JPH06502077A - バシルス チュリンギエンシス(Basillus thuringiensis) cryIIIC(b)毒素遺伝子及び甲虫類昆虫に毒性のタンパク質 - Google Patents

バシルス チュリンギエンシス(Basillus thuringiensis) cryIIIC(b)毒素遺伝子及び甲虫類昆虫に毒性のタンパク質

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JPH06502077A JP4503832A JP50383292A JPH06502077A JP H06502077 A JPH06502077 A JP H06502077A JP 4503832 A JP4503832 A JP 4503832A JP 50383292 A JP50383292 A JP 50383292A JP H06502077 A JPH06502077 A JP H06502077A
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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】 パンルス チ二すンギエンンス(Basillus thuringiensj s) cryIIIC(b)毒素遺伝子及び甲虫類昆虫に毒性本発明は毘離バシ ルス チュリンギエンシス株、その新規毒素をコードする遺伝子及びその遺伝子 により生成される殺虫性結晶タンパク質毒素、ならびに甲虫類昆虫にt性のタン パク質を含む殺虫性組成物に関する。
発明の背景 パンルス チニリンギxン/ス(Basillus tburingiensi s)(後文ではB、t、“)はグラム−陽性土壌バクテリアであり、胞子分裂の 間にある種の目及び種の昆虫に特に毒性の結晶タンパク質を製造する。B、t  の多種多様の株が殺虫性結晶タンパク質含む組成物は、商業的に入手可能であり 、それらが特定の標的昆虫に非常に毒性であるが植物及び他の非禅的生物に無害 なので、環境的に受け入れらnる殺虫剤として用いられてきた。
結晶タンパク質をコードする多くの遺伝子がBt、のいくつかの株からクローニ ングさnた。そのような遺伝子の再調査がH,HOfteet al、、 Mi crobiol、Rev、、53.I)])、242−255 (1989)に 示されている。この参照文献は、B、t から得らnる遺伝子及びタンパク質、 ならびにその利用に関する優れた概観を与え、Bt、遺伝子及びタンパク質に関 する命名及び分類表を採択し、広大な関連図書目録を有する。
B、t、結晶タンパク質は昆虫において摂取後のみに毒性である。摂取後、昆虫 の牛腸のアルカリ性pH及びタンパク質分解酵素が結晶を溶解し、毒性成分を放 出させる。これらの毒性成分は牛腸細胞を崩壊させ、昆虫がものを食べるのを止 めさせ、結局死亡させる。実際B、t は、種々の昆虫有害生物を扱う場合に有 効で環境的に安全な殺虫剤であることがわかっている。
Hofte et al、により記されている通り、多数の殺虫性B。
t1株が鱗翅類の目の昆虫、すなわち毛虫に対して活性である。他のB。
18株は双翅類の目の昆虫、すなわちハエ及び蚊に対して、あるいは鱗翅類及び 双翅類の昆虫の両方に対して殺虫的に活性である。近年いくつかのB、t 株が 甲虫類の目の昆虫、すなわちビートルに毒性の結晶タンパク質をw造することが 報告された。
甲虫類−毒性B、t、株の最初の単離はZ、angew、Ent、。
et al、、により報告されている+A、Krieg et al、。
Anz、5chaecll ingskde、、Pf I、anzenschu tz、Umweltschutz、57.pp、145−150 (1984) 及び1988年8月23日発行のA、Krieg et alのU、S 特許4 .766.203も参照せよ、、B、t、Var、tenebrionisと指 定された株は、甲虫類の昆虫であるアゲラスチカアルニ(Agelastjca  alnj)(ブルーアルダ−リーフビートル)及びレブチノタルサ デセムリ ネアタ(Leptinotae rsa deceml 1neata)(コロ ラドボテドビートル)の幼虫に毒性であることが報告されている。B、t、te nebrioniE sは約65−70キロダルトン(kDa)の殺虫性結晶タ ンパク質を製造すると報告されティる(U、S、特許4,766.203;に、 Bernhard、FEMS Microbiol、Lett、、33゜pp、 261−265 (1986)も参照せよ)。
V、5ekar et al、、Proc、Natl、Acad。
Sci、USA、84.DI)、7036−7040 (1987)は、B。
t、、tenebrionisの甲虫類−毒性結晶タンパク質に関する遺伝子の クローニング及び特性化を報告している。遺伝子の配列から推定されるタンパク 質の大きさは73kDaであるが、単離タンパク質は最初65kDa成分を含ん ティた。Hof te et al、、Nucleic Ac1ds Res、 、15. p、7183 (1987)もB。
t、tenebrionisからクローニングされた遺伝子に関するDNA配列 を報告しており、遺伝子の配列は5ekar et al。
McPherson et al、、Bio/Technology。
6、pp、61−66 (1988)はB、t、teneorionisからク ローニングされた昆虫抑制遺伝子に関するDNA配列を開示し、配列は5eka r et al、(1987)による報告と同一である。
クローニングされた遺伝子が潜在する大腸菌(E、coli)及びシュードモナ ス フルオレセ:/ス(Pseudomonas f Iuorescens) 細胞は、コロラドボテドビートルの幼虫に対して毒性であることが見いだされた 。
1991年5月30日付けのNovo Nordisk A/SのPCTi際公 開番号W0 91107481は、基となる株により比較的低収量で最初に製造 されたものと同一の殺虫性タンパク質を高収率で製造するBt、突然変異体につ き記載している。甲虫類−毒性B、t。
tenebrionis株の突然変異体が開示されている。
B、t、Var、San diegoと指定された甲虫類−毒性株は、C,He rrnstadt et al、、Bio/Technol。
gy、4. pp、305−308 (1986)により、種々の甲虫類昆虫に 対して毒性の64kDa結晶タンパク質を製造することが報告されている。ビラ ルタ ルテオラ(Pyrrhalta 1uteola)(エルムリーフビート ル)に対する強い毒性:アントノムス グランジス(Anthonomus g ranciis)(ポールウイービル)、レプチノタルサ デセムリ不アタ(L eptinotarsa decemljneata)(コロラドボテドビート ル)、オチオリンクススルカツス(○tiorhynchus 5ulcatu s)(ブラックワインビートル)、テネブリオ モリトル(Tenebrio  m。
1itor)(イエローミールワーム)及びハルチカ トムバシナ(Halii ca tombacina)に対する穏やかな毒性:ならびにジアブロチカ ウ ンデンムブンクタタ(Diabrot ica undecjmpunctat a)(ウェスタンスポッテドキューカンバービートル)に対する弱い毒性。
クローニングされたB、t、San dIegoの甲虫類毒素遺伝子のDNA配 列はC,Herrnstadt et al、、Gene。
57、Dp、37−46 (1987)により報告されている:1988年9月 13日発行のHerrnstadt et al、のUS、特許4,771.1 31も参照せよ。B、t、San diegoの毒素遺伝子の配列は、クローニ ングされたB、t、tenebrionisの甲虫類毒素遺伝子に関して5ek ar et al、(1987)により報告されたものと同一である。
A、Krieg et al8.J、Appl、Ent、、104゜t、San  diegoがB、t、tenebrionis株と同一であることを報告して いる。
EG2158と指定された他の新規Bt1株が甲虫類昆虫に対して殺虫性である 73kDa結晶タンパク質を製造することが、Mo1.Gen、 Genet、  、 214. I)I)、 365−372 (1988) 、及び1991 年6月18日発行の米国特許第5,024,837号においてW、P、Dono van et al、、 により報告されティる。B。
t 株EG2158からの毒素−コード遺伝子をクローニングし、配列S甲虫類 毒素遺伝子に関する5ekar et at、(1987)I:よる報告と同一 である。この甲虫類毒素遺伝子はHQfte et al、、Microbio l、Rev、、53.Dp、242−255(1989)によりcryI I  IA遺伝子と呼ばれている。
上記のDonovan et al、米国特許第5.024,837号もEG2 424及びEG2421と指定される雑種B、t、var。
Kurstaki株につき記載しており、これらは鱗翅類昆虫及び甲虫類昆虫の 両方に活性である。これらの雑種株のビートル活性は接合ブラスミトドランスフ ァーによりB、t 株EG2158がら移された甲虫類毒素プラスミドから生ず る。
1989年1月10日発行のり、Karamata et al、の米国特許第 4.797.279号(EP−A−0221024に対応)は、鱗翅類毒素遺伝 子を有するB、t、var、Kurstakiからのプラスミド、及び甲虫類毒 素遺伝子を有するB、t、tenebrionisからのプラスミドを含む雑種 B、t、微生物を開示している。雑種B、t、はB、t、Kurstakf、な らびにB、t、tenebrionisにより製造される場合の特徴的な結晶タ ンパク質を製造する。
1990年3月20日発行のGaertner et al、の米国特許第4, 910.016号(EP−A−0303379に対応)は、B、t、MT 10 4と同定される新規B、t、単離物を開示しており、これは2つの目の昆虫、コ ロラドボテドビートル(甲虫類)及びキャベツルーバー(g翅票)に対して殺虫 活性を有する。
1989年5月31日公開のLubrizol、Genetics。
Inc、、の欧州特許出願公開番号0 318 143はB、t、tenebr ionisからの完全な部分的修正遺伝子の特性化及び選択的発現、ならびにク ローニングされた遺伝子の宿主微生物へのトランスファーにより微生物が甲虫類 昆虫に対する毒性を有するタンパク質を製造できるようにすることにつき開示し ている。上記で議論したHerrnstadt et al、、Bio/Tec hnology、4.pp:305−308 (1986)から複製されたB、 t、San diegOに関する昆虫の生物学的定量データをまとめである。ま とめには、他の供給源からのB、t、tenebrionisに関するデータも 含まれ;B、t、tenebrionisがコロラドボテドビートルニ対する強 い毒性、ウェスタンコーンルートワーム(ディアブロチ力 ビルシフエラ(Di abrotica virgifera))l:対する穏やかな毒性、及びサザ ンコーンルートワーム(ディアブロチ力 ウンデシムブンクタタ(Diabro tica undecimpunctata))に対する弱い毒性を示すことが 報告されている。
1989年6月19日発行のImperial ChemicalIndust ries PLCの欧州特許出願公開番号0 324 254は、A30と同定 される新規B、t、株を開示しており、それはコロラドボテドビートルの幼虫、 コーンルートワームの幼虫及びボールウイービルを含む甲虫類昆虫に対する殺虫 活性を有する。
1991年3月12日発行のPayne et al、のU、S、 特許4,9 99,192(EP−A−0328383に対応)は、B。
t、PS40D1と同定される新規B、t、微生物を開示しており、そ株PS4 0D1は血清型分類により血清変種(serovar)ga8b、morris oniと同定されている。 。
1991年4月9日発行のPayne et al、の米国特許第5゜006. 336号(EP−A−0346114に対応)は、PSI22D3と指定される 新規B、t、単離物を開示しており、それは血清型分類により血清変種8a8b 、morrisonjとされ、コロラドボテドビートルの幼虫に対して殺虫活性 を示す。
1990年10月30日発行のPayne et al、の米ID特i第4,9 66.765号(EP−A−0330342に対応)は、B、t、PS86B1 と同定される新規Bt、微生物を開示しており、それはコロラドボテドビートル に対する殺虫活性を有する。B、t、株PS86B1は血清型分類により、血清 変種to1worthiと同定されている。
cryIIIB遺伝子のヌクレオチド配列及びそれがコードする甲虫類−毒性タ ンパク質は、Nucleic Ac1cis Res、1g。
p、1305 (19!:to)で5ick et al、j:より報告サレテ いるが、B、t、供給源株は血清型分類によって亜種to1worthlと固定 されたのみである。1991*2月26日発行の5ick et’a1.の米国 特許第4.968.155号(EP−A−0337604に対応)は甲虫類−活 性Bt3株43Fから得たB、t 毒素遺伝子を開示しており、遺伝子配列はc rylllB遺伝子と同一であることがわかる。B、t 株43Fはコロラドボ テドビートル及びしeMS N、V、の欧州特許出B第0382990号は、D Oラドボテドビートルの幼虫に対して殺虫活性を示すそれぞれ74及び129k Daの結晶タンパク質を製造する2つの新規B、t、株(b t GS I2O 3及びbtGsI245)を開示している。74kDaのタンパク質を製造する 毒素遺伝子に関して報告されたDNA配列は、5icket al のcryl llB遺伝子の配列と同一であることがわかる。
1990年11月15日公開のImperial ChemicalIndus tries PLCのPCT国際公開番号WO90/13651は、鱗翅類昆虫 のみでなくディアブロチ力を含む甲虫類昆虫にも毒性であると言われる81kD aタンパク賀をコードする毒素遺伝子を含む新規B−t、株を開示している。
1991年10月8日発行のAronson et al、、のU。
S、特許5.055,293は、コーンルートワーム(ディアブロチ力)昆虫の 抑制のためのB、ラテロスボロウス(B、1aterosporOUS)の利用 を開示している。
前記の文献中で記載されている種々のB、t、株は、甲虫類昆虫に対して殺虫活 性な結晶タンパク質を有すると報告されているが、いずれもウェスタンコーンル ートワーム(ディアブロチ力 ビルシフエラ ビルシフエラ(Diabroti ca Virgifera vjrgifera))、サザンフーンルートワー ム(ディアブロチ力 ウンデシムブンクタタ ホワルジ(Diabrotica  undecimpunctata howardi))及びノザンコーンルー トワーム(ディアブロチ力 パルベリ(Diabrotica barberi ))を含むジアブロチカ属(コーンルートワーム)の昆虫の幼虫及び成虫に対す る有意な、定量可能な毒性を示していない。
本発明のB、t 株は、池の甲虫類昆虫の中でもディアブロチ力昆虫に対する定 量可能な殺虫活性を有するタンパク質毒素を発現する新規前本発明の1つの側面 は、図1に示すアミノ酸配列をコードするヌクレオチド塩基配列を有し、後文で はcryl r IC(b)遺伝子(配列IDNO:l)と呼ぶ精製及び単離甲 虫類毒素遺伝子に関する。Cr7111C(b)遺伝子(配列1[NO:l)は 図1に示すヌクレオチド塩基144から2099に延びるフード領域を有する。
本発明の他の側面は、cryI I Ic (b)遺伝子により製造される殺虫 性タンパク質に関する。CrylIrC(b)タンノくり質(配列ID NO: 2)は、図1に示すcryI I IC(b)遺伝子(配列IDN0:l)のヌ クレオチド配列のヌクレオチド塩基144から2099により推定されるアミノ 酸配列を有する。タンパク質は甲虫類の目の昆虫、特にコロラドボテドビートル 及びディアブフチカ属の昆虫に対する殺虫活性を示す。
本発明のさらに別の側面は、Agricultural Re5earch C u1ture Co11ection、NorthernRegional R e5earch Laboratory(NRRL)に寄託され、受託番号NR RL B−18655を有し、B、t。
株EG5144と指定されるB、t、バクテリアの生物学的に純粋な培養物、及 びNRRLに寄託され、受託番号NRRL B−18920を有し、B、t、株 EG5145と指定される第2のバクテリアの生物学的に純粋な培養物に関する 。B、t 株EG5144はcryI I rc(b)遺伝子(配列ID NO :1)を有し、殺虫性CryIIIC(b)タンパク質(配列ID NO:2) を製造する野生型B、t、株である。B、t 株EC;5145も野生型B、t 、株であり、その特性は下記にさらに詳細に記載するB、t、株EG5144の 特性と類似している。cryl I TC(b)遺伝子(配列ID NO:1) を有する他のB、t バクテリアの生物学的に純粋な培養物も本発明の範囲内で ある。
本発明のさらに別の側面は、CryI I IC(b)タンパク質(配列ID  NO:2)、又はCryI I IC(b)タンパク質を製造するB。
t1株の発酵培養物を、農業的に許容し得る担体と組み合わせて含む殺虫性組成 物に関する。
本発明は、甲虫類昆虫を抑制する方法を含み、その方法はそのような昆虫のため の宿主植物に、殺虫的に有効量のCry I I IC(b)タンパク質(配列 rD NO:2)、又はCryl I IC(b)タンパク質を製造するB、t 、株の発酵培養物を適用することによる。方法は多様な甲虫類昆虫、例えばコロ ラドボテドビートル、日本ビートルの幼虫(白土(white grubs)) 、メキシコビーンビートル及びコーンルートワームに適用できる。
本発明のさらに別の側面は、cryl I IC(b)遺伝子(配列IDNo:  1)を含む組み替えプラスミド、そのような組み替えプラスミドを用いて形質 変換されたバクテリアの生物学的に純粋な培養物に関しており、バクテリアは実 施例6に記載するB、t、株EG7237などのB、t、が好ましく、さらにc ryIIIc(b)遺伝子により形質転換された植物にも関する。
図面の簡単な説明 図1は図1−1から1−3から成り、crylIIc(b)遺伝子(配列ID  NO:1)のヌクレオチド塩基配列及びCryII IC(b)タンパク!(配 列ID NO:2)の推定アミノ酸配列を示す。
推定リポソーム結合部位(RES)を示す。5spl及びHindTIIに関す る制限部位も示す。
図2はB、t、株EG5144 (1列) 、EG4961 (2列)、EG2 838 (3列)及びEG2158 (4列)のサイズ分別された本来のプラス ミドを含むエチジウムプロミド染色アガロースゲルの写真である。図2の左の数 字はB、t 株EG5144のプラスミドの大体のサイズをメガダルトン(MD a)で示す。
図3はサイズ分別されたDNAフラグメントをアガロースゲルからニトロセルロ ースフィルターに移し、フィルターを放射活性標識された2、4キロ塩基(k  b)のcryl I IBプローブとハイブリッド形成させ、フィルターをX− 線フィルムに暴露することに−って得たオートラジオグラムの写真である。アガ ロースゲルは制限酵素5spI、Hlndl[及びEcoRIを用いて別々に消 化して得たB、t 株EG2158、EG5144、EG2838及びEG49 61からのサイズ分別された全DNAフラグメントを含んだ。図3の左の数字は cryIIIBプローブとハイブリッド形成したB、t、株EG5144制限フ ラグメントのサイズをkbで示す。5tnd”と標識した列はサイズの標準であ る。
図4はBt1株EG5144 (1列)、EG4961 (2列)、EG215 8(3列)及びE0283B (4列)から溶解された結晶タンパク質を示すク ーマシー染色ナトリウムドデンルサルフニート(SDS”)ポリアクリルアミド ゲルの写真である。図4の左の数字はBt。
株EG5144により製造された結晶タンパク質の大体のサイズをkDaで示す 。5列はタンパク質分子のサイズ[fiを含む。
図5はプラスミドpE0271の制限地図を示す。cryIIIc(b)遺伝子 (配列ID No : 1)の位置及び配向を矢印で示す。プラスミドpEG2 71はpUc18で印をつけたセグメントにより示されるE、coliプラスミ ドpUc18(Apつを含むので、大腸菌(Escherichia coli )(E、coli)中で機能する。
制限エンドヌクレアーゼ切断部位に関する略字は以下の通りである:Ba=Ba mHI ; Bg=Bgl I I ;H=Hind I I I ;R=Ec oRI ; 5=SphI ;及びX=XbaI01キロ塩基の目盛りも示す。
図6は図5と並べ、同一の目盛りに基づいてプラスミドpEG272の制限地図 を示す。crylIIc(b)遺伝子(配列ID NO:1)の位!及び配向は 図5に示されている矢印により示す。プラスミドpEG272はプラスミドpE G271 (図5)から誘導され、pNNlolで記すセグメントにより示され 、pEG271のAphI部位に挿入されたバシルス(Baci]1us)プラ スミドpNN101 (Cm’Tc’)を含み:このプラスミドはB、t にお いて機能する。略字は図5の場合と同様である。
図7はクーマシー染色5DS−ポリアクリルアミドゲルの写真である。
ゲルはBt9株EG5144 (1列)及びpEG272を含む組み替えB、t 、株EG7237 (3列)により合成されるタンパク質のバンドを示す。2列 はタンパク質サイズの標準を含み、1列及び3列の両側の数字は、これらの株に より製造される結晶タンパク質の大体のサイズをkDaで示す。
好ましい態様の詳細な説明 crylllccb)遺伝子(配列ID NO1)及び田虫類−毒性CrylI  IC(b)結晶タンパク質(配列ID NO:2)の単離及び精製、ならびに Cry I I IC(b)タンパク質を製造する新規Bt7株EG5144の 特性化を実施例1−7にて詳細に記載する。殺虫性組成物におけるBt9株EG 5144及びCryT I IC(b) 結晶タンパク質(配列ID NO:2 )の利用及び方法も実施例8−11にて例示する。
本発明のcryIII−型遺伝子であるcryI I IC(b)遺伝子(配列 ID NO:l)は図1に示すヌクレオチド塩基配列を有する。
cryI HC(b)遺伝子(配列ID NOO12のコード領域は図1に示す ヌクレオチド塩基位置144から位置2099に延びる。
crylI IC(b)遺伝子コード領域のヌクレオチド塩基配列を先行技術の cryI I IA遺伝子の対応するコード領域と比較すると、2個の遺伝子間 に有意な差が示される。crylIIc(b)遺伝子(配列TD NO:1)は cryI I IA遺伝子と76%のみ相同である(位置的に同一)。
cryr I IC(b)遺伝子コード領域のヌクレオチド塩基配列を以前に発 見されたB、t、株EG2838 (NRRL 受託番号B−18603)から 得られるcryI I rB遺伝子の対応するコード領域と比較すると、cry l I IC(b)遺伝子(配列ID NO+1)はcryrIIB遺伝子と9 6%相同であることが示される(位置的に同一)。
cryl I IC(b)遺伝子(配列ID NO:1)によりコードされる本 発明のCrylII−型タンパク質であるCryllIC(b)タンパク質は、 図1に示すアミノ酸配列(配列ID NO:2)を有する。本開示においてCr yI I IC(b) ”タンパク質”と言うのは、内容が他を示していなけれ ば”結晶タンパク質°、 “タンパク質毒素“、″殺虫性タンパク質”などとい う記載と同義である。CrylIIc臣 (b)遺伝子(配列ID NO:1) のDNA配列から推定されるCryIIIC(b)タンパク質(配列ID NO :2)のサイズは74゜265ダルトン(Da)である。
cryl I IB遺伝子の配列から推定されるCryl I IBタンパク質 のサイズは74,237Daである。cryI I IA遺伝子によりコードさ れる先行技術のCryIIIAタンパク質の推定サイズは73゜’ 116Da である。
明らかなサイズの類似性にもかかわらず、Cry I I IC(b)タンパク 質(配列ID NO2)のアミノ酷配列と先行技術のCryl IIAタンパク 質の配列を比較すると、2者の間に有意な差が示される。
CryIIIC(b)タンパク質(配列ID NO:2)はCryrIrAタン パク質と68%のみ相同である(位置的同一アミノ酸)。CryIIIC(b) タンパク質(配列ID NO:2)はCryI I IBタンパク質と95%相 同である。しかし、Cryl I IC(b)及びCryIIIBタンパク質の 明らかな相同性にもかかわらず、CryTIIC(b)タンパク質(配列ID  NO:2)は、甲虫類の目の昆虫、特にディアブロチカ属の昆虫に関する殺虫活 性がCryllIBタンパク質と比較して有意に向上していることに基づき、C ry■r IBタンパク質とは異なるタンパク質であることが示された。Cry IIIC(b)タンパク質(配列ID NO:2)はCryl I IBタンパ ク質と異なりコーンルートワームの幼虫に対して定量可能な殺虫活性を示す。
本発明は、CryI I IC(b)タンパク質(配列rD NO:2)の殺虫 活性と基本的に同一の殺虫活性を有するタンパク質を与えるCry■I IC( b)遺伝子(配列I[NO:1)の突然変異体及び組み替えあるいは遺伝的操作 誘導体、例えば切断型(truncatedversion)を含むものとする 。
cryl I IC(b)遺伝子(配列ID NO:1)は、他のB、t。
株中で類似の、又は密接に関連したcryIIr−型遺伝子を発見するためのD NAハイブリッド形成プローブとしても有用である。cryillC(b)遺伝 子(配列ID NO:1)、又はその一部あるいは誘導体はハイブリッド形成プ ローブとして用いるために、例えば放射活性標識を用い、従来の方法で標識する ことができる。その後、標W D N Aハイブリッド形成プローブを実施例に 記載する方法で用いることができる。
cryIIIC(b)遺伝子(配列ID NO:1)及び対応する殺虫性Cry l T IC(b)タンパク質(配列ID NO:2)は、新規B、t、i離物 であるBt9株EG5144中で最初に同定された。
B、t 株EG、5144の特性は実施例でさらに十分に記載する。B。
t1株EG5144のプラスミドアレー及び他の株特性を、以前に発見されたB t9株EG2838及びEG4961、ならびに先行技術のB、t、株EG21 58及びB、t、Var、tenebrionis(又は同等物、B、t、Va r、San diego)の場合と比較すると、これらの甲虫類−毒性B、t  株がそれぞれ明白に異なることが示される。B、t 株EG5144と共に単離 された別の野生型株であるB、t 株EG5145のプラスミドアレーは、B、 t、株EG5144のものと類似しており、B、t 株EG5145は甲虫類昆 虫、例えば日本ビーpル幼虫に対してB、t ′ftF、EG5144と同一の 殺虫活性を示す(実施例11を参照)。
cryl I IC(b)遺伝子(配列ID NO+1)は、クローニングされ たcryI I IC(b)遺伝子の安定な保持及び発現を可能にする条件下で 適した宿主を形質転換するために、当該技術における熟練者に周知の方法を用い て多様な微生物宿主中に導入することができる。CrylIIc(b)遺伝子( 配列ID NO:1)を発現させ、CryIIrC(b)タンパク質(配列ID  NO:2)の製造を可能にする適した宿主には、バシルス チュリンギエンシ ス及び他のバシルス種、例えばB、ズブチリス(B、5ubtjlis)又はB 、メガテリウム(:[3,megater i um)が含まれる。cryI  IIC(b)遺伝子(配列rD NO:1)を含む遺伝的に変えられた、又は操 作された微生物は、同一微生物中に存在する他の毒素遺伝子も含むことができ、 これらの遺伝子がCryl I IC(b)タンパク質と異なる殺虫性結晶タン パク質を同時に製造できることが明白でなければならない。
本開示に記載するバシルス株は従来の成長培地及び標準的発酵法を用いて培養す ることができる。crylIIc(b)遺伝子(配列IDN0・1)が潜伏して いるB、t、株を、培1jB、t、細胞が成長サイクルにおいてCryl I  IC(b)結晶タンパク質(配列IDN0:2)を形成する段階に達するまで、 実施例に記載の通りに発酵することができる。胞子発生(sporogenou s)B、t 株の場合、典型的に発酵は、胞子と共にCry I I IC(b )結晶タンパク質が形成される胞子形成段階を通じて続けられる。その後典型的 にB、t、発酵培養物の遠心、濾過などを行ってCryI I IC(b)結晶 タンパク質を含む発酵培養固体を培養物の水性ブロス部分から分離することによ り収穫する。
本開示において例とするB、t、株は胞子形成種(胞子形成、又は胞子発生株) であるが、cryHIc(b)遺伝子(配列ID No:1)は非胞子発生バシ ルス株、すなわち胞子を製造することなく結晶タンパク質を製造する株において も用いることができる。本開示においてB、t、株(c ry I I IC( b)遺伝子(配列ID NO:1)を含む)の“発酵培養物′と言うのは、胞子 形成り、t、培養物、すなわちCryI I IC(b)結晶タンパク質と胞子 を含むB、t 培養物、及び栄養段階の間に結晶タンパク質を製造した胞子発生 バシルス株、ならびl:cryl I IC(b)遺伝子(配列ID NO:l )を含み、培養物が冥際に結晶タンパク質を製造する成長段階に達した非胞子発 生バシルス株を含むものとすると理解するべきである。
分離された発酵固体はいくらかの細胞破片、いくらかの完全な細胞及び残留発酵 培地固体と共に、生にCryI I IC(b)結晶タンパク質(配列ID N O”2)及びB、t、胞子である。必要なら結晶タンパク質を、例えばスクロー ス濃度勾配分別などの従来の方法により他の回その後溶液からタンパク質を沈澱 させることにより高純度のCryllIC(b)タンパク質(配列TD NO: 2)を得ることができる。
前記の通りCry T I IC(b)タンパク質(配列ID NO:2)は、 コロラドボテドビートル、日本ビートル幼虫(自主)、メキシコビーンビートル などの甲虫類昆虫に対する有力な殺虫性化合物である。CryllrA及びCr yrrTBタンパク質と対照的にCryIIIC(b)タンパク質(配列ID  N○=2)は、他の甲虫類−毒性B、t。
結晶タンパク質により比較的影響されなかったディアブロチ力昆虫、例えばコー ンルートワームに対して測定できる殺虫活性を示す。Cry IIIC(b)タ ンパク質(配列ID NO:2)は上記のような甲虫類昆虫の抑制に有用な殺虫 性調剤における活性成分として用いることができる。そのような殺虫性調剤又は 組成物は典型的に活性成分の他に農業的に許容し得る担体又は補薬を含み、当該 技術における熟練者に周知の方法で調製及び使用される。
Cryer IC(b)タンパク質(配列ID NO: 2) ハ単I11すし た形態又は精製された形態、例えば結晶タンパク質自身として殺虫性調剤中で用 いることができる。別の場合Cryl I rc (b)タンパク質(配列ID  NO:2)は、cryIIIC(b)遺伝子(配列IDNo: 1)を有し、 Cryl I IC(b)タンパク質を製造することができるバシルス チュリ ンギエンシスなどのバシルス株、又は他の微生物宿主の培養により得られる回収 発酵固体中で存在することができる。
適したバシルス宿主には、B、t、株EG5144及びB、t、株EG5144 から誘導された遺伝的に改良されたB、t、株が含まれる。後ugation  technique)により得られ、Bt3株EG5144からの本来のcry l I IC(b)遺伝子−含有プラスミドを含む。組み替えDNA法によって 得られ、クローニングされたcrylIIC(b)遺伝子(配列ID NO:1 )を発現する組み替えプラスミドを含む、遺伝的操作又は形質転換されたB、t 、株又は他の宿主微生物も用いることができる。
そのような形質転換生成物の例は、B、t、株EG7237であり、これは組み 替えプラスミド上にクローニングされたcryl I IC(b)遺伝子(配列 ID NO:1)を含む。
回収発酵固体は主に結晶タンパク質及び(胞子形成りt、盲生を用いた場合)胞 子を含み:細胞破片及び残留発酵培地固体も存在し得る。
CryII IC(b)タンパク質を含む回収発酵固体は、必要なら殺虫性調剤 に挿入する前に乾燥することができる。
活性成分として殺虫性CryIIIC(b)タンパク質(配列[)No: 2) を含む不発明の調剤又は組成物は、殺虫的有効量で通用することができ、その量 は例えば抑制するべき特定の甲虫類昆虫、処置するべき特定の植物又は作物、及 び殺虫活性組成物を適用する方法などの因子に依存して変化する。殺虫的有効量 の殺虫性調剤を本発明の昆虫抑制法において使用する。
殺虫性組成物は、殺虫活性成分と農業的に許容し得る所望の担体を配合すること により製造する。配合された組成物は粉剤又は顆粒材料、あるいは油(植物油又 は鉱油)又は水中の懸濁液又は油/水乳液、あるいは水和剤の形態であることが でき、又は農業的用途に適した他の担体材であることができ、当該技術において 周知である。″農業的に許容し得る担体”という用語は、殺虫剤配合法において 通常用いられるすべでの補薬、例えば不活性成分、分散剤、界面活性剤、粘着付 与剤、結合剤を含み;これらは殺虫剤配合における熟練者に周知である。
Cryl I IC(b)タンパク質(配列[)NO:2)及び1種類かそれ以 上の固体又は液体補薬を含む調剤は、例えば従来の配合法を用いた殺虫活性Cr y I I IC(b)タンパク質成分と適した補薬の均一混合、配合及び/又 は粉砕により既知の方法で調製することができる。
本発明の殺虫性組成物は、標的甲虫類昆虫の環境、典型的な場合保護するべき植 物又は作物の葉の上に従来の方法で、好ましくは噴霧により適用する。他の適用 法、例えば粉剤散布、液剤散布、浸漬、土壌注入、種の被覆、冥土の被覆又は噴 霧なども可能であり、根又は茎に蔓延する昆虫の場合は必要である。これらの適 用法は当該技術において周知である。
後文で“毒性遺伝子″と呼ぶことがあるcryI I IC(b)遺伝子(配列 ID NO:1)又はその機能的同等物は、多様な微生物宿主に導入することが できる。cryI I IC(b)遺伝子(配列ID NO:1)が発現される と殺虫性CryI I IC(b)結晶タンパク質毒素(配列ID NO:2) が製造される。適した宿主にはB、t、及びバンルスの他の種、例えばB、ズブ チリス又はB メガテリウムが含まれる。植物−コロニー形成、又は根−コロニ ー形a微生物もcrylllC(b)遺伝子(配列ID NO:1)の宿主とし て用いることができる。得られた形質転換生成物中で遺伝子を安定に保持して発 現させるこID NO:1)を導入するために、当該技術における熟練者に周知 の多様な方法を利用することができる。
形質転換生成物、すなわち組み替えプラスミド中にクローニングされた遺伝子が 潜在する宿主微生物は従来の方法に従い、通常組み替えプラスミドを含む宿主微 生物のみを成長させる選択法を用いて単離する二々ができる。その後形質転換生 成物を殺虫活性に関して試験することができる。この場合もこれらの方法は標準 的方法である。
製造の目的で宿生細胞を選ぶ場合に特に興味深い特性には、宿主への遺伝子の導 入の容易さ、発現系の利用性、発現の効率、宿主におけるCryr T IC( b)殺虫性タンパク質の安定性及び補助的遺伝的可能性の存在が含まれる。殺虫 性cryI I IC(b)遺伝子(配列IDN0:1)を含む細胞宿主は、c ryT I IC(b)遺伝子が発現され。
CryrrIC(b)タンパク質(配列ID NO:2)が製造サレル、典型的 に胞子形成のためのいずれの簡便な栄養培地中でも成長させることができる。結 晶タンパク質を含む胞子形成細胞をその後従来の方法、例えば遠心又は濾過によ り収穫することができる。
cryl I IC(b)遺伝子(配列ID NO:1)を、遺伝子を発現し、 Cry I I IC(b)タンパク質(配列TD No: 2) を製造する ことができる植物中に挿入し、昆虫の攻撃?二対する抵抗性を植物にさらに与え ることができる。cryl I IC(b)遺伝子(配列IDN0:1)を用い た植物の遺伝的操作は、植物の遺伝子工学における熟練者に周知の多様な形態及 び起源のDNA分子を用い、遺伝子を含む所望のDNAを植物組織又はMB胞に 導入することにより行うことができる。
89 479に開示されている。
cryl I IC(b)遺伝子(配列ID No・1)、又はCrylIIC (b)タンパク質(配列ID No:2)を製造することができる変性cryr  f rc (b)遺伝子を含むDNAは、アグロバクテリウム ツメファシェ ンス(Agrobacteri、um tumefaciens)からのプラス ミドであるTiなどの感染性プラスミド、ウィルスあるいはA ツメファシェン スなどのm=物により、リンソーム又はリボソームの使用により、機械的方法を 用いた微量注入により、及び植物遺伝子工学における熟練者が慣れた他の方法に より植物細胞又は組織に直接与えることができる。
し・ 当該技術における熟練者に周知の通り、遺伝子によりコードされるタンパ ク質を形成する種々のアミノ酸は通常1種類以上のコドンにより決定されるので 、cryI I IC(b)遺伝子のヌクレオチド塩基配列(配列ID NO: 1)中に変更が可能である。さらにcryl I IC(b)ヌクレオチド塩基 配列のコード領域において、遺伝子を発現してCry I I IC(b)殺虫 性タンパク質の機能的同等物を製造することができる変更又は切断があり得る。
本明細書を参照することにより当該技術における熟練者が不必要な実験を行うこ となく決定することができるこれらの変更は、特にフレイムされている主題と十 分に同等なので、添付フレイムの範囲内であると考えるべきである。
ここで本発明を以下の特定の非Mwi的実施例に言及してさらに詳細に記載する 。実施例は当該技術において一般的に既知の方法に基づき、商新規B、t、株E G5144は、実施例1に記載の方法に従って単離した。実施例1に記載の方法 は、新規Bt9株EG5145の単離にB、t、株EG5144及びEG514 5の単離米国及び国外を通じて、典型的に穀物貯蔵施設の種々の供給源から作物 粉試料を得た。作物粉を水性緩衝液に懸濁し、懸濁液を60°Cに30分間加熱 することにより作物粉試料を処理し、B、t などの耐熱性胞子形成バンルスー 型バクテリアをa縮した。処理された粉懸濁液を水性緩衝液中で希釈し、希釈液 を寒天皿上に広げて作物粉からの個々のバクテリアを寒天皿の表面上でコロニー に成長させた。成長後、各コロニーの一部を寒天皿からニトロセルロースフィル ターに移した。フィルターをNaOHで処理し、コロニーを溶解し、各コロニー からのDNAをフィルター上に固定した。
ε、coliに適用できる標準的方法がBt、の場合に役立たないことがわかっ たので、コロニーハイブリッド形成法に使用するB、tコロニーの1に用いるた めに改良処理法を開発した。上記の処理の場合、B、t、コロニーを確実に成長 の栄養期とし、NaOHを用いた溶解を受け易くするために、特別な条件が必要 であった。従って各コロニーの一部をニトロセルロースフィルターに移した後、 コロニーの側を上にして0.5%(W/ V )のグルコースを含む寒天培地上 にフィルターを置いた。その後接されたコロニーを、寒天−グルコース培地上で 30℃にて5時間成長させた。寒天培地中の05%のグルコースの使用及び30 ℃における5時間の成長サイクルは、B、t、コロニーが栄養期にあり、従って 溶解を受け易いことを保証するのに重要であった。
クローニングされた甲虫類毒素遺伝子を、作物粉試料から、B、t。
の他の新規及び希少甲虫類−毒性株を見いだすための特異的プローブとして用い た。正式にはDonovan et al、、Mo1.GenGenet、、2 14.I)I)、365−372 (1988)I:記載ノB。
t1株EC2158のcryC遺伝子として知られているcrylII八遺伝子 をへむ2.9kbのHindlII DNA制限フラグメントをコロニーハイブ リッド形成法においてプローブとして用いた。
cryl I IA遺伝子全体を含む2.9kbのHjndIII cr711 IA DNAフラグメントを[アルファーp 32コーdATP及びフレノウ酵 素を用いて標準的方法により放射標識した。溶解された各コロニーからのDNA を含むニトロセルロースフィルターを、放射標識された2、9kbのHincl III cryrlrA DNAプローブを含む緩衝溶液中で65℃にて16時 間インキュベートし、コロニーからのDNAと放射標識cry■I IAプロー ブからのDNAをハイブリッド形成させた。cryIIIA DNAプローブが 確実にcryIIrA DNAプローブと類似した遺伝子を含むコロニ〜からの DNAのみとハイブリッド形成するように65°Cのハイブリッド形成温度を用 いた。
2.9kbのcryIIIAプローブは、作物粉の種々の試料からの多くのB、 t、コロニーとハイブリッド形成した。これらのコロニーを調べることにより、 予想に反してそれらがcryI I I−型遺伝子を含まないことが明らかにな った。これらのコロニーはcryI−型遺伝子を含んでいた。cryI−型遺伝 子は、分子量が約13QkDaの鱗翅遺伝子の配列といくつかのcryI−型遺 伝子の配列のコンピューター補助による比較は、crylllA遺伝子の3′− 末端がcryI−型遺伝子の一部と部分的に相同であることを明らかにした。こ の発見は、cryllIA遺伝子の3° −末端が2.9kbのcryI I  IAプローブとcryI−型遺伝子を含むBt、コロニーとをハイブリツド形成 させたという信念を支持した。
この問題を改善するために、2.9kbのHindlII cryIITAプロ ーブを酵素Xbalで消化し、その3′ −末端を除いたcr711IA遺伝子 を含む2.0kbのHindlI I−XbaTフラグメントを精製した。2. 0kbのHindI I I−XbaIフラグメントは、3′−切断cryll lA遺伝子を含む。2.Okbのフラグメントを用いてコロニーハイブリッド形 成実験を繰り返すと、それはcrYI遺伝子−含有B、t、コロニーとハイブリ ッド形成しなかった。
種々の場所からの作物粉試料からの約48,000のバンルスー型コロニーを、 放射標識された2、0kbのHindI I I−XbalCryTIIAプロ ーブを用いて精査した。イリノイの作物粉試料から、cryrIIAプローブと 特異的にハイブリッド形成する唯一の新規3゜t1株が発見された。新規株はB 、t 株EG2838と指定され、NRRLに受託番号NRRL B−1860 3として寄託した。
その後作物粉試料からのさらに約50,000のバシルスー型コロニーも放射標 識された2、0kbのHindIII−Xbal crylIIAプローブを用 いてスクリーニングしたが、新規cryT11−型遺伝子を含む他の株の同定に 成功しなかった。
B、t、株EG2838は甲虫類昆虫、特にコロラドボテドビートルに対して殺 虫活性であることが見いだされた。B、t、株EC2838はサザンコーンルー トワームに関して実質的殺虫活性を持たなかった。
cryf I IB遺伝子と指定された遺伝子がB、t、株EG2838からa L離され、そのヌクレオチド塩基配列が決定された。cryIITB遺伝子は、 651アミノ酸を含み推定サイズが74,237ダルトンのCrylllBタン パク質と指定される結晶タンパク質をコードした。
先行技術のCryl I TAタンパク質のサイズは以前に73.116ダルト ン(644アミノ酸)と推定された。cryI I TB遺伝子はcrVIII A遺伝子と75%相同であり、CryI I IBタンパク質はCryIIIA タンパク質と68%相同である。
世界中の種々の場所からの膨大な作物粉試料から同士というバシルスー型コロニ ーをB、t、株EG283gから得たcryI I IBプローブを用いてスク リーニングした。crylllBプローブは放射標識cryIIIAプローブに 関して上記で示した方法を用いて放射標識した。放射標識cryI I IBプ ローブはB、t、株EG2838からのDNAの2.4kbの5spl制限フラ グメントを含んだ。フラグメントはB、t、株EG2838の甲虫類毒素cry I I IB遺伝子に関する完全タンパク質コード領域を含む。ついに、B、t 、株EG5144及びEG5145と指定される本発明のB、t、株が、cry I I IBプローブと特異的にハイブリッド形成するB、t、コロニーを介し て作物粉試料から単離された。
B、t、EG5144の特性化のために、いくつかの研究を行った。
一系列の研究を行い、その鞭毛の血清型を特性化した。別の研究を行い、B、t 、株EG5144の本来のプラスミドのサイズを決定し、どのプラスミドが甲虫 類−活性殺虫性結晶タンパク質をコードする遺伝子を含むかを確定した。その後 、B、t、株EG5144からのサイズ分別全DNA制限フラグメントを用いて DNAプロット分析を行い、cryIll−型遺伝子を含む他のB、t、株から の類似の加工をした全DNAと比較し、B、t、株EG5144が独特の甲虫類 −活性毒素遺伝子を含むことを示した。さらに、それが製造する結晶タンパク質 を特性化し、B、t、株EG5144及びその結晶タンパク質に伴う殺虫活性を 測定することにより、B、t、株EG5144をさらに評価した。実施例2−7 はB、t、株EG5144及びその独特のcryIll−型遺伝子の特性化の方 法を目的とし、実施例8−11は不発明のcryI I IC(b)遺伝子(配 列ID N○:1)を含むB、t、株EG5144及びB、t、株EG7237 の殺虫活性を目的とする。
実施例2 B、t、株EG5144の鞭毛の血清型の評価抗体媒介細胞凝集研究(Crar gie et al、、J、’1mmuno1.,21.pp、417 511  (1936))を用いてB。
t6株EG5144に関する鞭毛血清型分類研究を行った。B、t。
var、kurstaki、morrisoni及びtolworthi型−株 及び新規甲虫類−活性B、、t、株EG4961からの精製鞭毛を用いて鞭毛抗 体試薬を調製した。
研究はB、t、株EG5144及び他の甲虫類−活性B、t、株ならびにいくつ かの普通のB、t、型株のホルマリン−固定栄養細胞を含んで行い、そのそれぞ れを鞭毛抗体媒介細胞凝集に関して記録した。
他の甲ヨ類−活性Bt3株にはB、t、var、tenebri。
nis、B、t、var、san diego、B、t、株EC2158(すべ てc r y I I T A遺伝子を含む):B、t 株EC2838(cr yTIIB遺伝子を含む)、及びB、t、株EG4961 (crylIIc( a)遺伝子と指定される新規甲虫類毒素−コード遺伝子を含む)が含まれた。
B、t、鞭毛型−株はB、t、var/に+、+rstaki (HD−1、血 清型3ab)、B、t、var、morrjsoni (HD−i2、血清型8 ab)及びB、t、var、tolworthi (HD−13、血清型9)で あった。
この研究の結果を表1に示す; “十′は交差反応が起こったことを示し、−″ は交差反応が起こらなかったことを示す。
B、 t、株EG5144 − − − −B、t、vtr、tenebria nis −+ −−B、 t、 Var、 San diego −+ −−B 、 t、株EG215g −+ −−B4株EG2838 − − + − Bt1株EG4961 − − 〒 他のB、t、鞭毛型−株 B、 t、 var、 kurstaki(HD−1) + −−−B、 t、  Var、 morrisoni(HD−12) ” −一表1の結果は、B、 t 株EG5144の細胞がB、t、F!:!−株kurstaki、morr isoni及びtoIWOrthi鞭毛抗体試薬との負の反応を与えることを示 す。B、t、株EG5144細胞は、ディアブロチカ毒性を示すことが見いださ れた新規甲虫類−活性株であるB、t、株EG4961からの鞭毛試薬とも負の 反応を与える。
これらの結果はB、t 株EG5144がkurstaki、marrison i又はtolworthi−型B、t、株ではないことを示す。さらにまだ知ら れていないB、t、、株EG5144の鞭毛血清型は、血清変種kumamot oensis (血清型18)として血清型分類されたB、t、株EG4961 のものと明らかに異なる。B、t、株EG5144及びB、t、株EG4961 の両方共、文献に記載されている他の甲虫類−毒性B、t、株のものと異なる鞭 毛血清型を有すると思EG5144の本来のプラスミドのサイズ分別及びcry llIBプローブ精査 B、t、株は、周知のアガロースゲル電気泳動の方法によりサイズに従ってその プラスミドを分別することにより特性化することができる。
この方法は、リゾチーム及びSDSを用いてB、t、細胞を溶解し、アガロース ゲルを通ってライセードからプラスミドを電気泳動させ、ゲルをエチジウムプロ ミドで染色してプラスミドを視覚化することを含む。
ゲル中を比較的ゆっくり移動する比較的大きなプラスミドはゲルの上部に現れ、 小さいプラスミドはゲルの下部に向かって現れる。
図2のアガロースゲルは、B、t、株EG514,4が白いバンドで示される通 り約145.92.12.10及び5.5MDaの本来のプラスミドを含むこと を示す。プラスミドのサイズは既知のサイズのプラスミド(示していない)との 比較により評価した。図2には示していないがB、t、株EG5145は約14 5.92.12及び5.5MDa17)本来のプラスミドを含む6B、t、株E G5144中に見られたIOMDaの潜在プラスミドはB、t、株EG5145 には存在しない。
図2はさらに、甲虫類−毒性B、t、株EG4961が約150゜95.70, 50,5及び1.5MDaの本来のプラスミドを含み、甲虫類−毒性B、t、株 EG2838が約100,90及び37MDaの本来のプラスミドを含むことを 示す。図2は甲虫類−毒性B、t、株EG215gが約150.105.88. 72及び35MDa(D本来のプラスミドを含むことも示す。B、t、株EG4 961の150及び1.5MDaプラスミド及びB、t、株EG2158の15 0MDaプラスミドなどのプラスミドのあるものは、実際のゲル上で見えるが写 真では見ることができない。図2はB、t、株EG5144の本来のプラスミド のサイズがB、t、株EG2158、EG2838及びEG4961の本来のプ ラスミドのサイズと異なることを示している。従ってB。
t1株EG5144は、これらのプラスミドアレー研究及び実施例2に記載した 血清型分類研究に基づき、他の甲虫類−毒性B、t、株EG2158、EG28 38及びEG4961と異なる。同様にB、t、株EG5145はプラスミドア レー研究に基づき上記の甲虫類−毒性B。
t、株と異なると思われる。
図2で示したプラスミドを、5outhern、J、Mo1ecBio1..9 8. pp、503−517 (197,5)のプロット法を用いたプロッティ ングにより、アガロースゲルからニトロセルロースフィルターに移し、フィルタ ーを上記の通りに放射標識された2、 4kbのcryIIIB DNAプロー ブとハイブリッド形成させた。ハイブリッド形成後、フィルターをX−線フィル ムに暴露した。X−線フィルムを調べることにより、cryI I IBプロー ブがB、t、株EG5144の92MDaプラスミドと特異的にハイブリッド形 成することが確認された。この結果は、B、t、株EG5144の92MDaプ ラスミドがcryI I IB遺伝子と少なくとも部分的に相同なりNA配列を 含むことを示し、92MDaプラスミドがcryIII−型遺伝子を含むことを 確証している。X−線フィルムはcryI I IBプローブが予想通りB、t 、株EC;4961の95MDaプラスミド及びB、t 株EG2838の10 0MDaプラスミド、ならびにB、t、株EG2158の88Daプラスミドに ハイブリッド形成することも示した。B、t。
株EG2158の88MDaプラスミドは以前に甲虫類−毒素cryIIIA遺 伝子を含むことが示された(Donovan et a 1.。
Mo1.Gen、Genet、、214.pp、365−372 (1988) を参照)。発明者等は以前にB、t、株EC2838の100MDaプラスミド が甲虫類毒素cryIIIB遺伝子を含み、B、t、株EG4961の95MD aプラスミドが新規甲虫類毒素cryIIIC(a)遺伝子を含むことを決定し た。
Bt9株EG5144からの染色体及びプラスミドDNAの両方(全DNA)を 抽出し、別々の制限酵素5splSHindI I I及びEcoRIを用いて 消化した。消化したDNAをアガロースゲルを通って電気泳動によりサイズ分別 し、その後フラグメントをエチジウムプロミドで染色することにより視覚化した 。比較のために、甲虫類−毒性Bt8株EG2158、EG2838及びEG4 961からの全DNAを同一の方法で加工した。得られた染色アガロースゲルを 調べることにより、それぞれ5spI、HindIII及びEcoRIを用いた これらのB、t、株からの全DNAの制限消化は、種々のサイズのDNAフラグ メントを何百と与えることが示された。
サイズ分別DNA制限フラグメントをプロッティングによりアガロースゲルから ニトロセルロースフィルターに移し、その後cryIII−型DNAハイブリッ ド形成プローブを用いて精査した。フィルターは、放射標識された2、4kbの cryIIIB DNAプローブを含む緩衝水溶液中で65℃にてハイブリッド 形成させた。ハイブリッド形成後、フィルターをX−線フィルムに暴露し、オー トラジオダラムを形成した。
図3はオートラジオダラムの写真であり、左の数字はcryIIIBプローブと ハイブリッド形成したB、t、株EG5144のDNAフラグメントのサイズを kbで示す。これらのサイズはHi’ndIIrで消化し、放射標識したファー ジラムダDNAをサイズマーカーとして含む”5tnd”と記した列との比較に より決定した。図3においてEG2158、EG5144、EG2838及びE G4961と記した列は、各列の上部に示した制限酵素を用いて消化することに より得たこれらの各B、t、株からのサイズ分別DNAフラグメントを含む。
図3中の各Bt1株に関する列において、黒いバンドはcryerIBプローブ とハイブリッド形成したDNA制限フラグメントを示す。
図3を見て調べると、B、t、株EG5144のcrylIIB−ハイブリッド 形成制限フラグメントのサイズがB、t、株EG2158、EG2838及びE G4961のcrylllB−ハイブリッド形成フラグメントのサイズと明白に 異なることが示されている。
特+:B、t、株EG5144の場合のcrylIIB−ハイブリッド形成5s pI制限フラグメントのサイズは3.4kbであり、これハ他の3つのB、t、 株の場合の対応する5spl制限フラグメントと異なる:B、t、株EG215 8の場合は2.8kbであり;B、t、株EG2838の場合は2.4kbであ り;B、t、株EG4961の場合は4.5及び6.Qkbである。Hindl II及びEcoRIを用いて得たDNA制限フラグメントの場合にも類似の差が 現れる。
これらの制限パターンの結果は、B、t、株EG5144がB、t。
株EG2158、EC2838及びEC4961のそれぞれcryerrA、c rylllB及びcryI I IC(a)遺伝子と異f;ルcryIII−型 遺伝子を含むことを示唆している。B、t、株EG5144のcryTII−型 遺伝子は本発明者等によりcryfllc(b)(配列ID NO:1)と指定 された。
B、t、株EG5144及びBt1株EG5145から全D N Aを抽出し、 6個の別の制限酵素(Hind I I L EcoRI、Accr、Drar 、Ssp L Xba I)を用いて消化し、アガロースゲル上のラグメントを プロッティングによりニトロセルロースフィルターに移シ、その後crylN− 型DNAハイブリッド形成プローブ、特にcrylllAを含むプローブを用い て精査した。ハイブリッド形成後、フィルターをX−線フィルムに暴露し、オー トラジオダラムを形成した。制限パターンの結果は、評価した2つのB、t、株 、EG5144及UEG5145に関して同一であり、2つの株が同一のcry l r I−型遺伝子を含むことを示唆している。
Bt3株EG5144の結晶タンパク質の特性化B、t、株EG5144を室温 (約21−25℃)にてDSMG胞子形胞子形成培養物子形成及び細胞溶解が起 こるまで(4−5日の成長)成長させた。DSMG培地は0. 4%(w/v) のDirco栄養ブロス、25mMのに2HPO,,25mMのKH2PO4, 0,5mMのCa(NO3)2.0.5mMのMgSO4,10MMのFeSO 4,10MMのMnC1z及び0. 5%(w/v)のグルコースである。Bt 0株EG5144の胞子形成培養物を顕微鏡により観察し、B、t、胞子の他に 自由に浮遊する不規則を形の結晶が含まれることがわかった。実験によりB、t 、結晶が通常特定の昆虫に毒性であり得るタンパク質を含むということが示され た。B、t、株EG5144の結晶の外観はB。
t1株EG2158の平らな長方形の(又は菱形の)結晶と異なるが、B、t、 株EG2838及びEC4961の不規則な形の結晶のあるものと部分的に類似 している。
B、t、株EG5144の胞子形成培養物から胞子、結晶及び残留溶溶液で1回 、及びTETX (10mMのトリスHCI、pH7,5,1mMのEDTA及 び0.005%(w/v)のTriton’X−100を含む)で2回洗浄し、 50mg/m+の濃度でTETX中ニ懸濁した。固体混合物を溶解緩衝液(0, 14MのトリスHCI、p)(6,8,2%(W/V)のSDS、5%(v/v )の2−メルカプトエタノール、10%(V/V)のグリセロール及び0.1% (v / v )のブロモフェノールブルー)中で100℃に5分間加熱するこ とにより、250μgの遠心発酵培養物固体(結晶、胞子及びいくらかの細胞破 片を含む)から洗浄した結晶を特異的に溶解した。溶解した結晶タンパク質を5 DS−PAGEによりサイズ分別した。サイズ分別後、タンパク質をクーマシー 染料を用いて染色して視覚化した。B、t、株EG4961、EC2158及び EC2838の培養物を、比較のために同様の方法で加工した。
図4はこのタンパク質サイズ分別分析の結果を示し、左の数字はB。
t1株EG5144により合成される結晶タンパク質のサイズをkDaで示す。
1列に示される通り、約70kDaの大きなタンパク質及び約30kDaの小さ いタンパク質がBt1株EG5144胞子及び結晶を含む遠心発酵固体から溶解 された。B、t、株EG5144の約70kDaのタンパク質は、Bt0株EG 4961 (2列)、EG21.)8(3列)の約70kDaの甲虫類−毒性結 晶タンパク質、ならびにB。
t 株EG2838 (4列)の約74kDaの甲虫類〜毒性結晶タンパク質と サイズが類似であると思われる。
発明者等による以前の研究は、B、t、株EG4961、EG215とを示した 。B、t 株EG4961のCryl I IC(a)タンパク質はcrylI Jc(a)遺伝子によりコードされ、74.393 D aの推定サイズを有す る。B、t、株EG2158のCryIIl、A、タンパク質はcryr I  IA遺伝子によりコードされ、73.116Daの推定サイズを有する。B、t  株EG2838のCryl I rBタンパク質はcrylTIB遺伝子によ りコードされ、74.237Dac′)i定すイズを有する。実施例6に記載の 通り、新規cryI I IC(b)遺伝子CF!W’JID No : 1)  ニヨリa造されるB、t、aEG5L44の甲虫類−毒性結晶タンパク質は、 CryI I IA、CryIIIB及びCry I I IC(a)タンパク 質と明らかに異なる。
B、t、株EG5144により製造される約30kDaの小さい結晶タンパク質 は、B、t、株EG4961、EC2158及びEC2838により製造される 小さい結晶タンパク質と大体類似のサイズである。
B、t、株EG2158、EC2838及びEC4961の約30kDaの小さ いタンパク質は、互いに関連していると思われ、いずれも甲虫類昆虫に対する測 定可能な殺虫活性を示すことが見いだされていない。
B、t、株EG5144の約30kDaのタンパク質が甲虫類昆虫に対する殺虫 活性を有すると言じる理由はない。
実施例4の方法に従い、DNAプロット分析をさらに行い、2.4kbのcry IIIB DNAプローブがB、t、株EG5144 DNAの1個の7.Ok bのEcoRI−Xbal制限フラグメントに特異的にハイブリ、ド形成するこ とが明らかになった。この結果は、7.0kbのフラグメントが完全cryI  I IC(b)遺伝子を含むことを示B、t、株EG5144の7.OkbのE  c oRI −Xb a I75グメントを単離し、7.0kbのEcoRI −Xbal制限フラグメントにつき研究をし、フラグメントがcryI I I −型遺伝子、特にcryII)C(b)遺伝子を含むことを確認した。実施例6 に示す方法は、cryl I IC(b)遺伝子(配列ID NO1)のヌクレ オチド塩基配列の決定を記載するものである。
ニング及び配列決定 前実施例で記載した7、0kbのEcoRI−XbaIフラグメントを単離する ために、B、t、株EG5144からのサイズ−選択DNAEcoRI−Xba l制限フラグメントを周知のE、coliベクターであるpUc18に連結する ことによりB、t、株EG5144のプラスミドライブラリを構築した。この方 法は、細胞の溶解及びその後のDNAスプーリング(spoo]jng)により 最初にB、t 株EG5144から全DNAを得、その後金DNAをEC0RI 及びXbal制限酵素の両方を用いて二重消化し、消化されたDNAをアガロー スゲルを通して電気泳動させ、4−10kbのDNAのサイズ選択フラグメント を含むゲルスライスを切除し、サイズ選択EcoRI−XbaI制限フラグメン トをアガロースゲルスライスから電気溶出する段階を含んで行った。これらのフ ラグメントを、やはりEcoRI及びXbalで消化したE、coljプラスミ ドベクターpuc18と混合した。pUC18ベクターはアンピシリン耐性(A mpQのための遺伝子を有し、化pUc18ベクターからのDNAサイズ−選択 制限フラグメントの混合物にT4 DNAリガーゼ及びATPを加え、pUc1 8ベクターをB、t 株EG5144制限フラグメントど連結させた。
その後プラスミドライブラリを、問題の遺伝子を欠いた宿主生物であるE、co li細胞中に、以下のようにして形質転換した。連結後DNA混合物を、CaC l2で処理して細胞がDNAを取り上げるようにしたアンピンリン感応性E、c olj宿主株であるE、colj株DH5αと共にインキュベートした。E、c oli、特に株DH5αは組み替えプラスミドを用いて容易に形質転換され、E 、coli株DH5αはB、t、結晶タンパク質のための遺伝子を自然には含ま ないので、これらを宿主株として用いた。pUc18はアンピシリンに対する耐 性を与えるので、組み替えプラスミドを得る宿主細胞はすべてアンピシリン耐性 となる。組み替えプラスミドに暴露した後、E、coli宿主細胞をアンピシリ ンを含む寒天培地上に広げた。37℃の温度で終夜インキュベーションした後、 組み替えプラスミドが潜在する細胞から数千のE。
coliコロニーがアンピシリン−自存寒天上に成長した。その後これらのE、 coliコロニーを、続(プローブによる精査のためにニトロセルロース上にブ ロッティングした。
その後プローブをB、t、株EG5144からのDNAの7. 0kbのEco RI−Xbalフラグメントを含む形質転換宿主コロニーと特異的に結合させる 条件下で、放射標識された2、4kbのcryrIIが2.4kbのcryll IBプローブと特異的にハイブリッド形成しイブリッド形成コロニーにつきさら に研究した。E、coli株EG7236はpEG271と指定する組み替えグ ラスミ下を含み、それはpUC18及びB、t、株EG5144からのDNAの 約7.Okbの挿入EcoRI−XbaI制限フラグメントを含んだ。cryI I IBBa−ブはpEG271中の7.0kbのDNAフラグメント挿入片に 特異的にハイプリント形成した。pEG271の制限地図を図5に示す。
pEG271の7.Okbのフラグメントは、2.4kb及び3.8kbのH4 ndIIIフラグメント、及びcryl I IBBa−ブと特異的にハイブリ ッド形成する4、0kbのBamHI−XbaIフラグメントを含んだ。2.4 kbのH4ndllIフラグメントをDNA配列決定ベクターM13mp18中 にサブクローニングした。4.OkbのBamHI−XbaIフラグメントはD NA配列決定ベクターM13mp18及びM13mp19中にサブクローニング した。
サブクローニングされた各DNAフラグメントの実質的部分のヌクレオチド塩基 配列を標準的サンガー(Sanger)ジデオキシ法を用いて決定した。サブク ローニングされた各フラグメントに関し、配列−特異的17−merオリゴヌク レオチドブライマーを用いてDNA配列決定反応を開始させることにより両DN A鎖を配列決定した。配列決定により、7.Okbのフラグメントが読み取り枠 、及び特に新規crylII−型遺伝子を含むことが明らかになった。cryI  I IC(b)(配列ID NO:1)と指定されるこの新規遺伝子は、cr yI I IA遺伝子と有意に異なる。下記の通りcryr I rc (b) 遺伝子はCryIIIB遺伝子とも明らかに異なる。
びcryrllc(b)遺伝子によりコードされるCryI I IC(b)タ ンパク質(配列ID NO:2)の推定アミノ酸配列を図1に示す。
cryr I IC(b)遺伝子(配列ID N○=1)のタンパク質コード部 分を、位M144で始まり、位置2099で終わるヌクレオチドとして定義する 。推定リポソーム結合部位を図1−1にて”RBS“と示す。cryI I I C(b)遺伝子によりコードされるCryl[C(b)タンパクM(配列ID  No 2)の、cryI I IC(b)遺伝子(配列1[No:1)の読み取 り枠から推定されるサイズは、74.265Da (652アミノ酸)である。
5DS−PAGEから決定されるCryIIIC(b)タンパク質の見掛けのサ イズは約70kDaであることに注意するべきである。従って本明細書において は、CryIIIC(b)タンパク質(配列ID NO:2)は約70kDaの サイズであるとする。
先行技術のCryl I IAタンパク質のサイズは以前に73,116Da  (644アミノ酸)と推定された。CryllIBタンパク質のサイズは以前に 74.237Da (651アミノ酸)と決定された。
DNA配列決定により、cryIIIc(b)遺伝子中にHind111#I限 部位が存在し、cryI I IC(b)遺伝子の下流に5spl制限部位が存 在することが明らかになった(それぞれ図1−2及び1−3を参照)。これらの 制限部位の位置を知ることにより、7.0kbのフラグメント内のcryIII c (b)遺伝子の位置及び配向を図5中で矢印で示す通りに正確に決定すn、”A nalysis of Biological 5equences on S mall Computers、、”DNA、3.pp。
421−436 (1984))のコンピュータープログラムを用い、CryI IIc(b)遺伝子(配列ID NO:1)とcryIIIB及びcryl I  IA遺伝子の配列を比較し、それらのそれぞれCryHrc (b) 、Cr yl I IB及びCryIIIAタンパク質の推定アミノ酸配列を比較した。
cryl I IC(b)遺伝子(配列ID No、1)のヌクレオチド塩基配 列は、cryIIIB遺伝子のヌクレオチド塩基配列と96%位置的に同一であ り、crylIIA遺伝子のヌクレオチド塩基配列とは76%のみ位置的に同一 である。従ってcryI I IC(b)遺伝子(配列[)NO:1)はcry l I IB及びcryI r IA遺伝子と関連しているが、cryr I  IC(b)遺伝子はcryr T IB遺伝子と別であり、cryIII人遺伝 子とは実質的に異なることが明らかである。
CryIIIC(b)タンパク質(配列ID No: 2)(7)L?アミノ酸 配列配列CryllIBタンパク質の推定アミノ酸配列と95%位置的に同一で あるが、CryIIIAタンパク質の推定アミノ酸配列とは68%のみ位置的に 同一であることが見いだされた。これらの差は、下記に示す殺虫活性における差 と共にcryl I IC(b)遺伝子(配列ID No、1)によりコードさ れるCry I I rc (b)タンパク質がCrylIIBタンパク質又は CryI I IAタンパク質と異なるタンパク質であることを明白に示してい る。
さらに理論に束縛されることは望まないが、CryIIIC(b)タンパク質( 配列ID NO:2)のアミノ酸配列と発明者等の知る他のCryl I I− 型タンパク質との比較に基づき、C,ry I I IC(b)タンパク質のコ ーンルートワーム毒性の増強に以下のアミノ酸残基が重要であると思われる。こ こでアミノ酸に関する受容されている略字の後の数字は図1に示す配列ID N O:2と同定される配列中のアミノ酸の位置を示す:H4s9、His231、 G1n339.5er352、Asn446、His449、Va1450、G ]y451、l1e500及びThr624゜いくつかの他のCryI I I タンパク質のアミノ酸配列の研究後、示された位置のアミノ酸が全く一貫してC rylIrc (b)タンパク質に関して示されたアミノ酸と異なるアミノ酸を 示していたので、CryI I IC(b)タンパク質(配列ID NO:2) のコーンルートワーム毒性に重要である可能性があるとしてこれらのアミノ酸残 基を選んだ。
同一の研究に基づき、以下のアミノ酸修正の1つ又はそれ以上を行うcryI  I IC(b)遺伝子(配列ID NO:1)の特定部位の突然変異誘発が、得 られるタンパク質に関するコーンルートワーム毒性を向上又は増強するとも思わ れる: Pro21をGayに;Asp97をAsnに;Va1289をIle に;5er352をPheに;41711eをValに;Pbe419をLeu に;GIy451をSerに:I ] e590をLeuに; I ] e60 0をLysに;Thr624をLysに。
当該技術において十分理解されている通り、特定部位の突然変異誘発又は遺伝子 切断などにより、Cryl I rc (b)タンパク質(配列IDN○:2) により示されるのと基本的に類似の殺虫活性(コーンルートワーム及び他の甲虫 類昆虫に対して)を有する毒性タンパク質を与えることができる他の変更をcr yT I IC(b)遺伝子(配列IDN○、1)において行うことができる。
上記のようなcryIIIc(b)遺伝子(配列ID No:1)及びCryJ  I IC(b)タンパク質(配列ID NO:2)の変性物は、特許請求され ている本発明の範囲内とする。
実施例7 クローニングされたcryIIIC(b)遺伝子の発現cryl I IC(b )遺伝子(配列ID NO:1)i、:よるCrylllC(b)タンパク質( 配列ID NO:2)の製造を決定する研究を行った。
表2はこれらの方法の間に用いられるBt、及びE、coli株及びプラスミド の関連特性をまとめたものである。プラス(゛)は指定された要素、活性又は機 能の存在を示し、マイナス(−)はその不在を示す。“及び゛の指定はそれぞれ と共に用いた抗体に対するそれぞれ感応性及び耐性を示す。表中で用いた略字は 以下の意味を有する:Amp(アンピシリン);Cm(クロラムフェニコール) ;Cry(クリスタリフエラス):Tc(テトラサイクリン)。
株 関連特性 B4 チュリンギエンシス HD73−26 Cry−1αm’ EG7237 pEG272が潜在するHD73−26(c ry r I I C(b) ”)EG5144 cryI I IC(b)”E、coli DH5α Cry−1,Amp’ GM2163 Cry−1Amp’ EG7236 pEG271が潜在するDH5α(cryJ I IC(b)” ) プラスミド pUc18 Amp’、Cry−1 E、coliベクター pNNlol Cm゛、Tc’、Cry−、バンルスベクター pEG271 Amp’、pUc18のEcoRI−XbaI部位に連結したB 、t、株EG5144の7.OkbのEcoRI−XbaI crylJIc( b)”75グメントを含む組み替えcryl T IC(b)“E、coljプ ラスミド pEG272 Tc’、Cm’、pEG271の5phI部位に連結したバンル スベクターpNN101を含む(ry I I IC(b)◆バンルスーE、c oli組み替えプラスミド 実施例6で記載したプラスミドpEG271が潜在するE、co1i細胞を分析 し、70kDaのCryr I IC(b)結晶タンパク質を検出可能な量で製 造しないことが見いだされた。
実験により、クローニングされたB、t、結晶遺伝子はE、coli中での発現 が少なく、Bt、中でそれらそれぞれの本来のプロモーター配列から多量に発現 されることが示された。実施例6に示すようにして構築され、図5に示す組み替 えプラスミドpEG271はE、coli中で複製されるがBt、中で複製され ない。クローニングされたCryrlIc(b)遺伝子を多量に発現するために 、Bt、中で複製することができるバジルスベクターpNN101 (Tc’C m’Cry−)をpEG271のSph1部位に連結した。得られたプラスミド をpEG272と指定する。プラスミドpE0272のat=及びその後のB。
t、の形質転換のためのその利用の詳細を下記に記載する。
単離されたプラスミド1)EG271DNAを5pbIで消化し、その後やはり Sph Iで消化したバシルスベクターpNN101と混合した。
T4 DNAリガーゼ及びATPを混合物に加え、pE0271をpNN101 ベクターの5pbI部位に連結させた。
連結後、細胞がプラスミドDNAを取り上げることができるように塩化カルシウ ムで処理したE、colj株DH5α細胞の懸濁液にDNA混合物を加えた。組 み替えプラスミドに暴露した後、E、coli宿主細胞をテトラサイクリンを含 む寒天培地上に広げた。pNNlolのSph1部位に連結されたpEG271 を含むプラスミドを取り上げた細しなかった細胞は成長しない。
1個のテトラサイクリン耐性コロニーからプラスミドを単離し、5phlで消化 し、アガロースゲルを通してii気泳動させた。プラスミドは、それぞれプラス ミドpNN101及びpE0271に対応する5、8kb及び9kbの2種類の 5phI DNAフラグメントを含んだ。このプラスミドをpE0272と指定 した。pEG272の制限地図を図6に示す。その後プラスミドpEG272を 用い、実施例6で以前に記載した塩化カルシウム法により受容性とされたE、c oli株GM2163の細胞を形質転換した。E、co l i@GM2163 はクリスタリフJ、ラス陰性(Crr)及びアンピシリン感応性(Amp“)株 であり、) Mo1.、Gen、Genet、、192. p+)、288−2 89 (1983)におけるM、G、Marinus et al、0)方法に より構築された。
その後形質転換されたg、coli株GM2163から上記の方法を用いてプラ スミドpEG272を単離した。単離されたプラスミドpEG272をエレクト ロポレーションにより次にB、t、株HD73−26に形質転換した。B、t、 株HD73−26の細胞はクリスタリフェラスー陰性(Cryつ及びクロラムフ ェニコール感応性(Cm”)である。エレクトロポレーションを行うためのBi oRad GenePu]serTw装置を用い、懸濁液中のB、t、株HD7 3−26の細胞を誘導し、やはり混合物に加えられたpEG272を取り上げさ せた。
エレクトロポレーションの後、形質転換されたE、t、細胞を5μgのクロラム フェニコールを含む寒天培地上に広げ、30℃で約16−抱はクロラムフェニコ ール寒天培地上でコロニーに成長するが、プラスミドを吸収しなかった細胞は成 長しない。B、t、、株EG7237と指定される1つのCm’コロニーは、制 限パターンがpEG272(7)パターンと同一であるらしいプラスミドを含ん だ。
B、t、株EG7237の細胞をクロラムフェニコール(3μg/m1)を含む 胞子形成培地中22−25℃にて、胞子形成及び細胞溶解が起こるまで(4−5 日)成長させた。顕微鏡試験により、B、t、株EG7237の胞子形成培養物 は、胞子及び小さくて自由に浮遊する不規則な形の結晶を含むことが明らかにな った。これらの結晶は、類似の方法で調製したB、t、株EG5144の胞子形 成培養物の場合に観察される小さくて不規則な形の結晶と似ている。
B、t、株EG7237の胞子形成発酵培養物からの胞子、結晶及び細胞破片を 遠心により収穫した。遠心ベレットをINのNaC1で1回、及びTETX(1 0mMのトリス、HCL pH7,5,1mMのEDTA、0.005%(w/  v )のTr i ton’X−100) で2回洗浄し、ベレットを50m gベレット/m1TETXの濃度でTETXに懸濁した。
溶解緩衝液(0,14Mのトリス、pH8,8,2%(w/v)のSDS、5% (v/v)の2−メルカプトエタノール、10%(v/v)のグリセロール及び 0. 1%(W/V)のブロモフェノールブルー)中で100℃にて5分間、遠 心懸濁液の一部(250μgのベレット固体を含む)を加熱することにより、遠 心ベレット懸濁液中の結晶を溶解した。結晶が溶解した後、混合物を5DS−ポ リアクリルアミドゲルに適した。クーマノ−染色ゲルの写真を図7に示す。
図7のゲルの3列は、B、t 株EG7237が約70kDaの大タンパク質及 び約33kDaの小タンパク質を製造したことを示す。これらのタンパク質は、 図7の1列に示され、B t 株EG7237と同一の方法で調製されたB、t  株EG5144により製造される約70kDaの大タンパク質及び約30kD aの小タンパク質とサイズが同一であることがわかった。この結果は、pEG2 72の7.Okbのフラグメントが2つの結晶タンパク質遺伝子:約70kDa のタンパク質のための1つ及び約30kDaのタンパク質のための1つを含むこ とを示約70kDaのタンパク質をコードする遺伝子はcryI IIC(b) 遺伝子であり、それがコードするタンパク質は殺虫性Cry■IIC(b)タン パク質である。cryxr IC(b)遺伝子(配列10 No:1)のDNA 配列、及びそれに対応する推定タンパク質(配列JD NO:2)に関するアミ ノ酸配列を図1に示す。
B、t、株EG7237は、図7のタンパク質バンドから証明されるとおり、重 量に基づいてB、t 株EG5144の約3倍多(の70kDaタンパク質を製 造した。組み替えB、t、株EG7237における30kDa小タンパク質の製 造もB、t、 株EG5144と比較して増収下の実施例8−11は、B、t、 株EG5144、B、t、株EG7237及びそれらの株により製造されるCr y I I IC(b)タンパB、t 株EG7237及びそのCry I I  IC(b)タンパク質のサザンコーンルートワーム及びコロラドボテドビート ルに対する殺虫活性 Cryl I IC(b)毒素タンパク質(配列ID NO:2)を製造するc ryIIIc(b)遺伝子(配列I D No : 1)を含む組み替より、t 、株EG7237の殺虫活性を、サザンコーンルートワーム及びコロラドボテド ビートルに対して決定する。
比較のために、B、t、株HD73〜26バツクグラウンドにおいてcryll I−型毒素遺伝子を含む他の2つの組み替えB、t、株も生物学的定量研究に含 んだ。これらはCrylllAl!素タンパク質を製造するcryI I IA 遺伝子を含む組み替えB、t、株EG7235、及びCryI I IB毒素タ ンパク質を製造するcrylllB遺伝子を含む組み替えB、t、株EG722 5である。
3つのB、t、株を胞子形成液体培地中30℃にて、胞子形成及び細胞溶解が起 こるまで成長させた。微量濾過により発酵ブロスを濃縮した。
たB、t、粉末を調製した。各B、t、粉末中のCryI I I−型毒素タン パク質の量は、標準的5DS−PAGE法を用いて定量した。
Marrone et am 、J、Econ、Entomol、。
78、pp、290−293 (1985)と類似であるがホルマリンを含まな い人工の食物の表面汚染により、第1令サザンコーンルートワーム幼虫の生物学 的定量を行った。各生物学的定量は8連続水希釈を含み、アリコートを生物学的 定量皿中の食物の表面に適用した。生物学的定量皿の2mlのウェルのそれぞれ が175mm”の表面積の食物1mlを含んだ。希釈剤(0,005%のTr  i ton’X7100水溶液)がM発した後、昆虫の幼虫を食物上に置き、2 8℃でインキュベートした。
1投薬当たり32の幼虫を試験した。7日後に死亡率を記録した。生物学的定量 研究において、希釈剤のみを含む標準もインキュベートした。
人工の食物をポテトフレークを加えたBioServe’ s No。
9830昆虫食物に置換する以外は類似の方法を用い、第1令コロラドボテドビ ートル幼虫を試験した。1投薬当たり32の幼虫を試験し、7日ではなく3日で 死亡率を記録した。
生物学的定量研究の結果を下表3に示し、試験した昆虫の50%を殺すのに必要 なCryl I I−型タンパク質の濃度であるPLCso値として殺虫活性を 報告する。試験した両方の昆虫に関して生物学的定量研究において1投薬当たり 4回の重複を用いた。重複生物学的定量のそれぞれからのデータをプロビット分 析(R,J、 Daum、Bu 11. Entomol、Soc、Am、、1 6.I)p、10−15 (1970))のために集め、希釈剤のみの場合の標 準死亡に関して死亡率を修正した(W、S、Abbott、J、Ecoh、En tomol、、18゜pp、265−267 (1925))。結果をP L  Cioを与えるCryIII−型タンパク質の投薬量(食物表面1mm”当たり のng Cry[Iタンパク質として)として示す。95%における信頼区間を PLC5゜値の下の括弧内に示す。
行った。0. 1%のTriton”X−100水溶液中に懸濁した既知の処理 濃度のB、t、粉末中に大豆の葉を浸漬した。過剰の材料がしたたり落ちた後、 葉を乾燥させた。0.1%のTr i ton’X−100に浸漬した葉を未処 理標準とした。20の昆虫の幼虫を処理した葉と共にベトリ皿に閉じ込め、25 ℃でインキュベートし、3日間食べさせ、その時点で死亡率を記録した。
生物学的定量研究の結果を下表4に示し、調べた昆虫の50%を殺すのに必要な CryIII−型タンパク質の濃度であるPLCs0値として殺虫活性を報告す る。データは表3に関して実施例8で記載した通りに扱った6結果をPLCs。
を与えるCryLII−型タンパク質の投薬量(CryrlIタンパク賀のmg /葉の浸漬に用いた溶液のmlで)として示す。95%における信頼区間をPL C5,l値の改の括弧内に示す。
この生物学的定量研究の結果は、Cryl l Ic (b)1B累タンパクN  (配列ID No: 2) をH造すルB、t、株EG 7237ノ方がCr yIIIB−製造B、t、株EG7225よりメキシコヒーンビートルに対して 有意に殺虫性が高いことを示す。CryIIIA毒素タンパク質を製造するB、 t、株EG7235は、調べた最高投薬量において測定可能な殺虫活性を示さな かった。
これらの結果は、甲虫類の目の昆虫属に関して特定のCrylII−型要素タン パク質の殺虫活性が大きく異なることをさらに証明している。
実施例10 Bt9株EG5144のサザンコーンルートワームに対する殺虫活性 B、t、株EG5144の殺虫活性をサザンコーンルートワームに対して評価し た。比較のためにCryI I IC(a)毒素タンパク質を製造するB、t、 株EG4961を生物学的定量研究に含んだ。
この実施例におけるサザンコーンルートワームの生物学的定量法は、調べた昆虫 の50%を殺すのに必要なCryl I I−型タンパク質の1度であるPLC ,0値の決定により行った。方法は前実施例で行った人工食物生物学的定量法に 類似し、1投薬当たり32の第1令サザンコーンルートワーム幼虫を用いた。重 複生物学的定量のそれぞれからのデータをプロビット分析(R,J、Daum、 Bul 1.Entomol。
Soc、Am、、16.pp、10−15 (1970))のために集め、希釈 剤のみの場合の標準死亡に関して死亡率を修正した(W、S、 Abbat t 、J、Econ、Entomol、、18.pp、265−267 (1925 ))、結果をPLCsoを与えるCrylll−型タンパ質として)として2回 の別々の試験に関して示す。95%における信頼区間をPLC5゜値の次の括弧 内に示す。試s1では各投薬量たり4回の重複を用い、後日行った試験2では2 回の重複を用いた。
この生物学的定量研究は、Cryl I IC−型タンパク質を製造するB、t 、株EG5144及びB、、 t、株EG4961の両方がサザンコーンルート ワームに対して定量可能な殺虫活性を与えることを示す。
実施例11 B、t 株EG5144の日本ビートル幼虫に対する殺虫活性B、t、株EG5 144の殺虫活性を、白土(ポビリア ジャポニカ(Popillja Jap onica))としても知られる日本ビートル幼虫に対して評伍した。比較のた めに、CryI I IA毒素タンパク質を製造するB、t、株EC2158及 びCrylIIB毒素タンパク毒素タンパ石質、t、株EG2838と共にCr y I I IC(a) lI素タンパク質を製造するB、t、株EG4961 を生物学的定量研究に含んだ。
この実施例の生物学的定量法は、食物挿入分析におけるCryIII−型タンパ ク質の1回投薬(食物1ml当たりCryIII−型タンパク質1mg)におけ るスクリーニング分析である。希釈剤(0,005%のTr i ton’X− 100の水溶液)中に懸濁した調べるべきB。
t、粉末を100m1の熱い(50”−60°)液体人工食物(J、 Econ 、 Entomol、 、 79. [)、 668−671 (1986)に おいてLadd、Jr により記載の昆虫食物に基づく)中に挿入した。
混合物をペトリ皿中で固化させ、その後この材料の直径が19mmの片をプラス チックの製氷皿の各ウェル中に置いた。皿のウェル当たり1匹の虫を導入し、ア ルミニウム箔を重ねた湿った発芽紙(germination paper)で ウェルを覆い、皿を25℃に7日間保ってから死亡率を記録した。調べた昆虫は 第3令の日本ピートル虫である。この研究ではそれぞれ16匹の昆虫を用いて2 回の重複で行った。
このスクリーニング生物学的定量研究の結果を下表6に示し、殺虫ンZ性を昆虫 の死亡率のパーセンテージとして報告し、死亡率は標準死亡(;関して修正し、 標準は食物片に希釈剤のみを挿入した場合である。結;はCrylII−型タン パク質の1種類の投薬比で得た:食物1 m l ”たり1mgのCrylII −型タンパク質、各B、t、粉末中に存在jるCrylll−型タンパク質のパ ーセントも表6に示す。
日本ピートル虫に対するB、t、株EG5144の殺虫性能は、そのCry I  I IC(b)毒素タンパク質(配列ID NO:2)と共に明らかにB、t 、株EG4961及びそのCryl I IC(a)タンノ<り質より優れてい る。
B、t、株EG2158及びB、t、株EG2838と比較して、Bt0株EG 5144は日本ピートル虫に対する優れた殺虫性能を示した1その特性がB、t 、株EG5144と類似しているB、t、株EG5145は、日本ピートル虫に 対してB、t、株EG5144と同等の殺虫活性を示すことが見いだされたが、 先物学的定量データはこの実施例11に示していない。
微生物の寄託 本出願に対する特許が発行された場合に、興味を持った一般の人の材料の利用を 保証するために、本出願を出願する前に以下の微生物を、下表7に示す通り八R 5Patent Co]]ection、Agr61604に寄託する ゝ 表7 B、t、EG2158 、B−182131987年4月29日B、t、HD7 3−26 B−185081989年6月12日’ B、t、EG2838 B −186031990年2月8日’6 B、t、EG5144 B−18655 1990年5月22日B、t、EG7237 B−i8736 1990年10 月17日E、coliEG7236 B−186221990年6月6日i E 、t、EG5145 B−189201991年11月21日これらの微生物寄 託は、「特許手続上の微生物の寄託の国際的承認に関するブタベスト条約」の条 項に従フて行った。これらの寄託微生物の一般の人の利用性に対するすべての制 限は、本出願に基づ(特許の発行時に最終的に除去されるであろう。
本発明は、本発明の精神又はその必須の属性から逸脱することなく他の特別な形 態で具体化することができ、従って本発明の範囲を示す場合、前記の明細書より 添付する請求の範囲を参照するべきである。
配列表 (1)一般的情報: (i)出願人:Donovan、Wi ] ] iam P。
Rupar、Mark J。
5laney、Annett C。
(i i)発明の名称:バンルス チュリンギエンシス crylllC(b) !!素遺伝子及び甲虫類昆虫に毒性のタンパク質(jjj)配列の数;2 (1v)通信住所: (A)宛名:Panjtch Schwarze Jacobs& Nadel  clo 、A、S、Nadel(B)ストリート:1601 Market  5treet、36tb Floor (C)市:PhjIadelpbia (D)州Penn5ylvania (E)国・U、S、A。
(F)郵便番号 19103 (V) コンピューター読み取り可能フオーム:(、へ)媒体の種類 フロンビ ーディスク(B) コ>ピュ 9 : IBM PC互換性(C)オペレーティ ングンステム PC−DO5/MS−DO9(D)ソフトウェア Patent l* Re1ease :IQ、Version =1,25 (vi)本出願データ: (A)出願番号・ (B)出願口・ <C>分類: (vii)先行出願データ: (A)出願番号・US 07/649,562(B)出願臼:1991年1月3 1日 (viii)弁理士/代理人情報: (A)名前:Egolf、Christopher(B)登6番号: 2763 3 (C)参照/事件整理番号ニア205−29 PL(]X)電気通信情報: (A)ii話:215−757−1590(2)配列)D No、1の情報・ (i)配列特性: (A)長さ 2430塩基対 (B)種類:核酸 (C)鎮、二重 (D)形態学、環状 (i i)分子の種類:DNA(ゲノム)(ix)特徴 (A)名前/キー CD5 (B)位R: 144.、.2099 xi)配列の記載、配列ID NO:1CCλTAT入C入入 c’rrλTC AGG入 λccccccc入T (:CAC入入入Gλ入 G大入λJG入入 τ入 λGjQGTb;AjhT 60 AGTATACAGT ACAAATATTA GAAATAAAAT :TA TTAACACAGGGGAAGAT GGTAAACCλ■@2259 λ入CCGτ入TGC; Tr入τ入τTGACTrTr入Tr入TC)JrC CTGCrCCTA入cCTcλG入 GAAGλλλ入Af 2コ19 (2)配列ID NO:2のtl[: (i)配列特性: (A)長さ 652アミノ酸 (B)種類二アミノ酸 (D)形態学二線状 (11)分子の種類:タンパク質 (ix)配列の記載:配列ID NO:2:入sn Sar Glu Lau  Pro Thr ksn His 入Sn Gll’l Tyr pro La u 入1a 入sp 八Tn 20 25 コ0 Pro 入in 5ar Thr Lau Glu Glu Lau 入sn  Tyr Lys Glu Pha uu 入rq Matコ5 40 45 Gly Val Pro Pha 入1a Gly 入1a Lau Thr  Sat Pha Tyr Gln 5ar Pha Lau1!5 90 95 Lys 入1a r、eu 入1a Glu Iau Gln Gly Leu  Gin 入sn 入sn Phe Glu Asp Ty■ 1コ0 1コ5 140 Lys Arg 5er’ Gin Asp Arg エエa Arg Glu  Lau Pha 5@r Gin 入1a Glu S@■ 165 170 ニア5 H1s Pha’Arg 入sn 5ar Met Pro Sar Pha  入1a Val Ser Lys Phe Glu Vallllo 1115  190 Lau Phe Leu Pro Thr Tyr 入1a Gin 入1a  Ala Asn Thr His Leu Leu LeuGly Ser T hr ’!+yr Asp Ala Trp Val Lys Pha 入sn  入rg Phe 入rg λr9 CPu Mat Thr Lau Thr val Lau Asp Leu 工1a  Val Lau Phe Pro Pha Tyr AspVal 人rq L eu Tyr Ser Lys cly VaI Lys Thr Glu I jlu Thr 入rg Asp l1■ 290 295 コ00 Phe Thx Asp Pro Xla Phe Sar Lau 入5n  ’rhr Ijlu Gin Glu Tyr GIY P秩B コ05 310 315 コ2゜ Thr Phe Lau 56r エユe Glu Asn Sar 工1@  入rg Lys Pro !(is Iau Phe As■ 325 コ30 3コ5 T’yr Leu GユnGユy 工1* Glu Pha His Thr  入rg Iau Gin Pro GIY ’ryr Se■ コ40 345 コ5゜ Gly Lys Asp Ser Phe 入sn Tyr Trp Sar  Gly Asn Tyr Val Glu Thr Argコ55 360 3 65 Pro 5er エユa Gly Ser Ser Lys Thr 工me  Thr Sar Pro Phe Tyr Gly Asp370 コア5 コ 80 Lys Sar Thr Glu Pro Val Gin Lys Lau  Sar Phe Asp Gly Gin Lys Valコ85 コ90 コ 95 400 Tyr Arg Thr 工1e Ala Asn Thr Asp Val  入1a Ala Trp Pro Asn Gly Lysエユa Tyr P he Gly Val Thr I、ys Val Asp Phe Ser  Gin Tyr 入sp ksp G1■ 420 425 4コ0 Lys 入sn Glu Thr Sir Thr Gin Thr Tyr  入sp Ser 1Lys Arg Asn Asn Gl■ 4コ5 440 445 H1s Val Gly Ala Gin 入sp Ser 工1e 入sp  Gin Leu Pro Pro にlu Thr Thr八sp Glu P ro Lau Glu Lys 入ユIa Tyr sir Hls Gin  Leu ASn Tyr Ala Gl■ 465 470 475 4BO cys Pha Lau M@t Gin Asp λr9 人rg Gly  Thr Ila Pro Phi Phe Thr TrpThr His A rg 5ar Val 入sp Phe Pha 入sn ’rhr 工la  Asp 入ユa Glu Lys 工1■ Thr Gin Leu Pro Val Van Lys 入1a Tyr  入1a Iau ser Ser Gly Ala 5er5LS 520 5 25 入sn Lau Arg IJu Pha val Gin 入sn sar  入Sn ASn 入sp Phe 工1e Val 工1eTyr 工1龜 入 5n Lys Thr Met 入sn 工16 人5p 入sp ksp L eu Thr Tyr Gin ThrFIGURE 1−1 FIGURE l−2 AATTAAAACTTACGCAACAATACACTGACCATrGTG TCAATTGGTATAATGTTGGATTAA1 nLau Lys L auTh rG 1nG lnTyrThrAgpHi s Cy sVa I As nT rpTyrAsnV=@LG 1yLeuA ATGGTrTAAGAGGTTCAACTTATGATGCkTGGC;TC AAAiゴTAACCGTTrTCGCAGAGAAAs nG 1yLsuA rgC1yS arThrTyrAspAlaTrpVa l Lys 1’h 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CAAGATATATTrTGGTGTTACGkAACTrGA”mTAr、 TCAATATGATGATCAAAroAsnG 1yLys I 1eTy rPheG1yValThrLysVa IAspPhe Se rに1nTy rAspAspG@1nL AAAA丁GAAAC:TAGTACACAAACATATGATTCAAAA AGAAACAATGGCCATGTAGにTGCACysAsnG 1uTh rSerThrG1nThrTyrAspSerLysAr gAsnAsnG  1yH1sVa IG 1yA1≠f 1510 1520 1530 151aO15501560AGGATTCT ATrGACCAATTACCACCAGAAACAACAにATGAACCA CTTGAAAAAGCATATA1nAspS e rI 1eAspG 1 nLauProProG 1uThrThrAspG 1uProLeuG 1 uLysA1asyrs F工GυRE 1−3 1750 1760 1770 1780 1790 1B00TTAAAGT TACATTAAATrCAGCAGCGTr(TrACAACGATATCG T(TAAGAATACC;CTATC;he LysValTh rLeuA gns e rAlaAlaLeuLeuGlnArgTyrArgVa lA rgI 1eA rgsyrA 1g70 1880 1890 1900 1910 1920CTTCTAC CACTAACTrACGACTTrTTGTGCAAAATTCAAACAA TGATrTTATT訂CATCT1a S e rTh rThrAsnLe uArgLeuPheVa IG 1nAsns erAsnAsnAs pP he I 1 ■ua I I 1 eT 1930 1940 1950 1960 1970 19B0A(:ATTA ATAAAACTATGAATATAGATGATGATTrAA(:ATAT CkAACATrTGATC丁CGCAAyr I 1 eAsnLys Th  rMe us n I 1eAspAspAs p LeuTh rTyrG  1nThrPh e`s p LeuAl aT CTACTAATTCTAATkTGGGG”rTCTCGGGTGATACG AATGAACTrATAATAGGAGCAGAAThrTh rAgns  @rAs nMe ecl;1yPhes a rG 1yAgpThrAsn G 1uLauI 1 e工1aG撃凾`laGLuS CTrTCGTrTCTAATGAAAA11IAT(ITATATAGATA AGATAGAATTTATCCCA CTACAATTGs e rPh eVa Is a rAsnG 1uLys I 1eTyr I  1eAgpLys I 1eG 1uPhe I le oroVa IG  1nLeuE AAGGAGATTrTGAAA丁GTAGGGCGATGGT(:AAAAT GAAAGAATAGGAAGGTGAATITrGAd TGGTTAGGAAAC;ATrCTrTTMGAAAfi、GCAACAT GGAAAACTATACAGTACAAATATTAGAAATAAAATT TATrAM;ACAGGGGAAGATGGTAAACCAGAACCにTA TGGTrATATTGAC丁2290 2300 2310 2320 23 30 23kOTTTATTATCAACCTGCTCCTAACCTGAGA GAAGAAAAAGTAAGAATrTGGGAAGAGAAAAATAGT AGCTCTCCACCTTCAATAGAAGTrATTACGGGG(:T AACTTTrAATATCATGGCTACTTCACTTAGCCGATT ATGTTrTGAAGGTTF工GURE 4 ・−□ ” −− F工GURE 7 一― ―− 国際調査報告 11FTVlle 05/nl’ln直□、、、 、、 N+  PCT/US 92100040フロントページの続き (51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号CO7K 13100  8517−4HC12N 1/21 7236−4B C12P 21102 C8214−48CI2Q 1/68 A 7823− 4B//(C12N 15/32 C12R1:07) (C12P 21102 C12R1:07) (81)指定国 EP(、AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、SE)、 AU、  BR,CA、 C3,FI、 HU、JP、 KR,No、PL、RU (72)発明者 スラニー、アネット・シーアメリカ合衆国ニュージャーシイ用 08690ハミルトンスクエア・ダンムーアコートサウス4

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.そのヌクレオチド塩基配列が図1に示すアミノ酸配列(配列1DNO:2) をコードすることを特徴とする精製及び単離cryIIIC(b)遺伝子。
  2. 2.遺伝子が図1に示すヌクレオチド塩基配列(配列IDNO:1)中のヌクレ オチド塩基144−2099に延びるコード領域を有することをさらに特徴とす る、請求の範囲1に記載の精製及び単離cryIIIC(b)遺伝子。
  3. 3.請求の範囲1又は2に記載の遺伝子を含に組み替えプラスミド。
  4. 4.請求の範囲1又は2に記載の遺伝子により製造される申虫類−毒性タンパク 質。
  5. 5.請求の範囲3に記載の組み替えプラスミドを用いて形質転換されたバクテリ アの生物学的に純粋な培養物。
  6. 6.さらにバクテリアがバシルスチュリンギエンシス(Bacillusthu ringiensis)であることを特徴とする、請求の範囲5に記載のバクテ リア。
  7. 7.NRRLに受託番号NRRLB−18736として寄託された、請求の範囲 6に記載のバシルスチュリンギエンシスバクテリア。
  8. 8.組成物が請求の範囲4に記載のタンパク質及び農業的に許容し得る担体を含 にことを特徴とする、殺虫剤組成物。
  9. 9.組成物が請求の範囲5に記載のバクテリア、そのようなバクテリアにより製 造される甲虫類−毒性タンパク質及び農業的に許容し得る担体を含にことを特徴 とする殺虫剤組成物。
  10. 10.植物が請求の範囲1又は2に記載の遺伝子を用いて形質転換されているこ とを特徴とする植物。
  11. 11.遺伝子又はその一部がハイブリッド形成プローブとして用いるために標識 されていることをさらに特徴とする、請求の範囲2に記載のcryIIIC(b )遺伝子。
  12. 12.NRRLに受託番号NRRLB−18655として寄託された、バシルス チュリンギエンシスバクテリアの生物学的に純粋な培養物。
  13. 13.請求の範囲12に記載のバシルスチュリンギエンシスバクテリアにより製 造され、図1に示すアミノ酸配列(配列IDNO:2)を有することを特徴とす る甲虫類−毒性タンパク質。
  14. 14.組成物が請求の範囲13に記載の甲虫類−毒性タンパク質を農業的に許容 し得る担体と組み合わせて含にことを特徴とする殺虫剤組成物。
  15. 15.甲虫類−毒性タンパク貧がそのようなタンパク賃を製造したバシルスチュ リンギエンシスバクテリアを伴うことをさらに特徴とする、請求の範囲14に記 載の殺虫剤組成物。
  16. 16.殺虫的に有効量の請求の範囲4に記載の甲虫類−毒性タンパク質を昆虫の ための宿主植物に適用することを特徴とする、甲虫類昆虫の抑制法。
  17. 17.甲虫類−毒性タンパク賞がそのようなタンパク質を製造したバシルスチュ リンギエンシスバクテリアを伴うことをさらに特徴とする、請求の範囲16に記 載の方法。
  18. 18.昆虫がコーンルートワーム、メキシコビーンビートル及び日本ビートル幼 虫からなる群より選ばれることをさらに特徴とする、請求の範囲16に記載の方 法。
  19. 19.殺虫的に有効量の請求の範囲13に記載の甲虫類−毒性タンパク質を昆虫 のための宿主植物に適用することを特徴とする、甲虫類昆虫の抑制法。
  20. 20.甲虫類−毒性タンパク質がそのようなタンパク質を製造したバシルスチュ リンギエンシスバクテリアを伴うことをさらに特徴とする、請求の範囲19に記 載の方法。
  21. 21.昆虫がコーンルートワーム、メキシコビーンビートル及び日本ピートル幼 虫からなる群より選ばれることをさらに特徴とする、請求の範囲19に記載の方 法。
  22. 22.NRRLに受け入れ番号NRRLB−18920として供託されたバシル スチュリンギエンシスバクテリアの生物学的に純粋な培養物。
  23. 23.組成物が請求の範囲12又は22に記載のバシルスチュリンギニンシスバ クテリアから得ることができる甲虫類−毒性タンパク質を農業的に許容し得る担 体と組み合わせて含にことを特徴とする、殺虫剤組成物。
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