JPH09182590A - バチルス・スリンギエンシス胞子形成遺伝子 - Google Patents

バチルス・スリンギエンシス胞子形成遺伝子

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JPH09182590A
JPH09182590A JP8228213A JP22821396A JPH09182590A JP H09182590 A JPH09182590 A JP H09182590A JP 8228213 A JP8228213 A JP 8228213A JP 22821396 A JP22821396 A JP 22821396A JP H09182590 A JPH09182590 A JP H09182590A
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bacillus thuringiensis
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Nicole Helen Cooper
ニコル・ヘレン・クーパー
Sue S Kalman
スー・ステファニー・カルマン
Mitra Shahabi Reynoso
ミトラ・シャハビ・レイノソ
Takashi Yamamoto
敬司 山本
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Sandoz AG
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 殺虫結晶タンパク質コード遺伝子を胞子形成
遺伝子に挿入すること。 【解決手段】 i)配列番号1に記載のヌクレオチド配
列を有するspoVBt1遺伝子; ii)配列番号2に記載のバチルス・スリンギエンシス(B
acillus thuringiensis)胞子形成タンパク質をコードす
るヌクレオチド配列; iii)配列番号2に記載のタンパク質と実質的に同一の
バチルス・スリンギエンシス胞子形成タンパク質をコー
ドするヌクレオチド配列; iv)配列i)、ii)またはiii)の相補鎖と、ストリン
ジェントなハイブリダイズ条件でハイブリダイズするヌ
クレオチド配列;および v)上記配列i)、ii)、iii)またはiv)の切除ヌク
レオチド(ここで、切除ヌクレオチドは少なくとも30
0ヌクレオチドを含む):からなる群から選択される、
単離spoV DNA配列。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】今日使用されている全ての生
物殺虫剤の大多数を占めるバチルス・スリンギエンシス
は、胞子形成中に結晶性封入体を形成し、この結晶封入
体は、1個またはそれ以上のδ−内毒素から成り、鱗翅
目、鞘翅目および双翅目の幼虫を含む広範囲の昆虫に対
する毒性を担うことが知られている。
【0002】
【従来の技術】バチルス・スリンギエンシスを生物学的
殺虫剤として使用することが非常に興味深いため、多く
の研究が、バチルス・スリンギエンシス株における殺虫
性タンパク質およびこれらのタンパク質をコードする遺
伝子の同定について行われている。しかしながら、胞子
形成経路に関する遺伝子についてはほとんど知られてい
ない。胞子形成遺伝子は胞子形成を担うだけでなく、結
晶産生にも関連する。ほとんどの殺虫性結晶タンパク質
は胞子形成中にしか発現されない。従って、胞子形成経
路に関与する遺伝子の同定および特徴付は、結晶形成お
よび胞子形成サイクルの扱いについての我々の知識およ
び能力を増加させ、更に生物学的殺虫剤としてのバチル
ス・スリンギエンシスの効果を増加させる可能性があ
る。
【0003】バチルス・スリンギエンシス株を組換える
ことによる生存胞子の産生は、バチルス・スリンギエン
シス生産物の使用に関する欠点を有する。全ての商業的
バチルス・スリンギエンシス株は、殺虫性タンパク質と
組み合わさって環境中に放出される胞子を形成し、そし
て胞子は多くの殺虫剤の利点を提供し得るが、それらは
非常に持続性の構造で、厳しい気候条件下でも土壌中で
生存できる。
【0004】生物殺虫剤における無胞子または少胞子バ
チルス・スリンギエンシスの使用は、これらの生存胞子
の放出を予防または減少させ、バチルス・スリンギエン
シス生物殺虫剤の使用を、既知の殺虫剤の使用の代替と
してより魅力的にする。更に、文献の記載は、あるcry
遺伝子の発現の過発現が、無胞子株で起こることができ
ることを示唆する。例えば、cryIIIA遺伝子はバチルス
株の胞子形成変異を増加させることが観察されている。
【0005】胞子形成中に起こる形態学的および生理学
的変化は、バチルス・サブチリス(Bacillus subtilli
s)で広く研究されている。一般に、一度胞子形成が開始
されると、細胞は多くの形態学的変化を受け、胞子形成
は細菌の生合成活性の急激な変化を伴う。胞子形成が開
始すると、染色体は凝縮する。第II段階で、細胞分裂が
おこり、大きさが異なる姉妹細胞を産生する。この小さ
い細胞は娘細胞であり、前胞子(forespore)または前胞
子(prespore)としても知られている。第III段階の間、
母細胞は前胞子を飲み込み、母細胞中の前胞子の回りの
2重膜の形成をもたらす。皮質として知られている細胞
壁の修飾形は第IV段階中に前胞子の内および外膜の間で
合成され、第V段階中の前胞子の外膜の胞子被覆堆積に
続く。第VI段階は胞子の完全な成熟として定義される。
この段階で、胞子は放射、熱、リソザイムおよび有機溶
媒に対する耐性という特性を発展させる。最後に、第VI
I段階で母細胞が融解し、成熟胞子が放出される。遊離
胞子は屈折性であり、容易に光学顕微鏡で観察できる。
【0006】胞子形成に必要な遺伝子は、正常の草木成
育は許容するが、胞子形成が遮断された変異を作ること
により認識できる。バチルス・サブチリスにおいて、少
なくとも100個の胞子形成工程に関与する胞子形成遺
伝子が同定されている。遺伝子は、胞子形成が遮断され
る段階に従って、spo0、spoII、spoIII等と命名されて
いる。バチルス・サブチリスにおける胞子形成の後の工
程に関与する遺伝子はspo V遺伝子と命名され、spo V
A、B、D、Ea、Eb、G、Id、JおよびRがデータ
ベースで同定されている。大文字は、同じ表現型を付与
する変異を含むが、異なる染色体位置に位置する座を示
唆する。バチルス・サブチリスにおける胞子形成および
遺伝子発現および制御は、本明細書に参考として包含す
る、Errington, Jeffrey, Bavillus subtillis Spo
rulation:Regulation of GeneExpression and Con
trol of Morphogenesis, Microbio. Rev. 57(1-33)
に更に記載されている。
【0007】本発明は、宿主バチルス・スリンギエンシ
ス株から第V胞子遺伝子を単離した最初のものである。
spoVBt1と名付けられた本遺伝子は、ヌクレオチドレ
ベルで約65.5%バチルス・サブチリスspoVJ遺伝子
と相同であり、トランスポゾン、Tn917をspoCBt1の
同定のための道具として使用した。
【0008】新規spoVBt1遺伝子および関連spoV D
NA(下記に定義にように)は、細菌中に安定に外来性D
NAを挿入する方法に使用される。本発明のspoV配列
は細菌染色体に位置する胞子形成遺伝子のフラグメント
と実質的に相同である。胞子形成遺伝子を含む細菌フラ
グメントは、外来性DNAおよびspoV配列の染色体統
合部位として働く。
【0009】驚くべきことに、spoVBt1遺伝子および
他のspoV DNA配列が、例えば、点変異により変異し
た場合、細菌染色体に挿入される外来性DNAだけでな
く、受容体細菌も変異胞子を形成する。
【0010】本発明は、配列番号1に示すようなヌクレ
オチド配列を有する単離spoVBt1遺伝子に関する。本
発明は、更に、i)上記定義の単離spoVBt1遺伝子;
ii)配列番号2に記載のバチルス・スリンギエンシス胞
子形成タンパク質をコードするヌクレオチド配列;ii
i)配列番号2に記載のタンパク質と実質的に類似のバ
チルス・スリンギエンシス胞子形成タンパク質をコード
するヌクレオチド配列;iv)配列i)、ii)またはii
i)の相補鎖と、ストリンジェントなハイブリダイズ条
件でハイブリダイズするヌクレオチド配列;およびv)
上記配列i)、ii)、iii)またはiv)の切除ヌクレオ
チド(ここで、切除ヌクレオチドは少なくとも300ヌ
クレオチド、更に好ましくは少なくとも500ヌクレオ
チドを含む)からなる群から選択される、単離spoV D
NA配列に関する。
【0011】本発明は、更に、少なくとも1個の殺虫性
結晶タンパク質をコードするDNA配列に作業可能に結
合した上記で定義のspoV DNA遺伝子を含むDNAセ
グメントに関する。spoV DNA配列のコドンは、バチ
ルス・スリンギエンシス染色体DNAに存在する配列と
実質的に相同なヌクレオチド配列を含み、組換えを可能
にする。このDNAセグメントは、バチルス・スリンギ
エンシスに染色体統合され得る。spoV DNA配列と実
質的に相同なバチルス・スリンギエンシス染色体フラグ
メントは、DNAセグメントの統合部位として働く。こ
の方法において、本発明は細菌中の結晶遺伝子含量の増
加を含む。
【0012】本発明は、少なくとも1個の殺虫性結晶毒
素タンパク質をコードするDNA配列に結合した変異sp
oV DNA配列(下記定義)を含むDNAセグメントもま
た含む(ここで変異spoV DNA配列のコドンは、バチ
ルス・スリンギエンシス染色体DNAに存在する胞子形
成遺伝子配列と実質的に相同なヌクレオチド配列を含
み、DNAセグメントは、細菌染色体胞子形成遺伝子座
に挿入および複製可能であり、更に殺虫性結晶タンパク
質はバチルス宿主で発現でき、宿主は無胞子または少胞
子である)。
【0013】本発明は、特に、毒素結晶タンパク質は形
質転換宿主により発現されるが、胞子は環境中に放出さ
れる、組換えバチルス・スリンギエンシス株に関する。
従って、加えて、本発明はa)少なくとも1個で3個以
上ではない殺虫性結晶タンパク質をコードするDNA配
列に作業可能に結合した変異spoV DNA遺伝子を含む
DNAセグメントを得る;b)上記セグメントを胞子形
成可能なバチルス・スリンギエンシス宿主に挿入する;
c)バチルス・スリンギエンシス宿主中のDNAセグメ
ントと胞子形成遺伝子の実質的に相同なヌクレオチドフ
ラグメントの間で相同組換えを行う(ここで、DNAセ
グメントは安定にバチルス・スリンギエンシス宿主染色
体に統合され、胞子形成工程を停止する);およびd)
安定に形質転換された無胞子または少胞子バチルス・ス
リンギエンシス宿主を単離する(ここで、安定に形質転
換されたバチルス・スリンギエンシス宿主は挿入殺虫性
結晶タンパク質配列を発現できる):ことを含む、無胞
子または少胞子殺虫性結晶タンパク質産生バチルス・ス
リンギエンシス宿主の製造法に関する。
【0014】本発明の更なる目的は、バチルス・スリン
ギエンシス宿主を形質導入ファージにさらす;ファージ
を宿主バチルス・スリンギエンシス中で増殖させる(こ
こで、宿主染色体中に統合された1個から3個の外来性
結晶タンパク質コードDNA配列をファージに挿入す
る)および外来性結晶タンパク質コードDNA配列をフ
ァージから受容体バチルス・スリンギエンシスに移す
(ここで、挿入外来性結晶タンパク質コードDNA配列
は、受容体バチルス・スリンギエンシス染色体に安定に
挿入され、受容体中で発現される):ことを含む、バチ
ルス・スリンギエンシス宿主の形質導入を含む。受容体
バチルス・スリンギエンシスは、DNAセグメントによ
って、無胞子または少胞子であったりまたはなかったり
する。
【0015】この点に関して、本発明は、DNAセグメ
ントの染色体統合のための座としてのバチルス・スリン
ギエンシス染色体胞子形成遺伝子フラグメントの使用を
含み、DNAセグメントは少なくとも1個の昆虫結晶タ
ンパク質コード遺伝子、好ましくは1個から3個の昆虫
結晶タンパク質コード遺伝子を含み、遺伝子は安定にバ
チルス・スリンギエンシス染色体に統合される。
【0016】本発明は、更に、殺虫有効量の本発明の形
質転換バチルス・スリンギエンシスおよび許容可能な担
体を含む、広いスペクトルの殺虫組成物に関する。
【0017】本発明の他の目的は、バチルス・スリンギ
エンシス宿主の遺伝子工学であり、それにより病原性昆
虫の制御におけるその宿主の使用が、環境的に安全な生
物殺虫剤を提供する(ここで、生存胞子は環境に放出さ
れない)。
【0018】本発明の更なる目的は、駆除が必要な場所
に本発明の組成物を適用することを含む、穀物の保護法
を含む。本発明の他の態様は、以下の記載および図面か
ら当業者に明白になるであろう。
【0019】
【図面の説明】図1は、配列番号1に記載し、配列番号
2に対応する、単離spoVBt1遺伝子の予測アミノ酸配
列を記載する。図2は、Tn917で中断されたspoVB
t1遺伝子および配列決定に使用したオリゴヌクレオチ
ドの位置を記載する。図3は、プラスミド、pSB90
1、pBR322およびpSB140を記載する。図4
は、プラスミドpSB210を記載する。図5は、プラ
スミドpSB1207を記載する。図6は、プラスミド
pSB1209を記載する。図7は、プラスミドpSB
1218を記載する。
【0020】図8は、プラスミドpSB1219を記載
する。図9は、プラスミドpSB1220を記載する。
図10は、プラスミドpSB139を記載する。図11
は、プラスミドpSB210.1を記載する。図12
は、プラスミドpSB32を記載する。図13は、プラ
スミドpSB219を記載する。図14は、プラスミド
pSB548を記載する。図15は、プラスミドpSB
1221を記載する。
【0021】バチルス・スリンギエンシスHD1Mit::
Tn917からの胞子形成遺伝子の単離は、実施例1に
充分記載してある。ヌクレオチド配列は配列番号1に示
す。推定タンパク質製品の分子量は、36.7kDaと
計算される。胞子形成遺伝子はspoVBt1と名付ける。
予測アミノ酸配列は、ヌクレオチド配列の下に示す。推
定リボゾーム結合部位は、配列番号1のヌクレオチド4
59から470を含み、推定転写ターミネーターステム
ループ(stem-loop)はヌクレオチド1415から142
4および1431から1440を含む。
【0022】本発明はまた、配列番号2のタンパク質を
コードするヌクレオチドを含む。当業者は、アミノ酸が
しばしば2個またはそれ以上のコドンによりコードされ
る、例えばアミノ酸ロイシンは以下のコドン、TTA、
TTG、CTT、CTA、CTGおよびCTCによりコ
ードされることを認るであろう。同じアミノ酸をコード
するコドンは、同義コドンと見なす。
【0023】本発明は、配列番号2に記載のタンパク質
と実質的に類似の胞子形成タンパク質をコードするヌク
レオチドを更にまた含む。配列番号2に記載のタンパク
質と実質的に類似の語は、タンパク質が第V胞子形成タ
ンパク質であり、アミノ酸配列の、配列番号2との類似
性が好ましくは少なくとも80%、更に好ましい類似性
は少なくとも85%および最も好ましい類似性が95%
である。第V胞子形成遺伝子をコードするヌクレオチド
配列は、胞子形成工程の遅い事象に含まれる遺伝子を含
む。例えば、遺伝子は、幾つか挙げると、胞子被覆タン
パク質の堆積、発芽工程の発生および有機溶媒、熱およ
びリソザイムに対する耐性の獲得の進行に含まれる。
【0024】本発明の内容において、少なくとも互いに
85%の相同性の2個のアミノ酸配列とは、少なくとも
85%の同一または保存的置換アミノ酸残基を有する。
【0025】本発明の目的において、保存的置換は、以
下のグループのアミノ酸の間でなされ得る:(i)アラニ
ン、セリンおよびスレオニン;(ii)グルタミン酸および
アスパラギン酸;(iii)アルギニンおよびリジン;(iv)
アスパラギンおよびグルタミン;(v)イソロイシン、ロ
イシン、バリンおよびメチオニン;および(vi)フェニル
アラニン、チロシンおよびトリプトファン。
【0026】本発明は、更に、上記の核酸配列とストリ
ンジェントな条件下でハイブリダイズするものに相補的
な核酸配列を更に含む。第2のヌクレオチドに“ストリ
ンジェントなハイブリダイズ条件下でハイブリダイズ”
する第1のヌクレオチドは、第2の配列が支持体に結合
した場合、実質的に第2の配列から分離せず、第1およ
び第2の配列は共に65℃で2×0.1%(w/v)ドデシ
ル硫酸ナトリウム含有標準食塩水クエン酸と共にインキ
ュベートし、このようにハイブリダイズした配列を、次
いで50℃で0.5×0.1%(w/v)ドデシル硫酸ナトリ
ウム標準食塩水クエン酸で洗浄する。
【0027】具体的に、配列番号1に記載のspoVBt1
遺伝子は、胞子形成工程の後のほうの段階に関連する遺
伝子である。この点に関して、本発明のヌクレオチド配
列は、spoV DNA配列の一般的な標題を適応し、更に
具体的にはi)配列番号1に記載のヌクレオチド配列を
有するspoVBt1遺伝子;ii)配列番号2に記載のバチ
ルス・スリンギエンシス胞子形成タンパク質をコードす
るヌクレオチド配列;iii)配列番号2に記載のタンパ
ク質と実質的に類似のバチルス・スリンギエンシス胞子
形成タンパク質をコードするヌクレオチド配列;iv)配
列i)、ii)またはiii)の相補鎖と、ストリンジェン
トなハイブリダイズ条件でハイブリダイズするヌクレオ
チド配列;およびv)上記配列i)、ii)、iii)また
はiv)の切除ヌクレオチド(ここで、切除ヌクレオチド
は少なくとも300ヌクレオチドおよび更に好ましくは
少なくとも500ヌクレオチドを含む)として同定され
る。
【0028】切断spoV DNA配列は最も好ましくはは
少なくとも500ヌクレオチド、特に好ましくはは配列
番号1の塩基対488から1404(両端を含む)であ
る。この特に好ましい配列は、本明細書で(t)spoV Bt
1−1と呼ぶ。
【0029】従って、本発明は、他のDNA配列に作業
可能に結合した上記で定義のspoVDNA配列または以
下で定義の変異spoV DNA配列を含む(ここで、DN
A配列は外来性または異種タンパク質をコードする)。
例えば、好ましい態様において、DNAセグメントはsp
oV DNA配列に加えて、殺虫性結晶タンパク質コード
DNAを含み得る。好ましくは、DNAセグメントは1
個から3個の殺虫性タンパク質コード遺伝子を含む。こ
のような配列は、cryIA(a)、cryIA(b)、cryIA
(c)、cryIB、cryIC、cryIC(b)、cryID、cry
IE、cryIF、cryIG、cryIH、cryIIA、cryII
B、cryIIIA、cryIIIB、cryIIIC、cryIVA、cryIV
B、cryIVC、cryIVD、cryV、これらの混合物および
これらのcry遺伝子の一部から構築される配列を含む
が、これらに限定されない。特に、結晶タンパク質コー
ドDNA配列は、cryIA(b)、cryIA(c)、cryI
C、cryIIAおよびcryIEを含む。遺伝子の一部から構
築される配列は、2個または3個の異なる結晶コード毒
素のドメインが含まれるハイブリッド結晶タンパク質を
含む。これらのハイブリッド遺伝子は当分野で既知であ
り、例えば、一つの結晶コード遺伝子のドメインIおよ
びドメインIIおよび他の結晶毒素コード遺伝子のドメイ
ンIIIを含み得る。特に、cryICのドメインIIIが好ま
しい。ハイブリッドG27遺伝子は、遺伝子がcryIE
のドメインIおよびIIおよびcryICのドメインIIIを含
む、このような例の一つである。タンパク質G27は、
その内容を参考として本明細書に包含する、Bosch et
al., Biotechnology 12:915-918(1994)に更に記載され
ている。しかしながら、当業者は、ハイブリッド毒素コ
ード遺伝子を含む種々の毒素の組み合わせ、およびこれ
らの組み合わせが本発明に包含されることをを予見でき
る。異種または外来性タンパク質または遺伝子は、当分
野で、宿主細胞以外の他の源から宿主細胞に移植されて
いる遺伝子を意味するものとして使用されている用語で
ある。
【0030】本発明により、最も好ましい宿主は、バチ
ルス・スリンギエンシス、クルスタキ(kurstaki)、デン
ドロリムス(dendrolimus)、ガレリアエ(galleriae)、エ
ントモチダス(entomocidus)、アイザワイ(aizawai)、モ
リソニ(morrisoni)、トルウォーシ(tolwothi)およびイ
スラエレンシス(israelensis)亜種であり、最も特にバ
チルス・スリンギエンシス・クルスタキが好ましい。
【0031】DNAセグメントは、更に、1種またはそ
れ以上のグラム陰性細菌種または取り分けエンテロバク
ター(Enterobacter)、ニトロモモナス(Nitrosomona
s)、シュードモナス(Pseudomonas)、セラティア(Serr
atia)、リゾビウム(Rhizobium)およびアゾバクター(A
zotobacter)属の株由来の複製起点が使用され得る。エ
シェリキア・コリ(E. coli)のようなグラム陰性細菌中
にDNAセグメントをクローニングし、バチルス・スリ
ンギエンシスを形質転換した後、残る外来性殺虫性DN
A配列のみが宿主染色体中に統合される。複製のグラム
陰性起点は、バチルス・スリンギエンシス宿主では機能
せず、DNAセグメントによる形質転換は、DNAセグ
メントが宿主染色体に統合されない限り、結晶毒素コー
ド遺伝子を複製も発現もしない。
【0032】DNAセグメントは、更に、選択可能マー
カーを含む他の核酸配列を含み得る。一般に、医薬耐
性、化学耐性のための選択可能マーカーは、アミノ酸栄
養要求性または原栄養性または変異または組換え生物の
選択または検出に有用な他の表現型変種が使用できる。
好ましくは、DNAセグメントはグラム陰性細菌由来の
複製起点および選択可能マーカーを含む。
【0033】他の配列がまたDNAセグメント中に挿入
され得、プロモーター、オペレーター、リプレッサー、
エンハンサー配列、リボソーム結合部位、転写開始およ
び停止部位等のような結晶性毒素コード配列の宿主細胞
中での転写および翻訳を指示できる制御配列を含むがこ
れらに限定されない。具体例は、CryICプロモータ
ー、CryIA(c)ターミネーターおよびermCプロモー
ターを含む。加えて、請求のspoVBt1配列に結合して
いる配列もまた含まれ得る。これらの配列は、プロモー
ター配列、下流エンハンサー配列等を含む。
【0034】本発明の使用に好適なspoV DNA配列
は、バチルス・スリンギエンシス染色体のヌクレオチド
フラグメントと実質的に相同である。このフラグメント
は、一般に胞子形成遺伝子の一部であり、細菌DNAと
の相同組換えによる、本発明のDNAセグメントの宿主
DNAへの統合部位として働く。本発明のDNAセグメ
ントは環状、閉鎖DNAセグメントとして提供され得、
相同組換えが一回交差事象または直鎖DNAセグメント
として起こり、相同組換えが2回交差事象として起こ
る。従って、実質的に相同なDNA配列は、1個または
2個のフランキングDNA配列であり得る。spoV DN
A配列は、約15−1600ヌクレオチド塩基、より好
ましくは200−1200の範囲で細菌染色体のフラグ
メントと相同である。当業者は、統合部位において多重
挿入が起こることも認識しよう。
【0035】ヌクレオチドに関して本明細書で使用の相
同の用語は、異なるヌクレオチド分子における配列の間
の同一度を意味する。従って、100%相同である2個
の核酸は、同一のヌクレオチド配列を有する。実質的に
相同なヌクレオチド配列またはフラグメントは、フラグ
メントの配列が少なくとも90%および好ましくは95
%同一であるものである。相同組換えは、かなりの範囲
にわたる相同領域を有する2個の配列の間で起こる一般
の組換えを意味する;配列は異なる分子のものであり得
る。
【0036】本発明のDNAセグメントは、ファージま
たはベクター上で行い得、好ましいベクターはプラスミ
ド、特に、本明細書に記載されているプラスミドおよび
本明細書に参照して包含する、1995年3月19日公
開のPCT国際出願、WO9425611に記載されて
いるプラスミドである。加えて、DNAセグメントはグ
ラム陽性細菌について、ハイブリッドシャトルベクター
上で行い得る。好適なベクターは、グラム陰性細菌、酵
母またはグラム陽性細菌に加えて任意の分子性宿主中で
自己複製可能なベクターを含む。このようなシャトルベ
クターは当分野で既知である。
【0037】その工程中、外来性DNAが受容体バチル
ス・スリンギエンシスにより取り込まれる、形質転換
は、当分野で既知の技術により行い得、トランスフェク
ション、エレクトロポレーション、形質導入または結合
を含む。特に好ましい方法は、エレクトロポレーション
および形質導入である。宿主単離は、形質転換宿主の選
択可能マーカーを選択することにより行い得る。次い
で、形質転換宿主を既知の技術により増幅し得る。
【0038】従って、本発明の好ましい態様は、 a) 1)所望によりグラム陰性細菌からの複製起点; 2) i)配列番号1に記載のヌクレオチド配列を有するspo
VBt1遺伝子; ii)配列番号2に記載のタンパク質をコードするヌクレ
オチド配列; iii)配列番号2に記載のタンパク質と実質的に類似のバ
チルス・スリンギエンシス胞子形成タンパク質をコード
するヌクレオチド配列 iv)配列i)、ii)またはiii)の相補鎖と、ストリン
ジェントなハイブリダイズ条件でハイブリダイズするヌ
クレオチド配列;および v)上記配列i)、ii)またはiv)の切除ヌクレオチド
(ここで、切除ヌクレオチドは少なくとも300ヌクレ
オチドを含む):からなる群から選択される、spoV D
NA配列 3)1個から3個の殺虫性結晶タンパク質をコードする
DNA配列;を含むDNAセグメントを得る; b)セグメントをバチルス・スリンギエンシス宿主に挿
入する; c)バチルス・スリンギエンシス宿主中において、この
DNAセグメントと胞子形成遺伝子の実質的に相同なヌ
クレオチドフラグメントの間で相同組換えを行う(ここ
で、DNAセグメントは安定にバチルス・スリンギエン
シス宿主染色体に統合される);および d)安定に形質転換されたバチルス・スリンギエンシス
形質転換体を単離する(ここで、安定に形質転換された
バチルス・スリンギエンシスは外来性殺虫性結晶タンパ
ク質を製造可能である):を含む、1個から3個の外来
性殺虫性結晶タンパク質を発現する形質転換バチルス・
スリンギエンシス宿主の製造法である。
【0039】形質転換バチルス宿主および形質転換体の
増幅により形成されたその子孫もまた本発明に含まれ
る。
【0040】胞子形成遺伝子または遺伝子群の変異は、
変異胞子の形成をもたらし得る。本明細書で使用の変異
胞子は、少胞子および無胞子株由来の胞子を含む。無胞
子バチルス・スリンギエンシス株は、株が胞子を形成で
きないため、胞子が形成されないものである。あるい
は、少胞子バチルス・スリンギエンシス株は、胞子は形
成されるが、胞子が種々の理由から生存していないか、
または胞子が生存しているが、熱、冷却または有機溶媒
に感受性であり、それらに暴露することにより生存でき
なくなるものである。しばしば、少胞子バチルス・スリ
ンギエンシスは、当分野で相灰色胞子(phase grey spor
es)として既知のものを産生する。
【0041】遺伝子の変異は、トランスポゾン等の使用
を含む、化学変異、点変異、欠失、挿入変異を含む、当
分野で既知の多くの方法で起こり得る。
【0042】本発明の一つの態様は、本発明のDNAセ
グメントの、胞子形成遺伝子をコードする染色体DNA
を中断する方法における使用である。
【0043】変異spoV DNA配列は、配列が点変異、
欠失または挿入により変えられている本発明のspoV D
NA配列である。点変異は、一般に、フレームシフト変
異ならびに塩基転移および塩基転換をもたらすヌクレオ
チドの増加または欠失を含む単一ヌクレオチドの変異の
手段であると理解されている。点変異は種々のコドンで
行うことができる。好ましい点変異は、停止コドンを作
成するために使用され、リボゾーム結合およびメチオニ
ン開始コドンの破壊にも使用し得る。これらの停止コド
ンは、遺伝子のどこででも起こるが、本発明のDNAセ
グメントおよび実質的に相同な染色体胞子形成遺伝子座
の間の組換えを妨害しない。
【0044】従って、本発明の他の態様は、 i)配列番号1に記載のヌクレオチド配列; ii)配列番号2に記載のバチルス・スリンギエンシス胞
子形成タンパク質をコードするヌクレオチド配列; iii)配列番号2に記載のタンパク質と実質的に類似の
バチルス・スリンギエンシス胞子形成タンパク質をコー
ドするヌクレオチド配列; iv)配列i)、ii)またはiii)の相補鎖と、ストリン
ジェントなハイブリダイズ条件でハイブリダイズするヌ
クレオチド配列;および v)上記配列i)、ii)、iii)またはiv)の切除ヌク
レオチド(ここで、切除ヌクレオチドは少なくとも30
0ヌクレオチドを含む):(ここで、上記i)、ii)、ii
i)、iv)またはv)のヌクレオチド配列は、1個また
はそれ以上の点変異、挿入または欠失を含む)からなる
群から選択される、単離変異spoV DNA配列である。
【0045】変異spoV DNA配列は、1から約25の
停止コドンを含み得るが、25より多いか25より少な
い数も使用できる。本発明の具体的変異spoV DNA配
列は、ヌクレオチド配列465から1256(両端を含
む)を含む配列番号1のspoVBt1配列の一部であり、
その中で表1に記載のような以下のヌクレオチドが置換
されている。一般に、停止コドンは配列番号1のヌクレ
オチド1404の前かまたはspoV DNA配列に関連し
てに工作され、受容体宿主細胞中で野生型胞子に戻るの
を予防する。加えて、変異spoV DNA配列によりコー
ドされているペプチドは、306アミノ酸以下でなけれ
ばならない。最も好ましくは、停止コドンは配列番号1
のヌクレオチド1256の前かまたはspoV DNA配列
に関連してに工作される。
【0046】
【表1】 ヌクレオチド番号 元のコドン 置換先 465 G T 475 T A 487 T A 492 A T 873 G T 881 C A 1243 T A 1254 A T
【0047】この具体的変異spoV DNA配列を(m)sp
oVBt1−8と命名する。
【0048】変異spoV DNA配列は、上記の点変異ま
たは配列465から1254の非変異コドンと実質的に
相同な配列を含み得る。
【0049】変異spoV DNA配列はまたは、例えば、
挿入が2から15ヌクレオチドからなる;しかしながら
それ以上のヌクレオチドも使用できる核酸配列の外来性
挿入を有するspoV DNAをまた含む。
【0050】好ましい変異spoV DNA配列は、配列が
配列番号1の変異であり、変異がヌクレオチド数140
4の前の25の点変異からなるものか、または配列が、
配列番号1の塩基対465から1265からなる切断変
異ヌクレオチド配列であり、点変異が1から25の間で
あるものである。
【0051】好ましいDNAセグメントは、上記で定義
の変異spoV DNA;および1個から3個の殺虫性結晶
タンパク質コード遺伝子を含む。
【0052】更に好ましいDNAセグメントは、上記の
spoV DNA配列、殺虫性結晶タンパク質コード遺伝
子;およびグラム陰性細菌の複製起点を含む。
【0053】従って、本発明の別の好ましい態様は、 a) 1)グラム陰性細菌からの複製起点; 2) i)配列番号1に記載のヌクレオチド配列を有するspo
VBt1遺伝子; ii)配列番号2に記載のタンパク質をコードするヌクレ
オチド配列; iii)配列番号2に記載のタンパク質と実質的に類似のバ
チルス・スリンギエンシス胞子形成タンパク質をコード
するヌクレオチド配列 iv)配列i)、ii)またはiii)の相補鎖と、ストリン
ジェントなハイブリダイズ条件でハイブリダイズするヌ
クレオチド配列;および v)上記配列i)、ii)またはiv)の切除ヌクレオチド
配列(ここで、切除ヌクレオチドは少なくとも300ヌ
クレオチドを含む): vi)ここで、上記配列i)、ii)、iii)、iv)または
v)は1個から3個の点変異、挿入または欠損を有す
る;からなる群から選択される変異spoV DNA配列 3)少なくとも1個の殺虫性結晶タンパク質をコードす
るDNA配列;を含むDNAセグメントを得る; b)セグメントを胞子形成バチルス・スリンギエンシス
宿主に挿入する; c)バチルス・スリンギエンシス宿主中のDNAセグメ
ントと胞子形成遺伝子の実質的に相同なヌクレオチドフ
ラグメントの間で相同組換えを行う(ここで、変異spoV
DNAを有するDNAセグメントは安定にバチルス・
スリンギエンシス宿主染色体に統合される);および d)安定に形質転換されたバチルス・スリンギエンシス
形質転換体を単離する(ここで、安定に形質転換された
バチルス・スリンギエンシスは外来性殺虫性結晶タンパ
ク質を製造可能である):を含む、変異胞子を伴う殺虫
性結晶タンパク質産生バチルス・スリンギエンシス株の
製造法である。
【0054】宿主染色体中の実質的に相同な胞子形成遺
伝子フラグメントは、好ましくはspoVBt1染色体フラ
グメントである。
【0055】上記のように産生された形質転換バチルス
・スリンギエンシス宿主もまた提供される。
【0056】方法は更に形質転換少胞子または無胞子宿
主の使用を含む。
【0057】形質導入は、一つの宿主細胞(供給体)から
別の細胞(受容体)への宿主DNAのウイルス媒介転移で
ある。ファージが受容体細胞中で複製する場合、数個の
子孫ビリオンが、ファージDNAに加えて、宿主DNA
の断片を包含できる。これらのビリオンは新規宿主細胞
に吸収され、通常法方法でそのDNAに挿入されること
ができる。本発明において、本発明のDNAセグメント
で形質転換された宿主株は、更にファージにより形質転
換できる。ファージに挿入されている宿主(供給体)DN
Aは、受容体染色体の相同領域と、遺伝子が安定に遺伝
されるように、組換えが行われる。これは、一般に、当
業者に不偏導入と呼ばれている。ファージは当業者に既
知であり、例えば、CP−51およびCP51st45お
よびそれらの全ての誘導体のような、バチルス・スリン
ギエンシス株に感染できる全てのファージを含む。
【0058】従って、本発明の別の態様は、 a)本発明のバチルス・スリンギエンシス宿主を形質導
入ファージにさらす; b)ファージを宿主中で複製させるか(ここで、宿主染
色体中に統合された1個から3個の外来性結晶タンパク
質コードDNA配列をファージに挿入する)、またはフ
ァージを宿主バチルス・スリンギエンシス中で複製させ
る(ここで、宿主染色体中に統合された変異spoV DN
A配列および1個から3個の外来性結晶タンパク質コー
ドDNA配列をファージに挿入する);および c)外来性結晶タンパク質コードDNA配列をファージ
から受容体バチルス・スリンギエンシス株に移す(ここ
で、挿入外来性結晶タンパク質コードDNA配列は、受
容体バチルス・スリンギエンシス染色体に安定に挿入さ
れ、受容体中で発現されるか、または変異spoV DNA
配列および外来性結晶タンパク質コードDNA配列は、
受容体バチルス・スリンギエンシス染色体に安定に挿入
され、受容体中で発現され、受容体は変異胞子を産生す
る):ことを含む、上記に記載のいずれかの方法で製造
したバチルス・スリンギエンシス宿主に形質導入するこ
とである。
【0059】変異spoV DNAおよび外来性結晶性タン
パク質コードDNA配列は、好ましくは胞子形成遺伝子
染色体フラグメントに挿入される。
【0060】宿主染色体に統合されるべきDNAセグメ
ントは、好ましくは、1から25の点変異を含む配列番
号1のヌクレオチド配列465から1265を含む切断
変異spoV DNA配列および結晶性毒素コードDNA、
cryIA(b)、cryIA(c)、cryIC、cryIIAまたはcr
yIEおよびそれらの一部から構築される配列を含む。
【0061】本発明はまた上記のように得られた形質転
換株も提供する。
【0062】受容体バチルス・スリンギエンシスは、形
質転換宿主に導入したDNAセグメントに使用したspo
V DNAに依存して、少胞子または無胞子になり得
る。染色体統合に最も好ましい座は、受容体バチルス・
スリンギエンシス株のspoVBt1ヌクレオチドフラグメ
ントである。しかしながら、他の胞子形成遺伝子フラグ
メントも同様に遺伝子座として働く。好ましい胞子形成
遺伝子フラグメントは、spoV DNA配列と実質的に相
同なものを含む。
【0063】本発明のDNAセグメントの宿主染色体へ
の安定な挿入は、多くの世代にわらり、宿主染色体中に
DNAセグメントが維持されることにより定義される。
【0064】本発明は、更に、形質転換バチルス・スリ
ンギエンシスまたはバチルス由来のタンパク質を活性成
分として含む、害虫駆除用組成物、好ましくは殺虫性組
成物に関する。本発明の組成物は、1個またはそれ以上
の殺虫性Cryタンパク質をコードする無胞子または少胞
子バチルス・スリンギエンシスを含み、殺虫有効量で適
用する。殺虫有効量は、具体的Cryタンパク質、駆除す
べき具体的昆虫、処置すべき具体的植物および殺虫活性
組成物の適用法などの因子に依存して変化して定義され
る。
【0065】本発明の組成物は、微生物約106から約
1013/グラムca.で含み得る。殺虫性濃度は具体的製
剤の担体に依存して変化する。組成物は、0.1から9
9%の形質転換宿主またはその子孫および0から99.
9%の固体または液体担体を含む。
【0066】本発明の殺虫剤は、農業的に許容可能な担
体と共に製剤し得る。製剤組成物は、粉末、顆粒物質、
油または水中の懸濁液、エマルジョンまたは水和剤粉末
の形であり得る。好適な農学的担体は、固体または液体
であり得、当業者に既知である。本明細書で使用の農業
的に許容可能な担体は、殺虫剤製剤技術で通常使用され
ている湿潤剤、散布剤、乳濁剤、分散剤、発泡剤、消泡
剤、浸透液、界面活性剤、溶媒、溶解剤、緩衝剤、固着
剤等、全てのアジュバントを含む。
【0067】無胞子または少胞子バチルス・スリンギエ
ンシス株および1個またはそれ以上の液体または固体ア
ジュバントを含む製剤は、当業者に既知の方法で製造し
得る。
【0068】本発明の組成物は、既知の方法により、駆
除が望ましい場所、典型的には保護すべき葉に使用す
る。これらの使用は、当分野で既知である。本発明の製
剤は、胞子約108から約1016/エーカーに広げるこ
とにより使用し得る。少胞子または無胞子組成物では、
胞子は存在し得るが未成熟であるか非生存のいずれかで
ある。組成物は、最良には、植物に連続反復使用による
噴霧剤として使用する。本発明の保護すべき植物は、果
実、マメ科植物、油用植物、野菜植物、落葉樹および針
葉樹、ビート植物、観葉植物を含むが、これらに限定さ
れない。組成物は、鱗翅目昆虫、鞘翅目昆虫および双翅
目昆虫の害虫に対して有効であり得る。
【0069】本発明の更に別の態様は、バチルス・スリ
ンギエンシス染色体胞子形成遺伝子フラグメントのDN
Aセグメントの染色体統合のための座としての使用法で
あり、セグメントは1個から3個の殺虫結晶タンパク質
コード遺伝子を含む(ここで、遺伝子は安定にバチルス
・スリンギエンシス染色体に統合される)。
【0070】染色体遺伝子フラグメントは、好ましく
は、DNAセグメントの約15から約1600ヌクレオ
チドと実質的に相同であり、DNAセグメントはバチル
ス・スリンギエンシス胞子形成タンパク質をコードする
DNAを含む。
【0071】安定な統合は、好ましくはバチルス・スリ
ンギエンシスおよびその子孫を少胞子または無胞子株に
する。バチルスは好ましくはバチルス・スリンギエンシ
ス・クルスタキ株である。
【0072】本発明の方法は、商業的に入手可能な装置
を使用し、Maniatis et al., Molecular Cloning:
A Laboratory Manual, Cold Spring Habor Labo
ratory(1991)に含まれる、当業者に既知の遺伝子工学お
よび分子クローニングの技術を使用する。
【0073】本発明を以下の具体的、非限定的実施例を
参考にして、より詳細に記載する。
【0074】
【実施例】
実施例1:バチルス・スリンギエンシスspoVBt1遺伝
子の同定およびクローニング: A.トランスポゾンTn917運搬プラスミドpLTV
1の製造。 プラスミドpLTV1をバチルス・サブチリス株PY1
177から単離する。株を一晩(18−20時間)、0.
5%グルコースおよびTet10(10μg/ml)含有TBA
Bプレート(3.3%Difco Tryptose Blood Agar B
ase)で成育させる。単一コロニー由来の細胞を、0.5
%グルコースおよびTet10(10μg/ml)含有LB(1%
Bacto Tryptone、0.5%Bacto Yeast Extract、
0.5%NaCl、pH7.0)10mlの接種に使用す
る。細胞を5時間、37℃で振盪(300rpm)しながら
インキュベートし、18,500×gおよび4℃で10
分遠心し、続いて一度SET緩衝液[20%シュークロ
ース、50mMエチレンジアミンテトラ酢酸二ナトリウ
ム(EDTA)、50mMトリス−HCl、pH8.0]1
0mlで洗浄する。ペレットをリソザイム2mg/mlおよび
RNase A(Boehringer Mannheim Biochemicals, I
ndianapolis, IN)0.4mg/ml含有SET溶液500
μlに再懸濁する。細胞懸濁液を37℃で10分インキ
ュベートし、融解混合物[1%ドデシル硫酸ナトリウム
(SDS)、200mM NaOH]1mlを添加し、続い
て、前冷却中和緩衝液(1.5M 酢酸カリウム、pH
4.8)725μlを添加する。次いで、混合物を氷上で
20分インキュベートする;18,500×g、4℃で
10分遠心する;および上清を新しい管に移す。プラス
ミドDNAを次いでMini Qiagen Plasmid Kit(Qia
gen Inc., Chatsworth, CA)を使用して単離する。
【0075】B.pLTV1のE. coli GM2163
への転移 特記しない限り、エシェリキア・コリおよびバチルス・
スリンギエンシス株はそれぞれ37℃および30℃で成
育する。
【0076】プラスミドpLTV1は、バチルス・スリ
ンギエンシスの形質転換前にdcm(−)宿主細胞中での条
件付が必要である。これは、pLTV1をdcm(−)エシ
ェリキア・コリGM2163(New England Biolabs,
Inc., Beverly, MA)に転移することにより達成さ
れる。コンピテントなエシェリキア・コリGM2163
細胞を、単一コロニーをSOB培地(2%Bacto Trypt
one、0.5%Bacto Yeast Extruct、0.06%Na
Cl、0.05%KCl、10mM MgCl2、10mM
MgSO4)中に接種することにより製造する。細胞を
一晩300rpm、37℃でインキュベートする。2Lフ
ラスコ中のSOB培地200mlに、一晩培養したものを
8ml接種し、37℃、300rpmでOD550が0.3にな
るまでインキュベートする。培養物を氷上に15分置
き、4,000×g、4℃で5分遠心し、ペレットを形
質転換緩衝液1(1.2%RbCl、0.99% MnC
2・4H2O、30mM酢酸カリウム、pH5.8、0.
25%CaCl2・2H2O、15%グリセロール)64m
lに穏やかに再懸濁する。15分氷上でインキュベート
した後、細胞を再び4,000×gで遠心し、最後に形
質転換緩衝液2(10mM MOPS、pH7.0、0.1
2%RbCl、1.1%CaCl2・2H2O、15%グ
リセロール)16mlに再懸濁する。コンピテントな細胞
約15μlおよびDNA4μlを1.5mlエッペンドルフ
管中で混合し、氷上で1分インキュベートする。細胞お
よびDNAの混合物(バチルス・サブチリス株PY117
7から単離のpLTV1)を前冷却0.2cmギャップ電子
キュベット(gap electrode cuvette)に移し、高圧Gene
Pulserエレクトロポレーション装置を使用してパルス
を発生させる。エレクトロポレーション条件は、25μ
F、2.5kVおよび200Ωであった。細胞をすぐにS
OC培地(2%Bacto Tryptone、0.5%Bacto Yeas
tExtruct、0.06%NaCl、0.05%KCl、2
0mMグルコース)1mlに移し、37℃、225rpmで1
時間インキュベートする。細胞を、Amp75(75μg/m
l)含有LB寒天に置き、一晩37℃でインキュベートす
る。プラスミドpLTV1をMini Qiagen Plasmid
Kitを使用してエシェリキア・コリGM2163細胞か
ら単離する。
【0077】C.pLTV1のバチルス・スリンギエン
シス Cry−Bへの転移 バチルス・スリンギエンシス株HD1Mit9をトランス
ポゾン変異誘発に使用した。この株はPurdue Univers
ityのArthur I. Aronson博士から得た。バチルス・
スリンギエンシス亜種クルスタキHD1由来の非結晶細
胞であり、僅か1個の4−mDaプラスミドを含む。
【0078】E. coliから単離したプラスミドpLTV
は、HD1Mit9中で不安定である。結果として、GM
2163由来のプラスミドDNAを、バチルス・スリン
ギエンシスのプラスミド粗結晶マイナス株(Stahly,
D. P., Dingmann, D. W.,Bulla, L. A. Arons
on, A. I., Biochem. Biophys. Res. Com. 84:58
1-588, 1978)であるCry-B中に形質転換する。コンピ
テント細胞を製造するために、Cry-Bを一晩LBプレ
ートで成育させる。個々のコロニーを、1Lフラスコ中
のBHIS培地(3.7%Brain Heart Infusion,0.
5Mシュークロース)100mlに接種するために使用す
る。培養物を振盪しながら、37℃で、OD600が0.2
−0.3になるまでインキュベートする。細胞を前冷却
250mlビンに移し、7分、6,500×g、4℃で遠
心する。ペレットを氷冷HEPES(N−[2−ヒドロキ
シエチル]ピペラジン−N'−[2−エタンスルホン酸])
/シュークロース洗浄液(5mM HEPES、pH7.
0、0.5Mシュークロース)100mlで1回、10mlで
2回洗浄する。次いで、細胞をHEPES/シュークロ
ースおよび50%グリセロール2.5ml10ml含有溶液
に再懸濁する。コンピテントバチルス・スリンギエンシ
ス細胞(200μl)を、前冷却0.2cmギャップ電極Gen
e Pulser Cuvette中でプラスミドDNApLTV1
(1−5μg)と混合し、Gene Pulserエレクトロポレー
ション装置(Bio-Rad Laboratories,Richmond, C
A)で電流にさらす。Cry-Bのエレクトロポレーション
のパラメーターは1.05kV、25μF、Ω=∞であ
る。エレクトロポレーションに続き、細胞をすぐに12
5mlフラスコ中のBHIS5mlに移し、30℃、250
rpmで成育させる。成育3時間後、細胞をTet10含有L
B寒天プレートに移す。プレートを一晩30℃でインキ
ュベートし、形質転換、命名Cry-B(pLTV1)を新鮮
LB Tet10プレートに再画線する。
【0079】D.バチルス・スリンギエンシス株Cry−
BからのプラスミドpLTV1の単離 Cry-B(pLTV1)をLB Tet10プレートに再画線す
る。培養物を一晩成育させる。単一コロニーをSAプレ
ート(1×Spizizens塩、1%カサミン酸、0.5%グル
コース、0.005mM MnSO4・H2O、1.5%Ba
cto寒天)に再画線し、3−4時間、37℃でインキュベ
ートする。1×Spizizens塩は0.2%(NH4)2SO4
1.4%K2HPO4、0.6%KH2PO4、0.1%クエ
ン酸ナトリウム2H2Oおよび0.02%MgSO4・7
2Oを含む(Anagnostopoulus and Spizizen, 196
1)。成育細胞をプレートから除去し、TESL(100m
M トリス−HCl、pH8.0、10mM EDTA、
20%シュークロース、2mg/mlリソザイム)100μl
に再懸濁し、37℃で30−60分インキュベートす
る。融解溶液(200mM NaOH、1%SDS)20
0マイクロリットルを管に加え、室温で5分インキュベ
ートする。氷冷3M酢酸カリウム、pH4.8、150
μlの添加後、懸濁液を20分、18,500×g、4℃
で微少遠心する。上清を新しい管に移し、18,500
×g、4℃で30分遠心する。プラスミドDNAを70
%エタノールで洗浄し、真空下乾燥し、TE20μlに
再懸濁する。
【0080】E.バチルス・スリンギエンシス株HD1
Mit9へのpLVT1の転移 Cry-B(pLVT1)から単離したプラスミドpLVT
1を株HD1Mit9に挿入する。バチルス・スリンギエ
ンシス株HD1Mit9細胞(Arthur I. Aronson博士,
Purde University)をコンピテントにし、上記のCry
-Bについて記載したのと同じ方法を使用して形質転換
する。プラスミドをHD1Mit9(pLVT1)から、C
ry-B(pLVT1)に使用したのと同様の方法で単離す
る。しかしながら、HD1Mit9のエレクトロポレーシ
ョンのパラメーターは、1.2kV、3μF、Ω=∞であ
る。HD1Mit9形質転換体中のpLVT1の存在は、
制限酵素消化およびポリメラーゼ連鎖反応(PCR)によ
り確認された。それぞれの実験の結果は、アガロースゲ
ル電気泳動で分析した。HD1Mit9から単離されたp
LVT1 DNA(1μg)をEcoRI(Pharmacia Biot
echnology, Piscatawar, NJ)で、製造者が記載の条
件下で消化させる。PCR反応に使用した配列番号3の
プライマーLacNHS1および配列番号4のLacNHS
2を、PCR−Mate DNA合成装置モデル391(A
pplied Biosystem, Foster City,CA)で合成する。
【0081】
【表2】 プライマー番号 配列(5'−3') 配列番号 LacNHS1 GGCTTTCGCTACCTGGAGAGACGCGCCCGC 3 LacNHS2 CCAGACCAACTGGTAATGGTAGCGACCGGC 4
【0082】単一バチルス・スリンギエンシスコロニー
を滅菌水15μlに再懸濁し、沸騰水浴に10分置き、
ついて5分間遠心する。各PCR反応は沸騰細胞由来の
上清2μl、1×PCR緩衝液[100mM トリス緩衝
液HCl、pH8.3、500mM KCl、15mM
MgCl2、0.1%(wt/vol)ゼラチン]、200μMデ
オキシリボヌクレオシド三リン酸(dNTP';1.25m
MのdATP、dCTP、dGTPおよびdTTP)、
1μM LacHNS1プライマー、1μM LacHN
S2プライマー、および2.5単位AmpliTaq DNA
ポリメラーゼ(Perkin-Elmer Cetus, Norwalk, C
T)から成る。反応をDNA Thermal Cycler(Perki
n-Elmer Cetus)でそれぞれ25サイクル行う。各サイ
クルは、1分、94℃(変性)、2分、55℃(ハイブリ
ダイゼーション)および3分、72℃(伸長)から成る。
PCR生産物をアガロースゲル電気泳動で分析する。
1.5kbのPCR産生フラグメントは、クローンがpL
TV1プラスミドを含むことを示唆する。
【0083】F.Tn917挿入ライブラリーの製造 ライブラリーを製造するために、HD1Mit9(pLT
V1)をTet10含有LBプレートで成育させる。2から
3個のコロニーを、Ery0.15含有Penassayブロス(1.
75%Difco Antibiotic Medium 3)10mlへの接種
に使用する。90分、30℃および300rpmで成育さ
せた後、培養物中の抗生物質濃度をEry1およびLm25
に増加させる。培養物のOD595が0.5に到達した場
合、100μl分を、Ery1およびLm25含有新鮮Penas
sayブロス10mlに添加する。19時間、39℃および
300rpmで成育させた後、培養物をEry1およびLm25
含有Penassay10mlで1:15に希釈し、39℃で穏
やかに振盪しながらOD595が2.0になるまで成育させ
る。細胞を遠心(4,000×g、4℃)してペレットに
しEry1および30%グリセロール含有Penassayブロス
に再懸濁し、ドライアイスで凍結する。ライブラリー希
釈(10-3および10-4)をPenassay Ery5ブロスに置
き、39℃で16時間インキュベートする。個々のコロ
ニーを、異なった抗生物質(Tet10、Lm25、Ery5)含
有LBプレート上にパッチ形成し、一晩30℃で成育さ
せる。LB Lm25およびLB Ery5でのみ成育する
がLB Tet10では成育しないコロニーがTn917挿
入を含む。これらのコロニーはCYSプレート(1%カ
シトン、0.5%グルコース、0.2%Bacto Yeast E
xtract、0.1%KH2PO4、0.5mM MgCl2
0.05mM MnCl2、0.05mM ZnSO4
0.05mM FeCl2、0.2mM CaCl2、1.
5%バクトアガー)で成育させ、その胞子形成能力を顕
微鏡で試験する。1×104コロニー以上をトランスポ
ゾン挿入についてスクリーニングする。染色体挿入を有
する63コロニーが得られる。3つのコロニーのみ(挿
入変異体の5%)が胞子形成欠損である。胞子形成変異
体を更に分析する。
【0084】栄養要求およびクエン酸サイクル欠損コロ
ニーを同定するために、バチルス・スリンギエンシス胞
子形成変異体をグルコース最少および乳酸最少プレート
で1−2日成育し、HD1Mit9と成育を比較する。グ
ルコース最少寒天は、1×塩溶液[1リットル;5.6g
2HPO4、2.4g KH2PO4、1.2g (N
4)2SO4、0.4gクエン酸ナトリウム、pH7.
0]、0.005mM FeCL2、0.25mM MgCl
2、0.96%グルコース、0.0002mM MnC
2、0.00012%チアミン−B1および1.5%バ
クトアガーから作る。乳酸最少培地は、0.2%乳酸お
よび25mM グルタメートをグルコースおよびクエン
酸ナトリウムの代わりに有する。3胞子形成変異体はグ
ルコースおよび乳酸最少培地で良く成育し、栄養要求ま
たはクエン酸サイクル酵素欠損でないことを示唆する。
【0085】G.バチルス・スリンギエンシス胞子形成
変異体からのDNAの単離 胞子形成変異株、HD1Mit9::Tn917を一晩、2
00rpmでLB培地2ml上成育させる。一晩培養物を、
LB100mlへの接種(1%接種)に使用する。細胞をO
600が0.7−1.0になるまで300rpmで成育させ、
遠心(3,840×g、5分、4℃)により回収し、TE
S(25mM トリス−HCl、pH8.0、25mM E
DTA、25%シュークロース)5mlに再懸濁する。細
胞懸濁液をTES溶液中10mg/mlのリソザイム0.5
5mlと混合し、37℃で60分インキュベートする。S
DSを2%重量/容量添加し、続いて15分、50℃で
インキュベートする。懸濁液を5M NaCl1.52m
lと混合し、50℃で5分インキュベートする。サンプ
ルを0℃で1時間インキュベートし、10分、18,5
00×g、4℃で遠心し、懸濁液を新しい管に移す。D
NAをタンパク質から精製するために、上清をフェノー
ルおよびクロロホルムで処理する。最初に、TE平衡化
フェノール5mlと混合し、続いて15分間50℃でイン
キュベートし、次いでフェノール/クロロホルム(1:
1)5mlと混合し、最後のクロロホルム5mlと混合す
る。各工程で、水性相を有機相から遠心(4,000×
g、5分)により分離する。DNAをイソプロパノール
4.6mlを添加し、遠心(18,500×g、30分、4
℃)することにより沈殿させる。空気乾燥DNAペレエ
ットをTE2mlに溶解し、−20℃で貯蔵した。
【0086】H.トランスポゾン挿入に結合している染
色体DNAのクローニング バチルス・スリンギエンシス染色体DNAを、エシェリ
キア・コリDH5α(Gibco BRL, Grand Island,
NY)またはHB101(New England Biolabs, In
c.)株中にクローン化し、保持する。制限酵素、T4
DNAリガーゼおよび反応緩衝液をNew England Bio
labs, Inc.、Pharmacia Biotechnology(Piscatawa
y, NJ)またはGibco BRLから購入する。コンピテ
ントエシェリキア・コリ細胞を以下のように製造した。
株をLB寒天プレートで16−18時間インキュベート
する。幾つかのコロニーを、1Lエレンマイヤーフラス
コ中のLB100mlに接種するのに使用する。液体培養
物を37℃、300rpmで成育させる。培養物が、OD
600が0.2に到達したら、氷上に15分置き、次いで1
0分、5,500×g、4℃で遠心する。細胞を0.05
M CaCl2 50ml(1/2容量)に再懸濁し、氷上
で20分インキュベートし、上記のように遠心する。コ
ンピテント細胞を20%グリセロール含有50mM C
aCl2 5ml(1/20容量)に溶解し、微少遠心管に
入れる(100μl/管)。
【0087】バチルス・スリンギエンシス染色体DNA
(11−14μg)を以下のように制限酵素で消化する。
反応物は30−50単位の酵素を1×反応緩衝液中に含
み、一晩37℃でインキュベートする。10×反応緩衝
液はREact 2(500mMトリス−HCl、pH8.
0、100mM MgCl2、500mM NaCl)、R
Eact 3(500mM トリス−HCl、pH8.0、1
00mM MgCl2、1M NaCl)およびNEB3
[500mM トリス−HCl、pH8.0、100mM
MgCl2、10mM ジチオスレイトール(DTT)、1
M NaCl]を含む。REact 2、REact 3およ
びNEB3緩衝液はXbal、EcoRIおよびBspEI酵
素にそれぞれ使用する。酵素を70℃、40分で加熱す
ることにより不活性化する。消化DNAを、16単位の
T4 DNAリガーゼおよび5×リガーゼ反応緩衝液
[50mM MgCl2、25%(wt/vol)ポリエチレング
リコール8000、5mM、ATP、5mM DTP、2
50mM トリス−HCl、pH7.6]を使用して10
0μl容量中にライゲートし、一晩16℃でインキュベ
ートする。ライゲート混合物をエシェリキア・コリHB
101コンピテント細胞100μリットルを形質転換す
るのに使用する。アンピシリン耐性形質転換コロニーを
Amp75含有LB寒天で16時間成育させた後に単離す
る。プラスミドDNAをHB101形質転換体から単離
し、エシェリキア・コリDH5αまたはGM2163に
移し、次いで制限エンドヌクレアーゼ消化により分析す
る。
【0088】I.spoVBt1のヌクレオチド配列の決定 クローン化遺伝子の両方の鎖を、PCR−Mate DN
N合成装置モデル391で合成した第2表に列記のプラ
イマーを使用して配列決定する。オリゴヌクレオチドの
位置は図2に示す。Sequance Version 2.0 DNA S
equencing Kit(United States Biochemical, Clea
veland, OH)をクローン化バチルス・スリンギエンシ
ス染色体フラグメントの配列決定に、製造者の記載のよ
うに使用した。spoVBt1遺伝子の配列は配列番号1に
示す。spoVBt1遺伝子生産物の分子量は、36.7kD
aである。
【0089】
【表3】 第2表 バチルス・スリンギエンシス spoVBt1遺伝子の配列決定に使用されるプラ イマー プライマー番号 配列(5'−3') 配列番号 MS1 GAGAGATGTCACCGTCAAG 5 MS2 CCCTGTACCTGGATTCCC 6 MS3 GGGAATCCAGGTACAGGG 7 MS4 CCATCCCAACAAGCTTCCC 8 MS5 GGGAAGCTTGTTGGGATGG 9 MS6 CCTGTCCCCCTTGTAAATGC 10 MS7 GCATTTACAAGGGGGACAGG 11 MS8 CGCCGTCTACTTACAAGCAGC 12 MS9 GGTGGTGGGACTATGGAG 13 MS10 CTCCATAGTCCCACCACC 14 MS11A CGAGGAGGAGAGAAGGAC 15 MS11B GTCCTTCTCTCCTCCTC 16 MS12A CGAAGTGTACGGTCTGG 17 MS12B CACGATGCATCG 18 MS13A CGAAAGAGGCTGAATGG 19 MS13B GGGCGGTATGTACGG 20 MS13C CCGTACATACCGCCC 21 MS14 GCATCAAATCCATACTCGATATTCC 22 MS14A CGAGTATGGATTTGATGCTCG 23 MS16 GGACACGATCCTAATTCAGC 24 MS16A GCTGAATTAGGATCGTGTCC 25
【0090】J.胞子形成変異株HD1Mit9::Tn9
17由来胞子の特徴付 HD1Mit9の変異および野生型胞子の熱、リソザイム
および有機溶媒に対する耐性を比較する。野生型および
変異株をCYS培地100ml中で生存させる。培養物
を、静止相に到達した48時間後に回収する。胞子形成
培養物を種々の処理にさらし、0.1%ペプトン中の連
続希釈をLB寒天に置き、一晩30℃でインキュベート
する。発芽胞子から発生したコロニーを計数する。胞子
の熱、リソザイムおよび有機溶媒に対する耐性を測定す
る。熱処理:培養物を0.1%滅菌ペプトンで1:10
に希釈し、2等量部に分ける。1部を55℃で、他方を
65℃で45分間、時々撹拌しながらインキュベートす
る。リソザイム処理:培養物を250μg/mlリソザイ
ム含有0.1%ペプトンで1:100に希釈し、37℃
で15分間インキュベートする。有機溶媒処理:サンプ
ルをトルエン、1−オクタノールおよびクロロホルム
で、以下のプロトコールを使用して処理する。培養物1
mlを0.1%ペプトン7mlおよび有機溶媒2mlと混合す
る。次いで、混合物を1分間ボルテックスにかける。ア
セトン処理のために、培養物をアセトンで1:10に希
釈し、室温で15分間インキュベートする。変異胞子は
熱および有機溶媒に感受性であり、リソザイムに耐性で
ある。胞子形成変異株から形成される胞子の相対的耐性
は、最も耐性から少ない耐性で、下記の通りである:リ
ソザイム、熱、トルエン、クロロホルム、アセトンおよ
び1−オクタノール。
【0091】実施例2:染色体統合 A.spoVBt1 DNA配列および変異spoV DNA
配列の製造 spoVBt1 DNA配列を上記実施例1のように製造す
る。プライマーMS18、MS19A、MS19Bおよ
びMS20を、天然spoVBt1を鋳型として使用する変
異spoV遺伝子増幅PCRに使用する。プライマーは、
推定リボゾーム結合部位および開始コドンが破壊され、
多重停止コドンがspoVBt1配列に挿入されるように幾
つかの点変異を含む。変異spoV DNA配列は配列番号
1のヌクレオチド465から1256に対応し、表1に
示唆の置換を有する。具体的変異spoV DNA配列は、
(m)spoVBt1−8と命名する。
【0092】
【表4】 プライマー番号 配列(5'−3') 配列番号 MS18 GATGTGATTGTAAGGAACAATCGAAGCGATAGAAAAAC 26 MS19A GATCTTGTATGAGAGTAAATCGGCCATACAGC 27 MS19B GCTGTATGGCCGATTTACTCTCATACAAGCTC 28 MS20 CTATACAGCATGTTAATGATCCC 29
【0093】(m)spoVBt1-8遺伝子を得るために、
2個のPCR反応を含む。2個の遺伝子フラグメント
は、配列の3'および5'半分で、各DNA鎖にMS19
AおよびMS19Bに対応する32bpオーバーラップを
含む。5'半分は、プライマーMS18およびMS19
Bを使用して増幅し、3'半分はプライマーMS19A
およびMS20を使用して増幅する。2個のフラグメン
トを混合し、変性し、アニールする。完全(m)spoVBt
1-8遺伝子がプライマーMS18およびMS20を使
用して増幅される。
【0094】B.(t)spoVBt1−1と共に、spoV遺
伝子Bt1部位への結晶遺伝子の染色体統合 結晶遺伝子を、バチルス・スリンギエンシス染色体にp
SB1209プラスミド(図6)を使用して統合する。プ
ラスミドpSB901(図3)を構築し、エリスロマイシ
ン耐性遺伝子、ermCを提供する。ermC遺伝子を、Mon
od et al.[Monod et al., J. Bacteriol. 167:138-1
47(1986)]に記載のp1M13バチルス・サブチリスプ
ラスミドからHindIII/ClaIフラグメントとして単離
する。ermC HindIII/ClaIフラグメントを、Hind
IIIおよびAccIで切断したpUC18にライゲートす
る。pBR322(図3)のテトラサイクリン耐性遺伝子
(tetr)とpSB901のermC遺伝子を置換するため
に、pBR322をAvaIで消化し、直線化ベクターを
エシェリキア・コリDNAポリメラーゼIのクレノーフ
ラグメントで処理し、平滑末端を作成する。クレノー処
理に続き、pBR322をHindIIIで消化し、大フラグ
メントをtetr遺伝子フラグメントから精製除去する。プ
ラスミドpSB901をSmaI、続いてHindIIIで消化
し、ermC SmaI−HindIIIフラグメントを有するフ
ラグメントを精製する。ermC遺伝子をpBR322
HindIII大フラグメントとライゲートし、pSB140
(図3)を産生する。
【0095】
【表5】 プライマー番号 配列(5'−3') 配列番号 KK14 AGCTTGCGGCCGCGTCGACCCCGGGCCATGGGGGCCCG 30 KK14B AATTCGGGCCCCCATGGCCCGGGGTCGACGCGGCCGCA 31 MS17 GCGAAAGAAAAACAACAATC 32
【0096】PCRプライマー、配列番号22のMS1
4、配列番号32のMS17を使用して、(t)spoVBt
1−1遺伝子をバチルス・スリンギエンシスHD73株
から増幅する。916bpPCR産物は、DNAポリメラ
ーゼIクレノーフラグメントを使用して両端は平滑に
し、プラスミドpUC18のSmaI部位にクローン化す
る。(t)spoVBt1−1は配列番号1の塩基対488か
ら1404に対応する。得られるプラスミドをpSB1
207(図5)と呼ぶ。
【0097】(t)spoVBt1−1遺伝子をpSB120
7からEcoRIおよびHincII制限酵素を使用して単離
し、両端をクレノーフラグメントを使用して平滑にし
た。pSB210をHindIII酵素を使用して直線化し、
クレノーで平滑にし、ウシ腸管アルカリホスファターゼ
(CIP)を使用して脱リン酸化する。単離(t)spoVBt
1−1遺伝子を、次いで、直線化pSB210プラスミ
ドにライゲートする。得られるプラスミドをpSB12
09(図6)と呼ぶ。種々の結晶遺伝子がpSB1209
のApaIおよびNotI部位でクローン化され、バチルス
・スリンギエンシス染色体にspoVBt1部位で統合され
る。
【0098】C.(m)spoVBt1−8を使用したspoV
遺伝子Bt1部位への結晶遺伝子の染色体統合 (m)spoVBt1−8フラグメントをバチルス・スリンギ
エンシスHD73株からPCR技術を使用して増幅す
る。0.8kbPCR産物を、クレノーフラグメントを使
用して両端を平滑にし、プラスミドpUC19のSmaI
部位にクローン化する。得られるブラスミドをpSB1
218(図7)と呼ぶ。
【0099】(m)spoVBt1−8フラグメントをpSB
1218のKpnIおよびBamHI部位で単離する。フラ
グメントをT4 DNAポリメラーゼを使用して両端を
平滑にし、プラスミドpSB210のMscI部位にクロ
ーン化する。得られるプラスミドはpSB1219(図
8)およびpSB1220(図9)である。クローン化
(m)spoVBt1−8フラグメントは、pSB210(p
SB1219)内のermC遺伝子と同じ配向であるか、ま
たはermC開放読み取り枠(pSB1220)と反対の配
向のいずれかである。CryIC/CryIEハイブリッド
結晶タンパク質をコードするG27遺伝子を以下の工程
を使用してpSB1219にクローン化する:
【0100】pSB210.1プラスミド(図11)を構
築するために、ホスホリラーゼC“plc”遺伝子をpS
B210に加える。バチルス・スリンギエンシス株AT
CC10792のplc領域のDNA配列をGenbank(Acc
ession番号X14178)から得、それはLechner et a
l.[Lechner, M et al., Mol. Microbiol. 3:621-6
26(1989)]に記載されている。plc領域をHD73全遺伝
子から、プライマーPhos1およびPhos4を使用してP
CRにより増幅する。
【0101】
【表6】 プライマー番号 配列(5'−3') 配列番号 Phos1 GGAACGCTACATACTAGTGATAGAGTAG 33 Phos4 GCTTGTACACCGCAACTGTTTTCGCATG 34
【0102】PCR産物をpUC18のSmaI部位にク
ローン化し、pSB139(図10)を構築する。plc標
的領域をpSB138由来の2.2kb平滑−KpnIに単
離し、BamHIフラグメントゲル精製し、MscIおよび
BamHIで消化し、製造者の指示に従ってGeneclean
Kit(Bio101)を使用して精製したpSB210にラ
イゲートする。得られるプラスミドをpSB210.1
(図11)と命名する。
【0103】バチルス・スリンギエンシス・アイザワイ
由来の正基準cryIA(b)遺伝子を有するプラスミドp
SB32(図12)をApaIおよびNotIで切断し、cry
IA(b)遺伝子を含む4.2kbフラグメントを遊離させ
る。本プラスミドは、pBlueScriptKS+、cryIA
(b)遺伝子の発現を制御するcryICプロモーターおよ
びcryIA(c)ターミネーターも含み得る。単離cryIA
(b)フラグメントを、ApaIおよびNotIで切断したp
SB210.1にライゲートし、cryIA(b)、plcおよ
びermC遺伝子を含むpSB219(図13)を産生す
る。
【0104】G27毒素コード領域を含む3.9kb Ap
aI/NotIフラグメントをpSB219由来の3.6kb
ApaI/NotIフラグメントとライゲートする。得ら
れるプラスミドをpSB458(図14)と呼ぶ。
【0105】G27を ApaIおよびNotI消化を使用
してpSB458から単離し、pSB1219のApaI
/NotI部位にライゲートする。得られるプラスミドを
pSB1221(図15)と呼ぶ。このプラスミドを、以
下に記載の、spoVBt1領域と相同で、同時にその部位
で変異が起こるバチルス・スリンギエンシス染色体で、
形質転換によりG27を統合するのに使用する。
【0106】他の結晶遺伝子をまたpSB1219およ
びpSB1220のApaIおよびNotIにクローン化
し、次いでspoVBt1領域と相同で、同時にその部位で
変異が起こるバチルス・スリンギエンシス染色体に統合
する。
【0107】D.バチルス・スリンギエンシス形質転換 コンピテントHD73およびW4D23バチルス・スリ
ンギエンシス細胞を製造するために、株をBHIS培地
(50%ブレイン・ハート・インフュージョンブロス、
50%1Mシュークロース)50ml中で、37℃、30
0rpmでOD600が0.2−0.3に到達するまで成育す
る。W4D23はHD73の結晶マイナス誘導体であ
る。細胞を1容量、1/2容量および1/4容量の氷冷
HEPES/シュークロース溶液で連続して洗浄する。
細胞を最後に1/20溶液のHEPES/シュークロー
ス溶液に再懸濁する。バチルス・スリンギエンシスのコ
ンピテント細胞(0.1cmのキュベットに40μlおよび
0.2cmのキュベットに200μl)を、前冷却電極Gene
Pulser Cuvette中の5−20μlのDNA(2−10
μg)と混合し、Gene Pulserエレクトロポレーション
装置中で電流にさらす。エレクトロポレーションのパラ
メーターは、0.1cmキュベットについて0.9kV、3
μFおよびR=600、0.2cmキュベットについて1.
25kV、3μFおよびΩ=600である。細胞をすぐ
に400μlまたは1.8mlのBHISに移し、37℃で
4時間、250rpmで成育させる。この期間中、ベクタ
ーpSB1221は、細菌染色体上の相同spoVBt1配
列および統合ベクター間の相同組換え(単一交差)により
染色体に挿入される。これは、統合DNAセグメントの
両端の2個のspoVBt1遺伝子形成をもたらす。4時間
成育後、細胞を好適な抗生物質含有LBプレートに移
す。プレートを一晩30℃でインキュベートし、形質転
換体を新鮮プレートに再画線する。コロニーをPCRで
スクリーニングし、0.3kbフラグメントまで増幅する
ためにプライマーPG2およびPG4を使用して、erm
C遺伝子の存在を確認する。pSB1221のspoVBt
1染色体座への統合は、プライマーMS12Aを使用し
たpSB1221統合ベクターを含まないspoVBt1の
上流と、プライマーpBR4を使用したpSB1221
のpBR322部位との間に産生された1261bpのP
CR増幅により確認される。結果は結晶コードタンパク
質がバチルス・スリンギエンシス中染色体に含まれるこ
とを示唆する。
【0108】
【表7】 プライマー番号 配列(5'−3') 配列番号 PG2 GAAATCGGCTCAGGAAAAGG 35 PG4 AGCAAACCCGTATTCCACG 36 PBR4 GCACGATCATGCGCACCC 37
【0109】pSB1221の統合がもたらす変異胞子
は、野生型に戻らず、液体または固体細菌培地中に貯蔵
した場合、2週間以内に本質的に分解した。
【0110】実施例3:統合DNAを別のバチルス・ス
リンギエンシス宿主へ移動させるための一般形質導入 統合は、供給株の統合ベクターのDNAセグメントの両
端および受容株の染色体上のその相同領域の間の相同組
換え(2重交差)により起こる。統合ベクターを含む供給
株をLB Ery5プレート上、30℃で一晩(16−18
時間)成育させる。一晩培養物の約100μlを、0.4
%グリセロール含有LB10mlへの接種に使用する。次
いで、培養物を30℃、300rpmで、OD600が1−2
になるまでインキュベートする。細胞をCP−51ts4
5(Curtis B. Thorne博士, AmherstのUnibersity
of Massachusettsから得た)で感染させるために、異な
る量、1×105から5×106プラーク形成単位(PF
U)のファージ融解物を、予め50℃で平衡化したPhag
e Assay(PA)軟寒天(0.8%栄養ブロス、0.5%N
aCl、0.02%MgSO4・7H2O、0.005%M
nSO4・H2O、0.015%CaCl2・2H2O、p
H6.0、0.5%Bacto Agar)3ml中の2×107細胞
に加える。次いで、混合物をPAプレート(1.5%Bac
to Agar含有PA培地)に注ぎ、固まらせ、30℃で1
6時間インキュベートする。細胞の絨毯中に数百のプラ
ークを含む寒天上部を、3−6mlのPA培地中に回収す
る。ファージ融解物を16℃、3−4時間保持し、遠心
(4,000×g、5分、16℃)し、上清を0.45μM
フィルター(VWR Scientific)を使用して濾過滅菌す
る。ファージ融解物を長期間貯蔵のために16℃で貯蔵
する。ファージ融解物の力価は約1×109から1×1
10PFU/mlである。
【0111】一般的形質導入のために、G27殺虫遺伝
子、エリスロマイシンマーカー遺伝子および(m)spoV
Bt1−8を、通常cryIA(c)、IA(b)およびIA
(c)遺伝子を有するバチルス・クルスタキ株の非変異sp
oVBt1染色体座に移動する。受容株をLB10ml中で
30℃、16−18時間成育させる。LB200mlを2
−3mlの一晩培養物に接種し、30℃、300rpmでO
600が1まで成育させる。細胞を遠心(7,520×
g、4℃、15分)し、LBに約2×109コロニー形成
単位(CFU)/ml(約100倍濃縮)の濃度で再懸濁す
る。8×108受容細胞およびファージ融解物から4.9
×108から8×108PFUを含む形質導入混合物を3
7℃、250rpmで30分インキュベートする。細胞/
ファージ懸濁液をHAミリポア膜(Millipore Corpora
tion, Bedford, MA)に広げ、Ery0.15含有LBプレ
ートに置き、37℃で3−4時間インキュベートする。
膜を次いでEry5含有LBプレートに置き、37℃で1
8−20時間インキュベートする。
【0112】形質導入単離物を上記のようにPCRを使
用し、変形胞子表現型を顕微鏡で確認する。各単離物の
タンパク質の量をSDSパージおよびトリコプルシア・
ニ(T. ni)およびスポドプテラ・エクシグア(S. exigu
a)に対する生物検定により測定する。単離物は135K
ダルトンの殺虫結晶タンパク質を産生する。
【0113】
【配列表】
(2)配列番号1の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:1662塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:二本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:DNA(genomic) (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (ix)配列の特徴: (A)特徴を表す記号:CDS (B)存在位置:474..1427 (D)他の情報:/開始コドン=474 (xi)配列の記載:配列番号1: CAGGTGAAAT GAAATCTTCG TTACGAAGTG TACGGTCTGG TTGAATAGAT ATCTCCATAT 60 TTTTCAATGG ATTAGGAATG TTTAGAAAAT GATGCATTCT ATTTAGTACA ATAAATACAC 120 GATGCATCGT TTTTTCTGAG TAATGTCGAT TCGTTTTAAA TCGGAAAAGT AATCTTCGTA 180 GTCTTTTGTA CAAAGTGTAG CCCATATATT ACTGGAAGGG AGCTTTTTGT TTTTTTCTAA 240 CCAATGTCCG AAGTCTTCAA CGTCATAAAC ATAACGTTTA ATAGTTGAGG GTTTTCGGCC 300 TTTATTCAAT AAAAAAATAG AAAAGGCTTG TATTGTATCA TGGAATTCCG TTGTCTCCAT 360 AGTCCCACCA CCTTAATTAT TTCTTATATT ATAGCAAACT TTTCTGAAAA TAGGCATTTA 420 CAAGGGGGAC AGGAATAATA ATATTTGGTG AGTGGATAAA ATGAGGTGAT TGT ATG 476 Met 1 GAA CAA TCG ATG CGA AAG AAA AAC AAC AAT CAA ATT AAT ATT GTG TTA 524 Glu Gln Ser Met Arg Lys Lys Asn Asn Asn Gln Ile Asn Ile Val Leu 5 10 15 AAC CAT CGA AAG AAA ATT TCT TTG CCA GCC GCA GAA AAT AAA ACG GTA 572 Asn His Arg Lys Lys Ile Ser Leu Pro Ala Ala Glu Asn Lys Thr Val 20 25 30 ATT TCA AAT GAA ACT GCA ATT AAA CAT GAA ATG CTG CAG AGA ATT GAA 620 Ile Ser Asn Glu Thr Ala Ile Lys His Glu Met Leu Gln Arg Ile Glu 35 40 45 GAA GAG ATG GGG AAG CTT GTT GGG ATG GAT GAT ATA AAA AAG ATA ATA 668 Glu Glu Met Gly Lys Leu Val Gly Met Asp Asp Ile Lys Lys Ile Ile 50 55 60 65 AAA GAA ATA TAT GCT TGG ATT TAT GTG AAT AAA AAA AGA CAA GAG AAG 716 Lys Glu Ile Tyr Ala Trp Ile Tyr Val Asn Lys Lys Arg Gln Glu Lys 70 75 80 GGA TTG AAG TCA GAG AAG CAA GTA CTT CAT ATG CTG TTT AAA GGG AAT 764 Gly Leu Lys Ser Glu Lys Gln Val Leu His Met Leu Phe Lys Gly Asn 85 90 95 CCA GGT ACA GGG AAG ACA ACT GTT GCT AGA ATG ATA GGG AAA TTG CTG 812 Pro Gly Thr Gly Lys Thr Thr Val Ala Arg Met Ile Gly Lys Leu Leu 100 105 110 TTT GAG ATG AAT ATT CTA TCG AAA GGC CAC TTG GTT GAA GCT GAA CGT 860 Phe Glu Met Asn Ile Leu Ser Lys Gly His Leu Val Glu Ala Glu Arg 115 120 125 GCT GAT CTT GTA GGA GAG TAC ATC GGC CAT ACA GCT CAA AAA ACA AGA 908 Ala Asp Leu Val Gly Glu Tyr Ile Gly His Thr Ala Gln Lys Thr Arg 130 135 140 145 GAC TTA ATA AAA AAA GCA ATG GGA GGT ATT TTG TTT ATT GAT GAG GCG 956 Asp Leu Ile Lys Lys Ala Met Gly Gly Ile Leu Phe Ile Asp Glu Ala l50 155 160 TAT TCT TTA GCT CGA GGA GGA GAG AAG GAC TTT GGA AAA GAA GCA ATT 1004 Tyr Ser Leu Ala Arg Gly Gly Glu Lys Asp Phe Gly Lys Glu Ala Ile 165
170 175 GAT ACG CTT GTA AAA CAT ATG GAA GAT AAA CAA CAT GGT TTT GTA TTG 1052 Asp Thr Leu Val Lys His Met Glu Asp Lys Gln His Gly Phe Val Leu 180 185 190 ATT TTA GCT GGA TAT TCA AGA GAG ATG AAT CAC TTT CTT TCA TTA AAT 1100 Ile Leu Ala Gly Tyr Ser Arg Glu Met Asn His Phe Leu Ser Leu Asn 195 200 205 CCA GGG CTG CAA TCT CGT TTT CCA TTT ATT ATT GAA TTT GCG GAT TAC 1148 Pro Gly Leu Gln Ser Arg Phe Pro Phe Ile Ile Glu Phe Ala Asp Tyr 210 215 220 225 TCG GTA AAT CAG TTG TTG GAA ATT GGG AAA AGA ATG TAT GAA GAT CGT 1196 Ser Val Asn Gln Leu Leu Glu Ile Gly Lys Arg Met Tyr Glu Asp Arg 230 235 240 GAA TAT CAG TTA TCG AAA GAG GCT GAA TGG AAA TTT AGG GAT CAT TTA 1244 Glu Tyr Gln Leu Ser Lys Glu Ala Glu Trp Lys Phe Arg Asp His Leu 245 250 255 CAT GCT GTA AAG TAT TCG TCG CAA ATT ACA TCG TTT AGT AAT GGG CGG 1292 His Ala Val Lys Tyr Ser Ser Gln Ile Thr Ser Phe Ser Asn Gly Arg 260 265 270 TAT GTA CGG AAT ATT GTT GAA AAA TCA ATT CGT ACA CAG GCG ATG CGG 1340 Tyr Val Arg Asn Ile Val Glu Lys Ser Ile Arg Thr Gln Ala Met Arg 275 280 285 TTG TTG CAA GAA GAT GCC TAT GAT AAA AAT GAT TTA ATT GGA ATA TCG 1388 Leu Leu Gln Glu Asp Ala Tyr Asp Lys Asn Asp Leu Ile Gly Ile Ser 290 295 300 305 AGT ATG GAT TTG ATG CTC GAA GAG GAG ACG CAC AGT ACA TAAACTGTGC 1437 Ser Met Asp Leu Met Leu Glu Glu Glu Thr His Ser Thr 310 315 GTCGATTTTT GTGTATAAGT TCGTTTACTC TTTTTTTTCT TTTTCTTGGT GTACTTCATG 1497 GAAGTGTTCC ATTTTAGCGC TCTTTTCGTG TGCTGAATTA GGATCGTGTC CAAATTGATT 1557 TACTGAGCTT TTTTGAGCTC CTTTATTAAC GTGGTTTGTC ATTTGTATTC ACCTCACTTT 1617 AAAAATTAGT ATAAACATTA TATAAAGAAA AAATCGTTAG AAAGA 1662 (2)配列番号2の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:318アミノ酸 (B)配列の型:アミノ酸 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:タンパク質 (xi)配列の記載:配列番号2: Met Glu Gln Ser Met Arg Lys Lys Asn Asn Asn Gln Ile Asn Ile Val 1 5 10 15 Leu Asn His Arg Lys Lys Ile Ser Leu Pro Ala Ala Glu Asn Lys Thr 20 25 30 Val Ile Ser Asn Glu Thr Ala Ile Lys His Glu Met Leu Gln Arg Ile 35 40 45 Glu Glu Glu Met Gly Lys Leu Val Gly Met Asp Asp Ile Lys Lys Ile 50 55 60 Ile Lys Glu Ile Tyr Ala Trp Ile Tyr Val Asn Lys Lys Arg Gln Glu 65 70 75 80 Lys Gly Leu Lys Ser Glu Lys Gln Val Leu His Met Leu Phe Lys Gly 85 90 95 Asn Pro Gly Thr Gly Lys Thr Thr Val Ala Arg Met Ile Gly Lys Leu 100 105 110 Leu Phe Glu Met Asn Ile Leu Ser Lys Gly His Leu Val Glu Ala Glu 115 120 125 Arg Ala Asp Leu Val Gly Glu Tyr Ile Gly His Thr Ala Gln Lys Thr 130 135 140 Arg Asp Leu Ile Lys Lys Ala Met Gly Gly Ile Leu Phe Ile Asp Glu 145 150 155 160 Ala Tyr Ser Leu Ala Arg Gly Gly Glu Lys Asp Phe Gly Lys Glu Ala 165 170 175 Ile Asp Thr Leu Val Lys His Met Glu Asp Lys Gln His Gly Phe Val 180 185 190 Leu Ile Leu Ala Gly Tyr Ser Arg Glu Met Asn His Phe Leu Ser Leu 195 200 205 Asn Pro Gly Leu Gln Ser Arg Phe Pro Phe Ile Ile Glu Phe Ala Asp 210 215 220 Tyr Ser Val Asn Gln Leu Leu Glu Ile Gly Lys Arg Met Tyr Glu Asp 225 230 235 240 Arg Glu Tyr Gln Leu Ser Lys Glu Ala Glu Trp Lys Phe Arg Asp His 245 250 255 Leu His Ala Val Lys Tyr Ser Ser Gln Ile Thr Ser Phe Ser Asn Gly 260 265 270 Arg Tyr Val Arg Asn Ile Val Glu Lys Ser Ile Arg Thr Gln Ala Met 275 280 285 Arg Leu Leu Gln Glu Asp Ala Tyr Asp Lys Asn Asp Leu Ile Gly Ile 290 295 300 Ser Ser Met Asp Leu Met Leu Glu Glu Glu Thr His Ser Thr 305 310 315 (2)配列番号3の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:30塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号3: GGCTTTCGCT ACCTGGAGAG ACGCGCCCGC 30 (2)配列番号4の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:30塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号4: CCAGACCAAC TGGTAATGGT AGCGACCGGC 30 (2)配列番号5の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:19塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号5: GAGAGATGTC ACCGTCAAG 19 (2)配列番号6の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:18塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号6: CCCTGTACCT GGATTCCC 18 (2)配列番号7の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:18塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号7: GGGAATCCAG GTACAGGG 18 (2)配列番号8の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:19塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号8: CCATCCCAAC AAGCTTCCC 19 (2)配列番号9の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:19塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号9: GGGAAGCTTG TTGGGATGG 19 (2)配列番号10の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:20塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載: 配列番号10: CCTGTCCCCC TTGTAAATGC 20 (2)配列番号11の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:20塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号11: GCATTTACAA GGGGGACAGG 20 (2)配列番号12の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:21塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号12: CGCCGTCTAC TTACAAGCAG C 21 (2)配列番号13の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:18塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号13: GGTGGTGGGA CTATGGAG 18 (2)配列番号14の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:18塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号14: CTCCATAGTC CCACCACC 18 (2)配列番号15の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:18塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号15: CGAGGAGGAG AGAAGGAC 18 (2)配列番号16の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:17塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号16: GTCCTTCTCT CCTCCTC 17 (2)配列番号17の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:12塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号17: CACGATGCAT CG 12 (2)配列番号18の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:12塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号18: CACGATGCAT CG 12 (2)配列番号19の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:17塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号19: CGAAAGAGGC TGAATGG 17 (2)配列番号20の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:15塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号20: GGGCGGTATG TACGG 15 (2)配列番号21の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:15塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号21: CCGTACATAC CGCCC 15 (2)配列番号22の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:25塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号22: GCATCAAATC CATACTCGAT ATTCC 25 (2)配列番号23の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:21塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号23: CGAGTATGGA TTTGATGCTC G 21 (2)配列番号24の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:20塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号24: GGACACGATC CTAATTCAGC 20 (2)配列番号25の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:20塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号25: GCTGAATTAG GATCGTGTCC 20 (2)配列番号26の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:38塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号26: GATGTGATTG TAAGGAACAA TCGAAGCGAT AGAAAAAC 38 (2)配列番号27の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:32塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載: 配列番号27: GATCTTGTAT GAGAGTAAAT CGGCCATACA GC 32 (2)配列番号28の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:32塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号28: GCTGTATGGC CGATTTACTC TCATACAAGC TC 32 (2)配列番号29の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:23塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号29: CTATACAGCA TGTTAATGAT CCC 23 (2)配列番号30の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:38塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号30: AGCTTGCGGC CGCGTCGACC CCGGGCCATG GGGGCCCG 38 (2)配列番号31の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:38塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号31: AATTCGGGCC CCCATGGCCC GGGGTCGACG CGGCCGCA 38 (2)配列番号32の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:20塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状: (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号32: GCGAAAGAAA AACAACAATC 20 (2)配列番号33の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:28塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号33: GGAACGCTAC ATACTAGTGA TAGAGTAG 28 (2)配列番号34の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:28塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号34: GCTTGTACAC CGCAACTGTT TTCGCATG 28 (2)配列番号35の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:20塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号35: GAAATCGGCT CAGGAAAAGG 20 (2)配列番号36の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:19塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号36: AGCAAACCCG TATTCCACG 19 (2)配列番号37の情報: (i)配列の特徴: (A)配列の長さ:18塩基対 (B)配列の型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (iii)ハイポセティカル:NO (iv)アンチセンス:NO (xi)配列の記載:配列番号37: GCACGATCAT GCGCACCC 18
【図面の簡単な説明】
【図1】 配列番号1に記載し、配列番号2に対応す
る、単離spoVBt1遺伝子の予測アミノ酸配列。
【図2】Tn917で中断されたspoVBt1遺伝子およ
び配列決定に使用したオリゴヌクレオチドの位置。
【図3】 プラスミドpSB901、pBR322およ
びpSB140。
【図4】 プラスミドpSB210。
【図5】 プラスミドpSB1207。
【図6】 プラスミドpSB1209。
【図7】 プラスミドpSB1218。
【図8】 プラスミドpSB1219。
【図9】 プラスミドpSB1220。
【図10】 プラスミドpSB139。
【図11】 プラスミドpSB210.1。
【図12】 プラスミドpSB32。
【図13】 プラスミドpSB219。
【図14】 プラスミドpSB548。
【図15】 プラスミドpSB1221。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 1/21 C12N 1/21 C12P 21/02 C12P 21/02 C //(C12N 1/21 C12R 1:07) (C12P 21/02 C12R 1:07) (72)発明者 ミトラ・シャハビ・レイノソ アメリカ合衆国95132カリフォルニア州サ ンノゼ、オンスロー・ウェイ3384番 (72)発明者 山本 敬司 アメリカ合衆国94539カリフォルニア州フ レモント、ニドゥ・コート・42959番

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 i)配列番号1に記載のヌクレオチド配
    列を有するspoVBt1遺伝子; ii)配列番号2に記載のバチルス・スリンギエンシス(B
    acillus thuringiensis)胞子形成タンパク質をコードす
    るヌクレオチド配列; iii)配列番号2に記載のタンパク質と実質的に類似の
    バチルス・スリンギエンシス胞子形成タンパク質をコー
    ドするヌクレオチド配列; iv)配列i)、ii)またはiii)の相補鎖と、ストリン
    ジェントなハイブリダイズ条件でハイブリダイズするヌ
    クレオチド配列;および v)上記配列i)、ii)、iii)またはiv)の切除(trun
    cated)ヌクレオチド配列(ここで、切除ヌクレオチドは
    少なくとも300ヌクレオチドを含む):からなる群か
    ら選択される、単離spoV DNA配列。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のspoV DNA遺伝子およ
    び少なくとも1個の殺虫性結晶タンパク質をコードする
    DNA配列を含むDNAセグメント。
  3. 【請求項3】 更にグラム陰性細菌の複製起点および選
    択可能マーカーを含む、請求項2記載のDNAセグメン
    ト。
  4. 【請求項4】 DNA配列がハイブリッド毒素タンパク
    質をコードし、ハイブリッドタンパク質が2個または3
    個の異なる結晶コード毒素の領域を含むものである、請
    求項2記載のDNAセグメント。
  5. 【請求項5】 a)請求項2記載のDNAセグメントを
    得る; b)上記セグメントをバチルス・スリンギエンシス宿主
    に挿入する; c)バチルス・スリンギエンシス宿主中において、この
    DNAセグメントと胞子形成遺伝子の実質的に相同なヌ
    クレオチドフラグメントの間で相同組換えを行う(ここ
    で、DNAセグメントは安定にバチルス・スリンギエン
    シス宿主染色体に統合される);および d)安定に形質転換されたバチルス・スリンギエンシス
    宿主を単離する(ここで、安定に形質転換されたバチル
    ス・スリンギエンシス宿主は外来性結晶タンパク質を製
    造可能である):を含む、1個から3個の外来性結晶タ
    ンパク質を発現する形質転換バチルス・スリンギエンシ
    ス宿主の製造法。
  6. 【請求項6】 請求項5で製造したバチルス・スリンギ
    エンシス宿主を殺虫有効量含む、殺虫組成物。
  7. 【請求項7】 i)配列番号1に記載のヌクレオチド配
    列; ii)配列番号2に記載のバチルス・スリンギエンシスタ
    ンパク質をコードするヌクレオチド配列; iii)配列番号2に記載のタンパク質と実質的に類似の
    バチルス・スリンギエンシス胞子形成タンパク質をコー
    ドするヌクレオチド配列; iv)配列i)、ii)またはiii)の相補鎖と、ストリン
    ジェントなハイブリダイズ条件でハイブリダイズするヌ
    クレオチド配列;および v)上記配列i)、ii)、iii)またはiv)の切除ヌク
    レオチド配列であり、切除ヌクレオチドは少なくとも3
    00ヌクレオチドを含む(ここで、上記ヌクレオチド配
    列i)、ii)、iii)、iv)またはv)は、1個または
    それ以上の点変異、挿入または欠失を有する)。からな
    る群から選択される、単離変異spoV DNA配列。
  8. 【請求項8】 請求項7記載の変異spoV DNA配列お
    よび1個から3個の殺虫性結晶タンパク質コード遺伝子
    を含む、DNAセグメント。
  9. 【請求項9】 請求項7記載の変異spoV DNA配列、
    殺虫性結晶タンパク質コード遺伝子およびグラム陰性細
    菌の複製起点を含む、DNAセグメント。
  10. 【請求項10】 a)請求項9記載のDNAセグメント
    を得る; b)上記セグメントを胞子形成バチルス・スリンギエン
    シス宿主に挿入する; c)宿主バチルス・スリンギエンシス染色体中におい
    て、このDNAセグメントと実質的に相同な胞子形成遺
    伝子フラグメントの間で相同組換えを行う(ここで、変
    異spoV DNA配列を有するDNAセグメントは安定に
    バチルス・スリンギエンシス宿主染色体に統合され
    る);および d)安定に形質転換されたバチルス・スリンギエンシス
    形質転換体を単離する(ここで、安定に形質転換された
    バチルス・スリンギエンシス宿主は変異胞子を産生し、
    外来性結晶毒素タンパク質を製造可能である):ことを
    含む、変異胞子を有する殺虫性結晶タンパク質産生バチ
    ルス・スリンギエンシス株の製造法。
  11. 【請求項11】 請求項10で製造したバチルス・スリ
    ンギエンシス株を殺虫有効量含む、殺虫組成物。
  12. 【請求項12】 a)バチルス・スリンギエンシス宿主
    を形質導入ファージにさらす; b)ファージを宿主バチルス・スリンギエンシス中で複
    製させる(ここで、宿主染色体中に統合された1個から
    3個の外来性結晶タンパク質コードDNA配列をファー
    ジに挿入する);および c)外来性結晶タンパク質コードDNA配列をファージ
    から受容体バチルス・スリンギエンシスに移す(ここ
    で、挿入外来性結晶プロキシン(proxin)コードDNA配
    列は、受容体バチルス・スリンギエンシス染色体に安定
    に挿入され、受容体中で発現される):ことを含む、更
    に形質転換バチルス・スリンギエンシス宿主に形質導入
    することを含む、請求項5記載の方法。
  13. 【請求項13】 a)バチルス・スリンギエンシス宿主
    を形質導入ファージにさらす; b)ファージを宿主バチルス・スリンギエンシス中で増
    殖させる(ここで、変異spoV DNA配列および宿主染
    色体中に統合された1個から3個の外来性結晶タンパク
    質コードDNA配列をファージに挿入する);および c)外来性結晶毒素コードDNA配列をファージから受
    容体バチルス・スリンギエンシスに移す(ここで、変異s
    poV DNA配列および外来性結晶タンパク質コードD
    NA配列は、受容体バチルス・スリンギエンシス染色体
    に安定に挿入され、受容体中で発現され、受容体は変異
    胞子を産生する):ことを含む、更にバチルス・スリン
    ギエンシス宿主に形質導入することを含む、請求項7記
    載の方法。
  14. 【請求項14】 セグメントが1個から3個の殺虫性結
    晶タンパク質コード遺伝子を含み、遺伝子が安定にバチ
    ルス・スリンギエンシス染色体に統合されている、DN
    Aセグメントの染色体統合座としてバチルス・スリンギ
    エンシス染色体胞子形成遺伝子フラグメントを使用する
    方法。
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