメラーセ転写終結配列を 含むとしても、外来DNAの大DNA部分の表現を可能にする。spc遺伝子の 表現は、Cm’のみかpGPl−2を含む株中て選択され得るように、T7プロ モーターからの転写により損われる。膜成分を採用しないCm耐性のような抗生 物質耐性の使用は、膜成分、例えばβ−ラクタマーゼのような膜成分及びAmp 耐性を含む耐性遺伝子の高レベルの表現かグリホセート耐性表現型を生じさせる ことの観察によることか好ましい。多分これは、膜局在耐性タンパク質による細 胞からのグリホセートの排除によるものである。また選択可能な標識は、T7プ ロモーターと同じ方向に配向していることか好ましい。 次いでこのベクターを、クローニングの調製において、Hindl[[により切 断し、子牛アリカリホスファターゼ(CAF)により処理した。ベクター及び標 的配列は、下記: ベクターDNA (Hind[[[/CAP) 3 μgサイズ分画されたC  P 4 Hindl(断片 1.5μg10X連結緩衝液 2.2gg T4DNAリガーゼにューイングランドバイオラブズ) (400U/μl )  1.0ggを結合し、H20を22.0μlになるまで添加することによって 連結した。この混合物を16°Cにおいて18時間インキュベートした。IOX 連結緩衝液は、250tnMトリスーHCl、pH8,0; loomMMgc ]t ; l 00mMジチオトレイトール;2mMスペルミジンである。この 連結されたDNA (5μI)を、製造者による手順を使用して、λフアージ粒 子(ストラータジーンギガバックゴールド)中に充填した。 T7ボリメラーゼ発現プラスミドpGP1−2(ティパー及びリチャードソン、 1985)を含みL−ブロス(0,2%のマルトース及び50gg/mlのカナ マイシン)中で一晩生長したE、coliHB 101 (ポイヤー及びローラ ンドーデュソー、1973)の試料(200μl)を充填されたDNA50μl により感染させた。形質転換体を、3.0 mMのグリホセートと、カナマイシ ン(50gg/ml)、クロラムフェニコール(25ug /ml)、L−プロ リン(50ug /ml) 、L−ロイシン(50gg/ml)及びBl(5μ g/ml)を含むM9(ミラー、1972)寒天上で30″Cて選択した。少量 試料をグリホセートを欠く同し培地上で培養し、充填されたコスミドを滴定した 。コスミド形質転換体を、3日後に30’Cにおいてc P 4Hind[lI  DNA l ug当り〜5×lo5の割合て、このi&者の培地上で単離した 。3日から15日に最終割合か〜l/200コスミドで、コロニーがグリホセー ト寒天上に発生した。DNAが14のグリホセート耐性クローンから調製され、 この発現型を確認した後に、E、coliGB + 00/pGP I−2中に 形質転換しくE、coliG B 100はMM294のaro A誘導体であ る[タルマッシ及びギルバート、1980])、添加された芳香族アミノ酸及び アミノ安息香酸の不在下での生長の相補性を試験した。SR481のようなその 他のar。 A(バッハマンら、1980.バジェットら、1987)を使用することか可能 であり、この実験に適している。C;B100の使用はほとんと例かなく、限定 された意味において考察されるべきてはない。このaro A株は通常、生長培 地か最小培地中の生長のために、L−フェニルアラニン、L−チロノン及びL− )リブトファンをそれぞれ100 l1g /ml並びにp−ヒドロキシ安息香 酸、2.3−ジヒドロキシ安息香酸及びp−アミノ安息香酸をそれぞれ5μg  /m11tl給されることを要求する。試験された14のコスミトのうち、■の みかaro A−表現型の相補性を示した。このコスミドの形質転換体、pM。 Nl7076は、10日後に未補給の最小培地上において弱いが均一な生長を示 した。 コスミドによりコードされたタンパク質を、T7表現系(ティパー及びリチャー ドソン、1985)を使用して生体内で測定された。pGPl−2(ティパー及 びリチャードソン、1985)と試験及び対照コスミドを含むE、coliの培 養物を、クロラムフェニコール及びカナマイシン(それぞれ25及び50gg  /ml)を含むし一グロス(2ml)中で30°Cにおいてクレットの目盛か〜 50になるまで生長させた。少量の1を取り、細胞を遠心分離により採集し、M 9塩(ミラー、1972)により洗浄し、0.2%グルコース、20gg/ml チアミン及び0.01%18アミノ酸(−システィン及びメチオニン)を含むM 9培地1ml中に再懸濁した。30℃において90分間インキュベートした後、 この培養物を42°Cの水浴中に移し、そこで15分間保持した。リファンピシ ン(シグマ社)を200gg/mlになるまで添加し、培養物を42°Cにおい てさらに10分間保持し、次いで30℃に20分間移した。試料に5分間30℃ において、25S−メチオニン10μCjを適用した。この細胞を遠心分離によ り集め、クラッキング緩衝液(60mM)リス−HC16,8,1%SDS、1 %2−メルカプトエタノール、10%グリセロール、0.01%ブロモフェノー ルブルー)60〜120μl中に懸濁した。少量の試料を12.5%5DS−P AC;E上での電気泳動に付し、10容量の酢酸−メタノール−水(10:30 :60)中に60分間浸漬した後、ゲルを製造者の指示に従ってENL IGH TN ING”(デュポン製)中に浸漬し、乾燥させ、−70°CにおいてX線 フィルムに暴露した。3M5−メチオニンで標識された約45kdのサイズのタ ンパク質か、I)MON17076を含む多数のニスミド中で検出された。 Agrobacterium Sp、株CP4からのEPSPSの精製全てのタ ンパク質精製方法を、3〜5℃において実施した。EPSPS酵素アッセイを、 I+nMホスホエノールピルベート(PEP、ベーリンガー)及び2mMシキミ 酸−3−ホスフェート(33P)基質濃度を使用して、パジェットらにより19 87年に記載されたホスフェート放出または放射性HPLC方法のいずれかによ り実施した。放射性HPLCアッセイでは、”C−PEP (アマースハム)を 利用した。33Pは、ウィペンマイヤーらにより1988年に記載された方法に より合成された。 N末端アミノ酸の配列決定を、乾燥しながら試料をアリコートに分割してポリブ レンプリサイクルフィルター上に充填することによって行った。自動ニドマン分 解化学を使用して、アブライトバイオシステムズI 20APTH分析装置を含 むアブライトバイオシステムダモデル4フ0A気相配列決定装置(バンカピラー ら、1983)によりN末端タンパク質配列を決定した。 5の101の発酵を、液体培地中で生長した場合に少ない凝集塊を示す株CP4 の自然発生的な「滑らかな」単離物上で行った。この減少された凝集口及び滑ら かなコロニー形態は、この単離物により減少された多糖類の生成によるものであ り得る。下記のEPSPS酵素の精製を扱うセクションにおいて、CF2を「滑 らかな」単離物−CF2−3lと称する。高特異活性を示す3つのバッチに由来 の細胞を集めた。Agrobacterium sp、 CP4の細胞ペースト (300g)を、0.9%生理食塩水0.5Lで2回洗浄し、遠心分離(30分 間、GS3ソーパルローター中、8000 rpm )により集めた。この細胞 ペレットを抽出緩衝液(100mM)リスCI、1mMEDTA、1mMBAM  (ベンズアミジン) 、5mMDDT。 10%グリセロール、pH7,5) 0.9 L中に懸濁し、マントンガラリン セルを2回通過させることにより溶解させた。得られた溶液を遠心分離しく30 分間、8000rpm)、得られた上清を1.5%プロタミン硫酸塩0.21L (100mM)リスCI中、pH7,5,0,2%w/v最終プロ最終プロタミ ン硫酸塩法り処理した。1時間撹拌した後、混合物を遠心分離しく50分間、8 000 rpm ) 、得られた上清を固形硫酸アンモニウムにより処理し、4 0%飽和とし、1時間撹拌した。遠心分離(50分間、8000 rpm )の 後、得られた上清を固形硫酸アンモニウムにより処理して70%の飽和とし、5 0分間撹拌し、不溶性のタンパク質を遠心分離(1時間、8000 rpm ) により集めた。次いで、この40〜70%硫酸アンモニウム画分を抽出緩衝液中 に溶解し、最終容量を0.2Lとして、抽出緩衝液2Lに対して2回、全体で1 2時間透析した(スペクトラムIO,o00MWカットオフ透析チューブ)。 得られた透析された40〜70%の硫酸アンモニウム画分(0,29L)に、固 形硫酸アンモニウムを添加して最終濃度をIMとした。この材料を、1M硫酸ア ンモニウムを含む抽出緩衝液により平衡化されたフェニルセファ0−スCL−4 B (ファルマシア)樹脂を充填したカラム(5cmx15cm、295m1) 上に充填しく 2 ml/分)、同じ緩衝液により洗浄した(1.5L、2m1 /分)。 EPSPSを、IMから0.00Mの硫酸アンモニウムの抽出緩衝液の線状勾配 により溶離した(全容量1.5L、2 ml/分)。画分を集め(20ml)、 ホスフェート放出アッセイによりEPSPS活性をアッセイした。高EPSPS 活性を有する画分(画分36〜50)を集め、10mMトリスC1,25mMK Cl、1mMEDTA、5mMDTT、10%グリセロール、pH7,8に対し て透析した。 透析されたEPSPS抽出物(350ml)を、l0mMトリスC1,25mM KCl、5 m1ilD T T、10%グリセロール、pH7,8(Qセファ ロース緩衝液)により平衡化されたQ−セファロースファーストフロー(ファル マシア製)樹脂を充填したカラム(2,4cmx 30 cm、136m1)上 に充填した( 5 ml/分)、EPSPSを0.025M〜0.40MKCl のQセファロース緩衝液の線上勾配により溶離した(全体の容量か1.4L、5 m1/分)。画分を集め(15ml)、ホスフェート放出アツセイによりEPS PS活性をアッセイした。高EPSPS活性(画分47〜60)を有する画分を 集め、固形硫酸アンモニウムを80%飽和になるように添加して沈殿させ、1時 間撹拌した。沈殿したタンパク質を遠心分離(20分間、GSAS−ソーパルロ ーター中000rpm)により集め、Qセファロース緩衝液中に溶解しく全容量 14m1)、同じ緩衝液に対して透析した(2XIL、18時間)。 得られた透析され、部分的に精製されたEPSPS抽出物(19ml)をQセフ ァロース緩衝液により平衡化されたモノQIO/10カラム(ファルマシア製) 上に充填しく1.7ml/分)、同じ緩衝液(35ml)により洗浄した。EP SPSを0.025Mから0.35MKClの線状勾配により溶離した(全容量 119ml 1.7ml/分)。 画分を集め(1,7m1)、ホスフェート放出アッセイによりEPSPS活性を アッセイした。高EPSPS活性を有する画分(画分30〜37)を集めた(6 ml)。 固形硫酸アンモニウムを添加することにより、モノQプールを硫酸アンモニウム IMとし、2mlを、100mMトリスC1,5mMD T T、1M硫酸アン モニウム、10%グリセロール、pH7,5(フェニルスペローズ緩衝液)で平 衡化されたフェニルスペローズ515カラム(ファルマシア製)上でクロマトグ ラフィー処理した。試料を充填しく I ml/分)、フェニルスベローズ緩衝 液(10ml)により洗浄し、IMから0.OOMの硫酸アンモニウムのフェニ ルスペローズ緩衝液の線状勾配により溶離した(全容量60 ml 1 ml/ 分)。両分を集め(1ml)、ホスフェート放出アッセイによりEPSPS活性 をアッセイした。高EPSPS活性を有する各流れから得られた両分(画分〜3 6〜40)を−緒に集めた(10ml、2、5 mgタンパク質)。N末端アミ ノ酸配列決定のために、1の画分の1部分(流れlから得た#39)を50mM NaHCO=に対して透析した(2XIL)。得られた純度の高いEPSPS試 料(0,9ml、77μgタンパク質)は、下記の単−N末端アミノ酸配列:X H(G)ASSRPATARKSS (G)LX (G)(T)V(R)IPG (D)(K)(M)(SEQ ID NO:I8)を示すことか判明した。 このアミノ酸配列及び以下の全てのアミノ酸配列は、標準−文字名称を使用した 。下記の記載において示される全ペプチド構造は、N末端のアミノ酸が左で、C 末端のカルボキシル基か右に示される従来の方式で示す。同様に、タンパク質中 に見られる天然発生のアミノ酸のアミノ酸名称は、下記の通りとする・アラニン (Ala:A)、アスパラギン(Asn;N)、アスパラギン酸(Asp+D) 、アルギニン(Arg;R)、システィン(Cys;C)、グルタミン酸(Gl u;E)、グルタミン(Gin;Q)、グリシン(Gly;G)、ヒスチジン( His;H)、イソロイシン(Ile;I)、ロイシン(Leu;L)、リジン (Lys;K)、メチオニン(Me t ;M) 、フェニルアラニン(Phe :F)、プロリン(Pro;P)、セリン(Ser;S)、スレオニン(Thr  ;T) 、トリプトファン(Trp;W)、チロシン(Tyr;Y)及びバリ ン(Val;V)。 アミノ酸残基か知られていない場合に「X」を用い、カッコは、明白な指定が可 能でないこと及び括弧内のアミノ酸の指定が知られた情報に基づいて最も可能性 の高い推定であることを示している。 残りのフェニルスペローズEPSPSブールを、50InMトリスC1,2m1 ilDTT、10mMKCI、10%グリセロール、p)t7.5 (2x I  L)に対して透析した。Qセファロース緩衝液で平衡化したモノQ515カラ ム(ファルマシア製)上にアリコート(0,55ml、 0.61 mgタンパ ク質)を充填しく l ml/分)、同じ緩衝液で洗浄しく5m1) 、0〜0 .14MKCIのQセファ0−ス緩衝液の線状勾配により10分間溶離し、次い で、0.14MKClで保持した( 1 ml/分)。両分を集め(1ml)、 ホスフェート放出アッセイによりEPSPS活性をアッセイし、5DSPAGE に付しく10〜15%、ファストシステム、ファルマシア製、銀染色を伴う)、 タンパク質純度を決定した。5DS−PAGEによりタンパク質の単一のバンド を示す画分(22〜25.222μg)を集め、100mM重炭酸アンモニウム 、pH8,1に対して透析した(2XIL、9時間)。 Agrobacterium Sp、株CP4EPSPSのトリブシノリシス及 びペプチド配列決定 得られた純粋なAgrobacterium sp、株CP4EPSPiS(I llμg)に、トリプシン3μg (カルノくイオケム)を加え、トリブシノリ シス反応を16時間37°Cにおいて進行させた。次いて、トリプシンの消化物 をノくジェットらか1988年にE、coliE P S P Sについて開示 した方法により、CI8逆相HPLCカラム()くイダ、ツク)上でクロマトグ ラフィー処理した(1ml/分)。全てのペプチド精製について、0.1%トリ フルオロ酢酸(TFA、ピアス)を緩衝液rRP−AJ と称し、アセトニトリ ル中の0.1%TFAを緩衝液rRP−BJ と称した。トリプシン処理された Agrobacterium sp、CP 4EPSPSの溶離のために使用さ れた勾配は二0.8分、0%RP−B : 8〜28分、0〜15%RP−B  、 28〜40分、15〜21%RP−B ; 40〜68分、2I〜49%R P−B ; 68〜72分、49〜75%RP−B;72〜74分、75〜10 0%RP−Bてあった。 両分を集め(1m1) 、210nmにおける溶離グラフに基づいて、少なくと も70のはつきりしたペプチドをトリプシン処理されたEPSPSから生成した 。画分40〜70を蒸発乾固し、10%アセトニトリル、0.1%トリフルオロ 酢酸各150μl中に再溶解した。 画分61のペプチドを下記勾配によりCI8カラム上てさらに精製した20〜5 分、0%RP−B、5〜10分、0〜38%RP−B 、l 0〜30分、38 〜45%80両分を210nmにおけるUVシグナルに基づいて集めた。画分2 4中の大きなペプチドピークを42%RP・ −Bにおいて溶離し、次いて乾燥 させ、上記と同様にして再懸濁させ、下記勾配によりCI8カラム上で再びクロ マトグラフィー処理した20〜5分、0%RP−B ;5〜12分、θ〜38% RP−B ; 12〜15分、38〜39%RP−B;Is〜18分、39%R P−8、18〜20分、39〜41%RP−8,20〜24分、41%RP−B  ; 24〜28分、42%RP−B、41%RP−Bて溶離されペプチド61 −24−25と称される画分25中のペプチドをN末端アミノ酸配列決定に付し 、下記の配列が決定された: APSM(I)(D)EYPILAV(SEQ ID NO:19) CPJEPSPS画分53トリプシンのペプチドを、0%B(5分)、0〜30 %B(5〜17分)、30〜40%B(17〜37分)の勾配によりCl 8H PLCによりさらに精製した。34%Bにおいて溶離し、ペプチド53〜28と 指定された画分28中のペプチドをN末端アミノ酸配列決定に付し、下記の配列 を決定した:ITGLLEGEDVINTGK(SEQ IDN0:20) CP4EPSPSコスミドクローンを確かめるために、多数のオリゴヌクレオチ ドプローブを、CP4酵素由来の2のトリプシン配列の配列に基づいて設計した (表111 >。MIDと同定されたプローブは、非常に低い変性であり、最初 のスクリーニングに使用した。EDV−C及びEDV−Tであると同定されたプ ローブは、同じアミノ酸配列を基礎として、lの位置において異なり(下記表r lI中のアンダーライン)、これら2つのプローブのうちの一方のみから期待さ れる確実性を存する確認のプローブとして使用された。下記のオリゴヌクレオチ ドにおいて、特定の位置における代替的な許容され得るヌクレオチドは、A/C /Tのように「/」により示ペプチド61−24−25 APSM(t)(D) EYP[LAV(SEQ 10 NO:19)プローブM[D+17−mer  ;混合プローブ;24−倍変性ATGATA/C/TGAC/TGAG/ATA C/TCC(SEQ 10 NO:21)ベブチ)”53−281TGLLEG EDVINTGK(SEQ [D NO:20)プローブEDV−C; 17− mer ;混合プローブ:48−倍変性GAA/GGAC/TGTA/C/G/ TATA/C/TAACAC(SEQ l[l No・22)プローブEDV− T;17−mer ;混合プローブ:48−倍変性GAA/GGAC/TGTA /C/G/TATA/C/TAA工AC(SEQ ID NO:23)このプロ ーブをγ−”P−ATP及びポリヌクレオチドキナーゼを使用して標識した。上 記の14のコスミト由来のDNAをEcoRlにより制限し、膜に移し、オリゴ ヌクレオチドプローブによりプローブした。採用した条件は下記の通りである: 前ハイブリッド形成を6XSSC,IOXデンハルト中で2〜18時間60°C において行い、ハイブリッド形成を6XSSC,IOXデン/%ルト、100  ag /ml t RNA中で、プローブのTdの下で10″Cにおいて行った 。プローブのTdは、式2°C×(A+T)+4°CX (G+C)から概算さ れる。次いて、フィルターを室温においてそれぞれ10分間、6XSSCにより 3回洗浄し、乾燥し放射能写真を撮影した。MIDプローブを使用して、pMO N 17076コスミド中の〜9.9 kbの断片が1の正のシグナルを与えた 。次いでこのコスミドDNAを、EDV−C(SEQ IDNo : 22)及 びEDV−T(SEQ ID NO:23)プローブにより別個にプローブし、 再びこの〜9.9kbバンドがEDV−Tプローブのみを伴いlのシグナルを与 えた。 グリホセート耐性発現型、E、colraro A−発現型の相補性、〜45K dタンパク質の発現及びCP4EPSPSアミノ酸配列に由来す酸二列のプロー ブとのハイブリット形成に関する合わせられたデータは、pMON17076コ スミトかEPSPS遺伝子を含むことを強く示した。 CP4EPSPS遺伝子の配置及びサブクローニングCP4EPSPS遺伝子を さらに下記のようにして配置した:多数の追加のサザン分析を、MID (SE QID NO:21)及びEDV−T (SEQ ID No 23)プローブ を別個に使用して、pMON 17076の異なる制限消化物上で行なった。こ れらの分析及び結果として得られたpMON 17076由来の〜9.9kb断 片のpブルースクリプト(ストラータジーン)サブクローンの詳細な制限地図に 基づいて、両プローブかそれにハイブリッド形成する3、 8 kbEcoR[ −5all断片を同定した。この分析はまた、MID(SEQ ID No:2 1)及びEDV−T(SEQ ID NO:23)プローブかBamHI 、  C1a[及びSac I [部位の異なる部位ニア1イブリツド形成することを 示した。この3.8 kbの断片は、pブルースクリプト中の両配向にクローニ ングされて、pMON17081及びpMONl 7082を生成した。 次いでこれらのクローンによりE、coliに与えられる発現型を測定した。グ リホセートを3mM含有するM9寒天培地上のpGPl−2(pブルースクリプ トはT7プロモーターをも含む)を含むE、coliMM 294への形質転換 の後に、グリホセート耐性を測定した。pMON I 7081及びI)MON 17082の両者は、グリホセートを欠く同し培地上の対照の約半分のサイズの 30℃での3日目におけるグリホセート耐性コロニーを示した。この結果は、3 .8 kbの断片か完全なEPSPS遺伝子を有していることを示唆している。 この発現型の配向依存の明らかな欠如は、クローニング部位の1の側部における T7プロモーター及び他方におけるIacプロモーターによって説明されること かできる。aro A発現型は、芳香族補給物のないM9寒天培地上のE、co liG B 100の形質転換体において測定した。Plac誘導物質I PT Gを使用してまたは使用しないで行なわれたこの実験において、りMON170 82は、pMONl7081よりもはるかに大きな成長を示したか、それは、E PSPS遺伝子か5ai1部位からEcoR1部位の方向に発現されることを示 唆している。 ヌクレオチド配列決定は、上記のBamH[部位を含む多数の制限部位末端から 開始される。N末端タンパク質配列と近接に適合しトリプシン断片53〜28( SEQID NO:20)(EDV−Tプローブの基礎)のタンパク質配列をコ ードする配列は、このBamH[部位の5a11部位に配置されている。これら のデータは、CP4EPSPS遺伝子のクローニング及びこの遺伝子の転写の方 向の決定的な証拠を提供した。制限地図データに関連するこれらのデータはまた 、完全な遺伝子が〜2.3 kbXho [断片上に配置され、この断片かpブ ルースクリプト中にサブクローニングされることを示している。この断片の約2 kl)のヌクレオチド配列は、クローニングされた制限断片からの配列決定の組 合せ及び配列を延長する特異的プライマーの使用によって決定される。CP4E PSPS遺伝子のヌクレオチド配列及び側面に位置する領域を図3 (SEQ  ID NO:2)に示す。ペプチド61−24−25に対応する配列(SEQ  JD No・+9)も配置された。この配列を、IBI(インターナショナルバ イオテクノロジーズインコーポレイテッド)のシーケナーゼキット及びファルマ シア製のT7配列決定/デアサキットの両方を使用して決定した。 Agrobacterium sp、株CP4から精製されたEPSPS活性を コードするクローニングされた遺伝子を下記の方法により確認したニ一連の部位 特異的突然変異生成により、Bglll及びNco 1部位をNcol認識配列 内に含まれるfMetとともにN末端において存在させ、第1の内部Nco[部 位を除去しく第2の内部Neo [部位はその後除去した)、Sac 1部位を 終結コドンの後に存在させた。後の段階において、内部Not1部位も部位特異 的突然変異生成により除去した。下記の表は、CP4EPSPS遺伝子の部位特 異的突然変異生成(制限部位の添加または除去)のためのプライマーを含む。突 然変異生成を、実質的にはサムプルツクら(1989)により記載された方法と 同じクンケルら(+987)の方法により行なった。 プライマーBgNc(N末端へのBgl[[及びNeo [部位の付加)CGT GGATAGATCTAGGAAGACAACCATGGCTCACGGTC( SEQ 10 No、24) プライマー5ph2(N末端へのsph [部位の付加)GGATAGATTA AGGAAGACGCGCATGCTTCACGGTGCAAGCAGCC(S EQID NO:25) プライマーSl(終結コドンの直後のSac 1部位の付加)GGCTGCCT GATGAGCTCCACAATCGCCATCGATGG(SEQ 10 N O・26)プライマーNl(内部Notl認識部位の除去)CGTCGCTCG TCGTGCGTGGCCGCCCTGACGGC(SEQ [D NO:27 )プライマーNcal (第1内部Neo [認識部位の除去)CGGGCAA GGCCATGCAGGCTATGGGCGCC(SEQ [D NO: 28 )プライマーNco2 (第2内部Nco I認識部位の除去)CGGGCTG CCGCCTGACTATGGGCCTCGTCGG (SEQ ID NO:  29)次いでこのCP4EPSPS遺伝子を、文献記載された(つtングら、 1988ニオリンズら、1988)ものと類似のPrecA−遺伝子10L表現 ベクター中に、Nco [−BamH[N末端断片及びBamH[−5ac [ C末端断片として、クローニングし、pMON] 7101を生成した。PEP のKm及びグリホセートのKiを、ナリジキシン酸による誘導の後に、pMON 17101/GB100形質転換体の粗溶解物中のEPSPS活性について決定 したところ、Agrobacterium sp、株CP4から得られた精製及 び粗の調製物について決定されたものと同じであることか判明した。 部分的に旧ndlllにより制限されたLBAADNAのコスミドバンクを、ベ クターpHC79(ホーン及びコリンズ、1980)においてE、coliMM  294中で構成した。このバンクをコロニーハイブリッド形成により全長CP 4EPSPS遺伝子プローブを使用してプローブし、正のクローンを400コス ミド当り〜1の割合て同定した。LBAAEPSPS遺伝子をさらに、サザン分 析によりこれらのニスミド中に配置させた。この遺伝子を〜2.8 kbXho l断片上に配置させ、制限断片端部から一連の配列決定工程により、及びCP4 EPSPS遺伝子の配列決定からオリゴヌクレオチドブライマーを使用すること により、LBAAEPSPS遺伝子のヌクレオチド配列を完全にして、図4 ( SEQ ID No: 4)中に示す。 PG2982由来のEPSPS遺伝子もクローニングした。EPSPSタンパク 質を、下記の点について異なる他はCP4酵素について記載した方法と実質的に 同じ方法で精製した:セファロースCL−4Bカラムの後に、高EPSPS活性 を育する画分を集め、固形硫酸アンモニウムを85%の飽和状態となるまで添加 して1時間撹拌することによってタンパク質を沈殿させた。沈殿したタンパク質 を遠心分離により集め、Qセファロース緩衝液中に再懸濁し、同じ緩衝液に対す る透析の後に、カラム上に充填した(CP4酵素の場合と同じ方法で)。 Qセファロースカラム上での精製の後に、100mM)リスpH7,8,10% グリセロール、1mMEDTA、1[11MDTT及び1M硫酸アンモニウム中 のタンパク質〜40mgを、フェニルスペローズ(ファルマシア)カラム上に充 填した。カラムを上記緩衝液中の1. OM〜0.00M硫酸アンモニウムの勾 配40m1により1.0 [+11/分で溶離した。 フェニルスペローズ10/10カラムの活性画分由来のタンパク誓約1.0mg を、流速0.75 ml/分のファルマシアモ/P5/10クロマトフオーカシ ングカラム上に充填した。開始緩衝液は、25mMビス−トリス、pH6,3で あり、カラムをポリバッファー74の39 ml、 pH4,0により溶離した 。クロマトフオーカシングカラムから得たピーク画分約50μgを、25mM重 炭酸アンモニウム中に透析した。次いでこの試料を使用してN末端アミノ酸配列 を決定した。 得られたN末端配列は: XH3ASPKPATARR3E (式中X=未同定の残基’)(SEQ ID  NO:30’)であった。多数ノ変性したオリゴヌクレオチドプローブをこの 配列に基づいて設計し、使用して緩和条件下のコロニーハイブリッド形成により コスミドpHC79(ホーン及びコリンズ、1980)中のPG2982部分− H4ndl[l D N Aのライブラリーをプローブした。最終洗浄条件は、 55℃においてlX5sc、0.1%SDSを15分間使用することであった。 配列GCGGTBGC3G(1;YTTSGG(式中B=C,GまたはT ;  S=CまたはG、及びY=CまたはT)(SEQ ID NO:31)を存する 1のプローブか1組のコスミドクローンを同定した。 このようにして同定されたコスミド組は、種々の旧ndIN断片のコスミドによ り構成された。しかしなから、この組かCP4EPSPS遺伝子プローブにより プローブされたときに、PO2982EPSPS遺伝子を含むコスミドが同定さ れた(元来コスミド9C1と称され、後にpMON20107と称された)。一 連の制限地図作成及びサザン分析の後に、この遺伝子を〜2.8 kbXho[ 断片に配置させ、この遺伝子のヌクレオチド配列を決定した。このDNA配列( SEQ ID No: 6)を図5に示す。EPSPS遺伝子配列はLBAA  (SEQID NO:4)及びPO2982(SEQ ID No、6)との間 にヌクレオチドの相違がなかった。2つの酵素の反応動力学的因子は、実験誤差 の範囲内であった。 E、coli中のグリホセート耐性に影響を与えるPG2982由来の遺伝子の 配列は決定されている(フィッッギボン、1988:フィッッギポン及びプレイ マー、1990)。PO2982EPSPSクラスII遺伝子の配列は、既に報 告された配列と相同関係かなく、従来の研究のグリホセート耐性表現型かEPS PSと関係がないことを示している。 多数のクラス11遺伝子か単離されており、本明細書中に記載されている。CP 4由来の遺伝子のものである、第1遺伝子クローニングは、クラスI及びクラス [1酵素及び遺伝子の間において類似の程度が低いことにより困難であることは 明らかである。しかしなから、その他の遺伝子の同定は、プローブとしてこの第 1の遺伝子を使用することによって多いに促進された。LBAAEPSPS遺伝 子のクローニングにおいて、CP4遺伝子プローブは、コスミドクローンの迅速 な同定及び完全な遺伝子の小制限断片への配置を可能にし、いくつかのCP4配 列プライマーを用いて、LBAA (及びPO2982)EPSPS遺伝子の配 列決定をした。CP4遺伝子プローブをも使用してPG2982遺伝子クローン を確認した。クラス[IE P S P S遺伝子の高低度の類似性を利用して 、クラス[EPSPS遺伝子プローブを使用してその他のクラスI遺伝子をクロ ーニングしたのとほとんど同じ方法により、追加の遺伝子を同定及びクローニン グした。後者の例は、プローブとしてP、hybrida遺伝子を利用するA、  thalianaE P S P S遺伝子のクローニングにおけるものであ った(リーら、1987)。 グリホセート耐性EPSPS活性は、多数の起源に由来するEPSPシンターゼ についてすでに報告されている。これらの酵素はほとんどの場合においてまった く特性化されていなかった。クラスI及びクラスIIE P S PS遺伝子プ ローブまたは抗体プローブの使用は、EPSPSの特性の最初のスクリーニング のための迅速な方法を提供し、そのような酵素の遺伝子の迅速なりローニング及 び特性化のための手段を提供する。 記載された3つの遺伝子の2つがグリホセート処理設備から単離された細菌がら 単離された(株CP4及びLBAA)。3番目(PO2982)は培養採集株が ら単離された細菌から得られた。この後者の単離は、グリホセートへの接触は高 グリホセート耐性EPSPS酵素の単離のための必要条件ではなく、細菌の採集 物のスクリーニングは追加の単離物を生成することかできたことを示唆している 。そのような微生物を豊富にすることかクラスI[E P S P S微生物の 単離頻度を高めると考えられる場合において、グリホセート分解またはグリホセ ート耐性微生物母集団(フィンら、1988:タルホットら、1984)を豊富 にすることは可能である。クラスl[EPSPS遺伝子を含むその他の細菌も同 定されている。 CF2 (上記参照)と同じ処理カラムビーズから、しかしグリホセートか炭素 及びリンの両源として供給された培地中て単離されたCI2と称される細菌が、 サザン分析によって、CP4EPSPSコード配列からなるプローブとハイブリ ッド形成することか示された。株LBAAについての結果と関連して、この結果 はこの豊富化方法かクラス[[E P S P S単離物の同定を促進すること を示唆している。クラス目EPSPS遺伝子を含む新規の細胞単離物は、グリホ セート廃棄処理施設以外の環境から同定されている。接種原は、土壌(イリノイ 州ジャーソービルの最近収穫されたタイプの畑から得られた)及び炭素原として 10mMのグリホセート(及び100μg/mlのシクロヘキシミドにより真菌 の成長を防止する)を含むドウオルキン−フォスター培地中での28°Cにおけ る成長により選択された細菌の母集団を採集することによって調製された。L寒 天培地上で培養したら、5のコロニータイプか同定された。染色体DNAをこれ らの単離物のLブロス培地2mlから調製し、クラス[IE P SPS遺伝子 の存在を、厳格なハイブリッド形成及び洗浄条件下で、サザン分析によりCP4 EPSPSコード配列プローブを使用してプローブした。土壌単離物のI、S2 はこのスクリーニングにより正であった。 異なるEPSPS遺伝子間遺伝保 間数のクラス]及びクラス[IE P S P S酵素の推定アミノ酸配列を、 UWGCGパッケージに与えられたベストフィツトコンピュータープログラムを 使用して(デベルーら、1984)比較した。このプログラムを使用して決定さ れた類似及び同一の程度を報告する。クラス1及びクラスIIタンパク質配列に おいて測定された類似/同一の程度は、著しく高く、例えばE、coliとS、  typhjmuriumとの比較(類似/同一=93%/88%)及びE、c oliと植物EPSPSとの比較(PetuniahYbrida ; 72% 155%)である。しかしなから、クラス1及びクラス11の間の配列の比較は 、クラス間の関連が非常に低い程度であることを示す(類似/同一=50〜53 %/23〜30%) 、 E、coli (SEQ I DNO:8)及びCF 2(SEQ rD NO:3)IIIIのベストフィツト分析の表示は、保有さ れた残基の位置を示し、図6に示されている。EPSPS配列の先の分析は、酵 素配列の保有の程度が高いことと2つの領域、「20〜35」及び[95〜10 7J領域中の配列(ガッサーら、1988 ; Petunia E PS P S配列に従って番号を付けた)のほとんどの不変性及びクラスI細菌及び植物E PSPS配列と比較したときにCF2及びLBAAの場合において、これらの領 域の保存程度か低いことに注目していた(E、coli及びCP4EPSPS配 列の比較について図6を参照。Il:、coli配列は、図の最上の配列として 示されている)。CP4クラスIIE P S P S中の対応する配列は: PGDKSISHRSFMFGGL(SEQ IDN0・32)及びLDFGN AATGCRLT (SEQID NO:33)である。 これらの比較は、クラス[及びクラスIIE P S P Sタンパク質の全体 の関連性か低く、仮定の保育された領域中の配列が相当に分岐したことを示す。 CP4EPSPSにおいて、アラニン残基は「グリシン+01」位置に存在する 。保有されたグリシン(「95〜l07J領域)をアラニンにより置換すること は、クラスI EPSPSにおけるグリホセートのKi及びPEPのKmを高め る結果となる。この位置においてアラニンを存するCP4EPSPSの場合にお いて、PEPのKmは低い範囲にあり、クラスr
【酵素か先に特性化されたEP SPS酵素と多くの点において異なることを示している。 クラスII単離物内ては、類似性/同一性の程度は、クラスI内のものについて 述べたものと同じ程度に高い(表IV)。図7は、CF2 (SEQ ID N o:3)及びLBAA(SEQ ID NO:5)EPSPSの仮定アミノ酸配 列のベストフィツトコンピュータープログラムによる配列を示し、CP4配列を 図中の上の配列として示す。図6及び7中で使用される記号は、類似性及び同一 性の程度を示すためのベストフィツトコンピュータープログラム中で使用される 標準記号である。 表IV E P S P Sタンパク質配列の関連性の比較クラス■及び■のE PSPSタンパク質配列間の比較類似性 同一性 fi、coli対CP4 52.8 26.3E、coli対しBAA 52.  l 26.7S、tYPhimurium N CF2 51.8 25.8 B、 pertussis対CP4 52.8 27.3S、 cerev i s iae対CP4 53.5 29.9P、 hybrjda対CP4 50 .2 23.411i、coli対S、 typhimurium 93.0  88.3P、 hybrida対E、 coli 71.9 54.5Agro bacterium sp、株CP4対Achromobacter sp、株 LBAA 89.9 83.71ここで比較されたEPSPS配列は、下記の参 考文献から得られた:E、coli、ロジャーズら、+983゜S、 typh jmurium 、スタルカーら、I 985 ; Petuniahybri da 、シャーら、1986 ; B、pertussis 、マスケルら、+ 988.及びS、 cerevisiae、ドゥンカンら、1987゜ CF2及びLBAAEPSPSタンパク質の仮定アミノ酸配列間で着目すること かできるlの相違点は、CP4酵素の場合にアラニンか見られ、LBAA酵素の 場合にグリシンか見られる位置lOOである。クラスIEPSPS酵素において 、グリシンは通常対応する位置、即ち、E、 col i及びに、 pneum oniae中ではグリシン96、Petuniaではグリシン101中に見られ る。これらの3つの酵素の場合に、グリシンからアラニンへの転化はグリホセー トの見かけのKiを高め及びPEPの見かけのKmを付随的に高める結果となり (キショアら、1986:牛ショア及びシャー、1988;ソスト及びアムルハ イン、1990) 、それは上記したように、より低いPEPII度の条件下に おいて酵素を特に低効率とすることか報告されている。LBAAEPSPSのグ リシン100は、アラニンに転化され、PEPの見かけのKm及びグリホセート の見かけのKiの両方を変異体について測定した。このグリシン100のアラニ ンへの変化は、下記のプライマm: CC;GCAATGCCGCCACCGGCGCGCC;CC(SEQ ID  NO:34) を使用する突然変異精製により誘発され、野性型及び変異体の両遺伝子がRec Aプロモーター表現ベクター中のE、coli中で表現され(それぞれpMON 17201及びpMON17264)、見かけのKm及び見かけのKiを粗溶解 物中で測定した。このデータは、G100A変異体の見かけのKiが約16倍に 高められることを示す(表V)。この結果は、クラスI EPSPS酵素の見か けのKi (グリホセート)の上昇におけるG−Aの変化の重要性の観察と一致 している。しかしながら、クラス[G−A変異体における結果とは対照的に、ク ラスI【(LBAA)G−A変異体の見かけのKm (PEP)は変化しない。 これはクラス■1及びクラスI EPSPS酵素の間のその他の相違点を提供す る。 表■ 見かけの 見かけの Km(PEP) [j(グリホセート)下記から調製された溶解物: E、coli/pMON17201 (野性W) 5.3μM 28μM ”E 、 coli/pMONI7264 5.5μM459μM′(G100A変異 体) @PEPの範囲:2〜40μM *グリホセートの範囲、O〜310μM;#グリホセートの範囲:0〜5000 μM LBAAG 100Aは、その優れた反応動力学的特性により、plantaに おけるグリホセートの改良を与えることAgrobacterium sp、株 CP4由来のEPSPS遺伝子は、植物中の遺伝子の高表現に対して有害な配列 を含む。 これらの配列は、頻繁に存在しA十Tに富む潜在的ボリア、デニル化部位、植物 遺伝子に多く見られるものよりも高いG十C%(64%対〜50%)、G及びC 残基の高濃度のストレッチ、植物遺伝子中において殆んど使用されていないコド ンを含む。CP4EPSPS遺伝子中の高いG+C%は、下記を含む多数の潜在 的結果を存する:コドンの第3の位置において植物遺伝子中に見られるよりも高 いGまたはCを使用すること及びRNAの発現または安定性に影響を与え得る強 力なヘアピン構造を生成する能力。CP4EPSPS遺伝子のG+C含量の減少 、G及びCのストレッチの破壊、潜在的ポリアデニル化配列の除去及び植物遺伝 子においてより頻繁に使用されるコドン利用における改良は、植物中のCP4E PSPS遺伝子の表現を高める結果をもたらし得る。 上記の有害な配列を可能な限り完全に変化させるために合成CP4遺伝子を設計 した。要約すると、遺伝子配列を、下記の配列または配列特性を可能な限り多く 除去するように再設計した(一方で不要な制限部位の導入を避けながら):5ま たはそれより大きい直線状のG及びC: (優勢的に)ポリアデニル化部位とし て作用し得るA+Tに富む領域または潜在的RNA脱安定領域。この遺伝子の配 列を図8に示す(SEQ ID NO:9)。 このコード配列を、RecAプロモーター由来のE、coli中で表現し、EP SPS活性をアッセイし、天然CP4EPSPS遺伝子のものと比較した。天然 及び合成遺伝子のPEPの見かけのKmはそれぞれ、11.8及び12.7であ り、合成遺伝子から表現された酵素が変化していないことを示唆している。コー ド配列のN末端を突然変異生成して、Sph[部位をATGに配置して葉緑体移 入のためのCTP2−CP4合成融合体の構成を可能にした。下記のプライマー はこの突然変異生成を達成するために使用された: GGACGGCTGCTTGCACCGTGAAGCATGCTTAAGCTT GGCGTAATCATGG(SEQ ID NO:35)。 葉緑体特異的CP4EPSPSの発現 植物中のグリホセート標的、5−エノールビルビル−シキミ酸−3−ホスフェー トシンターゼ(EPSPS)酵素は葉緑体中に配置されている。EPSPSを含 む多くの葉緑体配置されたタンパク質は、前駆体として核遺伝子から表現され、 移入工程中に除去される葉緑体トランジットペプチド(CTP)により集録体を 標的とする。 その池のこのような葉緑体タンパク質の例は、リブロース−1,5−ヒスホスフ エートカルボキシラーセ(RUBISCO)の小サブユニット(SSU)、フェ レドキシン、フエレドキシンオキッドリダクターセ、光−収穫−複合体タンパク 質]及び11並びにチオレドキシンFを包含する。非葉緑体タンパク質はCTP とのタンパク質融合体の使用により葉緑体を標的とすることができ、CTP配列 はタンパク質をして葉緑体を標的とさせるのに十分であることか生体内及び生体 外において示されている。 CTP−CP4EPSPS融合体は、Arabidopsisthaliana E P S P S CT P (リーら、I 987)及びCP4EPSPS コート配列の間で構成される。 Arabicopsis CT Pは、部位特異的突然変異生成によりSp旧制 限部位をCTPプロセシング部位に配置することにより操作された。この突然変 異生成は、この存在位置におけるGlu−LysをCys−Metにより置換し た。CTP 2と称されるこのCTPの配列(SEQ ID NO:10)を図 9に示す。CP4EPSPS遺伝子のN末端を変異させて、Metコドンを回転 させるsph [部位を配置した。この第2コドンは、この工程におけるロイシ ンのものに転化された。この変化は、aroA対立遺伝子の相補の割合により判 断されたように、E、 coli中のCP4EPSPSの生体内活性に明らかな 影響を与えなかった。次いてこの変異されたN末端を5aclC末端と結合し、 CTP2配列の下流でクローニングした。CTP2−CP4EPSPS融合体を pブルースクリプトKS (+)中にクローニングした。このベクターは、T7 ポリメラーゼ及び35−メチオニンにより翻訳されたRNAを使用して生体内で 転写されて、下記に記載の方法(プラージオツバら、1986.1987)を使 用してLactuca 5ativaから単離された葉緑体中への移入について 評価され得る物質を提供することができる。この鋳型をT7ボリメラーゼを使用 して生体外で転写し、2SS−メチオニン標識されたCTP2−CP4EPSP S物質が対照Petunia EPSPSと匹敵し得る効率で葉緑体中に移入さ れることか示された(対照= 25 S標識されたPreEPSPS[pMON 6140 ;プラージオツバら、1986])。 その他の例において、CTP3と称されるArabidopsis E P S  P S CT Pは、EcoR[部位を介してCP4EPSPSと融合した。 このCTP3の配列(SEQ ID NO:12)を図1Oに示す。lのEco R1部位をアミノ酸27のまわりのArabicopsis E P S P  S成熟領域中に導入し、配列−Arg−Ala−Leu−Leu−をプロセス中 の−Arg−[1e−Leu−Leu−により置換した。下記配列のプライマー を使用してCP4EPSPS遺伝子のN末端を変異して、EcoR[部位を付加 してCTP3への融合を達成した: GGAAGACGCCCAGAATTCACGGTGCAAGCAGCCGG( SEQ ID NO:36)(EcoR1部位に下線を引いた)。 このCTP3−CP4EPSPS融合体もpブルースクリプトベクター中にクロ ーニングし、T7表現された融合体は、対照Petunia E P S P  Sと匹敵可能な効率で葉緑体中に移入されることが判明した(pMON6140 )。 CT P 4 (SphD及びCTP5 (εcoRI )と称される関連する 一連(7)CTPは、Petunia EPSPSCTP及び遺伝子に基づいて 、5phI−及びEcoR[変異されたCP4EPSPS遺伝子配列と融合され た。sp旧部位を、部位特異的突然変異生成により付加して、葉緑体プロセシン グ部位に、この制限部位を配置した(及びアミノ酸配列を−Cys−Met−に 変化させた)、CTP−CP4EPSPS融合体の全てか概ね等しい効率で葉緑 体中に輸入されることか示された。CTP4 (SEQ rD No:14)及 びCTP5(SEQ ID NO:16)配列を図11及び12に示す。 CTP2−LBAAEPSPS融合体は、5phI部位の付加によりLBAAE PSPS遺伝子のN末端の変異の後に構成された。この融合体はまた、葉緑体中 に効率良く輸入されることが判明した。 類似の方法により、CTP2−CP4EPSPS及びCTP4−CP4EPSP S融合体は、コーンの葉鞘から調製された葉緑体中に効率良く移入されることか 示されている。これらの結果は、これらのCTP−CP4融合体か単子葉植物種 にグリホセート耐性を与える宵用な遺伝子を提供することができるであろうこと を示している。 当業者は、特定のCTPかクラス[IE P S P S酵素を植物細胞葉緑体 中に輸入する機能を利用する種々のキメラ構造を生成することができることを理 解するであろう。 クラス[[E P S P Sの葉緑体輸入は、下記のアッセイを使用して粗区 営することができる。 葉緑体取り込みアッセイ 完全な葉緑体を、バートレットら(1982)の方法の変形によりパーコル/ラ イコル勾配中の遠心分離によりレタス(Latuca 5ativa、 var 、 longifolia)から単離する。完全な葉緑体の最終ペレットを、5 0 mMHepes−K OH,pH7,7中の3300IMソルビトール0. 5 ml中に懸濁し、クロロフィルについてアッセイしくアーノン、1949) 、最終クロロフィル濃度が4 mg/mlになるように調節(ソルビトール/H epesを使用)した。単頭レタスの完全葉緑体の収量は、3〜6Bのクロロフ ィルである。 典型的な300μlの取り込み実験は、5 mMA T P、8、3 mM未標 識のメチオニン、332mMソルビトール、58、3mMHepes −KOH (pH8,0) 、50 a’i網状赤血球溶解物翻訳生成物及びり、5ati Va由来の完全葉緑体(200μgクロロフィル)を含存していた。取り込み混 合物を最大光濃度(150ワツト灯)に設定された光フアイバー照明器の直前で 室温において穏やかに振盪した(lOX75mmのガラス管中)。この取り込み 混合物の少量試料(約50μm)を種々の時間において採取し、II。 000Xgて30秒間遠心分離することによりシリコーン−油勾配置00μl上 で分画した(150μlのポリエチレン管中)。これらの条件下で、シリコーン 油層の下で、完全葉緑体はペレットを形成し、(t!Ii状赤血球を含む)イン キュベート培地は表面上に浮遊する。遠心分離の後、シリコーン−油勾配を乾燥 水中で直ちに凍結する。次いて葉緑体ペレットを溶解緩衝液50〜100u l  (10mMHepes−K OHSpH7,5,1mMPMSF、1mMベン ズアミジン、5mMe−アミノ−n−カプロン酸及び30μg/mlアプロチニ ン)中に再懸濁し、15.000Xgで20分間遠心分離して、チラコイド膜を ペレット化する。この遠心分離から得られた清澄な上溝(ストロマタンパク質) 及び各取り込み実験に由来の網状赤血球溶解物インキュベート培地を少量、電気 泳動のために等容量の2XSDS−PAGE試料緩衝液と混合する(レムリ、1 970)。 5DS−PAGEを、レムリ(1970)の方法に従って、3〜17%(W/V )アクリルアミドスラブゲル(60mmx1.5mm)及び3%(w / v  )アクリルアミドスタッキングゲル(5mmx 1.5 nun)中で行なった 。このゲルを40%メタノール及び10%酢酸を含む溶液中に20〜30分間固 定する。次いて、このゲルをEN’ HANCE”(デュポン製)中に20〜3 0分間浸漬し、ゲル乾燥器上でこのゲルを乾燥する。ゲルを増強スクリーンを使 用して一晩露出して放射能写真を撮影し、CP4EPSPSが単離された葉緑体 中に移入されているか否かを測定する。 植物形質転換体 本発明の実施によってグリホセート耐性を与えられることができる植物は、これ らに限定されないか、タイズ、ワタ、コーン、キャノーラ、脂肪種子ナタネ、ア マ、テンサイ、ヒマワリ、ジャガイモ、タバコ、トマト、コムギ、コメ、アルフ ァルファ、及びレタス並びに、種々の木、堅果及びつる植物を包含する。 本発明の二本11DNA分子(「キメラ遺伝子」)は、いずれの適当な方法によ ってもIの植物のゲノム中に挿入されることができる。適当な植物形質転換ベク ターは、Agrobacterium tumefaciensのTiプラスミ ド由来のものの他、例えば、ヘレラーエストレラ(1983)、ビーパン(19 84)、リー(1985)及びEPO公開り120,516号(シルペルートら )により開示されたものを含む。AgrobacteriumのTjまたは根誘 導(R1)プラスミド由来の植物形質転換ベクターに加えて、代替的な方法を使 用して本発明のDNA構造物を植物細胞中に挿入することができる。このような 方法は例えば、リポソーム、電気泳動、遊離DNA取り込みを増加させる化学物 質、徴発耐衝撃による遊離DNA放出及びウィルスまたは花粉を使用する形質転 換の使用を包含する。 クラスI[E P S P S DNA配列は、知られた技術を使用して植物を 形質転換することかできるベクター中に操作されることかできる。下記の説明は 、説明のためのものであり、限定の意味において読まれるべきものではない。当 業者は、その池のプラスミド、ベクター、標識、プロモーター等を使用して適当 な結果を得ることかできることを理解するであろう。CrF2−CP4EPSP S融合体は、植物ベクターpMON979(下記に記載する)中に、Bg l  [I−EcoR[断片としてクローニングされ、pMONl 7110を生成す るが、その地図を図13に示す。このベクター中でCP4遺伝子は、高められた CaMV35Sプロモーターから発現される(E35S;ケイら、1987)。 FMV35Sプロモーター構造物(pMON 17116)は下記の方法で完成 される:SpC/AAC(3)−IIIloriVを含むpMON979に由来 の5a11−Notl及びNot[−Bgl[I断片並びにpMON17110 由来のpBR322/右端/NO33′/CP4EPsps遺伝子部分ヲ、pM ON981由来(DXhol−Bgl(IFMV35Sプロモーター断片と連結 した。これらのベクターをタバコ、ワタ及びキャノーラ中に導入した。 一連のベクターがベクターpMON977中で完成され、その中でCP4EPS PS遺伝子、CrF2−CP4EPSPS融合体及びCrF2−CP4融合体は 、Bg l I [−5ac I断片としてクローニングされ、それぞれpMO N17124、pMONl 7 t l 9及びpMON17120を生成した 。これらのプラスミドをタバコ中に導入した。CrF2−LBAAEPSPS遺 伝子を含むpMON977誘導体もまた完成され(pMON l 7206)、 タバコ中に導入された。 pMON979植物形質転換/発現ベクターは、pMON886中のネオマイシ ンホスホトランスフェラーゼタイプ[1(KAN)を、細菌ゲンタマイシン−3 −N−アセチルトランスフェラーゼタイプIII (AAC(3)−III)遺 伝子(ヘイフォードら、1988)で置換することにより、pMON886 ( 下記に記載する)から得られた。キメラP−35S/AA (3) −III  /N。 33′遺伝子は、ゲンタマイシン耐性をコードし、それか形質転換された植物細 胞の選択を可能にする。pMON979は、高められたCaMV35Sプロモー ター(ケイら、1987)、いくつかの特異の制限部位及びNO33’末端(P −En−CaMV35S/NO33′)からなる0、 95 kbの発現カセッ トをも含む。pMON979部分の残りは、pMON886におけるものと全く 同じである。 プラスミドpMON886は、下記のDNA部分から構成される。第1は、E、 coli及びAgrobacteriumtumefaciens中の選択のた めの決定基である細菌スペクチノマイシン/ストレプトマイシン耐性(Spc/ 31r)をコードするトランスポゾン7から単離された0、93 kbAva[ から操作されたEcoRV断片である。これを形質転換された植物細胞を選択す るキメラカナマイシン耐性をコードするDNAの1.61kb部分に接合された 。このキメラ遺伝子(P−35S/KAN/NO33’ )は、カリフラワーモ ザイクウィルス(CaMV)35Sプロモーター、ネオマイシンホスホトランス フェラーゼタイプI[(KAN)遺伝子及びノーバリンシンターゼ遺伝子の3′ 非翻訳化領域(NO33’ )(フレイリーら、1983)からなる。次の部分 は、RK2プラスミド由来の複製起点を含む0.75 kbori Vである。 これは、E。 coli中での維持のための複製の起点及びAgrobacteriumtum efaciens細胞中への接合転移のためのbom部位を提供するpBR32 2(ori 322)の3.1 kbsal[からPvu1部分に接合される。 この次の部分は、ノーlくリンタイプのT−DNA右端(フレイリーら、198 5)を担持するpTiT37由来の0.36 kbPvu[からBcllである 。 pMON977ベ’y9−は、FMV35Sプロモーターの代りにP−En−C aMV35Sプロモーターか存在すること以外は、pMON981と同じである 。 pMON981プラスミドは、下記のDNA部分を含む、細菌スペクチノマイシ ン/ストレプトマイシン耐性をコードするトランスポゾンTn7から単離された 0、93kb断片(Spc/Str ; E、coli及びAgrobacte riumtumefaciens中の選択のための決定基(フリンゾら、198 5) ) ;0.35kbカリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター( P−353)(オーデルら、1985)、0.83kbネオマイシンホスホトラ ンスフエラーセタイブII遺伝子(KAN) 、及びノーノくリンシンターゼ遺 伝子の0.26kb3’非翻訳化領域(NO33’ )(フレイリーら、198 3)からなる、形質転換された組織の選択を可能にする植物表現のために操作さ れたキメラカナマイシン耐性遺伝子、RK2プラスミド由来の複製の0.75  kb起点(ori V) (スタルカーら、1981) ;Ili、coli中 の保持のための複製の起点(ori−322)及びAgrobacterium  tumefaciens細胞中への接合転移のためのbom部位を提供するp BR322の3.1 kbsal[からPvu1部分並びにノーバリンタイプT −DNA右端領域を含むpTi737由来の0.36 kbPvu[からBcl [断片(フレイリーら、1985)。発現カセットは、ゴマノハグサモザイクウ イルス由来の0.6kb35Sプロモーター(P−FMV35S)(ゴウダら、 1989)及び7メrbcs−E 9遺伝子の0.7kb3’非翻訳化領域(E 93’)(コルッジら、1984及びモレリら、1985)からなる。FMV3 5Sプロモーター(図1)を含む0.6 kbssp[断片を操作して、適当な りローニング部位を転写開始部位の下流に配置した。CrF2−CP4syn遺 伝子融合体を、植物発現ベクター中に導入して(pMON981を含む、pMO Nl 7131を生成する:図14)、タバコ、キャノーラ、ジャガイモ、トマ ト、テンサイ、ワタ、レタス、キュウリ、脂肪種子ナタネ、ポプラ及びArab idopsis中に形質転換した。 クラス[[E P S P S遺伝子を含む植物ベクターを、所望の植物種の形 質転換のためのいずれかの適当なAgrobacterium株中に起動させる ことかできる。植物ベクターをA B I Agrobacterium株中に 起動させることかできる。適当なABI株は、無力化されたTiプラスミドpT ic58を担持するA 208 Agrobacteriumtumefaci ens (p M P 90 RK )である(コンク及びシェル、1986) 。TiプラスミドはT−DNA植物ホルモン遺伝子を担持しておらず、従ってそ の株はクラウンゴール病を引起こすことか不可能である。植物ベクターをABI 中に交配することは、ヘルパープラスミドpRK2013を使用する二親接合系 により行なった(ジッタら、1980)。植物組織をABI:二値物ベクター接 合物とともにインキュベートした場合には、ベクターか、無力化されたpTiC 58プラスミドによりコードされたvir作用により植物細胞へ転移する。この ベクターは、T−DNA右端領域において開いており、全体の植物ベクター配列 を、宿主植物染色体中に挿入することかできる。pTic58Tiプラスミドは 、植物細胞へ転移しないがAgrobacterium中に保存される。 クラスl[E P S P S遊離DNAベクタークラス[[E P S P  S遺伝子は、直接放出方法により植物中に導入されることかできる。多数の直接 放出ベクターは、CP4EPSPS遺伝子に関して完成された。ベクターpMO NI3640(その地図を図15に示す)をここで説明する。プラスミドベクタ ーは、この場合、Tn 903に由来のnptlI遺伝子(カナマイシン耐性: KAN)を含むpUCプラスミド(ビエイラ及びメリック、1987)に基づき 、E、coli中の選択可能な標識を提供する。CTP4−EPSPS遺伝子融 合体は、P−FMV 35 Sプロモーターから発現され、N0S3’ ポリア デニル化配列断片を含み、及びE35Sプロモーター、CTP4−CP4遺伝子 融合体及びNO33°配列からなる第2のカセットから発現される。計測可能な GUS標識遺伝子(ジェファーソンら、1987)は、マンノビンシンターゼプ ロモーター(P−MAS 、ベルテンら、1984)及びダイズ7S貯蔵タンパ ク遺伝子3′配列(シュラ−ら、1982)か発現される。CTP−CP4EP SPS融合体を高められたCaMV35Sプロモーターまたはその他の植物プロ モーターから発現される類似のプラスミドをも生成することができる。 植物中への遊離DNA放出に適したその他のベクターを生成することができ、そ れらは当業者のレベルの範囲内であり、本明細書の開示の範囲内のものであると 考えらクラスIIE P S P S遺伝子の発現が形質転換された細胞(また はプロトプラスト)中で行なわれた場合は、細胞(またはプロトプラスト)は植 物全体中で再生される。 再生工程の方法の選択は不可欠ではないか、適当な方法は、マメ科(アルファル ファ、タイズ、クローバ−等)、セリ科にンジン、セロリ、アメリカボウフウ) 、アブラナ科(キャベツ、ラディッシュ、ナタネ等)、ウリ科(メロン及びキュ ウリ)、イネ科(コムギ、コメ、コーン等)、ナス科(ジャガイモ、タバコ、ト マト、゛カラン)、種々の花作物並びにポプラまたはリンゴのような種々の木、 堅果作物またはブドウのようなつる植物から選ばれる宿主に対して有用である。 例えば、アミラード、1984;シマモト、1989;フロム、1990+バジ ル、+990参照。 下記の実施例は、本発明の実施をより詳しく説明するだめのものであり、本発明 の範囲を限定するものであるとは決して解釈されてはならない。当業者は、本発 明の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書中に記載された方法及び遺伝 子に種々の変更及び省略を行い得ることを理解するであろう。 下記の実施例において、植物中のEPSPS活性は、下記の方法によりアッセイ した。組織試料を集めて液体窒素中において直ちに凍結させた。若業組織1gを 液体窒素とともに乳鉢中で凍結させ、乳棒で微粉末になるように粉砕した。この 粉末を第2乳鉢に移し、抽出緩衝液を添加しく1ml/g)、次いて試料をさら に45秒間粉砕した。キャノーラ用の抽出緩衝液は、100mM)リス、ImM EDTA、10%グリセロール、5mMDTT、1mMB A M、5mMアス コルビン酸塩、1. Omg/ml B S A、 pH7,5(4°C)から 成る。タバコ用の抽出緩衝液は、100mMトリス、l OmMEDTA、35 mMKCI、20%グリセロール、5mMDTT、1mMBAM、5mMアスコ ルビン酸塩、1. Omg/ml B S A、 pH7,5(4°C)をから 成る。 混合物を遠心分離管に移し、5分間遠心分離した。得られた上清を、0.25  mlづつに分けて、予め抽出緩衝液(BSA無し)により平衡化されたスピンG −50(ファルマシア製)カラム上て脱塩処理した。脱塩処理された抽出物を、 放射性HPLCアッセイによりEPSPシンターゼ活性をアッセイした゛。試料 中のタンパク質濃度を、標準としてBSAを使用するバイオラッドの微量タンパ ク質アッセイにより測定した。 タンパク質濃度をバイオラッドの微量タンパク質方法を使用して測定した。BS Aを使用して、2〜24μgの範囲の標準曲線を作成した。800μlの標準試 料または希釈試料のいずれかを、濃縮されたバイオラッドのプラットフォーム試 薬200μlと混合した。この試料を渦状に回転させ、〜5分後にA(595) において目盛を読み、標準曲線と比較した。 EPSPS酵素アッセイは、HEPES (50mM)、シキミ酸−3−リン酸 塩(2mM) 、N H4モリブデン酸塩(0,1mM)及びKF(5mM)を 含み、グリホセート(0,5または1.0 mM)は含むものと含まないものか ある。 このアッセイ混合物(30μI)及び植物抽出物(10μm)を25°Cにおい て1分間予備インキュベートし、目C−PEP (ImM)を添加することによ って反応を開始した。この反応物を3分後に90%E t 0H10,1MHO Ac (p)14.5)50ulによりクエンチングした。 この試料を6000 rpmで遠心分離し、得られた上演を、HPLCにより” C−E P S P Sについて分析した。グリホセートを用いる場合と用いな い場合のEPSPS活性から、耐性EPSPSの百分率を算出した。 14C標識されたPEPから”CE P S Pへの転化の百分率を、0.28 Mイソクラティック(isocratic )のリン酸カリウム溶離液(pH6 ,5)を使用するC18保護カラム(ブラウンリー)及びAX100HPLCカ ラム(0,4x25cm、シンクロパック)を1 m17分で用いて、HPLC 放射性アッセイにより測定した。初期の速度は、単位時間当りの分割回転に、標 識された基質の濃度(ImM)を掛けることにより算出した。アッセイは、〜3 分までの時間及びEPSPSの30%回転に比例していた。 試料を必要であれば10111Mトリス、10%グリセロール、10mMDTT SpH7,5(4℃)により希釈し、比例の範囲内において結果を得た。 これらのアッセイにおいて、DL−ジチオトレイトール(DTT) 、ベンズア ミジン(BAM)及びウシ血清アルブミン(BSA、実質的にグロブリン無し) はシグマ社から入手した。ホスホエノールピルベ−1−(PEP)はベーリンガ ーマンハイムから、及びホスホエノール−(1−”C)ピルベート(28mCi /mmol) let ファージャムから入手した。 実施例1 形質転換されたタバコ植物が、EPSPSの適当な発現を有する上記のCP4E PSPSDNA配列を含む多数のクラス[IE P S P S遺伝子ベクター により産生されている。これらの形質転換された植物は、クラスI[CP4EP SPSにより移入されたグリホセート耐性を示す。 タバコの形質転換は、約1月齢の健常な葉組織を利用するタバコ葉ディスク形質 転換方法を採用する。10%クロロツクス及び表面活性剤により15〜20分間 表面を滅菌した後、葉を滅菌水中で3回すすぐ。滅菌紙パンチを使用して、葉デ ィスクに穴を開け、MS l 04培地(MS塩4.3g/l、シュクロース3 0g/l、B5ビタミン500 X 2ml/I、 NAAO,l mg/l及 びB A 1. Omg/I)上に裏返しにして置き、1日子備培養する。 次いで、115に希釈された(即ち、約0.60D)対象ベクターを含む無力化 されたAgrobacterium A B I株の一晩の培養物を植付ける。 この植菌は、ディスクを前記培養物とともに遠心分離管に入れることにより行わ れる。30〜60秒後に、液体を排出し、ディスクの水分を滅菌濾紙の間に吸収 させる。次いてこのディスクをフィルターディスクとともにMS I O4フイ ーダープレート上に裏返しにして置き、共培養する。 2〜3日間共培養した後、ディスクを裏返しにしたまま、MS 104培地を有 する選択プレート上に移す。2〜3週間後に、カルス組織が生成し、個々の塊を 葉ディスクから分離する。若技か茎と区別がつくほど十分に大きくなったら、若 技をカルスから清潔にして切断する。 この若技を、適当な抗生物質耐性の選択対象を有するホルモン無しの根付は培地 (MSO:MS塩4.3g/I、シュクロース30g/l及びB5ビタミン50 0 X 2ml/l)上に置く。根は1〜2週間で発生する。滅菌しなから、根 付いた若技においていずれの葉カルスアッセイを行うことも好ましい。次いで根 付いた若技を、土中に入れ、高湿度環境中に維持する(即ち、プラスチック製容 器または袋)。若技を周囲湿度条件に徐々にさらすことによって、強化する。 形質転換された植物におけるCP4EPSPSタンパク質の表現 タバコ細胞を、天然CP4EPSPS遺伝子を含む多数の植物ベクターにより、 異なるプロモーター及び/またはCTPのものを使用して形質転換した。遺伝子 の表現の予備的証拠は、抗生物質選択された形質転換ベクターの葉組織かグリホ セート上て再カルス生成する能力によって得られた。この場合において、グリホ セート耐性カルスは形質転換の後に直接選択された。CP4EPSPSの表現の レベルは、グリホセート耐性EPSPS活性のレベル((1,5mMグリホセー トの存在下でアッセイした)またはヤギ抗CP4EPSPS抗体を使用するウェ スタンプロット分析により測定した。ウェスタンプロットは、光度計の記録と精 製CP4EPSPSを使用して得られた標準曲線との比較により定量された。こ れらのデータを可溶性葉タンパク質の%で示す。多数の形質転換された植物系及 び形質転換ベクターから得られたデータを下記表Vlに示す。 (%葉タンパク質) pMON17110 25313 0.02pMON17110 25329  0.04pMON17116 25095 0.02pMON17119 25 106 0.09pMON17119 25762 0.09pMON1711 9 25767 0.03グリホセート耐性は、形質転換されたタバコ植物中の 全体の植物レベルで示された。タバコにおいて、CTP2−CP4EPSPSの R0形質転換は、0.4 lb/ニーカー(0,448kg7ヘクタール)、即 ち、7.14及び28日において、それぞれ3.1及びOの割合に応じて対照の 非形質転換タバコ植物を殺滅するのに十分な割合、で噴霧され、生長性及び再生 性について分析したC表VII)。 表Vt[R,タバコCP4形質転換体に噴霧割合= 0.41b/ニーカー(0 ,448kgハククール)7日 14日 28日 pMON17110/25313 6 4 2 なしpMONI7110/25 329 9 10 10 ありpMON17119/25106 9 9 10  あり本 植物をOからlOの数値によるスコアシステムで評価し、生長スコア か10は、非噴霧の対照と比較して損傷かないものを示し、0は死滅した植物を 示す。再生のスコア(受精)は、噴霧後28日目に測定し、植物か受精したかど うかを評価する。 実施例2 キャノーラ植物をpMON17110、pMON17116及びpMON171 31により形質転換し、グリホセート耐性を示す、形質転換されたキャノーラの 植物Brassica napus cv Westarの種苗をメトロミック ス350を含む2インチ(〜5 am)の容器中に定着させた。 これらは24°C116/8時間の光周期、400μEm−2秒−’(HID灯 )の光濃度の生長室において生長した。 それらに、ピータープ20−10−20ゼネラルパーパススペシヤルの肥料を与 えた。21/2週間後に、これらを6インチ(〜15cm)の容器に移植し、1 5/10°C昼/夜温度において、16/8時間の光周期、800μEm−”秒 −’(HID灯)の光濃度の生長室において生長した。これらにビータープ15 −30−15ハイーフオススペシヤルの肥料を与えた。 形質転換/選択/再生 抽蓄の直前または抽蔓中であるが開花前に、植物から4の頂生節間を除去し、7 0%V/Vエタノール中で1分間、2%W/V次亜塩素酸ナトリウム中で20分 間表面滅菌し、次いで滅菌脱イオン水で3回すすいだ。付着した葉を有する茎を 、滅菌前に72時間まで、湿潤プラスチック容器中に冷蔵してもよい。6〜7の 茎部分を、基底端の方向を維持しなから、レドコ植物スライサー200を用いて 5mmディスクに切断した。 Agrobacteriu+++を、50mg/lカナマイシン、24B/1ク ロラムフエニコール及び100mg/lスペクチノマイシンを含むルリアブロス 2ml中において24°Cで回転器上で一晩生長させた。約9X10”細胞/m lを与えるようにMS(ムラシゲ及びスクーグ)培地中で1:10に希釈した。 これを660muにおける光学濃度の読みで確認した。茎ディスク(外植片)に Agrobacterium 1.0 mlを植付け、過剰分をその外植片から 吸引除去した。 この外植片を1/IOX標準MS塩、B5ビタミン、3%シュクロース、0.8 %寒天、pH5,7,1,0mg/I 6−ベンジルアデニン(BA)を含むベ トリブレート中に基底を裏にして置いた。このプレートに、MS塩、B5ビタミ ン、3%シュクロース、pH5,7,4,0mg/lp−クロロフェノキシ酢酸 、0.005 mg/lカイネチンを含む培地1.5mlを重ね、滅菌濾紙で覆 った。 2〜3日間共培養した後、外植片を、MS塩、B5ビタミン、3%シュクロース 、0.8%寒天、pH5,7,1mg/IBA、500mg/lカルベニシリン 、50mg/Iセフすタキシム、選択の200mg/lカナマイシンまたは17 5mg/lゲンタマイシンを含む深皿ベトリブレートに移した。 7つの外植片を各プレート上に置いた。3週間後に、これらを新鮮な培地へ、各 プレート当り5つの外植片として移した。この外植片を、25°Cの連続光(冷 白色)の生長室中で培養した。 発現アッセイ 3週間後に、若技を外植片から摘出した。葉再カルス生成アッセイを開始して、 R01若技の変異を確認した。 策組織の3つの小片を、MS塩、B5ビタミン、3%シュクロース、0.8%寒 天、pH5,7,5,0mg/IB A 、 0.5mg/lナフタレン酢酸( NAA) 、500mg/lカルへニジリン、50mg/lセフすタキンム及び 200 mg/lカナマイシン若しくはゲンタマイシンまたは0.5 mMグリ ホセートを含む再カルス生成培地上に置いた。葉アッセイを外植片と同じ条件下 で生長室中でインキュベートした。3週間後に、葉再カルスアッセイの殺草前耐 性(カルスまたは緑色葉組織)または感受性(漂白)についてスコアを摘出の際 に、若技茎をRootone (登録商標)中に浸し、メトロ−ミックス350 を含む2インチ(〜5 cm)の容器中に入れ、密閉した湿潤環境中に置いた。 これらを、24°C116/8時間の光周期、400 μEm−’秒−2(HI D灯)の生長室中に、約3週間の強化期間中量いた。 R0植物から得られた収穫された種子は、R1植物を生産するR1種子である。 R,植物のグリホセート耐性を評価するために、その子孫を評価する。R0植物 は各挿入位置においてヘミ接合であると考えられるので、自家受粉の結果、R1 最大遺伝子量分離が起こる。各挿入は、連鎖の不在下で優勢対立遺伝子として作 用し、lのヘミ接合挿入のみが耐性発現のために要求されると考えられるので、 lの挿入が3:1,2の挿入、15:1.3の挿入63,1等に分離するであろ う。従って、比較的少ないR1植物か少なくともlの耐性表現型を見出すために 生長することが要求される。 R,植物から得られた種子を収穫し、脱穀し、グリホセート噴霧試験において植 えられる前に乾燥する。種々の技術を使用して、R3噴霧評価のために前記植物 を生長させた。試験は、グリーンハウス及び生長室の両方で行う。2つの植生系 を使用する:32または36の細胞を含む〜l0cmの容器または植物トレイ。 植生のために使用された土は、メトロ350及び3種類の徐放性肥料または植物 メトロ350のいずれかである。潅水は、グリーンハウスの頭上からかまたは生 長室の下潅水とする。 肥料は、潅水中に必要に応じて与える。キャノーラに適した温度管理を維持した 。16時間の光周期を維持した。 開花か始った時に、植物を〜15cmの容器に移植し、種子を生成させる。 噴霧「バッチ」は、全て同じ日に噴霧された数組のR1子孫からなる。いくつか のバッチは、R1植物以外の評価を含んでいてもよい。各バッチはまた、形質転 換されたと仮定される特定のバッチ内の遺伝子型を発現する噴霧された及び未噴 霧の非トランスジェニック遺伝子型を含む。バッチ中にはまた、いくらかの耐性 を有すると予め同定された1またはそれ以上の非分離形質転換された表現型が含 まれる。 各R0子孫から得られた2〜6の植物は噴霧されず、グリホセートにより誘導さ れないいずれの変異性を評価するとともに、グリホセート耐性を比較し測定する 対照として作用する。通常植生後10〜20日に、その他の植物か2〜4葉の段 階に達したときに、研究の対象に応じて、グリホセートを0.28から1.12  kg/haの範囲の割合で与える。低容量を使用する少量敷用技術か採用され ている。実験室用トラック噴霧器に目盛を付けて、煽ての条件と等しい量で供給 される。 0〜IOの尺度を用いて、生長耐性について噴霧された植物を評価する。この尺 度は同じR0植物由来の未噴霧の植物との比較である。0は死滅を意味し、10 は未噴霧の植物と可視的な相違かない場合を意味する。θ〜10て数値が高いほ ど、未噴霧の植物と比較して、損傷が少ないことを示す。処理(DAT)後また は抽薔まで、7.14及び28日目に植物のスコアを付け、R0植物族内の噴霧 された植物の平均スコアに1の傾向か与えられる。 6の整数を使用して、グリホセートから与えられる再生損傷の程度を質的に示す : 0:花のつぼみの生長がない 2:花のつぼみは存在するが、開花前に発育不全となる 4:花は開くか、朽がないかまたは朽か花弁を押し出すことができない 6:実りのない朽 8:部分的に実りのない朽 10:完全に受粉した花 孔構造の発育の段階に応じて、開花開始時または少し後に、この尺度を用いて、 植物を評価する。 キャノーラにおけるEPSPSの表現 3週間後に、形質転換したキャノーラ植物をグリホセート耐性EPSPS活性の 存在についてアッセイした(0.5mMのグリホセートの存在下でアッセイした )。結果を下記表V+r[に示す。 表Vll+ 形質転換されたキャノーラ植物にpMON 17110 41 4 7 pMON17110 52 28 pMONI7110 71 82 pMONI7110 104 75 pMON17110 172 84 pMON17110 177 85 plilON17110 252 29゜pMON17110 350 49 pMON+7116 40 25 pMON17116 99 87 pMON17116 175 94 pMON17116 178 43 pMON17116 182 +8 pMON17116 252 69 pMON17116 298 44” pMON+7116 332 89 pMONI7116 383 97 pMONI7116 395 52 ”1.0mMグリホセートの存在下でアッセイした次いでキャノーラのR1形質 転換体を、生長室中で生長サセ、0.56 kg/ヘクタールでグリホセートを 噴霧し、生長性を評価した。この結果を表IXAiXcに示す。 全組織中のグリホセート耐性EPSPSの発現は、これらのトランスジェニック 植物中の最適グリホセート耐性遺伝子型を観察することが好ましいことに注意さ れたい。 下記表中に、葉組織に関して得られた表現結果のみを示す。 (pMON17110= P−E35S:plJON17116= P−FMV 35S:R+植物:噴霧割合= 0.56kg/ha) 対照ウェスター 0 5 3 pMON17110/41 47 6 7pMON17110/71 82 6  7pMON17110/177 85 9 10pMON17116/40  25 9 9pMON17116/99 87 9 10pMON17116/ 175 94 9 10pMON17116/178 43 6 3pMON1 7116/182 18 9 10pMON17116/383 97 9 1 0表IXB クラスIIEPSPSキャノーラR1形質転換体におけるグリホセ ート耐性 (pMON17131 = P−FMV35S;R+植物:噴霧割合= 0.8 4kg/ha)対照ウエスター 10 転換体におけるグリホセート耐性 (P−E35S : R2植物:噴霧割合= 0.28kg/ha)pMON8 99/715 96 5 6plilON899/744 95 8 8pMO N899/794 86 6 4pMON899/818 81 7 8pMO N899/885 57 7 6零0.5mMグリホセートの存在下における耐 EPSPS活性(%) 本本 生長スコアの10は損傷がないことを示し、スコアOは死滅植物に与えら れる。 クラスI[E P S P S形質転換体について得られたデータを、同一のプ ロモーターを使用してEPSPS遺伝子を発現しグリホセート耐性EPSPS活 性のレベルがこの2つの型の形質転換体にとって比較可能であるグリホセート耐 性クラス[EPSPS形質転換体と比較してもよい。I)MON17110(表 IXA)及びpMON17131 (表IXB)のデータと、pMON899  (表IXC; pMON899中のクラス■遺伝子は、A、 thaliana  (リーら、1987)由来であり、位置lO1のグリシンは、アラニンに変更 されている)のデータとの比較は、クラスIIE P S P Sは少なくとも クラス!EPSPSと同等に良好であることを示している。クラス[IE P  S P Sの生長耐性における改良は、クラスII植物が2倍の割合で噴霧され 、RI植物として試験されることを考慮に入れると明らかである。 実施例3 ダイズ植物をpMON13640(図15)ベクターにより形質転換し、グリホ セート耐性を発現する形質転換された多数のダイズの植物系を得た。 ダイズ植物をクリストウら(1988)に記載された粒子ガン技術を用いる徴発 射方法を使用して、pMON13640により形質転換した。R0植物から収穫 した種子は、R1植物を生産するR1種子である。R0植物のグリホセート耐性 を評価するために、その子孫を評価する。R0植物は、各挿入位置においてヘミ 接合であると考えられるので、自己受粉の結果、R1に最大遺伝子型分離か起こ る。各挿入は、連結の不在下で優勢対立遺伝子として作用し、■のヘミ接合挿入 のみか耐性発現のために必要であると考えられるので、■の挿入か3:l、2の 挿入、15:1.3の挿入63,1等に分離するであろう。したかって、比較的 少ないR1植物か少なくともlの耐性表現型を見出すために生長することか要求 される。 Reダタイ植物由来の種子を収穫し、グリホセート噴霧試験のために植生する前 に乾燥する。種子をメトロ350を含む4インチ(〜5 cm)の四角形の容器 に植える。 各R0植物由来の20の種苗が試験のために適当であると考えられる。植物をグ リーンハウス環境に維持し生長させる。12.5〜14時間の光周期並びに昼3 0°C及び夜24°Cの温度を調節する。水溶性のピーターズビートライト肥料 を必要に応じて与える。 噴霧「バッチ」は、全て同じ日に噴霧を受けた数組のR,子孫からなる。いくつ かのバッチはR1植物以外の評価を含んでいてもよい。各バッチはまた、形質転 換されたと仮定される特定のバッチ中の遺伝子型を発現する噴霧されたまたは未 噴霧の非トランスジェニックの遺伝子型を含む。1のバッチ中には、予めいくら かの耐性を有すると同定されたlまたはそれ以上の非分離の形質転換された遺伝 子型か含まれる。 各個々のR0子孫由来の1〜2の植物には噴霧せず、・ グリホセートにより誘 発されないいずれかの変異を評価するとともに、グリホセート耐性を比較、測定 する対照として作用する。通常植生後2〜3週間目に、その他の植物が第1の第 三葉期に達した時に、グリホセートをRoundup (登録商標) 128o z、/ニーカー(8,895kg・ /ha )に等しい割合で処理する。実験 室用トラック噴霧器に目盛を施してこれらの条件と等しい割合で排出させる。 0〜10の生長スコアを使用する。このスコアは、同一のR0植物に由来する無 噴霧の子孫との比較である。 0は死滅を意味し、10はその未噴霧の植物と可視的には相違かない場合を示す 。θ〜IOの間で数値が大きいほと、未噴霧植物と比較して損傷が少ないことを 示す。 処理(DAT)後、7.14及び28日目に植物のスコアをつける。1組の形質 転換されたダイズ及び対照のダ1 イズの分析から得られたデータを表Xに記載 するが、CP4EPSPS遺伝子かダイズにもグリホセート耐性を与えることを 示している。 表X クラス[EPSPSダイズ形タイ換体(P−E35S、 P−FMV35 S :RO植物:噴霧割合= L28oz、 /x−カー)13640/40〜 3 滲 10 10control A3403 2 1 0control  A3403 1 1 0実施例4 CP4EPSPS遺伝子を使用して、グリホセートを含む培地上て形質転換され た植物材料を直接選択することかできる。形質転換された植物材料を選択し、同 定する能力は、はとんどの場合、正常に阻害する物質の存在下で形質転換された 組織の優先的及び連続的生長を可能にする優勢の選択可能な標識の使用に応じて 決定される。 抗生物質耐性及び殺草剤耐性遺伝子は、対応する抗生物質または殺草剤の存在下 でのそのような優勢の選択可能な標識遺伝子としてほとんど排他的に使用されて いる。 nptll /カナマイシン選択スキームは、多分もっとも頻繁に使用されるも のである。CP4EPSPSは、形質転換された植物を生産し同定するための可 動でしかも多分優れた選択可能な標識/選択スキームである。 このスキーム中で使用することかできる植物形質転換体は、pMON17227  (図16)である。このプラスミドは、上記のその他のプラスミドの多くと似 ており、このプラスミドをE、coli中で複製させ、Agrobacteri um中に導入させ複製させることを可能にする上記の細菌レプリコンシステム及 び細菌選択可能な標識遺伝子(Spc/Str )から実質的になり、T−DN A右端及び左端の間には、FMV35Sプロモーター−E93’ カセット中の CTP2−CP4合成遺伝子か存在する。このプラスミドはまた、端間及び発現 カセットの外側に存在する多数の制限酵素のための単一部位を存する。これは、 その他の遺伝子及び遺伝子要素を、植物への導入のためのベクターに容易に付加 することを可能にする。 グリホセート上で形質転換された植物を直接選択する方法をタバコについて簡単 に説明する。外植片を実施例1において説明したものと同じ標準方法により予備 培養するために準備する。1月齢のタバコ植物から得られた葉の表面滅菌(10 %クロロックス及び表面活性剤中で15分間;3X脱イオン水で洗浄);外植片 を均一の組織型にするために葉の端部、中央脈、先端及び葉脈端を除去して、0 .5 Xo、 5 cmの四角形に切断する。外植片をMS l 04プレート 及び2m14CO05に培地上に一枚ずつ、裏返しにして置き、表面を湿潤する :l〜2日間予備培養する。外植片に4CO05に培地により1.2×109細 菌/[Olの力価に調節された植物形質転換プラスミドを含むAgrobact eriumの一晩の培養物を使用して、植菌する。外植片を遠心分離管中に入れ 、Agrobacterium懸濁液を添加し、細菌と外植片の混合物を最大の 設定で25分間「フォルテックス」し、細菌の浸透を均一にする。この細菌を流 出させ、外植片を乾燥、滅菌濾紙層間に置いて吸収して、過剰の細菌を除去する 。 濾紙で吸い取った外植片をMS 104プレート、2m14Co05に培地及び フィルターディスク上に裏返しにして置く。共培養を2〜3日間行う。この外植 片をMSI04、カルベニシリンl 000mg/I及びセフオタキシム100 mg/lに3日間移す(遅延期)。次いてこの外植片を、MS I 04、グリ ホセート0.05 mM、カルベニシリン1000mg/I及びセフオタキシム 100mg/Iに選択期のために移す。4〜6週間目に、若技をカルスから切除 し、MSO及びカルベニシリン500mg/l根付は培地上に置く。3〜5日間 で根が生成するが、その時に葉片を根付いたプレートから採取して、グリホセー ト耐性及び材料が形質転換されたことを確認することかできる。 これらの形質転換された組織中のCP4EPSPSタンパク質の存在は、葉ディ スクの免疫プロ・ノド分析によ1 って確認されている。pMON17227を 使用するlの実験から得られたデータを以下に示す=400の外植片からグリホ セート上で生成された139の若技にAgrobacterium AB I/  pMON 17227を植菌する;これらのうち97がグリホセート上での再 カルス生5 成についてプラスてあった。これらのデータは、100の外植片に つき24の形質転換率を示し、本方法か植物にとって非常に効率的で省時間型の 方法であることを意味する。同様の形質転換頻度かpMONl 7131につい ても得られており、CP4EPSPS遺伝子を使用するグリホセート上の形質転 換体の直接的な選択は、Arabidopsis 、ジャガイモ、トマト、ワタ 、レタス及びテンサイを含むその他の植物種についても示されている。 pMON17227ブラスミドは、その他の遺伝子のクローニング及びそれらの 遺伝子の植物中への導入を促進するために、CP4グリホセート選択領域とベク ターの左端との間に単一の制限酵素認識分割部位(Notl、Xho I及びB stX[)を存している。 実施例5 CP4EPSPS遺伝子は、ブラックメキンカンスウィート(BMS)コーン細 胞中に導入されており、タンパク質及びグリホセート耐性の発現がカルス中で検 出されている。 このプラスミドの骨格は、高複写プラスミドpUcl19の誘導体である(ビエ ラ及びメリック、1987)。 複製の起点を含む1.3 KbFsp[−Dral p U C119断片を、 ネオマイシンホスホトランスフェラーゼタイプ11遺伝子を含むpKC7に由来 の1.3 KbSma[−Hlndl[Iを充填された断片(う才及びロジャー ズ、1979)に融合し、細菌カナマイシン耐性を与えた。このプラスミドは、 −90〜−300領域の重複を存する0、 6 kbのカリフラワーモザイクウ ィルス(CaMV)35SRNAプロモーター(ケイら、1987)、5’非翻 訳化リーダー領域中のトウモロコシ遺伝子由来のイントロンを含む0.8 kb 断片、次いでポリリンカー及びノーバリンシンターゼ(NO3)遺伝子由来の3 ′終終結列(フレイリーら、1983)を含む単子葉植物発現カセットベクター を構築するために使用した。細菌CP4EPSPシンターゼのための1.4 K bコード配列にフレームにおいて融合されたArabidopsis E P  S Pシンターゼ由来の300bP葉緑体トランジットペプチドを含む1.7  Kb断片を、イントロンとNO3終結配列の間のポリリンカー内の単子葉植物発 現カセット中に挿入し、プラスミドpMONl 9653を生成した(図17) 。 pMONl 9653DNAを、EC9、トウモロコシアセトラクテートシンタ ーゼ遺伝子のスルホニル尿素耐性体を含むプラスミドとともに、共衝撃によりブ ラックメキシカンスウィ−1−(BMS)細胞中に導入した。各プラスミド2. 5 mgをタングステン粒子上に被覆し、文献記載(クラインら、+ 989) の方法と実質的に同じ方法によりPDS−1000粒子ガンを使用して対数期の 8MS細胞中に導入した。形質転換体を20ppbクロロスルフロンを含むMS 培地上で選択する。クロロスルフロン上の初期の選択の後、カルスをウェスタン プロットにより直接アッセイすることができる。グリホセート耐性は、カルスを 5mMのグリホセートを含む培地に移すことによって評価することができる。表 XIに示されるように、CP4遺伝子はグリホセート耐性をコーンカルスに与え る。 284 0、006% 287 0、036 290 0、061 295 0、073 299 0.113 309 0、042 313 0.003 コーンカルス中のCP4EPSPS表現を測定するために、下記の方法を使用し た: 8MSカルス(3重量g)を真空下で濾紙(ワットマン#l)上で乾燥さ せ、再重量計測し、抽出緩衝液(500μI/g乾燥重量;100mM)リス、 1mMEDTA、10%グリセロール)を添加した。この組織を2.8電力設定 して30秒間フィートンのオーバーヘッド撹拌器を使用して均質化した。 遠心分離後(3分間、エッペンドルフの遠心分離機)、上溝を除去し、タンパク 質を定量した(バイオラッドのタンパク質アッセイ)。試料(50μg/ウェル )を、CP4EPSP]W!準(10ng)とともに5DSPAGEゲル(ジュ ール、3〜17%)上に充填し、電気泳動に付し、上記記載の方法(パドジェッ ト、1987)に類似の方法によりニトロセルロースに移した。ニトロセルロー スプロットをヤギ抗CP4EPSPS IgGによりプローブし、l−125タ ンパク質Gにより展開した。 放射性プロットを放射能写真により可視化した。結果をLKBウルトラスキャン XLレーザー濃度計を使用する濃度測定により定量し、下記表X中に示す。 19653 253 120 81/120=67.5%19653 254  80 37/80=46%EC9対照 253/254 8 0/8=0%クラ ス[EPSPSの表現における改良は、より強い植物プロモーターを使用して、 より優れた3′ポリアデモ 訳開始の開始コドンの回りの配列を最適にして遺伝子を表現することにより、ま たはこれらのまたはその他の表現または調節配列若しくは因子を組合せることに よって達成することかできる。所望の植物を、その他のグリホセート耐性EPS PS遺伝子またはグリホセートを分解することかできる遺伝子と共に、クラス[ EPSPS遺伝子により形質転換して、形質転換された植物のグリホセート耐性 を高めることも有益である。 上記の記載から、本発明は、明白で本発明に固有である効果を伴って、本明細書 において上記した全ての目的を達成するために採用されるlの発明であることが 明らかとなるであろう。 いくつかの特徴及びサブコンビネーションが有用であ り、その他の特徴及びサブコンビネーションに関係な(それらを採用することが できることが理解されるであろう。これは本発明の特許請求の範囲によって意図 され、含まれるものである。 本発明の多くの可能な具体例を特許請求の範囲から離脱せずに作ることかできる ので、本明細書中に開示され、または添付の図面に示される全ての事柄は、説明 のためのものであり、限定する意図はないと解釈されたい。 実施例6 LBAAクラスI[E P S P S遺伝子を植物中に導入し、また、グリホ セート耐性を害する。pMON17206により形質転換されたタバコに関する データを表xur中に示す。 表xrrt タバコグリホセート噴霧実験Samsum 4 (対照) 旦田ム―ΩシU田X Alton、 N、K and Vapnak、 D、 (1979) Nat ure 282:864−869゜Arnon、 D、1. 乙現止シ「−止2 4:1−15 (1949)。 Bachmann、 B、 J、 et al、、 M−mlLシL、 44: 1−56 (1980)。 Bartlett、 S、G、、 Grossman、 k、R,、and C hua、 N、H,(1982) in Mm1辺ム” pp、 1081−1 091. 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Prod uction of gingle−stnundedplUmid DNA、  Methods Enzym、 153:3−11゜%Vibbenmeye r、 J、、 Brundage、 L、 Padgette、 S、 R,、 Laos、 J、 J、、 and脂hore、 G、 M、 (1988)  Bioehem、 Biophys、 Res、 Comm、 153.760 −766゜Wong、 E、 Y、、 Seetharam、 R,、Kott s、 C,E、、 Heeten、 R,A、、 Klein、 B。 L Braford、 S、 R,、Mathis、 K、 J、、 B11I hop、 B、 F、、 Siegel、 N、 R,。 amjth、 C,E、 and Tacon、 W、 C171988) E gression of excretedinsulin−1ike gro wth factor−1in Escherichia coli、 Gen e 68: 193−2O3゜ 配列表 (11一般的情報 (i) 出願人:バリー、ゲラルド F。 キショア ガネシュ M。 バジェット ステフェン R9 (1、発明の名称:グリホセート耐性 5−エノールビルビルシキミ酸−3−ホスフェートシンターゼ (iii) 配列の数:36 (iv) 通信の住所: (A) 受信人コモンサンドカンパニーB84FデニスR,ヘーナージュニア (B)通り:チェスターフィールドビレッジバークウエイ700 (C)都市:セントルイス (D)州:ミズーリ (E)国:米国 (F)郵便番号:63198 (V) コンピュータ判読可能な形態 (A)媒体の盟:フロッピーディスク (B)コンピュータ: IBM PCコンパチブル(C)作動システム: PC −DOS/MS−DOS(D)ソフトウェア:パテントインリリース#1.0゜ バージョン11.25 (vi) 最近の出願データ (A)出願番号:米国第071576537号(B)出願臼: 1990年8月 31日(C)分類: (viii) アト−ニー/エージェント情報(A)氏名:へ−ナージュニア、 デニスR1(B)登録番号:30.914 (C)照会/認可番号: 38−21(10535)(ix) 電話通信情報 (A)電話=(3目)537−6099(B)ファックス: (314)537 −6047(2+ SEQ [ONO: 1に関する情報:(i) 配列の特徴 : (A)長さ:597塩基対 (B)型:核酸 (C) Hの数二二本鎖 (D)トボロジーコ直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(xi) 配列の記述: SEQ  ID NO:l:(21SEQ [ONO:2に関する情報=(i) 配列の特 徴: (A)長さ: 1982塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:二本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(xi) 特徴: (A) NAME : KEY : CD5(B)存在位置: 62.、I42 6 (xi) 配列の記述: SEQ [ONO:2:ccτecctcec cc cccecetc c丁caAccccc at;cccpt;crτ πcc ccccσ丁 C^CeCCG■■` 1?s& ek ’!QAccO:A? ATel)GC^COOテOaテCテ(501! TQCOCCOC%jlAOC’reT 11116(2) SEQ [D N O:3に関する情報(i)配列の特徴: (A)長さ=455アミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)トポロジー:直鎖状 (ii)分子の種類二タンパク質 (xi)配列の記述: SEQ [D NO:3GlyL#l1jarO1yT hrVaL^xqXLeProOLy^−pLysS嗜r!is細rH1m20  26 ff。 017 Asn 島la At−丁hr 61y ey−人rg La+a T he Met Gly Leu vat Oly Vanloo 10% 11 0 Val XLm QLu 1lro !l@ Mat Tt%r Arg jl ap諺L@ しhe Olu Lye 14etレーC1,19% 200 2 0% C1y Pha Oly Ala ^−n L#II The Val Gl+ a Thx jup Ala ^my dly val MX xxo xls 2a。 丁hr!iskegLauG五uC1yMeGlyLysL虐Uテhr(lly alr+ValXLe^−222% 230 235 240 Vat Pro Qly ^−p Pro 軸r jar The Ala P h@ Pre Lku Val AX−Ala Leu245 2$0 265 ^rgVal入rgsersat丁hruuLF@CLyValThrVatP roOIIJAIIP^r930Sj!OJ!jff20 (21SEQ [ONO:4に関する情報:(i) 配列の特徴: (A)長さ:1673塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数二二本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(jx) 特徴: (A) NAME :にEY:CD5 (B)存在位置:86. 、1432 (xi) 配列の記述: SEQ ID NO:4:(21SEQ ID NO :5に関する情報:(B)型二アミノ酸 (xi) 配列の記述: SEQ ID NO: 5 :CILy ^−rs  Ala C1y The Gly Ala ^rgLau Tht H・t G ly La+a VaL Gly 丁■■ Woo 10% 110 菖Lll ^xg !l* Jkla にat mt pm L*u Val  Net a↓Y −^1蟲 Ala Glu Lye40! 410 4!1 (21SEQ rD NO:6に関する情報:(i) 配列の特徴: (A)長さ: 1500塩基対 (B)覆:核酸 (C)鎖の数二二本鎖 (2) SEQ ID NO+7に関する情報:(i) 配列の特徴: (A) 長さ=449アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii) 分子の種類:タンパク質 (xi) 配列の記述: SEQ 10 No: 7 :(llyLauLeu Olu(IlyOLuMP、valX1mAsr+?hrGlyArg^lag sヒdlrsS0 55 60 Ala Het Oly ALa LY@ !l@ ^rg LyII 61u  Oly AQI VIIL Trp Kl・ 11− ^Pn as 70 ts s。 01y ValO1y ken C1y cym Lau Lau Gin P ro 61u^11^1ル−^−p Ph*Is 90 I! 61y Asn 入La l:ly The Gly ALa λrg La+ a The Mat +fly Lau Val Gly 嘯■■ 100 10% 110 Tyr Amp Met Ly−丁hr jar PhII !is Oly  AjP A11l My Lm jar LYII ^r9Lys Set A la Val Lau L#u Ala Gly Lau Asn Thx P ro Gly Vat テhr 丁hr1aO1l15190 LyeGLu寥・tAIIP^tgtxa鳥1a^1aVal^1a^t@1l lyLau@1uAla^113S% 360 36% (2) SEQ ID NO:8に関する情報:(i) 配列の特徴: (A) 長さ:423アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (C) jliの数ニー木調 (D)トポロジー:直鎖状 (2)分子の種類:タンパク質 (xi) 配列の記述: SEQ [DNO: 8 :−Kl thx Gly  (lu Pro Jlrg Net Lys C1u keg IPro X L拳Gly l1l−一−Val!1% 120 12% AmpAlaLaukegL會すGlyO1yAlaLye!L・τhr丁yr LeuC1uGinGLu13011%140 ^−p Vat Jnp Oly Sat Vat l@r $@r din  thx Lau Thr Ala Le+a Lsu mtヱ651)Oエフ5 Gin Lau Ala Arg XL*シIt GLn2G (2+ SEQ [D NO:9に関する情報:(1) 配列の特Wk: (A) 長さ: 1377塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数二二本鎖 (D)トポロジー二直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(xi) 配列の記述: SEQ  ID NO: 9 :τC1:TCCC?CC; ff1c +J?AACC1 m: TCmTAACCCTTcTGGAGc^ CCTl1CC1:?A 1 2O0 C1:CACm^ 丁C^CCG丁^丁CGC丁AM^GCT TCCTOりT τAτ ccCテCテcart 丁CテC入入^^CCI2■p (21SEQ ID NO: l Oに関する情報:(i) 配列の特徴・ (A) 長さ=318塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数二二本鎖 (D)トポロジー二直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(ix) 特徴 (A) NAME/KEY:CD5 (B) 存在位置:87、.317 (xi) 配列の記述: SEQ ID NO:l O:(21SEQ ID  No: l 1に関する情報=(り 配列の特徴: (A) 長さ=77アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (D)トポロジー二直鎖状 (ii) 分子の種類:タンパク質 (xi) 配列の記述: SEQ rD NO:11 :(2+ SEQ [O NO: 12に関する情報:(i) 配列の特徴: (A) 長さ=402塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数二二本鎖 (D)トポロジー二直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(ix) 特徴: (A) NAME/KEY:CD5 CB) 存在位置:87..401 (xi) 配列の記述: SEQ 10 NO:l 2 :^CATcrA?C 12A丁^^CCτTCA tctaurrccx W^八へ^丁C^^ ^^ τττ丁C^^テ CCCCAτ丁CM@G。 f2) SEQ ID No: 13に関する情報:(1) 配列の特徴: (A) 長さ=105アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (西)分子の種類:タンノくり質 (xl)配列の記述:SEQ ID NO:l 3 :Mllt^LaGLnV aL!srArgHaCys^anC1yVatGin^−nProjarLe us lo xs (21SEQ [D No: 14に関する情報:(i) 配列の特徴: (A) 長さ=233塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数二二本鎖 (D)トポロジー二直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(xi) 特徴 (A) NAME/KEY:CD5 (B) 存在位置+14. 、232 (xi) 配列の記述:SEQ 10 NO:14 :τec τTτ ^QC A’r’T TCA ccATcA CテacCi 入CA CCC丁we ^ ’l’T:(: 2コ3j@r Fhs^rg l@!@r^la S@t V al^La The Ala Cys Mt6S 70 (21SEQ [ONO: l 5に関する情報:(i) 配列の特徴: (A) 長さ=73アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (D)トポロジー二直鎖状 (ii) 分子の種類:タンパク質 (xi) 配列の記述:SEQ [D NO:l 5 :(2) SEQ 10  No: 16に関する情報。 (i) 配列の特徴: (A) 長さ:352塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数二二本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(ix) 特徴: (A) NAME/KEY:CD5 (B) 存在位置:49..351 (xl)配列の記述:SEQ [D NO:l 6 :^C^ ^丁τ Cコ5 2 +2) SEQ ID NO: l 7に関する情報:(i) 配列の特徴: (A) 長さ: totアミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (11)分子の種類:タンパク質 (xi) 配列の記述:SEQ ID NO:17 :絢にAla @in K le^−Rana #ift ^1m l!la 61y Xi・クエnTht しN^・n1Pr・to zs ^−RssrA*n?1118L7@PetsOLnV&11prtsI+Y@ 11愉tmethePheムavスo 25 30 Va五pmo工ysirLyet−yaLIIuLys^−nmc^1龜^−n $erNet−Valjs 40 4% Ltu L、yll L7# msp Mat Xl嗜 the Mat cL n Lye Phs 17@ ser rhe arg !戟■ go ラs 60 BarAlaMetWillALa’rhr島LaG工―ム7aProurGL uXL・VanLaw01+16Sフaフ5SO Pra !i@Lye 61u XLm kt aXy The val Ly eしna pro GLy ur Ly+a 5er−S やO1% し−mat A@hs &eq XLmf21 SEQ rD NO: 18に 関する情報:(1) 配列の特徴: (A) 長さ=28アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (C) 鎖の数、−重鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (!1)分子の種類、ペプチド (Xl)配列の記述:SEQ 10 NO:18 :Xaa llL@GLy  ^la S@r $壷r Arg Pea ^la ihr ^1畠 入rg  Lys Sir Sir C1yI S 10 Is 特表平6−500472 (35) (2) SEQ [D NO: 19に関する情報:(i) 配列の特徴: (A) 長さ:13アミノ酸 (B) 梨二アミノ酸 (C) Mの数ニー木繊 (D)トポロジー:直鎖状 (ii) 分子の種類:ペプチド (xi) 配列の記述: SEQ tD NO:l 9 :(21SEQ [D  NO:20に関する情報:(1) 配列の特徴: (A) 長さ:15アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (C) 鎖の数ニー木繊 (D)トポロジー:直鎖状 (百)分子の種類:ペプチド (xi) 配列の記述: SEQ [ONO:20 +(2) SEQ ID  NO:21に関する情報:(i) 配列の特徴: (A) 長さ:17塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー木繊 (D)トポロジー:直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(B) 盟:核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(xi) 配列の記述: SEQ  10 NO:27 :CGTCGCTCGT CGTGCGTGGCCGCCC TGACG GC32(21SEQ 10 NO:28に関する情報:(i)  配列の特徴: (A) 長さ:29塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数、−木繊 (D)トポロジー:直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(xi) 配列の記述: SEQ  10 NO:28 :CGGGCAAGGCCATGCAGGCT ATGGG CGCC29(2) SEQ [D NO: 29に関する情報:(i) 配列 の特徴: (A) 長さ=31塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(xi) 配列の記述: SEQ  ID NO:29 :CGGGCTGCCG CCTGACTATG GGCC TCGTCG G 31f21 SEQ [ONO:30に関する情報:(1)  配列の特徴: (A) 長さ=15アミノ酸 (B) 型、アミノ酸 (C) Hの数ニー重鎖 (D)トポロジー二直鎖状 (ii) 分子の種類:タンパク質 (xi) 配列の記述: SEQ [D NO:30 :+2) SEQ ID N0:31に関する情報:(i) 配列の特徴: (A) 長さ=17塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D)トポロジー二直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(xi) 配列の記述: SEQ  [ONO:31 :GCGGTBGCSG GYTTSGG 177 SEQ  ID NO:32に関する情報:(1) 配列の特徴: (A) 長さ=16アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (C) Hの数ニー重鎖 (D)トポロジー二直鎖状 (ii) 分子の種類:ペプチド (xi) 配列の記述: SEQ [D NO:32 :(21SEQ [D  No: 33に関する情報:(り 配列の特徴。 (A) 長さ:13アミノ酸 (B) 型二アミノ酸 (C) Mの数、−木繊 (D)トポロジー:直鎖状 (ii) 分子の種類:ペプチド (xi) 配列の記述: SEQ [ONO:33 :(21SEQ [ONo + 34に関するtfl報:(i) 配列の特徴: (A) 長さ=26塩基対 (B) 梨:核酸 (C) jJIの数ニー重鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii) 分子の種類: DNA(ゲノム)(xi) 配列の記述: SEQ  [D NO:34 :CGGCAATGCCGCCACCGGCG CGCGC C26(2) SEQ 10 NO: 35に関する情報:(1) 配列の特徴 ・ (A) 長さ=49塩基対 (B) 型:PA酸 (C) Rの数ニー重鎖 (0)トポロジー:直鎖状 (11)分子の種類:DNA(ゲノム)(xi) 配列の記述: SEQ in  NO:35 :ccAcacercctrcC^Ccctc入^Ccxrce rrA^CCT丁cccc丁^^τCA丁GO49(21SEQ [ONO:3 6に関する情報:(i) 配列の特徴: (A) 長さ:35塩基対 (B) 型:核酸 (C) 鎖の数ニー重鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)分子の種類: DNA(ゲノム)(xi) 配列の記述: SEQ [ D NO+36 :GGAAGACGCCCAGAATTCACGGTGCAA GCA GCCGG 35FJG、 2 o o o o o Oo Oo Oo o 。 Oへ(0? Oψへ■9oψヘロ望 りr+r+へfi(’l’)リマのψψさ〉■0 0 0 0 0 0 ロ 。  o o o o 。 o(′IIaOマ0すへのり。リヘロマ%−o F−11−1C%Jn内ママ□ リリささロヘψへL1″)へ的へいm m 。 への00 Ll”) Ll”) 00 VlLl”) O’I O?u’+ u ”+ r−t r−t r−t F−1へへへへへtvtm0 o o o O o Oo o 00000へ■?0ψへQ) ? Oψへ■q ψ −Hへ (vljQ リ リ 罰 リ ψ さ 〉 のr−t rn +  −F4 F−1−一−F−1−−1+l +−1すへCD ? Oψへω!0リ ヘω rnrnへnの!すのりψごご ○ o 0 FIG、 13 FIG、 16 FfG、17 手続補正書く睦) 平成5年5月14日囚

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.SEQIDNO:2、SEQIDNO:4及びSEQIDNO:6からなる 群から選択される配列由来のDNAプローブとハイブリッド形成することが可能 である、ホスホエノールピルベート(PEP)のKmが1〜150μMでKi( グリホセート)/Km(PEP)比が3〜500であるEPSPS酵素をコード する単離されたDNA配列。
  2. 2.ホスホエノールピルベートのKmが、2〜25μMである請求の範囲第1項 に記載のDNA分子。
  3. 3.Ki/Km比が、6〜250である請求の範囲第1項に記載のDNA分子。
  4. 4.EPSPS活性を示すタンパク質をコードする単離されたDNA配列であっ て、前記タンパク質はクラスHEPSPS酵素に対して生じた抗体と反応するこ とが可能であることを特徴とする前記DNA配列。
  5. 5.タンパク質が、SEQIDNO:3、SEQIDNO:5及びSEQIDN O:7からなる群から選択されるクラスIIEPSPS酵素に対して生じた抗体 と反応することが可能な請求の範囲第4項に記載のDNA配列。
  6. 6.抗体が、SEQIDNO:3のクラスIIEPSPS酵素に対して生じる請 求の範囲第5項に記載のDNA配列。
  7. 7.配列中に: a)植物細胞中においてRNA配列を生じさせるように機能するプロモーター; b)クラスIIEPSPS酵素をコードするRNA配列を生じさせる構造DNA 配列;及び c)RNA配列の3′末端にポリアデニルヌクレオチドのストレッチを付加させ るように植物細胞中で機能する3′非翻訳化領域 を含む組換え二本鎖DNA分子であって、前記プロモーターは前記構造DNA配 列に関して異種であり、融合ポリペプチドを十分に表現させて前記DNA分子に より形質転換された植物細胞のグリホセート耐性を高めるために使用されること を特徴とする前記DNA分子。
  8. 8.構造DNA配列が、アミノ末端葉緑体トランジットペプチド及びクラスII EPSPS酵素を含む融合ポリペプチドをコードする請求の範囲第7項に記載の DNA分子。
  9. 9.クラスIIEPSPS酵素をコードする構造DNA配列が、SEQIDNO :2、SEQIDNO:4及びSEQIDNO:6からなる群から選択される請 求の範囲第8項に記載のDNA分子。
  10. 10.配列が、SEQIDNO:2に由来する請求の範囲第9項に記載のDNA 分子。
  11. 11.プロモーターが、植物DNAウィルスプロモーターである請求の範囲第8 項に記載のDNA分子。
  12. 12.プロモーターが、CaMV35S及びFMV35Sプロモーターからなる 群から選択される請求の範囲第11項に記載のDNA分子。
  13. 13.下記工程: a) i)植物細胞中でRNA配列を生じさせるように機能するプロモーター、 ii)アミノ末端葉緑体トランジットペプチド及びクラスIIEPSPS酵素を 含む融合ポリペプチドをコードするRNA配列を生じさせる構造DNA配列及び iii)RNA配列の3′末端にポリアデニルヌクレオチドのストレッチを付加 させるように植物細胞中で機能する3′非翻訳DNA配列 を含み、 前記プロモーターは構造DNA配列に関して異種であり、融合ポリペプチドを十 分に表現させて前記遺伝子により形質転換された植物細胞のグリホセート耐性を 高めるために使用される組換え二本鎖DNA分子を、植物細胞のゲノム中に挿入 し; b)形質転換された植物細胞を得て;次いで、c)前記形質転換された植物細胞 から、グリホセート殺草剤に対する耐性が増加し遺伝学的に形質転換された植物 を再生する を含む、グリホセート殺草剤に対して耐性である遺伝学的に形質転換された植物 の生産方法。
  14. 14.クラスIIEPSPS酵素をコードする構造DNA配列が、SEQIDN O:2、SEQIDNO:4及びSEQIDNO:6からなる群から選択される 請求の範囲第13項に記載の方法。
  15. 15.配列が、SEQIDNO:2中に示されたものと同じである請求の範囲第 14項に記載のDNA分子。
  16. 16.プロモーターが、植物DNAウィルスに由来する請求の範囲第13項に記 載の方法。
  17. 17.プロモーターが、CaMV35S及びFM35Sプロモーターからなる群 から選択される請求の範囲第16項に記載の方法。
  18. 18.請求の範囲第8、9または12項に記載のDNA分子を含むグリホセート 耐性植物細胞。
  19. 19.プロモーターが、植物DNAウィルスプロモーターである請求の範囲第1 8項に記載のグリホセート耐性植物細胞。
  20. 20.プロモーターが、CaMV35S及びFMV35Sプロモーターからなる 群から選択される請求の範囲第19項に記載のグリホセート耐性植物細胞。
  21. 21.コーン、コムギ、コメ、ダイズ、ワタ、テンサイ、脂肪種子ナタネ、キャ ノーラ、アマ、ヒマワリ、ジャガイモ、タバコ、トマト、アルファルファ、ポプ ラ、マツ、リンゴ及びブドウからなる群から選択される請求の範囲第18項に記 載のグリホセート耐性植物細胞。
  22. 22.請求の範囲第18項に記載の植物細胞を含むグリホセート耐性植物。
  23. 23.プロモーターが、DNA植物ウィルスプロモーターに由来する請求の範囲 第22項に記載のグリホセート耐性植物。
  24. 24.プロモーターが、CaMV35S及びFMV35Sプロモーターからなる 群から選択される請求の範囲第23項に記載のグリホセート耐性植物。
  25. 25.コーン、コムギ、コメ、ダイズ、ワタ、テンサイ、脂肪種子ナタネ、キャ ノーラ、アマ、ヒマワリ、ジャガイモ、タバコ、トマト、アルファルファ、ポプ ラ、マツ、リンゴ及びブドウからなる群から選択される請求の範囲第22項に記 載のグリホセート耐性植物。
  26. 26.下記工程: a)組換え二本鎖DNA分子が作物種子または植物中に挿入された結果、グリホ セート耐性を有する前記作物種子または植物を植え、前記DNA分子は、i)植 物細胞中でRNA配列を生じさせるように機能するプロモーター、 ii)アミノ末端葉緑体トランジットペプチド及びクラスIIEPSPS酵素を 含むポリペプチドをコードするRNA配列を生じさせる構造DNA配列、iii )RNA配列の3′末端にポリアデニルヌクレオチドのストレッチを付加させる ように植物細胞中で機能する3′非翻訳化DNA配列 を有し、 前記プロモーターは、構造DNA配列に関して異種であり、融合ポリペプチドを 十分に表現させて、前記遺伝子により形質転換された植物細胞のグリホセート耐 性を高めるために使用され; b)畑中の前記作物及び雑草に十分量のグリホセート殺草剤を与えて、前記作物 には著しい影響を与えずに雑草を制御する を含む、植えられた作物種子または植物を有する作物を含む畑中において雑草を 選択的に制御する方法。
  27. 27.クラスIIEPSPS酵素をコードする構造DNA配列が、SEQIDN O:2、SEQIDNO:4またはSEQIDNO:6中に示された配列から選 択される請求の範囲第26項に記載の方法。
  28. 28.DNA分子が、SEQIDNO:2由来の構造DNA配列を含む請求の範 囲第27項に記載の方法。
  29. 29.DNA分子が、さらに、CAMV35S及びFMV35Sプロモーターか らなる群から選択されるプロモーターを含む請求の範囲第28項に記載の方法。
  30. 30.作物植物TSがコーン、コムギ、コメ、ダイズ、ワタ、テンサイ、脂肪種 子ナタネ、キャノーラ、アマ、ヒマワリ、ジャガイモ、タバコ、トマト、アルフ ァルファ、ポプラ、マツ、リンゴ及びブドウからなる群から選択される請求の範 囲第29項に記載の方法。
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