JPH0940520A - Production of plant component by animal, preparation of stress resistant animal and use of plant component - Google Patents

Production of plant component by animal, preparation of stress resistant animal and use of plant component

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JPH0940520A
JPH0940520A JP7210022A JP21002295A JPH0940520A JP H0940520 A JPH0940520 A JP H0940520A JP 7210022 A JP7210022 A JP 7210022A JP 21002295 A JP21002295 A JP 21002295A JP H0940520 A JPH0940520 A JP H0940520A
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JP
Japan
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animal
phytoene
gene
plant component
cells
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JP7210022A
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Japanese (ja)
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Houyoku Nishino
野 輔 翼 西
Yoshiko Satomi
見 佳 子 里
Norihiko Misawa
沢 典 彦 三
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Kirin Brewery Co Ltd
Original Assignee
Kirin Brewery Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for enabling to produce a plant component useful for an animal (especially a domestic animal) by the animal and relating techniques. SOLUTION: In this method for producing a plant component, a gene relating to a synthesis of the plant component (e.g. a carotenoid such as phytoene, etc.) having antioxidation activity, lipid antioxidative ability or cancer preventive ability is brought into an animal and manifested in the animal and the plant component having such bioactivities is produced by the animal. A method for preparing an oxidative stress resistant animal, lipid-oxidative stress resistant animal or an animal having cancer protective ability is claimed in this patent. An anticarcinogenesis promoter agent and a cancer cell-proliferation inhibitor containing phytoene as an effective ingredient and a beverage and a cosmetic product containing phytoene are also claimed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】〔発明の背景〕BACKGROUND OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は、植物性成分の動物
(特に家畜用動物)での産生法、ストレス耐性動物の作
製法および植物性成分の用途に関するものである。ここ
で言う植物性成分とは、タンパク質、炭水化物を含ま
ず、動物が生合成できないもので、動物がその摂取を、
通常、植物に依存しなければならないものを言う。植物
性成分の例として、たとえば、カロチノイドのフィトエ
ンを挙げることができる。上記本発明の産業上の利用分
野は広く、たとえば、ある植物性成分を動物細胞内で産
生することができれば、その植物性成分を動物は外界か
ら摂取する必要は無くなる。したがって、たとえば、餌
に依存しないトランスジェニック家畜の作製などに利用
することができる。また、植物性成分がフィトエンであ
れば、これを癌予防作用等を有する飲食品や化粧品等に
使用することができる。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing plant components in animals (particularly domestic animals), a method for producing stress-tolerant animals, and uses of plant components. The plant-derived ingredients here do not contain proteins or carbohydrates and cannot be biosynthesized by animals.
It usually says something that must depend on the plant. Examples of botanical components include the carotenoid phytoene. The industrial field of use of the present invention is wide, and, for example, if a plant component can be produced in animal cells, it is not necessary for the animal to ingest the plant component from the outside world. Therefore, it can be used, for example, for producing transgenic livestock that does not depend on food. Further, if the botanical component is phytoene, it can be used for foods and drinks, cosmetics and the like having a cancer-preventing action and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】動物は生命維持のために、タンパク質、
炭水化物以外に、植物から植物性成分を摂取することが
必須である。すなわち、取り込まれた植物性成分は動物
において多様で重要な生理的機能を担っている。たとえ
ば、種々のビタミンまたはその前駆体は植物性成分に含
まれる。また、癌を始め種々の疾病や老化の原因となる
活性酸素やフリーラジカルに対して、抗酸化物として機
能する植物性成分も少なくない(井上正康, 山口真起
子, 「活性酸素代謝と食品抗酸化物」, バイオインダス
トリー, 12, 27-33, 1995.)。しかし、その補給量は一
定でなく、また、外界からの摂取に依存するので不安定
であり、しばしば不足する場合があった。
2. Description of the Related Art Animal is a protein,
In addition to carbohydrates, it is essential to get botanicals from plants. That is, the incorporated plant components have various and important physiological functions in animals. For example, various vitamins or their precursors are included in the botanical composition. In addition, there are many plant components that function as antioxidants against active oxygen and free radicals that cause various diseases such as cancer and aging (Masayasu Inoue, Maiko Yamaguchi, “Active oxygen metabolism and food antioxidants”). ", Bioindustry, 12, 27-33, 1995.). However, its supply amount is not constant and is unstable because it depends on the intake from the outside world, and it was often insufficient.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】抗酸化能など重要な機
能を有する植物性成分を動物(特に家畜用動物)細胞内
で産生させることができれば、その成分については外界
からの摂取に依存する必要は無くなる。このような技術
の開発は応用範囲が広く、メリットが大きいことが予想
されるが、このような技術思想は従来全く存在せず、ま
たこのような技術の開発は従来は不可能であった。その
原因として、いくつか考えられる。たとえば、植物性成
分を生合成するための遺伝子を動物が持っていないの
で、外来遺伝子として導入する必要がある。しかし、通
常、その遺伝子は1つでなく、複数個の遺伝子の導入、
発現によって始めて産生させることが可能であるが、遺
伝子そのものが知られていない場合が多い。また、たと
え知られていたとしても、複数の遺伝子を導入し、発現
させ、制御することは技術的にも困難であろう。また、
上記のことにたとえ成功したとしても、新たに合成され
た植物性成分が、多様な生理機能を持つがゆえに、動物
細胞の正常な機能を狂わせたり、細胞を死に至らしめる
可能性も否定できないであろう。本発明は、動物の生命
維持に有用な植物性成分を動物(特に家畜用動物)に産
生させる方法およびその関連技術を提供することを目的
とするものである。
If a plant component having an important function such as antioxidative ability can be produced in the cells of an animal (particularly for domestic animals), the component must depend on the intake from the outside world. Disappears. The development of such a technique is expected to have a wide range of applications and great merits, but such a technical idea has never existed, and the development of such a technique has hitherto been impossible. There are several possible causes. For example, since an animal does not have a gene for biosynthesizing a plant component, it needs to be introduced as a foreign gene. However, usually the gene is not one, but the introduction of multiple genes,
Although it is possible to produce it for the first time by expression, the gene itself is often unknown. Also, even if it is known, it would be technically difficult to introduce, express and control multiple genes. Also,
Even if the above is successful, it cannot be denied that the newly synthesized plant component may disrupt the normal functions of animal cells or cause the cells to die because of their diverse physiological functions. Ah It is an object of the present invention to provide a method for producing an animal (particularly a domestic animal) a plant component useful for sustaining the life of the animal, and a related technique therefor.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、フィトエ
ンや他のカロチノイドなど植物性成分の生合成に必要な
遺伝子群の単離、解析を行うことにより、すべての動物
細胞が有しているファルネシルピロリン酸(FPP )やゲ
ラニルゲラニルピロリン酸(GGPP)という前駆体物質か
ら植物性成分を合成するのに必要な遺伝子の取得に成功
した(三沢典彦, 「遺伝子レベルでのカロテノイド生合
成経路の解明と代謝工学」, ファルマシア, 31, 369-37
2, 1995.)。したがって、これらの植物性成分の合成遺
伝子を動物に導入し、発現させれば、植物性成分を動物
で合成することが可能であるかもしれない。しかし、新
たに合成された植物性成分が、多様な生理機能を持つが
ゆえに、動物細胞の正常な機能を狂わせたり、細胞を死
に至らしめる可能性がある。そこで、本発明者等は、動
物細胞や組織中に蓄積していることがわかっており、し
かも、過剰摂取しても、過剰障害が知られていない植物
性成分を選んだ。さらに、新たに合成された植物性成分
が抗酸化作用があるなど動物細胞に有効でないと意味が
ないので、種々の有効性を示すことが本発明者等により
確認された植物性成分を選んだ。以上の手段を駆使する
ことにより、有用な植物性成分を動物で産生させること
に成功し、この知見をもとに本発明を完成させるに至っ
た。
Means for Solving the Problems The present inventors have found that all animal cells have the ability to isolate and analyze genes necessary for biosynthesis of plant components such as phytoene and other carotenoids. We succeeded in obtaining the genes necessary for synthesizing plant components from precursor substances such as farnesylpyrophosphate (FPP) and geranylgeranylpyrophosphate (GGPP) (Norihiko Misawa, "Elucidation of carotenoid biosynthetic pathway at the gene level" And metabolic engineering ", Pharmacia, 31, 369-37
2, 1995.). Therefore, it may be possible to synthesize the plant component in the animal by introducing and expressing the synthetic gene for the plant component in the animal. However, since the newly synthesized plant component has various physiological functions, there is a possibility that the normal functions of animal cells may be disturbed or the cells may die. Therefore, the present inventors have selected a plant component which is known to be accumulated in animal cells and tissues, and whose excess disorder is not known even when it is overdose. Furthermore, since it is meaningless that the newly synthesized plant component is not effective for animal cells such as having an antioxidant action, a plant component confirmed by the present inventors to exhibit various efficacy was selected. . By making full use of the above means, we succeeded in producing useful plant components in animals, and completed the present invention based on this finding.

【0005】すなわち、本発明は、以下の方法および用
途を提供するものである。 (1)植物性成分の合成に関与する遺伝子を動物に導入
し、これを該動物中において発現させることを特徴とす
る、植物性成分を動物で産生させる方法。 (2)植物性成分がカロチノイド(好ましくはフィトエ
ン)である(1)に記載の方法。 (3)抗酸化能を有する植物性成分の合成に関与する遺
伝子を動物に導入し、これを該動物で発現させることを
特徴とする、酸化的ストレス耐性動物の作製法。 (4)抗脂質酸化能を有する植物性成分の合成に関与す
る遺伝子を動物に導入し、これを該動物で発現させるこ
とを特徴とする、脂質酸化的ストレス耐性動物の作製
法。 (5)癌の予防能を有する植物性成分の合成に関与する
遺伝子を動物に導入し、これを該動物で発現させること
を特徴とする、癌化ストレス耐性動物の作製法。 (6)癌の増殖抑制能を有する植物性成分の合成に関与
する遺伝子を動物に導入し、これを該動物で発現させる
ことを特徴とする、癌化ストレス耐性動物の作製法。 (7)植物性成分がフィトエンである(3)〜(6)に
記載の作製法および動物が家畜用動物である(1)〜
(6)の方法。 また、本発明では、植物性成分であるフィトエンが抗プ
ロモーション活性および癌の増殖抑制活性を有すること
を始めて明かにすることにより、これらの効果を利用し
たフィトエンの用途を提供することができる。すなわ
ち、 (8)フィトエンを有効成分として含有してなる、抗発
癌プロモーター剤または癌細胞増殖抑制剤ならびにフィ
トエンからなる癌予防用化粧品素材およびフィトエンを
配合してなる飲食品または化粧品。
That is, the present invention provides the following methods and applications. (1) A method for producing a plant component in an animal, which comprises introducing a gene involved in the synthesis of the plant component into the animal and expressing the gene in the animal. (2) The method according to (1), wherein the botanical component is a carotenoid (preferably phytoene). (3) A method for producing an oxidative stress-tolerant animal, which comprises introducing a gene involved in the synthesis of a plant component having an antioxidant ability into an animal and expressing the gene in the animal. (4) A method for producing a lipid oxidative stress-tolerant animal, which comprises introducing a gene involved in the synthesis of a plant component having an anti-lipid oxidation ability into an animal and expressing the gene in the animal. (5) A method for producing a carcinogenic stress-resistant animal, which comprises introducing a gene involved in the synthesis of a plant component having a cancer-preventing ability into an animal and expressing the gene in the animal. (6) A method for producing a carcinogenic stress-resistant animal, which comprises introducing a gene involved in the synthesis of a plant component capable of suppressing cancer growth into an animal and expressing the gene in the animal. (7) The production method according to (3) to (6) in which the plant component is phytoene, and the animal is a domestic animal (1) to
Method (6). Further, in the present invention, it is possible to provide a use of phytoene utilizing these effects by first revealing that phytoene, which is a plant component, has antipromotion activity and cancer growth inhibitory activity. That is, (8) An anti-carcinogenic promoter agent or cancer cell growth inhibitor, which contains phytoene as an active ingredient, and a cancer-preventing cosmetic material comprising phytoene, and a food or drink or cosmetic product containing phytoene.

【0006】〔発明の具体的説明〕以下、本発明を詳細
に説明する。 1.癌の予防、増殖(定義) 癌の化学予防(chemoprevention )という考え方があ
る。それは、発癌の原因となる因子を同定、排除し、さ
らに、発癌抑制因子を摂取することによって、癌を予防
していこうという考えであり、アメリカではかなりポピ
ュラーな考え方である。発癌は、多段階的に起こること
が知られており、一般に、イニシエーション(initiati
on)、プロモーション(promotion )、プログレッショ
ン(progression )の3段階に分けて考えられる(大澤
俊彦,「デザイナーフーズの開発動向」バイオインダス
トリー,12,p16-26,1995)。イニシエーションとは、
取り込まれた発癌物質前駆体が生体内で究極的発癌物質
に変わり、DNA に作用することにより、DNA 上に突然変
異を固定する段階である。そして、この様な作用のある
物質をイニシエーター(initiator )と呼んでおり、DM
BA(dimethylbenzanthracene)等が知られている。プロ
モーションとは、上記の固定された潜在的腫瘍細胞の増
殖が促進される段階である。そして、この様な作用のあ
る物質をプロモーター(promoter)と呼んでおり、TPA
(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate)(トウダイ
グサ科の植物に含まれるジテルペン)、グリコキサール
(glycoxal:コーヒー等に含まれる)、NaCl、胆汁酸、
高脂質食などが知られている。なお、プロモーターの作
用は可逆的であることが知られおり、この段階でプロモ
ーションを抑えることができれば、イニシエーターがよ
ほど強力なものでないかぎり癌にはならない。したがっ
て、このプロモーションを押さえることができれば、癌
の予防につながるわけである。このような作用を持つも
のを抗発癌プロモーターと呼んでいる。プログレッショ
ンとは、形成された腫瘍が増殖される段階であり、この
段階に来て始めて癌であることが発見されるのである。
この腫瘍の増殖を抑制し、止めるものが抗癌剤である。
[Detailed Description of the Invention] The present invention is described in detail below. 1. Prevention and proliferation of cancer (definition) There is an idea of chemoprevention of cancer. The idea is to identify and eliminate the factors that cause carcinogenesis, and to prevent cancer by ingesting tumor suppressors, which is a very popular idea in the United States. Carcinogenesis is known to occur in multiple stages and is generally initiated (initiati
on), promotion, and progression (Toshihiko Osawa, “Development Trends of Designer Foods” Bioindustry, 12, p16-26, 1995). What is an initiation?
This is the stage where the incorporated carcinogen precursor is transformed into the ultimate carcinogen in vivo and acts on DNA to fix the mutation on the DNA. A substance that has such an action is called an initiator, and DM
BA (dimethylbenzanthracene) and the like are known. Promotion is the stage at which the growth of fixed latent tumor cells described above is promoted. A substance with such an action is called a promoter, and TPA
(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate) (diterpene contained in plants of Euphorbiaceae), glycoxal (glycoxal: contained in coffee etc.), NaCl, bile acid,
High-fat foods are known. It is known that the action of the promoter is reversible, and if promotion can be suppressed at this stage, cancer will not occur unless the initiator is very strong. Therefore, if this promotion can be suppressed, it will lead to the prevention of cancer. Those having such an action are called anti-carcinogenic promoters. Progression is the stage at which a formed tumor grows, and it is at this stage that it is discovered that it is a cancer.
It is an anticancer drug that suppresses and stops the growth of this tumor.

【0007】2.植物性成分 ここで言う植物性成分(phytochemicals)とは、タンパ
ク質、炭水化物を含まず、動物が生合成できないもの
で、動物がその摂取を、通常、植物に依存しなければな
らないものを言う。そのような植物性成分の例として、
たとえば、各種ビタミンまたはその前駆体、および、カ
ロチノイドなどを挙げることができる。また、植物性成
分を動物に合成させるためには、動物細胞が共通に有し
ている前駆体物質からその植物性成分を合成するための
遺伝子が明かになっていなければならない。フィトエ
ン、リコペン、β- カロチン等のカロチノイドは、すで
に、その合成のための遺伝子が明かになっている(三沢
典彦, 「遺伝子レベルでのカロテノイド生合成経路の解
明と代謝工学」, ファルマシア, 31, 369-372, 1995
)。本発明者等は、上記のような植物性成分の好まし
い例として、フィトエンを選んだが、フィトエン以外の
植物性成分でも、遺伝子が明かになっていれば、その植
物性成分(たとえばリコペン、β−カロチン等のカロチ
ノイド、〜など)を動物に合成させることが、動物の遺
伝子導入系(石田功、安東民衞 編, 「遺伝子発現実験
マニュアル」, 1994. )を用いて可能である。ただし、
この場合、動物に蓄積されても毒性のない植物性成分で
なければならなく、また、植物性成分を作るために導入
しなければならない遺伝子の数が多いもの(たとえば5
以上)は現在の遺伝子操作の技術では困難であるので、
少ない遺伝子の導入で合成可能なものでなければならな
い。
[0007] 2. Botanical ingredients The phytochemicals referred to here are those that do not contain proteins and carbohydrates and cannot be biosynthesized by animals, and animals usually have to rely on plants for their intake. Examples of such botanical ingredients include:
For example, various vitamins or their precursors, carotenoids, etc. can be mentioned. In addition, in order to synthesize a plant component in an animal, a gene for synthesizing the plant component from a precursor substance commonly possessed by animal cells must be clarified. For carotenoids such as phytoene, lycopene and β-carotene, the genes for their synthesis have already been clarified (Norihiko Misawa, “Clarification of carotenoid biosynthetic pathways at the gene level and metabolic engineering”, Pharmacia, 31, 369-372, 1995
). The present inventors have selected phytoene as a preferred example of the plant component as described above, but even in plant components other than phytoene, if the gene is clear, the plant component (for example, lycopene, β- It is possible to synthesize carotenoids such as carotene, etc. in animals using the gene transfer system of animals (edited by Isao Ishida and Tamsuke Ando, "Gene Expression Experiment Manual", 1994.). However,
In this case, it must be a plant component that is not toxic even when accumulated in animals, and the number of genes that must be introduced to make a plant component is large (for example, 5
Since the above is difficult with the current technology of gene manipulation,
It should be synthesizable with the introduction of few genes.

【0008】3.カロチノイドとフィトエン カロチノイド(carotenoid)は自然界に広く存在する色
素であり、現在までに約600 種類が単離されている(H.
Pfander 編, "Key to Carotenoids", Birkhauser, Ba
sel, 1987 )。カロチノイドは、メバロン酸を出発物質
として、イソプレノイド生合成経路によって合成され
る。イソプレン基本生合成系によって生じたC15 のファ
ルネシルピロリン酸(FPP )は、C5のイソペンテニルピ
ロリン酸(IPP )と縮合することにより、C20 のゲラニ
ルゲラニルピロリン酸(GGPP)が作られる。このGGPP
は、動物細胞においては普遍的に存在するゲラニルゲラ
ニル化タンパク質の基質であるので、すべての動物細胞
が有していると考えることができる。これ以降のカロチ
ノイド遺伝子は、動物には存在しない。植物やある種の
微生物では、2 分子のGGPPが縮合して、最初のカロチノ
イドである無色のフィトエン(phytoene)が合成され
る。フィトエンは、一連の不飽和反応により、赤色のリ
コペン(lycopene)に変換され、さらに、リコペンは環
化反応により橙色〜黄色を示すβ- カロチン(β-carot
ene )に変換される。そして、β- カロチンに水酸基や
ケト基などが導入され、種々の酸化カロチノイド(キサ
ントフィル)が合成されると考えれている(G.Britton,
"Biosynthesis of carotenooids". Plant Pigments. A
cademic Press, London, 1988, p.133-182 (T. W. Good
win 編) )。なお、フィトエン、リコペン、β- カロチ
ン等のカロチノイドは、動物のいろいろな器官に蓄積し
ていることが普通に観察される植物性成分である(M.
M. Mathews-Roth, "Recent progress in the medical a
pplication of carotenoids",Pure & Appl. Chem., 63,
147-156, 1991)。本発明者らは、植物常在非光合成細
Erwinia uredovora のカロチノイド生合成遺伝子群
を、その黄色の色調を指標に大腸菌にクローニングし、
これらの遺伝子のいろいろな組み合わせを大腸菌等の微
生物で発現させることにより、大腸菌等の微生物に、フ
ィトエン、リコペン、β- カロチン等のカロチノイドを
生産させることを可能にした(三沢典彦, 「遺伝子レベ
ルでのカロテノイド生合成経路の解明と代謝工学」, フ
ァルマシア, 31, 369-372, 1995 )。動物細胞にフィト
エンを合成させるためには、GGPPからフィトエンの合成
を触媒するフィトエン合成酵素遺伝子を導入すればよい
と考えられる。本発明者らは、GGPPからフィトエンの合
成酵素をコードするErwini a crtB遺伝子を導入し、発
現させることにより、NIH3T3等の動物細胞にフィトエン
を産生させることに成功した。フィトエンのような植物
性成分を動物細胞に産生させたという報告は従来は無か
ったものである。
[0008] 3. Carotenoids and phytoene Carotenoids are widespread pigments in nature, and up to now about 600 species have been isolated (H.
Pfander, "Key to Carotenoids", Birkhauser, Ba
sel, 1987). Carotenoids are synthesized by the isoprenoid biosynthetic pathway starting from mevalonic acid. C15 farnesyl pyrophosphate (FPP) produced by the isoprene-based biosynthesis system is condensed with C5 isopentenyl pyrophosphate (IPP) to form C20 geranylgeranyl pyrophosphate (GGPP). This GGPP
Is a substrate of geranylgeranylated protein that is ubiquitously present in animal cells, and can be considered to be possessed by all animal cells. Subsequent carotenoid genes do not exist in animals. In plants and certain microorganisms, two molecules of GGPP are condensed to synthesize the first carotenoid, colorless phytoene. Phytoene is converted into red lycopene by a series of unsaturated reactions, and lycopene is orange to yellow β-carotene (β-carot) due to cyclization reaction.
ene)). Then, it is thought that various oxidized carotenoids (xanthophyll) are synthesized by introducing a hydroxyl group or a keto group into β-carotene (G. Britton,
"Biosynthesis of carotenooids". Plant Pigments. A
academic Press, London, 1988, p.133-182 (TW Good
win))). Carotenoids such as phytoene, lycopene and β-carotene are plant components that are commonly observed to accumulate in various animal organs (M.
M. Mathews-Roth, "Recent progress in the medical a
pplication of carotenoids ", Pure & Appl. Chem., 63,
147-156, 1991). The present inventors have cloned the carotenoid biosynthesis gene group of the plant resident non-photosynthetic bacterium Erwinia uredovora into Escherichia coli using the yellow color tone as an index,
By expressing various combinations of these genes in microorganisms such as Escherichia coli, it has become possible to cause microorganisms such as Escherichia coli to produce carotenoids such as phytoene, lycopene and β-carotene (Norihiko Misawa, “At the gene level Of Carotenoid Biosynthetic Pathway and Metabolic Engineering in ", Pharmacia, 31, 369-372, 1995). In order to synthesize phytoene in animal cells, it is considered that a phytoene synthase gene that catalyzes the synthesis of phytoene from GGPP should be introduced. The present inventors have introduced the crtB gene Erwini a encoding synthase phytoene from GGPP, by expressing, and succeeded in the production of phytoene in animal cells such as NIH3T3. There has been no report that animal cells have produced plant components such as phytoene.

【0009】カロチノイドは、動物においては、ビタミ
ンAの前駆体であるだけではなく、活性酸素やフリーラ
ジカルを除去する抗酸化剤としても注目を集めている
(松野隆男, 幹渉, 「動物におけるカロテノイドの生理
機能と生物活性」, 化学と生物, 28, 219-227, 1990
)。また、最近では、カロチノイドは、種々の癌を予
防する働きがあることが知られてきている(西野輔翼,
「食品中のカロテノイドにおける発癌抑制」, 日本農芸
化学会誌, 67, 39-41, 1993 )。フィトエンにおいて
も、これが紫外線による皮膚癌発生を抑制することが報
告された(M. M. Mathews-Roth et al., "Antitumor ac
tivity of β-carotene, canthaxanthin and phytoen
e", Oncology, 39, 33-37, 1982 )。しかし、彼らの研
究によると、フィトエンは、紫外線による発癌のイニシ
エーションを抑制しただけで、DMBAによる発癌のイニシ
エーションや紫外線以外の薬品による癌化を抑制しなか
った(M. M.Mathews-Roth et al., "Antitumor activit
y of β-carotene, canthaxanthin and phytoene", Onc
ology, 39, 33-37, 1982 、及び、M. M. Mathews-Roth,
"Carotenoids and cancer prevention - experimental
and epidemiological studies", Pure & Appl. Chem.,
57, 717-722, 1985 )。このことは、他のカロチノイ
ドと違って、フィトエンは、活性酸素やフリーラジカル
の吸収の原因となる長い共役二重結合を有していなく、
また、強い紫外線吸収作用を持つために、フィトエンが
有害な紫外線を吸収することによって、結果的に皮膚癌
発生を抑制したと考えると納得できる。しかしながら、
本発明者らは、予想に反して、フィトエンが、癌の予防
につながる抗発癌プロモーター活性を有すること、およ
び、癌細胞の増殖抑制効果を有するなどの制癌効果を示
すことを本明細書で世界で始めて明かにした。本発明者
らは、さらに、フィトエンを産生する動物細胞が、癌化
に対しても抵抗性になっているだけでなく、活性酸素ま
たはフリーラジカルによる過酸化に対して耐性になって
いることを確認した。したがって、発明者らは、フィト
エンのような植物性成分を、外界からの摂取ではなく、
直接、細胞に作らせる方法が、過酸化や癌化等のストレ
スに有効であることを発見したのである。
[0009] Carotenoids are not only precursors of vitamin A in animals, but are also attracting attention as antioxidants for removing active oxygen and free radicals (Takao Matsuno, Mikiwa, “Carotenoids in animals”). Physiology and Biological Activity ", Chemistry and Biology, 28, 219-227, 1990
). In addition, carotenoids have recently been known to have a function of preventing various cancers (Sai Nishino,
"Suppression of carcinogenesis by carotenoids in foods", Journal of Japan Society of Agricultural Chemistry, 67, 39-41, 1993). In phytoene, it was also reported that this suppresses the development of UV-induced skin cancer (MM Mathews-Roth et al., "Antitumor ac
tivity of β-carotene, canthaxanthin and phytoen
e ", Oncology, 39, 33-37, 1982). However, according to their research, phytoene only suppressed the initiation of UV-induced carcinogenesis, and did not induce DMBA-induced carcinogenesis or non-UV-induced carcinogenesis. Not suppressed (MMMathews-Roth et al., "Antitumor activit
y of β-carotene, canthaxanthin and phytoene ", Onc
ology, 39, 33-37, 1982 and MM Mathews-Roth,
"Carotenoids and cancer prevention-experimental
and epidemiological studies ", Pure & Appl. Chem.,
57, 717-722, 1985). This means that, unlike other carotenoids, phytoene does not have long conjugated double bonds that cause absorption of active oxygen and free radicals,
Further, since it has a strong ultraviolet ray absorbing action, it is convincing that phytoene absorbs harmful ultraviolet rays and consequently suppresses the development of skin cancer. However,
The present inventors have heretofore shown that phytoene has an antitumor promoter activity that leads to the prevention of cancer, and that it exhibits an antitumor effect such as having an effect of suppressing the growth of cancer cells. It was the first time in the world to reveal it. The present inventors have further found that phytoene-producing animal cells are not only resistant to canceration but also resistant to peroxidation by active oxygen or free radicals. confirmed. Therefore, the inventors of the present invention, rather than ingesting plant components such as phytoene from the outside world,
He discovered that the method of making cells directly produce is effective against stress such as peroxidation and canceration.

【0010】フィトエンの合成に関与する遺伝子は、た
とえば、上記したようなErwinia crtB遺伝子、あるい
はトマトのpsy 遺伝子などが知られている(G.H.Bartle
y etal, “A Tomato gene expressed during fruit rip
ening encodes an enzyme ofthe carotenoid biosynthe
sis pathway ”J.Biol.Chem,267,p5036-5039,1992)。
crtB遺伝子およびその取得方法については、(N. Misaw
a et al., "Elucidation of the Erwinia uredovora ca
rotenoid biosynthetic pathway by functional analys
is of gene products expressed in Escherichia col
i", J. Bacteriol., 172, 6704-6712, 1990 、および、
G. Sandmannn and N. Misawa, "New functional assign
ment of the carotenogenic genes crtB and crtE with
constructs of these genes from Erwinia species",
FEMS Microbiol. Lett., 90, 253-258, 1990)に詳細に
記載されており、その方法に従ってErwinia から単離す
ることができる(crtB遺伝子のDNA 配列は図5およびそ
れに基づく配列表(配列番号:1)に対応のアミノ酸配
列と共に示されている)。なお、このcrt 遺伝子は、こ
れを含むカロチノイド(フィトエン、リコペン、β−カ
ロチン等)の合成に関与する遺伝子として通商産業省工
業技術院微生物工業技術研究所(現在の生命工学工業技
術研究所)に受託番号(BP−2377)として寄託さ
れている。動物に導入されるフィトエン合成遺伝子とし
ては、上記したような公知の遺伝子、あるいはコードす
るアミノ酸を一部改変(置換、欠失、挿入、追加など)
した配列に対応する遺伝子さらにはそれらの縮重体遺伝
子を用いることができる。
The genes involved in the synthesis of phytoene are known, for example, the above-mentioned Erwinia crtB gene or tomato psy gene (GHBartle).
y etal, “A Tomato gene expressed during fruit rip
ening encodes an enzyme of the carotenoid biosynthe
sis pathway ”J. Biol. Chem, 267, p5036-5039, 1992).
For details on the crtB gene and its acquisition method, see (N. Misaw
a et al., "Elucidation of the Erwinia uredovora ca
rotenoid biosynthetic pathway by functional analys
is of gene products expressed in Escherichia col
i ", J. Bacteriol., 172, 6704-6712, 1990, and
G. Sandmannn and N. Misawa, "New functional assign
ment of the carotenogenic genes crtB and crtE with
constructs of these genes from Erwinia species ",
FEMS Microbiol. Lett., 90, 253-258, 1990) and can be isolated from Erwinia according to the method (the DNA sequence of the crtB gene is shown in FIG. 1) with the corresponding amino acid sequence). The crt gene is a gene involved in the synthesis of carotenoids (phytoene, lycopene, β-carotene, etc.) containing the crt gene in the Institute of Microbial Technology, Ministry of International Trade and Industry (now the Institute of Biotechnology and Industrial Technology). It has been deposited as a deposit number (BP-2377). As a phytoene synthetic gene to be introduced into an animal, a known gene as described above or a partial modification of the encoded amino acid (substitution, deletion, insertion, addition, etc.)
Genes corresponding to the above sequences and their degenerate genes can be used.

【0011】4.動物細胞および動物細胞への植物性成
分合成遺伝子の導入、発現法 本発明において対象となる動物は主として家畜用動物
(たとえばウシ、ブタなど)である。現在、種々の動物
細胞をいくつかの研究機関から分譲してもらうことが可
能である。たとえば、JCRB細胞バンクなどから取り寄せ
ることができる。なお、本発明では、フィトエンの癌予
防試験または癌の増殖抑制試験に、HGC-27細胞(胃
癌)、GOTO細胞(神経芽)、PANC-1細胞(膵臓癌)、OS
T-KYO-1 細胞(骨肉種)、HeLa細胞(子宮癌)を用い、
植物性成分合成遺伝子導入のための宿主として、NIH3T3
細胞(マウス繊維芽細胞)を用いた。動物細胞導入用ベ
クターとして、SV40、ウシパピローマウイルス(BPV )
やレトロウイルスなどのウイルスゲノムの複製開始領域
を利用した種々のベクターが知られている(J. Sambroo
k et al., "Molecular Cloning Second Edition", Cold
Spring Harbor Laboratory Press, New York, 1989
)。また、動物細胞内で外来遺伝子の発現を可能にす
るプロモーターとして、SV40等の種々のウイルス由来の
プロモーターや動物由来のβ- アクチンのプロモーター
など、種々のプロモーターが知られている(J. Sambroo
k et al., "Molecular Cloning Second Edition", Cold
Spring Harbor Laboratory Press, New York, 1989
)。発明者らは、SV40の複製開始領域とβ- アクチン
のプロモーターを利用したベクターであるpCAGGS(H. N
iwa et al., "Efficient selection for high-expressi
on transfectants with a nevel eucaryotic vector",
Gene, 108, 193-200,1991)およびレトロウイルスベク
ターであるLXSH(Gene Bank, Accession number M7723
9)を用いたが、前述した他の種々のベクターを利用す
ることが可能である。外来遺伝子を含むベクターの動物
細胞への導入法としては、リン酸カルシウム共沈法、マ
イクロインジェクション法やエレクトロポレーション法
など種々の方法が知られている(J. Sambrook et al.,
"Molecular Cloning Second Edition", Cold Spring H
arbor Laboratory Press, New York, 1989 、及び、石
田功、安東民衞 編, 「遺伝子発現実験マニュアル」,
1994)。発明者らはエレクトロポレーション法を用いた
が、他にも、前述した種々の手法ないしは方法を用いる
ことができる。
4. Animal cells and method for introducing and expressing plant component synthesizing gene into animal cells The animals of interest in the present invention are mainly domestic animals (eg, bovines, pigs, etc.). Currently, various animal cells can be distributed from several research institutes. For example, it can be ordered from the JCRB cell bank. In addition, in the present invention, HGC-27 cells (gastric cancer), GOTO cells (neuroblasts), PANC-1 cells (pancreatic cancer), OS for phytoene cancer prevention test or cancer growth suppression test.
Using T-KYO-1 cells (osteosarcoma), HeLa cells (uterine cancer),
NIH3T3 as a host for gene transfer of plant component synthesis gene
Cells (mouse fibroblasts) were used. SV40, bovine papillomavirus (BPV) as a vector for introducing animal cells
A variety of vectors that utilize the replication initiation region of the viral genome, such as a retrovirus and a retrovirus, are known (J. Sambroo
k et al., "Molecular Cloning Second Edition", Cold
Spring Harbor Laboratory Press, New York, 1989
). Various promoters are known as promoters that enable the expression of foreign genes in animal cells, such as promoters of various viruses such as SV40 and β-actin promoter of animal origin (J. Sambroo
k et al., "Molecular Cloning Second Edition", Cold
Spring Harbor Laboratory Press, New York, 1989
). The inventors of the present invention, pCAGGS (H. N, which is a vector utilizing the replication initiation region of SV40 and the β-actin promoter.
iwa et al., "Efficient selection for high-expressi
on transfectants with a nevel eucaryotic vector ",
Gene, 108, 193-200, 1991) and the retrovirus vector LXSH (Gene Bank, Accession number M7723).
Although 9) was used, various other vectors described above can be used. As a method for introducing a vector containing a foreign gene into animal cells, various methods such as calcium phosphate coprecipitation method, microinjection method and electroporation method are known (J. Sambrook et al.,
"Molecular Cloning Second Edition", Cold Spring H
arbor Laboratory Press, New York, 1989, and Isao Ishida, Minsuke Ando, "Gene Expression Experiment Manual",
1994). The inventors used the electroporation method, but other various methods or methods described above can be used.

【0012】5. フィトエンの用途 上述のように、フィトエンは抗発癌プロモーター活性お
よび癌細胞の増殖抑制活性を有することが確認された
(詳細は実施例参照)。したがって、フィトエンは抗発
癌プロモーター剤および癌細胞増殖抑制剤として使用す
ることができる。しかしながら、現在臨床に用いられて
いる抗癌剤(例えばマイトマイシンC)と比べるとフィ
トエンの癌細胞増殖抑制活性は充分には強くないことか
ら、フィトエンの用途は医薬品よりも癌予防用の飲食品
や化粧品等の素材として、より適していると考えられ
る。すなわちフィトエンは種々の飲食品に配合した形で
健康食品としての用途に応用することができる。フィト
エンを配合した飲食品を得るには、飲食品の種類に合わ
せて、たとえば加工食品では油状または粉末状で、また
飲料のような食品(健康飲料など)では油状または液体
で配合すればよい。フィトエンは過剰摂取による身体へ
の障害は報告されておらず、緑黄色野菜に含まれている
ものであり、また、無色透明、ほぼ無臭であるので、過
剰摂取を心配する必要はない。従って、特にその摂取量
に制限はないが、より効果を得るためには数mg/日程
度以上の摂取が好ましい。また上記のような性質を有す
ることから、フィトエンは癌予防用化粧品素材として用
いることができる。従って、本発明においては、このフ
ィトエンを癌予防用化粧品素材とし、これを用いて通常
の化粧品用基材(例えばパラベン,ジブチルヒドロキシ
トルエン)に適当な割合で配合して癌予防用化粧品とす
ることができる。また、フィトエンは紫外線をよく吸収
することから、日焼け止め用クリーム等の素材として用
いることができるのは言うまでもない。
5. Use of Phytoene As described above, it was confirmed that phytoene has an anti-tumor promoter activity and a cancer cell growth inhibitory activity (see Examples for details). Therefore, phytoene can be used as an anti-tumor promoter and a cancer cell growth inhibitor. However, since the cancer cell growth inhibitory activity of phytoene is not sufficiently strong as compared with the anticancer agents currently used clinically (for example, mitomycin C), the use of phytoene is more than that of pharmaceuticals, such as foods and drinks for cancer prevention and cosmetics. It is considered to be more suitable as a material for. That is, phytoene can be applied to various foods and drinks for use as a health food. In order to obtain foods and drinks containing phytoene, for example, oils or powders for processed foods and oils or liquids for foods such as beverages (health drinks, etc.) may be added depending on the type of foods and drinks. Phytoene has not been reported to cause any physical damage due to overdose, is contained in green-yellow vegetables, and is colorless and transparent and almost odorless, so there is no need to worry about overdose. Therefore, the amount of intake is not particularly limited, but in order to obtain more effect, intake of several mg / day or more is preferable. Further, since it has the above-mentioned properties, phytoene can be used as a cosmetic material for cancer prevention. Therefore, in the present invention, this phytoene is used as a cosmetic material for cancer prevention, and the phytoene is used as a cosmetic material for cancer prevention by blending it with an ordinary cosmetic base material (for example, paraben, dibutylhydroxytoluene) in an appropriate ratio. You can In addition, it goes without saying that phytoene can be used as a material for sunscreen cream and the like because it absorbs ultraviolet rays well.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。本発明の範囲はこれらの実施例により限定されるも
のではない。 [実施例1] フィトエンの抗発癌プロモーター活性 TPA の癌のプロモーション活性を計る指標として、Epst
ein Barr(EB)ウイルス活性化の系が存在する(Y. Ito
et al., "A short-term in vitro assay forpromoter
substances using human lymphoblastoid cells latent
ly infected with Epstein-Barr virus", Cancer Lette
rs, 13, 29-37, 1981)。すなわち、EBウイルスのゲノ
ムが入ったB リンパ球(Raji細胞)にプロモーターであ
るTPA を作用させると、EBウイルスの活性化が起こる。
これに伴い出現したEBウイルスの早期抗原に対する蛍光
標識抗体を用いることによりプロモーター活性を計るこ
とができる。この系を用いて、フィトエンが抗発癌プロ
モーター活性を持つかどうかを検討した。すなわち、EB
ウイルスの活性化をフィトエンが抑制するか否かを調べ
た。その結果を図1に示した。図1から明らかなよう
に、フィトエンは濃度依存的に抗プロモーター活性を示
した。その効果は、TPA の500 倍(モル比)の濃度で作
用させた場合にはっきりしたものとなりはじめ、2000倍
の濃度では90%以上の抑制効果が観察された。また、他
の抗発癌プロモーターの検定法として、ヒト子宮癌細胞
であるHeLa細胞をフィトエン(50μg/ml)で処理し、1
時間後にTPA (50 nM )および32Piを添加した。さらに
4時間培養を続けた後、リン脂質画分に取り込まれた放
射活性を測定した。その結果、フィトエンは、TPA によ
るリン脂質合成亢進に対して阻害効果を持つことを確認
した。このことにより、フィトエンは別の系でも抗プロ
モーター活性を示すことがわかった。これらは、フィト
エンが抗発癌プロモーター活性を持つことを示した最初
の報告である。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples. The scope of the invention is not limited by these examples. [Example 1] Anti-carcinogenic promoter activity of phytoene As an index for measuring the cancer promotion activity of TPA, Epst
A system of ein Barr (EB) virus activation exists (Y. Ito
et al., "A short-term in vitro assay for promoter
substances using human lymphoblastoid cells latent
ly infected with Epstein-Barr virus ", Cancer Lette
rs, 13, 29-37, 1981). In other words, when the TPA promoter is applied to B lymphocytes (Raji cells) containing the EB virus genome, the EB virus is activated.
The promoter activity can be measured by using a fluorescence-labeled antibody against the early antigen of EB virus that has emerged with this. Using this system, it was examined whether phytoene has anti-carcinogenic promoter activity. That is, EB
It was investigated whether phytoene suppressed the activation of the virus. The result is shown in FIG. As is clear from FIG. 1, phytoene exhibited antipromoter activity in a concentration-dependent manner. The effect became clear when it was applied at a concentration of 500 times (molar ratio) that of TPA, and at a concentration of 2000 times, a 90% or more inhibitory effect was observed. As another assay method for anti-carcinogenic promoters, human uterine cancer cells HeLa cells were treated with phytoene (50 μg / ml), and 1
After time, TPA (50 nM) and 32 Pi were added. After further culturing for 4 hours, the radioactivity incorporated in the phospholipid fraction was measured. As a result, it was confirmed that phytoene has an inhibitory effect on TPA-induced enhancement of phospholipid synthesis. This revealed that phytoene exhibited antipromoter activity even in another system. These are the first reports showing that phytoene has anti-carcinogenic promoter activity.

【0014】[実施例2] 癌細胞増殖抑制効果 各種ヒト癌細胞を用いて、フィトエンが癌細胞の増殖抑
制効果を持つか否かを検討した。まず、10%ウシ胎児血
清を含むイーグル(Eagle )の最小培地(H. Eagle, Sc
ience, 130, 432-437, 1959 )に各種濃度のフィトエン
を加えた培地を用いて、胃癌細胞であるHGC-27細胞を、
5 %のCO2 存在下、37℃で培養を行い、細胞の増殖阻害
に及ぼすフィトエンの効果を調べた。その結果を図2に
示した。図2から明らかなように、フィトエンは濃度依
存的に癌細胞の増殖を抑制することがわかった。処理後
4日目におけるID50は 20 〜50 μM であった。次に、
50μM のフィトエンを用いて、HGC-27細胞(胃癌)以外
に、GOTO細胞(神経芽)、PANC-1細胞(膵臓癌)、OST-
KYO-1 細胞(骨肉種)、HeLa細胞(子宮癌)の増殖に対
する阻害効果を調べた。各種癌細胞の培養条件は、上記
のHGC-27細胞の場合と同じであり、フィトエン添加後3
日目の細胞数を計測した。その結果を表1に示した。表
1からわかるように、フィトエンは、HGC-27細胞以外に
も種々のヒト腫瘍細胞の増殖を抑制することが明かとな
った。特に、神経芽細胞種GOTO細胞に対する増殖効果は
強く、その効力はHGC-27細胞に対するものよりも強力で
あった。これは、フィトエンが癌細胞増殖抑制効果を持
つことを示した最初の報告である。
Example 2 Cancer Cell Proliferation Inhibitory Effect Various human cancer cells were used to examine whether phytoene has a cancer cell proliferation inhibitory effect. First, Eagle's minimum medium (H. Eagle, Sc) containing 10% fetal bovine serum is used.
ience, 130, 432-437, 1959) with various concentrations of phytoene added to the gastric cancer cells HGC-27 cells,
The cells were cultured in the presence of 5% CO 2 at 37 ° C, and the effect of phytoene on the cell growth inhibition was examined. The result is shown in FIG. As is clear from FIG. 2, phytoene was found to suppress the growth of cancer cells in a concentration-dependent manner. The ID 50 on the 4th day after the treatment was 20 to 50 μM. next,
Using 50 μM phytoene, in addition to HGC-27 cells (gastric cancer), GOTO cells (neuroblasts), PANC-1 cells (pancreatic cancer), OST-
The inhibitory effect on the growth of KYO-1 cells (osteosarcoma) and HeLa cells (uterine cancer) was examined. The culture conditions for various cancer cells were the same as those for the HGC-27 cells described above.
The number of cells on the day was counted. The results are shown in Table 1. As can be seen from Table 1, it was revealed that phytoene suppresses the growth of various human tumor cells other than HGC-27 cells. In particular, the proliferative effect on the neuroblastoma GOTO cells was strong, and its potency was stronger than that on HGC-27 cells. This is the first report showing that phytoene has a cancer cell growth inhibitory effect.

【0015】[実施例3] 動物細胞導入用プラスミド
の構築 植物常在細菌Erwinia uredovora のcrtB遺伝子は、ゲ
ラニルゲラニルピロリン酸(GGPP)からフィトエンの合
成を触媒するフィトエンシンターゼをコードしている
(N. Misawa et al., "Elucidation of the Erwinia ur
edovora carotenoid biosynthetic pathway by functio
nal analysis of gene products expressed in Escheri
chia coli", J. Bacteriol., 172, 6704-6712, 1990 、
および、G.Sandmannn and N. Misawa, "New functional
assignment of the carotenogenic genes crtB and cr
tE with constructs of these genes from Erwinia spe
cies", FEMS Microbiol. Lett., 90, 253-258, 199
0)。このcrtB 遺伝子のみを有する1.1 kb Eco52I (49
26) - EcoRI (6009) DNA 断片(N. Misawa et al., "El
ucidation of the Erwinia uredovora carotenoid bios
ynthetic pathway by functional analysis of gene pr
oducts expressed in Escherichia coli", J. Bacterio
l., 172, 6704-6712, 1990 )を鋳型として用いたPCR
により、CrtBのN 末とC 末付近のDNA 配列を一部改変し
た。すなわち、crtB 遺伝子の上流のTTG (5057) を開
始コドンのATG に改変するとともに、すぐ上流にコザッ
ク(Kozak )配列、XhoI配列を導入した(図3)。さら
に、crtB 遺伝子の下流のEcoRI 部位にXhoI配列を導入
した。その結果生じたcrtB 遺伝子を含む1.1 kb XhoI
断片を切り出し、動物用ベクターpCAGGS(H. Niwa et a
l., "Efficient selection forhigh-expression transf
ectants with a nevel eucaryotic vector", Gene, 10
8, 193-200, 1991)のXhoI部位に導入することにより、
プラスミド pCAcrtB を作製した(図3)。また、上記
の1.1 kb XhoI 断片を、動物用ベクターLXSH(Gene Ban
k, Accession number M77239)のXhoI部位に導入するこ
とにより、プラスミド LcrtBSH を作製した(図4)。
[Example 3] Construction of plasmid for introduction into animal cells The crtB gene of Erwinia uredovora, a plant-resident bacterium, encodes a phytoene synthase that catalyzes the synthesis of phytoene from geranylgeranyl pyrophosphate (GGPP) (N. Misawa). et al., "Elucidation of the Erwinia ur
edovora carotenoid biosynthetic pathway by functio
nal analysis of gene products expressed in Escheri
chia coli ", J. Bacteriol., 172, 6704-6712, 1990,
And G. Sandmannn and N. Misawa, "New functional
assignment of the carotenogenic genes crtB and cr
tE with constructs of these genes from Erwinia spe
cies ", FEMS Microbiol. Lett., 90, 253-258, 199
0). 1.1 kb Eco52I (49 with only this crtB gene
26)-EcoRI (6009) DNA fragment (N. Misawa et al., "El
ucidation of the Erwinia uredovora carotenoid bios
ynthetic pathway by functional analysis of gene pr
oducts expressed in Escherichia coli ", J. Bacterio
PCR using l., 172, 6704-6712, 1990) as a template
Due to this, the DNA sequence near the N-terminus and C-terminus of CrtB was partially modified. That is, the TTG (5057) upstream of the crtB gene was modified to ATG of the start codon, and the Kozak sequence and the XhoI sequence were introduced immediately upstream (Fig. 3). Furthermore, an XhoI sequence was introduced at the EcoRI site downstream of the crtB gene. 1.1 kb XhoI containing the resulting crtB gene
The fragment was cut out and the vector for animals pCAGGS (H. Niwa et a
l., "Efficient selection for high-expression transf
ectants with a nevel eucaryotic vector ", Gene, 10
8, 193-200, 1991) by introducing it into the XhoI site,
A plasmid pCAcrtB was prepared (Fig. 3). In addition, the above 1.1 kb XhoI fragment was used as an animal vector LXSH (Gene Ban
k, Accession number M77239) was introduced into the XhoI site to prepare the plasmid LcrtBSH (FIG. 4).

【0016】[実施例4] 動物細胞へのプラスミドの
導入 NIH3T3細胞は、4 mM L- グルタミン, 10% ウシ血清, ペ
ニシリン、ストレプトマイシンを含む Dulbecco のMEM
(DMEM) 培地(H. J. Morton, In Vitro, 6, 93-94, 19
70 及び L. P. Rutzky, R. W. Pumper, In Vito, 9, 4
68-469, 1974)を用いて、5 % CO2存在下、37℃で培養
された。実施例3で作製されたプラスミドは、プラスミ
ドpKOneoの存在下、エレクトロポレーション法(J. Sam
brook etal., "Molecular Cloning Second Edition", C
old Spring Harbor LaboratoryPress, New York, 1989
)を用いたトランスフェクションによりNIH3T3細胞に
導入された。
[Example 4] Introduction of plasmid into animal cells NIH3T3 cells were prepared from Dulbecco's MEM containing 4 mM L-glutamine, 10% bovine serum, penicillin and streptomycin.
(DMEM) Medium (HJ Morton, In Vitro, 6, 93-94, 19
70 and LP Rutzky, RW Pumper, In Vito, 9, 4
68-469, 1974) and cultured at 37 ° C in the presence of 5% CO2. The plasmid prepared in Example 3 was prepared by electroporation (J. Sam) in the presence of the plasmid pKOneo.
brook etal., "Molecular Cloning Second Edition", C
old Spring Harbor LaboratoryPress, New York, 1989
) Was introduced into NIH3T3 cells.

【0017】[実施例5] 形質転換細胞のノーザン分
析 実施例4により得られた各種プラスミドDNA によるNIH3
T3形質転換細胞から全RNA をグアニジンチオシアネート
法(J. Sambrook et al., "Molecular CloningSecond E
dition", Cold Spring Harbor Laboratory Press, New
York, 1989 )にて調製した。20 μg の全RNA を1.2
%ホルムアルデヒドアガロースゲルで電気泳動し、ニト
ロセルロースフィルターにトランスファーした。実施例
3で示したcrtB 遺伝子を含む1.1 kb XhoI 断片をラン
ダムプライマーラベリング法(Amersham)にて標識した
ものをプローブDNA として用いて、ノーザンブロット分
析を行った。その結果を図6に示した。この図から明ら
かなように、crtB 遺伝子を含むプラスミドpCAcrtB ま
たはLcrtBSH によるNIH3T3形質転換細胞では、crtB遺伝
子が発現していることが確認された。
[Example 5] Northern analysis of transformed cells NIH3 using various plasmid DNAs obtained in Example 4
Total RNA from T3 transformed cells was analyzed by the guanidine thiocyanate method (J. Sambrook et al., "Molecular CloningSecond E
dition ", Cold Spring Harbor Laboratory Press, New
York, 1989). 20 μg of total RNA for 1.2
Electrophoresed on a% formaldehyde agarose gel and transferred to a nitrocellulose filter. Northern blot analysis was performed using the 1.1 kb XhoI fragment containing the crtB gene shown in Example 3 labeled by the random primer labeling method (Amersham) as the probe DNA. FIG. 6 shows the result. As is clear from this figure, it was confirmed that the crtB gene was expressed in the NIH3T3 transformed cells with the plasmid pCAcrtB or LcrtBSH containing the crtB gene.

【0018】[実施例6] 形質転換細胞のフィトエン
合成能の検討 ベクターpCAGGSおよびcrtB 遺伝子を含むプラスミドpC
AcrtB によるNIH3T3形質転換細胞(107 〜108 )から脂
質を50 ml のアセトンで抽出した後、50 ml のヘキサン
で再抽出を行った。水で数回洗浄した後、上層のヘキサ
ン層を濃縮、乾固した。少量のメタノールに溶解した
後、ウォーターズ製のNova-pak HR カラム(6 μ C18,
3.9 x 300 mm )を用いた高速液体クロマトグラフィー
(HPLC)にかけ、アセトニトリル/メタノール/2- プ
ロパノール(90/6 /4 )、流速 1ml /min で展開溶
出を行い、JASCO 875 UV検出器で 286 nm をモニターを
行った。その結果、crtB 遺伝子を含むプラスミドpCAc
rtB によるNIH3T3細胞から調製した脂質において、Erwi
nia uredovora crtE, crtB 遺伝子を有する大腸菌
から精製した標品のフィトエン(15,15'-cis-phytoene
)と同じ位置(保持時間59分)に、ベクターのみを有
するNIH3T3細胞では検出されないピークが検出された
(図7(a),(b))。そこで、さらに、本物質をHP
LCからの分取法により精製した。その紫外吸収スペクト
ルを島津ダイオードアレイディテクターSPD-M10Aにより
測定したところ、スペクトルはフィトエンのものと一致
した。さらに、そのFD-MS スペクトルを日本電子SX-102
A マススペクトロメーターにより測定したところ、フィ
トエンの分子量に相当する位置に分子イオンピーク(m/
z 545)が生じた(図8)。以上の結果より、本物質は
フィトエン(15,15'-cis-phytoene )と同定された。
[Example 6] Examination of phytoene synthesizing ability of transformed cells Plasmid pC containing vector pCAGGS and crtB gene
Lipids were extracted from AcrtB-transformed NIH3T3 cells (10 7 to 10 8 ) with 50 ml of acetone, and then re-extracted with 50 ml of hexane. After washing with water several times, the upper hexane layer was concentrated and dried. After dissolving in a small amount of methanol, a Waters Nova-pak HR column (6 μC18,
High-performance liquid chromatography (HPLC) using 3.9 x 300 mm), and elution was performed with acetonitrile / methanol / 2-propanol (90/6/4) at a flow rate of 1 ml / min and 286 nm with a JASCO 875 UV detector. Was monitored. As a result, plasmid pCAc containing the crtB gene
In lipids prepared from NIH3T3 cells by rtB , Erwi
A standard phytoene (15,15'-cis-phytoene purified from Escherichia coli containing the crtE and crtB genes of nia uredovora.
A peak not detected in NIH3T3 cells having only the vector was detected at the same position as () (holding time 59 minutes) (Fig. 7 (a), (b)). Therefore, in addition, HP
Purified by preparative method from LC. The UV absorption spectrum was measured by Shimadzu diode array detector SPD-M10A, and the spectrum was in agreement with that of phytoene. In addition, the FD-MS spectrum of the JEOL SX-102
As measured by a mass spectrometer, the molecular ion peak (m / m) was found at the position corresponding to the molecular weight of phytoene.
z 545) occurred (Fig. 8). From the above results, this substance was identified as phytoene (15,15'-cis-phytoene).

【0019】[実施例7] 酸化ストレスに対する形質
転換細胞の耐性試験 フィトエンを合成していることが確認されたNIH3T3形質
転換細胞を80-90% "コンフルエント" な状態まで培養し
(培養法は実施例4参照)、374 mMの塩化鉄(III )と
10 mM のADP を含むDMEM培地中で4時間培養することに
より、酸化ストレスをかけた。その後、PBS (-) で3回
洗浄し、セルスクレーパーで細胞をかき集め、集めた細
胞をもう一度PBS (-) で洗い、最後に、1 mMのPBS (-)
に懸濁した後、凍結融解を1回行った。その細胞懸濁液
を6 mlのクロロホルム/メタノール(2 /1 )混液で2
回抽出し、集めたクロロホルム層を濃縮乾固した。次
に、少量のHPLC展開溶媒に溶かした後、化学発光HPLCに
かけ、脂質及び過酸化脂質の定量を行った。脂質成分
は、JASCO の Finepack SIL NH2-5 カラム(250 mm x
4.6 mm i.d.)により、2-プロパノール/ヘキサン/メ
タノール/水(7 /5 /1/1 )、流速 1 ml /min 、3
5℃で展開溶出を行い、TOSHO UV-8011 検出器で210 nm
をモニターすることにより検出した。分離された脂質中
の過酸化脂質は、ポストカラム検出部において、10 μ
g /mlのチトクロームC と2 μg /ml のルミノールを
含むホウ酸緩衝液(pH 10 )と混和することにより化学
発光を発生させ、生じた化学発光は東北電子のCLD-110
検出器にて、流速 1.1 ml /min で検出を行った。その
結果、表2に示したように、フィトエンを産生するNIH3
T3形質転換細胞の過酸化脂質の量は、ベクターのみを有
するNIH3T3形質転換細胞の55%にまで下がっていること
が見い出された。このことは、フィトエンを産生するNI
H3T3形質転換細胞は酸化ストレスに対する耐性能を獲得
していることを示すものである。
[Example 7] Resistance test of transformed cells to oxidative stress NIH3T3 transformed cells confirmed to synthesize phytoene were cultured to 80-90% "confluent" state (culture method was carried out. Example 4), with 374 mM iron (III) chloride
Oxidative stress was applied by culturing in DMEM medium containing 10 mM ADP for 4 hours. Then, wash with PBS (-) 3 times, scrape the cells with a cell scraper, wash the collected cells again with PBS (-), and finally with 1 mM PBS (-).
After suspending in, the cells were freeze-thawed once. The cell suspension was diluted with 6 ml of chloroform / methanol (2/1) mixture to 2
The chloroform layer was extracted twice and concentrated to dryness. Next, after dissolving in a small amount of an HPLC developing solvent, it was subjected to chemiluminescence HPLC to quantify lipids and lipid peroxides. The lipid component is a JASCO Finepack SIL NH2-5 column (250 mm x
4.6 mm id), 2-propanol / hexane / methanol / water (7/5/1/1), flow rate 1 ml / min, 3
Develop and elute at 5 ° C and 210 nm with TOSHO UV-8011 detector.
Was detected by monitoring. The lipid peroxide in the separated lipids was
Chemiluminescence was generated by mixing with g / ml cytochrome C and borate buffer solution (pH 10) containing 2 μg / ml luminol, and the resulting chemiluminescence was produced by Tohoku Denshi CLD-110.
Detection was performed with a detector at a flow rate of 1.1 ml / min. As a result, as shown in Table 2, NIH3 that produces phytoene
The amount of lipid peroxide in T3 transformed cells was found to be down to 55% of NIH3T3 transformed cells carrying the vector alone. This means that NI producing phytoene
It is shown that the H3T3 transformed cells have acquired resistance to oxidative stress.

【0020】[実施例8] 形質転換細胞の癌予防試験 pCAcrtB およびpCAGGSを導入したNIH3T3形質転換細胞
を、それぞれ1.5 x 105個培地に加え、2日間培養を行
った(培養法は実施例4参照)。培養2日後に、癌遺伝
子であるhst-1 を持つプラスミドpNCO102 、pNCO602 を
それぞれリン酸カルシウム法(J. Sambrook et al., "M
olecular Cloning Second Edition", ColdSpring Harbo
r Laboratory Press, New York, 1989 )により導入し
た。この時、同時にトランスフェクションの効率の比較
のため、ハイグロマイシン耐性遺伝子を持つプラスミド
LXSHも導入した。DNA とリン酸カルシウムを含む培地で
8時間培養した後、培地を交換し、さらに24時間培養を
行った。その後、細胞を4枚のプレートに分け、2枚は
5%ウシ血清を含むDMEM培地で培養し、フォーカスの形
成を調べた。残りの2枚は10%ウシ血清とハイグロマイ
シンB を含むDMEM培地で培養し、トランスフェクション
の効率を調べた。培地は、2 −3 日ごとに交換し、17日
後と32日後にフォーカスの数を数えた。その結果、表3
に示したように、17日後において、crtB 遺伝子を有す
るpCAcrtB を導入したNIH3T3形質転換細胞のフォーカス
数は、ベクターpCAGGSを導入したNIH3T3形質転換細胞の
フォーカス数より低く、約1 /2 、あるいは、それ以下
であった。また、32日後においても、pCAcrtB を導入し
たNIH3T3形質転換細胞のフォーカス数はほとんど増えて
いないことが見いだされた。したがって、癌遺伝子によ
るNIH3T3細胞のフォーカス形成がpCAcrtB の導入により
押さえられてることが示された。なお、トランスフェク
ション効率に大きな差は見られなかった。以上の結果に
より、フィトエンを産生するNIH3T3形質転換細胞は癌の
予防および癌細胞の増殖抑制に効果があることが示され
た。
Example 8 Cancer Prevention Test of Transformed Cells NIH3T3 transformed cells into which pCAcrtB and pCAGGS were introduced were added to 1.5 × 10 5 cells each and cultured for 2 days (the culture method was Example 4). reference). After 2 days of culture, plasmids pNCO102 and pNCO602 containing the oncogene hst-1 were respectively subjected to the calcium phosphate method (J. Sambrook et al., "M.
olecular Cloning Second Edition ", ColdSpring Harbo
r Laboratory Press, New York, 1989). At the same time, for comparison of transfection efficiency, a plasmid containing a hygromycin resistance gene was used.
Also introduced LXSH. After culturing in a medium containing DNA and calcium phosphate for 8 hours, the medium was exchanged and further culturing was continued for 24 hours. Then, the cells were divided into 4 plates, and 2 plates were cultured in DMEM medium containing 5% bovine serum to examine the formation of foci. The other two were cultured in DMEM medium containing 10% bovine serum and hygromycin B to examine the transfection efficiency. The medium was changed every 2-3 days, and the number of foci was counted after 17 days and 32 days. As a result, Table 3
As shown in Fig. 7, after 17 days, the focus number of the NIH3T3 transformed cells introduced with pCAcrtB having the crtB gene was about 1/2 or lower than the focus number of the NIH3T3 transformed cells introduced with the vector pCAGGS. It was below. It was also found that the number of foci of NIH3T3 transformed cells into which pCAcrtB had been introduced did not increase even after 32 days. Therefore, it was demonstrated that the focus formation of NIH3T3 cells by the oncogene was suppressed by the introduction of pCAcrtB. No significant difference was observed in transfection efficiency. From the above results, it was shown that NIH3T3 transformed cells producing phytoene are effective in preventing cancer and suppressing the growth of cancer cells.

【0021】 表 1 各種癌細胞の増殖に及ぼすフィトエンの効果 生細胞数(x 10-4/ディッシュ) 胞種 コントロール+フィトエン(50 μM ) 阻害% GOTO 71.5 0 100 HGC-27 65.0 9.0 86.2 PANC-1 18.5 7.5 59.5 OST-KYO-1 58.0 31.0 46.6HeLa 50.0 33.0 34.0 Table 1 Effect of phytoene on proliferation of various cancer cells Number of viable cells (x 10 -4 / dish) Spore control + Phytoene (50 μM) inhibition% GOTO 71.5 0 100 HGC-27 65.0 9.0 86.2 PANC-1 18.5 7.5 59.5 OST-KYO-1 58.0 31 0.0 46.6 HeLa 50.0 33.0 34.0

【0022】 表 2 プラスミド pCAcrtBを有する NIH3T3 細胞におけるリン脂質過酸化に対 する防御効果 プラスミド PCOOH + PEOOH /PC+PE 過酸化脂質量比 pCAGGS 4.56 E-4 pモル/面積 1pCAcrtB 2.50 E-4 pモル/面積 0.55 データーは6連の実験の平均値を示している。Table 2 Protective effect against phospholipid peroxidation in NIH3T3 cells carrying plasmid pCAcrtB Plasmid PCOOH + PEOOH / PC + PE Lipid peroxide amount ratio pCAGGS 4.56 E-4 pmol / area 1 pCAcrtB 2.50 E-4 pmol / area 0.55 The data represent the average value of 6 replicate experiments.

【0023】表 3 NIH3T3 形質転換細胞を用いたフォーカス形成アッセイ 癌遺伝子\プラスミド pCAGGS pCAcrtB pCAcrtB 17日後 17 日後 32 日後 − 44.5 35 110 hst-1(pKOHST1) 135(90.5) 89.5 (54.5) 147 (37) ras-1(pNCO102) 91(46.5) 57(22) 122.8(12.8) ras-2 (pNCO602) 124(79.5) 50 (15) 138.5(28.5) データーは、2枚のディッシュのフォーカス数の平均値を示している。括弧内 の数値は、コントロールのフォーカス数による換算値を示している。[0023]Table 3 Focus formation assay using NIH3T3 transformed cells Oncogene \ Plasmid pCAGGS pCAcrtB pCAcrtB17 days later 17 days later 32 days later − 44.5 35 110 hst-1 (pKOHST1) 135 (90.5) 89.5 (54.5) 147 (37) ras-1 (pNCO102) 91 (46.5) 57 (22) 122.8 (12.8)ras-2 (pNCO602) 124 (79.5) 50 (15) 138.5 (28.5)  The data shows the average value of the focus numbers of two dishes. The numbers in parentheses show the converted values based on the number of control focus points.

【0024】[実施例9] フィトエンを配合した飲食
品の配合例Erwinia crtEcrtB 遺伝子を、pUC19 等の適当な
ベクターにより大腸菌に導入すると、その大腸菌はフィ
トエンを生産するようになる(N. Misawa et al., "Elu
cidation of the Erwinia uredovora carotenoid bio
synthetic pathway by functional analysis of gene p
roducts expressed in Escherichia coli", J. Bacter
iol., 172, 6704-6712, 1990 )。この大腸菌(例え
ば、プラスミドpCAR-AE を有する大腸菌JM109 )を 10
L の適当な薬剤(たとえばアンピシリン)を含む 2 x
YT 培地(1.6 % バクトトリプトン、1 % イースト
エキス、0.5 % NaCl )で30℃、24時間培養した。遠心
分離により集菌した菌体を500 ml のアセトンで抽出し
た後、500 mlのヘキサンで再抽出を行った。水で数回洗
浄した後、上層のヘキサン層を濃縮、乾固した。これ
を、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(30 cm x 3.
0 cm)にかけ、ヘキサン:クロロフォルム(1 :1 )で
展開溶出し、強い紫外部吸収を有するフィトエンのバン
ドを分けとり、さらに、セファデックスLH-20 カラムク
ロマトグラフィー(30 cm X 3.0 cm)にかけ、クロロホ
ルム:メタノール(1 :1 )で展開溶出し、純品 10 mg
を得た。5 mg のフィトエンを少量のエタノールに溶
かしたものを、ショ糖脂肪酸エステル(25%)、グリセ
リン脂肪酸エステル(5 % )、グリセリン(30%)か
らなる乳化剤 50 ml に懸濁した(フィトエンの濃度は
0.1 mg/ml )。これを、水または果汁70%のオレンジジ
ュース(例えば、キリンハイパーオレンジ)に、0.1
%、1 %、5 %となるように、加えたところ、フィトエ
ンが分離することなく、フィトエンを配合することがで
きた。
[Example 9] Formulation example of food and drink containing phytoene When the crtE and crtB genes of Erwinia were introduced into Escherichia coli by an appropriate vector such as pUC19, the E. coli came to produce phytoene (N. Misawa et al., "Elu
cidation of the Erwinia uredovora carotenoid bio
synthetic pathway by functional analysis of gene p
roducts expressed in Escherichia coli ", J. Bacter
iol., 172, 6704-6712, 1990). This E. coli (for example, E. coli JM109 containing plasmid pCAR-AE) was
2 x with L suitable drug (eg ampicillin)
The cells were cultured in YT medium (1.6% bactotryptone, 1% yeast extract, 0.5% NaCl) at 30 ° C for 24 hours. The cells collected by centrifugation were extracted with 500 ml of acetone and then re-extracted with 500 ml of hexane. After washing with water several times, the upper hexane layer was concentrated and dried. Silica gel column chromatography (30 cm x 3.
0 cm), developed and eluted with hexane: chloroform (1: 1), separated the band of phytoene having strong ultraviolet absorption, and further subjected to Sephadex LH-20 column chromatography (30 cm X 3.0 cm), Elution with chloroform: methanol (1: 1) elution, pure product 10 mg
I got 5 mg of phytoene dissolved in a small amount of ethanol was suspended in 50 ml of an emulsifier consisting of sucrose fatty acid ester (25%), glycerin fatty acid ester (5%) and glycerin (30%).
0.1 mg / ml). Add this to water or 70% orange juice (eg Kirin Hyper Orange) with 0.1%
%, 1% and 5% were added, and phytoene could be blended without separation of phytoene.

【0025】[実施例10] フィトエンを配合した化粧
品の配合例 前述の実施例により、フィトエンの純品を得ることがで
きる。5 mg のフィトエンを、少量の化粧品素材(例え
ば、パラベン、または、ジブチルヒドロキシトルエン)
に懸濁し、フィトエンの最終濃度が 0.001%、0.01%、
0.1 %となるように、スキンクリーム(例えば、メンソ
レータム薬用ハンドクリーム)またはファンデーション
(例えば、コープケーキ (2 ウエイ)M23)に加え、攪拌
したところ、フィトエンが分離することなく、フィトエ
ンを配合することができた。
[Example 10] Blending example of cosmetics containing phytoene By the above-mentioned example, a pure phytoene product can be obtained. 5 mg phytoene in a small amount of cosmetic material (eg paraben or dibutyl hydroxytoluene)
And the final concentration of phytoene is 0.001%, 0.01%,
Add phytoene to skin cream (eg Mentholatum Medicated Hand Cream) or foundation (eg Corpcake (2-way) M23) at a concentration of 0.1% without phytoene separation when stirred. did it.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明において、植物性成分の動物(特
に家畜用動物)での産生に初めて成功し、それによって
ストレス耐性動物の作製が可能となった。これにより、
その動物は有用な植物性成分を外界から摂取する必要は
なくなり、たとえば餌に依存しないトランスジェニック
家畜の作製などに利用することができる。また、植物性
成分がフィトエンであれば、これ自体を癌予防剤あるい
は食品等に使用することができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY In the present invention, the production of plant components in animals (particularly domestic animals) was successful for the first time, which enabled the production of stress-resistant animals. This allows
The animal does not need to ingest useful botanical ingredients from the outside world, and can be used, for example, for production of feed-independent transgenic livestock. If the plant component is phytoene, it can be used as a cancer preventive agent or food.

【0027】[0027]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:930 配列の型:核酸 鎖の数:二本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:genomic DNA 起源: 生物名:Erwinia uredovora 株名:20D3 ATCC19321 配列 ATG AAT AAT CCG TCG TTA CTC AAT CAT GCG GTC GAA ACG ATG GCA GTT 48 Met Asn Asn Pro Ser Leu Leu Asn His Ala Val Glu Thr Met Ala Val 1 5 10 15 GGC TCG AAA AGT TTT GCG ACA GCC TCA AAG TTA TTT GAT GCA AAA ACC 96 Gly Ser Lys Ser Phe Ala Thr Ala Ser Lys Leu Phe Asp Ala Lys Thr 20 25 30 CGG CGC AGC GTA CTG ATG CTC TAC GCC TGG TGC CGC CAT TGT GAC GAT 144 Arg Arg Ser Val Leu Met Leu Tyr Ala Trp Cys Arg His Cys Asp Asp 35 40 45 GTT ATT GAC GAT CAG ACG CTG GGC TTT CAG GCC CGG CAG CCT GCC TTA 192 Val Ile Asp Asp Gln Thr Leu Gly Phe Gln Ala Arg Gln Pro Ala Leu 50 55 60 CAA ACG CCC GAA CAA CGT CTG ATG CAA CTT GAG ATG AAA ACG CGC CAG 240 Gln Thr Pro Glu Gln Arg Leu Met Gln Leu Glu Met Lys Thr Arg Gln 65 70 75 80 GCC TAT GCA GGA TCG CAG ATG CAC GAA CCG GCG TTT GCG GCT TTT CAG 288 Ala Tyr Ala Gly Ser Gln Met His Glu Pro Ala Phe Ala Ala Phe Gln 85 90 95 GAA GTG GCT ATG GCT CAT GAT ATC GCC CCG GCT TAC GCG TTT GAT CAT 336 Glu Val Ala Met Ala His Asp Ile Ala Pro Ala Tyr Ala Phe Asp His 100 105 110 CTG GAA GGC TTC GCC ATG GAT GTA CGC GAA GCG CAA TAC AGC CAA CTG 384 Leu Glu Gly Phe Ala Met Asp Val Arg Glu Ala Gln Tyr Ser Gln Leu 115 120 125 GAT GAT ACG CTG CGC TAT TGC TAT CAC GTT GCA GGC GTT GTC GGC TTG 432 Asp Asp Thr Leu Arg Tyr Cys Tyr His Val Ala Gly Val Val Gly Leu 130 135 140 ATG ATG GCG CAA ATC ATG GGC GTG CGG GAT AAC GCC ACG CTG GAC CGC 480 Met Met Ala Gln Ile Met Gly Val Arg Asp Asn Ala Thr Leu Asp Arg 145 150 155 160 GCC TGT GAC CTT GGG CTG GCA TTT CAG TTG ACC AAT ATT GCT CGC GAT 528 Ala Cys Asp Leu Gly Leu Ala Phe Gln Leu Thr Asn Ile Ala Arg Asp 165 170 175 ATT GTG GAC GAT GCG CAT GCG GGC CGC TGT TAT CTG CCG GCA AGC TGG 576 Ile Val Asp Asp Ala His Ala Gly Arg Cys Tyr Leu Pro Ala Ser Trp 180 185 190 CTG GAG CAT GAA GGT CTG AAC AAA GAG AAT TAT GCG GCA CCT GAA AAC 624 Leu Glu His Glu Gly Leu Asn Lys Glu Asn Tyr Ala Ala Pro Glu Asn 195 200 205 CGT CAG GCG CTG AGC CGT ATC GCC CGT CGT TTG GTG CAG GAA GCA GAA 672 Arg Gln Ala Leu Ser Arg Ile Ala Arg Arg Leu Val Gln Glu Ala Glu 210 215 220 CCT TAC TAT TTG TCT GCC ACA GCC GGC CTG GCA GGG TTG CCC CTG CGT 720 Pro Tyr Tyr Leu Ser Ala Thr Ala Gly Leu Ala Gly Leu Pro Leu Arg 225 230 235 240 TCC GCC TGG GCA ATC GCT ACG GCG AAG CAG GTT TAC CGG AAA ATA GGT 768 Ser Ala Trp Ala Ile Ala Thr Ala Lys Gln Val Tyr Arg Lys Ile Gly 245 250 255 GTC AAA GTT GAA CAG GCC GGT CAG CAA GCC TGG GAT CAG CGG CAG TCA 816 Val Lys Val Glu Gln Ala Gly Gln Gln Ala Trp Asp Gln Arg Gln Ser 260 265 270 ACG ACC ACG CCC GAA AAA TTA ACG CTG CTG CTG GCC GCC TCT GGT CAG 864 Thr Thr Thr Pro Glu Lys Leu Thr Leu Leu Leu Ala Ala Ser Gly Gln 275 280 285 GCC CTT ACT TCC CGG ATG CGG GCT CAT CCT CCC CGC CCT GCG CAT CTC 912 Ala Leu Thr Ser Arg Met Arg Ala His Pro Pro Arg Pro Ala His Leu 290 295 300 TGG CAG CGC CCG CTC TAG 930 Trp Gln Arg Pro Leu*** 305SEQ ID NO: 1 Sequence length: 930 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Double strand Topology: Linear Sequence type: genomic DNA Origin: Organism name: Erwini a uredovora Strain name: 20D3 ATCC19321 Sequence ATG AAT AAT CCG TCG TTA CTC AAT CAT GCG GTC GAA ACG ATG GCA GTT 48 Met Asn Asn Pro Ser Leu Leu Asn His Ala Val Glu Thr Met Ala Val 1 5 10 15 GGC TCG AAA AGT TTT GCG ACA GCC TCA AAG TTA TTT GAT GCA AAA ACC 96 Gly Ser Lys Ser Phe Ala Thr Ala Ser Lys Leu Phe Asp Ala Lys Thr 20 25 30 CGG CGC AGC GTA CTG ATG CTC TAC GCC TGG TGC CGC CAT TGT GAC GAT 144 Arg Arg Ser Val Leu Met Leu Tyr Ala Trp Cys Arg His Cys Asp Asp 35 40 45 GTT ATT GAC GAT CAG ACG CTG GGC TTT CAG GCC CGG CAG CCT GCC TTA 192 Val Ile Asp Asp Gln Thr Leu Gly Phe Gln Ala Arg Gln Pro Ala Leu 50 55 60 CAA ACG CCC GAA CAA CGT CTG ATG CAA CTT GAG ATG AAA ACG CGC CAG 240 Gln Thr Pro Glu Gln Arg Leu Met Gln Leu Glu Met Lys Thr Arg Gln 65 70 75 80 GCC TAT GCA GGA TCG CAG ATG CAC GAA CCG GCG TTT GCG GCT TTT CAG 28 8 Ala Tyr Ala Gly Ser Gln Met His Glu Pro Ala Phe Ala Ala Phe Gln 85 90 95 GAA GTG GCT ATG GCT CAT GAT ATC GCC CCG GCT TAC GCG TTT GAT CAT 336 Glu Val Ala Met Ala His Asp Ile Ala Pro Ala Tyr Ala Phe Asp His 100 105 110 CTG GAA GGC TTC GCC ATG GAT GTA CGC GAA GCG CAA TAC AGC CAA CTG 384 Leu Glu Gly Phe Ala Met Asp Val Arg Glu Ala Gln Tyr Ser Gln Leu 115 120 125 GAT GAT ACG CTG CGC TAT TGC TAT CAC GTT GCA GGC GTT GTC GGC TTG 432 Asp Asp Thr Leu Arg Tyr Cys Tyr His Val Ala Gly Val Val Gly Leu 130 135 140 ATG ATG GCG CAA ATC ATG GGC GTG CGG GAT AAC GCC ACG CTG GAC CGC 480 Met Met Ala Gln Ile Met Gly Val Arg Asp Asn Ala Thr Leu Asp Arg 145 150 155 160 GCC TGT GAC CTT GGG CTG GCA TTT CAG TTG ACC AAT ATT GCT CGC GAT 528 Ala Cys Asp Leu Gly Leu Ala Phe Gln Leu Thr Asn Ile Ala Arg Asp 165 170 175 ATT GTG GAC GAT GCG CAT GCG GGC CGC TGT TAT CTG CCG GCA AGC TGG 576 Ile Val Asp Asp Ala His Ala Gly Arg Cys Tyr Leu Pro Ala Ser Trp 180 185 190 CTG GAG CAT GAA GGT CTG AAC AAA GAG AAT TAT GCG GCA CCT G AA AAC 624 Leu Glu His Glu Gly Leu Asn Lys Glu Asn Tyr Ala Ala Pro Glu Asn 195 200 205 CGT CAG GCG CTG AGC CGT ATC GCC CGT CGT TTG GTG CAG GAA GCA GAA 672 Arg Gln Ala Leu Ser Arg Ile Ala Arg Arg Leu Val Gln Glu Ala Glu 210 215 220 CCT TAC TAT TTG TCT GCC ACA GCC GGC CTG GCA GGG TTG CCC CTG CGT 720 Pro Tyr Tyr Leu Ser Ala Thr Ala Gly Leu Ala Gly Leu Pro Leu Arg 225 230 235 240 TCC GCC TGG GCA ATC GCT ACG GCG AAG CAG GTT TAC CGG AAA ATA GGT 768 Ser Ala Trp Ala Ile Ala Thr Ala Lys Gln Val Tyr Arg Lys Ile Gly 245 250 255 GTC AAA GTT GAA CAG GCC GGT CAG CAA GCC TGG GAT CAG CGG CAG TCA 816 Val Lys Val Glu Gln Ala Gly Gln Gln Ala Trp Asp Gln Arg Gln Ser 260 265 270 ACG ACC ACG CCC GAA AAA TTA ACG CTG CTG CTG GCC GCC TCT GGT CAG 864 Thr Thr Thr Pro Glu Lys Leu Thr Leu Leu Leu Ala Ala Ser Gly Gln 275 280 285 GCC CTT ACT TCC CGG ATG CGG GCT CAT CCT CCC CGC CCT GCG CAT CTC 912 Ala Leu Thr Ser Arg Met Arg Ala His Pro Pro Arg Pro Ala His Leu 290 295 300 TGG CAG CGC CCG CTC TAG 930 Trp Gln Arg Pro L eu *** 305

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】Raji細胞におけるTPA 誘導性 EB ウイルス早期
抗原の発現に及ぼすフィトエンの効果を示す説明図。
FIG. 1 is an explanatory view showing the effect of phytoene on the expression of TPA-induced EB virus early antigen in Raji cells.

【図2】HGC-27細胞の生育に及ぼすフィトエンの効果を
示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory view showing the effect of phytoene on the growth of HGC-27 cells.

【図3】プラスミド pCAcrtBの構造図。FIG. 3 is a structural diagram of plasmid pCAcrtB.

【図4】プラスミドLcrtBSH の構造図。FIG. 4 is a structural diagram of plasmid LcrtBSH.

【図5】図3および図4のプラスミドに含まれるcrtB遺
伝子(染色体DNA )の塩基配列および対応するアミノ酸
配列を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory view showing the nucleotide sequence of the crtB gene (chromosomal DNA) contained in the plasmids of FIGS. 3 and 4 and the corresponding amino acid sequence.

【図6】各種 NIH3T3 形質転換細胞から調製した全RNA
のノーザン分析の結果を示す電気泳動写真。crtB遺伝子
をプローブとして用いた。
FIG. 6: Total RNA prepared from various NIH3T3 transformed cells
Electrophoresis photograph showing the result of Northern analysis of. The crtB gene was used as a probe.

【図7】プラスミド pCAcrtBを有する NIH3T3 細胞から
調製した脂質のHPLC分析のスペクトル。フィトエン(ph
ytoene)のピーク(保持時間59分)は、黒塗で示されて
いる。
FIG. 7: Spectra of HPLC analysis of lipids prepared from NIH3T3 cells carrying plasmid pCAcrtB. Phytoen (ph
The ytoene) peak (retention time 59 minutes) is shown in black.

【図8】プラスミド pCAcrtBを有する NIH3T3 細胞から
精製したフィトエンのマス(FD-MS )スペクトル。
FIG. 8: Mass (FD-MS) spectrum of phytoene purified from NIH3T3 cells carrying plasmid pCAcrtB.

───────────────────────────────────────────────────── 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 A61K 48/00 ADU A61K 48/00 ADU AER AER AGZ AGZ C12N 15/09 9162−4B C12N 15/00 A ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location A61K 48/00 ADU A61K 48/00 ADU AER AER AGZ AGZ C12N 15/09 9162-4B C12N 15/00 A

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】植物性成分の合成に関与する遺伝子を動物
に導入し、これを該動物中において発現させることを特
徴とする、植物性成分を動物で産生させる方法。
1. A method for producing a plant component in an animal, which comprises introducing a gene involved in the synthesis of the plant component into an animal and expressing the gene in the animal.
【請求項2】植物性成分がカロチノイドである、請求項
1に記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the botanical component is a carotenoid.
【請求項3】カロチノイドがフィトエンである、請求項
2に記載の方法。
3. The method of claim 2, wherein the carotenoid is phytoene.
【請求項4】抗酸化能を有する植物性成分の合成に関与
する遺伝子を動物に導入し、これを該動物で発現させる
ことを特徴とする、酸化的ストレス耐性動物の作製法。
4. A method for producing an oxidative stress-tolerant animal, which comprises introducing a gene involved in the synthesis of a plant component having antioxidant ability into an animal and expressing the gene in the animal.
【請求項5】抗脂質酸化能を有する植物性成分の合成に
関与する遺伝子を動物に導入し、これを該動物で発現さ
せることを特徴とする、脂質酸化的ストレス耐性動物の
作製法。
5. A method for producing a lipid oxidative stress-tolerant animal, which comprises introducing a gene involved in the synthesis of a plant component having an anti-lipid oxidation ability into an animal and expressing the gene in the animal.
【請求項6】癌の予防能を有する植物性成分の合成に関
与する遺伝子を動物に導入し、これを該動物で発現させ
ることを特徴とする、癌化ストレス耐性動物の作製法。
6. A method for producing a carcinogenic stress-resistant animal, which comprises introducing a gene involved in the synthesis of a plant component capable of preventing cancer into an animal and expressing the gene in the animal.
【請求項7】癌の増殖抑制能を有する植物性成分の合成
に関与する遺伝子を動物に導入し、これを該動物で発現
させることを特徴とする、癌化ストレス耐性動物の作製
法。
7. A method for producing a carcinogenic stress-resistant animal, which comprises introducing a gene involved in the synthesis of a plant component capable of suppressing cancer growth into an animal and expressing the gene in the animal.
【請求項8】植物性成分がフィトエンである、請求項4
〜7のいずれか1項に記載の作製法。
8. The plant-derived component is phytoene.
7. The method according to any one of items 7 to 7.
【請求項9】動物が家畜用動物である、請求項1〜8の
いずれか1項に記載の方法。
9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the animal is a domestic animal.
【請求項10】フィトエンを有効成分として含有してな
る、抗発癌プロモーター剤。
10. An anti-carcinogenic promoter agent containing phytoene as an active ingredient.
【請求項11】フィトエンを有効成分として含有してな
る、癌細胞増殖抑制剤。
11. A cancer cell growth inhibitor comprising phytoene as an active ingredient.
【請求項12】フィトエンを配合してなる飲食品。12. A food or drink containing phytoene. 【請求項13】フィトエンからなる癌予防用化粧品素
材。
13. A cosmetic material for cancer prevention comprising phytoene.
【請求項14】フィトエンを配合してなる化粧品。14. A cosmetic product containing phytoene.
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