JPH0690758A - ウイルス耐性を得るためのrnaおよびdna分子 - Google Patents
ウイルス耐性を得るためのrnaおよびdna分子Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明は、ウイルスRNAの複製中間体の少
なくとも一部に相補性であって、かつ該RNA複製中間
体に結合することによって、そして好ましくは該RNA
複製中間体を特異的に切断することによってウイルスの
増殖サイクルを阻害するRNA分子に関する。 【効果】 本発明のRNA分子によって、所望の生物の
ウイルス耐性を信頼性高く改良することができる。
なくとも一部に相補性であって、かつ該RNA複製中間
体に結合することによって、そして好ましくは該RNA
複製中間体を特異的に切断することによってウイルスの
増殖サイクルを阻害するRNA分子に関する。 【効果】 本発明のRNA分子によって、所望の生物の
ウイルス耐性を信頼性高く改良することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、実質的に、ウイルスR
NAの複製中間体の少なくとも一部に相補性であって、
かつ該RNA複製中間体に安定に結合することによって
ウイルスの増殖サイクルを阻害するRNA分子に関す
る。さらに、本発明は、該RNA分子をコードするDN
A分子に関する。さらに別の態様は以下の記載および特
許請求の範囲から明らかである。
NAの複製中間体の少なくとも一部に相補性であって、
かつ該RNA複製中間体に安定に結合することによって
ウイルスの増殖サイクルを阻害するRNA分子に関す
る。さらに、本発明は、該RNA分子をコードするDN
A分子に関する。さらに別の態様は以下の記載および特
許請求の範囲から明らかである。
【0002】
【従来の技術】RNAウイルスは、そのゲノムが1本鎖
または2本鎖であってよいリボ核酸(RNA)からなるウ
イルスである。1本鎖のRNAウイルスにおいて、複製
は合成中間体工程を経て、即ちウイルス粒子中に導入さ
れるビリオンRNAに厳密に相補性の鎖である複製中間
体を経て進行する。
または2本鎖であってよいリボ核酸(RNA)からなるウ
イルスである。1本鎖のRNAウイルスにおいて、複製
は合成中間体工程を経て、即ちウイルス粒子中に導入さ
れるビリオンRNAに厳密に相補性の鎖である複製中間
体を経て進行する。
【0003】複製中間体として相補性RNAを形成する
RNAウイルスに加えて、B型肝炎ウイルス(HBV)な
どの1本鎖DNAウイルスが、その増殖サイクル中にR
NA複製中間体を合成することが知られている。
RNAウイルスに加えて、B型肝炎ウイルス(HBV)な
どの1本鎖DNAウイルスが、その増殖サイクル中にR
NA複製中間体を合成することが知られている。
【0004】原核および真核生物の両方に対して、天然
のアンチセンスRNA分子が記載されている[van der K
rolら、1988年]。過去数年間の間に、アンチセンス分子
を、植物および動物の両方における遺伝子発現を阻害す
るために内生のRNA分子に対して使用する例が増加し
ている[IzantおよびWeintraub、1984年]。これらのアン
チセンスRNA分子は、対応する基質RNA分子に対し
て極めて高度の相補性を示し、それによりインビボの条
件下でハイブリッド分子を生成することができる。さら
に、アンチセンスRNA分子は、キュウリモザイクウイ
ルス[Rezaianら、1988年]、ジャガイモウイルスX[Heme
nwayら、1988年]またはタバコモザイクウイルス[Powell
ら、1989年]などのウイルス感染から植物を保護するた
めに、ウイルスRNA分子に対して用いられている。全
ての場合に、極めて低い接種濃度において全身性のウイ
ルス感染に対する保護が達成できるにすぎない。従っ
て、別の方法として使用されることが増えてきたコート
タンパク質保護[Beachy、1990年]が、現在ではトランス
ジェニック植物においてウイルス耐性を得るための好ま
しい方法と考えられているにちがいない。この方法によ
ると、トランスジェニック植物においてコートタンパク
質が過剰発現される。コートタンパク質の発現を伴わず
に実質的に交差-保護の結果が得られる機序を、非病原
性またはごくわずかに病原性であるウイルス(そのRN
Aが病原性株のウイルスRNAにある程度の同一性を示
す)のウイルス性核酸の存在下に観察することができ
る。保護性ウイルスのウイルス(+)鎖または(−)鎖RN
Aは、病原性ウイルスの相補性RNAと相互作用するこ
とができ、従って後者を中和することができる[Palukai
tisおよびZaitlin、1984年]。この保護性ウイルスの
(+)または(−)鎖RNAの一部は、それらが宿主植物の
ゲノム中に組込まれるときには、同様の作用を有するこ
とができる[PalukaitisおよびZaitlin、1984年]。
のアンチセンスRNA分子が記載されている[van der K
rolら、1988年]。過去数年間の間に、アンチセンス分子
を、植物および動物の両方における遺伝子発現を阻害す
るために内生のRNA分子に対して使用する例が増加し
ている[IzantおよびWeintraub、1984年]。これらのアン
チセンスRNA分子は、対応する基質RNA分子に対し
て極めて高度の相補性を示し、それによりインビボの条
件下でハイブリッド分子を生成することができる。さら
に、アンチセンスRNA分子は、キュウリモザイクウイ
ルス[Rezaianら、1988年]、ジャガイモウイルスX[Heme
nwayら、1988年]またはタバコモザイクウイルス[Powell
ら、1989年]などのウイルス感染から植物を保護するた
めに、ウイルスRNA分子に対して用いられている。全
ての場合に、極めて低い接種濃度において全身性のウイ
ルス感染に対する保護が達成できるにすぎない。従っ
て、別の方法として使用されることが増えてきたコート
タンパク質保護[Beachy、1990年]が、現在ではトランス
ジェニック植物においてウイルス耐性を得るための好ま
しい方法と考えられているにちがいない。この方法によ
ると、トランスジェニック植物においてコートタンパク
質が過剰発現される。コートタンパク質の発現を伴わず
に実質的に交差-保護の結果が得られる機序を、非病原
性またはごくわずかに病原性であるウイルス(そのRN
Aが病原性株のウイルスRNAにある程度の同一性を示
す)のウイルス性核酸の存在下に観察することができ
る。保護性ウイルスのウイルス(+)鎖または(−)鎖RN
Aは、病原性ウイルスの相補性RNAと相互作用するこ
とができ、従って後者を中和することができる[Palukai
tisおよびZaitlin、1984年]。この保護性ウイルスの
(+)または(−)鎖RNAの一部は、それらが宿主植物の
ゲノム中に組込まれるときには、同様の作用を有するこ
とができる[PalukaitisおよびZaitlin、1984年]。
【0005】内生のmRNAを阻害するための別の方法
において、リボザイムを用いることができる。上記した
アンチセンスRNA分子とは対照的に、「リボザイム」
は酵素活性を有しており、基質RNAを規定の部位で切
断することができる[CottenおよびBirnstiel、1989年;
Steineckeら、1992年]。この2分子的に用いられる「リ
ボザイム」の基本構造は、ある種のウイロイド、ウイル
ソイドおよび直線状サテライトRNA中に見い出される
共通(コンセンサス)構造から導かれる(本願の場合は単
分子であり、いわゆるハンマーヘッド構造である)[Symo
ns、1989年]。リボザイムの結合には、基質RNA分子
上に位置する切断部位の両側の、基質RNA分子に相補
性の2つの領域が必要である。基質RNA分子にハイブ
リダイズするリボザイム分子の領域の間に、通常は22
ヌクレオチドの保存性の高い構造が存在する。
において、リボザイムを用いることができる。上記した
アンチセンスRNA分子とは対照的に、「リボザイム」
は酵素活性を有しており、基質RNAを規定の部位で切
断することができる[CottenおよびBirnstiel、1989年;
Steineckeら、1992年]。この2分子的に用いられる「リ
ボザイム」の基本構造は、ある種のウイロイド、ウイル
ソイドおよび直線状サテライトRNA中に見い出される
共通(コンセンサス)構造から導かれる(本願の場合は単
分子であり、いわゆるハンマーヘッド構造である)[Symo
ns、1989年]。リボザイムの結合には、基質RNA分子
上に位置する切断部位の両側の、基質RNA分子に相補
性の2つの領域が必要である。基質RNA分子にハイブ
リダイズするリボザイム分子の領域の間に、通常は22
ヌクレオチドの保存性の高い構造が存在する。
【0006】2分子性のリボザイム/基質複合体は、次
のように例示される:
のように例示される:
【化1】 ここで、Kは基質RNA分子の任意のヌクレオチドを表
し、LはリボザイムRNAの対応する相補性ヌクレオチ
ドを表す。その他のヌクレオチドは保存性が高い部分で
ある。「GUGA」ヘアピン構造(ループ)は、天然のサ
テライトRNAにおいても変化しているので、他の配列
で置換することができる。コンセンサス配列について言
うと、ヌクレオチドC、AおよびUを位置Xの代わりに
置くことができる。
し、LはリボザイムRNAの対応する相補性ヌクレオチ
ドを表す。その他のヌクレオチドは保存性が高い部分で
ある。「GUGA」ヘアピン構造(ループ)は、天然のサ
テライトRNAにおいても変化しているので、他の配列
で置換することができる。コンセンサス配列について言
うと、ヌクレオチドC、AおよびUを位置Xの代わりに
置くことができる。
【0007】既知のアンチセンスRNAおよびリボザイ
ム法を使用する際の大きな欠点は、ウイルス耐性を得る
ときの信頼度が低いことである。従って、これらの方法
はこれまで予防および治療の分野においてコートタンパ
ク質保護ほどの重要な地位を獲得することはなかった。
ム法を使用する際の大きな欠点は、ウイルス耐性を得る
ときの信頼度が低いことである。従って、これらの方法
はこれまで予防および治療の分野においてコートタンパ
ク質保護ほどの重要な地位を獲得することはなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】即ち、本発明の技術的
課題は、所望の宿主生物を感染から実質的に保護する増
強されたウイルス耐性を該宿主生物において達成するこ
とができるRNAおよびDNA分子を得ることである。
課題は、所望の宿主生物を感染から実質的に保護する増
強されたウイルス耐性を該宿主生物において達成するこ
とができるRNAおよびDNA分子を得ることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の技術的課題を、特
許請求の範囲に記載した各種態様を提供することによっ
て解決した。即ち、本発明の対象は、次の特徴を有する
RNA分子である: (a)ウイルスRNA複製中間体の少なくとも一部に相補
性である配列を表すこと; (b)細胞内でウイルスRNA複製中間体と安定な結合を
形成することができること; (c)細胞内条件のもとで結合に利用可能なウイルスRN
A複製中間体の一部に結合すること;および (d)ウイルスRNA複製中間体への安定な結合がウイル
スの増殖サイクルを阻害すること。
許請求の範囲に記載した各種態様を提供することによっ
て解決した。即ち、本発明の対象は、次の特徴を有する
RNA分子である: (a)ウイルスRNA複製中間体の少なくとも一部に相補
性である配列を表すこと; (b)細胞内でウイルスRNA複製中間体と安定な結合を
形成することができること; (c)細胞内条件のもとで結合に利用可能なウイルスRN
A複製中間体の一部に結合すること;および (d)ウイルスRNA複製中間体への安定な結合がウイル
スの増殖サイクルを阻害すること。
【0010】本発明のRNA分子の大きな利点は、細胞
内濃度がウイルスmRNA転写体の濃度およびゲノム性
ウイルスRNAの濃度(NassuthおよびBol、1983年)また
はDNAの濃度よりもかなり低いウイルスRNA複製中
間体への結合性である。低い細胞内濃度で存在するこれ
らウイルスRNA複製中間体が、制御するのが比較的容
易なウイルス増殖の阻害のための標的である。従って、
本発明のRNA分子の抗ウイルス作用は従来技術から既
知のRNA分子の抗ウイルス作用と比較して増強されて
おり、ウイルス増殖の信頼度の高い阻害または所望の宿
主生物のウイルス耐性の増加が達成される。
内濃度がウイルスmRNA転写体の濃度およびゲノム性
ウイルスRNAの濃度(NassuthおよびBol、1983年)また
はDNAの濃度よりもかなり低いウイルスRNA複製中
間体への結合性である。低い細胞内濃度で存在するこれ
らウイルスRNA複製中間体が、制御するのが比較的容
易なウイルス増殖の阻害のための標的である。従って、
本発明のRNA分子の抗ウイルス作用は従来技術から既
知のRNA分子の抗ウイルス作用と比較して増強されて
おり、ウイルス増殖の信頼度の高い阻害または所望の宿
主生物のウイルス耐性の増加が達成される。
【0011】本明細書において、「ウイルスRNA複製
中間体」とは、1本鎖のRNAまたはDNAウイルスの
複製によって得られるRNAを指し、ビリオンRNAま
たはDNAに相補性であり、新しいビリオンRNAまた
はDNAまたはサブゲノムRNAの合成に役立つ。さら
に、「安定な結合」なる用語は、相補性配列に基づいて
細胞のイオン環境の中で安定な基質と活性分子の間の相
互作用を意味する。得られたらせんの安定性は、長さと
配列の両方によって決定される。
中間体」とは、1本鎖のRNAまたはDNAウイルスの
複製によって得られるRNAを指し、ビリオンRNAま
たはDNAに相補性であり、新しいビリオンRNAまた
はDNAまたはサブゲノムRNAの合成に役立つ。さら
に、「安定な結合」なる用語は、相補性配列に基づいて
細胞のイオン環境の中で安定な基質と活性分子の間の相
互作用を意味する。得られたらせんの安定性は、長さと
配列の両方によって決定される。
【0012】「細胞内条件のもとで結合に利用可能な」
なる用語は、基質分子の分子内の個々の構造とアンチセ
ンスまたはリボザイム分子の個々の構造のどちらも分子
間の相互作用を阻害しないことを意味する。この相互作
用の可能性を予測できるようにするために、種々のコン
ピュータープログラムの助けを借りて熱力学的な性質を
シミュレートすることができる(例えば、Abrahamsら、1
990年に従って)。「ウイルスの増殖サイクルの阻害」な
る用語は、アンチセンスまたはリボザイム分子の結合の
後に、ビリオン鎖、即ちゲノム性ウイルスRNAまたは
DNAを調製することがもはや不可能であるか、または
減弱されることを意味する。
なる用語は、基質分子の分子内の個々の構造とアンチセ
ンスまたはリボザイム分子の個々の構造のどちらも分子
間の相互作用を阻害しないことを意味する。この相互作
用の可能性を予測できるようにするために、種々のコン
ピュータープログラムの助けを借りて熱力学的な性質を
シミュレートすることができる(例えば、Abrahamsら、1
990年に従って)。「ウイルスの増殖サイクルの阻害」な
る用語は、アンチセンスまたはリボザイム分子の結合の
後に、ビリオン鎖、即ちゲノム性ウイルスRNAまたは
DNAを調製することがもはや不可能であるか、または
減弱されることを意味する。
【0013】本発明の好ましい態様は、ポリ(A)配列を
さらに保持しているRNA分子である。この「ポリ(A)
配列」なる用語は、転写後にポリ(A)ホモポリマーが1
次転写体の3'末端に合成されることを意味する。1次
転写体のレベルにおいて、該転写体の3'末端のすぐ前
には、例えば6ヌクレオチドのシグナル配列が存在して
いるはずである。該ポリ(A)配列はRNAの安定性に、
およびその細胞核から細胞質への輸送に決定的なもので
ある。
さらに保持しているRNA分子である。この「ポリ(A)
配列」なる用語は、転写後にポリ(A)ホモポリマーが1
次転写体の3'末端に合成されることを意味する。1次
転写体のレベルにおいて、該転写体の3'末端のすぐ前
には、例えば6ヌクレオチドのシグナル配列が存在して
いるはずである。該ポリ(A)配列はRNAの安定性に、
およびその細胞核から細胞質への輸送に決定的なもので
ある。
【0014】本発明のさらに好ましい態様は、アンチセ
ンスRNAであるRNA分子である。「アンチセンスR
NA」なる用語は、基質RNAの結合部位に実質的に相
補性であり、5'および3'の両末端にさらにいくつかの
ベクター特異的な塩基を有していてよく、そして3'末
端にポリ(A)配列を有していてよいRNAに関する。
ンスRNAであるRNA分子である。「アンチセンスR
NA」なる用語は、基質RNAの結合部位に実質的に相
補性であり、5'および3'の両末端にさらにいくつかの
ベクター特異的な塩基を有していてよく、そして3'末
端にポリ(A)配列を有していてよいRNAに関する。
【0015】特に好ましい態様においては、本発明のア
ンチセンスRNAは、オープン・リーディング・フレー
ムに対応するかまたはオープン・リーディング・フレー
ムに相補性であるウイルスRNA複製中間体のRNA配
列に結合する。
ンチセンスRNAは、オープン・リーディング・フレー
ムに対応するかまたはオープン・リーディング・フレー
ムに相補性であるウイルスRNA複製中間体のRNA配
列に結合する。
【0016】本発明のさらに好ましい態様は、リボザイ
ム活性を示すRNA分子である。特に好ましい態様にお
いては、該RNA分子は、配列「GUX」を含むウイル
スRNA複製中間体中の配列に結合する。「リボザイム
活性」なる用語は、基質RNA分子が特異的な部位で、
即ちGUXコンセンサス配列のヌクレオチドXに面する
3'末端で切断され、切断後の該基質RNA分子が2つ
の直線状分子の形態で存在することを意味する。コンセ
ンサス配列のヌクレオチドXは、塩基C、UまたはAの
ヌクレオチドである。
ム活性を示すRNA分子である。特に好ましい態様にお
いては、該RNA分子は、配列「GUX」を含むウイル
スRNA複製中間体中の配列に結合する。「リボザイム
活性」なる用語は、基質RNA分子が特異的な部位で、
即ちGUXコンセンサス配列のヌクレオチドXに面する
3'末端で切断され、切断後の該基質RNA分子が2つ
の直線状分子の形態で存在することを意味する。コンセ
ンサス配列のヌクレオチドXは、塩基C、UまたはAの
ヌクレオチドである。
【0017】本発明のさらに好ましい態様は、動物また
は植物のRNAまたはDNAウイルスのウイルスRNA
複製中間体に結合するRNA分子である。このような動
物ウイルスの例を以下に挙げる:(+)RNAウイルス・ ピコルナウイルス科:例えば、ポリオウイルス(1RN
A染色体)・ カリシウイルス科:例えば、ネコカリシウイルス(1R
NA染色体)・ トガウイルス科:例えば、シンドビスウイルス(1RN
A染色体)・ フラビウイルス科:例えば、C型肝炎ウイルス(1RN
A染色体)(−)RNAウイルス・ ラブドウイルス科:例えば、水疱性口内炎ウイルス(1
RNA染色体)・ オルソミクソウイルス科:例えば、インフルエンザウ
イルス(8RNA染色体)・ パラミクソウイルス科:例えば、センダイウイルス(1
RNA染色体)・ アレナウイルス科:例えば、ラッサ熱ウイルス(2RN
A染色体)・ ブニアウイルス科:例えば、ラ・クロッセウイルス(3
RNA染色体)DNAウイルス・ B型肝炎ウイルス
は植物のRNAまたはDNAウイルスのウイルスRNA
複製中間体に結合するRNA分子である。このような動
物ウイルスの例を以下に挙げる:(+)RNAウイルス・ ピコルナウイルス科:例えば、ポリオウイルス(1RN
A染色体)・ カリシウイルス科:例えば、ネコカリシウイルス(1R
NA染色体)・ トガウイルス科:例えば、シンドビスウイルス(1RN
A染色体)・ フラビウイルス科:例えば、C型肝炎ウイルス(1RN
A染色体)(−)RNAウイルス・ ラブドウイルス科:例えば、水疱性口内炎ウイルス(1
RNA染色体)・ オルソミクソウイルス科:例えば、インフルエンザウ
イルス(8RNA染色体)・ パラミクソウイルス科:例えば、センダイウイルス(1
RNA染色体)・ アレナウイルス科:例えば、ラッサ熱ウイルス(2RN
A染色体)・ ブニアウイルス科:例えば、ラ・クロッセウイルス(3
RNA染色体)DNAウイルス・ B型肝炎ウイルス
【0018】植物RNAウイルスの例を以下に挙げる:(+)RNAウイルス・ タバモウイルス科:例えば、タバコモザイクウイルス
(1RNA染色体)・ コモウイルス科:例えば、ササゲモザイクウイルス(2
RNA染色体)・ トブラウイルス科:例えば、タバコラットルウイルス
(2RNA染色体)・ ククモウイルス科:例えば、キュウリモザイクウイル
ス(3RNA染色体)、アルファルファモザイクウイルス
(3RNA染色体)・ ブロモウイルス科:例えば、ブロモモザイクウイルス
(3RNA染色体)(−)RNAウイルス・ ラブドウイルス科:例えば、レタス・ネクロティック
・イエローウイルス(1RNA染色体)・ ブニアウイルス科:例えば、トマト・スポッテッド・
ウイルトウイルス(3RNA染色体;アンビセンス(amb
isense)暗号パターンを示す最小のRNAを有する)
(1RNA染色体)・ コモウイルス科:例えば、ササゲモザイクウイルス(2
RNA染色体)・ トブラウイルス科:例えば、タバコラットルウイルス
(2RNA染色体)・ ククモウイルス科:例えば、キュウリモザイクウイル
ス(3RNA染色体)、アルファルファモザイクウイルス
(3RNA染色体)・ ブロモウイルス科:例えば、ブロモモザイクウイルス
(3RNA染色体)(−)RNAウイルス・ ラブドウイルス科:例えば、レタス・ネクロティック
・イエローウイルス(1RNA染色体)・ ブニアウイルス科:例えば、トマト・スポッテッド・
ウイルトウイルス(3RNA染色体;アンビセンス(amb
isense)暗号パターンを示す最小のRNAを有する)
【0019】特に好ましい態様においては、本発明のR
NA分子は、RNAウイルスTSWV(トマト・スポッ
テッド・ウイルトウイルス)から導かれる複製中間体に
結合する。TSWVは、ブニアウイルス科に属するトス
ボ(tosbo)ウイルス属[de Haanら、1989年、1990年]の代
表例である。このウイルスは非常に広い宿主範囲を有す
る。現在では、このウイルスが蔓延する50科370種
が記載されている[R.Kormelinkら、1991年]。このウイ
ルスはアザミウマ(thripidae)を介して転移し、双子葉
植物および単子葉植物の両方に感染する。TSWVは
(−)鎖のウイルスであり、そのゲノムは大きさの異なる
3種類の1本鎖RNA分子からなる(SRNA:約2.9
kb;MRNA:約5.2kb;LRNA:8.9kb)。LR
NAおよびMRNAにおいて、(−)鎖はビリオン中にパ
ッケージされている。即ち、植物中で合成された相補性
の鎖だけが正しいオープン・リーディング・フレーム
(ORF)を保持しており、細胞中で翻訳され得る。LR
NAはウイルスのレプリカーゼをコードしており[de Ha
anら、1991年]、MRNAは(少なくとも)2種類の糖タ
ンパク質をコードしている[Elliottら、1991年]。SR
NAはいわゆるアンビセンス暗号法を有している。1つ
のORFがビリオン中に存在するRNA分子に対応して
おり、第2のORFが相補性のRNA分子によって示さ
れる。両ORFは重なり合うことはなく、いわゆる遺伝
子間領域によって隔てられている。SRNAにコードさ
れている両タンパク質はサブゲノムRNAによって翻訳
される。小さい方のタンパク質(28.9kDa)は核タン
パク質であり[de Haanら、1990年]、これはウイルスの
ゲノム核酸に結合する。大きい方のタンパク質(52.4
kDa)は最近になって細胞質中に検出された[Kormelink
ら、1991年]。
NA分子は、RNAウイルスTSWV(トマト・スポッ
テッド・ウイルトウイルス)から導かれる複製中間体に
結合する。TSWVは、ブニアウイルス科に属するトス
ボ(tosbo)ウイルス属[de Haanら、1989年、1990年]の代
表例である。このウイルスは非常に広い宿主範囲を有す
る。現在では、このウイルスが蔓延する50科370種
が記載されている[R.Kormelinkら、1991年]。このウイ
ルスはアザミウマ(thripidae)を介して転移し、双子葉
植物および単子葉植物の両方に感染する。TSWVは
(−)鎖のウイルスであり、そのゲノムは大きさの異なる
3種類の1本鎖RNA分子からなる(SRNA:約2.9
kb;MRNA:約5.2kb;LRNA:8.9kb)。LR
NAおよびMRNAにおいて、(−)鎖はビリオン中にパ
ッケージされている。即ち、植物中で合成された相補性
の鎖だけが正しいオープン・リーディング・フレーム
(ORF)を保持しており、細胞中で翻訳され得る。LR
NAはウイルスのレプリカーゼをコードしており[de Ha
anら、1991年]、MRNAは(少なくとも)2種類の糖タ
ンパク質をコードしている[Elliottら、1991年]。SR
NAはいわゆるアンビセンス暗号法を有している。1つ
のORFがビリオン中に存在するRNA分子に対応して
おり、第2のORFが相補性のRNA分子によって示さ
れる。両ORFは重なり合うことはなく、いわゆる遺伝
子間領域によって隔てられている。SRNAにコードさ
れている両タンパク質はサブゲノムRNAによって翻訳
される。小さい方のタンパク質(28.9kDa)は核タン
パク質であり[de Haanら、1990年]、これはウイルスの
ゲノム核酸に結合する。大きい方のタンパク質(52.4
kDa)は最近になって細胞質中に検出された[Kormelink
ら、1991年]。
【0020】さらに別の特に好ましい態様においては、
本発明のRNA分子は、TSWV複製中間体の一部に相
補性である図1〜図4に示したRNA配列の1つを含有
している。
本発明のRNA分子は、TSWV複製中間体の一部に相
補性である図1〜図4に示したRNA配列の1つを含有
している。
【0021】図1は、TSWV基質RNA分子の一部、
ならびに第1の選択したTSWV−GUC部位(複製中
間体)に特異的なリボザイムの相補性および保存領域を
示すものである。本発明のRNA分子はリボザイムRN
Aと呼ばれる分子である。以下においては、このリボザ
イムをRZ2と呼ぶ。
ならびに第1の選択したTSWV−GUC部位(複製中
間体)に特異的なリボザイムの相補性および保存領域を
示すものである。本発明のRNA分子はリボザイムRN
Aと呼ばれる分子である。以下においては、このリボザ
イムをRZ2と呼ぶ。
【0022】図2は、TSWV基質RNA分子の一部、
ならびに第2の選択したTSWV−GUC部位(複製中
間体)に特異的なリボザイムの相補性および保存領域を
示すものである。本発明のRNA分子はリボザイムRN
Aと呼ばれる分子である。以下においては、このリボザ
イムをRZ3と呼ぶ。
ならびに第2の選択したTSWV−GUC部位(複製中
間体)に特異的なリボザイムの相補性および保存領域を
示すものである。本発明のRNA分子はリボザイムRN
Aと呼ばれる分子である。以下においては、このリボザ
イムをRZ3と呼ぶ。
【0023】図3は、本発明に係るアンチセンスRNA
分子(AS3)を示すものである。この配列は複製中間体
のNS5タンパク質の暗号領域において相補性である。
分子(AS3)を示すものである。この配列は複製中間体
のNS5タンパク質の暗号領域において相補性である。
【0024】図4は、本発明に係るアンチセンスRNA
分子(AS4)を示すものである。この配列は複製中間体
のNタンパク質の暗号領域において相補性である。
分子(AS4)を示すものである。この配列は複製中間体
のNタンパク質の暗号領域において相補性である。
【0025】図5は、TSWV複製中間体のどの部位に
上記のリボザイムRZ2およびRZ3ならびに上記のア
ンチセンスRNA分子AS3およびAS4が相補性であ
るかを示すものである。
上記のリボザイムRZ2およびRZ3ならびに上記のア
ンチセンスRNA分子AS3およびAS4が相補性であ
るかを示すものである。
【0026】図6は、HBV基質RNA分子の一部、な
らびに選択したHBV−GUC部位(複製中間体)に特異
的なリボザイムの相補性領域を示すものである。本発明
に係るRNA分子はリボザイムRNAと呼ばれる分子で
ある。以下においては、このリボザイムをRZ6と呼
ぶ。
らびに選択したHBV−GUC部位(複製中間体)に特異
的なリボザイムの相補性領域を示すものである。本発明
に係るRNA分子はリボザイムRNAと呼ばれる分子で
ある。以下においては、このリボザイムをRZ6と呼
ぶ。
【0027】図7は、HCV基質RNA分子の一部、な
らびに選択したHCV−GUC部位(複製中間体)に特異
的なリボザイムの相補性領域を示すものである。本発明
に係るRNA分子はリボザイムRNAと呼ばれる分子で
ある。以下においては、このリボザイムをRZ7と呼
ぶ。
らびに選択したHCV−GUC部位(複製中間体)に特異
的なリボザイムの相補性領域を示すものである。本発明
に係るRNA分子はリボザイムRNAと呼ばれる分子で
ある。以下においては、このリボザイムをRZ7と呼
ぶ。
【0028】本発明に係るRNA分子は合成によって、
および/または遺伝子工学の方法によって調製すること
ができる。
および/または遺伝子工学の方法によって調製すること
ができる。
【0029】本発明の他の対象は、本発明に係る上記の
RNA分子の1つをコードしているか、または転写する
DNA配列である。
RNA分子の1つをコードしているか、または転写する
DNA配列である。
【0030】本発明のさらに別の対象は、次の特徴を有
する遺伝子である: (a)所望の宿主細胞において転写を制御するのに適した
プロモーターを表すこと;および (b)本発明に係る上記のDNA配列の1つを含有してい
ること。
する遺伝子である: (a)所望の宿主細胞において転写を制御するのに適した
プロモーターを表すこと;および (b)本発明に係る上記のDNA配列の1つを含有してい
ること。
【0031】本発明の好ましい態様において、この遺伝
子は上記の特徴に加えて、次の特徴の少なくとも1つを
表す: (c)転写終止配列(TTS);および (d)ポリアデニル化部位。
子は上記の特徴に加えて、次の特徴の少なくとも1つを
表す: (c)転写終止配列(TTS);および (d)ポリアデニル化部位。
【0032】「転写終止配列」なる用語は、ある種のポ
リメラーゼによる母体として働く、ある種のDNA配列
のRNA合成の終止を規定する配列を指すことを意味す
る。トランスジェニック植物において使用される「キメ
ラ遺伝子」の場合には、例えば、ノパリンシンテターゼ
遺伝子[Zambryskiら、1983年]、オクトピンシンテター
ゼ遺伝子[Herrera-Estrellaら、1983年]、またはCaM
V(カリフラワーモザイクウイルス)の35S転写体[Pie
trzakら、1986年]のTTSを使用することができる。
リメラーゼによる母体として働く、ある種のDNA配列
のRNA合成の終止を規定する配列を指すことを意味す
る。トランスジェニック植物において使用される「キメ
ラ遺伝子」の場合には、例えば、ノパリンシンテターゼ
遺伝子[Zambryskiら、1983年]、オクトピンシンテター
ゼ遺伝子[Herrera-Estrellaら、1983年]、またはCaM
V(カリフラワーモザイクウイルス)の35S転写体[Pie
trzakら、1986年]のTTSを使用することができる。
【0033】「ポリアデニル化部位」なる用語は好まし
くは6つのヌクレオチド(例えば、AAUAAA)からな
る配列を指し、これは1次転写体の正確なプロセシング
および1次転写体の3'末端へのポリA配列の転写後合
成を与える。
くは6つのヌクレオチド(例えば、AAUAAA)からな
る配列を指し、これは1次転写体の正確なプロセシング
および1次転写体の3'末端へのポリA配列の転写後合
成を与える。
【0034】本発明の好ましい態様においては、遺伝子
はキメラ遺伝子である。この「キメラ遺伝子」なる用語
は、個々の制御領域およびシグナル配列[例えば、上記
特徴の(a)〜(d)]の少なくとも1つが被転写遺伝子と同
じ起源を有していない合成遺伝子を指すことを意味す
る。
はキメラ遺伝子である。この「キメラ遺伝子」なる用語
は、個々の制御領域およびシグナル配列[例えば、上記
特徴の(a)〜(d)]の少なくとも1つが被転写遺伝子と同
じ起源を有していない合成遺伝子を指すことを意味す
る。
【0035】本発明の別の対象は、本発明の上記DNA
配列の1つまたは本発明の上記遺伝子もしくはキメラ遺
伝子の1つを含有するベクターである。この「ベクタ
ー」なる用語は、1本鎖または2本鎖として、「裸の」
核酸(例えば、プラスミド)または「パッケージされた」
核酸(例えば、λファージ)として存在しうる直線状また
は環状の核酸配列を指す。ベクターは、複製および選択
に必要な特異的な配列を含有している。これらの配列に
加えて、組換えベクターは細胞中に導入されるべき所望
のDNA配列を含有している。例えば、植物ベクターと
してバイナリーベクター系のpMEX001などの誘導
体が使用されている[KonczおよびSchell、1986年]。こ
のベクターは、アグロバクテリウム属細菌の形質転換に
適しており、かつ大腸菌中でも複製するバイナリーベク
ターと言われている。
配列の1つまたは本発明の上記遺伝子もしくはキメラ遺
伝子の1つを含有するベクターである。この「ベクタ
ー」なる用語は、1本鎖または2本鎖として、「裸の」
核酸(例えば、プラスミド)または「パッケージされた」
核酸(例えば、λファージ)として存在しうる直線状また
は環状の核酸配列を指す。ベクターは、複製および選択
に必要な特異的な配列を含有している。これらの配列に
加えて、組換えベクターは細胞中に導入されるべき所望
のDNA配列を含有している。例えば、植物ベクターと
してバイナリーベクター系のpMEX001などの誘導
体が使用されている[KonczおよびSchell、1986年]。こ
のベクターは、アグロバクテリウム属細菌の形質転換に
適しており、かつ大腸菌中でも複製するバイナリーベク
ターと言われている。
【0036】本発明のさらに別の対象は、上記の特徴を
示す本発明のベクターを含有している宿主生物である。
示す本発明のベクターを含有している宿主生物である。
【0037】好ましい態様においては、この宿主生物は
微生物、好ましくはEscherichiaもしくはAgrobacterium
属の微生物、さらに好ましくはEscherichia coli(大腸
菌)もしくはAgrobacterium tumefaciens種の微生物、植
物または動物細胞である。
微生物、好ましくはEscherichiaもしくはAgrobacterium
属の微生物、さらに好ましくはEscherichia coli(大腸
菌)もしくはAgrobacterium tumefaciens種の微生物、植
物または動物細胞である。
【0038】本発明の他の対象は、ゲノム中に、本発明
に係る上記DNA配列の1つ、または本発明に係る上記
遺伝子もしくはキメラ遺伝子の1つを保持する宿主生物
である。好ましくは、微生物、植物および動物細胞であ
る。これらDNA配列または遺伝子もしくはキメラ遺伝
子の発現によって、ウイルスRNA複製中間体に安定に
結合することによりRNAまたはDNAウイルスのウイ
ルス増殖サイクルを阻害するそれぞれのRNA配列が産
生される。このウイルス増殖サイクルの十分に強い阻害
は、宿主生物のウイルス耐性の増加を導く。
に係る上記DNA配列の1つ、または本発明に係る上記
遺伝子もしくはキメラ遺伝子の1つを保持する宿主生物
である。好ましくは、微生物、植物および動物細胞であ
る。これらDNA配列または遺伝子もしくはキメラ遺伝
子の発現によって、ウイルスRNA複製中間体に安定に
結合することによりRNAまたはDNAウイルスのウイ
ルス増殖サイクルを阻害するそれぞれのRNA配列が産
生される。このウイルス増殖サイクルの十分に強い阻害
は、宿主生物のウイルス耐性の増加を導く。
【0039】本発明のさらに他の対象は、本発明に係る
植物細胞から再生され、かつゲノム中に本発明に係る上
記のDNA配列、遺伝子またはキメラ遺伝子のいずれか
を含有するウイルス耐性のトランスジェニック植物であ
る。また、本発明はこれら植物の子孫に関する。ここ
で、「再生」なる用語は、例えば葉切片形質転換によっ
て、再生植物プロトプラスト細胞培養物とAgrobacteriu
m tumefaciensの同時培養によって、あるいは適当な培
養培地中での直接DNA感染によるトランスジェニック
植物の完成によって得られる被形質転換植物細胞を成長
させることを意味する。この被形質転換植物細胞を、適
切な培養培地の助けを借りて常法に従い、培養および再
生させて植物を完成させる[NagyおよびMaliga、1976
年]。このようにして得られたトランスジェニック植物
を、必要なら、リポーター遺伝子(マーカー遺伝子)の発
現によって同定することができる。
植物細胞から再生され、かつゲノム中に本発明に係る上
記のDNA配列、遺伝子またはキメラ遺伝子のいずれか
を含有するウイルス耐性のトランスジェニック植物であ
る。また、本発明はこれら植物の子孫に関する。ここ
で、「再生」なる用語は、例えば葉切片形質転換によっ
て、再生植物プロトプラスト細胞培養物とAgrobacteriu
m tumefaciensの同時培養によって、あるいは適当な培
養培地中での直接DNA感染によるトランスジェニック
植物の完成によって得られる被形質転換植物細胞を成長
させることを意味する。この被形質転換植物細胞を、適
切な培養培地の助けを借りて常法に従い、培養および再
生させて植物を完成させる[NagyおよびMaliga、1976
年]。このようにして得られたトランスジェニック植物
を、必要なら、リポーター遺伝子(マーカー遺伝子)の発
現によって同定することができる。
【0040】外来DNAを双子葉および単子葉植物のゲ
ノム中に移転させるために、特に有用かつ広く適用でき
るベクターとしてAgrobacterium tumefaciensのTiプラ
スミドが利用可能である。本発明に係るDNA配列また
は本発明に係るキメラ遺伝子を、適当なTiプラスミド
の両境界配列の間に、または右側境界配列の領域中に挿
入し[Zambryskiら、1983年]、植物の感染、植物の一部
もしくは植物組織、例えば、葉切片、茎、胚軸、子葉、
分裂組織およびそれらを導く組織、例えば、2次胚およ
びカルスの感染によって、あるいはプロトプラストとAg
robacterium tumefaciensの同時培養によって移転させ
る。また、直接のDNA導入によって細胞の形質転換を
達成することもできる。この導入は、必要なら、電場に
よって好ましい影響を与えることができる(電気穿孔法)
[Frommら、1986年]。
ノム中に移転させるために、特に有用かつ広く適用でき
るベクターとしてAgrobacterium tumefaciensのTiプラ
スミドが利用可能である。本発明に係るDNA配列また
は本発明に係るキメラ遺伝子を、適当なTiプラスミド
の両境界配列の間に、または右側境界配列の領域中に挿
入し[Zambryskiら、1983年]、植物の感染、植物の一部
もしくは植物組織、例えば、葉切片、茎、胚軸、子葉、
分裂組織およびそれらを導く組織、例えば、2次胚およ
びカルスの感染によって、あるいはプロトプラストとAg
robacterium tumefaciensの同時培養によって移転させ
る。また、直接のDNA導入によって細胞の形質転換を
達成することもできる。この導入は、必要なら、電場に
よって好ましい影響を与えることができる(電気穿孔法)
[Frommら、1986年]。
【0041】本発明の別の対象は、本発明のトランスジ
ェニック植物の繁殖物質である。ここで、「植物」なる
用語は、完全な植物および植物の一部、例えば、葉、種
子、球根、さし穂などの両方を指す。「繁殖物質」なる
用語は、被形質転換植物の繁殖に用いることができる植
物の一部および植物細胞を指す。このような植物の一部
の例は種子またはさし穂である。
ェニック植物の繁殖物質である。ここで、「植物」なる
用語は、完全な植物および植物の一部、例えば、葉、種
子、球根、さし穂などの両方を指す。「繁殖物質」なる
用語は、被形質転換植物の繁殖に用いることができる植
物の一部および植物細胞を指す。このような植物の一部
の例は種子またはさし穂である。
【0042】本発明のさらに別の対象は、1またはそれ
以上の本発明に係る上記DNA配列、1またはそれ以上
の本発明に係る遺伝子もしくはキメラ遺伝子、または1
またはそれ以上の本発明に係るベクター、あるいはこれ
らの組合せを含有するウイルス耐性のトランスジェニッ
ク宿主生物を調製するためのキットである。好ましい態
様は、ウイルス耐性の植物細胞、ウイルス耐性の植物、
またはウイルス耐性の動物細胞の調製に用いることがで
きるキットである。「植物細胞」なる用語には、プロト
プラスト、セルラインおよび植物カルスが含まれる。本
発明に係るウイルス耐性の動物細胞は、例えば、体細胞
治療に用いることができる。
以上の本発明に係る上記DNA配列、1またはそれ以上
の本発明に係る遺伝子もしくはキメラ遺伝子、または1
またはそれ以上の本発明に係るベクター、あるいはこれ
らの組合せを含有するウイルス耐性のトランスジェニッ
ク宿主生物を調製するためのキットである。好ましい態
様は、ウイルス耐性の植物細胞、ウイルス耐性の植物、
またはウイルス耐性の動物細胞の調製に用いることがで
きるキットである。「植物細胞」なる用語には、プロト
プラスト、セルラインおよび植物カルスが含まれる。本
発明に係るウイルス耐性の動物細胞は、例えば、体細胞
治療に用いることができる。
【0043】最後の本発明の対象は、少なくとも1つの
本発明に係るRNA分子、DNA分子、遺伝子もしくは
キメラ遺伝子、または少なくとも1つの本発明に係るベ
クター、あるいはそれらの組合せを含有する、ウイルス
感染の治療剤である。
本発明に係るRNA分子、DNA分子、遺伝子もしくは
キメラ遺伝子、または少なくとも1つの本発明に係るベ
クター、あるいはそれらの組合せを含有する、ウイルス
感染の治療剤である。
【0044】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく
説明する。実施例1 1.ベクターの構築 1-1.RZ2およびRZ3(リボザイムの構築) 所望のリボザイムRZ2またはRZ3(図1または図2)
をコードする相補性のオリゴヌクレオチドをDNA合成
装置(Applied Biosystems 380A)を用いて調製し、ポリ
ヌクレオチド−キナーゼを用いて5'末端をホスホリル
化した。このオリゴヌクレオチドはハイブリダイゼーシ
ョン後に対応する突出5'配列を与えるように設計した
ので、塩基対化したオリゴヌクレオチドを、制限エンド
ヌクレアーゼEcoRIおよびHindIIIで消化したpBL
UESCRIPT KSプラスミド(Stratagene)中にク
ローン化することができた。この反応生成物は大腸菌D
H5α細胞を形質転換するのに役立った。ポジティブな
組換え体のDNAを制限エンドヌクレアーゼHincIIお
よびBamHIで消化し、挿入フラグメントを、SmaI/
BamHIで消化したpMEX001ベクター中にクロー
ン化した。この使用したプラスミドpMEX001はア
ンピシリン耐性の遺伝子を1つおよびメトトレキセート
耐性の遺伝子を1つ保持し、大きさが8,650bpであ
る。これを常法により大腸菌細胞中で増殖させることが
できる。これは、大腸菌細胞中だけでなくAgrobacteriu
m tumefaciens細胞中でも複製することができるバイナ
リーベクターである。このプラスミドは、35Sプロモ
ーター、ポリリンカーおよび35S終止配列、ならびに
ポリアデニル化シグナルを含有している。このように構
築したRZ2およびRZ3含有のプラスミドpRZ2お
よびpRZ3を、それぞれ直接形質転換によってAgrobac
terium tumefaciens GV3101[KonczおよびSchel
l、1986年]に転移させた。得られたAgrobacterium株
を、次いで植物の形質転換に用いた。
説明する。実施例1 1.ベクターの構築 1-1.RZ2およびRZ3(リボザイムの構築) 所望のリボザイムRZ2またはRZ3(図1または図2)
をコードする相補性のオリゴヌクレオチドをDNA合成
装置(Applied Biosystems 380A)を用いて調製し、ポリ
ヌクレオチド−キナーゼを用いて5'末端をホスホリル
化した。このオリゴヌクレオチドはハイブリダイゼーシ
ョン後に対応する突出5'配列を与えるように設計した
ので、塩基対化したオリゴヌクレオチドを、制限エンド
ヌクレアーゼEcoRIおよびHindIIIで消化したpBL
UESCRIPT KSプラスミド(Stratagene)中にク
ローン化することができた。この反応生成物は大腸菌D
H5α細胞を形質転換するのに役立った。ポジティブな
組換え体のDNAを制限エンドヌクレアーゼHincIIお
よびBamHIで消化し、挿入フラグメントを、SmaI/
BamHIで消化したpMEX001ベクター中にクロー
ン化した。この使用したプラスミドpMEX001はア
ンピシリン耐性の遺伝子を1つおよびメトトレキセート
耐性の遺伝子を1つ保持し、大きさが8,650bpであ
る。これを常法により大腸菌細胞中で増殖させることが
できる。これは、大腸菌細胞中だけでなくAgrobacteriu
m tumefaciens細胞中でも複製することができるバイナ
リーベクターである。このプラスミドは、35Sプロモ
ーター、ポリリンカーおよび35S終止配列、ならびに
ポリアデニル化シグナルを含有している。このように構
築したRZ2およびRZ3含有のプラスミドpRZ2お
よびpRZ3を、それぞれ直接形質転換によってAgrobac
terium tumefaciens GV3101[KonczおよびSchel
l、1986年]に転移させた。得られたAgrobacterium株
を、次いで植物の形質転換に用いた。
【0045】 1-2.AS3およびAS4(アンチセンスの構築) 1-2-1.AS3(図3) クローンTSWV−L3/335[Maissら、1991年]の
BamHI/EcoRV消化によって大きさが1.18kbpの
フラグメントを得、これをXbaI(充填)/BamHI(3
5Sプロモーターのうしろ)で消化したpMEX001ベ
クター中にクローン化した。この連結調製物はコンピテ
ントな大腸菌DH5α細胞を形質転換するのに役立つ。
ポジティブな組換え体のDNAを、コンピテントなAgro
bacterium tumefaciens GV3101株[KonczおよびSc
hell、1986年]の細胞の形質転換に用いた。得られたAgr
obacterium株を、次いで植物の形質転換に用いた。
BamHI/EcoRV消化によって大きさが1.18kbpの
フラグメントを得、これをXbaI(充填)/BamHI(3
5Sプロモーターのうしろ)で消化したpMEX001ベ
クター中にクローン化した。この連結調製物はコンピテ
ントな大腸菌DH5α細胞を形質転換するのに役立つ。
ポジティブな組換え体のDNAを、コンピテントなAgro
bacterium tumefaciens GV3101株[KonczおよびSc
hell、1986年]の細胞の形質転換に用いた。得られたAgr
obacterium株を、次いで植物の形質転換に用いた。
【0046】1-2-2.AS4(図4) クローンTSWV−L3/308[Maissら、1991年]の
BamHI/EcoRV消化によって大きさが1.7kbpのフ
ラグメントを得、これをSmaI/BamHI(35Sプロ
モーターのうしろ)で消化したpMEX001ベクター中
にクローン化した。この連結調製物はコンピテントな大
腸菌DH5α細胞を形質転換するのに役立つ。ポジティ
ブな組換え体のDNAを、コンピテントなAgrobacteriu
m tumefaciens GV3101株[KonczおよびSchell、19
86年]の細胞の形質転換に用いた。得られたAgrobacteri
um株を、次いで植物の形質転換に用いた。
BamHI/EcoRV消化によって大きさが1.7kbpのフ
ラグメントを得、これをSmaI/BamHI(35Sプロ
モーターのうしろ)で消化したpMEX001ベクター中
にクローン化した。この連結調製物はコンピテントな大
腸菌DH5α細胞を形質転換するのに役立つ。ポジティ
ブな組換え体のDNAを、コンピテントなAgrobacteriu
m tumefaciens GV3101株[KonczおよびSchell、19
86年]の細胞の形質転換に用いた。得られたAgrobacteri
um株を、次いで植物の形質転換に用いた。
【0047】1-2-3.容易に単離できる形態でベクタ
ーMOMPI335B(AS3をコードしている)または
MOMPI308A(AS4をコードしている)を含有し
ている大腸菌株DH5αは、ブダペスト条約の規則に従
って、Deutsche Sammlung von Mikroorganismen (DS
M)[Griese-bachstr. 8, W-3400 Goettingen,ドイツ連
邦共和国]に寄託されており、寄託番号DSM 6735
(MOMPI335B)およびDSM 6734(MOMP
I308A)を有している。
ーMOMPI335B(AS3をコードしている)または
MOMPI308A(AS4をコードしている)を含有し
ている大腸菌株DH5αは、ブダペスト条約の規則に従
って、Deutsche Sammlung von Mikroorganismen (DS
M)[Griese-bachstr. 8, W-3400 Goettingen,ドイツ連
邦共和国]に寄託されており、寄託番号DSM 6735
(MOMPI335B)およびDSM 6734(MOMP
I308A)を有している。
【0048】2.植物の形質転換 2-1.Agrobacteriumの形質転換 2-1-1.タバコ植物の形質転換のために葉切片を用い
た[Horschら、1985年]。長さが2〜3cmの滅菌新芽培養
物の葉を1cm直径のスライスに切り取り、24時間増殖
させて10mM MgSO4および20mlのMS培地に添加
したAgrobacterium培養物と共に26℃で60時間イン
キュベートした[MurashigeおよびSkoog、1965年]。次い
で、この葉切片を1,000μg Claforanを含むMS培
地で3回洗浄し、0.5μg/ml メトトレキセート、0.
5μg/ml NAA(酢酸ナフチル)、0.2mg/ml BAP
(ベンジルアミン プリン)および2% スクロースを含む
MSプレート(「カルス誘導培地」)に広げ、26℃でイ
ンキュベートした。2週間経過する毎に、この葉切片を
新しいカルス誘導培地に移した。小さなカルスが検出で
きるようになったらすぐに、これらカルスを新芽誘導培
地(カルス誘導培地に一致するが、0.2μg/ml NAA
および0.5μg/ml BAPを含有する)に移した。再生
された新芽が長さ2〜3cmになったら、これらを1%
スクロースを含むが根誘導用のホルモンを含まないMS
培地に移し、24〜26℃の滅菌条件下で培養した[1
2時間の光照射(1,000〜3,000ルックス)、12
時間の暗所]。4〜6週間後に、この新芽培養物を新鮮
な培地に移し、植物まで成長させ、次いで適当な条件
下、温室中で栽培した。
た[Horschら、1985年]。長さが2〜3cmの滅菌新芽培養
物の葉を1cm直径のスライスに切り取り、24時間増殖
させて10mM MgSO4および20mlのMS培地に添加
したAgrobacterium培養物と共に26℃で60時間イン
キュベートした[MurashigeおよびSkoog、1965年]。次い
で、この葉切片を1,000μg Claforanを含むMS培
地で3回洗浄し、0.5μg/ml メトトレキセート、0.
5μg/ml NAA(酢酸ナフチル)、0.2mg/ml BAP
(ベンジルアミン プリン)および2% スクロースを含む
MSプレート(「カルス誘導培地」)に広げ、26℃でイ
ンキュベートした。2週間経過する毎に、この葉切片を
新しいカルス誘導培地に移した。小さなカルスが検出で
きるようになったらすぐに、これらカルスを新芽誘導培
地(カルス誘導培地に一致するが、0.2μg/ml NAA
および0.5μg/ml BAPを含有する)に移した。再生
された新芽が長さ2〜3cmになったら、これらを1%
スクロースを含むが根誘導用のホルモンを含まないMS
培地に移し、24〜26℃の滅菌条件下で培養した[1
2時間の光照射(1,000〜3,000ルックス)、12
時間の暗所]。4〜6週間後に、この新芽培養物を新鮮
な培地に移し、植物まで成長させ、次いで適当な条件
下、温室中で栽培した。
【0049】2-1-2.ジャガイモ植物の形質転換のた
めに、葉切片をAgrobacterium浮遊液(2-1-1)中でイ
ンキュベートし、次いで暗所でさらに2日間インキュベ
ートした。次いで、この葉切片を、1.6% グルコー
ス、5mg/l NAA、0.1mg/l BAP、500mg/l
Claforan、およびそれぞれの選択マーカーを含むMS
培地において、光に16時間暴露して8日間インキュベ
ートした。この葉切片を、1.6% グルコース、2.0m
g/l ゼアチンリボシド、0.02mg/l NAA、0.0
2mg/l GA3[ギベリリン酸(giberrilinic acid)]、
および500mg/l Claforanを含むMSプレートに移
した。14日間インキュベートした後、この葉切片を新
しいプレートに移した。最初のカルスが約6〜7週間後
に現れた。現れた新芽を、3% スクロースと0.5mg/
ml カルベニシリンを含むMS培地を入れた250mlの
ガラス管に移した。最初の根は約14日後に観察され
た。次いで、この植物を適当な条件下、温室中で栽培し
た。
めに、葉切片をAgrobacterium浮遊液(2-1-1)中でイ
ンキュベートし、次いで暗所でさらに2日間インキュベ
ートした。次いで、この葉切片を、1.6% グルコー
ス、5mg/l NAA、0.1mg/l BAP、500mg/l
Claforan、およびそれぞれの選択マーカーを含むMS
培地において、光に16時間暴露して8日間インキュベ
ートした。この葉切片を、1.6% グルコース、2.0m
g/l ゼアチンリボシド、0.02mg/l NAA、0.0
2mg/l GA3[ギベリリン酸(giberrilinic acid)]、
および500mg/l Claforanを含むMSプレートに移
した。14日間インキュベートした後、この葉切片を新
しいプレートに移した。最初のカルスが約6〜7週間後
に現れた。現れた新芽を、3% スクロースと0.5mg/
ml カルベニシリンを含むMS培地を入れた250mlの
ガラス管に移した。最初の根は約14日後に観察され
た。次いで、この植物を適当な条件下、温室中で栽培し
た。
【0050】2-1-3.トマト植物の形質転換を、実質
的に上記2-1-2に記載した方法に従って行なった。
的に上記2-1-2に記載した方法に従って行なった。
【0051】2-1-4.得られた植物から、常法を用い
てDNA[Dellaportaら、1983年]およびRNA[Goodall
ら、1990年;ChomczynskiおよびSacchi、1987年]を単離
した。DNAの分析(サザーンブロット)は移転した遺伝
子の無欠性と量を測定するのに有用であり、RNAの分
析[VankanおよびFilipowics、1988年;GoodallおよびFi
lipowics、1989年;Steineckeら、1992年に従うRNア
ーゼ保護]は転写体の量を測定するのに有用である(後記
の3項を参照)。
てDNA[Dellaportaら、1983年]およびRNA[Goodall
ら、1990年;ChomczynskiおよびSacchi、1987年]を単離
した。DNAの分析(サザーンブロット)は移転した遺伝
子の無欠性と量を測定するのに有用であり、RNAの分
析[VankanおよびFilipowics、1988年;GoodallおよびFi
lipowics、1989年;Steineckeら、1992年に従うRNア
ーゼ保護]は転写体の量を測定するのに有用である(後記
の3項を参照)。
【0052】2-2.プロトプラストの単離およびPE
G媒介の形質転換 滅菌培養物からの4〜8週令のNicotiana tabacum SR
1の葉を切断し、蒸留水で清浄にし、0.05% SDS
溶液中に置いて細菌汚染を避けた。滅菌水で2回洗浄す
ることによりSDSを除去した。この葉を、K3培地
[500mg/l Claforan、1mg/l NAA、0.2mg/l
カイネチン]中で10分間平衡化した。中央脈を除去
し、葉を1〜2cm2片に切断した。葉肉プロトプラスト
を単離するために、この葉片をセルラーゼおよびマゼロ
チームを含む酵素溶液(30ml;K3培地中に1.5%
セルラーゼおよび0.5% マゼロチーム)を含む1Lの
滅菌ビンに入れ、10分間穏やかな真空のもとに置い
た。27℃の暗所で16時間インキュベートした後、こ
の調製物を75rpmで30分間撹拌した。このプロトプ
ラスト浮遊液を250および100μmの孔サイズを有
する鋼製ふるいに通し、濾液を12mlの遠心管に配分
し、Hettich遠心機 Universal 2S中、650rpmで
5分間遠心した。沈澱を含む低部の相を100μmのガ
ラス製毛細管で抜き取り、プロトプラストをK3培地
(10ml)で洗浄し、さらに遠心(上記を参照)した後に培
地を排出した。次いで、プロトプラストをW5培地[1
54mM NaCl、125mM CaCl2xH2O、5mM グ
ルコース、5mM KCl、pH5.6]に加え、Fuchs-Ro
senthalカウンターで計数し、W5培地中で30分間放
置した。650rpmで5分間遠心することによってプロ
トプラストを分離し、沈澱をMaMg溶液[450mM マ
ンニトール、15mM MgCl2、0.1% MES、pH
5.6]に懸濁させ、その密度を1〜3x106プロトプ
ラスト/mlに調節した。次に、このプロトプラストを直
ちにトランスフェクションすることができるし、また、
4時間まで冷蔵庫で維持することができる。
G媒介の形質転換 滅菌培養物からの4〜8週令のNicotiana tabacum SR
1の葉を切断し、蒸留水で清浄にし、0.05% SDS
溶液中に置いて細菌汚染を避けた。滅菌水で2回洗浄す
ることによりSDSを除去した。この葉を、K3培地
[500mg/l Claforan、1mg/l NAA、0.2mg/l
カイネチン]中で10分間平衡化した。中央脈を除去
し、葉を1〜2cm2片に切断した。葉肉プロトプラスト
を単離するために、この葉片をセルラーゼおよびマゼロ
チームを含む酵素溶液(30ml;K3培地中に1.5%
セルラーゼおよび0.5% マゼロチーム)を含む1Lの
滅菌ビンに入れ、10分間穏やかな真空のもとに置い
た。27℃の暗所で16時間インキュベートした後、こ
の調製物を75rpmで30分間撹拌した。このプロトプ
ラスト浮遊液を250および100μmの孔サイズを有
する鋼製ふるいに通し、濾液を12mlの遠心管に配分
し、Hettich遠心機 Universal 2S中、650rpmで
5分間遠心した。沈澱を含む低部の相を100μmのガ
ラス製毛細管で抜き取り、プロトプラストをK3培地
(10ml)で洗浄し、さらに遠心(上記を参照)した後に培
地を排出した。次いで、プロトプラストをW5培地[1
54mM NaCl、125mM CaCl2xH2O、5mM グ
ルコース、5mM KCl、pH5.6]に加え、Fuchs-Ro
senthalカウンターで計数し、W5培地中で30分間放
置した。650rpmで5分間遠心することによってプロ
トプラストを分離し、沈澱をMaMg溶液[450mM マ
ンニトール、15mM MgCl2、0.1% MES、pH
5.6]に懸濁させ、その密度を1〜3x106プロトプ
ラスト/mlに調節した。次に、このプロトプラストを直
ちにトランスフェクションすることができるし、また、
4時間まで冷蔵庫で維持することができる。
【0053】形質転換のために、このプロトプラストを
間欠的な撹拌のもと熱水浴中で45℃の熱ショックを5
分間かけ、次いで直ちに氷/水中、45秒間で室温まで
冷却した。次いで、プロトプラスト浮遊液(0.35mlづ
つ)を10mlの遠心管に配分し、DNA溶液を50μl容
量で加えた。10分後に、PEG溶液[100mM Ca
(NO3)2x4H2O、400mM マンニトール、40%
PEG4000、pH7〜9](0.35ml)を滴下した。
さらに20分後(その間、調製物を5分毎に撹拌する)、
このトランスフェクション調製物をペトリ皿に移した。
K3培地(4ml)を滴下し、プロトプラストを暗所で6〜
48時間、27℃で培養した。このインキュベートの
後、プロトプラストを洗浄用の海水を満たした12mlの
遠心管に入れ、650rpmで3分間遠心した。この上清
を1mlを除いて除去し、プロトプラストを再懸濁し、E
ppendorfバイアルに移した。13,000rpmで1分間遠
心(Biofuge)して上清を注意深く除いた後、プロトプラ
ストをそれぞれの抽出緩衝液に加えた。
間欠的な撹拌のもと熱水浴中で45℃の熱ショックを5
分間かけ、次いで直ちに氷/水中、45秒間で室温まで
冷却した。次いで、プロトプラスト浮遊液(0.35mlづ
つ)を10mlの遠心管に配分し、DNA溶液を50μl容
量で加えた。10分後に、PEG溶液[100mM Ca
(NO3)2x4H2O、400mM マンニトール、40%
PEG4000、pH7〜9](0.35ml)を滴下した。
さらに20分後(その間、調製物を5分毎に撹拌する)、
このトランスフェクション調製物をペトリ皿に移した。
K3培地(4ml)を滴下し、プロトプラストを暗所で6〜
48時間、27℃で培養した。このインキュベートの
後、プロトプラストを洗浄用の海水を満たした12mlの
遠心管に入れ、650rpmで3分間遠心した。この上清
を1mlを除いて除去し、プロトプラストを再懸濁し、E
ppendorfバイアルに移した。13,000rpmで1分間遠
心(Biofuge)して上清を注意深く除いた後、プロトプラ
ストをそれぞれの抽出緩衝液に加えた。
【0054】上記の方法に従って調製したプロトプラス
トに、例えば、TSWVウイルスまたはその一部を導入
することができた。対応して処理したプロトプラストに
おいて、ウイルスRNAの複製および例えばベクターに
よってプロトプラスト中に導入した本発明に係るRNA
分子の阻害の有効性を証明することができた。これらの
結果は、この初期の段階で既にウイルス複製の阻害を観
察しえたことを示している(下記3項をも参照)。
トに、例えば、TSWVウイルスまたはその一部を導入
することができた。対応して処理したプロトプラストに
おいて、ウイルスRNAの複製および例えばベクターに
よってプロトプラスト中に導入した本発明に係るRNA
分子の阻害の有効性を証明することができた。これらの
結果は、この初期の段階で既にウイルス複製の阻害を観
察しえたことを示している(下記3項をも参照)。
【0055】3.RNA分析 3-1.プロトプラストからのRNAの抽出[Steinecke
ら、1992年] 本発明の被形質転換プロトプラストの転写されたRNA
分子によるウイルス複製の阻害またはウイルスRNAの
切断を、下記の方法の助けを借りて証明した。この方法
[Goodallら、1990年;ChomczynskiおよびSacchi、1987
年に従う]は、6x105のプロトプラストから5〜25
μgRNAの収量を与える。遠心の後に、単一の形質転
換のプロトプラストを、Eppendorfバイアル中で溶液D
[4M グアニジン チオシアネート、25mM クエン酸
ナトリウム(pH7.0)、0.5% サルコシル(sarkosy
l)、0.1M 2−メルカプトエタノール](0.4ml)を用
いて激しく撹拌することにより溶解した。2M 酢酸ナ
トリウム(pH4.0)(40μl)、フェノール(400μl)
およびクロロホルム/イソアミルアルコール(80μl)
を加え、調製物全体を十分に混合し、氷上で15分間イ
ンキュベートした。これを4℃および13,000rpm(B
iofuge)で20分間遠心し、水性の上清をイソプロパノ
ール(400μl)を入れた新しいEppendorfバイアルに
移し、RNAを20℃で15分間沈澱させた。4℃およ
び13,000rpm(Biofuge)で15分間遠心した後、沈
澱を短時間乾燥し、次いで溶液D(0.3ml)に加え、等
容量のイソプロパノールと混合し、−20℃で15分間
沈澱させた。遠心した後、沈澱を75% エタノール(2
00ml)で洗浄し、空気中で短時間乾燥し、脱イオン化
ホルムアミド(6μl)を含むDEPC処理した水(50m
l)に溶解した。
ら、1992年] 本発明の被形質転換プロトプラストの転写されたRNA
分子によるウイルス複製の阻害またはウイルスRNAの
切断を、下記の方法の助けを借りて証明した。この方法
[Goodallら、1990年;ChomczynskiおよびSacchi、1987
年に従う]は、6x105のプロトプラストから5〜25
μgRNAの収量を与える。遠心の後に、単一の形質転
換のプロトプラストを、Eppendorfバイアル中で溶液D
[4M グアニジン チオシアネート、25mM クエン酸
ナトリウム(pH7.0)、0.5% サルコシル(sarkosy
l)、0.1M 2−メルカプトエタノール](0.4ml)を用
いて激しく撹拌することにより溶解した。2M 酢酸ナ
トリウム(pH4.0)(40μl)、フェノール(400μl)
およびクロロホルム/イソアミルアルコール(80μl)
を加え、調製物全体を十分に混合し、氷上で15分間イ
ンキュベートした。これを4℃および13,000rpm(B
iofuge)で20分間遠心し、水性の上清をイソプロパノ
ール(400μl)を入れた新しいEppendorfバイアルに
移し、RNAを20℃で15分間沈澱させた。4℃およ
び13,000rpm(Biofuge)で15分間遠心した後、沈
澱を短時間乾燥し、次いで溶液D(0.3ml)に加え、等
容量のイソプロパノールと混合し、−20℃で15分間
沈澱させた。遠心した後、沈澱を75% エタノール(2
00ml)で洗浄し、空気中で短時間乾燥し、脱イオン化
ホルムアミド(6μl)を含むDEPC処理した水(50m
l)に溶解した。
【0056】この溶解したRNAに、10xDNアーゼ
緩衝液[100mMトリス-HCl(pH8.0)、100mM
MgCl2](6ml)、10U/μl RNアジン(1μl)およ
び1U/μl RNアーゼ不含のDNアーゼ(1μl)を加
えた。37℃で30分間インキュベートした後、TE緩
衝液(100μl)およびフェノール/クロロホルム/イ
ソアミルアルコール(160μl)を加え、十分に混合
し、室温および13,000rpm(Biofuge)で5分間遠心
した。水相を新しいEppendorfバイアルに移し、RNA
をエタノールで沈澱させた。この沈澱をDEPC処理し
た水(50ml)に溶解した。
緩衝液[100mMトリス-HCl(pH8.0)、100mM
MgCl2](6ml)、10U/μl RNアジン(1μl)およ
び1U/μl RNアーゼ不含のDNアーゼ(1μl)を加
えた。37℃で30分間インキュベートした後、TE緩
衝液(100μl)およびフェノール/クロロホルム/イ
ソアミルアルコール(160μl)を加え、十分に混合
し、室温および13,000rpm(Biofuge)で5分間遠心
した。水相を新しいEppendorfバイアルに移し、RNA
をエタノールで沈澱させた。この沈澱をDEPC処理し
た水(50ml)に溶解した。
【0057】3-2.RNアーゼ保護試験 RNアーゼ保護試験[VankanおよびFilipowicz、1988
年;GoodallおよびFilipowicz;Steineckeら]は、細胞
の全RNA中のRNA種の検出および定量に対して極め
て感度の高い方法である。分析しようとする標的RNA
に大部分が相補性である放射活性ラベルしたRNAプロ
ーブを合成する。
年;GoodallおよびFilipowicz;Steineckeら]は、細胞
の全RNA中のRNA種の検出および定量に対して極め
て感度の高い方法である。分析しようとする標的RNA
に大部分が相補性である放射活性ラベルしたRNAプロ
ーブを合成する。
【0058】全ての調製物に対して、2x104〜1x
105cpmの32Pまたは35Sラベルしたアンチセンスプロ
ーブと1〜5μgの全RNAを、Eppendorfバイアル
中、300mMの酢酸ナトリウムと2.5倍容量のエタノ
ールの存在下に−70℃で15分間沈澱させた。次い
で、この沈澱を、Eppendorf挿入体を有するSorvall
SS34ローター中、4℃および11,000rpmで15
分間遠心した。この上清を注意深く除去した後、それぞ
れの沈澱を、短く撹拌および遠心することにより、溶液
A[80% 脱イオン化ホルムアミド、40mM PIPE
S(pH6.4)、400mM 酢酸ナトリウム(pH6.4)、
1mM EDTA](20μl)に加えた。この反応混合物を
90℃で4分間変性させ、短時間遠心し、加熱ブロック
中にて45〜48℃で一晩インキュベートした。
105cpmの32Pまたは35Sラベルしたアンチセンスプロ
ーブと1〜5μgの全RNAを、Eppendorfバイアル
中、300mMの酢酸ナトリウムと2.5倍容量のエタノ
ールの存在下に−70℃で15分間沈澱させた。次い
で、この沈澱を、Eppendorf挿入体を有するSorvall
SS34ローター中、4℃および11,000rpmで15
分間遠心した。この上清を注意深く除去した後、それぞ
れの沈澱を、短く撹拌および遠心することにより、溶液
A[80% 脱イオン化ホルムアミド、40mM PIPE
S(pH6.4)、400mM 酢酸ナトリウム(pH6.4)、
1mM EDTA](20μl)に加えた。この反応混合物を
90℃で4分間変性させ、短時間遠心し、加熱ブロック
中にて45〜48℃で一晩インキュベートした。
【0059】ハイブリダイゼーションの後、反応混合物
を短時間遠心し、50U/ml RNアーゼT2およびRN
アーゼ制限溶液R[50U/ml RNアーゼA、10,0
00U/ml RNアーゼT1]の1/50希釈液(200μ
l)を加え、RNアーゼ処理を行なった(Vankanの方法に
従う)。短時間撹拌して遠心(Biofuge)した後、この調製
物を37℃で40分間インキュベートした。溶液D2
(20% SDS)を等容量の溶液D1(10mg/ml プロ
テイナーゼK)と混合し、それぞれ20mlを各調製物に
加え、さらに37℃で15分間インキュベートした。こ
の混合物を、フェノール/クロロホルム/イソアミルア
ルコール(250μl)を入れた新しいEppendorfバイア
ルに入れた。徹底的に混合した後、これを5分間遠心
し、その上清を96% エタノール(625μl)を入れた
新しいEppendorfバイアルに移した。この反応混合物を
短時間撹拌し、−70℃で15分間沈澱させ、Eppendo
rf挿入体を有するSorvall SS34ローター中、11,
000rpmおよび4℃で15分間遠心した。この上清を
注意深く除去し、沈澱を15分間乾燥し、溶液E[80
% ホルムアミド、0.1% キシレンシアノール、0.1
% ブロモフェノールブルー、2mM EDTA](8ml)に
加えた。この調製物を90℃で4分間変性し、遠心し、
5〜9%ポリアクリルアミドゲル上にて20mAで2時
間分離した。このゲルを3MM紙に移し、サラン・フォ
イルで覆いをし、乾燥した。増強スクリーン(Rapidscre
en, Kodak)を用いて−70℃でオートラジオグラフィー
を行なった。
を短時間遠心し、50U/ml RNアーゼT2およびRN
アーゼ制限溶液R[50U/ml RNアーゼA、10,0
00U/ml RNアーゼT1]の1/50希釈液(200μ
l)を加え、RNアーゼ処理を行なった(Vankanの方法に
従う)。短時間撹拌して遠心(Biofuge)した後、この調製
物を37℃で40分間インキュベートした。溶液D2
(20% SDS)を等容量の溶液D1(10mg/ml プロ
テイナーゼK)と混合し、それぞれ20mlを各調製物に
加え、さらに37℃で15分間インキュベートした。こ
の混合物を、フェノール/クロロホルム/イソアミルア
ルコール(250μl)を入れた新しいEppendorfバイア
ルに入れた。徹底的に混合した後、これを5分間遠心
し、その上清を96% エタノール(625μl)を入れた
新しいEppendorfバイアルに移した。この反応混合物を
短時間撹拌し、−70℃で15分間沈澱させ、Eppendo
rf挿入体を有するSorvall SS34ローター中、11,
000rpmおよび4℃で15分間遠心した。この上清を
注意深く除去し、沈澱を15分間乾燥し、溶液E[80
% ホルムアミド、0.1% キシレンシアノール、0.1
% ブロモフェノールブルー、2mM EDTA](8ml)に
加えた。この調製物を90℃で4分間変性し、遠心し、
5〜9%ポリアクリルアミドゲル上にて20mAで2時
間分離した。このゲルを3MM紙に移し、サラン・フォ
イルで覆いをし、乾燥した。増強スクリーン(Rapidscre
en, Kodak)を用いて−70℃でオートラジオグラフィー
を行なった。
【0060】RNAの分析により、本発明に係るRNA
分子で同時トランスフェクションしたプロトプラスト中
のウイルスRNAの量が、モック(模造品)−感染させた
プロトプラスト中の量よりもかなり低いことがわかっ
た。
分子で同時トランスフェクションしたプロトプラスト中
のウイルスRNAの量が、モック(模造品)−感染させた
プロトプラスト中の量よりもかなり低いことがわかっ
た。
【0061】4.トランスジェニック植物のTSWV耐
性を試験するための方法 4-1.植物の繁殖 トランスジェニック植物の種子をFloraDur(B型)栽培
基層(Floragard GmbH)に蒔き、温室条件のもとで20〜
25℃に置いた。子葉が現れた後(約2週間)、胚をFlo
raDur(B型)栽培基層の移植トレイに移植し、3〜4週
間栽培した。次いで、若い植物を10cm直径のポットに
植え、0.2% Wuxal溶液(Aglukon)を1週間に2回与
えた(8/8/6)。
性を試験するための方法 4-1.植物の繁殖 トランスジェニック植物の種子をFloraDur(B型)栽培
基層(Floragard GmbH)に蒔き、温室条件のもとで20〜
25℃に置いた。子葉が現れた後(約2週間)、胚をFlo
raDur(B型)栽培基層の移植トレイに移植し、3〜4週
間栽培した。次いで、若い植物を10cm直径のポットに
植え、0.2% Wuxal溶液(Aglukon)を1週間に2回与
えた(8/8/6)。
【0062】4-2.植物の接種 3週間前にTSWV単離体L3(DSM No.PV018
2)に感染させたタバコ植物(Nicotiana rustica L.)か
ら、3gの葉物質を明瞭なウイルス症状を示す1次感染
させた葉から集め、乳鉢中の標準緩衝液[0.2% ポリ
ビニルピロリドン(Mw10000)および0.2%(w/v)
Na2SO3を含む0.1M Na−K リン酸緩衝液(pH
7.0)](30ml)中でホモジナイズした。1:25希釈
液を標準緩衝液で調製し、8〜10週の試験植物のそれ
ぞれの3枚の葉に葉あたり0.1mlを、葉を綿の先端で
こすることによって機械的に塗布した。この試験植物は
予め研磨剤(Carborundum 600メッシュ)を噴霧して
おき、接種後に水道水ですすいだ。
2)に感染させたタバコ植物(Nicotiana rustica L.)か
ら、3gの葉物質を明瞭なウイルス症状を示す1次感染
させた葉から集め、乳鉢中の標準緩衝液[0.2% ポリ
ビニルピロリドン(Mw10000)および0.2%(w/v)
Na2SO3を含む0.1M Na−K リン酸緩衝液(pH
7.0)](30ml)中でホモジナイズした。1:25希釈
液を標準緩衝液で調製し、8〜10週の試験植物のそれ
ぞれの3枚の葉に葉あたり0.1mlを、葉を綿の先端で
こすることによって機械的に塗布した。この試験植物は
予め研磨剤(Carborundum 600メッシュ)を噴霧して
おき、接種後に水道水ですすいだ。
【0063】4-3.植物の評価、ELISAと評価 植物における症状の出現を、14日間にわたる接種後の
5日目に、評価法を用いて視覚により評価した。 段階0=症状なし; 段階1=穏やかな症状、葉上の環状の斑点(壊死); 段階2=強い症状、黄変脈状、モザイク状の壊疽症状。 評価の値から、平均値を決定し、対照植物の値と比較し
た。
5日目に、評価法を用いて視覚により評価した。 段階0=症状なし; 段階1=穏やかな症状、葉上の環状の斑点(壊死); 段階2=強い症状、黄変脈状、モザイク状の壊疽症状。 評価の値から、平均値を決定し、対照植物の値と比較し
た。
【0064】植物の耐性をさらに定量するために、3重
の抗体サンドイッチ(TAS)ELISA法を用いてTS
WV抗原の量を測定した[CasperおよびMeyer、1981
年]。Greiner微量滴定プレート(655001型)を、ウエル
あたり0.1mlのポリクローナル抗血清(DSM No.A
S-0105、2μg/l)で被覆した。試験植物の圧搾液
を、1次および2次感染させた葉から、標準ELISA
緩衝液を用いて1:30および1:500の希釈で調製
した。各プレートの3つのウエルに全ての試料(0.1m
l)を満たし、4℃で一晩インキュベートした。PBS
Tweenによる3回の洗浄の後、2種類のモノクローナル
抗体4F2および2B6[Adamら、1991年]の1:1,0
00希釈液をウエルあたり0.1ml加え、37℃で3時
間インキュベートした。PBS Tweenによる3回の洗
浄の後、ウサギ抗-マウスIgGコンジュゲート[DAKOPAT
TS, No.D314]の1:1,000希釈液をウエルあたり0.
1ml加え、37℃で3時間インキュベートした。PBS
Tweenによる3回の洗浄の後、1mg/mlの基質 リン酸
p-ニトロフェニルを加え、30分後および1時間後に光
度計で405nmでの吸光を測定した。平均の吸光値を各
吸光値から求め、対照の値と比較した。これらの結果か
ら、トランスジェニック植物が全くないかまたは穏やか
な症状のみを示すが、一方、対照の植物は強い症状を示
すことがわかった。さらに、トランスジェニック植物中
のTSWV抗原量が対照植物中の抗原量に比べてかなり
低いことが明らかになった。
の抗体サンドイッチ(TAS)ELISA法を用いてTS
WV抗原の量を測定した[CasperおよびMeyer、1981
年]。Greiner微量滴定プレート(655001型)を、ウエル
あたり0.1mlのポリクローナル抗血清(DSM No.A
S-0105、2μg/l)で被覆した。試験植物の圧搾液
を、1次および2次感染させた葉から、標準ELISA
緩衝液を用いて1:30および1:500の希釈で調製
した。各プレートの3つのウエルに全ての試料(0.1m
l)を満たし、4℃で一晩インキュベートした。PBS
Tweenによる3回の洗浄の後、2種類のモノクローナル
抗体4F2および2B6[Adamら、1991年]の1:1,0
00希釈液をウエルあたり0.1ml加え、37℃で3時
間インキュベートした。PBS Tweenによる3回の洗
浄の後、ウサギ抗-マウスIgGコンジュゲート[DAKOPAT
TS, No.D314]の1:1,000希釈液をウエルあたり0.
1ml加え、37℃で3時間インキュベートした。PBS
Tweenによる3回の洗浄の後、1mg/mlの基質 リン酸
p-ニトロフェニルを加え、30分後および1時間後に光
度計で405nmでの吸光を測定した。平均の吸光値を各
吸光値から求め、対照の値と比較した。これらの結果か
ら、トランスジェニック植物が全くないかまたは穏やか
な症状のみを示すが、一方、対照の植物は強い症状を示
すことがわかった。さらに、トランスジェニック植物中
のTSWV抗原量が対照植物中の抗原量に比べてかなり
低いことが明らかになった。
【0065】5.RNA分子RZ6またはRZ7を用い
た動物細胞中のHBVまたはHCV複製の阻害 5-1.RZ6またはRZ7を含有するベクターpCDN
AIneoによるHBVまたはHCV被感染動物細胞のト
ランスフェクション 所望のリボザイムRZ6またはRZ7(図6または図7)
をコードする相補性のオリゴヌクレオチドを1-1項の
記載のように調製し、ベクターpCDNAIneo(company
in vitro-Gen)中に機能的にクローン化した。RZ6を
含むベクター構築物pRZ6を用いて肝腫瘍セルライン
HepG2.215[Sellsら、1987年]をトランスフェクシ
ョンした。このセルラインは完全なHBVゲノムを発現
した。RZ7を含むベクター構築物pRZ7を用いて単
球をトランスフェクションした。この単球は適当に刺激
したときにHCVゲノムを発現した。
た動物細胞中のHBVまたはHCV複製の阻害 5-1.RZ6またはRZ7を含有するベクターpCDN
AIneoによるHBVまたはHCV被感染動物細胞のト
ランスフェクション 所望のリボザイムRZ6またはRZ7(図6または図7)
をコードする相補性のオリゴヌクレオチドを1-1項の
記載のように調製し、ベクターpCDNAIneo(company
in vitro-Gen)中に機能的にクローン化した。RZ6を
含むベクター構築物pRZ6を用いて肝腫瘍セルライン
HepG2.215[Sellsら、1987年]をトランスフェクシ
ョンした。このセルラインは完全なHBVゲノムを発現
した。RZ7を含むベクター構築物pRZ7を用いて単
球をトランスフェクションした。この単球は適当に刺激
したときにHCVゲノムを発現した。
【0066】5-2.ウイルス複製の阻害の検定 pRZ6でトランスフェクションした肝腫瘍細胞のHB
V-RNAおよびHBV-DNA含量を検定し、そして、
当分野で周知のハイブリダイゼーション法および3-2
項に記載したRNアーゼ保護試験を用いてHBVの複製
中間体を分析した。さらに、HBV抗原の量をELIS
A試験(Behring)で測定した。また、pRZ7でトランス
フェクションした単球のHCV-RNA含量を検定し、
そしてHCVの複製中間体を上記のように分析した。こ
れらの結果から、pRZ6トランスフェクションされた
肝腫瘍細胞およびpRZ7トランスフェクションされた
単球の両方において、対応する対照細胞と比較してHB
VまたはHCVの複製のかなりの阻害が観察できること
がわかった。pRZ7でトランスフェクションされた肝
腫瘍細胞についての結果は、電子顕微鏡によるHCV粒
子(「Dane粒子」)の培養上清の別の実験で確認された。
V-RNAおよびHBV-DNA含量を検定し、そして、
当分野で周知のハイブリダイゼーション法および3-2
項に記載したRNアーゼ保護試験を用いてHBVの複製
中間体を分析した。さらに、HBV抗原の量をELIS
A試験(Behring)で測定した。また、pRZ7でトランス
フェクションした単球のHCV-RNA含量を検定し、
そしてHCVの複製中間体を上記のように分析した。こ
れらの結果から、pRZ6トランスフェクションされた
肝腫瘍細胞およびpRZ7トランスフェクションされた
単球の両方において、対応する対照細胞と比較してHB
VまたはHCVの複製のかなりの阻害が観察できること
がわかった。pRZ7でトランスフェクションされた肝
腫瘍細胞についての結果は、電子顕微鏡によるHCV粒
子(「Dane粒子」)の培養上清の別の実験で確認された。
【0067】参照文献 本明細書中で引用した文献を以下に挙げる。 ・Abrahamsら, Nucleic Acids Res. 18 (1990), 3035-3
044 ・Adamら,Annals of Applied Biology (1991), 87-104 ・Beachy,"ウイルス感染に対する耐性を付与するため
の植物の形質転換","植物の改良における遺伝子操作I
I"中,Plenum Press, New York, 1990 ・ChomzynskiおよびSacchi,Anal.Bioch. 162 (1987),
156-159 ・Dellaportaら, Plant Mol.Biol.Rep. 1 (1983), 19-2
1 ・CottenおよびBirnstiel, EMBO J. 8 (1989), 3861-38
66 ・Elliottら,"ブニアウイルス科ゲノムの構造および遺
伝子発現","微生物学および免疫学における最近のトピ
ックス"中,Vol.169, 91-141, Springer Verlag,Berlin
Heidelberg 1991 ・Frommら,Nature 319 (1986), 791-793 ・de Haanら,J.Gen.Virology 70 (1989), 3469-3473 ・Goodallら,Meth. in Enzym. 181 (1990), 148-161 ・GoodallおよびFilipowicz, Cell 58 (1989),473-483 ・de Haanら,J.Gen.Virology 7 (1990), 1001-1007 ・Hemenwayら, EMBO J. 7 (1988), 1273-1280 ・Herrera-Estrellaら, Nature 303 (1983), 209-213 ・IzantおよびWeintraub, Cell 36 (1984), 1007-1015 ・KonczおよびSchell, Mol.Gen.Genet. 204 (1986), 33
8-396 ・Kormelinkら, Virology 181 (1991), 459-468 ・van der Krolら, Biotechniques 6 (1988), 958-976 ・Maissら, J.Gen.Virol. 72 (1991), 461-464 ・NagyおよびMaliga, Z.Pflanzenphysiol. 78 (1975),
453-455 ・NassuthおよびBol, Virology 124 (1983), 75-85 ・PalukaitisおよびZaitlin, "植物ウイルスおよびウイ
ロイドによって示される「交差-保護」の現象を説明す
るためのモデル", "植物微生物の相互作用、分子および
遺伝子の理解"中, Vol.1, KosugeおよびNestor編, Maxm
illan, New York,1984, 421-429 ・Pietrzakら,Nucleic Acid Res. 14 (1986), 5857-58
68 ・Powellら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86 (1989), 6949
-6952 ・Rezaianら, Plant Mol.Biol. 11 (1988), 463-471 ・Sellsら, Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84 (1987), 4641-
4646 ・Steineckeら, EMBO J. 11 (1992), 1525-1530 ・Symons (1989), TIBS 14 (1989), 445-450 ・Vankanら, Nucleic Acid Res. 16 (1988), 10415-104
30 ・Zambryskiら, EMBO J. 2 (1983), 2143-2150
044 ・Adamら,Annals of Applied Biology (1991), 87-104 ・Beachy,"ウイルス感染に対する耐性を付与するため
の植物の形質転換","植物の改良における遺伝子操作I
I"中,Plenum Press, New York, 1990 ・ChomzynskiおよびSacchi,Anal.Bioch. 162 (1987),
156-159 ・Dellaportaら, Plant Mol.Biol.Rep. 1 (1983), 19-2
1 ・CottenおよびBirnstiel, EMBO J. 8 (1989), 3861-38
66 ・Elliottら,"ブニアウイルス科ゲノムの構造および遺
伝子発現","微生物学および免疫学における最近のトピ
ックス"中,Vol.169, 91-141, Springer Verlag,Berlin
Heidelberg 1991 ・Frommら,Nature 319 (1986), 791-793 ・de Haanら,J.Gen.Virology 70 (1989), 3469-3473 ・Goodallら,Meth. in Enzym. 181 (1990), 148-161 ・GoodallおよびFilipowicz, Cell 58 (1989),473-483 ・de Haanら,J.Gen.Virology 7 (1990), 1001-1007 ・Hemenwayら, EMBO J. 7 (1988), 1273-1280 ・Herrera-Estrellaら, Nature 303 (1983), 209-213 ・IzantおよびWeintraub, Cell 36 (1984), 1007-1015 ・KonczおよびSchell, Mol.Gen.Genet. 204 (1986), 33
8-396 ・Kormelinkら, Virology 181 (1991), 459-468 ・van der Krolら, Biotechniques 6 (1988), 958-976 ・Maissら, J.Gen.Virol. 72 (1991), 461-464 ・NagyおよびMaliga, Z.Pflanzenphysiol. 78 (1975),
453-455 ・NassuthおよびBol, Virology 124 (1983), 75-85 ・PalukaitisおよびZaitlin, "植物ウイルスおよびウイ
ロイドによって示される「交差-保護」の現象を説明す
るためのモデル", "植物微生物の相互作用、分子および
遺伝子の理解"中, Vol.1, KosugeおよびNestor編, Maxm
illan, New York,1984, 421-429 ・Pietrzakら,Nucleic Acid Res. 14 (1986), 5857-58
68 ・Powellら,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 86 (1989), 6949
-6952 ・Rezaianら, Plant Mol.Biol. 11 (1988), 463-471 ・Sellsら, Proc.Natl.Acad.Sci.USA 84 (1987), 4641-
4646 ・Steineckeら, EMBO J. 11 (1992), 1525-1530 ・Symons (1989), TIBS 14 (1989), 445-450 ・Vankanら, Nucleic Acid Res. 16 (1988), 10415-104
30 ・Zambryskiら, EMBO J. 2 (1983), 2143-2150
【図1】 TSWV基質RNA分子の一部、ならびに第
1の選択したTSWV−GUC部位(複製中間体)に特異
的なリボザイムの相補性および保存領域を示す模式図で
ある。
1の選択したTSWV−GUC部位(複製中間体)に特異
的なリボザイムの相補性および保存領域を示す模式図で
ある。
【図2】 TSWV基質RNA分子の一部、ならびに第
2の選択したTSWV−GUC部位(複製中間体)に特異
的なリボザイムの相補性および保存領域を示す模式図で
ある。
2の選択したTSWV−GUC部位(複製中間体)に特異
的なリボザイムの相補性および保存領域を示す模式図で
ある。
【図3】 本発明に係るアンチセンスRNA分子(AS
3)を示す模式図である。
3)を示す模式図である。
【図4】 本発明に係るアンチセンスRNA分子(AS
4)を示す模式図である。
4)を示す模式図である。
【図5】 TSWV複製中間体のどの部位に上記のリボ
ザイムRZ2およびRZ3ならびに上記のアンチセンス
RNA分子AS3およびAS4が相補性であるかを示す
模式図である。
ザイムRZ2およびRZ3ならびに上記のアンチセンス
RNA分子AS3およびAS4が相補性であるかを示す
模式図である。
【図6】 HBV基質RNA分子の一部、ならびに選択
したHBV−GUC部位(複製中間体)に特異的なリボザ
イムの相補性領域を示す模式図である。
したHBV−GUC部位(複製中間体)に特異的なリボザ
イムの相補性領域を示す模式図である。
【図7】 HCV基質RNA分子の一部、ならびに選択
したHCV−GUC部位(複製中間体)に特異的なリボザ
イムの相補性領域を示す模式図である。
したHCV−GUC部位(複製中間体)に特異的なリボザ
イムの相補性領域を示す模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 A01K 67/027 9123−2B A01N 63/02 8517−4H A61K 31/70 ADY 8314−4C C12N 1/21 7236−4B 5/10 7/01 15/05 15/40 8931−4B C12N 7/00 (71)出願人 390023607 バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト BAYER AKTIENGESELLS CHAFT ドイツ連邦共和国51368 レーヴァークー ゼン1番バイエルヴェルク (71)出願人 593032905 ヘキスト・アクチエンゲゼルシャフト Hoechst AG ドイツ連邦共和国6230フランクフルト/マ イン80、ペー・オー・ボックス800320番 (72)発明者 ペーター・ロス ドイツ連邦共和国4000デュッセルドルフ、 クリーヴェーク30番 (72)発明者 ペーター・シュライヤー ドイツ連邦共和国5000ケルン、ダッセルシ ュトラーセ16番 (72)発明者 エトガル・マイス ドイツ連邦共和国3300ブラウンシュヴァイ ク、メッセヴェーク11−12番 ビオロギシ ェ・ブンデザンシュタルト内 (72)発明者 ルドルフ・シュナイダー ドイツ連邦共和国6230フランクフルト/マ イン80、ペー・オー・ボックス800320番 ヘキスト・アクチエンゲゼルシャフト内
Claims (24)
- 【請求項1】 次の特徴を有するRNA分子: (a)ウイルスRNA複製中間体の少なくとも一部に相補
性である配列を含有すること; (b)細胞内でウイルスRNA複製中間体と安定な結合を
形成することができること; (c)細胞内条件のもとで結合に利用可能なウイルスRN
A複製中間体の一部に結合すること;および (d)ウイルスRNA複製中間体への安定な結合がウイル
スの増殖サイクルを阻害すること。 - 【請求項2】 ポリ(A)配列をさらに保持する請求項1
に記載のRNA分子。 - 【請求項3】 アンチセンスRNAである請求項1また
は2に記載のRNA分子。 - 【請求項4】 アンチセンスRNAがウイルスRNA複
製中間体のオープン・リーディング・フレームに結合す
る請求項1〜3のいずれかに記載のRNA分子。 - 【請求項5】 アンチセンスRNAがウイルスRNA複
製中間体のオープン・リーディング・フレームに相補性
であるRNA配列に結合する請求項1〜3のいずれかに
記載のRNA分子。 - 【請求項6】 リボザイム活性を示す請求項1〜5のい
ずれかに記載のRNA分子。 - 【請求項7】 配列「GUX」(ここで、Xは塩基C、
UまたはAを有するヌクレオチドを表す)を含むウイル
スRNA複製中間体中の配列に結合する請求項6に記載
のRNA分子。 - 【請求項8】 ウイルスRNA複製中間体が動物または
植物RNAまたはDNAウイルスに由来する請求項1〜
7のいずれかに記載のRNA分子。 - 【請求項9】 植物RNAウイルスがTSWV(トマト
・スポッテッド・ウイルトウイルス)である請求項8に
記載のRNA分子。 - 【請求項10】 図1および図2に示したTSWVリボ
ザイム配列、図3に示したTSWV−NS5アンチセン
ス配列、または図4に示したTSWV−Nアンチセンス
配列のいずれかを含有する請求項9に記載のRNA分
子。 - 【請求項11】 請求項1〜10のいずれかに記載のR
NA分子をコードするDNA配列。 - 【請求項12】 次の特徴を有する遺伝子: (a)所望の宿主細胞において転写を制御するのに適した
プロモーターを含有すること;および (b)請求項11に記載のDNA配列を含有しているこ
と。 - 【請求項13】 さらに次の特徴の少なくとも1つを含
有する請求項12に記載の遺伝子: (c)転写終止配列(TTS);および (d)ポリアデニル化部位。 - 【請求項14】 キメラ遺伝子である請求項12または
13に記載の遺伝子。 - 【請求項15】 請求項11に記載のDNA配列、請求
項12もしくは13に記載の遺伝子、または請求項14
に記載のキメラ遺伝子を含有するベクター。 - 【請求項16】 請求項15に記載のベクターを含有す
る宿主生物。 - 【請求項17】 微生物、植物または動物細胞である請
求項16に記載の宿主生物。 - 【請求項18】 ゲノム中に、請求項11に記載のDN
A配列、請求項12もしくは13に記載の遺伝子、また
は請求項14に記載のキメラ遺伝子を保持するウイルス
耐性の宿主生物。 - 【請求項19】 微生物、植物または動物細胞である請
求項18に記載のウイルス耐性の宿主生物。 - 【請求項20】 請求項19に記載の植物細胞から再生
されたウイルス耐性のトランスジェニック植物およびそ
のウイルス耐性の子孫。 - 【請求項21】 請求項20に記載のウイルス耐性植物
の繁殖物質。 - 【請求項22】 請求項11に記載のDNA配列、請求
項12もしくは13に記載の遺伝子、請求項14に記載
のキメラ遺伝子、または請求項15に記載のベクターを
含有するウイルス耐性のトランスジェニック宿主生物を
調製するためのキット。 - 【請求項23】 ウイルス耐性の宿主生物が植物細胞、
植物または動物細胞である請求項22に記載のキット。 - 【請求項24】 請求項1〜10のいずれかに記載のR
NA分子、請求項11に記載のDNA配列、請求項12
もしくは13に記載の遺伝子、請求項14に記載のキメ
ラ遺伝子、または請求項15に記載のベクターを含有す
るウイルス感染の治療剤。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4203441-8 | 1992-02-06 | ||
DE4203441A DE4203441C1 (de) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | RNA- und DNA-Moleküle zur Erzeugung von Virusresistenzen |
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ID=6451102
Family Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007058323A1 (ja) * | 2005-11-17 | 2007-05-24 | Napa Jenomics Co., Ltd. | 核酸ホモポリマー結合機能性核酸医薬品の製造法 |
JPWO2007058323A1 (ja) * | 2005-11-17 | 2009-05-07 | Napa Jenomics 株式会社 | 核酸ホモポリマー結合機能性核酸医薬品の製造法 |
WO2021131628A1 (ja) | 2019-12-24 | 2021-07-01 | キッコーマン株式会社 | トマト黄化えそウイルス抵抗性のナス科植物、ナス科植物細胞、及びナス科植物の作出方法 |
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US6107027A (en) * | 1994-12-14 | 2000-08-22 | University Of Washington | Ribozymes for treating hepatitis C |
JP2000506010A (ja) * | 1996-02-29 | 2000-05-23 | イミューソル インコーポレイテッド | C型肝炎ウイルスリボザイム |
AR020329A1 (es) * | 1998-07-09 | 2002-05-08 | Boehringer Ingelheim Pharma | UNA SUSTANCIA, EN PARTICULAR UNA RIBOZIMA, CAPAZ DE INHIBIR LA EXPRESION DE PRESENILINA 2, UNA MOLECULA DE DNA RECOMBINANTE QUE CODIFICA DICHA RIBOZIMA, UNVECTOR RECOMBINANTE QUE COMPRENDE EL cDNA CORRESPONDIENTE A DICHA RIBOZIMA, UNA CELULA HOSPEDADORA QUE COMPRENDE DICHO VECTOR RECOMBINANTE, UNA C |
US6818804B1 (en) | 1999-10-22 | 2004-11-16 | Cornell Research Foundation, Inc. | Tospovirus resistance in plants |
US7122720B2 (en) | 2001-04-24 | 2006-10-17 | Cornell Research Foundation, Inc. | Synthetic nucleic acid molecule for imparting multiple traits |
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- 1993-02-02 AU AU32166/93A patent/AU3216693A/en not_active Abandoned
- 1993-02-04 EP EP19930101710 patent/EP0558944A3/en not_active Withdrawn
- 1993-02-05 JP JP5018498A patent/JPH0690758A/ja active Pending
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