JPH07502163A - 植物の栄養価改良用のプログラム可能水準の必須アミノ酸類を含有する規定された構造を有する合成貯蔵蛋白質 - Google Patents

植物の栄養価改良用のプログラム可能水準の必須アミノ酸類を含有する規定された構造を有する合成貯蔵蛋白質

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JPH07502163A JP5503771A JP50377193A JPH07502163A JP H07502163 A JPH07502163 A JP H07502163A JP 5503771 A JP5503771 A JP 5503771A JP 50377193 A JP50377193 A JP 50377193A JP H07502163 A JPH07502163 A JP H07502163A
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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】
18、宿主細胞が大腸菌(Escherichia coli)であり、そして 調節配列がバクテリオファージT7RNAポリメラーゼ/T7プロモーターシス テムからである、請求の範囲第9項に記載の宿主細胞。 19 請求の範囲第1−7項のポリペプチドを発現する植物。 20 植物がトウモロコシ(corn)、ダイス(soybean)、ブラシカ (Brassica)種(B、 napus、 B、 campistris、  B、 oleracea) 、タバコ(tobacco)、イネ(rice) 、ポテト(potato)、飼料草(forage grasses)、および 小麦(wheat)からなる群から選択される、請求の範囲第19項に記載の植 物。 21、請求の範囲第20項に記載の植物から得られる種子。 22、請求の範囲第1−7項のポリペプチドを発現する種子。 23、原核生物が大腸菌(Escherichia coli)である、請求の 範囲第1−7項の合成ポリペプチドを発現する原核生物。 24 a、最終使用者の栄養条件に関する供給作物植物の不足を算定し、b1段 段階で同定されたアミノ酸不足を補正するためのポリペプチドをコードづける核 酸フラグメントを合成し、C9段階すで合成された核酸を植物組織中での発現お よび局在用の調節配列と組み合わせ、 d植物細胞を段階Cの生成物で転換させ、e1段段階の転換された植物細胞から 植物を再生させて成熟植物を得て、f8段段階からの植物の種子をアミノ酸水準 の希望変動員にスクリーニングする ことを含んでなる、最終使用者の栄養条件に応じて植物中の必須アミノ酸の含有 量を変化させる方法。 明細書 名称 植物の栄養価改良用のプログラム可能水準の必須アミノ酸類を含有する規定され た構造を有する合成貯蔵蛋白質発明の背景 家畜、家禽、水中培養物およびベットを含む世界的な動物用飼料市場は4億75 00万メートルトンである。米国では、1億8000万メートルトンが消費され ており、トウモロコシ(Zea mays L、)が全K(7)約67%とみな され、そしてダイス(Glycine wax L、 )ひきわりが約10%と みなされる。トウモロコシおよびダイス製品は国際取引の主要部分でもある。 多くの穀類から得られる人間用食料および動物用飼料は、動物食料において必要 な10種の必須アミノ酸i(システィン、イソロイシン、リジン、メチオニン、 フェニルアラニン、スレオニン、チロシン、およびバリン)の一部が欠けている 。多くの動物食料条件に関しては、トウモロコシではりシンが最大制限アミノ酸 であり、その次がトリプトファン並びに硫黄アミノ酸類であるメチオニンおよび システィンである。動物飼料中でのトウモロコンを補充するためのりシンおよび トリプトファンに富んでいるダイスひきわりの有用性は、マメの低い硫黄アミノ 酸含有量により限定される。ダイスひきわりを使用してトウモロコシのりシン水 準を補充する時には、ダイズ中のメチオニンの低い水準のために配合飼料が元の トウモロコシよりもa(い水準のメチオニンを有するようになる。その結果とし て、トウモロフンおよびダイスの飼料配合物は典型的には依然としてメチオニン を添1111物として含むこととなる。鶏の初期配給飼料の典型的組呟が表1に 示されている[ポウエル(Powell)他、(1976) 、Poult、  5cience、55i 502−5093゜黄色トウモロコシ 57.25% ダイズひきわり(49%蛋白質) 29.00魚可溶物 0.65 小麦中級品 2.50 脱ラクトース処理された乳漿 1.50脱水されたコスタル・バーミュダグラス  5.00(Costal bermudagrass)鉱物 0.25 ビタミン 0・25 動物性脂肪 0.25 DL−メチオニン 0.10 塩化コリン 0.10 従って、一定作物および特定最終用途に関して植物種子内の特定アミノ酸類の水 準を増加させる機能があると、混合または単独穀類飼料に精製されたアミノ酸類 を補充するという必要性がな(なるであろう。さらに、家禽および白部(飼料中 で使用されるダイス蛋白質の78%とみなされるダイスひきわりの二種の最大消 費動物)のメチオニン必要量[ウィルコックス(141COX)、(1987) 、アグロノミ−(Agronomy)、16:823])は動物の年令により減 少する[エンスミンガ−(Ensminger)他、(1978)、飼料および 栄養(Feeds and Nutrition)、ザ・エンスミンガー・パブ リッシング・カンパニー、クロヴイス、CAI。従ってダイスまたはトウモロコ シ中の必須アミノ酸含有量を調節可能な方法で改良する能力は非常に望ましい。 この問題の解決法は、作物不足を補充するように適合できるあらゆる年令のあら ゆる動物に飼料供給する際に使用するためのある種の合成蛋白質の設計である。 種子のアミノ酸含有量は主として、種子開発中に合成されそして発芽後の主要養 分貯蔵として作用する貯蔵蛋白質により、決めらする。種子中の蛋白質の量は穀 物中の乾燥重量である約10%からマメの乾燥重量である20−40%に変動す る。多くの種子では、貯蔵蛋白質は合計蛋白質の50%以上とみなされる。それ らの多い量のために、単離される第一の植物蛋白質は植物種子貯蔵蛋白質である 。しかしながら、やっと最近になってこれらの蛋白質の一部のアミノ酸配列が分 子遺伝技術の使用で決められた。これらの技術は種子−特異的発現およびこれら の蛋白質の細胞内標的を調節する遺伝信号に関する情報も提供する。 植物蛋白質の平均的リジン含有量と比べてリジンに富んだ植物種子貯蔵蛋白質は 同定されていないが、多数の硫黄に富んだ種子貯蔵蛋白質は同定されそしてそれ らの対応する遺伝子が単離されている。11%のメチオニンおよび5%のシステ ィンを含有する15kDzein蛋白質に関するトウモロコノ中の遺伝子[ペダ ーセン(Pederssen)他、(1985) 、J、 Biol、 Che m、、261 :6279−6284]並びに23%メチオニンおよび3%シス ティンを含有するIQk[)zein蛋白質に関する遺伝子が単離されている[ キリハラ(Kirihara)他、(1988)、Gene、71 : 359 −3701.8%および16%のシスティンを含有する2Sアルブミンに関する ブラジル・ナツツからの遺伝子が単離されている[アルテンバラ/’(Alte nbach)他、(1987) 、Plant Mo1. Biol、、8 :  239−2503゜最後に、19%メチオニンおよび10%システィンを含有 する1QkD種子プロラミンをコードづけする遺伝子カイネカラ単離されティる [マスムラ(Masumura)他、(1989)、円ant Mo1. Bi ol、、12 :123−1301゜植物栽培者は以前から作物植物中の蛋白質 の實および量を改良するtこめの自然発生性変動の使用に興味を有する[ジュー チャー(Deutscher)、(1978)、^dv、 EXI)1Medi cine and Biology、 105 : 281−300]。比較的 高水準のリシン(70%増加)およびトリプトラン(100%増加)を含有する トウモロコシ系統が同定されている[メルフ(Mertz)、(1964)、サ イエンス(Science)、145 : 279およびネルラン(Nelso n)、(1965)、サイエンス、150 :1469−70]。しかしながら 、突然変異遺伝子であるopaque−2を加えるこれらの系統は劣悪な農業的 性!(疾病および有害生物に対する敏感性の増加、8−14%の収率減少、低い ケルネル重量、比較的遅0乾燥、フレーキンググリッドの比較的低い乾燥粉砕収 率、および貯蔵問題の増加)を示し、そして商業的に有用ではない[ドイチェル (Deutscher)、(1978)、^dv、 Exp、 Medicin e and Biology、 105 : 281−300〕。opaque −2系統の耕種掌性を改良するためのさらなる増殖には複雑な遺伝パターンを有 する数種の修飾因子が含まれるtこめ、複雑となる[ヴアサル(Vasal)、  S、 K、、(1974)、シンポジウム議事録。70年代における世界的な トウモロコシ改良および(jMMYTの役割。センドロインターナジオナル・デ ・メジョラミエントデ・メイズ・イ・トリボ。エル・バタン、メキシコ]。困難 さにもか力\わらず、opaque−2突然変異体を用いて操作するいくつかの 研究が続けられてきている。o p a q u e −:2およびsugar y−2遺伝子並びに関連修飾因子を使用するCIMIviYTで増殖されたクォ リティ・プロティン・ノイズ(QPM)は堅い胚乳並びに粒中の高水準のりシン およびトリプトファンを有する[ヴアサル他、クォリティ・プロティン・メイズ 。ナショナル・アカデミ−・プレス、ワシントンD、C,]。QPMは遺伝的に 複雑であり、そして現存する系統は米国で使用されているdebt性物質に容易 に適用されない。これらの要素が米国のトウモロコシ栽培者によるQPMの適用 を妨害している。 伝統的な植物細胞により作物の硫黄アミノ酸含有量を改良するという研究は研究 室規模では成功性が限定され、そして商業的規模では成功していない。抑制濃度 のりシンおよびスレオニンの存在下で成長を選択することにより、高められた全 粒メチオニン濃度を有する突然変異体トウモロコシ系統が栽培中に成長トウモロ コシ細胞から単離された[フィリップス(Phillips)他、(1985)  、Cereal Chew、、62:213−218]。しかしながら、農業 的に許容可能な栽培種(cultivars)はこれまでにこの系統から誘導さ れていない。 ノイズ蛋白質中のメチオニン水準を増加させるために計画された伝統的な栽培研 究はノイズ中の全体的な蛋白質性質を増加させる研究と比べて限定されている[ アートン(Burton)、1984、世界的ノイズ研究会1IIIfi事録、 361−368頁(1984年1128−17日)]。 代謝可能なメチオニン同族体であるエチオニンの存在下での成長に関する選択に より、増加した細胞内4度のメチオニンを有するノイズ細胞系統が単離されたが [マディソノ(Madison)他、(1988)、プラント・セル・レボーツ (Plant Ce1l Reports)、7 : 472−4761 、植 物はこれらの系統から再生されなかった。 組み換えDNA技術は作物植物のアミノ酸組成を変える可能性を供するものであ る。特に有用な技術は、(a)分子クローニング方法および遺伝子の試験管内取 り扱い方法[サムブルーフ(Sambrook)他、(1989)、分子クロー ニング:研究室マニュアル(Molecular Clonfng: a La boratory Manual)、2版、コールド・スプリング・ノ1−ノく −・ラボラトリ−・ブレス]、(b)農業的に重要な作物植物、例えばノイズ[ チー(Chee)他、(1989)、Plant Physiol、、91 :  1212−1218 ;クリストウ(Christou)他、(1989)、 Proc、 Nat、Acad、 Sci U、S、^1.86 : 7500 −7504 :ヒンチベHinchee)他、(1989)、/<イオテクノロ ジー(Biotechnology)、6:915−922、EPO公報030 1 749 A2] 、ナタネ種子[デブロ=yり(De BLock)他、( 1989) 、Plant Physiol、、91 : 694−701]  、およびトウモロコシ[ゴルドンーカム(Gordon−Kami)他、(19 90)、プラント・セル(Plant Ce1l)、2 : 603−618  ;フロンム(Fromi)他、(1990)、バイオテクノロジー、8 : 8 33−839]中への転換(こよる遺伝子の導入、並びに(C)トランスジエニ ・ツク植物中に導入された遺伝子の種子−特異的発現[ゴールドベルブ(Gol dberg)他、(1989)、セル(Cell)、56 : 149−160 ): l−ンブソン(Thompson)他、 (1989)、バイオエッセイ ズ(Bioessays)、10 :108−113]である。これらの技術を 使用して増加したりシンおよび硫黄アミノ酸含有量を有する作物植物を開発する ためには、適するアミノ酸類1こ富んtご商業的に重要な遺伝子生成物を得るか または開発することが必須である。 例えばトウモロコシおよびノイズの如き農業的に重要な作物を転換させることは 最近になって可能になったため、トランスジェニック植物中での種子貯蔵蛋白質 遺伝子の発現がモデル植物システムであるタバコまたはペチュニアで報告されて いる。一般的には双子葉種子貯蔵蛋白質遺伝子は種子−特異的方法で転換された 双子葉植物中で発現された。さらに、遺伝子発現の一時的および空間的調節も保 たれた。トランスジェニック植物生成物はある場合には正確に処理されそして適 当なマルチマー形4mWさtL6と示されティる。[ビーチ−(Beachy) 他、(1985)、EMBOJ、、4 : 3047−3053 ;セングブタ ーゴパラン(Sengupta−Gopalan)他、(1985) 、Pro c、 Natl、Acad、 Sci、 USA、 82 : 3320−33 24.バーカー(Barker)他、(1988) 、Proc、 Natl、 Acad。 Sci、USA、85 : 458−462、エリス(Ellis)他、(19 88)、Plant Mol、 Biol、、10 : 203−214 :ナ イトウ(Naito)他、(1988) 、Plant Mo1. Biol、 、11 :109−123 ;ホフマン(Hoffman)他、(1988)  、PlantMol、 Biol、11 ニア17−729;アルテンバッハ( Altenbach)他、(1989)、Plant Mo1. Biol、、 13:513−5221゜ 貯蔵蛋白質は一般的にはN−末端信号ペプチド類またはカルボキシ−末端配列、 例えば5EKDEL、の処理により亜細胞局所に樟的化される[ベドナレケト( Bednareket)(t!!、(1990) 、ザ・プラント・セル(Th e Plant Ce1l)、2 :1145−1155 ;ムンロ(Munr o)他、(1987)、セル、48 : 899−907 :ペル/Xム(Pe lham)他、(1988) 、EMBOJ、、7・913−918:ペルハム 他、EIIBOJ、7 : 1757−1762 :イノハラ([nnhara )他、(1989) 、Proc、 Natl。 Acad、 Sci、 USA、86:3564 3568;へyセ(Hess e)他、(1989) 、EMBOJ、、8 : 2453−24611゜合成 貯蔵蛋白質の適切な局在化および安定性のためにこれらの信号を加入させるキメ ラ遺伝子を作成することが必要であると証されている。 種子中で機能する調節信号を葉の中で機能する信号で置換することにより、植物 の葉の中の種子貯蔵蛋白質の発現が行われる(ロートン(Lawton)池、( 1987L円ant Mo1. Biol、、9 : 315−324 ;シエ ルンタナ−(Schernthaner)他、(198B)、EMBOJ、、7  :1249−1255]。単子葉種子貯蔵蛋白質遺伝子は非常に低い水準で発 現され[ンエルンタナー他、(1988) 、EMBOJ、、7 :1249− 1255]、そしである場合には、転換された双子葉植物中で非一種子−特異的 方法で発現される[ウェン(Ueng)他、(1988) 、Plant Ph ysi。 19.86 : 1.281−12851゜単子葉調整領域(プロモーターおよ び転写ターミネータ−)の双子葉種子−特異的調整領域による置換はある場合に は蛋白質の低水準の種子−特異的発現をもたらすしウィリアムソン(Willi amson)池、 (19F38) 、Plant Physiol、、88  : 1002−10071゜他の場合には、単子葉蛋白質の高水準の種子−特異 的発現が見いだされており、そして単子葉先駆体の信号配列も正確に処理された [+7フン他、(1987) 、F、1lBOJ、、6:3213−3221] 。 種子のりシンおよび硫黄アミノ酸含有量を増加させるためには、リジン並びに硫 黄−含有アミノ酸類であるメチオニンおよびシスティンに富んだ蛋白質をコード づけする遺伝子または遺伝子類を得ることが必須である。メチオニンは多くの動 物によりシスティンに転化可能であるがシスティンはメチオニンに転化できない ため、メチオニンの方がシスティンより好ましい。導入される蛋白質が標的作物 植物と相容性であることが望ましい。リシンおよび硫黄アミノ酸含有量を最大に し、それにより最終使用者の要望を満たすために植物に要求される発現水準を最 小にする遺伝子を選択することが望ましい。この理由のために、当技術の専門家 は天然遺伝子およびそれらのポリペプチド生成物に制限されるものではない。 ジャイネス(Jaynes)他は既知の蛋白質と比べて高められた水準のりシン 、メチオニン、トリプトファン、スレオニン、およびイソロイシンを有する合成 ポリペプチドを用いて研究した[WO39104371]。 これらの合成遺伝子は、必須アミノ酸用の高い割合(25−60%)のコドンを 含有する小さいオリゴデオキシ−ヌクレオチド類の混合物の不規則的連結反応に より製造された。このようにして製造された蛋白質は不均質でありそして構造を 規定するために折りたたまれない。限定された発現(合計植物蛋白質の0.02 −0.35%)がポテト中で示されている[ヤン(Yang)他、(1989L プラント・サイエンス(Plant 5cience)、64:99−111] 。 他の研究者はりシンまたはメチオニン含有量を増加させるためのアミノ酸類の添 加または置換により天然蛋白質を修飾した[デクラーク(DeCIercq)他 、EP 0 318 341 Al1.デクラーク他は、タバコ、アラビドプシ ス(^rabidopsis)、およびブランカ(Brassica)植物中で 修飾された貯蔵蛋白質遺伝子を発現できることを示した。しかしながら、彼らの 研究は標的遺伝子生成物中に挿入しようとする適切なアミノ酸類に富んだ配列の 設計に関してはほとんど指針を与えていない。彼らは、分子の安定性は影響を受 けてはならないことおよびメチオニンの長い伸びは螺旋構造を破壊するアミノ酸 類により中断すべきであることだけを観察した。さらに、標的中に挿入された特 異的なポリペプチド配列は非反復的に規定された安定構造を適用させるように設 計されていなかった。 種子中の遺伝子生成物の安定性の重要性は規定された構造のポリペプチドの必要 性を指示するが、現存するアミノ酸組成を補充しそして最終使用者の条件を満た すために必要なことは最終的な遺伝子生成物の安定性を犠牲にすることなく変化 に適応する融通性のあるシステムの重要性であると強調している。 発明の要旨 出願人は、植物および微生物中での合成種子貯蔵蛋白質類(SSPS)の設計お よび発現により天然産出植物蛋白質の制限を克服しそして人間および動物の栄養 条件を満たす融通性を供するような発明を提供するものである。 種子貯蔵蛋白質調整配列および必須アミノ酸類に富んだ適当な蛋白質コードづけ 配列を含むキメラ遺伝子のトランスジェニック作物植物中への導入が、作物植物 からの種子の栄養性質を改良する方法である。これらの配列は安定性を改良する 特定の三次元構造をもたらすアミノ酸配列をコードづけするように設計できる。 種子の必須アミノ酸含有量の増加は、(a)一部は使用されるmRNAおよび標 的信号の特異性発現、翻訳性および安定性に依存する転換された作物中のキメラ 遺伝子の発現水準、(b)種子貯蔵蛋白質コードづけ領域中の指定されたアミノ 酸残基の百分率、(c)一部はそれの適切な処理、細胞内標的、比較的高い桁の 構造への組み立て、および乾燥に耐える能力に依存する転換された作物植物の種 子中での導入された蛋白質の安定性、並びに(d)導入された蛋白質と転換され た作物の天然種子蛋白質との相容性、により決められるであろう。 本発明は、標的植物を転換させることができる遺伝子配列およびプロモーターを 供することによりリジンおよびメチオニン含有量の高い蛋白質を過剰発現させる 方法を提供するものである。本発明の特別な一面はそれぞれが同一であるかまた は異なるn個の7種の単位(defgabC)を含んでなる合成ポリペプチドで あり、ここでnは少なくとも4であり、 aおよびdは独立してMe t、LeuSVa L I l eおよびThrか らなる群から選択され、 eおよびgは独立して酸/塩基対であるGlu/Lys。 Lys/GluSArg/Gl u、Arg/Asp、I、ys/Asp。 Glu/Arg、Asp/ArgおよびAsp/Lysからなる群から選択され 、 b、cおよびfは独立してGlyまたはPro以外のアミノ酸であり、そしてそ れぞれの7種中のす、cおよびfの少なくとも2個のアミノ酸はGlu、Lys SAsp、ArgSHisSThr、Ser。 Asn、Ala、Gin、CysおよびAlaからなる群から選択される。 さらに、本発明のこの面はMclおよびLeuからなる群から独立して選択され るa+dを有することしてき、またはeおよびgが独立してLVS/Gluもし くはGlu/1.ysであるかまたはbSc、およびfがfが荷電されたアミノ 酸であるならしもしくはCは逆の電荷を有するように選択される。 その他に、本発明の別の面はさらに nが少なくとも4であり、 aおよびdが独立してMetおよびLeuからなる群から選択され、eおよびg が独立してLys/GluまたはGlu/Lysであり、そして bScおよびfは独立してGlyまたはPro以外のアミノ酸であり、そしてそ れぞれの7種中のす、cおよびfの少な(とも2個のアミノ酸はGlu、Lys 、Asp、ArgSHis、Thr、Ser。 Asn、Ala、GinおよびCysからなる群から選択され、そしてfが荷電 したアミノ酸であるならbまたはCが逆の電荷を有するようにす、cおよびff J<選択される という条件にも従う。 本発明を構成する特異的な7種の単位は下記のものである本発明の別の面は、配 列同定番号・1.2.3.4.5.6.7および83からなる群から選択される 合成ポリペプチドである。 本発明の他の面は、本発明の調節配列と転換された宿主細胞が希望する蛋白質を 発現するように調節配列と操作可能式に結合されている希望する蛋白質をコード づけするDNA配列とを含んでなるキメラ遺伝子である。好適な宿主細胞が真核 細胞でありそしてトウモロコシ(corn)、ダイズ(soybean)、ブラ シカ(Brassica)種(B、 napus、 B、 caa+pistr isSB。 o1erac6a) 、タバコ(tobacco)、イネ(rice)、ポテト (potato)、飼料草(forage grassCs)、および小麦(w heat)からなる群から選択される時には、好適な調節配列は植物種子中で活 性であるものでありそしてそれらにはダイズクニッットリブシンインヒビター、 グリシニン、β−コングリシニン、レクチン、ビーンレクチン、ファセオリン、 トウモロコシIQkDゼイン、27kDゼイン、19kDゼイン、グロブリン1 、およびグロブリン2をコードづけするものが包含される。好適な宿主が大腸菌 (E、 coli)である時には、好適な調節配列はバクテリオファージエフプ ロモーターシステムおよび翻訳開始配列である。 本発明の他の面は、転換された宿生細胞が希望する蛋白質を発現するように本発 明のキメラ遺伝子で転換された宿主細胞である。本発明のさらに別の面は、転換 された植物が希望する蛋白質を発現するように本発明のキメラ遺伝子で転換され た植物である。そのように転換された植物の種子も本発明の一態様とみなされる 。 本発明の最後の面は、a、最終使用者の栄養条件に関する供給作物植物の不足を 算定し、 b0段段階で同定されたアミノ酸石足を補正するためのポリペプチドをコードづ けする核酸フラグメントを合成し、C1段階すで合成された核酸を植物組織中で の発現および局在用の調節配列と組み合わせ、 d、植物細胞を段階Cの生成物を用いて転換させ、e1段段階の転換された植物 細胞から植物を再生させて成熟植物を得て、f4段段階からの植物の種子をアミ ノ酸水準の希望変動量にスクリーニングする ことを含んでなる、最終使用者の栄養条件に応じて植物中の必須アミノ酸の含有 量を変化させる方法である。 本発明を下記の詳細な記載、添付図面および本出願の一部を形成する配列記載か らさらに完全に理解することができる。配列記載は、引用することにより本発明 の一部となるヌクレイツク・アシズ・リサーチ(NucIeic Ac1ds  Re5earch)、13 : 3021−3030(1985)およびザ・バ イオケミカル・ジャーナル(The Biochemical Journal )、219 : 345−373 (1984)中に記載されているIuPΔC −IUB樟準に従いヌクレオチド配列文字に関しては1文字コードをそしてアミ ノ酸類に関しては3文字コードを含む。アミノ酸残基は糸種状コイル参考文献の 規則に従い標識づけされている。特許、現在出願継続中の米国出願、本出願の出 願日に公知であった池の開示はここでは引用することにより本発明に含まれる。 図面および配列記載の簡単な説明 図1は、側面および上面からのアルファ螺旋を示す。 図2は、アルファ螺旋状の糸種状コイル構造の末端図(図2a)および側面図( 図2b)を示す。 図3は、同様な形を強調するロイシンおよびメチオニンの化学的構造を示す。 図4は、化学的に合成されそして同定された糸種状コイルポリペプチド類の2セ ツトの末端図を示す。CSPシリーズは図4aに示されておりそしてSSPシリ ーズは図4bに示されている。 図5は、SSP遺伝子配列の構成および発現における使用のためのベクター(p SK5)の製造方法を記載している。 図6は、塩基遺伝子配列の非反復Ear1部位中へのオリゴヌクレオチド配列の 挿入方法を示す。 図7は、プラスミドp S K 6を製造するためのp S K 5のNcoI /EcoR1部位中への塩基遺伝子オリゴヌクレオチドの挿入を示す。この塩基 遺伝子配列゛は図6中の如く種々のSSPコードづけ領域を非反復Ear1部位 に挿入してクローニングされた挙げられている部分を製造するために使用された 。 図8は、図9中の重複方式で使用するための非−繰り返し遺伝子配列を製造する ために使用された63bp r部分」オリゴヌクレオチドの挿入を示す。 図9 (a十b)は、イン−フレーム融合を使用して非−繰り返し遺伝子を増殖 させるための方法を示す。 図10は、植物中のSSP類の発現用キメラ遺伝子の構成を示す。 図11は、種子特異的プロモーターおよび3′配列カセットを含むベクターを示 す。SSP配列はこれらのベクター中に図10の如<Ne。 rおよびAsp718部位を用いて挿入される。 図12は、植物組織のアグロバクテリウム(^grobacterium)転換 における使用のための二次ベクターであるpZS97j:たはpZS97にへの キメラSSP遺伝子の移動を示す。 図13は、イネ・プロトプラスト中の5sp−3−5蛋白質の発現用に使用され る構成体を記載する。HPH508プロモーターはトウモロコシから誘導された 化学的に誘導可能なプロモーターである。 配列同定番号:1−7および83は、生体内での発現に適するSSPポリペプチ ド配列である。 配列同定番号=8および31は、生体内での発現に適さないSSPポリペプチド 配列である。 配列同定番号+60−82は、生体内での発現に適するSSPポリペプチド配列 の特定の請求されている態様である。 配列同定番号: 9−30、および32−59.84−105,110−112 は、明細書中に引用されておりそして請求されている本発明の開発において使用 された核酸フラグメントおよびそれらがコードづけする蛋白質を表す。 定義 この開示の概念では、多(の語が使用される。ここで使用される「核酸」という 語は、糖、燐酸塩、およびプリンまたはピリミジンのいずれかを含有する単量体 類(ヌクレオチド類)を含んでなる一本鎖または二本鎖であり得る大きい分子を 称する。「核酸フラグメン日は一定の核酸分子の一部である。比較的高等な植物 では、デオキシリボ核酸(DNA)が遺伝的物質であるが、リポ核酸(RNA) はDNA中の情報の蛋白質への移動に含まれる。「ゲノム」は有機体の各細胞中 に含まれる遺伝的物質の完全体である。「ヌクレオチド配列」という語は゛、場 合によりDNAまたはRNA重合体中に加えることができる合成性の非−天然ま たは変更ヌクレオチド塩基を含有していてもよい一本もしくは二本鎖であり得る DNAまたはRNAの重合体を称する。 ここで使用される「均質な」という語は2個の核酸分子のヌクレオチド配列の間 または2個の蛋白質分子のアミノ酸配列の間の補充性を称する。そのような均質 性の推定は当技術の専門家に良く理解されているような緊縮性条件下でDNA− DNAまたはDNA−RNAハイブリッド化[ハメス(names)およびヒギ ンス(Higgins)、編集、(1985)、核酸ハイブリッド化(Nucl eic Ac1d Hybrtdisatton)、IRLプレス、オックスフ ォード、英国]または2個の核酸もしくは蛋白質の間の配列同様性の比較により なされる。 ここで使用される「実質的に均質な」は均質な配列に関するものより少ないハイ ブリッド化緊縮性条件を必要とする核酸分子を称しており、そしてまたコードづ けされたアミノ酸中で変化を起こさない塩基変化を含んでいてもよくまたは1個 以上のアミノ酸を変更できるがDNA配列によりコードづけされた蛋白質の機能 的性質は変更しないようなコードづけDNA配列も称する。従って、ここに記載 されている核酸フラグメントは核酸フラグメントの欠失、転位、不規則的または 調節された突然変位から誘導されたヌクレオチド塩基の可能な変種を含む分子も 包括しており、そしてDNA配列が実質的に均質である限り、場合により起きる ヌクレオチド配列誤差でさえ包括している。 「遺伝子」は、コードづけ領域の前(5′非−コードづけ)および後(3′非− コードづけ)の調節配列を含む特異的蛋白質を発現する核酸フラグメントを称す る。[天MJili子は、それ自身の調節配列を有する天然で見いだされる遺伝 子をf!トする。「キメラ」遺伝子は、不均質な調節およびコードづけ配列を含 む遺伝子を称する。「外部」遺伝子は、通常は宿主有機体中には見られないが遺 伝子移動により導入される遺伝子を称する。 「コードづけ配列」は、特異的蛋白質をコードづけそして非−コードづけ配列を 除外するDNA配列を称する。それは「非中断コードづけ配列」すなわち例えば cDNA中の如くイントロンの欠失を構成するか、またはそれは適当な切片結合 により結合された1個以上のイントロンを含むこともできる。「イントロン」は 、−次転写中で転写されるが細胞内でのRNAの分割および再連結反応により除 去されて蛋白質中に翻訳できる成熟mRNAを製造するRNAの配列である。 「開始コドン」および「終結コドン」は、蛋白質合成(mRNA翻訳)のそれぞ れ開始および鎖終結を指定するコードづけ配列中の3個の隣接ヌクレオチドの単 位を称する。「解放読み取りフレーム」は、コードづけ配列の翻訳開始および終 結コドンの間でコードづけされたアミノ酸配列を称する。 rRNΔRNAは、DNA配列のRNAポリメラーゼで触媒作用を受ける転写か ら生ずる生成物を称する。RNA転写がDNA配列の完全な補充コピーである時 には、それは−次転写と称されるか、またはそれ(ま−次転写の転写後処理から 誘導されるRNA配列であってもよくそしてそれは成熟RNAと称される。「メ ツセージRNAJ (mRNA)は、イントロンがなくそして細胞により蛋白質 中に翻訳できるRNAと称される。 ここで使用される「適当な調節配列」はコードづけ配列の上流(5′)内および /または下流(3′)におかれたヌクレオチド配列を称しており、それらはでき れば細胞の蛋白質生合成器官と共にコードづけ配列の転写および/または発現を 調節する。「適当な調節配列」には、プロモーター、エンハンサ−1翻訳リーダ ー配列、3′非−コードづけ配列が包含される。 「プロモーター」は一般的にはそれのコードづけ配列の上流(5′)の遺伝子内 のDNA配列を称しており、それはRNAポリメラーゼおよび適当な転写用に必 要な池の因子に関する認識を与えることによりコードづけ配列の発現を調節する 。プロモーターは、生理学的または成長条件に応じて転写開始の有効性を調節す る蛋白質因子の結合に含まれるDNA配列を含有することもできる。それはまた エンハンサ−要素を含有することもできる。 「エンハンサ−」はプロモーター活性を刺激できるDNA配列である。 それはプロモーターの先天性要素であってもまたはプロモーターの水準および/ または組織−特異性を強化するために挿入された不均質要素であってもよい。こ こで使用される「器官−特異的]または「成長−特異的」プロモーターは、それ ぞれほとんど例えば葉もしくは種子の如き特異的器官中だけにおけるまたは例え ば早期もしくは晩期の胚形成中の如き器官内での特異的成長段階における遺伝子 発現を指定するものである。 ここで使用される「発現」という語は、遺伝子によりコードづけされた蛋白質生 成物の製造を意味するように意図される。「遺伝子生成物」は、遺伝子配列に対 応するmRNAの翻訳により製造される蛋白質を称する。「過剰発現」は、正常 なまたは転換されていない有機体中の蛋白質の製造水準を越えるトランス/エニ ノク有111体中の遺伝子生成物の製造を称する。 [3′非−コードづけ配列」は、転写終結信号、ポリアデニル化信号およびmR NA処理または遺伝子発現可能な他の調節信号を含有する遺伝子のDNA配列部 分を称する。ポリアデニル化信号は一般的には、mRN八先へ体の3′端部に対 するポリアデニル酸系統の付加に影響を与えることにより特徴づけられている。 「翻訳リーダー配列」は、プロモーターとRNA中に転写されるコードづけ配列 との間の遺伝子のDNA配列部分を称しており、そして翻訳開始コドンの完全に 処理されたmRNA上流(5′)中に存在する。翻訳リーダー配列は、mRN八 への一次転写の処理、mRNA安定性または翻訳効率に影響を与えるかもしれな い。 「信号ペプチド」はポリペプチドのアミノ末端延長を称しており、それはポリペ プチドと一緒に翻訳されて先駆体ペプチドを生成しそしてそれは分泌経路中に入 るために必要である。「信号配列」という語は、信号ペプチドをコードづけする ヌクレオチド配列を称する。 「分子内局在配列」は、分子内標的信号をコードづけするヌクレオチド配列を称 する。「分子内標的信号」は、蛋白質と一緒に翻訳されそしてそれを特定の亜細 胞区分に指定するアミノ酸配列である。[小胞体(ER)停止一時信号」はポリ ペプチドのカルボキシ−末端延長を称しており、それはポリペプチドと一緒に翻 訳されそしてER中に保有しようとする分泌経路に入る蛋白質を生ずる。rER 停止一時配列」は、ER標的信号をコードづけするヌクレオチド配列を称する。 他の細胞内標的配列は、種子および/または葉の中で活性な標的信号並びに液胞 をコードづけする。 「転換」はここでは、宿主有機体のゲノムおよびそれの遺伝的に安定なインへり タンス中への外部遺伝子の移動を称する。植物転換方法の例には、アグロバクテ リウム−介在転換および粒子−加速または「遺伝子銃」転換技術が包含される。 「飼料草」はここでは、動物用の飼料として使用される草を称する。「宿主細胞 」は、本発明のキメラ遺伝子で転換される植物、動物または微生物細胞を称する 。 「アミノ酸類」はここでは天然産出しアミノ酸類(アラニン、アルギニン、アス パラギン酸、アスパラギン、システィン、グルタミン酸、グルタミン、グリシン 、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リシン、メチオニン、プロリン、フェ ニルアラニン、セリン、スレオニン、トリプトファン、チロシン、およびバリン )を称する。「必須アミノ酸類」は、動物により合成されることができないアミ ノ酸類である。ここで使用される「ポリペプチド」または「蛋白質」は、アミド 結合(ペプチド結合としても知られる)により線状に結合された単量体類(アミ ノ酸類)からなる分子を称する。 「合成蛋白質」はここでは、天然に生ずることが知られていないアミノ酸配列か らなる蛋白質を称する。アミノ酸配列は天然産出蛋白質との共通性から誘導する こともでき、または全く新らしくてもよい。 「−次配列」は、分子の構造にかかわらずポリペプチド鎖中のアミノ酸類の連結 順序を称する。−次配列は簡単にはポリペプチド鎖のアミノ末端からカルボキシ 末端に記載される。 「二次配列」はここでは、側鎖同定または構造における変動にかかわらずポリペ プチド鎖の物理化学的に好ましい規則的骨格配置を称する。 ここで使用される[アルファffl/lJは、1個の螺旋当たり約3.6個の残 基を有する右巻き螺旋を称するっ 「両i媒性」はここでは、螺旋の一面が優勢 的に疎水性でありそして池の側面が優勢的に親水性であるような螺旋構造のポリ ペプチドを称する。 「糸種状コイル」はここでは、互いに巻かれて左巻き超螺旋を形成する2個の平 行な右巻きアルファ螺旋の集合体を称する。 ここで論じられている「塩架橋」は、吸引性静電的相互作用が2対のポリペプチ ド鎖の間または1個の鎖と他の鎖との間に保たれている空間中に配置されるよう な変更されたアミノ酸側鎖の酸−塩基対を称する。 「宿主細胞」は、導入される遺伝物質で転換される植物または動物の細胞を意味 する。 本発明の概念では、必須アミノ酸に「富んだ」蛋白質は天然蛋白質の平均的混合 物に関して見いだされたものより高い百分率のアミノ酸を含有するものである。 詳細な記載 SSPポリペプチド配列の設計 本発明の一面は、生体内で発現して合成種子貯蔵蛋白質として機能するポリペプ チド類の設計である。ポリペプチド類は、1個のアミノ酸のα−カルボキシル基 が鎖中の次のアミノ酸のα−アミノ基と共有結合されているアミノ酸類の線状重 合体である。鎖中の残基間のそして周囲溶媒との非−共有相互作用が分子の最終 的構造を決める。当技術の専門家は、静電力、疎水性相互作用、および安定な折 りたたまれたポリペプチド鎖の設計における個々のアミノ酸残基の構造的嗜好性 を考慮すべきである[例えば、クレイトン(Crighton)、(1984)  、蛋白質、構造および分子性性質(Proteins、 5tructure s and Mo1ecular r’roperties)、WH,フリーマ ン・アンド・カンバリー、ニューヨーク、133−197頁、またはシュルツ( Schulz)他、(1979)、蛋白質構造の原則(T’rinciples  of Protein 5tructure)、スプリンゲル・フェルラグ、 ニューヨーク、27−45頁を参照のこと】。多くの相互作用およびそれらの複 雑性のために、設計工程をできれば天然蛋白質モデルの使用により補助すること が示唆されている。 本発明で具体化された合成貯蔵蛋白質(SSP類)を選択して、リジン、メチオ ニン、またはトリプトファンが平均水準と比べて富んでいるという可能性を有す るポリペプチド類にする(表2参照)[シュルツ、(1979)、蛋白質構造の 原則、スブリンゲル・フェルラグ、ニューヨーク、2頁;ブライト(Brigh t)他、(1983) 、CRCCr1tical Rev。 Plant Sci、、1149−93、およびスミス(Swith)他、編集 、(1978)、クイズ。化学および技術(Soybeans: Che+ai stry and TechnoLogy)、1巻・ザ・AVI・パブリッシン グ・カンパニー、ウェストボート、バクテリアまたは植物から得られた蛋白質の 平均アミノ酸含有量木腸摩 トウモロコシ !歪ス SSP類リシリシン 7. 0 3.52 6.4 43%までメチオニン 3.8 2.04 1.6 4 3%までトリプトファン 1.0 0.94 1.2 14%までリジンは生理 学的pHにおいて荷電されたアミノ酸であり、従って蛋白質分子の表面上で最も しばしばqいだされている[チョチア(Chotia)、(1976)、ジャー ナル・オブ・モレキュラー・バイオロジー(Journal of Mo1ec ular Biology)、105 : l−11I] 、リジン含有量を最 大にするために、出願人は本発明でに体化された高い表面一対一容量比を有する 分子形を選択する。変法では、はとんどの蛋白質に共通な球形を伸ばして棒状に 伸びた構造を形成するか才たは体形成を平らにしてディスク状構造とする。出願 人は前者の立体配置を選択しており、その理由は繊維質蛋白質種には長い棒状蛋 白質に関する数種の天然モデルがあるからである[クレイトン(Creight on)、(1984)、蛋白質構造の原則、スブリンゲル・フェルラグ、ニュー ヨーク、27−45頁]。 糸種状コイルが繊維質蛋白質種の良く研究されている副群を構成している[ツー エン(Cohen)他、(1986) 、Trends Biochem、 S ci、、11:245−248参照]。天然の例は、α−ケラチン類、バラミオ ンン、ライト・メロミオシンおよびトロポミオシン中で見られる。これらの蛋白 質分子は、左巻き超コイル中で互いの周りを巻かれている2個の平行なアルファ 螺旋からなっている。この超コイルの繰り返し距離は(個別螺旋の1回の回転当 たり5.4人の繰り返し距離と比べて)140人である。超コイルは2個の個別 アルファ螺旋の軸の間にわずかなゆがみ(10’)を生ずる。 糸種状コイル中には、1回の個別螺旋当たり3.5個の残基があり、超螺旋軸に 関して正確に7個の残基周期性を生ずる(図1参照)。従ってポリペプチド中の 7番目毎のアミノ酸が螺旋軸に関して等しい位置を占める。図1および2aに示 されているように、出願人は本発明のこの7種の単位中の7位置を(defga bc)と称する。これにより、糸種状コイル記述において簡単さが得られる。 7種のうちのaおよびdアミノ酸類は一次配列中の4.3繰り返しパターンの後 にありそして個別アルファ螺旋の一面上に落ちている(図1参照)。アルファ螺 旋の一面上のアミノ酸が全て非−極性であるなら、螺旋面は疎水性でありそして 例えば他の同様な螺旋の非−極性面の如き他の疎水性表面と関連するであろう。 2個の螺旋が二量体してそれらの疎水面が互いに整列された時に、糸種コイル構 造が生ずる(図2a参照)。 成分アルファ螺旋(b、c、eSf、g)の外面上のアミノ酸は、球状蛋白質中 の露呈されそして埋められた残基型の予期されたパターンに従い、天然の糸種状 コイル中では一般的に極性である[シュルツ他、(1979L蛋白質構造の原則 、スブリンゲル・フェルラグ、ニューヨーク、12頁:タルポット(Talbo t)他、(1982)、^cc、 Chew、 Res、、15 : 224− 230 ;ホラジス(Hodges)他、(1981)、ジャーナル°オブ・バ イオロジカル・ケミストリー(Journal of Biological  Chemistry)、256 :1214−1224] o’荷電されたアミ ノ酸類は時々反対側の鏡上で位置Cおよびg′または位置gおよびe′の間で塩 架橋を生じることが見いだされている(図2a参照)。 従って、図1に示されているような2個の両親媒性螺旋はa、 a’、dlおよ びd′残基の間の疎水性相互作用の組み合わせによりモしてeとg′および/ま たはgとe′残基の間の塩架橋により一緒に保たれる。 超コイル中の疎水性残基の充填が鎖を「登録状態」に保つ。2.3個だけの成分 アルファ螺旋鎖を含む短いポリペプチド類に関しては、螺旋軸の間の10°のひ ずみは無視することができ、そして2本の鎖が平行処理される(図2a中に示さ れている)。 多くの合成糸穂状コイルが文献中に報告されている(ラウ(Lau)他、(19 84)、ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミストリー、259:1325 3−13261:ボッジス(IJL、(1989)、サイエンス、243 :  622−628 : t*イル(0’Ne1l)他、(199o)、サイエンス 、250 : 646−651]。これらのポリペプチド類は寸法が種々である が、ラウ池は糸種状コイル構造を製造するための二量体には29個のアミノ酸で 充分であることを見いだした[ラウ他、(1984)、ジャーナル・オブ・バイ オロジカル・ケミストリー、259 : 13253−13261]。出願人は 、本発明におけるポリペプチドは構造的安定性の理由のために28−残基以上の 鎖として構成した。 ロイシンジッパ−として知られるある種のDNAは、二量体構造中の蛋白質の組 み立て品を生ずる糸種状コイル構造を製造する領域(一般的には長さが28〜3 5個の残基)を含有する[オシエア(0’ 5hea)他、(1989)、サイ エンス、243+5381゜これらの蛋白質の配列分析は、6位置はほとんど常 にロイシン残基により占められていることを示す。この位置は好適にはトロポミ オシン中でロイシンにより占められている[ホラジス他、(1981) 、J、  Biol、 Chem、、256 :1214−1224]。これらのロイシ ンジッパ−配列中の8個のe、g、e’、およびg′位置はしばしば荷電された 残基である。しかしながら、天然の蛋白質配列は1個の分子中で2個より多い内 部螺旋環架橋をほとんど製造することはない。 本発明のポリペプチド類は水性環境下で糸種状コイル特徴を伴い二量体するよう に設計されている。出願人は、糸種状コイル構造を安定化するために疎水性相互 作用および静電的相互作用の組み合わせを使用した。 はとんどの非極性残基は、螺旋の軸に平行な疎水性縞を生成するaおよび5位置 に制限されている。これが二量体面である。出願人は、この面に沿う大きくかさ のあるアミノ酸類を避けて二量体に伴う立体障害を最少にしそして安定な糸種状 コイル構造の生成を促進する。 位置aおよびdにおけるメチオニンはロイシンジッパ−副群において糸種状コイ ルを不安定化させることを示唆する文献中の最近の報告[ランドシュルツ(La ndschulz)他、(1989)、サイエンス、243 : 1681−1 688およびツー(Ilu)他、(1990)、サイエンス、250 :140 0−1403]にもかがゎらず、出願人はsspポリペプチドの疎水性面上のロ イシンをメチオニン残基で置換することを選択した。 メチオニンおよびロイシンは分子形では同様である(図3)。出願人は、疎水性 忌中のメチオニンにより引き起こされる糸種状コイルの不安定化は、塩架橋(e −g′およびg−e’)の生成が螺旋中で全ての可能位置において(すなわち1 回の7種当たり2回)起きている配列で補われるようであることを示した。 リジンおよびメチオニンに富んだポリペプチドを製造するという目標と相客する 程度まで、出願人はポリペプチド中の均衡がとれていない電荷を最少にさせる。 これは、ポリペプチドが生体内で発現された時に合成貯蔵蛋白質と他の植物蛋白 質の間の望ましくない相互作用を避けるのを助ける。 本発明のポリペプチド類は、−次配列に対する最少制限で、規定された構造的に 安定な構造であるアルファ螺旋糸種状コイルに瞬間的に折りたたまれる。これに より、合成貯蔵蛋白質を個別の最終使用者の条件に沿って注文製作することがで きる。アミノ酸は7残基に対して1回までの頻度です、c、および1位置を使用 して7種の繰り返し単位で加えることができる。出願人は、本光明の合成貯蔵蛋 白質中に43%までのイソロイシン、ロイシン、リンノ、メチオニン、スレオニ ン、およびバリン群からの必須アミノ酸を加えることができそして14%までの フエニルアラニン、トリプトファン、およびチロシン群からの必須アミノ酸を加 えることができると、述べる(表2参照)。 SSPポリペプチド配列の合成および物理的特性下記のポリペプチドをカルボキ シ末端からアミノ末端までミリケン/バイオサーチペプチド合成器でPAL”樹 脂を固体担体としてそして結合反応用の標準的な9−フルオレニルメチルオキシ −カルボニル(FmOC)化学物質を用いて合成した。粗製ペプチド類をトリフ ルオロ酢酸を用いて樹脂から分解させ、モして逆相高圧液体クロマトグラフィー (HPLC)により均質となるまで精製した。精製されたペプチドを合成蛋白質 検出試薬としてそして抗体を滴定するための標準として使用される抗体発生にお ける抗原として使用した。ペプチドは下記の物理化学的技術を使用して同定され た。本発明で具体化された合成貯蔵蛋白質は全て生体内で安定な二量体を製造す ることが予期される(表3および4参照)。 55P+1114 8EE鵡■司εE野ボ晴εEゆア、。αや(ト)配列同定番 号7SSP−3−5(A/EI MEEKLKMEEKLKAMEEKLKAM EEKLKAにEKL幻ψ口EにXに伍EKMKE避E幻侶ス 配列1’i?I 定W4t:112合成されたペプチド類の一部には、トウモロコシおよびダイズ から得られる動物飼料中のアミノ酸を制限するトリプトファンが包含される(表 2)。セットは、正味の正電荷を有するペプチドも包含する。これらのペプチド 類は本発明で具体化されたssPポリペプチド種のわずかな好適例である。 水溶液中でアルファ螺旋構造を形成するが生体内での発現には適さなかった2種 のペプチド類を合成した(表4)。 皇A 生体内での発現に適さない糸種状コイル合成ペプチド類の例これらのペプチド類 は上記の合成貯蔵蛋白質の多くの特徴を有する。 しかしながら、それらは疎水性表面上にかさばるアミノ酸(トリプトファン)を 含有しておりそして位置eとg′またはgとe′の間の塩架橋は存在しない。環 状の二色性測定は、これらの配列が水溶液中でアルファ螺旋となり、数種の可能 な構造の1種が平行な糸種状コイルであり、それらは二本糸種状コイル、三本お よび四本平行コイルを形成できることを示している[モネラ(Monera)、 ポスター(poster)、「抗−平行糸穂状コイルの生成および安定性(Fo rIllation and 5tability of Anti−Para llelCoi 1ed−Coi Is月、1992年6月9日、蛋白質技術会 J−1992、モントレオール、ケベック、カナダ、アルバー(^1ber)、 発表、「GcN40イシンジベツクである2−襟準平行糸種状コイルのX線構造 (X−Ray 5tructure of GCN4 Leucine Zip pec、 a 2−5tandard Parallel Co11■ d−Coil)J、1992年6月9[J、I白質技術会議−1992、モント レオール、ケベック、カナダ]−これは、ssP蛋白質が生体内での発現用に適 していることを示唆しており、自己−会合定数は細胞成分類に関するペプチド単 量[の親toカより大きくなければならない。 ここで論じられているポリペプチド鎖はL−アミノ酸類からなっており、そして 光学的に活性である。さらに、溶液中のペプチドにより製造される二次構造も偏 光性である。溶液中のポリペプチドの環状二色性(CD)スペクトルを使用して 、ペプチド試料中のアルファ螺旋、ベータシート、および不規則的コイル構造の 百分率を推定できるしアドラー、(1973) 、1lethods Enzy mol、、27 : 675−7351.出願人はこれらの技術を使用して化学 的に合成されたい(つかの例示的ペプチド類を同定して、それらが上記の如く水 溶液中で構造的に安定な糸種状コイルであることを確認した(実施例2)。 分析用超遠心[チェルヴエン力(Chervenka)、 C,H,、(197 3)、分析用超遠心方法の手引(^Manual of Methods fo r the analytical ultracentrifuge)、39 −64頁]を使用して分子形に関係なくそして蛋白質の部分的な比容量の知識だ けを必要として溶液中の蛋白質の分子量を決めることができる。部分的な比容量 はアミノ酸組成を基にして概算できる[Ej、コーン(Cohn)およびJ、T 、1ドサル(Edsall)、[蛋白質、アミノ酸およびペプチド(Prote ins、^m1no Ac1ds and Peptides)J、370頁、 フォノ・ノストランドーレインホルド、プリンストン、NJ。 1943]。出願人はこの技術を使用して本発明を具体化する合成貯蔵蛋白質族 の56アミノ酸例である5SP−3−5(A/E)(配列同定番号:112)を 同定した。実施例2に記載されている如く、3種の濃度においてそれぞれ2種の 回転速度(28,OOOおよび40.000rpm)並びに2種の温度(4℃お よび20℃)において試験した。単量体は検出されなかった。これらの結果は、 この蛋白質が溶液中の安定な二量体および四量体の非平衡混合物であることを示 している。 生体内実験は以上で研究された単独成分水溶液よりはるかに複雑である。膜の存 在下で、水性環境からペプチドの疎水性面を除去するための二種の可能な機構が ある;1)膜との相互作用および2)糸種状コイルを製造する二量体。臨界圧力 値はペプチドを膜のような脂質一層中に挿入するのに必要なエネルギーがペプチ ドの疎水性表面を水性溶媒から脂質に移す際に得られる自由エネルギーと等しい ような表面圧力を表す。 この技術は、それらの二量体親和力に反する膜に対する種々のペプチドの相対的 親和力の測定法である。合成ペプチドによる挿入の臨界圧力を使用して、異なる ペプチドが1−バルミトイル、2−オレイルホスファチジルコリン(POPG) 一層とそして結論として同様な脂質からなる天然産出膜と相互作用する傾向を比 較した。 出願人は、大腸菌中のSSP配列または塩基性SSP配列の組み合わせの間には 意義ある差がないことを観察した(下記の実施例6を参照のこと)。しかしなが ら、ペプチド類であるCDPIおよびCDP2 (表4)は大腸菌中では良く出 現することができない。出願人は、ポリペプチドが合成されると、それがバクテ リア細胞膜と相互作用して細胞溶解を生じると推測する。C8Pシリーズのペプ チドは水溶液中では試験管内で糸種状コイル構造を形成するようであるが(CD により測定される)、それらはC3PIおよび/またはC3P2の存在下でPO PG一層の表面張力における変化の測定により測定された膜表面に対する高い親 和力を有していた。 C8Pペプチドの疎水性面上のそれぞれ4個の疎水性残基のうちの2個はトリプ トファンである。これらの残基はかさばっておりそして二量体で2個のポリペプ チド鎖間て望ましくない立体相互作用を引き起こすことがある。また、C8Pシ リーズではe−g′およびe′−g対は全て正に荷電されたりシン残基であり、 ポリペプチド鎖間で不快な静電的相互作用を生ずる。ポリペプチドのC8Pシリ ーズは本発明の合成貯蔵蛋白質のセットの構成員ではないが、それらの性質は合 成貯蔵蛋白質に関する許容可能な構造の規定原理を制定する際に重要である。 本発明の好適な面であるSSPシリーズはcSPシリーズと、それらの−次配列 に関する2種の重要な制限により、区別される。SSPシリーズでは、Me t %LeuS r I e、Va lまたはThrだけが疎水性芯の中に位置する 。また、C8Pシリーズとは対照的に、SSPSウシリーズ中、g、e’、およ びg′位置は吸引性静電的相互作用がSSP二量体中の2個のポリペプチド鎖間 のこれらの位置で常に起きるように制限されている。これらの差のために、ss pシリーズポリペプチドの方がC8Pシリーズペプチドより二量体としてさらに 安定性がある。 ペプチドを二量体状態で安定化させる螺旋内静電的相互作用はSSP構造中に存 在するがポリペプチドのC8Pシリーズには存在しない(それぞれ5SP4を示 す図4bおよびC5PIを示す図48を参照のこと)。 従って、C8Pシリーズは安定な両親媒性の螺旋に折りたたまれるが、鎖内の力 は二量体構造を膜または膜のような脂質一層の存在下で保つのに充分なほど強く ない。C8Pンリーズベブチドの疎水性面と他の疎水性分子との開の相互作用は 二量体生成と有効に競合する。HIVおよびインフルエンザ誘導されたペプチド 配列の研究は、30mN/’Mより大きいPOPG一層中への挿入用の臨界圧力 を有する融合ペプチドだけが試験管内で合成(モデル)脂質二層の中断を誘発す るようであることを示した[ラフアルスキー(Rafalski)他、(199 0)、バイオケミストリー(Bioche論1stryy)、29 : 791 7−7922] 。C3Pシリーズ−ペプチドはPOPG一層中への挿入用に4 5mN/Mの臨界圧力を有する。それとは対照的に、1個の7種当たり2個の螺 旋内填架橋により安定化されたSSPシリーズペプチドは他の疎水性表面と相互 作用するよりむしろ二量体しそしてPOPG一層中への30mN/Mの臨界圧力 を有する。 従って、本発明に記載されている新規な合成貯蔵蛋白質は可能な糸種状コイルポ リペプチドの特別なサブセットを表すものである。水溶液中で両親媒性のアルフ ァ螺旋構造に適合するポリペプチドの必ずしも全てが、ポリペプチドのC8Pシ リーズで示されているようにここに記載されている用途に適するわけではない。 出願人の研究から得られた下記の原則は出願人が発明として請求するSSPポリ ペプチドを規定するものである。 合成ポリペプチドはそれぞれが同一であるかまたは異なるn個の7種の単位(d efgabc)を含んでおり、ここでnは少な(とも4であり、 aおよびdは独立してMet、Leu、Val、I leおよびThrからなる 群から選択され、 eおよびgは独立して酸/塩基対であるGlu/Lys。 Lys/Gl u、Arg/G l u、Arg/Asp、Lys/Asp。 G l u/A r g、 As p/A r gおよびAsp/Lysからな る群から選択され、 bScおよびfは独立してG I >−またはPro以外のアミノ酸であり、そ してそれぞれの7種中のす、cおよび「の少なくとも2個のアミノ酸はGlu、 Lys%Asp、Arg、His、Thr、Ser。 Asn、Gin、CysおよびA4aからなる群から選択される。 大腸菌発現ベクターの構成 出願人は図5に示されている方法を設計して適切な遺伝子配列を構成して大腸菌 中で上記のポリペプチドを製造した(実施例5も参照のこと)。 この方法は、Earl制限エンドヌクレアーゼ部位を含有しない大腸菌中での遺 伝子生成物の発現用ベクターを必要とした。他の条件は、ベクターがバクテリオ ファージエフプロモーター、翻訳リーダー配列、大腸菌中の高水準発現用の転写 ターミネータ−1および下記の遺伝子配列の挿入用の適当なりローニング部位を 含有するものであった。出願人は選択可能なマーカーとしてほとんどの発現ベク ターに担持されているアンピシリン抵抗よりむしろテトラサイクリン抵抗を好ん だ。テトラサイクリン抵抗マーカーを担持するプラスミドはプラスミド維持に関 する選択圧力を保つことが比較的容易であるため、それはブロス培地中で細胞力 1ら比較的少なく損失されるようである。 ベクターpSK5は図5に示されている数段階で構成される。(1)プラスミド psK1は会合されたEar■部位を含むpBR322のアンピシリン遺伝子領 域の自然欠失である。(2)プラスミドpsK21tポリメラーゼ鎖反応(PC R)(セツス・コーポレーション、エメリーヴイル、CA) 、塩基2353に おけるEar1部位を除いた部位におけるプライマー5M70 (配列同定番号 =9)および5M71(配列同定番号=10)を使用する全体的psK1プラス ミドの増殖により得られた。(3)プラスミドpSK3は、EcoRTを用いる 切断、該部位へのDNAポリメラーゼのクレノーフラグメントの充填およびベク ターの再連結反応によりpSK2の塩基1におけるEcoRI部を除去すること により、製造された。(4) pET−3aの誘導体であるpBT430[ロー ゼンベルグ(Rosenberg)他、(1987)、ジーン(Gene)、5 6 :125−1351では、ATG翻訳開始部位におけるNde1部位を試験 管内突然変異生成によりNco1部位に変更した。プラスミドpBT430から のT7プロモーター/ターミネータ−配列をPCHにより増殖し、クレノー酵素 の充填により平滑末端とし、キナーゼ処理し、そしてpSK3のpvulr部位 中に連結反応させてpSK5を製造した。制限エンドヌクレアーゼ消化分析およ びDNA配列分析でp SK5中のPCRフラグメントの配向性および一体性を 確認した。 糸種状フィル合成貯蔵蛋白賃用のペプチド配列を基にする遺伝子配列の数社 上記のポリペプチドを生体内で製造するために、出願人はポリペプチド類である 5SP5.7.8.9.10および11(配列同定番号;2.3.4.5、およ び6)のセットをコードづけするDNA配列を設計した。植物および大腸菌中で の翻訳用コドンをこれらの好適種から選択した。DNA配列はABIDNA合成 器を用いてオリゴヌクレオチドとして製造しそして図6に示されている如くプラ スミドベクター中に挿入した。 ■、 これらの遺伝子をコードづけするための最初の方法は下記の如くであった ・ベクターpSK5をNco +およびEcoRIを用いて完全に分解させ、キ ナーゼ処理されたオリゴヌクレオチド5M80 (配列同定番号:14)および S’M81(配!711同定番号:13)と混合しそして連結反応させた。この 連結反軸、からプラスミドpSK6が製造され、それはオリゴヌクレオチド5M 80(配列同定番号、14)および5M81(配列同定番号:13)の「塩基遺 伝子」配列を含有していた。この「塩基遺伝子j用のオリゴヌクレオチド挿入部 が14個のアミノ酸(SSP配列の2個の繰り返し、配列同定番号:111)を コードづけした。 さらに、「塩基遺伝子」配列は非反復Ear1部位を有しており、その中に種々 の遺伝子配列の繰り返し単位を挿入できた。Earl制限エンドヌクレアーゼは 、DNA上での切断部位が上部鏡上の認識部位の4個の塩基5′および底の鏡上 の認識部位の1個の塩基であり、特定配列用の特異的な5′突出が残るという点 で異常である:AR1 1配列同定番号、13のヌクレオチド類21−31三の特徴により、この部位を 一方向だけで挿入するための適切な突出配列を有するオリゴヌクレオチドが可能 となる。図6中の代表的な配列用の21−塩基オリゴヌクレオチドを連結反応さ せてマルチマー配列を得て、それを次に塩基遺伝子のEar1部位中に直接的に 連結反応させた。 21−塩基オリゴヌクレオチドセットの大きいマルチマー(>8n)である5M 84/5M85 (配列同定番号:15/16)(SSP5)および5M82/ 5M83 (配列同定番号:17/18)(SSP7)を18%ポリアクリルア ミドゲルから単離した。液体オリゴヌクレオチドはこれらのゲル上でマルチマー 形のはしご配列を示した。8n(168bp)より大きい帯をゲルから切断し、 溶離し、そしてエタノール沈澱により精製した。これらのゲル−精製されたオリ ゴヌクレオチドマルチマーをEarl消化されたpSK5ベクターと連結反応さ せた。テトラサイクリン−抵抗性転換物質を制限−消化分析および二本鎖捕獲に よりスクリーニングした。はとんどの挿入部は2n (42bp)以上であった が、5n (105bp)より大きい挿入部を有するクローンは単離されなかっ た。 使用された挿入オリゴヌクレオチドのマルチマー形を富ませる他の方法は、HP LCによる連結反応されたマルチマー形の精製であった。この方法はDNAフラ グメントを寸法を基にしてDEAE−NPRイオン交換カラム上でNaCl勾配 を用いて分離した。連結反応したオリゴヌクレオチドセット5M82/83(配 列同定番号:17/18)(SSP 7) 、3M84/85 (配列同定番号 :15/16)(SSP5)、5M86/87 (配列同定番号: 19/20 )(SSP8) 、5M88/89(配列同定番号:21/22)(SSP9) 、5M90/91(配列同定番号: 23/24)(SSPIO) 、5M92 /93 (配列同定番号:25/26)(SSPII)をカラム上に注ぎ、溶離 し、部分を集めそしてDNA寸法標準に関する既知の保有時間を基にして貯蔵し た。 5n (126bp)以上のオリゴヌクレオチドセットのマルチマー形を精製し そして寸法をポリアクリルアミドゲル上で確認した。精製されたオリゴヌクレオ チドをEarr/rl化されたpSK6中に連結反応させ、そしてテトラサイク リン−抵抗1′1転換物質を大腸菌菌株DH5α中で選択した。クローンを制限 消化および捕獲にょリスクリーニングした。ゲル精製と同様に、はとんどのクロ ーンは2n (42bp)以上の挿入部を有したが長さが6n(1261+p) より大きい挿入部はなかった。この工程から出願人は以上に記載されている試験 ポリペプチド配列のそれぞれをコードづけする遺伝子配列を得た(配列同定番号 =2−7および表5では、配列をフランキングする最初および最後の5SP5の 7種が塩基遺伝子配列を表す。挿入配列は下線が引かれている。文字「■4」を 含むクローン番号がHP L C−精製されたオリゴヌクレオチドを指定してい る。クローン82−4中の最初の塩基遺伝子繰り返しの損失はベクターpSK6 がrecA−菌株に移される前の塩基遺伝子繰り返し5゜5の同族組み換えから 生ずると信じられている。 上記の遺伝子構成方法により、Ear1部位中への種々の21bpオリゴヌクレ オチドの挿入部を単に変えることにより遺伝子配列の混合を有利に行える。Ea rl酵素は認識部位で分解しないため、該部位は分解点における挿入部にかかわ らず無傷のままである。従って、上記の如く「第一回」で精製した遺伝子配列を 延長することもできそしてポリペプチド配列をいずれかの順序でその後のEar 1分解部位中へのオリゴヌクレオチドまたはDNAフラグメント挿入により組み 合わすことができる。これらの挿入遺伝子(ex:84個の塩基=4)の比較的 長いオリゴヌクレオチド型を合成して比較的長い遺伝子配列を製造することが有 利であるかもしれない。一方、遺伝子部分を増殖させるための他の方法を使用し て比較的長い遺伝子配列を構成することもできる[ケンペ(Kempe)他、( 1985)、ジーン、39 : 239−245]。 出願人は、塩基遺伝子の20繰り返しを用いてでもDNAの小部分が大腸菌菌株 JM103 (rec+)中に保たれている時にはある場合には欠失されたこと に注目した。これは均質な組み換えによるものかもしれなかった。この可能性を 除くために、出願人は日常的に挿入構成体をrecA−大腸菌菌株DH5a [ 5upE44 del IacU169、 (phi 80 IacZ del  M15) hsdR17recA1gyr196 thil relA1]に 転換させた。これらの繰り返し配列は組み換えに向いているアグロバクテリウム および植物細胞中に転換された時に同様な問題を生ずるため、DNA配列を再設 計して繰り返しを少なくしそしてその結果両組み換え性を小さくした。このため には、出願人は別のコドンを使用し、および/または数種のポリペプチド配列と 混合した。出願人はこれらのオリゴヌクレオチドを84量体として合成して、比 較的長い初期遺伝子配列を確保した。 MEEK)4KAMEE)CM に M EE に LXAMEEKLX Hr、EK L KXMEEKLK これらのオリゴヌクレオチドをキナーゼ処理し、そしてクローン82−4(配列 同定番号 44)および84−83 (配列同定番号 46)のEar1部位中 に連結反応させてそれぞれクローン2−9(ポリペプチド配列=SSP7.7. 7.7.7.7.8.9.8.9..5X配列同定番号:57)、クローン3− 5ポリペプチド配列=SSP7.7.7.7.7.7゜5.5)配列同定番号  91)および5−1(ポリペプチド配列=SSP!5.5.5.7.7.7.7 .5) (配列同定番号:59)を製造した。これらの設置と同+1 fL配列 を使用してポリペプチドのいずれかまたはここに開示されているポリペプチドの いずれかの組み合わせをコードづけする遺伝子を構成するために使用できた。コ ードづけ領域の長さは塩基遺伝子のEar1部位中への一連の該オリゴヌクレオ チド配列の挿入により増加させることができた。一方、その後の7種のコードづ け単位用の非反復部位を有する異なる塩基遺伝子の挿入によりコードづけ配列を 構成することもできる。そのような遺伝子はpsK5のNcol/Ec。 RI部位または数百側の塩基配列を生成するpSK5のEarI部位中に一緒に 連結反応させることができる長い(9−10b)突出端部を有する一連のオリゴ ヌクレオチドを生成させることによっても、そのような遺伝子を構成することが できた。 Il、SSP遺伝子の第二の生成法はDNAおよびアミノ酸配列中にさらに多い 変動性を加えるように設計された。これらの配列は、バクテリアまたは植物細胞 中の遺伝子の均質な組み換えまたは欠失または転位を刺激するかもしれないDN A水準における正確な配列の繰り返しを避けるように設計された。また、ダイス 、トウモロコシおよび大腸菌中で好ましいことが知られているコドンが選択され た[カンブベル(Campbell)他、(199Q)、円ant Physi ol、、92:1−111.さらに、出願人は植物細胞中の外部遺伝子の発現に 関する公開されたデータを基にしたmRNAの安定性を最大にする遺伝子配列を 設計した[ペルラフ(Perlak)、 F、 J 、 、フックス(Fuch s)、 R,A、、PNAS、88.3324−3328 (1991)]。全 てのDNA配列はすでに略記されているパラメーターと合致するアミノ酸配列を コードづけする。 遺伝子配列のこの第二の生成構成方法は図8および9に記載されている。第一段 階はベクター1)SK5のNco l/EcoR1部位中ヘノ16個のアミノ酸 類の塩基遺伝子をコードづけするオリゴヌクレオチド配列5M107/108  (配列同定 92/93)の挿入であワた。この塩基遺伝子の特徴には、63個 の塩基対11繰り返しr部分」をその後に挿入ための非反復Ear1部位および 図9に記載されている如き「部分」を重複可能にする遺伝子の3′端部における 非反復Bspl−11部位が含まれる。粗製「部分」オリゴヌクレオチドセット 5Mll0/111 (配列同定番号:94/95)、5M112/113 ( 配列同定番号:98/99L 5M114/115 (配列同定番号:102/ 103)をアニーリングし、モしてEar1部位中に連結反応させて3種の別個 のクロー:z:pSKseg3、psKseg4およびpsKseg5を製造し た。これらの「部分」クローン中では、DNA配列はコドン使用およびアミノ酸 配列条件の限度内ではできるだけ非−繰り返し性である。出願人は、図9に記載 されておりそして実施例5に記されている増殖方式を使用して3種の遺伝子部分 を結合させることにより107アミノ酸遺伝子配列を構成した。生じたクローン はpSKseg534と指定された。 表6は、植物中への転換用に選択されたこれらの数種のクローニング方式から誘 導されたクローンによりコードづけされた蛋白質の相対的アミノ酸含有量のまと めである。 大腸菌中のSSPポリペプチドの発現 上記の如(して構成されたSSP配列を大腸菌中でバクテリオファージT7RN Aポリメラーゼ/T7プロモーターシステムを使用して発現させた[スツジエル (Studier)他、(1990Lメソツズ・イン・エンチモロジー(Met hods in Enzysology)、185 : 60−891.菌株B L21 (DE3)[hsdS gal (lambda cIts857 1 ndj Sam7 n1n5 1ac UV5−T7 genel)]中で、T 7ポリメラーゼを1acZプロモーターの調節下で配列をコードづけするポリメ ラーゼの染色体コピーから製造した。イソプロピルチオガラクトシド(IPTG )の添加によるIacZプロモーターの抑制解除が細胞中でのT7RNAポリメ ラーゼの発現を誘発させた。菌株DH5αまたは8MS174 [recA h sdRrifR]中では、配列をコードづけする内因性T7ボリメラーゼはない 。バクテリオファージI ambdaCE6の感染によりT7ポリメラーゼ遺伝 子および遺伝子生成物をこれらの細胞に分配させることができた。このファージ はT7ボリメラーゼ遺伝子を担持しており、そしてこれらの菌株の感染を可能に するが両者の菌株上では非−溶解性である。誘導工程はスチジエル他[(198 6) 、J、 l1o1. Biol、、189 :113−130]により記 載されているようなものであった。 T7プロモーター配列から下流に位置するSSPコードづけ配列を含有するプラ スミドを担持する細胞をIPTGを用いてまたは晩期対数増殖期中に]ambd aCE6ファージの添加により誘導した。出願人は、得られた培養物の濁り度は 誘導1&に水準をはずれるかまたはわずかに低下する傾向があるが、遺伝子生成 物の誘導で溶解性活性の兆候はなかつた。3sSメチオニンを使用する生体内標 識づけ実験のために誘導から1〜3時間後に試料を採取した。ssP蛋白質の高 いメチオニン含有量およびT7プロモーターからの過剰発現のために、出願人は これらのポリペプチドを細胞中の他の蛋白質より多い量の標識づけメチオニンを 加えるであろうことを予測した。1MS標識づけ実験はスチジエル他[(198 6) 、J、1lo1.Biol、189 :113−1301により記載され ているようなものであった。標識づけされていない細胞試料を誘導から1〜3時 間後に採取し、そして遠心により10倍に濃縮した。 細胞抽出物からの標識づけされていないおよび標識づけされた蛋白質の両試料を 18%(75:1アクリルアミド:ビス)SDS−ポリアクリルアミドゲル上で 分離した。クーマシーブルーを用いるゲルの染色で誘導された培養試料中で製造 された追加蛋白質を出現させたが、誘導されなかった培養中ではそうではなかっ た。これらの蛋白質は上記の合成遺伝子のそれぞれに対して予期された概略寸法 のものであった。これらのアルファー螺旋蛋白質は球状蛋白質寸法標準から予期 されたものより速くゲル上で走行する傾向があった。さらに、ゲル中での特定ポ リペプチドの泳動速度に対する配列の影響が少しあった。3ssメチオニンで標 識づけされた蛋白質をゲルのオートラジオグラフィにより可視化した。 予期された如(、SSP蛋白蛋白内因性大腸菌蛋白質の背景水準よりはるかに高 く標識づけられていた。同様なゲルシステム中で走行した試験管内合成ペプチド の染色を基にして、出願人はこれらのペプチドの製造が約40mg/Lの誘導さ れた培養物であると推定した。 蛋白質遺伝子生成物の寸法およびjs3メチオニンを用いるそれらの強い標識づ けを使用して特定のポリペプチド生成物を同定した。さらに、これらのゲルのウ ェスタン・プロットを試験管内合成ポリペプチドであるS S P(5)4 ( 配列同定番号、2)もしくは5SP(7)4 (配列同定番号−3)に対して高 くされた抗体とまたは抗体GST−3SP−3−5と反応させた。ホースラディ ツシュペルオキシダーゼおよび化学蛍光検出システム(アメルシャム)と共役さ れた二次抗体を使用して、抗体−反応性蛋白質を検出した。変性されていない化 学的に合成されたドツト・プロットを用いる抗−3SP抗体の特異性の試験は、 抗−8SP抗体は種々のSSP配列と交差反応することを示している。しかしな がら、ペプチドがゲルシステム中で変性される時には、抗体の反応はさらに特異 的である。特定のSSPポリペプチドに対して高くされた抗体は大腸菌培養物中 で誘導されたSSPポリペプチドと特異的に反応する。すなわち、抗−3SP5 は5SP5配列を含有する蛋白質と反応し、そして抗−3SP7は5SP7配列 を含有する蛋白質と反応する。これらの相互反応の特異性が誘導された蛋白質の 配列を確認した。 合成貯蔵蛋白質は大腸菌中で遺伝子融合生成物として発現することもできる。フ ァーマンアpGEX”システムを使用して、グルタチオン−5−1−ランスフェ ラーゼおよび5SP−3−5からなる融合蛋白質を製造した。この融合蛋白質を 親和クロマトグラフィーにより精製しそして兎を免疫処理するために使用した。 抗−GST−3SP−3−5抗体を含有する生じた血清を5SP−3−51白質 を発現するトランスジエニ・ツク細胞の別の研究用検出試薬として使用した(配 列同定番号:91)。 本発明を使用して、大腸菌または池の転換された微生物の発酵により必須アミノ 酸に富んだSSPポリペプチドまたは合計蛋白質を製造した。 本発明のDNA配列はプロモーター配列、翻訳リーダー配列および3′非コード づけ配列を含む適当な調節配列と操作可能式に結合させることができる。キメラ 遺伝子を次に転換により微生物中に加えそして転換された微生物をキメラ遺伝子 の高い発現をもたらす条件下で成長させることができる。必須アミノ酸に富んだ 蛋白質を含有する細胞を集め、蛋白質を抽出しそして精製することができる。希 望により、例えばグルタチオン−8−トランスフェラーゼの如き蛋白質担体を使 用してSSPポリペプチドの精製を簡単にすることができる。スロンビンまたは 因子Xのための認識部位が担体蛋白質と合成ポリペプチドとの間に含まれている なら(pGEXT1″システムの場合の如き) 、sspポリペプチドを担体蛋 白質から容易に分離することができる。 一方、精製方法が蛋白質の物理的性質を基にしてもよくまたは(融合蛋白質の場 合には)親和力を基にしていてもよい。蛋白質は多くの天然産出蛋白質と比べて 小さい。それらは変性剤を単に除去することにより変性剤の溶液から容易に再び 折りたたまれる。SSPの一精製方法は、細胞を6M尿素中に溶解させ、ゲル濾 過クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィーまたはイオン交換クロマトグラ フィーを使用して蛋白質混合物を分離し、そして!&後に尿素を透析により除去 する方法である。 蛋白質の他の利用可能な性質はそれらのりシン含有量である。正に荷電されたS SPに関しては、アニオン交換引脂を使用してほとんどの蛋白質を粗製混合物か らSSPを結合させずに除去できる。 植物中のSSPの発現 SSP遺伝子のコードづけ配シリの発現用に好適な種類の異種宿主は、真咳宿主 、特に高等植物の細胞、である。高等植物およびそれらから誘導される種子の中 で特に好適なものは、ダイス、ナタネ種子(Brassicanapus、 B 、 ca+apistris) 、ヒマワリ(llelianthus ann us)、ワタ(GossypiuIlhirsutum)、トウモロコシ、タバ コ(NLcotiana tobacu+s)、アルファルファ (Medic ago 5ativa)、小麦(Triticum sp) 、大麦(Hord eum vulgare)、カラスムギ(^vena 5ativa、 L)、 モロコシ(Sorgh+us bicolor)、イネ(Oryza 5ati va)、および飼料草(forage grasses)である。植物中での発 現は該植物中で機能する調節配列を使用するであろう。 植物中の外部遺伝子の発現は良く制定されている[デ・ブラエレ(DeBlae re)他、(1987)、Meth、 Enzyiol、、153 : 277 −2911゜コードつけ配列の発現を推進させるために選択されるプロモーター は、それが梠望する宿主組織中のSSP用の翻訳可能なmRNAの水準を増加さ せることにより本発明を行うのに充分な転写活性を有する限り、厳密なものでは ない。全ての植物器官における発現用そして特に葉の中の発現用に好適なプロモ ーターには、カリフラワーモザイクウィルス[オデウ(Odell)他、(19 85Lネーチヤー (Nature)、313:810−812;フル(Ilu ll)他、(1987)、ヴイロロジ−(Virology)、86 : 48 2−49:3]、リブロース1.5−ビスホスフェートカルボキシラーゼ[モレ リ(MorelH)他、(1985)、ネーチャー、315:200:プログリ −(Rrogl ie)他、(1984)、サイエンス(Science)、2 24;838;へレラーエステレラ(llererra−Estrel la) 他、(1984)、ネーチャー、310:115;コルッジ(Coruzzi) 他、(1984) 、EMBOJ、、3 :1671 ;ファシオッチ(Fac iotti)他、(1985)、バイオ/テクノロジー(Bio/Techno 1ogy)、3:241]、トウモロコシゼイン蛋白質[7ツケ(Matzke )他、(1984) 、EMBOJ、、3:1525]、並びにクロロフィルa  / b結合用蛋白質[ランパ(Lampa)他、(1986)、ネーチャー、 316 : 750−752]並びに化学的に誘導可能なブ0%−ター1n・2 −2 [PCT/US90101210]およびそれの誘導体類が包含される。 プロモーターの選択は発現が望まれる植物の特異的器官により推進されるであろ う。好適なプロモーターが種子中での蛋白質特異性の発現を可能にする。種子は 植物性蛋白質の一次原料であるため、この用途は特に有用である。また、種子− 特異的プロモーターには多くの植物中で合計種子蛋白質の50%より多い種子貯 蔵蛋白質のプロモーターが包含されるが、それらに限定されるものではない。種 子貯蔵蛋白質は厳密に規制されており、種子中ではほとんど高度に器官−特異的 および段階−特異的方法でのみ発現する[ヒギンズ(Higgins)他、(1 984)、A曲。 Rev、 Plant I’hysio1..35 :191−221 ;ゴー ルドベルブ(Goldberg)他、(1989)、セル(Cell)、56  :149−160 ; )ンブソン(Thompson)他、(1989)、バ イオエッセイズ(BioEssays)、10:108−113]。さらに、異 なる種子貯蔵蛋白質を種子成長の異なる段階で発現させることもできる。 トランスジェニック双子葉植物中での種子貯蔵蛋白質の種子−特異的発現に関す る多くの例が最近出ている。これらには、ビーンのβ−ファセオリン[セングブ ターゴバラン(Sengupta−Gopalan)他、(1985)、Pro c、 Natl、^cad、 Sci、 IJS^、82: 3320−332 4 、ホフマン(Hoffman) 他、(l 988) 、 l’l ant  Mat、Biol、 、 11 二 717−729〕、ビーンのレクチン[ ヴエルケル(Voelker)他、(1987)、EMBOJ、、6 : 35 71−3577] 、ダイスのレクチン[オカムo (OkaIluro)他、 (1986) 、Proc、 Natl ^cad、 Sci、 USA、83  : 8240−8244]、ダイズクニッットリプシンインヒビター[プレッ ツーグラウ(1’erez−Grau)他、(1989)、プラント・セル(P lant Ce1l)、1;095−11091 、ダイスのβ−コングリシニ ンしビーチ−(Beschy)池、(1985) 、EMBOJ、、4 : 3 047−3053 ;バーカー(Barker)他、(1988) 、Proc 、 Natl、^cad、 Sci、 USA、85:458−462;チェノ (Chen)他、(1988) 、 EMBOJ、、7 + 297−302; チェン他、 (1989) 、Dev、 Genet、、10:112−122 ;ナイトウ(Naito)*、 (1988) 、Plant Mo1. Bi ol、、11 :109−1231、ピーのピシリンしヒギンズ他、(1988 ) 、Plant l1ol。 Biol、、11 : 683−695] 、ピーのコンビシリン[ニュービギ ン(Newbigin)他、(1990)、円anta、180:4611、ピ ーのレグミン[シルサト(Shirsat)他、(1989) 、 Mol、  Gen、 Genetics、215:326]、ナタネ種子のナビン[ラドケ (Radke)他、(1988)、Theor、 Appl、 Genet、7 5 : 685 694]のための双子葉植物からの遺伝子並びに例えばトウモ ロコシ15kDゼイン[ホフマン他、(1987) 、EMBOJ、6 : 3 213−3221 ;シエルンタナ−(Schernthaner)他、(19 88) 、EMBOJ、7 :1249−1253 +ウィリアムソン(Wj  lliamson)他、(1988) 、Plant Physiol、、88  : 1002−1007] 、大麦のβ−ホルデイン[マリス(Marris )他、(1988)、円ant Mo1.Biol、、10 : 359−36 6]および小麦のグルテニン〔コロット(Colot)池、(1987) 、I JBOJ、、6 : 3559−3564]の如き単子葉植物からの遺伝子が包 含される。さらに、キメラ遺伝子構成中で異種コードづけ配列と操作可能式に結 合されている種子−特異的遺伝子のプロモーターはトランスジェニック植物中で それらの一次的および空間的発現パターンも保有している。そのような例には、 アラビドプシス(Arabidopsis)およびB、ナプス(B、 napu s)種子中のエンケファリンペプチドを発現させるためのアラビドプシス・タリ アナ(Arabidopsis thaliana) 2 S種子貯蔵蛋白質遺 伝子プロモーター[ヴアンデケルコーヴ(Vandekerckhove)他、 (1989)、バイオ/テクノロジー、7・929−9321 、ルシフェラー ゼを発現させるビーンのレクチンおよびビーンのβ−ファセオリンプロモーター [リッグス(Riggs)他、(1989) 、Plant Sci、、63  : 47−57] 、並びにクロルアンフェニコールアセチルトランスフェラー ゼを発現させる小麦グルテニンプロモーター[コロット他、(1987) 、E MBOJ、、6 : 3559−3564〕が包含される。 本発明で特に有用な用途は例えばクニッットリブシンインヒビター[ジョフク( Jofuku)他、(1989) 、Plant Ce1l、1 :1095− 1109:ペレツーグラウ(Perez−Grau)他、(1989) 、T’ 1ant Ce1l、1:1095−11091 、グリシニン(ネイルソン( Netlson)他、(1989) 、Plant Ce1l、1 :313− 3281 、β−コングリシニン[ハラダ(Harada)他、(1989)  、Plant Ce1l、1:415−4251用の如き数種の広く同定されて いるダイス種子貯蔵蛋白質からの異種プロモーターであろう。クイズβ−コング リシニン貯蔵蛋白質のα′−およびβ−亜単位のための遺伝子のプロモーターが ダイス種子開発の中期ないし晩期におけるトランスジェニック植物子葉中での発 現において特に有用であろう[ブラチー(Brachy)他、(1985) 、 EMBOJ、、4:3047−3053 :パーカー他、(1988) 、Pr oc、 Natl、^cad、 Sci、 USA、85 : 458−462  ;チェン他、(1988) 、EMBOJ、、7 : 297−302 ;チ ェン他、(1989) 、Dev、 Genet、、10:112−122:ナ イトウ他、(1988) 、Plant Mo1. Biol、、11:109 −123]。これは、a))ランスジェニック種子中のそれらの発現に対する位 置影響が非常に少なく、モしてb)2種のプロモーターが異なる一時的調節を示 し、α′−亜単億単位遺伝子−亜単位遺伝子のものより2.3日前に発現する。 本発明での特別な使用は、数種の広く特徴づけられているトウモロコシ種子貯蔵 蛋白質蛋白質遺伝子、例えば10kDゼイン[キリハラ(Kirihara)池 、(1988L ジーン、71 : 359−3701.27kDゼイン[プラ ト(Prat)他、(1987L ジーン、52:51−49;ガラルド(Ga llardo)他、(1988) 、Plant Sci、、54:211−2 81、および19kDゼイン[マークス(Marks)他、(1985)、J。 Biol、Cheffi、260 :16451−164591であろう。トウ モロコシ中のこれらのプロモーターの相対的活性は知られており[コドリック( Kodryck)他、(1989) 、I’1ant Ce1l、1 :105 −1141、トウモロコシ用のキメラ遺伝子構成における使用のためのプロモー ターを選択するための基礎を与える。トウモロコシのグロブリン1またはグロブ リン2遺伝子用のプロモーターを使用して特異的にトウモロコシ種子の胚中のS SP遺伝子配列を発現することもできる[ペランゲル(Belanger)他、 (1989) 、Plant Physiol、、91 : 636−6431 ゜植物中でのこれらの遺伝子の発現を最大にすることに関しても、mRNA安定 性および翻訳性を促進させるための遺伝子配列の設計に対する注意深い配慮が必 要である。出願人は植物およびバクテリア中での発現に関して好適なコドンを使 用して遺伝子配列を構成した。トウモロコシおよびダイズ用には、コドンXUA およびXCGが使用された[カンブベル他、(1990) 、Plant Ph ysiol、、92 : 1−111 、同様な塩基の繰り返しくAAAA、T TTT、CCCC,GGGG、fxど)、ポリへ十認識配列(AATTAA)お よびmRNA不安定性を引き起こすと考えられている特異的配列(AACCAA 、ATTTA)(ベルラフ(Perlak)他、(1991)、PNAS、88 :3324−3328)は避けられた。G/C−A/T含有量はできるだけ50 150に調節された。 SSPmRNAの適当な水準には異なるプロモーターを使用して異なるキメラ遺 伝子を必要となるかもしれない。そのようなキメラ遺伝子は単独発現ベクターと 一緒にまたはその後に1個より多いベクターを用いて宿主植物中に移すことがで きる。 プロモーター構成中へのエンハンサ−またはエンハンサ一様要素の導入はSSP 遺伝子の一次転写の水準を増加させるであろう。これらの要素には、例えば35 Sプロモーター中で見いだされるようなウィルスエンハンサ−[オデル(Ode ll)他、(1988) 、Plant Mo1. Biol、、10 : 2 63−2721 、オピン遺伝子からのエンハンサ−[フロンム(Froa+m )他、(1989) 、PlantCell、 1 : 977 984] 、 または本発明の核酸フラグメントと操作可能式に結合されてプロモーター中に入 れられた時に転写増加をもたらす他の源からのエンハンサ−が包含される。 特に重要なものは、構成プロモーターに対して40倍の種子−特異的増強を与え ることができるβ−コングリシニンのα′−亜単億単位めの遺伝子から単離され るDNA配列要素である[チェン他、(1988)、EIIBOJ、、7 :  297−302、チェン他、(1989) 、Dev、 Genet、、10: 112−1221゜当技術の専門家はこの要素を容易に単離しそしてそれをいず れかの遺伝子のプロモーター領域内に挿入して、トランスジェニック植物中でプ ロモーターを用いて種子−特異的な発現増加を得ることができる。β−フングリ シニン遺伝子とは異なる時間に発現される種子−特異的遺伝子中へのプロモータ ーの挿入が種子成長中の比較的長い期間にわたり発現をもたらすであろう。 転写終結信号、ポリアデニル化信号およびSSPコードづけ領域の適切な発現用 に必要な他の調節配列を供することができる3′非−コードづけ領域を使用して 、本発明を行うことができる。これはいずれかの源からの3′末端配列を含んで おり、使用される配列が操作可能式に結合されるプロモーター/SSPコードつ け領域組み合わせの適切な発現のためにそれの核酸配列内で必要な調節情報を与 える。個々の例には、トウモロコシからの10kDゼイン遺伝子の先天的3′端 部、いずれかの貯蔵蛋白質遺伝子からの3′端部、例えばクイズβ−コングリシ ニン遺伝子またはビーンファセオリン遺伝子の3′端部、ウィルス遺伝子、例え ば35Sもしくは19Sカリフラワーモザイクウイルス転写物質、からの3′端 部、オビン合成遺伝子からの3′端部、またはりブロース1゜5−ビホスフエー トカルボキシラーゼもしくはクロロフィルa/b結合用蛋白質が包含される。異 なる3′非コードづけ領域の有用性は当技術において教示されている[例えば、 インゲルブレヒト(Ingelbrecht)他、(1989) 、Plant  Ce1l、1 : 671−6801゜希望により本発明を行うための蛋白質 の適切な発現用に必要なら、細胞内局在信号をコードづけするDNA配列をSS Pコードづけ配列に加えることができる。例えば、10kDゼイン遺伝子の単子 葉信号配列をトウモロコシまたは他の単子葉転換物質中で使用することができ、 モしてビーンのファセオルス・ブルガリス(Phaseolus vulgar is)からのファセオリンのβ亜単位からの信号配列またはダイズからのβ−コ ングリシニンのα′亜単位からの信号配列[ドイル(Doyle)他、(198 6)、J。 Biol、 Chem、、261 : 9228−92381を双子葉転換剤中 で使用できる。ホフマン池[(1987) 、EilBOJ、、6:3213− 3221]は、15kDゼインの単子葉先駆体の信号配列が蛋白質を分泌経路中 に指定しそしてトランスジェニックタバコ種子中で正確に処理されたことを示し た。しかしながら、蛋白質はトウモロコシの場合のように小胞体内に保たれてシ ゛)なかった。蛋白質を小胞体中に保つためには、停止通過配列(stop t ransit 5equences)を加えることが必要かもしれない。 蛋白質のカルボキシル末端におけるアミノ酸配列[1ys−asp−glu−1 eu]をコードづけするDNA配列の添加が蛋白質を小胞体の管腔中に保つこと は当技術で知られている[ムンロ(Munro)他、(1987) 、Ce1l 、48 : 899−907 ;ペルハム(Pelham)他、(1988)、 EMBOJ、、7:913−918;ベルハム他、(1988)、EMBOJ、 、7 :1757−1762 ;イノハラ(Inohara)ill、(198 9)、Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 U、S、A、、 86  : 3564−3568 ;ヘツセ(Hesse)他、(1989) 、EM BOJ、、8 : 2453−24611 。ある植物種子においては、貯蔵蛋 白質を細胞の液胞中に入れた。本発明のある種の態様を行うために、液胞標的配 列を加えることによりこれらの植物の液胞にSSP蛋白質を指定することが必要 となるかもしれない。液胞標識配列として作用する短いアミノ酸領域を子葉の蛋 白質貯蔵液胞を集積するビーンのフィトマグルチニンから同定する[タグエ(T ague)他、(1990) 、Plant Ce1l、2 : 533−54 6] 、大麦のレクチンをトランスジェニックタバコ中の液胞に指定するために 必要なカルボキシ−末端アミノ酸配列も記載されている[ベドナレク(Bedn arek)他、(1990) 、PlantCell、2 :1145−115 51.出願人のデータは、標的信号はタバコ種子またはイネのプロトプラスト中 のSSP蛋白質の集積を必要としないことを示唆している。 植物中でのSSPの発現のためのキメラ遺伝子の構成転換された植物の種子中の 必須アミノ酸類における相当な増加には、種子−特異的方法で高水準のSSPの 発現を必要とする。植物中の合成貯蔵蛋白質配列の発現は、SSPコードづけ配 列をカリフラワーモザイクウィルスからの35Sブロモ−クーに結合させそして ツバリンシンターゼ(NO5)遺伝子からの3′配列を加えることにより、最初 に行われた。このクローニング方法は図10に示されている。プラスミドpM) 140はβ−グルクロニダーゼ(DUS)遺伝子コードづけ配列を含有する。S SP配列は、GUS遺伝子配列を除去しそしてそれらを5SPNcoI/Asp 718フラグメントで置換することにより、Nc。 I/Δ5p718部位に挿入された。植物中でのSSP配列の翻訳効率を研究し そして植物細胞中のSSP蛋白質の安定性および局在を観察するための初期転換 実験用に、構成35Sプロモーターを介してSSP蛋白質を発現するトランスジ ェニックタバコ植物を製造した。 図11に示されている如(同様な方法を使用して、5SP−3−5(配列同定番 号−〇〇)またはSSPseg534 (配列同定番号:104)遺伝子配列を ファセオリンプロモーターおよび3′配列(CW108、ML113)またはフ ングリシニンプロモーターおよびファセオリン3′配列(CWIO9)を含有す るベクター中に挿入した。プロモーター/S S Pコードづけ領域/3′配列 を35Sプロモータークローンを用いるようにして二次ベクターに移した。これ らのクローンを次の転換において使用してタバコ植物を製造した。 高等植物の細胞の種々の転換方法は出願人の発明における使用のために利用する ことができる(EPO0295959A2および0138341 Al)。その ような方法にはアグロバクテリウム種のTiおよびRiプラスミドを基にした転 換ベクターに基づくものが包含される。特に好適なものはこれらのベクターの二 次型である[ベヴアン(Bevan)、(1984) 、Nucl、^cids 、 Res、、12:8711−87201゜Ti−誘導されたベクターは単子 葉および双子葉植物を含む種々の高等植物、例えばダイズ、ワタおよびナタネ、 を転換させた[パッシオッチ(Pacciotti)他、(1985)、バイオ /テクノロジー、3:241;ビルジ(Byrne)他、(1987) 、Pl ant Ce1l、組織および器官培養”(Tissue and Organ  Cu1ture)、8:3;スクハピンダ(Sukhapinda)他、(1 987) 、Plant Mol、 Riot、、8+209−216;ロルッ (Lorz)他、(1985) 、Mo1. Gen、 Genet、、199 :178;ポジックス(Potrykus)、(1985) 、Mo1. Ge n、 Genet、、1994183]。 図12は、キメラ遺伝子を二次ベクターに移すための方法を示す。出願人は35 S: :SSP: :NOSキメラ遺伝子構成体をpssPプラスミドからDN Aを5allを用いて消化することにより分解した。2゜2kbフラグメントを 個別に、アグロバクテリウム・ツメファシェンス−介在植物転換のための二次T iプラスミドベクターシステムの一部である5ail−消化した二次ベクターD  Z S 97 K中に連結反応させた。 ベクターは、(1)転換された植物細胞用の選択的マーカーとしてのキメラ遺伝 子ツバリンシンターゼプロモーター/ネオマイシンホスフォトランスフェラーゼ 遺伝子(nos :NPT I I)[ベヴアン他、(1983)、ネーチャー 、304 :184−1861、(2)TiプラスミドのT−DNAの左および 右境界[ベヴアン、(1984) 、Nucl。 ^cids、Res、、12:8711−87201 、(3) EcoRl、 KpnI、BamHIおよび5ail用の非反復制限エンドヌクレアーゼを有す る大腸菌1acZα−補充部分[ヴイエリア(Vieria)他、(1982) 、ジーン、19 : 259−267]、(4)シュードモナス(Pseudo monas)プラスミドpVs1[イトウ(Itoh)他、 (1984)、プ ラスミド(Plasmid)、11 : 206−2201 、並びに5)A、 ツメファシェンスの転換用の選択的マーカーとしてのTn5からのバクテリア性 ネオマイシンホスフォトランスフェラーゼ遺伝子[ベルブ(Berg)他、(1 975) 、Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 U、S、A1. 72 : 3628−3632]またはβ−ラクタマーゼを含有する。 キメラSSP遺伝子を含有する二次ベクターを二親交配[ルヴキン(Ruvkj n)他、(1981)、ネーチャー、289 : 85−881によりアグロバ クテリウム菌株LBA4404/pAL4404 [ホ・ソケマ(11ocke ma)他、(1983)、ネーチャー、30’3’] 179−180]に移し た。アグロバクテリウム転換物質を使用してタバコの葉のディスクラ1llll  した[ホルンユC11orsch)jt!!、(1985)、サイエンス、2 27 :1229−1231]。転換された植物をカナマイシンまたはカルベニ シリンを含有する選択的媒体中で再生させた。 他の転換方法、例えば外部DNA構成体の直接吸収[EPOO295959A2 参照]、電気穿孔法しフロンム他、(1986) 、ネーチャー、(ロンドン’ ) 、319 :、791]または核酸構成体でコーティングされた金属粒子を 用いる高速弾道衝撃[クライン(Kline)他、(1987)、ネーチャー、 (ロンドン)、327:70、および米国特許4、945.050]を当技術の 専門家により利用することができる。 転換された細胞を当技術の専門家により理解されている方法で再生することがで きる。これに関して特に重要なものは外部遺伝子を商業的に重要な作物、例えば ナタネ種子[デブロック他、Mant l’hysio1..91: 694− 701] 、ヒマワリ[工ヴエレット(Ev6rett)他、(1987)、バ イオ/テクノロジー、5 :1201] 、ダイズ[マックケーブ(McCab e)他、(1988)、バイオ/テクノロジー、6 : 915 ;チー(Ch ee)他、(1989)、Plant Physio19.91 :1212− 1218 ;クリストウ(Christou)他、(1989) 、Proc、  Na11.Acad、 Sci US^、86 : 7500−7504、E POO301749Δ2]、並びにトウモロコシ[ゴルドンーカム(Gordo n−Kamm)他、(1990)、Plant Ce1l、2:603−618 ;フロンム他、(1990)、バイオテクノロジー、8 : 833−839]  、中に移すために最近記載されている方法である。 トランスジェニック植物中のSSPの分析種々の植物プロモーター/SSP遺伝 子配列を含有するトランスジェニックタバコ植物をアグロバクテリウム介在転換 を用いて製造した。出願人はこれらの植物を、遺伝子の存在に関してはPCRに より、遺伝子のコピー数に関してはサザン・プロット・ハイブリッド化により、 遺伝子の転写に関してはノーザン・プロット・ハイブリッド化により、そして蛋 白質の集積に関しては実施例9に記載されている如きウェスタン・プロットによ り、分析した。このデータのまとめは表7および8に示されている。 出願人は、35Sプロモーター/5SP3−5/NO33’遺伝子配列を担持す るトランスジェニック植物を詳細に分析した。PCR製造フラグメントおよび植 物DNAの制限消化分析がノーザン・プロ1.トで可視化されたmRNA種の寸 法と組み合わされて、5SP3−5遺伝子配列(配列同定番号:90)はそれの 繰り返し性質にもかかわらず植物細胞中で安定性であることを示唆している。ウ ェスタン・ブロツ+データからすると、5SP−3−5蛋白質(配列同定番号: 91)は葉の組織中で合計細胞蛋白質の0.5%までの水準で発現する。35S プロモーターからの葉の中の発現水準は遺伝子コピーの数およびmRNAの定常 水準に正比例する。35Sプロモーターからの種子中の5SP−3−5蛋白質( 配列同定番号−91)の発現は約0.01%に制限される。35Sプロモーター は種子中では劣悪に発現することが知られているため、この発見は種子中での蛋 白質の不安定性を示唆するものではない。 ファセオリンプロモーター/5SP−3−5コードつけ領域およびファセオリン 3′配列を担持するトランスジエニ・ノクタノ(コ植物の分析は、5SP−3− 5遺伝子配列(配列同定番号:90)が安定でありそして遺伝子生成物の発現が mRNA水準に比例することを示した。これらの植物中では、種子中の蛋白質の 集積水準は合計種子蛋白質の1−2%であると推定される。−次転換物質からの 種子のアミノ酸分析は、出願人がSSP配列をコードづけする遺伝子の導入によ りタンくコ種子のりシン含有量を変えた。トウモロコシ種子中のこのSSP発現 の水準はりシン酸およびメチオニン含有量における相当な増加をもたらすであろ う。 実施例 本発明は下記の実施例でさらに明らかにされるが、そこでは断らない限り全ての 部数および百分率は重量によるものでありそして度数は摂氏である。これらの実 施例は本発明の好適態様を示しているが説明用にのみ示されていることを理解す べきである。上記の論議およびこれらの実施例から、当技術の専門家は本発明の 本質的特徴を確認することができ、そして本発明の精神および範囲から逸脱しな い限り種々の変更および改変を行ってそれを種々の用途および条件に適合させる ことができる。ここで出願人により引用されている全ての刊行物はそれらの内容 が参照により本発明に加えられる。 実施例1 糸種状コイルペプチド類の化学的合成 表3および4に記載されているペプチド類をミリケン9050固相ペプチド合成 器で製造業者により示唆されている標準的処方を用いて合成した。位置21にア ラニンを含有するペプチド類に関しては、ペプチドはその位置で二重結合されて いた。 カラムに、41I量当量のガラスピーズ(シグマ)と混合された0、1meqの 9−フルオレニル−メチルオキシカルボニル(Fmoc)PAL1樹脂(ミリケ ン/バイオサーチ)を充填した。下記のアミノ酸の保護されたFmocm導体類 (ミリケン/バイオサーチ)が使用された:Fmo c−L−A I a−0− ペンタフルオロフェニルエステル、Fm。 c−L−Lys(N−ターシャリーーブトキシーカルボニル)−〇−ペンタフル オロフェニルエステル、Fmoc−L−Me t−ペンタフルオロフェニルエス テル、Fmoc−L−Glu(0−t−ブチル)−0−ペンタフルオロフェニル エステル、F’mo c−L−T r p−0−ペンタフルオロフェニルエステ ル。ある場合には、300mgのへキサフルオロ燐酸2−(IH−ペンシートリ アシリ−1−ル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウム(HBTU)が使 用された。 56アミノ酸ペプチドである5SP−3−5の同族体(1個のアミノ酸変更:A laからGlu) をミリケン/バイオサーチ合成器で合成した。上記と同じ保護されたFmocア ミノ酸類が使用された。合成プログラムを改変して無水酢酸、ピリジン、および 4−ジメチルアミノピリジンのジメチルホルムアミド中溶液とのそれぞれの結合 反応後に、未反応のペプチド鎮をアセチル化した。最初のアラニンは二重結合さ れた。全ての結合時間を製造業者の示唆より2〜3倍長くした。 それぞれの合成の完了後に、粗い半融ガラス漏斗中でのメタノール洗浄により樹 脂をカラムから除去した。物質をメタノールおよび次にジエチルエーテルで良く 洗浄した。樹脂からのペプチドの分割のために、それを20mLの丸底フラスコ 中に入れた。5mLの分割溶液[4,5、mLのトリフルオロ酢酸、0.25m Lのチオアニソール、0.15mLのエタンジオール、0.1mLのアニソール ]を加えた。フラスコに栓をし、そして回転振盪器上で20Orpmで2時間に わたり室温において賑った。樹脂を次に粗い半融ガラスフリットを通して125 mLのエルリンマイヤーフラスコ中に濾過した。樹脂を3.5mLのトリフルオ ロ酢酸で洗浄し、そして洗浄液を濾液と一緒にした。窒素流を使用して濾液の量 を5mLに減らした。氷冷ジエチルエーテルを加えてペプチドを沈澱させた(約 20〜30mL)。ペプチドを微細半融ガラスフリットを通して濾過しそして冷 たいジエチルエーテルで洗浄した。次にこの物質を蒸留水中に溶解させ、モして 逆相HPLCによるさらなる精製後に凍結乾燥した。 分離はV Y D A CC4またはC+a半調整(1cm直径)または調整( 1インチ直径)カラム上で約4mL/分/cm”の流速で2種の緩衝システムし 緩衝液A:水(ミリキュー)中の0.1%トリフルオロ酢酸(ビエース);緩衝 液B:90%のアセトニトリル(JTベーカー)、10%の水、0.1%のトリ フルオロ酢酸]を用いて行われた。勾配はペプチド配列により変動したが、典型 的には30%緩衝液B近くから始まり緩衝液Bを0.25%/分の割合で線状に 増加させた。溶離液を220nmで監視しそして主要ピークを集めた。集められ た物質を凍結乾燥しそして4″において乾燥貯蔵した。精製された物質を急速原 子衝撃質量分光計、アミノ酸組成、並びにある場合には合成物質の同定および純 度を確認するための蛋白質配列により分析した。 実施例2 合成ペプチド類の物理的特性 表面圧力をデノイ方法しアダムソン(^damson)、(1976)、ザ・フ ィジカル・ケミストリー・オブ・サーフェセズ(The Physical C hemistry of 5urfaces)、3版、ジョーン・ウィリー・ア ンド・サンプ、ニューヨーク〕によりフィッシャー・オートテンジオマド・モデ ル215を使用して測定した。一層挿入実験用には、1−バルミトイル、2−オ レイルホスファチジルコリン(POPG)をポリテトラフルオロエチレンビーカ ー中に含まれているクロロホルム溶液(濃度約0.1mg/ml)から10.5 mLのHEPES/MES/クエン酸塩−緩衝食塩水[5mMのHEPES、5 mMのMES、、20mMのクエン酸ナトリウム、25mMの塩化ナトリウム、 pH7,41上に延ばした。生じたPOPG一層の表面積は約5cm”であった 。表面張力を測定し、そしてガラス毛管を表面を通して引っ張りあらかじめ延ば された一層部分を除去することにより種々の希望値に調節した。希望値が達成さ れた時に、一層の除去を最少にするように注意を払いながら上記の緩衝液中に溶 解されている0、1mLのペプチドの1mg/mL溶液を皮下注射器を用いて表 面下に注射し、そして約10分間の観察時間にオ)たり変化が明白にならなくな るまで表面張力を監視した。 この方法を多数の異なる初期脂質一層表面張力に関して繰り返し、それには脂質 の不存在下における測定および緩衝液だけの表面張力を測定するためのペプチド 注射なしの測定も含まれた。データ計算は後者の値を全ての他の測定された値か ら引算して定義されている「表面圧力」値を与えることを含んでいた。ペプチド の注射により引き起こされる表面圧力の変化を初期表面圧力および0表面圧力変 化−2の外挿法により測定された臨界挿入圧力に対してプロットした。これらの 臨界圧力値を使用して種々のペプチド類がP OP G一層と相互作用する傾向 および推測によると同様な脂質からなる天然産出膜を比較した。C8Pペプチド 類は45上3mN/Mの臨界圧力を有すると見いだされたが、SSPSジペプチ ド類0上3mN/Mの臨界圧力よりはるかに低い臨界圧力を有すると見いだされ た。 合成ペプチド5SP−3−5(A/E)(配列同定番号:112)をベックマン モデルE超遠心器を用いる分析用超遠心および屈折率検出により同定した。ペプ チドを3種の濃度: 0.4mg/mL、1.2mg/mL、および3.5mg /mLの燐酸塩緩衝液[50mnの燐酸ナトリウム、p)(7,0,1,50m MのNaC1]中に溶解させた。これらの濃度のそれぞれに関して、実験を2種 の回転速度回転(28,000rpmおよび40.00Orpm)および2種の 温度(4℃および20”C)において行った。全ての実験の結果は、溶液中の2 種の非相互転化種である二量体および四量体により、最も良く合致した。単量体 は検出されなかった。これらの発見は、これらの配列が水溶液中および生体内で 生理学的条件下で安定な二量体構造(糸種状コイル)をとれるという出願人の主 張を支持するものである。 実施例3 合成されたペプチド類に対する抗体の製造(実施例1)中に記載されている精製 された試験管内合成ペプチド類を水中に1mg/mLで溶解させた。ペプチド類 を変性させるために、1.0mLのこの溶液を10μLの10%ドデシル硫酸ナ トリウム(SDS、BRL、ガイサーズベルグ、MD)と混合しそして10分間 にわたり65°に10分間加熱した。1mLのペプチド溶液(変性されたまたは 先天的調合物)を100μLの75gg/mLのキーホール・リンベット・ヘモ シアニン(シグマ)、30μLの開けたての25%グルタルアルデヒド(シグマ )および1.0mLの燐酸塩緩衝食塩水[PBS:8、OgのNaCl/L、0 .2HのKCI/L、1.44gのNatHPO4/L−0,24gのKH!P O4/LSpH7,2]と混合した。混合物を3時間にわたり室温においてテー ブル・トップ・ロッカー上でそのまま振動させた。混合物を2.3秒間にわたり 超音波処理して凝集剤を破壊し、そして4°における2回のILのPBS変化で 一夜透析した(分子量遮断:10,000)。調合物をデンバー、PAのハゼル トン研究所に兎への挿入のために送った。兎血清を、2週間基準で集めた。抗原 の複数回の注射後に生じた抗体を含有する血清を使用して試験管内および生体内 (実施例6)合成ペプチド類に対する特異性を試験した。 この工程から誘導された抗体を、BRLドツト・プロット装置を用いてニトロセ ルロース膜に移された試験管内合成ペプチド類と反応させることにより特異性に 関して試験した。ペプチド類をトリス緩衝食塩水[TBS:25mMのトリスC 1、pH8,0,8,0gのNaCl/L、0゜2gのKCI/L]中で希釈し て、10gg/μし、1μg/μLまたは0.1μg/μLの溶液を与えた。2 00マイクロリツトルのそれぞれの希釈液を製造業者の仕様書に従いドツト・プ ロット装置を用いて膜に適用した。一連の希釈度の変性されていない(先天的) SSP(5)4(配列同定番号: 2) 、5SP(7)4 (配列同定番号= 3)、5SP(8)4(配列同定番号・4) 、5SP(9)4(配列同定番号 =5)、S S P(10)4(配列同定番号二6)、または5SP(11)4 (配列同定番号ニア)ペプチド類を複数回でニトロセルロース膜上に充填し、膜 を次に片に切断し、そして変性されたまたは先天的5SP(5)4もしくは5S P(7)4ペプチド類に対して高くされた抗体と1 : 500の血清希釈度で 反応させた。アルカリ性ホスファターゼ(パイオーラド、リッチモンド、CA) と共役されている第二の山羊抗−兎抗体を燐酸5−ブロモ−4−クロロ−3−イ ンドリルp−1ルイジン塩およびニトロブルー塩化テトラゾ奮功ムと共に使用し て第一の兎抗−ペプチド抗体反応を製造業者により記載されている如くして可視 化した。これらの相互作用がら、全ての他の先天的ペプチド類と交差反応されて おりそして1μg程度の少量が検出されたペプチド類5SP(5)、(配列同定 番号:2)または5SP(7)4(配列同定番号:3)の先天的(糸種状コイル )構造に対して抗体が製造されたことが測定された。抗体がそれら自身の相手ペ プチド類と反応してo、oiμgのペプチドまで検出された。全てのペプチド類 に対する交差反応性は、変性されたペプチド類である5sP(5)4 (配列同 定番号、2)およびS S P (7)4 (配列同定1t’t : 3 )  ニ対して高くされた抗体と相互反応した時には少ながった。 1ttgtj、料ノヘブチド類S S P(5,7,8,9,10マタltl  1)4を充填緩衝液(4%のSDS、20%のグリセロール、0.1Mのトリス pH8,0,4%のβ−メルカプトエタノール、0.01%のブロモフェノール ブルー)中で変性させ、2分間にわたり沸騰させ、そして12×10X0.07 5cmの18%ポリアクリルアミドSDS変性用ゲル(アクリルアミド:ビス− アクリルアミド=50:0.66) [ラエンリ、英国(1970Lネーチヤー 、227:680]上に充填した。試料をゲルを通して150ボルトにおいて2 .5時間にわたり電気泳動させた。ウェスタン・プロットを下記の如くして行っ た。ペプチド類を次にゲルから2.4gのトリス塩基、11.25 g(1)り ’J シン、Ig(7)SDS、200mLのメタノール/リットルの緩衝液を 含有する緩衝液中の0゜2ミクロンのニトロセルロース膜(バイオラド)にヘフ ァー・トランスプロット装置を用いて3oボルトにおいて30分間そして次に8 0ポルトにおいて30分間にわたり移した。プロットを空気乾燥した。2回のプ ロットを次に抗−変性5SP(5)4抗体または抗−変性5sP(7)4 <配 列同定番号:3)抗体と1:500の血清希釈度で反応さゼた。アルカリ性ホス ファターゼと共役されている第二の抗体並びにその後の燐酸5−ブロモ−4−ク ロロ−3−インドリルp−トルイジン塩およびニトロブルー塩化テトラゾリウム を用いる可視化により、抗5sP(5)4抗体を有する1μgの5SP(5)4 ペプチドと1μgo)s S P(7,8,9,10、または11)4ペプチド 類との非交差反応が示された。1/IZ gノs S P(5)4および5SP (7)4ペプチド類は1μgの5SP(8,9,10,11)4ペプチド類との 非交差反応を有する抗−S S P(7)4抗体で可視化できた。 グルタチオン−S−トランスフェラーゼおよび5SP3−5遺伝子生成物の融合 蛋白質がファーマンア”pGEX GST遺伝子融合システム(モレキュラー・ バイオロジー、2巻、16.7.1−8頁、(1989)、ジョーン・ウィリー ・アンド・サンズ)の使用により製造された。 融合蛋白質を親和クロマトグラフィーによりグルタチオンアガロース(シグマ) またはグルタチオンアガロ−ス(ファーマシア)ビーズ上で精製し、セントリコ ン10”(アミコン)フィルター上で濃縮し、そして次にさらなる精製用にSD Sポリアクリルアミド電気泳動(15%アクリルアミド、19:1アクリルアミ ド/ビス−アクリルアミド)にがけた。ゲルをクーマシー・ブルーで30分間染 色し、50%メタノール、10%酢酸中で脱色し、そして蛋白質帯をアミコン7 ″センチルター・マイクロエレクトロエル−ター(ボール(Paul)T、、マ ッダイラ(Matsudaira)Iii集、微細配列用の蛋白質およびペプチ ド精製の実際的指針(^Practical Guide to Protei n and Peptide Purification for Micro sequen■ ing)、アカデミ・ツク・プレス・インコーホレーテッド、ニューヨーク、1 989)を用いて電気溶離した。同じ方法で製造されそして実験された第二のゲ ルを非酢酸含有染料[蒸留水中の9部の50%メタノール中の0.1%クーマシ ー・ブルー0250 (、バイオラド)および1部のセルバ・ブルー(セルバ、 ウェストブリー、ニューヨーク]中で1−2時間にわたり染色した。GST−3 SP3−5帯が裸で見えるまでゲルを20%メタノール、3%グリセロール中で 0.5−1時間にわたり簡単に脱色した。この帯をゲルから切除しそして電気溶 離された物質と共にハゼルトン研究所にニューシーラント兎の免疫化における抗 原としての使用のために送った。合計1mgの抗原を使用した(ゲル中0.8m g。 溶液中0.2mg)。試験血液はハゼルトン研究所から3週間毎に供給された。 5SP−3−5遺伝子を含有する細胞からの大腸菌(E、 Co11)抽出物の ウェスタン・プロットによりT7プロモーター(実施例6)の対照下で蛋白質お よび血清の異なる希釈度において概略滴定値を試験した。唯一のアミノ酸変化を 有する5SP−3−5(配列同定番号:91)に対応する既知量の化学的に合成 された蛋白質(配列同定番号:112)(実施例1参照)をゲル上に充填してウ ェスタン・プロット処方において抗体を用いて検出した。初期免疫化から18週 間後に得られた試験血液を使用して、出願人は2μgの化学的に合成されたペプ チドを抗体の1 : 4000希釈度および希釈された血清と一緒のプロットの 一夜培養において検出することができた。この血清を使用してトランスジェニッ ク植物(実施例9)における5SP−3−5(配列同定番号=91)発現の水準 を測定しそしてイネ・プロトプラスト(実施例10)中での放射標識づけされた 5SP−3−5蛋白質(配列同定番号・91)の同定を確認した。 以下の実施例5に記載されている合成遺伝子の構成および発現を促進させるため には、下記の性状を有するプラスミドベクターを構成することが必要であった。 lJa r I制限エンドヌクレアーゼ部位がないため、実施例5中の配列の挿 入で非反復部位を製造する。 2、テトラサイクリン抵抗をコードづけして、毒性蛋白質の成長および発現中の プラスミドの損失を避ける。 3、大腸菌中への挿入配列の発現用のT7プロモーターおよびターミネータ一部 分を含むプラスミドpBT430からの約290bpを含有する。 4、T7プロモーターの後の適切な位置に非反復EcoRIおよびNcoI制限 エンドヌクレアーゼ認識部位を含有しており、実施例5中のオリゴヌクレオチド 配列の挿入を可能にする。 性状1および2を得るために、出願人はアンピシリン遺伝子および該遺伝子近く のEar1部位が欠失されているpBR322の自然突然変異体であるプラスミ ドpsK1を使用した(図5参照)。プラスミドpSKIはテトラサイクリン抵 抗遺伝子、塩基1における非反1JJEcoRI制限部位および塩基2353に おける1個のEar1部位を保有していた。psKlの塩基2353におけるE arlを除去するために、鋳型としてpsKlを使用してポリメラーゼ鎖反応( PCR)を行った。 約10フエントモルのpsKlをAB11306B DNA合成器で製造業者の 工程を用いて合成されたそれぞれ1μgのオリゴヌクレオチドと混合した。 5M70 5’−CTGACTCGCTGCGCTCGGTC3’ 配列同定番 号:95M71 S’−τへ丁TTTCTCCTTACGC入TCTGTGC− 3’配列量定番号=10psK1鋳型上でのこれらのオリゴヌクレオチドのブラ イミング部位は図5に記載されている。パーキン−エルマー・セッス・キット( エメリーヴイル、CA)を用いて販売者の指示に従い同一会社により製造された サーモサイクラ−上でPCRを行った。25回のサイクルは95゜における1分 間、42°における2分間、および72°における12分間であった。オリゴヌ クレオチドを、Ear1部位の周りの30bフラグメントを除外した全p S  K 1プラスミドの複製をブライミングするように、設計した(図5参照)。1 0マイクロリツトルの100μL反応生成物を1%アガロースゲル上で実験しそ して臭化エチジウムで染色すると複製プラスミドの予期された寸法に対応する約 3.Okbの帯が現れた。 PCR反応混合物の残り(90u L)を20μLの2.5mMのトリ燐酸デオ キシヌクレオチド(dATPSdTTP、、dGTP、およびdCTP)と混合 し、30単位のクレノー酵素を加え、そして混合物を37°において30分間そ して次に65°において10分間培養した。クレノー酵素を使用してPCRによ り出現した不完全な端部中に充填した。 DNAをエタノール沈澱させ、70%エタノールで洗浄し、真空下で乾燥し、そ して水中に再懸濁させた。DNAを次に1mMのATPの存在下でキナーゼ緩衝 液中でT4 DNAで処理した。この混合物を37″において30分間そし65 ″において10分間培養した。10μLのキナーゼ処理された調合物に、2μI 2の5x連結反応緩衝液および10単位のT4DNAリガーゼを加えた。連結反 応は15°において16時間にわたり行われた。連結反応後に、DNAを半分に 分割し、そして半分をEarl酵素で消化した。クレノー、キナーゼ、連結反応 および制限エンドヌクレアーゼ反応をザムブルーク(Sambrook)池[モ レキュラー・クローニング、ア・ラボラトリー−マニュアル(Molecula r Cloning、^Laboratory Manual)、2版、(19 89)、コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−・ブレス]中に記載さ れている如くして行った。クレノー、キナーゼ、リガーゼおよびほとんどの制限 エンドヌクレアーゼはBRLか、ら購入された。一部の制限エンドヌクレアーゼ はNENバイオラプス(ベヴアリー、MΔ)またはベーリンガー・マンハイム( インディアナポリス、IN)から購入された。連結反応されたDNA試料の両者 を別個にコンピテントJM103 [5upE thi del (Iac−p roAB)F’ [t raD36 porAB、1aclq 1acZ de l M15]制限マイナス]細胞にサムブルーフ他[モレキュラー・クローニン グ、ア・ラボラトリ−・マニュアル、2版、(1989)、コールド・スプリン グ・ハーバ−・ラボラトリ−・プレス]中に記載されている如きCaCL方法を 用いて転換させ、そして12.5μg / mLのテトラサイクリンを含有する 媒体上においた。Earl消化を用いてまたは用いずに同数の転換物を回収し、 それはEar1部位がこれらの構成体から除去されたことを示唆していた。サム ブルーフ他[モレキュラー・クローニング、ア・ラボラトリ−・マニュアル、2 版、(1989)、コールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−・プレス] 中に記載されている如きアルカリ性溶解ミニブレップ工程によりDNAを製造す ることによりクローンをスフ1ノーニングし、その後に制限エンドヌクレアーゼ 消化分析を行った。テトラサイクリン抵抗性でありモしてEar1部位を含有し ていない1個のクローンを選択した。プラスミドをEcoRIで完全に消化し、 端部にクレノーを充填しそして連結反応させることにより、pSK2の残りのE coR1部位を破壊した。Ec。 RI部位を含有していないクローンは消化されたp S K 3であった。 上記の性状3および4を得るために、プラスミドpBT430からのバクテリオ ファージT7RNAポリメラーゼプロモーター/ターミネータ一部分をPCRに より増幅させた。プラスミドpBT430はpET−3aの誘導体であった[ロ ーゼンベルグ他、(1987Lジーン、56 :125−1351゜T7プロモ ーター/ターミネータ−配列をpBT322のBamH1部位にクローニングし てプラスミドpET−3aを製造した。プラスミドpET−3aのATG翻訳開 始におけるNde1部位をオリゴヌクレオチド命令突然変異形成を用いてNde 1部位に転化させることによりプラスミドp Br330を構成した。この領域 である5’CATATGG中のpET−3HのDNA配列をpB7430中で5 ’−CCCATGGに変化させた。オリゴヌクレオチドブライマーである5M7 8 (配列同定番号・11)および5M79 (配列同定番号:12)は、T7 プロモーター/ターミネータ−配列にあたるpBT430からの300bフラグ メントをブライミングするように設計されていた(図5参照)。 58785’−TTCATCGATAGGCGACCAC八CCCGTCC−3 −配り11同へ番号:115879 5’−人入TATCGATGCC入CGへ TGCG丁CCGGCG−3嘩 配グ11同定番号°12PCR反応は前記の如 くしてpBT430を鋳型として用いて行われ、そして3oobpフラグメント を出現させた。フラグメントの端部をクレノー酵素を用いて充填しそして上記の 如くキナーゼ処理した。プラスミドpsK3からのDNAをPvu I I酵素 を用いて完全に消化しそして次に牛の腸のアルカリ性ホファターゼ(ベーリンゲ ル・マンハイム)で処理して5′ホスフエートを除去した。工程はサムブルーフ 他[モレキュラー・クローニング、ア・ラボラトリ−・マニュアル、2版、(1 989Lコールド・スプリング・ハーバ−・ラボラトリ−・ブレス]中に記載さ れている如くであった。切断されそしてホファターゼ処理されたpSK3 DN Aをエタノール沈澱により精製し、そして一部をT7プロモーター配列を含有す るPCR出現フラグメントとの連結反応において使用した。連結反応混合物をJ M103 [5upE thi del (Iac−proAB)F’ [tr aD36 porAB、1aclq IacZ del M15]制限マイナス ]に転換させ、そしてテトラサイクリン抵抗性コロニーをスクリーニングした。 プラスミドDNAをアルカリ性溶解ミニブレツブ方法により製造し、そして制限 エンドヌクレアーゼ分析を行ってPCR生成物の挿入および配向を検出した。2 個のクローンを配列分析用に選択したニブラスミドp S K 5は図5に示さ れている配向中にフラグメントを有していた。アルカリ性の変性された二本鎖D NA上でシークエナーゼ’T7 DNAポリメラーゼ(USバイオケミカル・コ ーポレーション)を用いて配列分析を行い、そして製造業者の示唆した処方はp 、s K 5はT7プロモーター/ターミネータ−配列内にPCR複製誤差を有 していないことを示した。 発現ベクターpSK5中の合成遺伝子の構成■。 (a)EarI部位を基にした繰り返し合成遺伝子配列の構成方法は図6に記載 されている。第一段階は14個のアミノ酸の塩基遺伝子をコードづけするオリゴ ヌクレオチド配列の挿入であった。このオリゴヌクレオチド挿入は1個以上の7 種の繰り返しをコードづけするオリゴヌクレオチドをその後に挿入するための非 反復EarI制限部位を含有しており、そして植物ベクターへの遺伝子配列の転 換中で使用するための非反復Asp718制限部位を加えていた。オリゴヌクレ オチドセットの突出端部により、ベクターpSK5の非反fJ(Ncalおよび EcoR1部位中への挿入が可能となった。 (配列同定番号111) 5Mlli ATGkkGGCGTGATK4nロエ−3’ (配列同定番号、 13)SH8Q τ^CTTCCGCACTAT匡↓工匡ニム駄5′(配列同定 番号:14)プラスミドp S K 5からのDNAfeNcolおよびEco RT制限エンドヌクレオチドを用いて完全に消化しそしてアガロースゲル電気泳 動により精製した。精製されたDNA (0,1μg)を1μgの各オリゴヌク レオチドS〜■80(配列同定番号:14)および5M81(配列同定番号、1 3)と混合しそして連結反応させた。連結反応混合物を大腸rr<m株JM10 3 [5upE thi del (Iac−proAB)F’ [t raD 36 porAB、1aclq IacZ del M15]制限マイナス〕に 転換させそしてテトラサイクリン抵抗性転換物を急速プラスミドDNAブレツブ によりスクリーニングし、その後に制限消化分析を行った。オリゴヌクレオチド の適切な挿入を示すそれぞれ1個のEarI、Ncol、Asp718およびE coR1部位を有するクローンを選択した。このクローンはpSK6と指定され た(図7)。T7プロモーターの次のDNAの領域の配列により、予期された配 列のオリゴヌクレオチドの挿入が確認された。 (b)塩基遺伝子の非反復EarI部位に直接的に連結反応させられるオリゴヌ クレオチド対を製造することにより反復性の7種のコードづけ配列を上記の(a )の塩基遺伝子構成体に加えた。オリゴヌクレオチド類である5M84 (配列 同定番号:15)および5M85 (配列同定番号−16)が5SP5の7種の 反復をコードづけしている。オリゴヌクレオチド5M82(配列同定番号:17 )および5M83 (配列同定番号=18)は5SP7の7種の反復をコードづ けしている。 5SPS M E t K M K A (配列同定番号・62)5M84 5 l−GATGGAGGAGAAGATGAAGGC−3’ (配列同定番号=1 5)sMss 3+−CCTCCTCTTCTM:TTCCACT入−5’ ( 配列同定番号、16)SiF2 M E E K L K ^ (配列同定番号 Gl)11M82 5’−G入τGGAGGAGAAGCTGAAGGC−1・  (配列同定番号−17)オリゴヌクレオチドセットを連結反応させそして精製 して発現ベクター中に挿入するための複数の7種の反復をフードづけするDNA フラグメントを得た。合計で約2μgのそれぞれのセットからのオリゴヌクレオ チドをキナーゼ処理し、そして室温において2時間にわたり連結反応させた。オ リゴヌクレオチドの連結反応されたマルチマーを18%の非変性20X20X0 .015cmポリアクリルアミドゲル(アクリルアミド:ビス−アクリルアミド =19:1)上で分離した。帯を含有するポリアクリルアミドの小片を微細片に 切断し、1.0mLの0.5M酢酸アンモニウム、1mMのEDTA (+)8 7.5)を加え、そして管を37°において一夜回転させることにより、ゲル上 で168bp (8n)以上として分離されたマルチマー形を精製した。ポリア クリルアミドを遠心により回転させ、1μgのtRNAを上澄み液に加え、DN Aフラグメントを2容量のエタノールを用いて一70″において沈澱させ、70 %エタノールで洗浄し、乾燥し、そして10μLの水中に再懸濁させtこ。 10マイクログラムのpsK6 DNAをEarl酵素を用いて完全に消化し、 そして牛の腸のアルカリ性ホスファターゼで処理した。切断およびホスファター ゼ処理されたベクター])NAを低融点アガロースゲル中での電気泳動後に帯状 DNAを切断し、アガロースゲルを55’において凍結乾燥し、そしてNAC3 PREPAC”カラム(B RL)上で製造業者が示唆した処方に従い精製する ことにより、単離した。約01μgの精製されたEarl消化およびホスファタ ーゼ処理されたpSK6 DNAを5μLのゲル精製されたマルチマー性オリゴ ヌクレオチドセットと混合しそして連結反応させた。連結反応させた混合物を大 腸菌菌株JM103 [5upE thi del (lac−proAB)F ’ [traD36 porAB、Iaclq IacZ del M15]制 限マイナス]に転換させそしてテトラサイクリン抵抗性転換物を選択した。急速 プラスミドDNAブレツブによりスクリーニングし、その後に制限消化分析を行 った。プラスミドDNAをAsp718およびBglllを用いて消化しその後 にフラグメントを18%非変性ポリアクリルアミドゲル上で分離することにより 、制限エンドヌクレオチド分析を一般的に行った。臭化エチジウムを用いるフラ グメントの可視化は、塩基遺伝子部分だけが存在している時に150bpのフラ グメントが製造されたことを示していた。オリゴヌクレオチドフラグメントの挿 入はこの寸法を21個の塩基の反復により増加させた。このスクリーニングから 、数個のクローンを大腸菌中でのコードづけされた配列のDNA配列分析および 発現用に選択した(実施例6参照)。 C20345,7,7,7,7,7,535C30365,7,7,7,7,5 37C16385,5,5,539 C20405,5,5,5,541 C33425,5,5,543 それぞれの構成体の配列をフランキングする最初および最後の5S25の7種は 上記の(a)部の塩基遺伝子からである。挿入部は下線により示されている。 (C)オリゴヌクレオチドのオリゴマー形のゲル精製は予期された比較的長い( すなわち、〉8n)挿入部を与えなかったため、出願人は挿入構成体のその後の 回のためには異なる工程を使用した。この一連の構成体に関しては、それぞれ5 SP8.9.10および11アミノ酸配列をコードづけするさらに4個のオリゴ ヌクレオチドのセットを製造した。 5spe M 乞 t*s、*y (配ツ11同定番号−64)5Ml16 5 ’−G^丁圀八へG騙AAαゴGAAGAA−31(配列同定番号=19)5M l17 3’−CCTCCTC買CばτcrrctA−s1(配ダ11同定番号 =20)55P9 M ! ): K L K W (配列同定番号;67)5 888 S’−G入τφ^GG騙戚テGkkGTG−3嘲 (配列同定番号:2 1)。 5M89 3’−CIJCCTCT?CGkC?TCACCTA−5’ (配列 同定番号=22)sspzo ME E K HK K (配列同定番号・65 )3M90 S’−GNTGGAGG)+GAAGNTG)Jl+GM−3’  (配グt1「)定1(号:23)9M91 31− CCTCC〒CττC丁A C?丁eytctA−s′ (配ダ曾1同定11号:24)SSPlIM E  E K HK %4 (配置111同定番号、68)5?!92 5 ’−GA TGG^GGAG紡GA冗M−丁G−31(配列同定番号:25)5893 3 ’−CCXCCTCTTCTkCTTCkCCTk−5直配列同定番号、2G) 下記のHPLC工程を使用して、上記の(b)部に記載されている如くしてオリ ゴヌクレオチドをキナーゼ処理しそして連結反応させた後にオリゴヌクレオチド セットのマルチマー形を精製した。クロマトグラフィー処理をヒユーレット・バ ノカード・リキッド・クロマトグラフ・インスツルメント、モデル1090Mの 上で行った。流出液吸収を260nmにおいて監視した。連結反応させたオリゴ ヌクレオチドを12,000xgにおいて5分間遠心し、そして0.5μインラ イン・フィルター(スペルコ)が備えられている2、5μTSKDEΔE−NP Rイオン交換カラム(35cmx4.6mm内径)上に注いだ。オリゴヌクレオ チドを長さ基準で勾配溶離および2緩衝移動相を用いて分離した[緩衝液A+2 5mMのトリス−CI、pH9,0、および緩衝液B;緩衝液A+IMのNaC l]。緩衝液AおよびBの両者を使用前に0.2μフイルター中に通した。下記 の勾配プログラムを毎分1mLの流速で30″において使用した: 時間 にA %B 最初 75 25 0.5分 55 45 5分 50 50 20分 38 62 23分 0 100 30分 0 100 31分 75 25 留分(500μL)を3分および9分の間で集めた。120bpおよび2000 bpの間の長さに相当する留分をプラスミドDNAの制限消化の対照分離から測 定する際に貯蔵した。 4.5mLのそれぞれのオリゴヌクレオチド用の貯蔵留分を10μgのtRNA および9.0mLのエタノールを加えることにより沈澱させ、70%エタノール で2回洗浄しそして50μLの水中に再懸濁させた。 10マイクロリツトルの再懸濁させたI(PLC精製オリゴヌクレオチドを0. 1μgのEarl切断および上記のホスファターゼ処理されたpSK6DNAに 加え、そして−夜にわたり156において連結反応させた。キナーゼ処理されそ して自己一連結反応されたがゲルまたはHPLCにより精製されていない全部で 6個のオリゴヌクレオチドセットもpSK6ベクターとの別の連結反応において 使用された。連結反応混合物を大腸菌菌株DH5a [5upE del Ia cU169 (phi 80 1acZ del H15) hsdR17re cAl gyr196th i 1 re IAI]制限マイナス]に転換させ そしてテトラサイクリン抵抗性コロニーを選択した。出願人はDH5α[5up E dellacU169 (phi 80 ]acZ del H15) h sdR17recAl gyr196 thil relA1]菌株を全ての配 列作業用に選択して使用したが、その理由はこの菌株が非常に高い転換速度を有 しておりそしてrecA−であるからである。recA−フェノタイプはこれら の反復DNA構成体が同族組み換え用の代用品であり、マルチマー配列の欠失を もたらすかもしれない関連事項を除く。 クローンを上記の(b)中に記載されている如くスクリーニングした。 数個のクローンを選択して、6個のオリゴヌクレオチドセットのそれぞれの挿入 を表した。 表10 7種による配列 84−H3465,5,5,547 84−H23485,8,8,549 88−2505,9,9,9,551 90−H8525,10,10,10,55392−2545,11,11,5 55 ご表3を参照のこと 配列をフランキングする最初および最後の5SP5の7種が塩基遺伝子配列を表 す。挿入配列は下線が引かれている。文字rHJを含むクローン番号がHPLC −精製されたオリゴヌクレオチドを指定している。 クローン82−4中の最初の塩基遺伝子反復の損失はベクターpSK6がrec A−菌株に移される前の塩基遺伝子反復5.5の間の同族組み換えから生ずるこ とがある。HP L C工種はオリゴヌクレオチド上1.トの比較的長いマルチ マー形の塩基遺伝子への挿入は促進しないが、連結反応されたオリゴヌクレオチ ドの有効な精製として作用した。 (d)SSP配列の混合物をコードづけしそしてできる限り多くのコドン利用を 多様化するオリゴヌクレオチドを設計した。これを行って、合成遺伝子が植物中 で転換された時に再組み合わせによる反復挿入部の欠失の可能性を減少させそし て構成された遺伝子部分の長さを延長させた。 これらのオリゴヌクレオチドは7種のコードづけ単位(28個のアミノ酸残基) の4個の反復をコードづけし、そしてこれまでに構成されたクローンのいずれか の非圧11Ear1部位に挿入することができる。5M96および5M97が5 SP(5’)4(配列同定番号=2)をコードづけし、5M98および5M99 が5SP(7)4(配列同定番号:3)をコードづけし、そして5M100およ び5Ml0Iが5SP8.9.8.9(配列同定番号:83)をコードづけした 。 )IEEjcMX入MEEKMX 入 M tr、x M xx M xtx M x 八 (配列同定番号:2) CGATACCTCC??T?CTACT??CGCTACC?CCTC?TT TICCGCTA−5’ (配列同定番号−89)AMEEKLKAHEIII II:LX ^ (配列同定番号=3)CG&TACC?TCT?T?CGJu T?TCGCATCCTl:C?cm?GACTTCCGeT&−5’ (配列 同定番号=28)!IMEEK!、KKMEE?CI、KW (配列同定番号・ 83)クローン82−4および84−83 (上記C参照)からのDNAをEa rl酵素を用いて完全に消化し、ホスファターゼで処理し、そしてゲル精製した 。約02μgのこのDNAを1.0μgのあらかじめキナーゼ処理されたオリゴ ヌクレオチド用・ソト5M96および5M97.5M98および5M99または S M 100および5Ml0Iのそれぞれと混合した。DNAおよびオリゴヌ クレオチドを一夜にわたり連結反応させそして次に連結反応混合物を大腸菌菌株 DH5αに転換させた。テトラサイクリン−抵抗性コロニーを(b)および(C )に記載されている如くオリゴヌクレオチド挿入の存在に関してスクリーニング した。制限工/ドヌクレアーゼ消化ノくターンを基にした配列分析用1ニクロー ンを選tRしtこ。 表10 7種による配列 クローン# 配列同定番号: アミノ酸反復(S S P)’ 配列同定番号。 2−9 56 7.7.7.7.7.7.8.9.8.9.5 573−5 9 0 7.7.7.7.7.7.5.5 915−1 58 5.5.5.7.7 .7.7.5 591表3を参照のこと 挿入されたオリゴヌクレオチド部分は下線が引かれている。 クローン2−9は、オリゴヌクレオチド5M100(配列同定番号=29)およ びクローン82−4 (上記の(c)を参照のこと)のEar1部位中に連結反 応された5Ml0I(配列同定番号=30)から誘導された。クローン3−5( 配列同定番号=90)は、クローン82−4(配列同定番号:44)のEarI 部位中へのオリゴヌクレオチドセット5M96 (配列同定番号、88)および 5M97(配列同定番号:89)の最初の22個の塩基の挿入から誘導された。 この部分的挿入はこれらの高度に反復性のオリゴの不適切なアニーリングを反映 することもある。クローン5−1(配列同定番号=58)は、クローン84−8 3(配列同定番号:46)のEar1部位中に連結反応されたオリゴヌクレオチ ド5M98(配列同定番号=27)および5M99(配列同定番号:28)から 誘導された(上記(c)部を参照のこと)。 I (a)合成遺伝子配列の第二の構成方法はDNAおよびアミノ酸配列の両者にさ らに融通性を与えることができる。この方法は図8および9に記載されている。 第一段階は、元のベクターpsK5中への16@のアミ、ノ酸の塩基遺伝子をコ ードづけするオリゴヌクレオチド配列の挿入であフた。このオリゴヌクレオチド 挿入は、1個以上の7種の反復をコードづけるオリゴヌクレオチドのその後の挿 入における使用に関するこれまでの塩基遺伝子構成中の如(非反復EarI部位 中に含まれていた。 塩基遺伝子は3′末端においてBsp81部位も含んでいた。この分割部位の突 出端部はNco I突出端部を用いる「イン・フレーム」蛋白質融合を可能にす るように設計されている。従って、遺伝子部分は図9に記載されている重複方式 を用いて増殖させることができる。オリゴヌクレオチドセットの突出端部がベク ターpSK5の非圧11NcolおよびEcoR1部位中への挿入を可能にした 。 (配列同定番号:113) ATGAAGGTCATGAAGTGNTAGG?ACCG−3’ (配列同定 番号°92)オリゴヌクレオチドセットは上記のI (a)中に記載されている 如くしてpSK5ベクター中に挿入された。生じたプラスミドはp S K 3 4と指定された。 (b)35個のアミノ酸1部分」をコードづけするオリゴヌクレオチドセントを
【 (b)中に記されている如き工程を用いてpS K 34塩基遺伝子の非反 復EarT部位中に連結反応させた。この場合、オリゴヌクレオチドはゲルまた はHPLC精製されておらず、単にアニーリングされており、そして連結反応に おいて使用された。下記のオリゴヌクレオチドセットが使用された: cttGxGG黒cxtGAAGM−3’ (配列同定番号;94)Gυ(τC 0−買C丁入CTTCπα話−5+ (配列同定番号:95)GAAC丁CCτ CT買τ^CT?Cτ丁CGλ−5・ (配711同定番号・99)GICTT TCTCCTTTkCTTCTTCGA (配列同定番号:103)クローンを 制限消化による挿入部分の存在に関してスクリーニングし、その後に6%アクリ ルアミドゲル上でフラグメントを分離した。オリゴヌクレオチドの正確な挿入は DNA配列分析により確認された。それぞれ部分3.4および5を含有するクロ ーンは、pSKseg3、p S Kseg4、およびpSKseg5と指定さ れた。 これらの「部分」クローンを図9に記載されている如くして重複方式で使用した 。10μgのブラスミ’FpSKseg3をNhelおよびBspHIを用いて 完全に消化し、そしてホヮットマンペーパー技術ヲ使用して1503bpフラグ メントをアガロースゲルから単離した(実施例7tJu)。10μgのプラスミ ドpsKseg4をNhelおよびNcolを用いて完全に消化し、そして21 09bp帯ゲルを単離した。 等量のこれらのフラグメントを連結反応させ、そして組み換え体をテトラセイク リン上で選択した。クローンを制限消化によりスクリーニングしそしてそれらの 配列を確認した。生じたプラスミドはpSKseg34と指定された。 ゛ pSKseg34およびpsI<seg5プラスミドDNAを上記と同様な方法 で消化し、フラグメントを単離しそして連結反応させて、部分3および4と融合 された部分5をコードづけするDNA配列を含有するプラスミドを作成した。こ の構成体はpSKseg534と指定されそして下記のアミノ酸配列をコードづ けする:tttyyvyx−coog (配列同定番号: L(15)実施例6 大腸菌中の合成遺伝子配列からの蛋白質の発現実施例5に記載されている合成遺 伝子によりコードづけされたポリペプチド類の発現を検出するために、プラスミ ドDNAをDH5α[5U1)E44 del IacU169 (phi 8 0 1acZ del M2S) hsdR17recAl endAl gy r196 thilrelA1]細胞中に保つかまたは大腸菌菌株1(MS1. 74 [recAhsdRrifR]またはBL21 (DE3)[hsdS  gal (1Bmbda clts857 1ndi Sam7 n1n5 1 ac UV5−T7 genell中に転換させた。DH5α[5upE44  del 1acU169 (phi 80 1acZ del M15)hsd R17recAl enclAl gyr196 thil relA1]また は8MS174 [recA hsdRri fR]細胞中では、T7ボリメラ ーゼの添加による蛋白質の発現は0.3の感染多重度におけるラムダ相CE6を 用いる晩期対数増殖期の挿入により得られた。BL21 (DE3)[hsdS  gal (lambda clts857 1ndi Sam7 n1n5  1ac UV5−T7 genel]細胞では、T7ボリメラーゼ遺伝子生成物 をイソプロピルチオガラクトシド(IPTG)(BRL)を添加するIacZプ ロモーターの抑制解除により発現させた。両者の工程ともスッジエル他[(19 86)、J、 Mo1. Biol、、189 :113−1301により記載 されている如くして製造された。 導入から1〜3時間後に、誘導された細胞の試料を集めそして遠心により10倍 に濃縮し、そして溶解緩衝液[100mMのNaC]、50mMのトリスpH8 ,0,1mMのEDTA]中に再懸濁させた。濃縮された細胞の試料(10μL )を等量のSDS染料緩衝液中で数分間沸騰させることにより溶解させ、次に実 施例3に記載されている如くして18%ポリアクリルアミドSDS変性ゲル上に 充填した。一方、100μL試料を誘導された培養物から取り出し、M9最少培 地中に再懸濁させモしてssSメチオニンで標識づけした。標識づけ工程はスッ ジェル他[(1986) J、 Mo1. Biol、、189:113−13 0]により記載されている如くして行われた。これらのポリペプチド類は高い百 分率のメチオニンを有するため、それらは大腸菌細胞中の他の蛋白質より良好に 標識づけされるであろうと予期された。10分後に、標識づけされた細胞を遠心 により10倍に濃縮した。濃縮した細胞を標識づけされなかった試料と共に溶解 させモして5DS−PAGEゲル上に充填した。 ゲルを固定しそして50%トリクロロ酢酸、10%酢酸、0.1%クーマン−ブ ルー中で30分間染色し、次に50%メタノール、10%酢酸中で30分間脱色 し、その後に5%メタノール、7%酢酸中で一夜脱色した。固定されそして脱色 されたゲルを真空乾燥し、そして標識づけされた蛋白質を含有するゲルをX線フ ィルム付きのフィルムカセット中に一夜にわたる露光のために入れた。 クーマツ−染色すると、ポリペプチド遺伝子生成物は比較的小さい(く8n)遺 伝子構成体のほとんどに関して可視化された。ゲル上で可視的な7,000ダル トンより小さい分子量を有する大腸菌蛋白質はなかった。このことがこれらの< 6.000ダルトンのポリペプチド遺伝子生成物の可視化を促進した。それらは 推定40mg/Lの元の誘導された細胞培養物までを発現した。誘導されたポリ ペプチド類は3118メチオニン標識づけされた試料のオートラジオグラフ上の 強く標識づけされた帯としても見られた。SSPポリペプチド類はこのゲルシス テムにおける球状寸法標準により予期されたものより幾分速く走る傾向がある。 それぞれの過剰発現したポリペプチド帯の寸法は実施例5で測定された個々の遺 伝子配列と比例していた。 !−1ヱ D16 38 3.464 39 82−4 44 5.954 45 84−Ha 46 3.464 47 8g−H234B 3.542 49 8B−2504,62251 90−Ha 52 4.502 53 92−2 54 3.695 55 2−9 56 9.691 57 3−5 90 6.820 91 S−1586,85659 seg 3 B4 4.466 85 seg 4 96 4.466 91 seq 5 100 4.466 101會seg 34 B6 8.932  87二とLΣヒーー」旦4 13.398−−一−−−二胆s−−傘これらの蛋 白質は大腸菌中で発現に関して試験されなかつt二。 過剰製造されたポリペプチド類の一部の同定をウェスタン・プロ・ソト方法およ び実施例3に記載されている如き抗−8SP抗体との反応により確認した。ホー スラディツシュペルオキシダーゼと共役した第二抗体の使用および化学蛍光可視 化により、比較的大きい感度で検出が行われた。この工程は製造業者の指示(ア メルシャム)に従い行われた。抗−3SP(5)4および抗−5SP(7)4抗 体は他の大腸菌蛋白質(〜7000−8.000ダルトン)と相互作用するが、 それらを使用して比較的小さい分子量の誘発さ、わ、たポリペプチド生成物を検 出できる。抗−8SP(5)4は例えば84−3 (配列同定番号:47)およ び5−1(配列同定番号・59)の如き5SP5繰り返しを含有する遺伝子から のほとんどのポリペプチド類と反応するが例えば82−4 (配列同定番号:4 5)および3−5(配列同定番号:91)の如き5SP7繰り返し配列だけを含 有する遺伝子からのポリペプチド類とは反応しなかった。抗−3SP(7)4は クローン82−4 (配列同定番号:45)および3−5(配列同定番号:91 )(はとんど5SP7繰り返りからのポリペプチドと反応したが、5SP7繰り 返しが5SP5繰り返し内に含まれているクローン5−1(配列同定番号:59 )からのポリペプチドとは比較的良くなく反応した。 実施例3に記載されている抗GST 5SP−3−5抗体を使用してバクテリア 誘導試料中で5SP−3−5蛋白質(配列同定番号:91)を検出した。出願人 は1 : 100に希釈された誘導試料中で蛋白質を検出した(約20ngの蛋 白質)。この抗体の特異性を全ての他の合成蛋白質類の誘導試料に対して試験し た(表5参照)。それはクローン86−823(配列同定番号:49)および8 8−2 (配列同定番号:51)からの蛋白質との限定された交差反応性、クロ ーンD16(配列同定番号:39)および84−Ha (配列同定番号=47) からの蛋白質との比較的大きい反応性、並びにクローン82−4 (配列同定番 号:45)(クローン3−5(配列同定番号:91)の先駆体)からの蛋白質と の強い反応性を有していた。 実施例7 植物中の合成遺伝子生成物発現用のキメラ遺伝子の構成植物の葉細胞中で実施例 6に記載されている合成遺伝子生成物を発現させるために、配列を大腸菌発現ベ クターpSK6またはpSK34からプラスミドpMH40に移した(図10参 照)。プラスミドpMH40は、カリフラワーモザイクウィルスからの3535 ’プロモーター配列、クロロフィルa / b結合用蛋白質遺伝子からの5′翻 訳リーダー配列、b−グルクロニダーゼ(GtJS)遺伝子用のコードつけ領域 、およびN083’非−コードづけ配列を含有している。このプラスミドはAT G翻訳開始コドンに非反復Ncol制限部位をそして翻訳停止コドンに非圧iJ [Asp718部位3′を有するように設計されていた。 GUS遺伝子コードづけ配列を合成貯蔵蛋白質遺伝子配列で置換するために、1 0μgのpMH40DNAをAsp718およびNcol制限エンドヌクレアー ゼを用いて完全に消化した。消化生成物を1.0%アガロースゲル上で15ボル トにおける一夜の電気泳動により分離した。35SプロモーターおよびN053 ’配列を含有する5、080b。 ベクターフラグメントをGUSコードづけ領域を含有する比較的小さいフラグメ ントから分離した。アガロースを帯の前で切断し、ホヮットマン3MM紙の10 10X5片をアガロース中に挿入し、そしてフラグメントを紙の中で電気泳動さ せることにより、5.080bpフラグメントを集めた〔ニリントン、(199 0)、ヌクレイツク・アシズ・リサーチ(Nucleic Ac1ds Re5 earch)、18:171.フラグメントおよび緩衝液を遠心により紙から回 転除去し、そして10mgのtRNA、10μLの3M酢酸ナトリウムおよび2 00μLのエタノールを加えることにより〜100μL中のDNAを沈澱させた 。沈澱したDNAを70%エタノールで洗浄し、そして真空下で乾燥した。フラ グメントDNAを20μLの水中に再懸濁させそして一部を連結反応における使 用のために10倍に希釈した。 クローン82−4.84−83.86−4423.88−2、および9O−H8 ,3−5およびpSK534のそれぞれからのプラスミドDNA (10mg) をAsp718およびNcol制限エンドヌクレアーゼを用いて完全に消化した 。消化生成物を実施例5に記載されている如くして18%ポリアクリル1ミド非 変性ゲル上で分離した。希望するフラグメントを含有するゲル切片をゲルから切 断しそしてゲル切片を1%アガロースゲル中に挿入しそして100ポルトにおい て20分間にわたり電気泳動させることにより精製した。DNAフラグメントを ホヮットマン3MM紙の1010X5片上で集め、緩衝液およびフラグメントを 遠心により回転させ、そしてDNAをエタノールで沈澱させた。フラグメントを 6μLの水中に再懸濁させた。1マイクロリツトルの希釈された上記のpMH4 0フラグメント、2μLの5×連結反応緩衝液および工μLのT4 DNAリガ ーゼを加えた。混合物を15°において一夜連結反応させた。 連結反応混合物を大腸菌菌株[5upE44 de l I acU169(p hi so IacZ del M2S) hsdR17recAlendAl  gyr196 thil relA1]中に転換させそしてアンピリシリン− 抵抗性コロニーを選択した。クローンを急速プラスミドDNAの制限エンドヌク レアーゼ消化分析およびDNA配列化によりスクリーニングした。DNA (3 5SプロモーターとNo S 3’配列の間に挿入された合成遺伝子配列を含有 するクローンから)を5alIエンドヌクレアーゼを用いて完全に消化した。3 5Sプロモーター:二合成遺伝子::NO33’配列は〜2100bSa I  Tフラグメント上に含まれていた。このフラグメントを実施例7に記載されてい る如(してホヮットマン3MM紙上で1%アガロースゲルから単離した。 種子中でSSPを高水準で発現させるために、同じコードづけ領域を上記と同様 な工程により種子プロモーターベクターCW108、CWI09またはML11 3に移した(図11)。ベクターCW108およびML113は、ビーンのファ セ第1ルプロモーター(塩基+1力\ら塩基−494まで)およびビーンのファ セオリン遺伝子からの3′配列の1191個の塩基を含有している。これらのベ クターは非圧INcoIおよびAsp718部位中へのコードづけ配列の直接的 クローニングを可能にするように設計されていた。これらのベクターは5′およ び3′端部に部位(Hindlllまたは5alI)も供しており、適当な二次 ベクターへの直接的なプロモーター/コードづけ領域/3′配列の移動を可能に している。 実施例8 SSPキメラ遺伝子を用いるりIくコの転換二次ベクターであるpZS97また はI) Z S 97 Kを使用してキメラ遺伝子を植物に移した。両方の二次 ベクターであるpZS97およびpZS97K(図12)はアグロバクテリウム ・ツメファシェンスの二次Tiプラスミドベクターシステム[ベヴアン、(19 84) 、Nucl、Ac1ds、 Res、12:8711−8729]の一 部である。ベクター(ま、(1)キメラ遺伝子ツバリンシンセターゼニーネオマ イシンホスホトランスフェラーゼ(nos : :NPTI I)(1)転換さ れtこ植物細胞用の選択可能なマーカーとしてキメラ遺伝子ノ、(リンシンター ゼ::ネオマイシンフオルフオトランスフエラーゼ(nos : :NPTII )[ベヴアン他、(1983)、ネーチャー、304 :184−1861、( 2)TiプラスミドのT−DNAの左および右境界[ベヴアン、(1984)  、Nucl、 Ac1ds、 Res、12:8711−872]、(3)ポリ リンカー領域中に非反復5ai1部位(pSK97K)または非反復Hindl 11部位(pZS97)を有する大腸菌1acZa−補充部分[ヴイエリング( Viering)他、(1982)、ジーン、19 : 259−2671、( 4)シュードモナス(Pseudomonas)プラスミドpVS1 [イトウ (Itoh)他、 (1984)、プラスミド(Plasmid)、11−20 6−220] 、並びに(5)転換されたA、ツメファシェンス用の選択可能な マーカーとしてのTn5からのバクテリア性ネオマイシンフォスフオドランスフ ェラーゼ遺伝子[ベルブ(Berg)他、(1975)、Proc、 Natl 、 Acad、 Sci、、u、s、A、72−3628−3632] (pZ S97K)またはバクテリア性β−ラクタマーゼ遺伝子(pZS97)を含有し ている。 プラスミドpZS97K DNAを5all酵素を用いて完全に消化し、そして 消化したプラスミドを実施例7に記載されている如くゲル精製した。5alI消 化したpZ397K DNAを実施例7からの単離されたキメラ遺伝子フラグメ ントと混合しそして15°において一夜にわたり連結反応させた。連結反応混合 物をDH5α[5upE44 del 1acU169 (phi so Ia cZ del M2S)hsdR17recAl enclAl gyr196  thil relA1]またはHMS174 [recA hsdRr i  fR]細胞中に転換させ、そしてカナマイシン抵抗性コロニーを選択した。カナ マイシン抵抗性コロニーからのプラスミドDNA類を制限消化分析およびキメラ 遺伝子の存在に関するDNA配列化によりスクリーニングした。 プラスミドpZS97DNAをHindllT酵素を用いて完全に消化し、そし て消化したプラスミドを実施例7に記載されている如(ゲル精製した。Hind lll消化されたpZS97DNAを実施例7からの単離されたキメラ遺伝子7 ラクメントと混合し、連結反応させ、上記の如く転換しそしてコロニーをアンピ シリン上で選択した。 キメラ遺伝子を含有する二次ベクターを二親交配[ルヴキン(Ruvkin)他 、(1981)、ネーチャー、289 : 85−881によりカナマイシンま たはカルベニシリン抵抗性を選択するアグロバクテリウム株LBΔ4404/p AL4404 [ホッケマ(lIocke+aa)他、(1983)、ネーチャ ー、303 :179−1801に移した。二次ベクターを含有するアグロバク テリウムの培養物を使用してタバコの葉のディスクに移した[ホルシュ(11o rsch)他、(1985)、サイエンス、227 : 1229−1231] 。I・ランスジェニック植物をカナマイシンを含有誓る選択的媒体中で再生し、 そして実施例9に記載されている如くしてドランスゲンの存在に関してスクリー ニングした。 実施flI9 トランスジェニック・タバコ植物の分析り葉からの核酸の分析 355プロモーター並びにクローンであm5s−H2a (配列同定番号:48 )、88−2(配列同定番号: 5’O) 、90−’H8(配列同定番号・5 2)および3.−5(配列同定番号:90)を含有する植物からの葉を使用して DNAおよびRNA抽出物を製造した。これらの抽出物をPCR、サザンおよび ノーザン・プロット分析用に使用した。長さが10cmの葉から誘導された2グ ラムの葉の組織をドライアイス上に液□体窒素を含有する乳鉢の中に入れた。組 織を粉砕して微細粉末とした。 この粉末を殺菌性の59mLポリエチレン遠心管の中の10mLの抽出緩衝液[ 50mMのトリス、pH9,0,10mMのEDTA、2%のSDS]に50℃ において加えた。・5ミリグラムのプロテナーゼKを加え、そして混合物を場合 により混合しながら50℃において10分間培養した。溶液をフェノール;クロ ロホルム:イソアミルアルコール[25:24:11で2回そしてクロロホルム :イソアミルアルコールで2回抽出した。水層を0.3M酢酸ナトリウムとし、 そして2.5容量のエタノールを用いて沈澱させた。核酸を含有するペレットを 70%エタノールで洗浄しそして真空乾燥した。ペレットを10.0mLの水中 に再暢濁させ、等量の4M・LiC+、と混合し、そして氷上で1時間に−わた り放置して沈澱させた。沈澱したRNAを1.0.000rpmにおける25分 間の4℃の遠心により集め、5.0mlの水中に再懸濁させ、そして上記の如< LiCl2を用いて2回以上再沈澱させた。第三の沈澱後に、溶液を領3M酢酸 ナトリウムとし、そして2.5容量のエタノールで洗浄し、遠心し、そしてノザ ーン・プロット分析における使用のために、再懸濁させた。DNAを含有する元 の上澄み液をドライアイス上で1容量のイソプロパツールを用いて沈澱させ、遠 心により集め、70%エタノールで洗浄し、そしてPCRおよびサザン・プロッ ト分析における使用のために再懸濁させた。 II種子からのRNAの抽出 種子組織中のSSPの発現を分析するために、開花後14日間にわたり集められ た200mgの種子を液体窒素下で乳鉢および乳棒を用いて微細粉末に粉砕する ことによりRNAを抽出した。次に3mLのフェノール・クロロホルム:イソア ミルアルコール(25: 24 : 1)および4.5mLの抽出緩衝液[IM のトリスpH9,0,1%のSDS、5%のβ−メルカプト−エタノール]を加 えることにより、粉末を2回抽出した。1/10容量の3M酢酸ナトリウムおよ び2.5容量のエタノールを加えることにより、上澄み液中の核酸を沈澱させた 。沈澱を遠心により集め、80%エタノールで洗浄し、そして空気乾燥した。ペ レットを次に4mLの水中に再懸濁させ、そして1mLのlQMLic]zを加 えた。RNAを4°において1時間にわたり沈澱させ:遠心により集め、そして ペレットを500μLのH,O中に再懸濁させた。 IH,植物DNAのPCR分析 トランスジェニック・タバコ植物中のSSP遺伝子配列の存在を確認するために 、抽出されたDNAをポリメラーゼ鎖反応における鋳型として使用した。特異的 プロモーターおよびトランスゲンの3′配列とアニーリングしたオリゴヌクレオ チドブライマーを1吏用した。オリゴヌクレオチドブライマーは下記の如くであ った:355 プロそ一ター配列に関して: 3551 5°−茸丁GGAGGAGGACへ(G−3° (配列同定番号+  l0G)NO53’配列に関して にlus S’−Aj心λGλG貼ττG八へ八へ−3(配列同定番号107) フ7セオリノプロモーター配列に関して5M124 S’−GτACτACTA CTCTACτ入C丁−3+ (配列同定1#号・108)ファセオリン3′配 列に関して 5H125S’−G^wtc丁τ入C八CCTへCATGC:A−31(配列同 定“番号 109)β−コ/グリ/ニンプロモーター配列に関して5M126  S’−C入τC晶GAACCAG7τCAAτ^−3,(配列同定番号:110 )PCR反応混合物は0.1−0.3μgの各プライマー、1μgの植物DNA 、4uLの2.5mM dNTPS、5ttl−の1. OX反応緩1ril( 800mMのトリスpH9,0,200mM(’)(NH4)2sO4,15m MのMg C’ I z) 、1 mLのパーフェクト・マツチ711(ストラ トゲン、う・ジョラ、CΔ)および49μLの最終容量とするためのH,Oを含 んでいた。95°における5分間にわたる初期変性後に、1μLのT A Q  ”ポリメラーゼをそれぞれの反応に加え、そして下記のサイクルプログラムを行 った=40サイクルに関して95″における1分間、42″′における1分間、 および72°における3分間。PCR出現DNAフラグメントを1,2%アガロ ースゲル上で分離し、そして臭化エチジウムを用いて可視化した。出現した帯は 構成によりSSPゴードづけ領域より100〜200個の塩基だけ長かった。正 しいPCRフラグメントを有する植物はトランスゲンに関して陽性であると指定 された(表7および8を参照のこと)。 IV、植物DNAのサザン・プロット分析PCR陽性植物から誘導されたDNA を、10μgをBamHIまたはAsp718を用いて完全に消化し、フラグメ ントを1.0%アガロースゲル上で分離し、20XSSC[マニアチス]を使用 してDNAをHybondM膜に移しそしてプロットをトランスゲンに適するジ ゴキシゲニンで標識づけされたDNAフラグメントを用いてノsイブリ・ソド化 することにより、さらに分析した。プロット工程、プローブフラグメントのジゴ キシゲニン標識づけ、/%イブリッド化および洗浄条件、並びに信号の抗体可視 化はゲニウスTMプロ、ソト・キ、ソト(U S B)に関して記載されていた 。35S:5SP3=5:No53’トランスジエニツク植物に関するサザン・ プロット分析は表7にまとめられている。 ■、植物RNAのノザーン・プロット分析上記の如くして単離されたRNAを、 5mMの四ホウ酸ナトリウム中3%ホルムアルデヒド、Q、1m’Mのエチレン ジアミン四酢酸ナトリウムを含有する1%アガロースゲル上で分離した。分離さ れたRNAを2QX SSCを用いてゼタプローブT″膜に移し、プロットを適 当なsap桝識づけされたDNAプローブフラグメント(プローブフラグメント はプロモーター、SSPコードづけ領域および3’DNA配列を含む)を用いて 45°においてハイブリッド化し、2x sscで3回、256の0.1%SD S、次1.−0. I X S S Cテ3回、55’(7)0.1963DS で洗浄し、そしてプロットをオートラジオグラフにかけた。SSP RNAメツ セージの相対的水準は表7および8にまとめられている。 vt、 t−ランスジェニック・タバコ葉の中のSSP蛋白質の発現35Sプロ モーターおよび5SP−3−5に関する遺伝子を含有する植物からの葉を使用し て蛋白質抽出物を製造した。蛋白質抽出物は長さがlQcmの葉から製造された 。中央脈を除去し、そして組織を片に切断しそして重量測定した。抽出緩衝液( 1mL/gの組織) : [50mMのトリス・C1,1mMのEDTA、5Q mMのNaC1、p)17゜5]を氷上の小さい乳鉢中の組織に加えた。滑らか なペーストが得られるまで、組織を約10分間にわたり粉砕した。さらに1mL の抽出緩衝液を1グラムの組織に加え、そして粉砕をさらに5分間続けた。スラ リーをエツペンドルフ遠心管に移し、そして10.OOOrpmにおいて15分 間にわたり4℃で回転させた。上澄み液を新しい管に移し、凍結し、そしてエノ ペンドルフ遠心機中で5分間にわたり全速で再回転させた。試料中の蛋白質の濃 度をバイオラド蛋白質検定および標準としての牛血清アルブミンを用いて測定し た。上澄み液を希釈し、2X SDS染料1itWR液(エンプロチク)と混合 し、そして2分間沸騰させ、その後に1μgを17〜27%勾配5t)Sゲル上 に充填した。ゲルを0.2ミクロンのニトロセルロース(バイオラド)上でプロ ットし、そして抗−GST−3SP−3−5との反応により現像し、その後に実 施例5に論じられている如くして化学蛍光検出(アメルシャム)を行った。葉の 組織のウェスタン分析の結果は表7に示されている。 ウェスタン・プロットデータから、5SP−3−5蛋白質(配列同定番号・91 )が葉の組織中で合計細胞蛋白質の0.5%までの水準で発現していることは明 白である。35Sプロモーターからの葉の中の発現水準は遺伝子コピーの数およ びmRNAの定常水準と正比例している。 35Sプロモーターからの種子中の5SP−3−5蛋白質(配列同定番号:91 )の発現は約0.01%に限定される。35Sプロモーターは種子中では劣悪に 発現することが知られているため、この発見は種子中の蛋白質の不安定性を示唆 するものではない。 VIl、タバコ種子中でのSSP類の発現トランスジェニック・タバコ植物から 収穫された乾燥種子を室温において乳鉢および乳棒中で合計で4容量の抽出緩衝 液[12,5mMのホウ酸ナトリウム、pH10,0,1%のSDS、2%の2 −メルカプトエタノール、1mMのフェニルメチルスルホニルフルオライド]と 共に粉砕した。粉砕は2容量の緩衝液を用いて開始された。ペーストが得られた 後に、さらにフェニルメチルスルホニルフルオライドを加えて最終濃度を2mM としそして最終的な2容量の緩衝液を加えた。生じたスラリーを凍結させそして 次にエッペンドルフ遠心機中で15分間にわたり4℃において遠心した。上澄み 液を他の管に取り出しそして標準として牛血清アルブミンを用いるバイオラド・ ラボラトリーズ(ハーキュルス、CA)蛋白質検定を使用して濃度を測定した。 試料を希釈し、SDSゲル充填緩衝液を加え、そして電気泳動をダイイチ中間ゲ ル(10−20%アクリルアミド)上で行った。ニトロセルロースへの移動は実 施例5の如くして行われ、そしてポリクローン性兎の抗−GST−SSP3−5 血清を用いて合成貯蔵蛋白質を検出した。これらの植物のウェスタン分析の結果 は表8に示されている。 これらの植物の種子に対してアミノ酸分析を行った。15個の成熟種子を熱分解 ガラス試験管中に100μLの6NHC+、(二重蒸留された、5mLのV4C ORアンプル)、0.4%のメルカプトエタノールと共に入れた。懸濁液をアル ゴンでガス抜きし、そして管をアルゴン下で封印した。試料を110−125℃ において20−24時間にわたり培養した。管を割り、内容物を乾燥し、そして 50μL当たり20モルのノルロイシンを含有する500μLの希釈緩衝液(ペ ックマン)中に再懸濁させた。50mLをイオン交換アミノ酸分析カラムが備え られているベックマンシステム6300アミノ酸分析器上に注いだ。製造業者の 推奨に従い分析を行った。18個のアミノ酸が分析された。リシンが分析された 合計アミノ酸の百分率として発現された。結果は表8に示されている。 フェセオリンプロモーター/5SP−3−5コードづけ領域およびファセオリン 3′配列を有するトランスジェニック・タバコ植物の分析は、5SP−3−5遺 伝子配列(配列同定番号:90)が安定でありそして遺伝子生成物の発現がmR NA水準に補正されたことを示した。これらの植物中では、種子中の蛋白質の集 積水準は合計種子蛋白質の1−2%であると推定される。コーン種r中のS S  I)発現のこの水準はリシンおよびメチオニン含有量における泪当な増加をも たらすであろう。 実施例10 イネ・プロトプラスト中の合成貯蔵蛋白質の発現プラスミド508/5K29の 構成 イネ・プロトプラストを用いる一時的発現検定における使用のために、5sp− 3−5遺伝子を化学的に誘導可能なモノコト・プロモーターHPH508[国際 特許出願PCT/US90101210.国際公告番号WO90/11361] と一緒にした(図13参照)。化学的に誘導可能なプロモーターは出願人が化学 的誘導剤の添加により発現を最高にできるように選択された。 プラスミドpΔ24の構成は国際特許出願#PCT/US90101210およ び国際公告#WO90/11361中に記載されている。プラスミドp△24を 制限エンドヌクレアーゼ類である5naBIおよびHpalを用いて完全に消化 した。消化生成物を10%ポリアクリルアミドゲル上で分離した。76bpSn aBI/Hpa Iフラグメントをゲルから切除しそして一夜にわたり37℃に おいて溶離緩衝液[マニアチス参考文献]中で振ることによりポリアクリルアミ ドがら溶離した。 プラスミドp△24の他の部分試料を制限エンドヌクレアーゼHpalを用いて 完全に消化しそして牛の腸のアルカリ性ホスファターゼ(べ−リンガ−)で処理 した。ホスファターゼ処理された)(pal消化プラスミドおよび76bpSn aBI/Hpa Iフラグメントを16℃において一夜にわたり一緒に連結反応 させた。連結反応を蒸留水で1:4に希釈し、そして2μLを使用してコンピテ ントHBIOI細胞(BRL)を転換させた。アンピシリン抵抗性転換物をHp al酵素を用いる制限エンドヌクレアーゼ消化分析によりスクリーニングした。 In2−2誘導可能要素のp△24突然変異の2個のコピーを含有するこのプラ スミドはpHPH508/GUSと指定された。 pHPH508/GUSからのプロモーターフラグメントをプラスミドから32 5bpSpe I/Nco Iフラグメントとして切除しそして上記の如くポリ アクリルアミドゲル電気泳動により精製した。35Sプロモーターの後に5SP −3−5を含有するプラスミドpSK29 (実施例7中に記載されている如く 構成された)も同様にSpe IおよびNC01制限エンドヌクレアーゼを用い て完全に消化して35Sプロモーターフラグメントを除去し、そして牛の腸のア ルカリ性ホスファターゼ(ベーリンゲル)で処理した。ホスファターゼ処理され たプラスミドおよび325bpSpe I/Hpa Iフラグメントを16℃に おいて一夜にわたり一緒に連結反応させた。連結反応を蒸留水で1・4に希釈し 、そして2μLを使用してコンピテントHBIOI細胞(BRL)を転換させた 。アンピシリン抵抗性転換物をHpal酵素を用いる制限エンドヌクレアーゼ消 化分析によりスクリーニングした。325bpプロモーター挿入を含有する生じ たプラスミドはpHPH508/5K29と指定された(図13参照)。 イネ・プロトプラストの製造 やく−誘導カルスから開始されたイネ懸濁液培養を、1mg/mLの2.4−ジ クロロフェノキシ酢酸および3%(重量/容量)スクロース、pH5,8を含有 するチュー(Chu)It!![Sci 5inica 18 : 659−6 68]により記載されている如き新しい液体N6媒体での1:4希釈比における 弱い継代培養により、保ったつ継代培養から4−6日後に、懸濁液培養からプロ トプラストを製造した。約15gの組織を4mL/gの組織の酵素溶液[2%( 重量/容量)のセルラーゼ「オノズカJRSおよび0.5%(重量/容量)のマ セロザイムR10(両者ともヤクルト・ホンシャ、ニシノミャ、日本製)、13 %(重量/容量)のマンニトール、0.463g/Lの(NH4)zSO<、2 .83 g/LのKNOs。 0.4g/LのKH2PO4,0,185g/LのM g S O<・7H10 ,0,166g/LのCaCIz・HtO−3,3mg/LのM n S Oa 、1 、5 m g / LのZn5C)4’7H20,1、6m g / L のHs B Os、800μg/LのKl、pH5,8(0,3Mクエン酸を用 いるpH)]と殺菌性ペトリ皿中で混合し、そして−夜そのままにした。懸濁液 を次に充分量(7)K5.8媒体[140mMc)NaCI、3.6mMのKC I、0.75mMのNa2HPO4・7H10% 5mMのグルコース、125 mMのCaCl2、pH5,8]で洗浄されている殺菌性の90ミクロンメツシ ュフィルター中に通して濾液の最終的容量を100mLとした。 溶液を殺菌性の50mLパイレックス8管に移し、そしてテーブルトップIEC 振盪パケット遠心機中で50Orpm (50g)において10俯轍にわたり遠 心した。上澄み液を25mLピペットで取り出し、そしてプロトプラストを35 mLのに5.8媒体中に再懸濁させた。500rpmにおける10分間の遠心後 に、上澄み液を再び取り出し、そしてプロトプラストを140g/Lのスクロー スを含有する35mLのN6媒体中に再懸濁させた。500rpmにおける20 分間の遠心後に、プロトプラストが浮遊層を生成しそして廃棄可能なプラスチッ クピペットを用いて管の頂部から除去された。2容量のに5.8媒体を加えそし て最終的収量(プロトプラスト/ m L )をフックスーローゼンクール・ヘ モサイトメーターを用いて測定した。 イネ・プロトプラストの転換および標識づけ100万個のプロトプラストを合成 貯蔵蛋白質5SP−3−5遺伝子および化学的に誘導可能なモノコトプロモータ ーHPH508を含有する5μgのプラスミドpHPH508/5K20を用い て転換させた。 複数のプロトプラスト部分試料(それぞれ100万個の細胞)を殺菌性のポリス チレンファルコン2054管(12X75mm)中で50g(500rpm)に おいて5分間にわたり静かに遠心した。上澄み液を廃棄し、そして細胞を静かに 混合してそれらを残りの液体中に再懸濁させた。 100万個のプロトプラスト当たり5μLのTE [10mMのトリス・CI、 1mMのEDTASp)(8,01中の5μgの転換用DNAを加えた。管を静 かに振って細胞をDNA溶液中に分散させ、そして40%のPE01540 ( ポリサイエンセス・インコーホレーテッド、ワリントン、PA)を含有するQ、 1mLの溶液および3mMのCaCIzを加えた。生じたプロトプラスト細胞懸 濁液を静かに混合しそして室温において1分間にわたり培養した。次に200μ g/mLのN−(アミノカルボニル)−2−クロロベンゼンスルホンアミドを含 有する1mLのに5.8溶液を加えてPEGを希釈しモしてHPH508プロモ ーターを誘導させた。溶液は50μCI/mLの353−メチオニンにューイン グランド・ヌクレアー)も含有しており、5SP−3−5蛋白質をそれが合成さ れた時に標識づけした。同一方法でpHPH508/GUSを用いて転換された 対照プロトプラストをプロトプラスト生存率の測定値として使用した。バクテリ ア性紀現システムを用いると、出願人は5SP−3−5蛋白質の高いメチオニン 含有量を予期して、それがイネ・プロトプラスト中の他の蛋白質より良好に標識 づけする。 転換されたプロトプラストを暗所で25−26℃において一夜そのまま培養し、 そして翌日にメチオニンを加えて1mMの最終的濃度とした。 GtJS検定を対照管に対して行い、そして部分試料を次の72時間にわたるゲ ル電気泳動による分析用に試料管から取り出した。それぞれの部分試料は100 μしてあった。部分試料を回転させ、K5.8+1mMのメチオニンで3回洗浄 し、そして5oμLの溶解緩衝液[50mMの燐酸ナトリウム、pH7,0,1 0mMのβ−メルカプトエタノール、10mMのEDTA、0.1%のトリトン X−100,0,1%(7)N−ラウリルサルコシン]中に再懸濁させた。再懸 濁されたプロトプラストを1分間にわたり撹拌しそしてエッペンドルフ遠心機中 で12.OOOrpmにおいて遠心して屑を除去した。ゲル充填緩衝液(2X− エンプロチク)をプロトプラスト試料と1:1混合し、そして10〜2oμLを 10−20%ダイイチ中間ゲルの各レーンに充填した。ゲル緩衝液はトリス−ト リシンSDS (エンプロチク)であり、そしてゲルを150ボルトにおいて1 .3時間にわたり走行させた。エンライトニングT1′にューイングランド・ヌ クレアー)を用いて製造業者の指示に従い蛍光グラフィを行った。ゲルを0.2 ミクロンのニトロセルロースシート(バイオラド)上で乾燥し、そしてコダック X−オマトRP5フィルムに30分間ないし数日間にわたり呈した。5SP−3 −5の同定性をR1値および実施例3で論じられている抗GST−3SP−3− 5血清を用いる免疫沈澱により確認した。 免疫沈澱は、40μLの溶解されたプロトプラストを10容量(400μL)C 7)TNET緩衝液[50mMのトリス・cl、pH7,5,150mMのNa Cl、1mMのEDTA、2%トリトンX 100]で希釈することにより、行 われた。試料をエツペンドルフ遠心機中で全速で5分間にわたり回転させて屑を 除去した。GST−5SP−3−5で免疫化された兎からの血清(実施例3)を 加え(5μL−20μL)、そして試料を37℃において1時間ないし一夜にわ たり培養した。死滅黄色葡萄球菌(Staphylococcus Aureu s) (カリバイオケム)細胞を加え[5μLの10%懸濁液]、そして試料を 4℃において15分間ないし1時間にわたり培yした。試料をエッペンドルフ遠 心機中で5分間にわたり全速回転させることによりTNET緩衝液+40%(重 量/容量)スクロース+0.1%(重量/容量)ドデシル硫酸ナトリウムのり・ ソシジンを通してペレット化した。ペレットを再懸濁させそしてTNT1111 j液[50mMのトリス・CI、pH7,5,150mMのNaCl、1%のト リトンX100]中で3回洗浄し、そして最後に120mMのトリス・C1、p H6,8で1回洗浄し、染料緩衝液(エンプロチク)中に再懸濁させ、モしてS DSポリアクリルアミドゲル上に充填した。 これらの実験は、5SP−3−5蛋白質が胚形成性懸濁液培養物から誘導された イネ細胞中で安定であることを示している。、(ルスチェイス実験は、蛋白質減 成に関する半減期が5SP−3−5蛋白質に関しては背景イネ蛋白質に関するの と大体同じであることを示した。 配列リスト (1)一般的情報; (i)出願人: サヴエリオ・カール・ファルコシャロンJ、キーラー ジャネットA、ライス (ii)発明の名称 植物の栄養値改良用のプログラム可能水準の必須アミノ酸 類を含有する規定された構造を有する合成貯蔵蛋白質 (iii)配列の数= 113 (iv)通信住所: (A)受信人: E、1.デュポン・デ・ネモアス・アンド・カンパニー (B)街路: 1007 マーケットストリート(C)市: ウィルミントン (D)州: プラウエア (E)国: 米国 (F)ジップ: 19898 (v)コンピューター読み取り形: (A)メディウム型: フロッピーディスク(B)コンピューター二 マツキン トラシュ(C)操作システム: マツキントラシュ・システム、6.0(D)ソ フトウェア・ マンキントラシュ・ワード、4.0(vi)最近の出願データ: (A)出願番号・ CB)出願臼: (C)分類。 (vii)先行出願データ: (A)出願番号: 07/743.006(B)出願臼+ 1991年8月9日 (vfii)弁理士/代理人情報: (A)氏名: リンダ・アクサメシー・フロイド(B)登録番号+ 33.69 2 (C)照合/ドケット番号:BB−1031(ix)電信情報: (Δ)電話: (302)992−4929(B)テレファ・ソクス−(302 )892−7949(C)テレックス+ 835420 (2)配列同定番号:1に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ=28債のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)!R:未知 (D)トポロジー二未知 (ii)分子型:蛋白質 (ix)特徴: (A)名称/a;蛋白質 (B)位置:1..2B (D)他の情@:/標識−名称 /注−”(’33P 4)4” (xi)配列記載:配列同定番号=1=LeuGluGluLysLeuLys AlaLsuGluGluLysLauLyコ入1aLeuGlux S 10  1s (2)配列同定番号:2に関する情報:(i)配列特性・ (A)長さ:28個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー:未知 (ii)分子型:蛋白質 (ix)特徴: (A)名称/鍵:蛋白質 (B)位置:1..2B CD)他の情報:/操識−名称 /注−“″(SSP 5)4” (xl)配列記載二配列同定番号:2:Net Glu Glu Lys He t Lys Ala s@t Glu Glu Lys Net Lys 入ユ a Met Glu1 S 10 1s (i)配列特性: (A)長さ:28個のアミノ酸 (B)型、アミノ酸 (C)鎖 未知 (D)トポロジー・未知 (11)分子型 蛋白質 (1x)特徴: (A)名称/li!、蛋白質 (B)位置:1..28 (D)他の情報:/標識−名称− (xi)配列記載・配列同定番号:3:(2)配列同定番号:4に関する情報: (i)配列特性: (11)分子型:蛋白質 (1x)特徴。 (A)名称/鍵:蛋白質 (B)位#:1..2B (D)他の情報二/漂識−名称 /注−″’(SSP 8)4−゛ (xi)配列記載−配列同定番号:4:(2)配列同定番号:5に関する情報: (i)配列特性: (A)長さ728個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー:未知 (ロ)分子型:蛋白質 (IX)特徴: (A)名称/鍵 蛋白質 (B)位置+1..28 (D)他の情報・/標識−名称 ゛ □/注−”(SSP 9)4” (xl)配列記載:配列同定番号=5=NetGluGlu’LyコLeuLy sTrpMetGluGluLysLeuLysτ卯MetGlu1 5 1Q  15 (2)配列同定番号:6に関する1*報・(1)配列特性。 (A)長さ728個のアミノ酸 (A)名称/鍵、蛋白質 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー:未知 (11)分子型:蛋白質 (1x)特gL: (A)名称/鍵:蛋白質 (B)位置:1..28 (xi)配列記載:配列同定番号二6:(2)配列同定番号ニアに関する情報工 (i)配列特性二 (A)長さ=28個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)i+1:未知 (D)トポロジー:未知 (11)分子型:蛋白質 (1x)特徴: (B)位置:1..28 (C)鎖ニ一本 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/ @I : rn i s c−特徴(B)位置:1..24 (D)他の情報:/生成物−゛合成オリゴヌクレオチド”/II準−名称一“5 M71” (χ1)配列記載:配列同定番号:lO:TATTTTCTCCTTACGCA TCT G’rGC”(2)配列同定番号:llに関する情報:(i)配列特性 。 (A)長さ727個の塩基対 (B)型:核酸 (i宜)分子型:DNA(ゲノム) (B)位置:127 (D)他の情報、/生成カー゛合成オリゴヌクレオチド゛。 /標準−名称一”5M78” (!i)配列記1R:配列同定書号:11:(2)配列同定番号=12に関する 情報;(i)配列特性: (A)長さ727個の塩基対 (B)型:核酸 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/鍵: m i s c−特徴(B)位lII:1..27 (D)他の情報二/生成物−゛合成オリゴヌクレオチド”/標準 名称−”5M 79°′ (xi)配列記載:配列同定番号=12+λλτATCGATG CCACGA TGCG TCCGGCG 27(2)配列同定番号:13に関する情報:(i )配列特性: (A)長さ255個の塩基対 (B)型・核酸 (ii)分子型: DNA (ゲノム)(ix)特徴: (A)名称/!:m1sc *微 CB)位置:t、、5S (D)他の情報:/生成物−″合成オリゴヌクレオチド”/標準−名称一”5M 8F (xl)配列記載:配列同定番号;13;C入τGGAGGAG 入へGATG 入^GOCG八へGG入AGλ GλλG入τG入^G GCGτG八τ八Gへ  へ丁ACCG 55(2)配列同定番号:14に関する情報:(j)配列特性 : (A)長さ;55個の塩基対 (B)型:核酸 (C)illニ一本 (D)トポロジー:線状 (+1)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/ffl:m1sc−特徴 (B)位置・l 、、55 (D)他の情報:/生Fi物−“合成オリゴヌクレオチド″゛/ff準 名称− =sM 80” (Xυ配列記IIi、:配列同定番号、14:入へ丁τcc、:、rAc cτ 入τこλCG、:C7丁CA?C?TCT C?TCCATCGCCT丁CAT CTTCTCCTC55(2)配列同定番号:15に関する情報:(i)配列特 性: (A)長さ=21個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎮ニ一本 (D)トポロジー;線状 (ii)分子を:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/値:mi sc−特徴 (B)位置: l 、、21 (D)他の情報:/生成物−゛合成オリゴヌクレオチド″/標準−名称−″’S M 84” (xi)配列記載:配列同定番号:15:G入τGGへGGλG 入AGλTG 入λGG C21(2)配列同定番号:16に関する情報:(1)配列特性 (A)長さ:21個の塩基対 (B)型・核酸 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/鍵:mi sc−特徴 (B)位置1..21 (D)他の情@:/生成物−゛′合成オリゴヌクレオチド”/標準−名称讃”5 M85” (xi)配列記載:配列同定番号=16=Aτcccc丁丁C入 丁CTTCT CCTCC21(2)配列同定番号:17に関する情報:(i)配列特性; (A)長さ=21個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖ニ一本 (D)トポロジー二線状 (11)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴。 (A)名称/ m: m i s c−特徴CB)位置1..2+ (D)他の情報:/生成物−゛″合成オリゴヌクレオチドパ/標準−名称−”5 M82” (×1)配列記*:配列同定番号、17:Gλ丁GG入GGAG 入λGCTG λAGG C21(2)配列同定番号;18に関するtiIi−報(1)配列特 性: (A)長さ221個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖ニ一本 (D)トポロジー二線状 (11)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴; (A)名称/鍵:m1sc−特徴 (B)位置:1..21 (D)他の情報:/生成物−゛°合成オリゴヌクレオチド゛/標準−名称−”5 M83” (xi)配列記載:配列同定番号:18:λτCGCCTτC入 GCττCτ CCTCC21(2)配列同定番号:19に関する情Il:(i)配列特性: (A)長さ421個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖ニ一本 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (IX)特徴。 (A)名称/ fs: m i s c−特徴(B)位置+1..2+ CD)他の情報二/生成物−゛′合成オリゴヌクレオチド゛/1iiji準−名 称−”5M86” (xi)配列記載:配列同定番号:19: ゛。TGGAGGAGや。。ア。い 。1□ ′1(2)配列同定番号;20に関する情報二(i)配列特性: (A)長さ221個の塩基対 (B)型:核は (目)分子型:DNA(ゲノム) (1χ)特徴・ (A)名称/鍵: m i s c−特徴CB)位置:1.21 (D)他の惰Fl/生成物−゛合成オリゴヌクレオチド″/漂鵡−名称−”5M 87” (Xl)配列記載、配列同定番号−20゜(2)配列同定番号、21に関する情 報・(i)配列特性 (A)長さ、21個の塩基対 (B)型・核酸 (C)鎖ニ一本 (D)トポロジー二線状 (11)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/鍵:mi sc−特徴 (B)位置: l 、、21 (D)他の情報:/生成物−′合成オリゴヌクレオチド゛′/標準−名称−”5 M8B” (xi)配列記載:配列同定番号:21:G入τGGλGGλG AAGCTG 入入GT G 21(2)配列同定番号:22に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ221個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖・一本 (D)トポロジー:線状 (11)分子型:DNA(ゲノム) (B) 位1i! 二 1..21 (D)他の情報−/生成物−゛′合成オリゴヌクレオチド゛′/標準−名称=” 5M89” (xi)配列記載:配列同定番号:22:入子CCkCTTCλ GCTTCT CCTCC21(2)配列同定番号=23に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ=21個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖ニ一本 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/鍵:m1sc−特徴 (B)位11:1..21 CD)他の情報:/生成物−″゛合成オリゴヌクレオチド゛。 /漂準−名称−″’5M90” (xi)配列記載、配列同定番号二23゜GAτC;GAにGAG 入AGAT GλλGA 入 21(2)配列同定番号:24に関する情報:(i)配列特性 : (A)長さ・21個の塩基対 (B)型、核酸 (C)鎖・一本 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴; (B)位置:1..21 (D)他の情報:/生成物−′″合成オリゴヌクレオチド−/標準−名称一”5 M91” (xi)配列記載:配列同定番号:24:入TC了τCTTC入 TCTTCτ CCTCC21(2)配列同定番号:25に関する情la:(i)配列特性。 (A)長さ:21個の塩基対 (B)型・核酸 (C)鎖・一本 (D)トポロジー−線状 (11)分子型:DN八(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/鍵 m i s c−特徴(B)位t:1..21 (D)他の情報・/生成物−″゛合成オリゴヌクレオチド゛′/標準−名称−” 5M92” (χI)配列記載・配列同定番号・25゜GATGGλGG;IG 入AGAT GλAGτ G 21(2)配列同定番号:26に関する情報:(i)配列特性 : (A)長さ=21個の塩基対 CB)型:核酸 (C)鎖ニ一本 (D)トポロジー:線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (B)位置1..21 (D)他の情報:/生成物−゛′合成オリゴヌクレオチド゛′/漂準−名称−” 5M93” (xl)配列記載:配列同定番号:26:(2)配列同定番号、27に関する情 報:(1)配列特性・ (A)長さ、84個の塩基対 (B)型:核酸 (11)分子型 DNA (ゲノム) (Iχ)特徴・ (A)名称/g1:m1sc−特徴 (B)位置:1..84 (D)他の情報:/生成物−゛合成オリゴヌクレオチド″/標準−名称−”5M 98” (xi)配列記載:配列同定番号:27:(2)配列同定番号:28に関する情 報:(1)配列特性。 (A)長さ:84個の塩基対 (B)型:核酸 (目)分子型・DNA (ゲノム) (1χ)特徴: (A)名称/鍵: m i s c−特徴(B)位置:1..84 (D)他の情報:/生成物=゛合成オリゴヌクレオチド″゛/標準−名称−”5 M99” (Xl)配列記載:配列同定番号、28:(2)配列同定番号:29に関する情 ・報:(1)配列特性: (A)長さ=84個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖ニ一本 (D)トポロジー二線状 (11)分子型:DNA(ゲノム) (1x)特徴: (A)名称/ii:m1sc−特徴 (B)位置−1、,84 CD)他の情報・/生成物−′合成オリゴヌクレオチドパ/標準−名称網”5M 100” (xi)配列記載:配列同定番号:29:(2)配列同定番号・30に関する情 Ia=(i)配列特性− (A)長さ:84個の塩基対 (B)型:核酸 (C)illニ一本 (D)トポロジー二線状 (目)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/鍵: m i s c−特徴(B)位置:1..84 (D)他の情報:/生成物−“合成オリゴヌクレオチド゛′/標準−名称網”5 Ml01” (xi)配列記載:配列同定番号;30:^丁CCATfTAA GCTTTT CC?CCTMTTTTTG kGTtTcTccT CCATCCATTT  CkGCTTTTCT@C0 τCC31テ(:??Cτ テλ入GCTT丁τCCτcc ”(2)配列同定 番号:31に関する一情報:(i)配列特性: (A)長さ:30個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー:未知 (11)分子型:蛋白質 (ix)特徴: (八)名称/鍵:蛋白質 (B)位置:1..30 (D)他の情報、/標識−名称 /注−″’C3P2” (xl)配列記載:配列同定番号:31:Met Glu τ:TI Glu  Glu Me: Lys Lys Lys Met Glu Glu Me+:  1ays Lys kY3 (2)配列同定番号:32に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ;160個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖:二本 (D)トポロジー二線状 (11)分子型:DNA(ゲノム) (vi)原株源; (B)菌株二大腸菌(E、 coli)(C)細胞を:DH5アル77 (vii)即時型W、: (A)名称/鍵−CDS (B)位置1.、I5] (D)他の情報 /機能−゛台成貯蔵蛋白質パ/生成物=゛蛋白質゛ /遺伝子−”ssp” (xi)配列記載:配列同定番号=32;(2)配列同定番号・33に関する情 報:(i)配列特性: (A)長さ=49個のアミノ酸 (ii)分子型;蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号:33:Met Glu Giu Ly3 M at Lys Ala Hat Giu (jiu Lys Leu Lys  Jua set G上O ” S 10 15 Giu Lys Leu Lys 入1aHれ Glu Glu Lys Lc u Lys Ala l−1et Glu Glu Lys20 ス5 30 LeuLysλlaMetGluGiuLysL、euLysAlaMetGl °G1°LysMetLys人工a (2)配列同定番号・34に関する情@:(i)配列特性: (A)長さ2160個の塩基対 (B)型:核酸 (C)!llI:二本 (D)トポロジー:線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (vi)原株gA: (B)菌株:大腸菌(E、 coli)(C)細胞型:DH5アルファ (vii)即時型IW!: (B)クローン二020 (ix)特徴: (A)名称/鍵:CD5 (B)位11i: 2.、l 51 (D)他の情報:/機能−゛合成貯蔵蛋白質゛/生成物−゛蛋白質゛ /遺伝子−II 5Sp== /標準−名称−′5.7.7.7.7.7.5”(xl)配列記載・配列同定番 号・34(2)配列同定番号=35に関する情報:(i)配列特性: CB)型二アミノ酸 (D)トボロジ−二線状 (ii)分子型:蛋白質 (xl)配列記載:配列同定番号=35:Het Glu Glu Lys M et Lys Aia 青s+: Glu Glu Lys Lcu Lys  入1a Met Gl■ l S 10 15 GLuLysLeuLysAlaH@5GiuGiuLysL@uLys^工a MetGluGluLysLeuLys人1aHetG工uGLuLysLeu Lys^1asetGluGluLyaHatLys(2)配列同定番号:36 に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ=139個の塩基対 (B)型・核酸 2 (C)鎖:二本 (D)トポロジー:線状 (11)分子型: DNA (ゲノム)(vl)原株源: (B)菌株二大腸菌(E、 coli)(C)細胞型:DH5アルファ (vii)即時型源: (B)クローン二〇3゜ (ix)特徴: (A)名称/鍵・CD5 (B)位置+2..130 (D)他の情報:/機能−゛″合成貯蔵蛋白質゛′/生成物−″゛蛋白質パ /遺伝子−”ssp” /標準−名称一”5.7.7.7.7.5”(×1)配列記載:配列同定番号、 36・(2)配列同定番号=37に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ=42個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー二線状 (11)分子型:蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号:37:Glu Lys Lau Lys 入 1a Hec Glu Glu Lys Leu Lys 入1a Met G lu Glu LysLauLy5AlaMetGluGluLY3)letL Y3人ユa(2)配列同定番号=38に関する情報:(i)配列特性 (A)長さ一97個の塩基対 (B)型:核酸 (C)M:二本 (D)トポロジー:線状 (目)分子型:DNA(ゲノム) (vi)原株源・ (B)菌株二大腸菌(E、 coli)(C)細胞型+DH5アルファ (V口)即時型源: (B)クローン・D16 (ix)特徴; (A)名称/鍵: CD5 (B)位置:2..8B (D)他の情報:/機能−″合成貯蔵蛋白質”/生成物−゛蛋白質” /遺伝子−゛″ssp’″ /iji準−名称−″’5.5.5.5”(xi)配列記載:配列同定番号:3 8:(2)配列同定番号:39に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ128個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型 蛋白質 (xl)配列記載・配列同定番号、39(2)配列同定番号:40に関する情゛ 報:(i)配列特性: (A)長さ:118個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖:二本 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (vi)原株gA: (B)菌株:大腸菌(E、 coli)(C)細胞型・D)15アルフア (V口)即時型源: (B)クローン:D20 (1x)特!= (A)名称/@:CD5 (B)位it:2..109 (D)他の情報、/機能−″′合成貯蔵蛋白質゛。 /生成物−′蛋白質゛′ /遺伝子−″’ssp” /標準 名称−” 5 、5 、5 、5 、5 ”(xi)配列記載:配列同 定番号=40:(2)配列同定番号:41に関する情報:(i)配列特性― (A)長さ:35個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー、線状 (ロ)分子型・蛋白質 (xl)配列記載:配列同定番号:41:Met Glu Glu Ly5 H et Lys Ala Me+: Giu Glu IY3 Het LYI  Ala set Gl■ I S 10 15 Glu LY5 )let Lys 八la Met Glu Glu Ly5  Net Lys Ala Het Glu Glu Ly■ とetLyコλia (2)配列同定番号、42に関する情報(i)配列特性: (A)長さ=97個の塩基対 (B)型:核酸 、(C)鎖:二本 (D)トポロジー:線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (vi)原株源】 (B)菌株二大腸菌(1:、 coli)(C)細胞W:D)(5アルフア (vii)即時型源: (B)クローン】D33 (ix)特徴: (A)名称/@l:CD5 (、B)位置:2..88 CD)他の情報:/機能−゛合成貯蔵蛋白質゛′/生成物−゛蛋白質″ /遺伝子−”ssp” /漂準−名称一” 5 、5 、5 、5 ”(xi)配列記載:配列同定番号 =42:cc 97 (2)配列同定番号:43に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ228個の・アミノ酸 CB)型二アミノ酸 (D)トポロジー:線状 (ii)分子型:蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号=43:M@t Glu Giu L、Y3  F、ec Lvs λla set GLu Glu L%f5 set 1− %I3 人1a Me煤@Glu l S 10 15 Giu Lys Inc Lys Ua Met GLu Glu !、ys  Met Lys^1m(2)配列同定番号=44に関する情報。 (i)配列特性: (A)長さ=160個の塩基対 (B)型、核酸 (C)wA:二本 (D)トポロジー−線状 (11)分子型:DNA(ゲノム) (vi)遼株源二 (B)11株、大腸+1(E、 coli)(C)細胞型+DI(5アルフア (vii)即吟型源: (B)クローン:82−4 (ix)特徴: (A)名称/鍵: CD5 (B)位[:2.、l 51 CD)他の情報、/*能四″゛合成貯蔵蛋白質゛/生成物−゛蛋白質゛′ /遺伝子−” s s p〜 /標準−名称一” ? 、7.7.7.7.7.5″(xi)配列記載:配列同 定番号:44:(2)配列同定番号:45に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ:49側のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー:線状 (11)分子型:蛋白質 (xl)配列記載:配列同定番号=45=Met Glu Giu Lys L eu Lys 入1a He’:、Glu Glu Lys Leu Lys  入1a Met Gl■ −1s xo =s GluLy31zuLys入1a)letGluGluLysLeuLysλl aMatGluGluLyatau Lys 入1a He= Glu Glu  Lys Leu Lys 入1a Met Glu Glu Lys Met  Lys(2)配列同定番号:46に関する情報:(1)配列特性: (Δ)長さ:97個の塩基対 (B)型:核酸 (目)分子型:DNA(ゲノム) (vi)原株源: (B)菌株二大腸菌(E、 coli)(C)細胞を:DH5アルファ (vii)即時型源: (B)クローン:84−H3 (ix)特徴: (A)名称/@:CD5 (B)位置:2..88 (D)他の情@:/機能−パ合成貯蔵蛋白質゛′/生成物−″′蛋白質″ /遺伝子−・・ssp・・ /標準−名称一” 5 、5 、5 、5 ”(xi)配列記載:配列同定番号 :46:(2)配列同定番号、47に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ=28個のアミノ酸 (B)型;アミノ酸 (p)トポロジー二線状 (ii)分子型:蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号;47:Mat G11l G1%l Lys  Mac Lys 八Lm )4et Giu Glu Lys Met Ly s Ala Met flu l 5 10 15 (2)配列同定番号:48に関する情報:(1)配列特性: (A)長さ297個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖:二本 (D)トポロジー、線状 (11)分子型:DNA(ゲノム) (vi) K株源。 (B)菌株、大腸菌(E、 coli)(C)細胞型:DH5アルファ (vii)即時型源。 (B)クローン:86−H23 (1x)特徴: Met Glu Glu Lvs Met LY5 人la Met Glu  Glu Lys Lcu Lvs Lvs Met C1t{ (A)名称/鍵:CD5 (B)位置:2..88 (D)他の情@:/機能−“合成貯蔵蛋白質°′/生成物−“蛋白質” /遺伝子−” s s p ” /標準−名称−”5.8.8.5” (xl)配列記載:配列同定番号=48=(2)配列同定番号+49に関する情 報:(i)配列特性: (A)長さ=28個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー:線状 (ii)分子聾:蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号:49:(xi)配列記載:配列同定番号:5 ’Q:1 5 io 15 Glu LY5 LAu !−y3 1−YS Met GLu Glu Ly 3 Met Lys Aユa(2)配列同定番号;52に関する情報:(i)配 列特性: (A)長さ:1.18個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖:二本 (D)トポロジー、線状 (11)分子型:DNA(ゲ、ツム) (vi) jK株源: CB)M株二大腸11(E、 coli)(C)m胞型+D)(5フル7y (V口)即時型源: (B)クローン、9O−)(8 (ix)特徴: (A)名称/鍵−CDS (B)位置:2..109 CD)他の情報:/機能−″゛合成貯蔵蛋白質パ/生成物−′蛋白質パ /遺伝子−”ssp” /標準−名称−゛″5.10.+ 0.10.5”(xi)配列記12=配列同 定番号:52:CATG GAG GAG AAG ATG AAG GCG  ATG GAG GAG 大入G ATG AAG 大入G 入τG4も (2)配列同定番号、53に関する情報:(i)配列特性; (A)長さ一3S個のアミノ酸 ・ (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー:線状 (ii)分子型:蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号;53゜Met Glu Glu LY5 M et Lysλla Met GLu GLu Lys 14et Lys L ye Hat Glul 5 10 1s Glu Lys Met Lys Lys Met Glu Glu Lys  Net Lys Lys Met Glu Glu Lys(2)配列同定番号 =54に関する情@:(i)配列特性: (A)長さ:97(1の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖;二本 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型−DNA (ゲノム) (vl)原株源: (B)8株−大腸菌(E、 coli)(C)細胞型:DH5アルファ (vii)即時型源: (B)クローン、92−2 (ix)特徴: (A)名称7@:CD5 (B)位置−2,,88 CD)他の情報、/機能−パ合成貯蔵蛋白質パ/生成物−″′蛋白質″ /遺伝子−”ssp” /標準 名称−”5.11.11.5”(xl)配列記@:配列同定番号:54 :(2)配列同定番号=55に関する情報=(i)配列特性: (A)長さ=28個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー二線状 (11)分子型:蛋白質 (xi)配列記載、配列同定番号:55:(2)配列同定番号:56に関する情 報:(i)配列特性: (A)長さ=243個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖 二本 (D)トボロジー二線状 (、i)分子!:DNA(ゲノム) (vi)厚味源: CB)菌株−大腸菌(E、 c口1i)CC’)細胞型:DH5アルファ (vii)即時製源: (B)クローン:2−9 (ix)特徴・ (A)名称/鍵: CD5 CB)位置:2..235 (D)他の情報:/機能−パ合成貯蔵蛋白jt″/生成物−゛蛋白質゛′ /遺伝子−u、、p+r (xi)配列記載 配列同定番号:56・(2)配列同定番号;57に関する情 報:(i)配列特性: (A)長さニア7個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー:線状 (11)分子型:!白質 Met Giu Glu Lys Leu Ly3Ala Het Glu G lu Lys Leu Lys入1a see Glul 5 10 1s Glu LyS Leu Lys Ala Met Glu Glu Lys  Leu Lys Ala set Glu Glu LysLys Het G lu Glu Lys Leu Lys Trp )let Glu Glu  Lys Leu 1−ys Lyj M■■ (2)配列同定番号:58に関する情報:(1)配列特性二 (A)長さ:175個の塩基対 CB)型:核酸 (C)鎖二二本 (D)トポロジー、線状 (11)分子型 DNA (ゲノム) (vl)厚味源: (C)細胞型・DH5アルファ (V口)即時型源: (B)クローン 5−1 (ix)特徴・ (A)名称/f!a:CD5 (B)位置:2.、l72 (D)他の情M /櫟能−″合成貯蔵蛋白質゛/生成物−゛蛋白質゛′ /遺伝子零″’ssp” /標準−名称一”5.5.5.7.7.7.7.5”(xl)配列記載:配列同 定番号:58:(2)配列同定番号:59に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ・56個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー:線状 (ii)分子型:蛋白質 (xl)配列記載・配列同定番号:59:+4et GLu 01℃ Lys  Met Lys ^1纏 Met GLu Glu Lys Met LyS  入1a Met Gl■ l 5 10 15 Glu Lya M@t 1+ys Ala Hat Glu Glu Lys  L4u Lya 人工a Met Glu Giu Ly■ bCu Lys ^is Met Glu Glu LyS Leu Lya  入1a 14ct Glu Glu Lys Lau Ly■ (2)配列同定番号:60に関する情報:(1)配列特性: (A)長さニア個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー二未知 (ii)分子型:蛋白質 (lχ)特徴: (A)名称/鍵:蛋白質 (B)位置:1..7 (D)他の情報:/標識−名称 /注−″’5sp4” (χ1)配列記載:配列同定番号二〇〇二(2)配列同定番号:61に関する情 @:(i)配列特性: (A)長さニア個のアミノ酸 CB)型、アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー:未知 (ロ)分子型:蛋白質 (xi)配列記*:配列同定番号:61:(2)配列同定番号:62に関する情 報=(1)配列特性: (A)長さニア個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー:未知 (ロ)分子型・蛋白質 (Xl)配列記載:配列同定番号:62Met Glu Glu Lys Me t Lys Ala(2)配列同定番号=63に関する情報−(i)配列特性: (i】)分子型:蛋白質 (Xi)配列記載:配列同定番号:67:(2)配列同定番号:68に関する情 報:(1)配列特性: (A)長さ27個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー・未知 (ロ)分子型:蛋白質 (xl)配列記載:配列同定番号:68:(2)配列同定番号:69に関する情 5=(1)配列特性。 (A)長さニア個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖・未知 (D)トポロジー二未知 (ii)分子型二蛋白質 (xi)配列記載、配列同定番号:69、Leu Lys Glu Glu L eu Lys A1m(2)配列同定番号ニア0に関する情報:(i)配列特性 : (A)長さニア個のアミノ酸 CB)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー二未知 (11)分子型:蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号ニア0:(2)配列同定番号ニア1に関する情 @=(1)配列特性: (A)長さニア個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D) l:ポロジー:未知 (ii)分子型、蛋白質 (xl)配列記載:配列同定番号ニア1:(2)配列同定番号・72に関する情 報:(1)配列特性: (A)長さニア個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー二未知 (11)分子型:蛋白質 (xl)配列記載:配列同定番号、72:(2)配列同定番号・73に関する情 報・(1)配列特性− (A)長さ、7個のアミノ酸 (B)塁二アミノ酸 (C)鎖、未知 (D)トポロジー 未知 (11)分子型:蛋白質 (xi)配列記載 配列同定番号、73゜(2)配列同定番号 74に関する情 報=(1)配列特性 (A)長さニア個のアミノ酸 (B)型、アミノ酸 (C)鎖二未知 (D)トポロジー二未知 (ii)分子型:蛋白質 (xl)配列記載:配列同定番号ニア4:(2)配列同定番号=75に関する情 報=(1)配列特性: (A)長さ、7個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー:未知 (11)分子型:蛋白質 (Xi)配列記載:配列同定番号=75゜(2)配列同定番号=76に関する情 報:(1)配列特性。 (A)長さ。7個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖;未知 (D)トポロジー二未知 (ii)分利1蛋白質 (xi)配列記1!:配列同定番号ニア6:Met Lys Glu Glu  Leu Lys Trp(2)配列同定番号=77に関する惰@:(i)配列特 性: (A)長さ17個のアミノ酸 CB)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)1−ポロジー:未知 (ii)分子型:蛋白質 (xl)配列記載:配列同定番号ニア7:H+J Lys Glu Glu M et Lys Trp(2)配列同定番号、78に関する情@:(i)配列特性 : (A)長さニア個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー二未知 (11)分子型:蛋白質 ’:xi)配列記載:配列同定番号=78:Met Glu 入sp Lys  Met Lys T:PI3 (2)配列同定番号ニア9に関する情@:(1)配列特性: (A)長さニア個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖二未知 (D)トポロジー二未知 (ii)分子型:蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号ニア9:(2)配列同定番号二80に関する情 @l:(i)配列特性、 (A)長さ、7個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー:未知 (11)分子型:蛋白質 (χI)配列記1a、:配列同定番号=80=Leu Lys Glu Glu  Met Lys Lys(2)配列同定番号−81に関する情報:(i)配列 特性: (A)長さ=7個のアミノ酸 (B)型;アミノ酸 (C)ill:未知 (D)トポロジー:未知 (ii)分子塁:蛋白質 (xl)配列記載:配列同定番号=81:(2)配列同定番号:82に関する情 報=(i)配列特性: (A)長さ;7個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)M:未知 (D)トポロジー二未知 (11)分子型・蛋白質 (xl)配列記載;配列同定番号・82:(2)配列同定番号二83に関する情 報−′(i)配列特性: (A)長さ228個のアミノ酸 CB)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー−未知 (ii)分子型:蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号=83:(2)配列同定番号=84に関する情 @:(i)配列特性: (A)長さ:130個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖:二本 (D)トポロジー二線状 (ロ)分子型:DNA(ゲノム) (vi)原株源: (B)菌株、大腸W(E、 coli)(C)細胞型・DH5アルファ (vii)即時型源: (B)クローン:部分3 [seg3〕(ix)特徴; (A)名称/鍵: CD5 CB)位置:3..116 (D)他の情報、/@能−゛合成貯蔵蛋白質゛′/生成物−゛蛋白質“ /遺伝子−II SSp′1 /標準−名称= ”SSP−seg3”(×1)配列記載:配列同定番号二84 :(2)配列同定番号・85に関する情IIJ:(i)配列特性 (A)長さ、37個のアミノ酸 CB)型二アミノ酸 (D)トポロジー:線状 (ii)分子型:蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号:85:Met Glu Glu Lys H @t Ly3 Lys t4u Glu Glu Lys Hat Lys 入 1a Mat Glul 5 ’10 1s Asp Ly5 Met Lys Trp Leu Glu Glu Lya  Met Lys Lys Leu Glu Glu LysHet Lys V a工M@t t、ys(2)配列同定番号=86に関する情報:(1)配列特性 ; (A)長さ:233個の塩基対 (B)型−核酸 (C)鎖:二本 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (vi) IME株源: (B)菌株・大腸菌(E、 coli)(C)細胞型・DH5アルファ (V目)即時型源: (B)クローン:部分34 [seg34](1x)特徴: (A)名称/鍵:CD5 (B)位置:3..221 (D)他の情Ia:/機能−゛合成貯蔵蛋白質″/生成物−゛蛋白質゛′ /遺伝子−・・ssp” /S準−名称一” S S P −s e g 34 ”(xl)配列記載:配 列同定番号=86=(2)配列同定番号:87に関する情報:(1)配列特性: (A)長さニア2個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型:蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号=87=GluLysHetLYSTrPLe uGiuGluLysMlltLY51−y314uGiuGluLy3Het  Lys Van Meセ Glu Glu Lys Met Lys Lys  ku Glu Glu Lys Met LyコAla Het Glu 入 sp Lys Het Lys Trp Leu Glu Glu Lys M et Lys Lys LeuSo 55 gG GluGluLysMetLysVa1M@tLys(2)配列同定番号 88 に関する情報。 (1)配列特性: (A)長さ、84個の塩基対 (B)型・核酸 (C)Mニ一本 (D)トポロジー、線状 (ii)分子W:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/鍵: m i 3 (−特徴(B)位置:1..84 (D)他の情報:/生成物−゛′合成オリゴヌクレオチド”/lIK準−名称一 “”5M96” (xi)配列記載:配列同定番号:88;(2)配列同定番号二89に関する情 報:(i)配列特性: (A)長さ二84個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖、一本 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (I×)特徴: (A)名称/ ii : m i s c−特徴(B)位1:1..84 (D)他の情報・/生成物−パ合成オリゴヌクレオチド″/標準−名称ジ“SM  97” (xi)配列記載:配列同定番号:89:kTcGccrTcλ TTTTCT CCTCCATCGCTτTC入τc!T丁TeC? C仁へi入Gc丁??C 入T?trCrCCGB 丁CCA丁CGCCτ τC入入子?τττCCTCC84(2)配列同定番号 :90に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ一187個の塩基対 (B)型:核酸 CC)鎖:二本 (D)トポロジー:線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (vi)原株源・ CB)II株二人腸菌(E、 coli)(C)細胞型:DH5アルファ (ix)特徴: (A)名称/#!:CD5 (B)位ft:3..173 (D)他の情報・/機能−″゛合成貯蔵蛋白質°゛/生成物−゛蛋白質゛ /遺伝子−I+、、p・・ /標準−名称−゛″5SP−3−5・・(χ1)配列記載、配列同定番号:90 ゜(2)配列同定番号:91に関する情報=(1)配列特性。 (A)長さ=56個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー二線状 (目)分子型:蛋白質 (xi)配列記載・配列同定番号891:L@uLyコ入1a)letGluG luLysLeul−yS人1aMetGluGlu!、yaMetLys(2 )配列同定番号:92!こ関する情報:(i)配列特性: (A)長さ:61個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖】一本 (D)トポロジー:線状 (11)分子型:DNA(ゲノム) (1x)特徴・ (A)名称/ m : m i S C−特徴(B)位(ic:1..61 (D)他の情報;/生成物−゛合成オIJゴヌクレオチド″/標準−名称−”S M I O7” (xi)配列記111t:配列同定番号:92:(2)配列同定番号;93に関 する情報:(1)配列特性: (A)長さ261個の塩基対 (B)型:核酸 CC>114ニ一本 (D)トポロジー:線状 (11)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/鍵:m1sc 特徴 (B)位置:1..61 (D)他の情報、/生成物−″′合成オリゴヌクレオチドパ/標準−名称−”5 M106” (xi)配列記載:配列同定番号=93:(2)配列同定番号:94に関する情 報:(i)配列特性。 (A)長さ763個の塩基対 (B) ffi・核酸 (C)u4ニ一本 (D)トポロジー二線状 (目)分子型+DNA(ゲノム) (五X)特徴 (B)位11:1..63 CD) 他の情報:/生成物−“合成オリゴヌクレオチド”/1lli準 名称 −”5Mll0” (x’i)配列記載:配列同定番号:94゜GCTGG入AGiu AAGAT G入λGG CT入TGGAGGA CA入GλTGAAA TGGC?τG八 GG 大へ入五G^τG■■@60 GAA 63 (2)配列同定番号=95に関する情報:(i)配列特性。 (A)長さ763個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖ニ一本 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴。 (A)名称/!:m1sc−特徴 (B)位51E:]、、63 (D) 他の情報、/生成物−゛合成オリゴヌクレオチド゛/標準−名称−”S MIII” (xi)配列記*:配列同定番号=95=(2)配列同定番号:96に関する情 報:(i)配列特性: (A)長き:130個の塩基対 (B)型:核酸 (C)ill二二本 (D)トポロジー:線状 (目)分子型:DNACゲノム) (■1)原株源・ (B)菌株 大Il!m1(E、 coli)(C)細胞型:DH5アルファ (1x)特徴 (A)名称/鍵: CD5 (B)位置 34.116 (D)他の情報:/機能−゛合成貯蔵蛋白質′。 /生成物−″゛蛋白質゛′ /遺伝子−″’ssp” /[準−名称−” S S P −s e g 4 ”(Xυ配列記載:配列同 定番号=96゜(2)配列同定番号:97に関する情報:(1)配列特性: (A)長さ=37個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型:蛋白質 (xl)配列記載:配列同定番号:97:(2)配列同定番号 98に関する情 報:(1)配列特性− (A)長さ762個の塩基対 (B)型:核酸 (C)Llil+一本 (D)トポロジー−線状 (貨)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/ill:m1sc−特徴 (B)位置:1..62 CD)他の情報:/生成物−゛°合成オリゴヌクレオチドパ/l!lI準−名称 −゛″5M112”(xi)配列記載:配列同定番号:98;(2)配列同定番 号、99に関する情報:(i)配列特性; (A)長さ:62個の塩基対 (B)型−核酸 (C)鎖・一本 (D)トポロジー二線状 (11)分子型・DNA (ゲノム) (1x)特徴・ (A)名称/ ell : m i s c−特徴(B)位置:1..62 (D)他の情報:/生成物〜″合成オリゴヌクレオチド゛/標準−名称−”5M ll3” (xi)配列記載:配列同定番号: 9−9 :(2)配列同定番号: 100 に関する情報。 (1)配列特性: (A)長さ:130(iの塩基対 (B)型;核酸 (C)鎖:二本 (D)トポロジー:線状 (目)分子型:DNkCゲ/ム) (vi)原株R: (B)菌二人大腸菌(E、 coli)(C)細胞型:DH5アルファ (1x)特?i&: (A)名称/l・CD5 (B)位1t:3..ll6 CD)他の情報:/機能−゛合成貯蔵蛋白質・′/生成物−″゛蛋蛋白″ /遺伝子−”ssp” /標準−名称−”SSP−seg5” (xl)配列記載:配列同定番号:100:(2)配列同定番号:lO1に関す る情報:(i)配列特性: (A)長さ:37個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型、蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号:101:s@tGluGluLysMetL ysL115b叱uLysGluGlusetλAllLysMetLY!1人 spGluMet17+LysLeuLysGluGluHetLysLysL euGluGluLysMet LYツVal Met Lys(2)配列同定 番号、102に関する情報・(i)配列特性: (A)長さ263個の塩基対 (B)型;核酸 (C)#Aニ一本 (D)トポロジー:線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/鍵: m i s c−特徴(B)位置:1..63 CD)他の情報:/生成物−パ合成オリゴヌクレオチド゛′/探準−名称−”5 M114” (xl)配列記載:配列同定番号:102:(2)配列同定番号、】03に関す る情報:(i)配列特性− (A)長さ、63個の塩基対 CB)型、核酸 (ii)分子型・DNA (ゲノム) (IX)特徴・ (A)名称/m:m1sc−特徴 (B)位置:1..63 (D)他の情報:/生成物−”合成オリゴヌクレオチド”/標準 名称筒″’5 M115” (xl)配列記載:配列同定番号:103:(2)配列同定番号:104に関す る情報:(i)配列特性: (A)長さ:340個の塩基対 CB)型 核酸 (C)鎖:二本 (D)トポロジー、線状 (11)分子型:DNACゲノム) (vl)厚株源 (B)菌株、大腸菌(E、 coli)(C)細胞型:DH5アルファ (V目)即時型源・ (B)クローン二部分534 [seg534](1x)特徴: (A)名称/@:CD5 (B)位置:3..326 (D)他の情報:/機能−゛′合成貯蔵蛋白質”/生成物−“蛋白質” /遺伝子−”ssp” /標準−名称一”5SP−534” (xi)配列記載:配列同定番号:104:(2)配列同定番号:1o5に関す る情報:(1)配列特性: (A)長さ=107個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (D)トポロジー二線状 (11)分子型:蛋白質 (xi)配列記載:配列同定番号:105:MetGluGluLysMetl −ySLysL色uLY5GluG工uHatAユaLysMetLysAsp  Glu Metτrp Lys Leu Lys Glu Glu sれLy s Lys Leu Glu Glu raysMet Lys van Me t Glu Glu Ly5 Het Lys Lys Lau Glu Gl u Lys Met Lys人in Het Giu AツP Lys Met  Lys Trp Leu Glu Glu Lys Het: Lys Ly s L*■ s0 55 11゜ Lys Het Lys Ala Met Glu 入sp Lys Met  Lys Trp Leu Glu Glu Lys MetLys Lys L eu Glu Glu LY9 )!@lセLys Val Met Lysユ 00 105 (2)配列同定番号・106に関する情報:(1)配列特性。 (A)長さ・16個の塩基対 (B)型、核酸 (C)U、一本 (D)トポロジー・線状 (ロ)分子型 DNA (ゲノム) (B)位置 1..16 (D)他の情報:/機能−” P CRプライマー・・/生成物−′″合成オリ ゴヌクレオチド″′/漂準−名称−” 355ビ′ (xi)配列記載:配列同定番号二l−06:丁τTGGAGGAG GAC+  CG 16(2)配列同定番号: 107に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ716個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖ニ一本 (D)トポロジー二線状 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (B)位置1.、+6 (D)他の情報・/機能−” P CRプライマー′″/生成物−″合成オリゴ ヌクレオチドパ/標準−名称−”MEHI5” (xi)配列記載・配列同定番号:107・(2)配列同定番号=108に関す る情報:(i)配列特性: (A)長さ=19個の塩基対 (B)型 核酸 (C)鎖 一本 (D)トボロジー二線状 (ii)分子型=DNA (ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/鍵: m i s c−特徴(B)位置:1..19 CD)他の情@ : /I!能−” P CBプライマー″/生成物−゛合成オ リゴヌクレオチド゛′/標準−名称−″’5M124” (xi)配列記載:配列同定省号:108:GTλC丁ACTkCτCτ八Cへ ACT 19(2)配列同定番号=109に関する情報:(1)配列特性: (A)長さ:21個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖ニ一本 (D)トポロジー二線状 (11)分子型・DNA (ゲノム) (1x)特徴: (A)名称/鍵・m i s c−特徴(B)位置: ] 、、21 (D)他の情報、/機能−″’PCRプライマーパ/生成物−″′合成オリゴヌ クレオチド゛′/[準−名称−”5M125” (xi)配列記載、配列同定番号:109:GλGCTCTThCACCTAC kTGCA 21(2)配列同定番号:110に関する情報;(i)配列特性: (A)長さ:2o個の塩基対 (B)型:核酸 (ii)分子型:DNA(ゲノム) (ix)特徴: (A)名称/鍵: m i s c−特徴(B)位置:1..20 CD)他の情Ia:/機能−”PCRプ?イ”f−”/生成物−′合成オリゴヌ クレオチド゛′/凛準−名称−”5M126” (xi)配列記載:配列同定番号:llO:(i)配列特性: (A)長さ 14個のアミノ酸 (B)型二アミノ厳 (C)鎖:未知 (D)トポロジー:未知 (五i)分子型:蛋白質 (ix)特徴: (A)名称/41:蛋白質 CB)位置:1..14 (D)他の情報:/標識−名称 /注−゛塩基遺伝子[(S S P 5)2] ”/標準−名称−′″5M12 5″ (xi)配列記載:配列同定番号:lll:Hat Glu Glu I−y3  Hat LyB 入1m k4at Glu Glu 1ays Mat L ys λ1暑(2)配列同定番号=112に関する情報:(i)配列特性: (A)長さ:56個のアミノ酸 (B)型二アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー二未知 (11)分子型・蛋白質 (1x)特徴・ (A)名称/鍵:蛋白質 (B)位置:1..56 (D)他の情報:/標識−名称 /注=″’S S P −3−5(A/E)”/漂準−名称一”5M125°゛ (xi)配列記載:配列同定番号:l12:Met Glu Glu Lys  Leu Lys 八la Met Glu Glu Lys Leu Lys  入1a Met GluI S 10 15 Gλu Lys Lcu Lys 入1a Het Glu Glu Lyj  Leu Lys A1a Met Glu−Glu LysLeuLysλin MetGluGluLysLeuLys入ユaMetGluGluLysMet Lys(2)配列同定番号=113に関する情報:(i)配列特性・ (A)長さ:16個のアミノ酸 (B)型、アミノ酸 (C)鎖:未知 (D)トポロジー:未知 (ii)分子型、蛋白質 (IX)特徴二 (A)名称/鍵:蛋白質 (B)位置・1..16 (D)他の情報、/標識−名称 /注=゛pSK34塩基遺伝子゛′ (Xl)配列記載:配列同定番号・113:Met Glu Glu Lys  Met Lys Lys t4u Glu Glu Lys Mat Lys  Val Met LysL S 10 is FIG、2A ポテンシャル静電的相互作用 ポテンシャル静電的相互作用 FIG、4A FIG、4B FIG、7 FIG、9A FIG、1i ndIII (399) f’ 7181 す CW1 87ア HlndIII (210B) どコ警′::゛ (89B) 718工 補正書の写しくU訳文)提出書 (特許法第184条8)平It!、6年2月9 日 鳴

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.それぞれが同一であるかまたは異なるn個の7種の単位(defgabc) [ここで nは少なくとも4であり、 aおよびdは独立してMet、Leu、Val、IIeおよびThrからなる群 から選択され、 eおよびgは独立して酸/塩基対であるGlu/Lys、Lys/Glu、Ar g/Glu、Arg/Asp、Lys/Asp、Glu/Arg、Asp/Ar gおよびAsp/Lysからなる群から選択され、 b、cおよびfは独立してGlyまたはPro以外のアミノ酸であり、そしてそ れぞれの7種の中のb、cおよびfの少なくとも2個のアミノ酸はGlu、Ly s、Asp、Arg、His、Thr、Ser、Asn、Ala、Glnおよび Cysからなる群から選択される]を含んでなる合成ポリペプチド。
  2. 2.aおよびdが独立してMetおよびLeuからなる群から選択される、請求 の範囲第1項に記載のポリペプチド。
  3. 3.eおよびgが独立してLys/GluまたはGlu/Lysである、請求の 範囲第1項に記載のポリペプチド。
  4. 4.fが荷電したアミノ酸であるならbまたはcが逆の電荷を有するようにb、 cおよびfが選択される、請求の範囲第1項に記載のポリペプチド。
  5. 5.それぞれが同一であるかまたは異なるn個の7種の単位(defgabc) [ここで rは少なくとも4であり、 aおよびdは独立してMetおよびLeuからなる群から選択され、eおよびg は独立してGlu/LysまたはLys/Gluであり、そして、 b、cおよびfは独立してGlyまたはPro以外のアミノ酸であり、そしてそ れぞれの7種の中のb、cおよびfの少なくとも2個のアミノ酸はGlu、Ly s、Asp、Arg、His、Thr、Ser、Asn、Ala、Glnおよび Cysからなる群から選択され、そしてfが荷電したアミノ酸であるならbまた はcが逆の電荷を有するようにb、cおよびfが選択される] を含んでなる合成ポリペプチド。
  6. 6.7種が LEEKLKA(配列同定番号:60) LKEELKA(配列同定番号:69 )1EEXLKA(配列同定番号:61) MKEELKA(配列同定番号:7 0)MEEKMKA(配列同定番号:62) MKEEMKA(配列同定番号: 71)LEEXLKK(配列同定番号:63) LKEELKK(配列同定番号 :72)MEEKLKK(配列同定番号:64) MKEELKK(配列同定番 号:73)MEEKMKK(配列同定番号:65) MKEEMKK(配列同定 番号:74)LEEKLKW(配列同定番号:66) LKEELKW(配列同 定番号:75)MEEKLKW(配列同定番号:67) MKEELKW(配列 同定番号:76)MEEKMKW(配列同定番号:68) MKEEMKW(配 列同定番号:77)MEDKMKW(配列同定番号:78) LEEKMKV( 配列同定番号:81)LKEEMAK(配列同定番号:79) LKEEMKK (配列同定番号:80)MKDEMWK(配列同定番号:82)からなる群から 選択される、n個の7種の合成ポリペプチド。
  7. 7.配列同定番号:1、2、3、4、5、6、7および83からなる群から選択 される、合成ポリペプチド。
  8. 8.請求の範囲第1−7項のポリペプチドをコードづける、核酸フラグメント。
  9. 9.適当な調節配列と操作可能式に結合されている請求の範囲第8項に記載の核 酸を含んでなる、転換された宿主細胞中で発現可能なキメラ遺伝子。
  10. 10.さらに分子内局在配列と操作可能式に結合されている、請求の範囲第9項 に記載のキメラ遺伝子。
  11. 11.転換された宿主細胞が植物細胞でありそして調節配列が種子中で活性でお る、請求の範囲第9項に記載のキメラ遺伝子。
  12. 12.種子中で活性な調節配列がダイズクニッツトリプシンインヒビター、グリ シニン、β−コングリシニン、レクチン、ビーンレクチン、ファセオリン、トウ モロコシ10kDゼイン、27kDゼイン、19kDゼイン、グロブリン1、お よびグロブリン2からなる群から選択される、請求の範囲第11項に記載のキメ ラ遺伝子。
  13. 13.転換可能な植物宿主細胞がトウモロコシ(corn)、ダイズ(soyb ean)、ブラシカ(Brassica)種(B.napus、B.campi stris、B.oleracea)、タバコ(tobacco)、イネ(ri ce)、ポテト(potato)、飼料草(foragegrasses)、お よび小麦(wheat)からなる群から選択される、請求の範囲第11項に記載 のキメラ遺伝子。
  14. 14.転換された宿主細胞が大腸菌(Escherichiacoli)であり 、そして調節配列がバクテリオファージT7RNAポリメラーゼ/T7ブロモー ターシステムからである、請求の範囲第5項に記載のキメラ遺伝子。
  15. 15.請求の範囲第9項に記載のキメラ遺伝子で転換された宿主細胞。
  16. 16.宿主細胞が植物細胞であり、そして調節配列が種子中で活性である、請求 の範囲第15項に記載の宿主細胞。
  17. 17.宿主細胞がトウモロコシ(corn)、ダイズ(soybean)、ブラ シカ(Brassica)種(B.napus、B.campistris、B .oleracea)、タバコ(tobacco)、イネ(rice)、ポテト (potato)、飼料草(foragegrasses)、および小麦(wh eat)からなる群から選択される、請求の範囲第15項に記載の宿主細胞。
  18. 18.宿主細胞が大腸菌(Escherichiacoli)であり、そして調 節配列がバクテリオファージT7RNAポリメラーゼ/T7プロモーターシステ ムからである、請求の範囲第9項に記載の宿主細胞。
  19. 19.請求の範囲第1−7項のポリペプチドを発現する植物。
  20. 20.植物がトウモロコシ(corn)、ダイズ(soybean)、ブラシカ (Brassica)種(B.napus、B.campistris、B.o leracea)、タバコ(tobacco)、イネ(rice)、ポテト(p otato)、飼料草(foragegrasses)、および小麦(whea t)からなる群から選択される、請求の範囲第19項に記載の植物。
  21. 21.請求の範囲第20項に記載の植物から得られる種子。
  22. 22.請求の範囲第1−7項のポリペプチドを発現する種子。
  23. 23.原核生物が大腸菌(Escherichiacoli)である、請求の範 囲第1−7項の合成ポリペプチドを発現する原核生物。
  24. 24.a.最終使用者の栄養条件に関する供給作物植物の不足を算定し、b.段 階aで同定されたアミノ酸不足を補正するためのポリペプチドをコードづける核 酸フラグメントを合成し、c.段階bで合成された核酸を植物組織中での発現お よび局在用の調節配列と組み合わせ、 d.植物細胞を段階cの生成物で転換させ、e.段階dの転換された植物細胞か ら植物を再生させて成熟植物を得て、f.段階eからの植物の種子をアミノ酸水 準の希望変動量にスクリーニングする ことを含んでなる、最終使用者の栄養条件に応じて植物中の必須アミノ酸の含有 量を変化させる方法。
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