JPH0970290A - アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子 - Google Patents
アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子Info
- Publication number
- JPH0970290A JPH0970290A JP8046534A JP4653496A JPH0970290A JP H0970290 A JPH0970290 A JP H0970290A JP 8046534 A JP8046534 A JP 8046534A JP 4653496 A JP4653496 A JP 4653496A JP H0970290 A JPH0970290 A JP H0970290A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plant
- acyl group
- protein
- sequence
- gene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/11—DNA or RNA fragments; Modified forms thereof; Non-coding nucleic acids having a biological activity
- C12N15/52—Genes encoding for enzymes or proenzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H15/00—Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
- C07H15/20—Carbocyclic rings
- C07H15/203—Monocyclic carbocyclic rings other than cyclohexane rings; Bicyclic carbocyclic ring systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H5/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their plant parts; Angiosperms characterised otherwise than by their botanic taxonomy
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
- C12N15/09—Recombinant DNA-technology
- C12N15/63—Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
- C12N15/79—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
- C12N15/82—Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for plant cells, e.g. plant artificial chromosomes (PACs)
- C12N15/8241—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology
- C12N15/8242—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits
- C12N15/8243—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine
- C12N15/825—Phenotypically and genetically modified plants via recombinant DNA technology with non-agronomic quality (output) traits, e.g. for industrial processing; Value added, non-agronomic traits involving biosynthetic or metabolic pathways, i.e. metabolic engineering, e.g. nicotine, caffeine involving pigment biosynthesis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
- C12N5/10—Cells modified by introduction of foreign genetic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
- C12N9/10—Transferases (2.)
- C12N9/1025—Acyltransferases (2.3)
- C12N9/1029—Acyltransferases (2.3) transferring groups other than amino-acyl groups (2.3.1)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/44—Preparation of O-glycosides, e.g. glucosides
- C12P19/445—The saccharide radical is condensed with a heterocyclic radical, e.g. everninomycin, papulacandin
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Physiology (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 芳香族アシル基転移酵素をコードする遺伝子
及びその利用を提供する。 【解決手段】 リンドウ(Gcntianatrifl
ora var.japonica)の花弁からアシル
基転移酵素を精製してそのアミノ酸配列の一次構造を決
定し、当該アミノ酸配列の情報に基づき、遺伝子組換え
技術を用いてリンドウ由来のアシル基転移酵素に係るc
DNAを単離した後、構造遺伝子の塩基配列を決定する
ことにより目的のアシル基転移酵素をコードする遺伝子
を得た。更に、遺伝子組換え技術を用いて別のリンド
ウ、ぺチュニア、シソ及びサイネリア由来のアシル基転
移酵素をコードする遺伝子を提供する。 【効果】 本発明に係るアシル基転移酵素をコードする
遺伝子を用いてアントシアン系色素をアシル化すること
により花色を変化させることができ、アントシアンの安
定性を増すことができる。
及びその利用を提供する。 【解決手段】 リンドウ(Gcntianatrifl
ora var.japonica)の花弁からアシル
基転移酵素を精製してそのアミノ酸配列の一次構造を決
定し、当該アミノ酸配列の情報に基づき、遺伝子組換え
技術を用いてリンドウ由来のアシル基転移酵素に係るc
DNAを単離した後、構造遺伝子の塩基配列を決定する
ことにより目的のアシル基転移酵素をコードする遺伝子
を得た。更に、遺伝子組換え技術を用いて別のリンド
ウ、ぺチュニア、シソ及びサイネリア由来のアシル基転
移酵素をコードする遺伝子を提供する。 【効果】 本発明に係るアシル基転移酵素をコードする
遺伝子を用いてアントシアン系色素をアシル化すること
により花色を変化させることができ、アントシアンの安
定性を増すことができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、植物由来の芳香族
アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子及
びその利用に関するものである。更に詳しくは、リンド
ウ( Gentianatriflora var.j
aponica)、ぺチュニア(Petunia hy
brida)、シソ(Perilla ocimoid
es)及びサイネリア(Senecio cruent
us)由来の芳香族アシル基転移活性を有する蛋白質を
コードする遺伝子及びその利用に関するものである。
アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子及
びその利用に関するものである。更に詳しくは、リンド
ウ( Gentianatriflora var.j
aponica)、ぺチュニア(Petunia hy
brida)、シソ(Perilla ocimoid
es)及びサイネリア(Senecio cruent
us)由来の芳香族アシル基転移活性を有する蛋白質を
コードする遺伝子及びその利用に関するものである。
【0002】
【従来の技術】花産業は新規かつ種々の品種を開発する
ことに努力している。新規な品種の育成のための有効な
方法の一つとして花の色を変えることがあり、古典的な
育種方法を用いて、ほとんどの商業的品種について広範
囲な色を作出することに成功している。しかしながら、
この方法では種ごとで遺伝子プールが制限されているこ
とから、単一の種が広範囲の種類の着色品種を有するこ
とは稀である。
ことに努力している。新規な品種の育成のための有効な
方法の一つとして花の色を変えることがあり、古典的な
育種方法を用いて、ほとんどの商業的品種について広範
囲な色を作出することに成功している。しかしながら、
この方法では種ごとで遺伝子プールが制限されているこ
とから、単一の種が広範囲の種類の着色品種を有するこ
とは稀である。
【0003】花の色は主として2つのタイプの色素、即
ちフラボノイド及びカロチノイドに基づき、フラボノイ
ドは黄色から赤ないし青色の範囲に寄与し、カロチノイ
ドはオレンジ又は黄色の色調に寄与する。花色に主たる
寄与をするフラボノイド分子はシアニジン、デルフィニ
ジン、ぺチュニジン、ぺオニジン、マルビジン及びぺラ
ルゴニジンの配糖体であるアントシアンであり、異なる
アントシアンが顕著な花の色の変化をもたらす。さらに
花の色は無色のフラボノイドの補助発色、金属錯体形
成、グリコシル化、アシル化、メチル化及び液胞のpH
により影響される(Forkmann,Plant B
reeding106:1,1991)。
ちフラボノイド及びカロチノイドに基づき、フラボノイ
ドは黄色から赤ないし青色の範囲に寄与し、カロチノイ
ドはオレンジ又は黄色の色調に寄与する。花色に主たる
寄与をするフラボノイド分子はシアニジン、デルフィニ
ジン、ぺチュニジン、ぺオニジン、マルビジン及びぺラ
ルゴニジンの配糖体であるアントシアンであり、異なる
アントシアンが顕著な花の色の変化をもたらす。さらに
花の色は無色のフラボノイドの補助発色、金属錯体形
成、グリコシル化、アシル化、メチル化及び液胞のpH
により影響される(Forkmann,Plant B
reeding106:1,1991)。
【0004】アシル化されたアントシアンは、サイネリ
ア(Senecio cruentus)由来のシネラ
リン(Goto et al.,Tetrahedro
n25:6021,1984)、ツユクサ(Comme
linacommunis)由来のアオバニン(Got
o and Kondo,Angew.Chem.In
t.Ed.Engl.30:17,1991)及びオヤ
マリンドウ(Gentiana Makinoi)由来
のゲンチオデルフィン(Yoshida etal.,
Tctrahedron48:4313,1992)を
始め、自然界からの数多くの分離例が報告されている
(タイマツバナ:Kondo et al.,Tetr
ahedron26:5879,1985;シソ、パン
ジー:Goto et al.,Tetrahedro
n27:2413,1987;シマフムラサキツユク
サ:Idaka et al.,Tetrahedro
n28: 1901, 1987;ヤマノイモ:Sho
yama et al.,Phytochemistr
y29:2999,1990;アカキヤベツ、キキヨ
ウ、ロベリア、ラークスパー、チヨウマメ:Goto
and Kondo,Angew.Chem.Int.
Ed.Engl.30:17,1991;ニンジン:G
labgen et al.,Phytochemis
try31:1593,1992;アサガオ:Lu e
t al.,Pytochemistry32;65
9,1992; キランソウ、トウバナ、オドリコソ
ウ、ラベンダー、イヌハッカ、オオキセワタ、プレクト
ランサス、ウツボグサ、ヒゴロモソウ、ネジリイモ:S
aito and Harborne,Phytoch
emistry31:3009,1992;オオオニバ
ス:Strack et al.,Phytochem
istry31:989,1992;カンパニュラ:B
randt et al.,33:209,199
3)。
ア(Senecio cruentus)由来のシネラ
リン(Goto et al.,Tetrahedro
n25:6021,1984)、ツユクサ(Comme
linacommunis)由来のアオバニン(Got
o and Kondo,Angew.Chem.In
t.Ed.Engl.30:17,1991)及びオヤ
マリンドウ(Gentiana Makinoi)由来
のゲンチオデルフィン(Yoshida etal.,
Tctrahedron48:4313,1992)を
始め、自然界からの数多くの分離例が報告されている
(タイマツバナ:Kondo et al.,Tetr
ahedron26:5879,1985;シソ、パン
ジー:Goto et al.,Tetrahedro
n27:2413,1987;シマフムラサキツユク
サ:Idaka et al.,Tetrahedro
n28: 1901, 1987;ヤマノイモ:Sho
yama et al.,Phytochemistr
y29:2999,1990;アカキヤベツ、キキヨ
ウ、ロベリア、ラークスパー、チヨウマメ:Goto
and Kondo,Angew.Chem.Int.
Ed.Engl.30:17,1991;ニンジン:G
labgen et al.,Phytochemis
try31:1593,1992;アサガオ:Lu e
t al.,Pytochemistry32;65
9,1992; キランソウ、トウバナ、オドリコソ
ウ、ラベンダー、イヌハッカ、オオキセワタ、プレクト
ランサス、ウツボグサ、ヒゴロモソウ、ネジリイモ:S
aito and Harborne,Phytoch
emistry31:3009,1992;オオオニバ
ス:Strack et al.,Phytochem
istry31:989,1992;カンパニュラ:B
randt et al.,33:209,199
3)。
【0005】これらのアントシアンを含むフラボノイド
を修飾するアシル基は構造的に2種類に分けられる。一
つはハイドロキシ桂皮酸を中心とする芳香族アシル基で
あり、もう一つはマロニル基のような脂肪族アシル基で
ある。これらのアシル基転移反応のうち、グルコースを
介して芳香族アシル基、好ましくはクマル酸やコーヒー
酸が結合したアントシアンはその吸収極大が長波長側に
移動することがアサガオ(Pharbitis ni
l)のアントシアン系色素を用いた実験により観察され
た(Dangleet al.Phytochemis
try34:1119,1993)。
を修飾するアシル基は構造的に2種類に分けられる。一
つはハイドロキシ桂皮酸を中心とする芳香族アシル基で
あり、もう一つはマロニル基のような脂肪族アシル基で
ある。これらのアシル基転移反応のうち、グルコースを
介して芳香族アシル基、好ましくはクマル酸やコーヒー
酸が結合したアントシアンはその吸収極大が長波長側に
移動することがアサガオ(Pharbitis ni
l)のアントシアン系色素を用いた実験により観察され
た(Dangleet al.Phytochemis
try34:1119,1993)。
【0006】さらに、サイネリア(Senecio c
ruentus)由来のシネラリンは1個の脂肪族アシ
ル基と3個の芳香族アシル基を有するが、シネラリンか
らの芳香族アシル基の解離により、中性の水溶液中で色
素の安定性が低下することが報告されている(Goto
et al.,Tetrahedron25: 60
21,1984)。また、リンドウ(Gentiana
makinoi)に由来するゲンチオデルフィンはその
分子内に存在する2つの芳香族アシル基により、サンド
イッチ型の分子内スタッキングが起こり、水溶液中で色
素が安定化されることが報告されている(Yoshid
a et al.,Tetrahedron48:43
13,1992)。さらに、吉田らは、リンドウのアン
トシアニンにはアントシアニンの5位のグルコースと
3’位のグルコースのそれぞれにアシル基が結合してい
ることを明らかにした(Tetrahedron48,
4313,1992)。また、シソ(Perilla
ocimoides)の葉のアントシアニンはシアニジ
ン3,5−ジグルコシドの3位のグルコースにクマール
酸が結合したシソニンであることも報告されている(T
etrahedronLetters27,2413−
2416,1978)。
ruentus)由来のシネラリンは1個の脂肪族アシ
ル基と3個の芳香族アシル基を有するが、シネラリンか
らの芳香族アシル基の解離により、中性の水溶液中で色
素の安定性が低下することが報告されている(Goto
et al.,Tetrahedron25: 60
21,1984)。また、リンドウ(Gentiana
makinoi)に由来するゲンチオデルフィンはその
分子内に存在する2つの芳香族アシル基により、サンド
イッチ型の分子内スタッキングが起こり、水溶液中で色
素が安定化されることが報告されている(Yoshid
a et al.,Tetrahedron48:43
13,1992)。さらに、吉田らは、リンドウのアン
トシアニンにはアントシアニンの5位のグルコースと
3’位のグルコースのそれぞれにアシル基が結合してい
ることを明らかにした(Tetrahedron48,
4313,1992)。また、シソ(Perilla
ocimoides)の葉のアントシアニンはシアニジ
ン3,5−ジグルコシドの3位のグルコースにクマール
酸が結合したシソニンであることも報告されている(T
etrahedronLetters27,2413−
2416,1978)。
【0007】しかしながら、これらの研究は有機化学的
側面から天然色素の構造学的研究においてなされてお
り、アシル基を転移する酵素を単離するなどの生化学的
側面からの研究はなされていない。
側面から天然色素の構造学的研究においてなされてお
り、アシル基を転移する酵素を単離するなどの生化学的
側面からの研究はなされていない。
【0008】また、植物におけるアントシアン系色素へ
のアシル基転移酵素のうち、脂肪族アシルであるマロニ
ル基転移酵素についてはパセリの培養細胞(Mater
net al.,Arch.Biochem.Biop
hys.208:233,1981;Matern e
t al.,Arch.Biochem.Biophy
s.226:206,1983;Matern et
al.,Eur.J.Biochcm.133:43
9,1983)やCicer arientiumの実
生(Koster et al.,Arch.Bioc
hem.Biophys.234:513,1984)
からのものを始めとして多くの報告が為されている。
のアシル基転移酵素のうち、脂肪族アシルであるマロニ
ル基転移酵素についてはパセリの培養細胞(Mater
net al.,Arch.Biochem.Biop
hys.208:233,1981;Matern e
t al.,Arch.Biochem.Biophy
s.226:206,1983;Matern et
al.,Eur.J.Biochcm.133:43
9,1983)やCicer arientiumの実
生(Koster et al.,Arch.Bioc
hem.Biophys.234:513,1984)
からのものを始めとして多くの報告が為されている。
【0009】また、芳香族アシル基転移反応は1980
年にナデシコ科の植物であるSilene(Kamst
eeg et al.,Biochem.Physio
l.Pflanzen175:403,1980)で初
めて示され、Matthiola の可溶化酵素画分に
も同様の芳香族アシル基転移酵素活性が見い出されてい
る(Teusch et al.,Phytochem
istry26:991,1986)。
年にナデシコ科の植物であるSilene(Kamst
eeg et al.,Biochem.Physio
l.Pflanzen175:403,1980)で初
めて示され、Matthiola の可溶化酵素画分に
も同様の芳香族アシル基転移酵素活性が見い出されてい
る(Teusch et al.,Phytochem
istry26:991,1986)。
【0010】しかしながら、これらの報告では酵素活性
の存在を示したのみに留まっており、対応する酵素蛋白
質を特定したり、その一次構造やさらにはそれをコード
する遺伝子についてはなんら知見が得られていない。そ
れ以外の芳香族アシル基転移酵素についても蛋白質や遺
伝子の一次構造を明らかにした報告はなく、さらにこの
アントシアン系色素のアシル化反応を花色幅の拡大に積
極的に利用して花を育種した例や、アシル化を用いてア
ントシアンの安定化をはかった報告もない。
の存在を示したのみに留まっており、対応する酵素蛋白
質を特定したり、その一次構造やさらにはそれをコード
する遺伝子についてはなんら知見が得られていない。そ
れ以外の芳香族アシル基転移酵素についても蛋白質や遺
伝子の一次構造を明らかにした報告はなく、さらにこの
アントシアン系色素のアシル化反応を花色幅の拡大に積
極的に利用して花を育種した例や、アシル化を用いてア
ントシアンの安定化をはかった報告もない。
【0011】一方、ぺチュニア(Pctunia hv
brida)のアントシアニンの生合成経路はよく研究
されており (Wiering,H.and de V
laming,P.Inheritance and
biochemistry ofpigments.P
etunia,P49−65,(1984)、Grie
sbach,R.J.,asen,S.andLeon
hardt,B.A.,Phytochemistr
y,30,1729−1731,1991)、アシル基
を含むアントシアニンが存在することが知られている。
ぺチュニアのアントシアニンのアシル基はクマル酸ある
いはカフェ酸が知られており、アントシアニンの3位の
ルチノシドに一分子のクマル酸又はカフェ酸が結合して
いて、化学構造はアントシアニジンがマルビジンの場
合、それぞれ3−0−(6−0−(4−0−クマロイ
ル)−α−D−グルコピラノシル)−5−0−β−D−
グルコピラノシル−マルビジン、3−0−(6−0−
(4−0−カフェオイル)−α−D−グルコピラノシ
ル)−5−0−β−D−グルコピラノシル−マルビジン
であるとされていた。しかし、アシル基を2つ持つアン
トシアニンについての報告例はなかった。
brida)のアントシアニンの生合成経路はよく研究
されており (Wiering,H.and de V
laming,P.Inheritance and
biochemistry ofpigments.P
etunia,P49−65,(1984)、Grie
sbach,R.J.,asen,S.andLeon
hardt,B.A.,Phytochemistr
y,30,1729−1731,1991)、アシル基
を含むアントシアニンが存在することが知られている。
ぺチュニアのアントシアニンのアシル基はクマル酸ある
いはカフェ酸が知られており、アントシアニンの3位の
ルチノシドに一分子のクマル酸又はカフェ酸が結合して
いて、化学構造はアントシアニジンがマルビジンの場
合、それぞれ3−0−(6−0−(4−0−クマロイ
ル)−α−D−グルコピラノシル)−5−0−β−D−
グルコピラノシル−マルビジン、3−0−(6−0−
(4−0−カフェオイル)−α−D−グルコピラノシ
ル)−5−0−β−D−グルコピラノシル−マルビジン
であるとされていた。しかし、アシル基を2つ持つアン
トシアニンについての報告例はなかった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、植物由来の
芳香族アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺
伝子及びその利用に関するものである。即ち、当該利用
に関しては、植物において、フラボノイド、好ましくは
アントシアンへのアシル基転移反応を制御する方法が挙
げられ、それにより単一種が広範囲の花色を発現する可
能性を提供する。特に、芳香族アシル基の転移により、
アントシアンの吸収極大が長波長側に移動することか
ら、既存の花色に青味を持たす場合に有効であると考え
られる。
芳香族アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺
伝子及びその利用に関するものである。即ち、当該利用
に関しては、植物において、フラボノイド、好ましくは
アントシアンへのアシル基転移反応を制御する方法が挙
げられ、それにより単一種が広範囲の花色を発現する可
能性を提供する。特に、芳香族アシル基の転移により、
アントシアンの吸収極大が長波長側に移動することか
ら、既存の花色に青味を持たす場合に有効であると考え
られる。
【0013】これらの技術を実現化させるためには芳香
族アシル基転移反応をつかさどる酵素を明らかにし、そ
の酵素をコードするcDNAを分離する必要がある。更
に、一つのアシル基転移酵素のcDNAから遺伝子の相
同性を利用して他のアシル基転移酵素遺伝子の分離が可
能となる。また、アシル化によりアントシアンの安定性
が増すことから、安定なアントシアン色素の生産も可能
となる。
族アシル基転移反応をつかさどる酵素を明らかにし、そ
の酵素をコードするcDNAを分離する必要がある。更
に、一つのアシル基転移酵素のcDNAから遺伝子の相
同性を利用して他のアシル基転移酵素遺伝子の分離が可
能となる。また、アシル化によりアントシアンの安定性
が増すことから、安定なアントシアン色素の生産も可能
となる。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、リンドウ
の花弁からアシル基転移酵素を精製し、その一次構造を
決定した。更には、遺伝子組換え技術を用いてリンド
ウ、ぺチユニア、シソ及びサイネリアのアシル基転移酵
素のcDNAを単離し、構造遺伝子の塩基配列を決定し
た。即ち、本発明はリンドウ、ぺチュニア、サイネリア
の花弁及びシソの葉に存在するアシル基転移酵素をコー
ドしているDNA配列を提供するものである。また、本
発明に係る酵素を用いてアントシアン系色素をアシル化
することにより花色を変化させることができ、アントシ
アンの安定性を増すことができる。
の花弁からアシル基転移酵素を精製し、その一次構造を
決定した。更には、遺伝子組換え技術を用いてリンド
ウ、ぺチユニア、シソ及びサイネリアのアシル基転移酵
素のcDNAを単離し、構造遺伝子の塩基配列を決定し
た。即ち、本発明はリンドウ、ぺチュニア、サイネリア
の花弁及びシソの葉に存在するアシル基転移酵素をコー
ドしているDNA配列を提供するものである。また、本
発明に係る酵素を用いてアントシアン系色素をアシル化
することにより花色を変化させることができ、アントシ
アンの安定性を増すことができる。
【0015】アシル基転移酵素をコードする遺伝子は例
えば次のようにして得ることが出来る。即ち、まず、リ
ンドウの花弁よりアシル基転移酵素を精製する。従来、
本発明が成される以前に、芳香族アシル基転移酵素の精
製に成功した例はなく、本発明者らは各種のクロマトグ
ラフィー法、特にシバクロンブルー3GA(Cibac
ronBlue3GA)を固定した樹脂(例えば、ブル
ーセファロース(登録商標)樹脂等)を用いたアフィニ
ティークロマトグラフィー法を行うことにより初めて当
該酵素の精製に成功した。次に、常法に従ってアシル基
転移酵素の部分アミノ酸配列を解明し、それらのアミノ
酸配列に対応する合成ヌクレオチドを作製する。
えば次のようにして得ることが出来る。即ち、まず、リ
ンドウの花弁よりアシル基転移酵素を精製する。従来、
本発明が成される以前に、芳香族アシル基転移酵素の精
製に成功した例はなく、本発明者らは各種のクロマトグ
ラフィー法、特にシバクロンブルー3GA(Cibac
ronBlue3GA)を固定した樹脂(例えば、ブル
ーセファロース(登録商標)樹脂等)を用いたアフィニ
ティークロマトグラフィー法を行うことにより初めて当
該酵素の精製に成功した。次に、常法に従ってアシル基
転移酵素の部分アミノ酸配列を解明し、それらのアミノ
酸配列に対応する合成ヌクレオチドを作製する。
【0016】一方、同じリンドウの花弁よりpoly
A+RNAを抽出し、常法により、2本鎖cDNAを合
成し、更にcDNAライブラリーを作製する。前述の2
本鎖cDNAを鋳型にし、前述の合成DNAとcDNA
を合成する際に使用した合成DNAプライマーを用い、
PCR法により、アシル基転移酵素遺伝子に特異的なD
NA断片を取得する。次に、このDNA断片をプローブ
にして、前述のcDNAライブラリーをスクリーニング
し、陽性クローンを得る。そして、このクローンから回
収されるプラスミドDNAを分離し、DNA塩基配列を
決定する。更に精製したアシル基転移酵素の分析により
得られたアミノ酸配列とDNA塩基配列から推定したア
シル基転移酵素のアミノ酸配列とを比較することによ
り、陽性クローンが求めるcDNAクローンであること
を確認する。
A+RNAを抽出し、常法により、2本鎖cDNAを合
成し、更にcDNAライブラリーを作製する。前述の2
本鎖cDNAを鋳型にし、前述の合成DNAとcDNA
を合成する際に使用した合成DNAプライマーを用い、
PCR法により、アシル基転移酵素遺伝子に特異的なD
NA断片を取得する。次に、このDNA断片をプローブ
にして、前述のcDNAライブラリーをスクリーニング
し、陽性クローンを得る。そして、このクローンから回
収されるプラスミドDNAを分離し、DNA塩基配列を
決定する。更に精製したアシル基転移酵素の分析により
得られたアミノ酸配列とDNA塩基配列から推定したア
シル基転移酵素のアミノ酸配列とを比較することによ
り、陽性クローンが求めるcDNAクローンであること
を確認する。
【0017】また、このクローンを大腸菌及び酵母での
遺伝子発現系を用いて発現させ、酵素活性を測定するこ
とにより、得られた遺伝子がアシル基転移酵素をコード
していることを確認し、アシル基転移酵素遺伝子の翻訳
領域を明らかにすることにより本発明に係るアシル基転
移酵素をコードする遺伝子が得られ、更に、当該遺伝子
を発現させることにより遺伝子産物である目的のアシル
基転移酵素蛋白を得ることができる。
遺伝子発現系を用いて発現させ、酵素活性を測定するこ
とにより、得られた遺伝子がアシル基転移酵素をコード
していることを確認し、アシル基転移酵素遺伝子の翻訳
領域を明らかにすることにより本発明に係るアシル基転
移酵素をコードする遺伝子が得られ、更に、当該遺伝子
を発現させることにより遺伝子産物である目的のアシル
基転移酵素蛋白を得ることができる。
【0018】また、本発明者らは、ぺチュニア品種サフ
ィニアパープル(サントリー(株))の花色が通常の赤
紫から紫に変化した変異株(VM)を見いだし、アント
シアニンの構造決定を、例えば吉田らの文献(Yosh
ida et al.,Tetrahedron48;
4313,1992)に記載の方法に従って行った。
ィニアパープル(サントリー(株))の花色が通常の赤
紫から紫に変化した変異株(VM)を見いだし、アント
シアニンの構造決定を、例えば吉田らの文献(Yosh
ida et al.,Tetrahedron48;
4313,1992)に記載の方法に従って行った。
【0019】なお、本明細書においてはリンドウ、ぺチ
ュニア、シソ及びサイネリア由来のアシル基転移酵素に
ついて述べているが、当該酵素の精製法をそのまま又は
一部を改変して、他の植物のアシル基転移酵素を精製
し、当該酵素に係るアミノ酸配列を決定することによ
り、当該酵素をコードする遺伝子をクローニングするこ
とができる。更に、本発明に係るリンドウ由来のアシル
基転移酵素のcDNAをプローブとして用いることによ
り、リンドウから別のアシル基転移酵素のcDNA)ぺ
チュニアから別のアシル基転移酵素のcDNAを得るこ
とができた。従って、アシル基転移酵素の遺伝子の一部
または全部を用いると、他のアシル基転移酵素遺伝子を
得ることができる。また、これらのアミノ酸配列を比較
したところ、保存されているアミノ酸配列があった。こ
の領域を用いて、シソ及びサイネリア由来のアシル基転
移酵素のcDNAを得ることに成功したが同様の手法を
用いることにより、他の植物に応用し、類似のアシル基
転移酵素のcDNA又は染色体DNAクローンを得るこ
とが可能である。
ュニア、シソ及びサイネリア由来のアシル基転移酵素に
ついて述べているが、当該酵素の精製法をそのまま又は
一部を改変して、他の植物のアシル基転移酵素を精製
し、当該酵素に係るアミノ酸配列を決定することによ
り、当該酵素をコードする遺伝子をクローニングするこ
とができる。更に、本発明に係るリンドウ由来のアシル
基転移酵素のcDNAをプローブとして用いることによ
り、リンドウから別のアシル基転移酵素のcDNA)ぺ
チュニアから別のアシル基転移酵素のcDNAを得るこ
とができた。従って、アシル基転移酵素の遺伝子の一部
または全部を用いると、他のアシル基転移酵素遺伝子を
得ることができる。また、これらのアミノ酸配列を比較
したところ、保存されているアミノ酸配列があった。こ
の領域を用いて、シソ及びサイネリア由来のアシル基転
移酵素のcDNAを得ることに成功したが同様の手法を
用いることにより、他の植物に応用し、類似のアシル基
転移酵素のcDNA又は染色体DNAクローンを得るこ
とが可能である。
【0020】また、本明細書において示したように、リ
ンドウ、ぺチュニア、シソ及びサイネリア由来のアシル
基転移酵素を精製し、常法に従って当該酵素に対する抗
体を得ることにより、その抗体と反応する蛋白質を作る
cDNA又は染色体DNAをクローニングすることがで
きる。従って、本発明はリンドウ、ぺチュニア、シソ及
びサイネリア由来のアシル基転移酵素の遺伝子のみに限
定されるものではなく、広く芳香族アシル基転移酵素に
関するものである。
ンドウ、ぺチュニア、シソ及びサイネリア由来のアシル
基転移酵素を精製し、常法に従って当該酵素に対する抗
体を得ることにより、その抗体と反応する蛋白質を作る
cDNA又は染色体DNAをクローニングすることがで
きる。従って、本発明はリンドウ、ぺチュニア、シソ及
びサイネリア由来のアシル基転移酵素の遺伝子のみに限
定されるものではなく、広く芳香族アシル基転移酵素に
関するものである。
【0021】また、本明細書においてはアントシアンを
含むフラボノイドのアシル基転移反応において、アシル
基の供与体としてp−クマロイル−CoA又はカフェオ
イル−CoA等のCoAエステルを挙げたが、p−クマ
ロイル、フェルロイル又はシナポイル−1−O−グルコ
ースといったハイドロキシシンナモイル−1−O−グル
コースも芳香族アシル基の供与体としての利用が可能で
あるので(Glassgenand Seitz,Pl
anta186:582,1992)、本発明に係る酵
素を用いた利用が可能である。
含むフラボノイドのアシル基転移反応において、アシル
基の供与体としてp−クマロイル−CoA又はカフェオ
イル−CoA等のCoAエステルを挙げたが、p−クマ
ロイル、フェルロイル又はシナポイル−1−O−グルコ
ースといったハイドロキシシンナモイル−1−O−グル
コースも芳香族アシル基の供与体としての利用が可能で
あるので(Glassgenand Seitz,Pl
anta186:582,1992)、本発明に係る酵
素を用いた利用が可能である。
【0022】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。実験の手順は特に記述しない限りSambroo
kらのMolecular Cloning(Cold
Spring Harbor Laboratory
Press,1989)に従った。実施例1 植物からのアシル基転移酵素の検索 (1)基質の調製 デルフィニジン3,5−ジグルコシドおよびシアニジン
3,5−ジグルコシドはバーべナ(Vcrbena h
ybrida)の一品種であるタピアンバイオレット
(サントリー(株)より購入可能)の花弁からそれぞれ
のジアセチル体を抽出し、脱アセチル化することにより
取得した。タピアンバイオレットの花弁(348g)を
液体窒素とともにホモジナイザーで摩砕し、50%(v
/v)アセトニトリル、0.2%トリフルオロ酢酸(T
FA)溶液1.5Lに浸して3日間放置した。
する。実験の手順は特に記述しない限りSambroo
kらのMolecular Cloning(Cold
Spring Harbor Laboratory
Press,1989)に従った。実施例1 植物からのアシル基転移酵素の検索 (1)基質の調製 デルフィニジン3,5−ジグルコシドおよびシアニジン
3,5−ジグルコシドはバーべナ(Vcrbena h
ybrida)の一品種であるタピアンバイオレット
(サントリー(株)より購入可能)の花弁からそれぞれ
のジアセチル体を抽出し、脱アセチル化することにより
取得した。タピアンバイオレットの花弁(348g)を
液体窒素とともにホモジナイザーで摩砕し、50%(v
/v)アセトニトリル、0.2%トリフルオロ酢酸(T
FA)溶液1.5Lに浸して3日間放置した。
【0023】濾紙上にケイソウ土(#100)を敷き詰
めて吸引ろ過し、ロータリーエバポレーターで約半分量
に濃縮して、HP−20(ファルマシア社)にて、ゲル
濾過を行った。800mlの蒸留水で洗浄後、50%ア
セトニトリル、0.1%TFA 800mlで色素画分
を溶出した。エバポレーターで濃縮後、凍結乾燥して、
粗色素(7.3g)を得た。
めて吸引ろ過し、ロータリーエバポレーターで約半分量
に濃縮して、HP−20(ファルマシア社)にて、ゲル
濾過を行った。800mlの蒸留水で洗浄後、50%ア
セトニトリル、0.1%TFA 800mlで色素画分
を溶出した。エバポレーターで濃縮後、凍結乾燥して、
粗色素(7.3g)を得た。
【0024】タピアンの主色素はデルフィニジン及びシ
アニジンの3,5−ジアセチルグルコシドであるため、
以下の脱アセチル化操作を行った。粗色素1gをメタノ
ール50mlに溶解し、窒素ガスを15分間通気して溶
存酸素を除いた後、氷冷した。
アニジンの3,5−ジアセチルグルコシドであるため、
以下の脱アセチル化操作を行った。粗色素1gをメタノ
ール50mlに溶解し、窒素ガスを15分間通気して溶
存酸素を除いた後、氷冷した。
【0025】一方で、1N水酸化ナトリウム50mlか
ら同様に溶存酸素を除き、氷冷下で先の色素溶液に撹拌
しながら滴下し、更に30分間撹拌して加水分解反応を
させた。6N塩酸1mlを加えて反応を停止させ、蒸留
水5mlを加えてエバポレーターで約半量に濃縮し、終
濃度10%になるようにメタノールを加えて2mlずつ
Sep Pac C18カラム(ウォーターズ アソシ
エーション社)にアプライし.、蒸留水5mlで洗浄し
た後、30%アセトニトリル、0.6%TFA2mlで
溶出させた。
ら同様に溶存酸素を除き、氷冷下で先の色素溶液に撹拌
しながら滴下し、更に30分間撹拌して加水分解反応を
させた。6N塩酸1mlを加えて反応を停止させ、蒸留
水5mlを加えてエバポレーターで約半量に濃縮し、終
濃度10%になるようにメタノールを加えて2mlずつ
Sep Pac C18カラム(ウォーターズ アソシ
エーション社)にアプライし.、蒸留水5mlで洗浄し
た後、30%アセトニトリル、0.6%TFA2mlで
溶出させた。
【0026】溶出液をすべて集めてエバポレーターで濃
縮し、HPLCによる分取を行った。DEVELOSI
L ODS−10/20(50×300mm;野村化学
(株))カラムを用い、120分間でTFAが0.1%
から0.3%、アセトニトリルが10%から30%の直
線濃度勾配によって溶出させた。毎分32mlの流速で
0.5分毎に分取し、各画分の色素画分の吸収スペクト
ルを測定して、デルフィニジン3,5−ジグルコシドお
よびシアニジン3,5−ジグルコシドを分離してそれぞ
れを濃縮、凍結乾燥した(デルフィニジン3,5−ジグ
ルコシド 75mg、シアニジン3,5−ジグルコシド
50mg)。各々を1.5mg/mlになるように
0.5%TFAに溶解して、使用するまで−80℃に保
存した。
縮し、HPLCによる分取を行った。DEVELOSI
L ODS−10/20(50×300mm;野村化学
(株))カラムを用い、120分間でTFAが0.1%
から0.3%、アセトニトリルが10%から30%の直
線濃度勾配によって溶出させた。毎分32mlの流速で
0.5分毎に分取し、各画分の色素画分の吸収スペクト
ルを測定して、デルフィニジン3,5−ジグルコシドお
よびシアニジン3,5−ジグルコシドを分離してそれぞ
れを濃縮、凍結乾燥した(デルフィニジン3,5−ジグ
ルコシド 75mg、シアニジン3,5−ジグルコシド
50mg)。各々を1.5mg/mlになるように
0.5%TFAに溶解して、使用するまで−80℃に保
存した。
【0027】もう一方の基質であるヒドロキシシンナモ
イル−CoAの合成は以下の方法で行った。最初に、文
献(Stockigt and Zenk,Z.Nat
urforsch.30:352,1975)に従って
カフェ酸(ナカライテスク社)とN−ヒドロキシスクシ
ンイミド(メルク(Merck)社)よりエステルを合
成した。このエステル0. 5mmolを2mlのアセ
トンに溶解し、一方でコエンザイムA(CoA:KOH
JIN)0.1mmolと炭酸水素ナトリウム1mmo
lとを20mlの水に溶解して、これに先のエステル溶
液を1滴ずつ加えた。
イル−CoAの合成は以下の方法で行った。最初に、文
献(Stockigt and Zenk,Z.Nat
urforsch.30:352,1975)に従って
カフェ酸(ナカライテスク社)とN−ヒドロキシスクシ
ンイミド(メルク(Merck)社)よりエステルを合
成した。このエステル0. 5mmolを2mlのアセ
トンに溶解し、一方でコエンザイムA(CoA:KOH
JIN)0.1mmolと炭酸水素ナトリウム1mmo
lとを20mlの水に溶解して、これに先のエステル溶
液を1滴ずつ加えた。
【0028】撹拌しながら窒素ガスの下で室温で一晩反
応させた後、ロータリーエバポレーターで濃縮し、遠心
(27000×g、10分)によって不溶物を除いて、
HPLCで目的の生成物を分取した。DEVELOSI
L ODS−10/20(50×300mm;野村化学
(株))カラムを用い、0.1%TFA存在下でアセト
ニトリルが40分間で18%から36%の直線濃度勾配
によって溶出させた。毎分32mlの流速で0.8分毎
に分取し、各画分の吸光スペクトル(200〜400n
m)を調べて344〜348nmに極大吸収を持つ画分
をカフェオイルCoA画分として集めた。それらをロー
タリーエバポレーターで濃縮した後、同じカラムで再び
分離した。
応させた後、ロータリーエバポレーターで濃縮し、遠心
(27000×g、10分)によって不溶物を除いて、
HPLCで目的の生成物を分取した。DEVELOSI
L ODS−10/20(50×300mm;野村化学
(株))カラムを用い、0.1%TFA存在下でアセト
ニトリルが40分間で18%から36%の直線濃度勾配
によって溶出させた。毎分32mlの流速で0.8分毎
に分取し、各画分の吸光スペクトル(200〜400n
m)を調べて344〜348nmに極大吸収を持つ画分
をカフェオイルCoA画分として集めた。それらをロー
タリーエバポレーターで濃縮した後、同じカラムで再び
分離した。
【0029】但し、アセトニトリル18%、TFA0.
1%の等濃度クロマトグラフィーで分離を行い、同様に
吸光スペクトルを調べて、目的の化合物を含む画分をロ
ータリーエバポレーターで濃縮し、凍結乾燥した。この
方法で35μmolの生成物が得られた。また、上記の
方法中カフェ酸のかわりにクマル酸を用いることにより
p−クマロイル−CoAが合成でき2mg/mlになる
ように蒸留水に溶解して、使用するまで−80℃に保存
した。
1%の等濃度クロマトグラフィーで分離を行い、同様に
吸光スペクトルを調べて、目的の化合物を含む画分をロ
ータリーエバポレーターで濃縮し、凍結乾燥した。この
方法で35μmolの生成物が得られた。また、上記の
方法中カフェ酸のかわりにクマル酸を用いることにより
p−クマロイル−CoAが合成でき2mg/mlになる
ように蒸留水に溶解して、使用するまで−80℃に保存
した。
【0030】(2)粗酵素液の抽出方法 酵素を抽出する植物組織(花弁や食用部分等)3gを液
体窒素で凍結させて乳鉢上で磨砕した。10mlの抽出
用緩衝液(100mMリン酸緩衝液(pH7.5)、1
0mMアスコルビン酸ナトリウム、14mM2−メルカ
プトエタノール)を加えて更に磨砕し、ガーゼ3層で濾
過した。DOWEX(1−X2、100−200mes
h;室町化学工業(株))3gを添加して10分間撹拌
した後に吸引ろ過によって樹脂を除去し、遠心分離(2
7000×g、20分)によって植物体残査を除いた。
70%飽和硫安で塩析を行い、タンパク質を沈殿させ
た。沈殿を1mlの溶解用緩衝液(20mMリン酸緩衝
液(pH7.5)、14mM2−メルカプトエタノー
ル)に懸濁し、遠心分離(27000×g、5分)によ
って不溶物を除去した後、溶解用緩衝液で平衡化させた
Sephadex G−25カラム(NAP−10;フ
ァルマシア社)を用いて脱塩した溶液を粗酵素液として
用いた。
体窒素で凍結させて乳鉢上で磨砕した。10mlの抽出
用緩衝液(100mMリン酸緩衝液(pH7.5)、1
0mMアスコルビン酸ナトリウム、14mM2−メルカ
プトエタノール)を加えて更に磨砕し、ガーゼ3層で濾
過した。DOWEX(1−X2、100−200mes
h;室町化学工業(株))3gを添加して10分間撹拌
した後に吸引ろ過によって樹脂を除去し、遠心分離(2
7000×g、20分)によって植物体残査を除いた。
70%飽和硫安で塩析を行い、タンパク質を沈殿させ
た。沈殿を1mlの溶解用緩衝液(20mMリン酸緩衝
液(pH7.5)、14mM2−メルカプトエタノー
ル)に懸濁し、遠心分離(27000×g、5分)によ
って不溶物を除去した後、溶解用緩衝液で平衡化させた
Sephadex G−25カラム(NAP−10;フ
ァルマシア社)を用いて脱塩した溶液を粗酵素液として
用いた。
【0031】(3)酵素活性の測定方法 100mM リン酸緩衝液(pH8.5)、デルフィニ
ジン3,5−ジグルコシド 24nmol、カフェオイ
ル−CoA 21.5nmol、及び酵素液20μlを
含む反応液50μlを30℃で10分間反応させた。1
3.8%(v/v)酢酸を含むアセトニトリル50μl
を加えて反応を停止させ、遠心分離(18000×g、
5分)によって不溶物を除いた後、高速液体クロマトグ
ラフィー(HPLC)で分析した。分析はC18逆相カ
ラム(YMC−Pack ODS−A、6.0×150
mm;ワイエムシィ社)を用い、21.6%アセトニト
リル、0.1%トリフルオロ酢酸を毎分1mlの流速で
流し、反応液20μlを分析した。化合物の検出には三
次元クロマトグラフィーシステム(CLASS−LC1
0;(株)島津製作所)を使用し、生成物は,基質には
ない330nm付近に極大吸収をもつこと、及び可視部
の吸収極大値が519nmから525nmへと約6nm
長波長側に移動していることから、アシル基(カフェ
酸)が結合し、デルフィニジン3−グルコシル5−カフ
ェオイルグルコシドが生成していることを確認した。
ジン3,5−ジグルコシド 24nmol、カフェオイ
ル−CoA 21.5nmol、及び酵素液20μlを
含む反応液50μlを30℃で10分間反応させた。1
3.8%(v/v)酢酸を含むアセトニトリル50μl
を加えて反応を停止させ、遠心分離(18000×g、
5分)によって不溶物を除いた後、高速液体クロマトグ
ラフィー(HPLC)で分析した。分析はC18逆相カ
ラム(YMC−Pack ODS−A、6.0×150
mm;ワイエムシィ社)を用い、21.6%アセトニト
リル、0.1%トリフルオロ酢酸を毎分1mlの流速で
流し、反応液20μlを分析した。化合物の検出には三
次元クロマトグラフィーシステム(CLASS−LC1
0;(株)島津製作所)を使用し、生成物は,基質には
ない330nm付近に極大吸収をもつこと、及び可視部
の吸収極大値が519nmから525nmへと約6nm
長波長側に移動していることから、アシル基(カフェ
酸)が結合し、デルフィニジン3−グルコシル5−カフ
ェオイルグルコシドが生成していることを確認した。
【0032】520nmの波長で検出し、基質(デルフ
ィニジン3,5−ジグルコシド)と生成物(デルフィニ
ジン3−グルコシル5−カフェオイルグルコシド)との
ピーク面積の和に対する生成物のピーク面積の比を求
め、生成物のモル数を計算して酵素活性(kat)とし
た。このHPLC分析における各化合物の展開時間は次
の通りである。カフェオイル−CoA:6.3分、デル
フィニジン3,5−ジグルコシド:3.3分、デルフィ
ニジン3−グルコシル5−カフェオイルグルコシド:
5.3分。
ィニジン3,5−ジグルコシド)と生成物(デルフィニ
ジン3−グルコシル5−カフェオイルグルコシド)との
ピーク面積の和に対する生成物のピーク面積の比を求
め、生成物のモル数を計算して酵素活性(kat)とし
た。このHPLC分析における各化合物の展開時間は次
の通りである。カフェオイル−CoA:6.3分、デル
フィニジン3,5−ジグルコシド:3.3分、デルフィ
ニジン3−グルコシル5−カフェオイルグルコシド:
5.3分。
【0033】但し、この反応条件下においては反応液中
のデルフィニジン3,5−ジグルコシドがアシル基転移
酵素により、カフェ酸で修飾されることにより、反応液
の色が濃青色から赤紫色に変化するため、簡便な方法と
して、マイクロタイタープレート中にて反応を行い、色
の変化によって酵素活性を調べることができる。なお、
反応後のプレートを室温で長期間(1日〜1週間)放置
すると、アシル化されていないデルフィニジン3,5−
ジグルコシドは無色化するのに対して、酵素の働きによ
ってアシル化されたデルフィニジン3,5−ジグルコシ
ドでは赤紫色が残ることから、デルフィニジン3,5−
ジグルコシドがアシル化されることによって中性からア
ルカリ性の水溶液中での安定化が認められた。同様にシ
アニジン3,5−ジグルコシドを基質とした場合も反応
液の色が赤紫色から濃青色に変化し、色素が安定化する
ことから、簡易的酵素アッセイ方法での酵素活性の検出
が可能である。
のデルフィニジン3,5−ジグルコシドがアシル基転移
酵素により、カフェ酸で修飾されることにより、反応液
の色が濃青色から赤紫色に変化するため、簡便な方法と
して、マイクロタイタープレート中にて反応を行い、色
の変化によって酵素活性を調べることができる。なお、
反応後のプレートを室温で長期間(1日〜1週間)放置
すると、アシル化されていないデルフィニジン3,5−
ジグルコシドは無色化するのに対して、酵素の働きによ
ってアシル化されたデルフィニジン3,5−ジグルコシ
ドでは赤紫色が残ることから、デルフィニジン3,5−
ジグルコシドがアシル化されることによって中性からア
ルカリ性の水溶液中での安定化が認められた。同様にシ
アニジン3,5−ジグルコシドを基質とした場合も反応
液の色が赤紫色から濃青色に変化し、色素が安定化する
ことから、簡易的酵素アッセイ方法での酵素活性の検出
が可能である。
【0034】一方、カフェオイル−CoAのかわりにp
−クマロイル−CoAを基質とした場合もアシル化によ
る色の変化及びアントシアニンの安定化が認められる
が、色調の変化の度合いはカフェオイル−CoAの場合
に比べ少ない。
−クマロイル−CoAを基質とした場合もアシル化によ
る色の変化及びアントシアニンの安定化が認められる
が、色調の変化の度合いはカフェオイル−CoAの場合
に比べ少ない。
【0035】(4)アシル基転移酵素の検索 各種の植物(リンドウ、アイリス、デルフィウム、スト
ック、トルコキキョウ、ナデシコ、スイーピー、ラーク
スパー、パンジー(以上、花弁)、赤キャベツ、赤タマ
ネギ、金時ニジン、西洋ニンジン、ムラサキイモ(以
上、食用部分)及びナス(果実上皮部分))から上記の
方法によって粗酵素液を抽出し、酵素活性を測定したと
ころ、トルコキキョ、ナデシコ及び、リンドウに各々
0.63、0.0012及び21.8nkat/mg蛋
白質のアシル基転移活性が認められた。抽出タンパク質
当たりのアシル基転移酵素活性が最も高いリンドウを酵
素精製の材料として用いることにした。なお、タンパク
質濃度の定量にはBio−Rad Protein A
ssay(Bio−Rad社)を用いた。
ック、トルコキキョウ、ナデシコ、スイーピー、ラーク
スパー、パンジー(以上、花弁)、赤キャベツ、赤タマ
ネギ、金時ニジン、西洋ニンジン、ムラサキイモ(以
上、食用部分)及びナス(果実上皮部分))から上記の
方法によって粗酵素液を抽出し、酵素活性を測定したと
ころ、トルコキキョ、ナデシコ及び、リンドウに各々
0.63、0.0012及び21.8nkat/mg蛋
白質のアシル基転移活性が認められた。抽出タンパク質
当たりのアシル基転移酵素活性が最も高いリンドウを酵
素精製の材料として用いることにした。なお、タンパク
質濃度の定量にはBio−Rad Protein A
ssay(Bio−Rad社)を用いた。
【0036】実施例2 リンドウ由来のアシル基転移酵
素の精製 (1)酵素の精製 エゾリンドウ(Gentiana triflora
var.japonica)の花弁から酵素の精製を行
った。以下の実験は記載がない限り、0〜4℃で行っ
た。エゾリンドウの花弁3kgを液体窒素存在下でエク
セル・オート・ホモジナイザー(DX−3;日本精機製
作所)を用い磨砕した。8Lの抽出用緩衝液(100m
Mトリス塩酸(pH7.0)、1mMアスコルビン酸ナ
トリウム、10mM p−アミジノフェニルフッ化メタ
ンスルフォル塩酸塩(p−APMSF;和光純薬工業
(株))、5mMジチオスレイトール(DTT;ナカラ
イテスク社))とポリクラールSB−100(和光純薬
工業(株))500を加えてポリトロンで完全に粉砕し
た。
素の精製 (1)酵素の精製 エゾリンドウ(Gentiana triflora
var.japonica)の花弁から酵素の精製を行
った。以下の実験は記載がない限り、0〜4℃で行っ
た。エゾリンドウの花弁3kgを液体窒素存在下でエク
セル・オート・ホモジナイザー(DX−3;日本精機製
作所)を用い磨砕した。8Lの抽出用緩衝液(100m
Mトリス塩酸(pH7.0)、1mMアスコルビン酸ナ
トリウム、10mM p−アミジノフェニルフッ化メタ
ンスルフォル塩酸塩(p−APMSF;和光純薬工業
(株))、5mMジチオスレイトール(DTT;ナカラ
イテスク社))とポリクラールSB−100(和光純薬
工業(株))500を加えてポリトロンで完全に粉砕し
た。
【0037】粉砕液をガーゼ4層で搾ったのち、さらに
遠心分離(11000×g、30分)して細胞残査を除
去した。40%飽和硫安で塩析を行い、不溶物を除去し
た後に70%飽和硫安で再び塩析を行った。沈殿を25
0mlの溶解用緩衝液(20mMトリス塩酸(pH7.
0)、10mM p−APMSF、1mM DTT)に
懸濁し、遠心分離によって不溶物を除去した後、同緩衝
液で平衡化させたSephadex G−25(95×
110mm;ファルマシア社)のカラムを用いて脱塩し
た。蛋白質を含む画分を集め(860ml)、以下のク
ロマトグラフィーに供した。なお、Q−Sepharo
se Fast Flow、HiTrap Blue及
びPhenyl Superoseの各クロマトグラフ
ィーは室温でFPLCシステム(ファルマシア社)を用
いて行った。
遠心分離(11000×g、30分)して細胞残査を除
去した。40%飽和硫安で塩析を行い、不溶物を除去し
た後に70%飽和硫安で再び塩析を行った。沈殿を25
0mlの溶解用緩衝液(20mMトリス塩酸(pH7.
0)、10mM p−APMSF、1mM DTT)に
懸濁し、遠心分離によって不溶物を除去した後、同緩衝
液で平衡化させたSephadex G−25(95×
110mm;ファルマシア社)のカラムを用いて脱塩し
た。蛋白質を含む画分を集め(860ml)、以下のク
ロマトグラフィーに供した。なお、Q−Sepharo
se Fast Flow、HiTrap Blue及
びPhenyl Superoseの各クロマトグラフ
ィーは室温でFPLCシステム(ファルマシア社)を用
いて行った。
【0038】まず、溶解用緩衝液で平衡化させたQ−S
epharose Fast Flow(26×100
mm;ファルマシア社)にアプライし、同じ緩衝液で十
分に洗浄した後、塩化ナトリウム濃度を60分間で0M
から0.4Mに変化させる直線勾配により溶出させた
(8ml/min)。酵素活性のある画分を集めた(1
30ml)後、アフィニティクロマトグラフィーを行っ
た。溶解用緩衝液で平衡化させたHiTrap Blu
e(5ml、1、6×25mm;ファルマシア社)を3
本直列に繋いだカラムにアプライし、同緩衝液で十分に
洗浄した後、1M塩化ナトリウムを含む同緩衝液で溶出
させた。活性画分を70%飽和の硫安で塩析し、蛋白質
の沈殿を得た。
epharose Fast Flow(26×100
mm;ファルマシア社)にアプライし、同じ緩衝液で十
分に洗浄した後、塩化ナトリウム濃度を60分間で0M
から0.4Mに変化させる直線勾配により溶出させた
(8ml/min)。酵素活性のある画分を集めた(1
30ml)後、アフィニティクロマトグラフィーを行っ
た。溶解用緩衝液で平衡化させたHiTrap Blu
e(5ml、1、6×25mm;ファルマシア社)を3
本直列に繋いだカラムにアプライし、同緩衝液で十分に
洗浄した後、1M塩化ナトリウムを含む同緩衝液で溶出
させた。活性画分を70%飽和の硫安で塩析し、蛋白質
の沈殿を得た。
【0039】この沈殿物を1mlの溶解用緩衝液に懸濁
して遠心分離によって不溶物を除いた後、溶解用緩衝液
で平衡化させたSephacryl S−200(25
×1150mm;ファルマシア社)にアプライした。毎
分0.2mlの流速で、約3mlずつ分取し、再び活性
画分を集めて(27ml)、1Mになるように硫安を加
えた。十分に撹拌した後、遠心分離(39000×g、
10分)により不溶物を除去し、1M硫安を含む溶解用
緩衝液で平衡化させたPhenyl Superose
5/5(5.0×50mm;ファルマシア社)にアプ
ライした。
して遠心分離によって不溶物を除いた後、溶解用緩衝液
で平衡化させたSephacryl S−200(25
×1150mm;ファルマシア社)にアプライした。毎
分0.2mlの流速で、約3mlずつ分取し、再び活性
画分を集めて(27ml)、1Mになるように硫安を加
えた。十分に撹拌した後、遠心分離(39000×g、
10分)により不溶物を除去し、1M硫安を含む溶解用
緩衝液で平衡化させたPhenyl Superose
5/5(5.0×50mm;ファルマシア社)にアプ
ライした。
【0040】毎分0.5mlの流速で、十分に洗浄した
後、硫安濃度を60分間で1Mから0Mに直線的に下げ
ることにより蛋白質を流出させた。0.5mlずつ分取
した各画分の酵素活性を測定し、SDS−ポリアクリル
アミドゲル電気泳動(10%アクリルアミドゲル;第一
化学(株))で分析した結果、ほぼ単一の蛋白質として
分子量約50,000のバンドが認められ、且つこの蛋
白量と活性との相関が認められることから、この蛋白質
が目的のアシル基転移酵素であると断定した。更に単一
標品を得るために活性を持つ画分(12ml)を逆相H
PLCにより精製した。
後、硫安濃度を60分間で1Mから0Mに直線的に下げ
ることにより蛋白質を流出させた。0.5mlずつ分取
した各画分の酵素活性を測定し、SDS−ポリアクリル
アミドゲル電気泳動(10%アクリルアミドゲル;第一
化学(株))で分析した結果、ほぼ単一の蛋白質として
分子量約50,000のバンドが認められ、且つこの蛋
白量と活性との相関が認められることから、この蛋白質
が目的のアシル基転移酵素であると断定した。更に単一
標品を得るために活性を持つ画分(12ml)を逆相H
PLCにより精製した。
【0041】カラムはDEVELOSIL 300C4
−HG−5(4.6×250mm;野村化学(株))を
用い、毎分1mlの流速で、トリフルオロ酢酸0.1%
存在下、30分でアセトニトリル濃度を40.5%から
56.7%の直線濃度勾配で変化させることにより溶出
させた。280nmの吸収をモニターしながら1mlず
つ分画し、さらに各画分をSDS−ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動で分析して分子量約50,000の蛋白質
を含む画分を集めた。このHPLC操作を30回繰り返
し、スピードバック(サバント社)で濃縮することによ
り約0.2mgの単一蛋白質標品を得ることができた。
−HG−5(4.6×250mm;野村化学(株))を
用い、毎分1mlの流速で、トリフルオロ酢酸0.1%
存在下、30分でアセトニトリル濃度を40.5%から
56.7%の直線濃度勾配で変化させることにより溶出
させた。280nmの吸収をモニターしながら1mlず
つ分画し、さらに各画分をSDS−ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動で分析して分子量約50,000の蛋白質
を含む画分を集めた。このHPLC操作を30回繰り返
し、スピードバック(サバント社)で濃縮することによ
り約0.2mgの単一蛋白質標品を得ることができた。
【0042】(2)精製蛋白質の分析 500pmolの精製標品をアミノ酸シークエンサー
(PSQ−1;(株)島津製作所)に供したところ、エ
ドマン分解の第一段目で200pmolのグルタミン
酸、更に第二段でも90pmolのグルタミン酸が検出
されたが、三段目以降は判読不能であったため、本酵素
のN末端は何らかの形でブロックされていると考えられ
た。
(PSQ−1;(株)島津製作所)に供したところ、エ
ドマン分解の第一段目で200pmolのグルタミン
酸、更に第二段でも90pmolのグルタミン酸が検出
されたが、三段目以降は判読不能であったため、本酵素
のN末端は何らかの形でブロックされていると考えられ
た。
【0043】しかしながら、N末端がグルタミン酸であ
る場合にはピログルタミル基が生じ、エドマン分解によ
るシークエンスでは上述のような結果を示すことが知ら
れていることから本酵素のN末端はグルタミン酸である
可能性が高い。
る場合にはピログルタミル基が生じ、エドマン分解によ
るシークエンスでは上述のような結果を示すことが知ら
れていることから本酵素のN末端はグルタミン酸である
可能性が高い。
【0044】残りの沈殿を80μlの45mMトリス塩
酸(pH8.5)、3.6M尿素、0.09%SDSを
含む溶液に溶解し、リシルエンドペプチダーゼ(Lys
ylEndopeptidase:Achromoba
ctor lyticus由来;和光純薬工業(株))
16pmolを加えて、37℃で6時間反応させた。反
応液をそのままDEVELOSIL 300C4−HG
−5カラムで分離した。
酸(pH8.5)、3.6M尿素、0.09%SDSを
含む溶液に溶解し、リシルエンドペプチダーゼ(Lys
ylEndopeptidase:Achromoba
ctor lyticus由来;和光純薬工業(株))
16pmolを加えて、37℃で6時間反応させた。反
応液をそのままDEVELOSIL 300C4−HG
−5カラムで分離した。
【0045】分離条件は、0.1%トリフルオロ酢酸の
もと、70分でアセトニトリル濃度が0%から80%の
直線濃度勾配、毎分0.7mlの流速で、210nmの
吸収をモニターしながら吸収のピーク画分のみを分取し
た。得られた13本のピーク画分のうち、アセトニトリ
ル濃度が32%から40%の時点で溶出されたピーク画
分の3本を、スピードバックによる濃縮後、さらにOD
Sカラム(DEVELOSIL 3000DS−HG−
5;野村化学(株))を用い、先と同じ条件で分離及び
精製を行った。
もと、70分でアセトニトリル濃度が0%から80%の
直線濃度勾配、毎分0.7mlの流速で、210nmの
吸収をモニターしながら吸収のピーク画分のみを分取し
た。得られた13本のピーク画分のうち、アセトニトリ
ル濃度が32%から40%の時点で溶出されたピーク画
分の3本を、スピードバックによる濃縮後、さらにOD
Sカラム(DEVELOSIL 3000DS−HG−
5;野村化学(株))を用い、先と同じ条件で分離及び
精製を行った。
【0046】各ピーク画分をスピードバックで濃縮・乾
固させ、40%アセトニトリル30μlに溶解させ、ア
ミノ酸シークエンサーに供した。その結果6本のぺプチ
ドのアミノ酸配列を判読することができた。以下に、各
々のぺプチドのアミノ酸配列を示す(アミノ末端からカ
ルボキシル末端の方向に示す)。
固させ、40%アセトニトリル30μlに溶解させ、ア
ミノ酸シークエンサーに供した。その結果6本のぺプチ
ドのアミノ酸配列を判読することができた。以下に、各
々のぺプチドのアミノ酸配列を示す(アミノ末端からカ
ルボキシル末端の方向に示す)。
【0047】アミノ酸配列(AT73);
【化1】
【0048】アミノ酸配列(AT72);
【化2】
【0049】アミノ酸配列(AT741−1);
【化3】
【0050】アミノ酸配列(AT741−2);
【化4】
【0051】アミノ酸配列(AT9);
【化5】
【0052】アミノ酸配列(AT83);
【化6】
【0053】実施例3 リンドウ由来のアシル基転移酵
素のcDNAクローニング(1) (1)cDNAライブラリーの作製 市販されているリンドウ(Gentiana trif
lora var.janonica)から花弁を集
め、液体窒素中で乳鉢で磨砕した。この磨砕物から、グ
アニジンチオシアネート/塩化セシウムを用いる方法に
よりRNAを得、オリゴテックス(日本ロッシュ)を用
い、製造者が推奨する方法にて、polyA+RNAを
得た。グアニジンチオシアネート/塩化セシウムを用い
る方法は、R.McGookin,Robert J.
Slaterらの、Methods inMolecu
lar Biology vol2,(Humana
PressInc.1984)に詳細に示されている方
法に従った。
素のcDNAクローニング(1) (1)cDNAライブラリーの作製 市販されているリンドウ(Gentiana trif
lora var.janonica)から花弁を集
め、液体窒素中で乳鉢で磨砕した。この磨砕物から、グ
アニジンチオシアネート/塩化セシウムを用いる方法に
よりRNAを得、オリゴテックス(日本ロッシュ)を用
い、製造者が推奨する方法にて、polyA+RNAを
得た。グアニジンチオシアネート/塩化セシウムを用い
る方法は、R.McGookin,Robert J.
Slaterらの、Methods inMolecu
lar Biology vol2,(Humana
PressInc.1984)に詳細に示されている方
法に従った。
【0054】得られたpoly A+RNAを鋳型と
し、ZAP−cDNA合成キット(ストラタジーン杜
製)を用いて2本鎖cDNAを合成し、フアージベクタ
ーλZAPIIへのクロ−ニングを行った。更に、同社
のGigapackII Gold Packagin
g Extractキットを用いて、当該キットに記載
された方法でcDNAライブラリーを作製した。
し、ZAP−cDNA合成キット(ストラタジーン杜
製)を用いて2本鎖cDNAを合成し、フアージベクタ
ーλZAPIIへのクロ−ニングを行った。更に、同社
のGigapackII Gold Packagin
g Extractキットを用いて、当該キットに記載
された方法でcDNAライブラリーを作製した。
【0055】(2)合成DNAプライマーの設計 実施例2で得られた部分アミノ酸配列のうち、
【0056】
【化7】 で示される配列は、リジルエンドペプチダーゼの特異性
を考えると、
を考えると、
【0057】
【化8】 であると考えられる。この配列の中の
【0058】アミノ酸配列;
【化9】 で示される部分を用いて、以下のオリゴヌクレオチドを
合成した。
合成した。
【0059】ヌクレオチドの配列(オリゴ1);
【化10】
【0060】但し、特に記載のないかぎり、核酸の配列
はIUPAC−IBU準拠の核酸コード表に従って一文
字で表記する。即ち、A:アデニン、C:シトシン、
G:グアニン、T:チミン、Y:C又はT、R:A又は
G、M:A又はC、H:A又はC又はT、及びIはイノ
シンを示す。また、先に述べたcDNAライブラリー作
製時に使用したプライマーをもとに以下の他のオリゴヌ
クレオチドも合成した。
はIUPAC−IBU準拠の核酸コード表に従って一文
字で表記する。即ち、A:アデニン、C:シトシン、
G:グアニン、T:チミン、Y:C又はT、R:A又は
G、M:A又はC、H:A又はC又はT、及びIはイノ
シンを示す。また、先に述べたcDNAライブラリー作
製時に使用したプライマーをもとに以下の他のオリゴヌ
クレオチドも合成した。
【0061】ヌクレオチドの配列(オリゴ2);
【化11】
【0062】(3)アシル基転移酵素遺伝子断片のクロ
ーニング リンドウの花弁のRNAに由来する2本鎖cDNA約
0.1μgを鋳型にオリゴ1とオリゴ2をプライマーと
して、PCR反応を行った。反応はポリメラーゼチェイ
ン反応キットGene Amp(宝酒造(株))を用い
て、95℃1分、45℃1分、72℃2分を1サイクル
とし、35サイクル行い、得られた反応物を1%アガロ
ース電気泳動したところ、約400bpの特異的なDN
A断片が観察された。このDNA断片を回収し、その1
0ngをDIG−ヌクレオチド混合液(ベーリンガー
社)と合成ヌクレオチドIとIIを用いて、前述のPC
R反応を25サイクル行い、DIGで標識したDNA断
片を得た。
ーニング リンドウの花弁のRNAに由来する2本鎖cDNA約
0.1μgを鋳型にオリゴ1とオリゴ2をプライマーと
して、PCR反応を行った。反応はポリメラーゼチェイ
ン反応キットGene Amp(宝酒造(株))を用い
て、95℃1分、45℃1分、72℃2分を1サイクル
とし、35サイクル行い、得られた反応物を1%アガロ
ース電気泳動したところ、約400bpの特異的なDN
A断片が観察された。このDNA断片を回収し、その1
0ngをDIG−ヌクレオチド混合液(ベーリンガー
社)と合成ヌクレオチドIとIIを用いて、前述のPC
R反応を25サイクル行い、DIGで標識したDNA断
片を得た。
【0063】(4)アシル基転移酵素のcDNAのクロ
ーニング 上記のようにして得られたλファージライブラリーを大
腸菌XL1−Blue株(ストラタジーン社)に感染さ
せ、1プレート当りプラーク5万個を含む5枚のプレー
ト(直径13.5cm)をスクリーニングした。
ーニング 上記のようにして得られたλファージライブラリーを大
腸菌XL1−Blue株(ストラタジーン社)に感染さ
せ、1プレート当りプラーク5万個を含む5枚のプレー
ト(直径13.5cm)をスクリーニングした。
【0064】ファージをフィルター(Hybond N
+、アマーシャム社)に吸着させ、製造者の推奨する方
法で処理した後、このフィルターをハイブリダイゼーシ
ョンバッファー(5×SSC、50%ホルムアミド、5
0mM リン酸ナトリウムバッファー(pH7.0)、
7%SDS、2%Blocking reagent
(ベーリンガー社)、0.1%ラウロイルサルコシン、
80mg/mlサケ精子DNA)中で42℃で1時間保
持した。DIG標識した前述のDNA断片をハイブリダ
イゼーション液中に加え、さらに16時間のインキュベ
ーションを行った。
+、アマーシャム社)に吸着させ、製造者の推奨する方
法で処理した後、このフィルターをハイブリダイゼーシ
ョンバッファー(5×SSC、50%ホルムアミド、5
0mM リン酸ナトリウムバッファー(pH7.0)、
7%SDS、2%Blocking reagent
(ベーリンガー社)、0.1%ラウロイルサルコシン、
80mg/mlサケ精子DNA)中で42℃で1時間保
持した。DIG標識した前述のDNA断片をハイブリダ
イゼーション液中に加え、さらに16時間のインキュベ
ーションを行った。
【0065】洗浄液(0.2×SSC、0.1%SD
S)でフィルターを洗浄し、アルカリホスファターゼで
標識されたDIG特異的な抗体による酵素免疫測定法
(ベーリンガー・マンハイム株式会社)により5−ブロ
モ4−クロロ3−インドリルリン酸とニトロブルーテト
ラゾリウム塩の発色反応によって検出した。検出方法は
製造者による使用説明書に従った。
S)でフィルターを洗浄し、アルカリホスファターゼで
標識されたDIG特異的な抗体による酵素免疫測定法
(ベーリンガー・マンハイム株式会社)により5−ブロ
モ4−クロロ3−インドリルリン酸とニトロブルーテト
ラゾリウム塩の発色反応によって検出した。検出方法は
製造者による使用説明書に従った。
【0066】この結果、数十個の陽性クローンが得ら
れ、うち20クローンをストラタジーン社の推奨する方
法で、cDNAをプラスミドpBluescript
SK上に回収した。アガロースゲル電気泳動でcDNA
の挿入を調べたところ、全てのクローンにおいて各種サ
イズのcDNAの挿入が認められ、そのうち最長のもの
は1.7kbであった。それらのうちから適当に9クロ
ーン選び制限酵素による解析を行ったところ、サイズは
異なるが全てのクローンで同様の制限酵素パターンを示
した。
れ、うち20クローンをストラタジーン社の推奨する方
法で、cDNAをプラスミドpBluescript
SK上に回収した。アガロースゲル電気泳動でcDNA
の挿入を調べたところ、全てのクローンにおいて各種サ
イズのcDNAの挿入が認められ、そのうち最長のもの
は1.7kbであった。それらのうちから適当に9クロ
ーン選び制限酵素による解析を行ったところ、サイズは
異なるが全てのクローンで同様の制限酵素パターンを示
した。
【0067】(5)塩基配列の決定 得られたクローンからプラスミドを抽出し、ABI37
3A・DNA シークエンサー(パーキンエルマー社)
を用い、同社の推奨する蛍光試薬によるダイデオキシ
シークエンス法で、前述の9クローンのうち全長を含む
と考えられる6つのクローン(pGAT2、pGAT
3、pGAT4、pGAT7、pGAT8及びpGAT
11)についてcDNAの5’側の塩基配列を決定し
た。
3A・DNA シークエンサー(パーキンエルマー社)
を用い、同社の推奨する蛍光試薬によるダイデオキシ
シークエンス法で、前述の9クローンのうち全長を含む
と考えられる6つのクローン(pGAT2、pGAT
3、pGAT4、pGAT7、pGAT8及びpGAT
11)についてcDNAの5’側の塩基配列を決定し
た。
【0068】その結果、これらのクローンは互いに同じ
塩基配列を持っており、cDNAの長さが異なるものと
考えられた。これらのクローンのうちpGAT4の全塩
基配列を決定した。塩基配列の決定は、Kilo−Se
quence用 Deletion Kit (宝酒造
(株))を用いて、一連の欠失クローンを得た後、各々
のクローン用いて上述の方法により行った。
塩基配列を持っており、cDNAの長さが異なるものと
考えられた。これらのクローンのうちpGAT4の全塩
基配列を決定した。塩基配列の決定は、Kilo−Se
quence用 Deletion Kit (宝酒造
(株))を用いて、一連の欠失クローンを得た後、各々
のクローン用いて上述の方法により行った。
【0069】(6)塩基配列とアミノ酸配列の比較 pGAT4に挿入されたcDNAは1703塩基であり
その中に1410塩基(終止コドンを含む)からなるオ
ープンリーディングフレーム(ORF)が見い出され
た。この配列を配列表・配列番号1に示す。実施例2で
明らかになったアシル基転移酵素の部分アミノ酸配列の
全てがORF中のアミノ配列として存在することから、
クローニングされたcDNAは、リンドウ由来のアシル
基転移酵素遺伝子であると結論した。開始コドンについ
ては、アミノ末端の解析からグルタミン酸がアミノ末端
の残基であると推測されたので、cDNAの塩基配列の
上で、5’側から最初のATGが開始コドンであると推
察した。
その中に1410塩基(終止コドンを含む)からなるオ
ープンリーディングフレーム(ORF)が見い出され
た。この配列を配列表・配列番号1に示す。実施例2で
明らかになったアシル基転移酵素の部分アミノ酸配列の
全てがORF中のアミノ配列として存在することから、
クローニングされたcDNAは、リンドウ由来のアシル
基転移酵素遺伝子であると結論した。開始コドンについ
ては、アミノ末端の解析からグルタミン酸がアミノ末端
の残基であると推測されたので、cDNAの塩基配列の
上で、5’側から最初のATGが開始コドンであると推
察した。
【0070】一方、pGAT8に係るcDNAは、5’
側がpGAT4よりも7塩基短いため、完全長のcDN
Aではないと考えられた。
側がpGAT4よりも7塩基短いため、完全長のcDN
Aではないと考えられた。
【0071】実施例4 大膓菌における遺伝子の発現 (1)発現プラスミドの構築 大腸菌でのアシル基転移酵素遺伝子の発現には、大腸菌
の発現べクターであるpTrc99A(ファルマシア
社)を用いた。このpTrc99Aはイソプロピルーβ
−D−チオガラクトピラノシド(IPTG)で誘導可能
な大腸菌のtrcプロモーターを含み、その下流に目的
遺伝子を挿入することにより、大腸菌での遺伝子発現が
可能になる。
の発現べクターであるpTrc99A(ファルマシア
社)を用いた。このpTrc99Aはイソプロピルーβ
−D−チオガラクトピラノシド(IPTG)で誘導可能
な大腸菌のtrcプロモーターを含み、その下流に目的
遺伝子を挿入することにより、大腸菌での遺伝子発現が
可能になる。
【0072】また、制限酵素NcoI部位が開始コドン
であるATG配列を利用して導入されており、NcoI
部位で組換えることにより、目的遺伝子の開始コドンか
らの直接発現が可能である。
であるATG配列を利用して導入されており、NcoI
部位で組換えることにより、目的遺伝子の開始コドンか
らの直接発現が可能である。
【0073】pGAT4を当該べクター内に存在する制
限酵素部位EcoRIとKpnIで消化して得られる約
1.8kb(7)DNA断片(配列表・配列番号1記載
の塩基配列を全て含む)を前述のpTrc99A(7)
EcoRI、KpnI部位に組換えることにより、pG
AT101を構築した。
限酵素部位EcoRIとKpnIで消化して得られる約
1.8kb(7)DNA断片(配列表・配列番号1記載
の塩基配列を全て含む)を前述のpTrc99A(7)
EcoRI、KpnI部位に組換えることにより、pG
AT101を構築した。
【0074】アシル基転移酵素の開始コドン近傍にNc
oI部位の導入を行うために、開始コドン近傍、及びア
シル基転移酵素遺伝子内部(開始コドンから300塩基
目付近)に対応する以下の2種類のオリゴヌクレオチド
を合成した。
oI部位の導入を行うために、開始コドン近傍、及びア
シル基転移酵素遺伝子内部(開始コドンから300塩基
目付近)に対応する以下の2種類のオリゴヌクレオチド
を合成した。
【0075】オリゴヌクレオチド(GAT−Nco
I);
I);
【化12】
【0076】オリゴヌクレオチド(GAT−Sca
I);
I);
【化13】
【0077】10ngのpGAT4を鋳型とし、上記の
オリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCR反応を行
った。反応はポリメラーゼチェイン反応キットGene
Amp(宝酒造(株))を用いて、95℃1分、56
℃1分、72℃2分を1サイクルとし、15サイクル行
い、得られた反応物を1%アガロース電気泳動したとこ
ろ、約300bpの特異的なDNA断片が観察された。
このDNA断片を回収し、制限酵素NcoIとAatI
で切断後、pGAT101をNcoIとAatIで切断
して得られる約6kbの断片と連結することにより、p
GAT102を構築した。PCR法により増幅した部分
の塩基配列はpGAT102構築後にpGAT4と同じ
であることを確認した。
オリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCR反応を行
った。反応はポリメラーゼチェイン反応キットGene
Amp(宝酒造(株))を用いて、95℃1分、56
℃1分、72℃2分を1サイクルとし、15サイクル行
い、得られた反応物を1%アガロース電気泳動したとこ
ろ、約300bpの特異的なDNA断片が観察された。
このDNA断片を回収し、制限酵素NcoIとAatI
で切断後、pGAT101をNcoIとAatIで切断
して得られる約6kbの断片と連結することにより、p
GAT102を構築した。PCR法により増幅した部分
の塩基配列はpGAT102構築後にpGAT4と同じ
であることを確認した。
【0078】(2)アシル基転移酵素遺伝子の大腸菌で
の発現 pGAT102で大腸菌MM294 (supE44
hsdR endAlpro thi)(Mesels
on and Yuan,Nature,217,11
10−,1968)を形質転換した。なお、ここで形質
転換される宿主は、形質転換用の宿主として利用可能な
大腸菌であれば特に特定されるものではなく、遺伝子組
換えに一般に用いられ、当業者が容易に入手できるその
他の株(例えば、JM109やDH5等)を利用するこ
とができる。また、大腸菌の形質転換方法はHanah
anの方法.に従った(J. Mol.Biol.,
166,557−,1983)。形質転換された大腸菌
をアンピシリン(50μg/ml)を含む2ml(7)
LB培地(トリプトン 10g、酵母エキス 5g、塩
化ナトリウム 10gを1リッターの蒸留水に溶かし、
水酸化ナトリウムでpHを7.2に調整する)に植菌
し、37℃で一晩培養した。
の発現 pGAT102で大腸菌MM294 (supE44
hsdR endAlpro thi)(Mesels
on and Yuan,Nature,217,11
10−,1968)を形質転換した。なお、ここで形質
転換される宿主は、形質転換用の宿主として利用可能な
大腸菌であれば特に特定されるものではなく、遺伝子組
換えに一般に用いられ、当業者が容易に入手できるその
他の株(例えば、JM109やDH5等)を利用するこ
とができる。また、大腸菌の形質転換方法はHanah
anの方法.に従った(J. Mol.Biol.,
166,557−,1983)。形質転換された大腸菌
をアンピシリン(50μg/ml)を含む2ml(7)
LB培地(トリプトン 10g、酵母エキス 5g、塩
化ナトリウム 10gを1リッターの蒸留水に溶かし、
水酸化ナトリウムでpHを7.2に調整する)に植菌
し、37℃で一晩培養した。
【0079】この培養液1mlを10ml(7)M9培
地(リン酸一水素ナトリウム 0.6%、リン酸二水素
カリウム 0.3%、塩化ナトリウム 0.5%、塩化
アンモニウム 0.1%、グルコース 0.5%、硫酸
マグネシウム 1mM、ビタミンB14μg/ml、p
H7.2)にカザミノ酸0.5%とアンピシリン50μ
g/mlを加えた培地に接種し、37℃で3時間培養
後、0.5M(7)IPTGを4oμ1添加(終濃度2
mM)し、更に5時間培養を続けた。集菌後、30mM
塩化ナトリウムを含む30mMトリス塩酸バッファー
(pH7.5)で洗浄し、洗浄菌体を同じバッファー1
mlに懸濁した。1mgリゾチーム、0.25M ED
TAを25ml加えて30分間0℃に放置した後、凍結
・融解を3回繰り返して菌体を破壊した。
地(リン酸一水素ナトリウム 0.6%、リン酸二水素
カリウム 0.3%、塩化ナトリウム 0.5%、塩化
アンモニウム 0.1%、グルコース 0.5%、硫酸
マグネシウム 1mM、ビタミンB14μg/ml、p
H7.2)にカザミノ酸0.5%とアンピシリン50μ
g/mlを加えた培地に接種し、37℃で3時間培養
後、0.5M(7)IPTGを4oμ1添加(終濃度2
mM)し、更に5時間培養を続けた。集菌後、30mM
塩化ナトリウムを含む30mMトリス塩酸バッファー
(pH7.5)で洗浄し、洗浄菌体を同じバッファー1
mlに懸濁した。1mgリゾチーム、0.25M ED
TAを25ml加えて30分間0℃に放置した後、凍結
・融解を3回繰り返して菌体を破壊した。
【0080】これを15000rpm、30分間遠心を
して得た上清を粗酵素液とし、実施例1 (3)で示し
た酵素活性測定法により酵素活性を測定した。マイクロ
タイタープレート法により、pGAT102を導入した
大腸菌ではアシル基転移反応が確認されたので、HPL
Cによる分析を行った。
して得た上清を粗酵素液とし、実施例1 (3)で示し
た酵素活性測定法により酵素活性を測定した。マイクロ
タイタープレート法により、pGAT102を導入した
大腸菌ではアシル基転移反応が確認されたので、HPL
Cによる分析を行った。
【0081】その結果、pGAT102を導入した大腸
菌では24nmolのデルフィニジン3,5−ジグルコ
シドと21.5nmolのカフェオイル−CoAから1
8.3nmolのデルフイニジン3−グルコシル5−カ
フェオイルグルコシドの生成が認められた。この結果
と、リンドウのアントシアニンにおいては5位と3’位
のグルコースにアシル基が結合しているという既知の事
実と併せて考えると、pGAT4がコードするアシル基
転移酵素はアントシアニジン3,5−ジグルコシドの5
位のグルコースにアシル基を転移する反応を触媒するこ
とが判った。また、大腸菌で生産されたアシル基転移酵
素によりアシル化されたデルフィニジン3,5−ジグル
コシドも、リンドウから精製して得られたアシル基転移
酵素によりアシル化されたものと同様に室温で長期間放
置しても安定な発色を示した。
菌では24nmolのデルフィニジン3,5−ジグルコ
シドと21.5nmolのカフェオイル−CoAから1
8.3nmolのデルフイニジン3−グルコシル5−カ
フェオイルグルコシドの生成が認められた。この結果
と、リンドウのアントシアニンにおいては5位と3’位
のグルコースにアシル基が結合しているという既知の事
実と併せて考えると、pGAT4がコードするアシル基
転移酵素はアントシアニジン3,5−ジグルコシドの5
位のグルコースにアシル基を転移する反応を触媒するこ
とが判った。また、大腸菌で生産されたアシル基転移酵
素によりアシル化されたデルフィニジン3,5−ジグル
コシドも、リンドウから精製して得られたアシル基転移
酵素によりアシル化されたものと同様に室温で長期間放
置しても安定な発色を示した。
【0082】実施例5 酵母における遺伝子の発現 (1)酵母の発現べクター 酵母の発現べクターpYGA2269(Ashikar
i et al.、Appl. Microbiol.
Biotechnol.30,515−520,198
9、特開昭62−158481参照)をEcoRIとB
glIIで消化して得られる約8kb(7)DNA断片
と、M13mp18(例えば、宝酒造(株))をEco
RIとBglIIで消化して得られる約0.6kbのD
NA断片を連結して得られるプラスミドをpYGA22
mとした。pYGA22mをSalIで消化したのちに
得られる約8kb(7)DNA断片を自己連結(セルフ
ライゲーション)してプラスミドpYE22mを構築し
た。
i et al.、Appl. Microbiol.
Biotechnol.30,515−520,198
9、特開昭62−158481参照)をEcoRIとB
glIIで消化して得られる約8kb(7)DNA断片
と、M13mp18(例えば、宝酒造(株))をEco
RIとBglIIで消化して得られる約0.6kbのD
NA断片を連結して得られるプラスミドをpYGA22
mとした。pYGA22mをSalIで消化したのちに
得られる約8kb(7)DNA断片を自己連結(セルフ
ライゲーション)してプラスミドpYE22mを構築し
た。
【0083】(2)アシル基転移酵素遺伝子の酵母での
発現 pGAT4又はpGAT8を当該各べクター内に存在す
る制限酵素部位EcoRIとKpnIで消化して得られ
る約1. 8kb(7)DNA断片とpYE22mを同
じくEcoRIとKpnIで消化して得られる約8kb
(7)DNA断片を連結して酵母発現プラスミドpYG
AT4とpYGAT8を各々構築した。pYGAT4は
第1番目のメチオニンからの翻訳を行うが、pYGAT
8では分離したcDNAの5’側の一部が欠けているた
め、アシル基転移酵素の翻訳開始メチオニン(配列表・
配列番号1におけるアミノ酸配列番号;−1)ではな
く、次のメチオニン(配列表・配列番号1におけるアミ
ノ酸配列番号;5)からの翻訳が行われる。
発現 pGAT4又はpGAT8を当該各べクター内に存在す
る制限酵素部位EcoRIとKpnIで消化して得られ
る約1. 8kb(7)DNA断片とpYE22mを同
じくEcoRIとKpnIで消化して得られる約8kb
(7)DNA断片を連結して酵母発現プラスミドpYG
AT4とpYGAT8を各々構築した。pYGAT4は
第1番目のメチオニンからの翻訳を行うが、pYGAT
8では分離したcDNAの5’側の一部が欠けているた
め、アシル基転移酵素の翻訳開始メチオニン(配列表・
配列番号1におけるアミノ酸配列番号;−1)ではな
く、次のメチオニン(配列表・配列番号1におけるアミ
ノ酸配列番号;5)からの翻訳が行われる。
【0084】これらの酵母発現プラスミドでは、アシル
基転移酵素をコードしているcDNAは酵母の構成的な
プロモーターのひとつであるグリセロアルデヒド−3リ
ン酸脱水素酵素のプロモーターの下流に連結されてお
り、同プロモーターにより転写が制御されている。
基転移酵素をコードしているcDNAは酵母の構成的な
プロモーターのひとつであるグリセロアルデヒド−3リ
ン酸脱水素酵素のプロモーターの下流に連結されてお
り、同プロモーターにより転写が制御されている。
【0085】伊藤らの方法(Ito et al.J.
Bacteriol.,153,163−168,19
83)を用いpYGAT4及びpYGAT8で、酵母S
accharomyces cerevisiae G
1315(Ashikarietal.、Appl.M
icrobiol.Biotechnol.30,51
5−520,1989)を形質転換した。形質転換され
た酵母はトリプトファンの合成能の回復により選択し
た。なお、ここで形質転換に用いる酵母の宿主は特に限
定されるものではなく、TRPI遺伝子が不完全なため
にトリプトファンの要求性を示す株であれば何れのもの
でも用いることができる(例えば、イースト・ジェネテ
ィク・ストック・センターより購入可能(Yeast
Genetic Stock Center;Berk
eley、CA、USA;カタログ第7版(1991
年)第36頁)。
Bacteriol.,153,163−168,19
83)を用いpYGAT4及びpYGAT8で、酵母S
accharomyces cerevisiae G
1315(Ashikarietal.、Appl.M
icrobiol.Biotechnol.30,51
5−520,1989)を形質転換した。形質転換され
た酵母はトリプトファンの合成能の回復により選択し
た。なお、ここで形質転換に用いる酵母の宿主は特に限
定されるものではなく、TRPI遺伝子が不完全なため
にトリプトファンの要求性を示す株であれば何れのもの
でも用いることができる(例えば、イースト・ジェネテ
ィク・ストック・センターより購入可能(Yeast
Genetic Stock Center;Berk
eley、CA、USA;カタログ第7版(1991
年)第36頁)。
【0086】得られた形質転換株を10ml(7)1%
カザミノ酸(Difco社)を含むバークホルダー培地
(Burkholder,Amer.J.Bot.3
0,206−210)にて、30℃で40時間振盪培養
した。併せて、対照実験のために、トリプトファンの合
成能を自然に回復した酵母も同様に培養した。
カザミノ酸(Difco社)を含むバークホルダー培地
(Burkholder,Amer.J.Bot.3
0,206−210)にて、30℃で40時間振盪培養
した。併せて、対照実験のために、トリプトファンの合
成能を自然に回復した酵母も同様に培養した。
【0087】これらを集菌後、同量の菌体破砕用バッフ
ァー(30mM トリス塩酸pH7.5、30mM 塩
化ナトリウム)で洗浄し、さらに1mlの同じバッファ
ーにサスペンドし、1.5mlのエッペンドルフチュー
ブに移した。遠心分離後、上清を除き0.4mlの同じ
バッファーで沈殿菌体を再度サスペンドし、400mg
のグラスビーズ(Glass Beads 425−6
00micronsAcid−Wash、シグマ社)を
加えて激しく振盪することにより、酵母菌体を破砕し
た。
ァー(30mM トリス塩酸pH7.5、30mM 塩
化ナトリウム)で洗浄し、さらに1mlの同じバッファ
ーにサスペンドし、1.5mlのエッペンドルフチュー
ブに移した。遠心分離後、上清を除き0.4mlの同じ
バッファーで沈殿菌体を再度サスペンドし、400mg
のグラスビーズ(Glass Beads 425−6
00micronsAcid−Wash、シグマ社)を
加えて激しく振盪することにより、酵母菌体を破砕し
た。
【0088】遠心分離後の上清を粗酵素液とし実施例1
(3)で示した酵素活性測定法により酵素活性を測定し
た。マイクロタイタープレート法により、pYGAT4
及びpYGAT8を導入した酵母は何れもアシル基転移
反応が確認されたので、HPLCによる分析を行った。
なお、対照に用いた酵母ではアシル基転移活性は認めら
れなかった。
(3)で示した酵素活性測定法により酵素活性を測定し
た。マイクロタイタープレート法により、pYGAT4
及びpYGAT8を導入した酵母は何れもアシル基転移
反応が確認されたので、HPLCによる分析を行った。
なお、対照に用いた酵母ではアシル基転移活性は認めら
れなかった。
【0089】その結果、pYGAT4及びpYGAT8
を導入した酵母では24nmolのデルフィニジン3,
5−ジグルコシドと21.5nmolのカフェオイル−
CoAから各々16.6nmolと20.9nmolの
デルフィニジン3−グルコシル5−カフェオイルグルコ
シドの生成が認められた。pYGAT4とpYGAT8
から生産される蛋白質はそのアミノ末端が異なるが、と
もにアシル基転移酵素活性を保持していた。また酵母で
生産されたアシル基転移酵素によりアシル化されたデル
フィニジン3,5−ジグルコシドも、リンドウから精製
して得られたアシル基転移酵素によりアシル化されたも
のと同様に室温で長期間放置しても安定な発色を示し
た。
を導入した酵母では24nmolのデルフィニジン3,
5−ジグルコシドと21.5nmolのカフェオイル−
CoAから各々16.6nmolと20.9nmolの
デルフィニジン3−グルコシル5−カフェオイルグルコ
シドの生成が認められた。pYGAT4とpYGAT8
から生産される蛋白質はそのアミノ末端が異なるが、と
もにアシル基転移酵素活性を保持していた。また酵母で
生産されたアシル基転移酵素によりアシル化されたデル
フィニジン3,5−ジグルコシドも、リンドウから精製
して得られたアシル基転移酵素によりアシル化されたも
のと同様に室温で長期間放置しても安定な発色を示し
た。
【0090】実施例6 リンドウ由来のアシル基転移酵
素のcDNAクローニング (2) 実施例3(6)に記載のpGAT4、即ち配列表・配列
番号1記載のDNAを有するpGAT4を、制限酵素E
coRIとNdeIで消化して得られるDNA断片のう
ち、アシル基転移酵素の翻訳領域を含むDNA断片2つ
をまとめて回収し、前述の方法でDIG標識した。これ
をプローブとして実施例3(4)に記載したリンドウの
花弁のcDNAライブラリーのファージを吸着させたフ
イルター(Hybond N+、アマーシャム社)を、
製造者(アマーシャム社)が推奨する方法でフィルター
に結合した色素及びDIG標識を除去して再生した後、
低濃度ホルムアミドハイブリダイゼーションバッファー
(5×SSC、30%ホルムアミド、50mM Tri
s−HCl、pH7.5、1%SDS)中で42度で1
6時間ハイブリダイズした。
素のcDNAクローニング (2) 実施例3(6)に記載のpGAT4、即ち配列表・配列
番号1記載のDNAを有するpGAT4を、制限酵素E
coRIとNdeIで消化して得られるDNA断片のう
ち、アシル基転移酵素の翻訳領域を含むDNA断片2つ
をまとめて回収し、前述の方法でDIG標識した。これ
をプローブとして実施例3(4)に記載したリンドウの
花弁のcDNAライブラリーのファージを吸着させたフ
イルター(Hybond N+、アマーシャム社)を、
製造者(アマーシャム社)が推奨する方法でフィルター
に結合した色素及びDIG標識を除去して再生した後、
低濃度ホルムアミドハイブリダイゼーションバッファー
(5×SSC、30%ホルムアミド、50mM Tri
s−HCl、pH7.5、1%SDS)中で42度で1
6時間ハイブリダイズした。
【0091】洗浄液(5×SSC、0.1%SDS)中
で50度で洗浄し、実施例3(4)に記載したように発
色させた。数十のクローンが発色したが、発色したクロ
ーンのうちで、実施例3(4)では発色しなかったクロ
ーンを12個得た。これらのクローンのcDNAの塩基
配列を先に述べたような方法で、5’側から決定したと
ころ、11クローンはpGAT4の塩基配列と一致した
が、1クローンは一致しなかった。これをpGAT10
6とした。
で50度で洗浄し、実施例3(4)に記載したように発
色させた。数十のクローンが発色したが、発色したクロ
ーンのうちで、実施例3(4)では発色しなかったクロ
ーンを12個得た。これらのクローンのcDNAの塩基
配列を先に述べたような方法で、5’側から決定したと
ころ、11クローンはpGAT4の塩基配列と一致した
が、1クローンは一致しなかった。これをpGAT10
6とした。
【0092】pGAT106の全塩基配列を先に述べた
ようにして決定した。pGATl06に挿入されたcD
NAは1622塩基でありその中に1440塩基(終止
コドンを含む)からなるORFが見い出された。これを
配列表・配列番号2に示す。配列番号2が含むORFに
ついて、pGAT4がコードするアミノ酸配列と全領域
にわたって、相同性を調べた。そのホモロジーは、38
%であった。
ようにして決定した。pGATl06に挿入されたcD
NAは1622塩基でありその中に1440塩基(終止
コドンを含む)からなるORFが見い出された。これを
配列表・配列番号2に示す。配列番号2が含むORFに
ついて、pGAT4がコードするアミノ酸配列と全領域
にわたって、相同性を調べた。そのホモロジーは、38
%であった。
【0093】pGATl06のコードするアミノ酸配列
は、アシル基転移酵素であるpGAT4のコードしてい
る酵素と相同であるため、同様な酵素活性、つまりアン
トシアニンにアシル基転移を触媒する活性を持っている
と推測される。リンドウのアントシアニンは、5位と
3’位のグルコースにアシル基が結合しているので、p
GAT106がアントシアニンの3’位のグルコースに
アシル基を転移する酵素反応を触媒することを示唆す
る。また、この結果はアシル基転移酵素は、アシル基を
転移するアントシアニンの糖の位置は異なっていても、
アミノ酸配列及びそれをコードしている塩基配列は相同
であることを示している。先に述べたようにアシル基を
有するアントシアニンは多数存在し、これら化合物のア
シル基の数や位置は多様性に富み、アシル基の転移反応
を触媒する酵素も多数あることが推測されるが、それら
の酵素のアミノ酸配列は、ここで得られたpGAT4及
びpGAT106のアミノ酸配列と相同性がみられるこ
とは容易に類推でき、これに基づき、他のアシル基転移
酵素遺伝子を得ることができる。
は、アシル基転移酵素であるpGAT4のコードしてい
る酵素と相同であるため、同様な酵素活性、つまりアン
トシアニンにアシル基転移を触媒する活性を持っている
と推測される。リンドウのアントシアニンは、5位と
3’位のグルコースにアシル基が結合しているので、p
GAT106がアントシアニンの3’位のグルコースに
アシル基を転移する酵素反応を触媒することを示唆す
る。また、この結果はアシル基転移酵素は、アシル基を
転移するアントシアニンの糖の位置は異なっていても、
アミノ酸配列及びそれをコードしている塩基配列は相同
であることを示している。先に述べたようにアシル基を
有するアントシアニンは多数存在し、これら化合物のア
シル基の数や位置は多様性に富み、アシル基の転移反応
を触媒する酵素も多数あることが推測されるが、それら
の酵素のアミノ酸配列は、ここで得られたpGAT4及
びpGAT106のアミノ酸配列と相同性がみられるこ
とは容易に類推でき、これに基づき、他のアシル基転移
酵素遺伝子を得ることができる。
【0094】実施例7 ぺチュニアのアントシアニン ぺチュニア(Petunia hvbrida)品種サ
フィニアパープル(サントリー(株))の花色が通常の
赤紫から紫に変異した変異株(VM)のアントシアニン
をその花弁を液体窒素中で粉砕し、50%アセトニトリ
ル、0.1%TFA水溶液で抽出した。濾過後、濾液を
ODS、ODPの逆相カラムクロマトグラフィーで分
離、精製した。そのうちの一つの化合物の構造をFAB
MS、1HNMR、13CNMRを用いて、詳細に解析
したところ、新規なアントシアニンを見いだした。その
構造を以下に示す。
フィニアパープル(サントリー(株))の花色が通常の
赤紫から紫に変異した変異株(VM)のアントシアニン
をその花弁を液体窒素中で粉砕し、50%アセトニトリ
ル、0.1%TFA水溶液で抽出した。濾過後、濾液を
ODS、ODPの逆相カラムクロマトグラフィーで分
離、精製した。そのうちの一つの化合物の構造をFAB
MS、1HNMR、13CNMRを用いて、詳細に解析
したところ、新規なアントシアニンを見いだした。その
構造を以下に示す。
【0095】
【化14】
【0096】即ち、この構造は3−0−(6−0−(4
−0−(4−0−(6−0−カフェオイルーβ−D−グ
ルコピラノシル)−クマロイル)−α−L−ラムノシ
ル)−β−D−グルコピラノシル)−5−0−β−D−
グルコピラノシル−マルビジンであり、アシル基が2つ
結合したアントシアニンであった。
−0−(4−0−(6−0−カフェオイルーβ−D−グ
ルコピラノシル)−クマロイル)−α−L−ラムノシ
ル)−β−D−グルコピラノシル)−5−0−β−D−
グルコピラノシル−マルビジンであり、アシル基が2つ
結合したアントシアニンであった。
【0097】また、3−0−(6−0−(4−0−(4
−0−(6−0−クマロイル−β−D−グルコピラノシ
ル)−クマロイル)−α−L−ラムノシル)−β−D−
グルコピラノシル)−5−0−β−D−グルコピラノシ
ル−マルビジン、3−0−(6−0−(4−0−(4−
0−(6−0−カフエオイル−β−D−グルコピラノシ
ル)−カフェオイル)−α−L−ラムノシル)−β−D
−グルコピラノシル)−5−0−β−D−グルコピラノ
シル−マルビジン、3−0−(6−0−(4−0−(4
−0−(6−0−クマロイル−β−D−グルコピラノシ
ル)−カフェオイル)−α−L−ラムノシル)−β−D
−グルコピラノシル)−5−0−β−D−グルコピラノ
シル−マルビジンも検出された。このアントシアニン
は、VMの花弁のみならず、フルコンブルー(サカタの
タネ(株))、Old GloryBlue(Ball
Seeds)などの濃い紫色の花弁にも存在している
ことがわかった。即ち、アシル基を2つ持つアントシア
ニンはぺチュニアの濃い紫色に寄与していると思われ
る。
−0−(6−0−クマロイル−β−D−グルコピラノシ
ル)−クマロイル)−α−L−ラムノシル)−β−D−
グルコピラノシル)−5−0−β−D−グルコピラノシ
ル−マルビジン、3−0−(6−0−(4−0−(4−
0−(6−0−カフエオイル−β−D−グルコピラノシ
ル)−カフェオイル)−α−L−ラムノシル)−β−D
−グルコピラノシル)−5−0−β−D−グルコピラノ
シル−マルビジン、3−0−(6−0−(4−0−(4
−0−(6−0−クマロイル−β−D−グルコピラノシ
ル)−カフェオイル)−α−L−ラムノシル)−β−D
−グルコピラノシル)−5−0−β−D−グルコピラノ
シル−マルビジンも検出された。このアントシアニン
は、VMの花弁のみならず、フルコンブルー(サカタの
タネ(株))、Old GloryBlue(Ball
Seeds)などの濃い紫色の花弁にも存在している
ことがわかった。即ち、アシル基を2つ持つアントシア
ニンはぺチュニアの濃い紫色に寄与していると思われ
る。
【0098】従って、ぺチュニア由来のアントシアニン
に関するアシル基転移酵素には、アントシアニンの3位
のルチノシドにクマル酸又はカフェ酸を転移する反応を
触媒する酵素と、モノアシルマルビジンにグルコースを
介してクマル酸又はカフェ酸を転移する反応を触媒する
酵素の2種類があることを示唆する。
に関するアシル基転移酵素には、アントシアニンの3位
のルチノシドにクマル酸又はカフェ酸を転移する反応を
触媒する酵素と、モノアシルマルビジンにグルコースを
介してクマル酸又はカフェ酸を転移する反応を触媒する
酵素の2種類があることを示唆する。
【0099】実施例8 ぺチュニア由来のアシル基転移
酵素のcDNAクロ−ニング 実施例3(6)に記載のpGAT4、即ち配列表・配列
番号1記載のDNAを有するpGAT4のcDNA部分
を、前述の方法でDIG標識し、ぺチュニア(Petu
nia hvbrida)品種オールドグローリーブル
ーの花弁のcDNAライブラリー(Nature, 3
66,276−279,1993)をプラークハイブリ
ダイゼーシヨンの手法により、スクリーニングした。ハ
イブリダイゼーシヨンと洗浄は、実施例6と同様の条件
で行った。
酵素のcDNAクロ−ニング 実施例3(6)に記載のpGAT4、即ち配列表・配列
番号1記載のDNAを有するpGAT4のcDNA部分
を、前述の方法でDIG標識し、ぺチュニア(Petu
nia hvbrida)品種オールドグローリーブル
ーの花弁のcDNAライブラリー(Nature, 3
66,276−279,1993)をプラークハイブリ
ダイゼーシヨンの手法により、スクリーニングした。ハ
イブリダイゼーシヨンと洗浄は、実施例6と同様の条件
で行った。
【0100】約20万クローンをスクリーニングし、弱
くハイブリダイズするクローンを1つ得た。このクロー
ンをpPAT5とした。塩基配列を決定したところ、p
PAT5には複数のDNAが挿入されていた。すなわ
ち、プラスミドのリバースプライマー側に、pGAT4
およびpGAT106のコードする蛋白質のC末端の配
列に似た配列が存在した。そこで、この配列をもとに、
くハイブリダイズするクローンを1つ得た。このクロー
ンをpPAT5とした。塩基配列を決定したところ、p
PAT5には複数のDNAが挿入されていた。すなわ
ち、プラスミドのリバースプライマー側に、pGAT4
およびpGAT106のコードする蛋白質のC末端の配
列に似た配列が存在した。そこで、この配列をもとに、
【0101】ヌクレオチド配列;
【化15】 を合成し、このオリゴヌクレオチドをRPプライマーと
した。
した。
【0102】pPAT5のcDNAの完全長を取得する
ために、RPプライマー、オリゴ2プライマー各100
ng、XhoIで消化したpPAT5・10ngを最終
体積50μlで、PCR反応を行った。反応は、95℃
1分、55℃1分、72℃1分を1サイクルとし、20
サイクル行った。得られた約600bp(7)DNA断
片をアガロース電気泳動後、ジーンクリーンで精製し
た。この断片をSmaIで酵素消化した後、約400b
pのDNA断片を同様に精製した。このDNA断片を前
述のDIGで標識した。
ために、RPプライマー、オリゴ2プライマー各100
ng、XhoIで消化したpPAT5・10ngを最終
体積50μlで、PCR反応を行った。反応は、95℃
1分、55℃1分、72℃1分を1サイクルとし、20
サイクル行った。得られた約600bp(7)DNA断
片をアガロース電気泳動後、ジーンクリーンで精製し
た。この断片をSmaIで酵素消化した後、約400b
pのDNA断片を同様に精製した。このDNA断片を前
述のDIGで標識した。
【0103】この標識したDNA断片を用いて、前述の
ぺチュニアの花弁cDNAライブラリーをプラークハイ
ブリダイゼーシヨンの手法を用いて、スクリーニングし
た。ハイブリダイゼーシヨン後の洗浄は、0.2XSS
C、65℃、1時間とした。得られたクローンから回収
したプラスミドの塩基配列を決定したところ、pPAT
48が、pPAT5と同じ配列を含むことがわかった。
これを配列表・配列番号3に示す。この配列は、pGA
T4とpGATl06に対して、アミノ酸配列レベル
で、それぞれ20%、16%のホモロジーがあった。
ぺチュニアの花弁cDNAライブラリーをプラークハイ
ブリダイゼーシヨンの手法を用いて、スクリーニングし
た。ハイブリダイゼーシヨン後の洗浄は、0.2XSS
C、65℃、1時間とした。得られたクローンから回収
したプラスミドの塩基配列を決定したところ、pPAT
48が、pPAT5と同じ配列を含むことがわかった。
これを配列表・配列番号3に示す。この配列は、pGA
T4とpGATl06に対して、アミノ酸配列レベル
で、それぞれ20%、16%のホモロジーがあった。
【0104】実施例9 シソ由来の粗酵素液の抽出 シソ(Perilla ocimoides)・品種赤
チリメンの植物体から、赤い若い葉を採集し、実施例1
(2)に記載の方法に従って、粗酵素液の抽出を行っ
た。最終濃度50mMリン酸カリウム(pH8.5)、
0.48mMデルフィニジン3,5−ジグルコシド、
0.43mMカフェオイル−CoAと20μlの酵素液
を含む50μlの混合物を30℃で10分間反応させ
た。反応液に13.8%の酢酸を含む50μlのアセト
ニトリルを加えて反応を停止した。15000回転で5
分間遠心した後、上清のうちの10μlを以下の条件で
HPLCにて解析した。
チリメンの植物体から、赤い若い葉を採集し、実施例1
(2)に記載の方法に従って、粗酵素液の抽出を行っ
た。最終濃度50mMリン酸カリウム(pH8.5)、
0.48mMデルフィニジン3,5−ジグルコシド、
0.43mMカフェオイル−CoAと20μlの酵素液
を含む50μlの混合物を30℃で10分間反応させ
た。反応液に13.8%の酢酸を含む50μlのアセト
ニトリルを加えて反応を停止した。15000回転で5
分間遠心した後、上清のうちの10μlを以下の条件で
HPLCにて解析した。
【0105】カラムはYMC−Pack ODS−A
(6.0X15cm)を用い、0.1%トリフルオロ酢
酸、21.6%アセトニトリルの溶媒で、流速1ml/
分の条件でサンプルを分離した。検出は、520nmで
行った。この条件で未反応のデルフイニジン3,5−ジ
グルコシドは、3分で、デルフィニジン3,5−ジグル
コシドの3位にカフェ酸が転移したものは、4.7分に
溶出され、この化合物の吸収極大値は、531nmであ
った。
(6.0X15cm)を用い、0.1%トリフルオロ酢
酸、21.6%アセトニトリルの溶媒で、流速1ml/
分の条件でサンプルを分離した。検出は、520nmで
行った。この条件で未反応のデルフイニジン3,5−ジ
グルコシドは、3分で、デルフィニジン3,5−ジグル
コシドの3位にカフェ酸が転移したものは、4.7分に
溶出され、この化合物の吸収極大値は、531nmであ
った。
【0106】基質として、デルフィニジン3−グルコシ
ドを用いた場合も、カフェ酸による修飾が見られた。ま
た、アシル基の供与体として、クマロイル−CoAを用
いても、クマール基の転移が見られた。シソは天然には
アントシアニンとしてデルフィニジングルコシドは含ま
ないが、シソのアシル基転移酵素はデルフィニジン3−
グルコシドとデルフィニジン3,5−ジグルコシドをア
シル基受容体として、クマロイル−CoAをアシル基供
与体として利用できることがわかった。
ドを用いた場合も、カフェ酸による修飾が見られた。ま
た、アシル基の供与体として、クマロイル−CoAを用
いても、クマール基の転移が見られた。シソは天然には
アントシアニンとしてデルフィニジングルコシドは含ま
ないが、シソのアシル基転移酵素はデルフィニジン3−
グルコシドとデルフィニジン3,5−ジグルコシドをア
シル基受容体として、クマロイル−CoAをアシル基供
与体として利用できることがわかった。
【0107】実施例10 シソ由来のアシル基転移酵素
の精製 シソアシル基転移酵素の精製は、実施例2(1)に準じ
て行った。3kgのシソの葉を、液体窒素で凍結させ、
凍結したままホモジナイザーで、粉砕した。粉末状にな
ったものに101の抽出緩衝液(100mMリン酸ナト
リウム、pH6.8、10mMアスコルビン酸ナトリウ
ム、5mMジチオスレオトール、10μM p−APM
SF、5%(w/v)ポリクラールSB−100)中
で、再び、ホモジナイザーで磨砕した。これを4層に重
ねたガーゼで濾過後、遠心分離(8000回転、4度、
30分)を行った。上静に40%飽和になるように硫酸
アンモニウムを加えて、溶解後、同じ条件で遠心分離を
行う。上清に70%飽和になるように硫酸アンモニウム
を加え、溶解後、同じ条件で遠心分離を行う。沈殿を最
小量の脱塩緩衝液(ビストリス塩酸、pH6.3、1m
Mジチオスレイトール、10μM p−APMSF、1
0%グリセロール)に溶解した後、同じ緩衝液で平衡化
したセファデックスG−25メデイウム(ファルマシア
社、9.5X45cm)で脱塩した。
の精製 シソアシル基転移酵素の精製は、実施例2(1)に準じ
て行った。3kgのシソの葉を、液体窒素で凍結させ、
凍結したままホモジナイザーで、粉砕した。粉末状にな
ったものに101の抽出緩衝液(100mMリン酸ナト
リウム、pH6.8、10mMアスコルビン酸ナトリウ
ム、5mMジチオスレオトール、10μM p−APM
SF、5%(w/v)ポリクラールSB−100)中
で、再び、ホモジナイザーで磨砕した。これを4層に重
ねたガーゼで濾過後、遠心分離(8000回転、4度、
30分)を行った。上静に40%飽和になるように硫酸
アンモニウムを加えて、溶解後、同じ条件で遠心分離を
行う。上清に70%飽和になるように硫酸アンモニウム
を加え、溶解後、同じ条件で遠心分離を行う。沈殿を最
小量の脱塩緩衝液(ビストリス塩酸、pH6.3、1m
Mジチオスレイトール、10μM p−APMSF、1
0%グリセロール)に溶解した後、同じ緩衝液で平衡化
したセファデックスG−25メデイウム(ファルマシア
社、9.5X45cm)で脱塩した。
【0108】脱塩したサンプルをQ−セファロースファ
ーストフロー26/10を用いたイオン交換クロマトグ
ラフィーを行った。脱塩緩衝液をもとにした塩化ナトリ
ウムの0から0.5Mの直線濃度勾配を8ml/分の流
速で1時間かけて行った。活性画分は、食塩濃度0.1
5から0.3M付近で溶出された。この活性画分を、脱
塩緩衝液で平衡化したHiTrapBlue(5ml)
を4本直列に接続したカラムに吸着させた。同じ緩衝液
でカラムを良く洗浄した後、脱塩緩衝液をもとにした0
から1Mの塩化ナトリウムの直線濃度勾配(2時間、流
速5ml/分)で溶出した。活性画分は塩化ナトリウム
濃度0.8から0.9Mで溶出した。この画分を次にヒ
ドロキシアパタイトカラム(セラミックタイプ11 4
0mm;バイオラド社)でクロマトグラフィーを行っ
た。緩衝液A(50mMリン酸ナトリウム、pH6.
8、1mMジチオスレイトール、10μM p−APM
SF)10%グリセロール)で、サンプルをかけたカラ
ムをよく洗浄し、緩衝液Aから緩衝液B(400mMリ
ン酸ナトリウム、pH6.8、1mMジチオスレイトー
ル、10μM p−APMSF、10%グリセロール)
への直線濃度勾配(1時間、流速2.5ml/分)で酵
素を溶出したところ、約0.2Mリン酸ナトリウムで溶
出した。この活性画分を用いて酵素の生化学的性質を調
べた。
ーストフロー26/10を用いたイオン交換クロマトグ
ラフィーを行った。脱塩緩衝液をもとにした塩化ナトリ
ウムの0から0.5Mの直線濃度勾配を8ml/分の流
速で1時間かけて行った。活性画分は、食塩濃度0.1
5から0.3M付近で溶出された。この活性画分を、脱
塩緩衝液で平衡化したHiTrapBlue(5ml)
を4本直列に接続したカラムに吸着させた。同じ緩衝液
でカラムを良く洗浄した後、脱塩緩衝液をもとにした0
から1Mの塩化ナトリウムの直線濃度勾配(2時間、流
速5ml/分)で溶出した。活性画分は塩化ナトリウム
濃度0.8から0.9Mで溶出した。この画分を次にヒ
ドロキシアパタイトカラム(セラミックタイプ11 4
0mm;バイオラド社)でクロマトグラフィーを行っ
た。緩衝液A(50mMリン酸ナトリウム、pH6.
8、1mMジチオスレイトール、10μM p−APM
SF)10%グリセロール)で、サンプルをかけたカラ
ムをよく洗浄し、緩衝液Aから緩衝液B(400mMリ
ン酸ナトリウム、pH6.8、1mMジチオスレイトー
ル、10μM p−APMSF、10%グリセロール)
への直線濃度勾配(1時間、流速2.5ml/分)で酵
素を溶出したところ、約0.2Mリン酸ナトリウムで溶
出した。この活性画分を用いて酵素の生化学的性質を調
べた。
【0109】粗酵素標品を用いた場合と同様に、アシル
基の受容体としては、シアニジン3−グルコシド、シア
ニジン3,5−ジグルコシド、デルフィニジン3−グル
コシド、デルフィニジン3,5−ジグルコシドのいずれ
を用いることができた。アシル基の供与体としては、ク
マロイル−CoAでも、カフェオイル−CoAでも用い
ることができた。また、SDSポリアクリルアミド電気
泳動から、分子量は約50000であった。等電点は、
Mono−Pカラム(ファルマシア社)を用いて、5.
3と決定した。
基の受容体としては、シアニジン3−グルコシド、シア
ニジン3,5−ジグルコシド、デルフィニジン3−グル
コシド、デルフィニジン3,5−ジグルコシドのいずれ
を用いることができた。アシル基の供与体としては、ク
マロイル−CoAでも、カフェオイル−CoAでも用い
ることができた。また、SDSポリアクリルアミド電気
泳動から、分子量は約50000であった。等電点は、
Mono−Pカラム(ファルマシア社)を用いて、5.
3と決定した。
【0110】実施例11 シソ由来のアシル基転移酵素
のcDNAクロ−ニング 実施例3、実施例6及び実施例8でクローニングしたp
GAT4、pGAT106、pPAT48の構造を比較
すると、
のcDNAクロ−ニング 実施例3、実施例6及び実施例8でクローニングしたp
GAT4、pGAT106、pPAT48の構造を比較
すると、
【0111】アミノ酸配列;
【化16】 が保存されていることがわかった。従って、この構造
は、アシル基転移酵素において保存されていることが予
想される。そこで、この配列をもとに、
は、アシル基転移酵素において保存されていることが予
想される。そこで、この配列をもとに、
【0112】ヌクレオチド配列;
【化17】 を合成し、このオリゴヌクレオチドをATCプライマー
とした。
とした。
【0113】シソの若い葉からRNAを実施例3に記載
の方法で抽出し、同じく、ZAP−cDNA合成キット
(ストラタジーン杜製)を用い、cDNAライブラリー
を作製した。この際にできた2本鎖のcDNA約50n
gを鋳型にして、ATCプライマーとオリゴ2プライマ
ーを各100ng用い、最終体積50μlにて、PCR
キット(宝酒造(株)製)を用いて、PCR反応を行っ
た。反応は、95℃1分、50℃1分、72℃1分を1
サイクルとし、25サイクル行った。得られた約400
bp(7)DNA断片を回収し、TAクローニングキッ
ト(Invitrogen社)を用いて、べクターにク
ローニングした。得られたクローンの塩基配列を決定し
たところ、pSAT104としたクローンがpGAT4
に対して高いホモロジーを示した。
の方法で抽出し、同じく、ZAP−cDNA合成キット
(ストラタジーン杜製)を用い、cDNAライブラリー
を作製した。この際にできた2本鎖のcDNA約50n
gを鋳型にして、ATCプライマーとオリゴ2プライマ
ーを各100ng用い、最終体積50μlにて、PCR
キット(宝酒造(株)製)を用いて、PCR反応を行っ
た。反応は、95℃1分、50℃1分、72℃1分を1
サイクルとし、25サイクル行った。得られた約400
bp(7)DNA断片を回収し、TAクローニングキッ
ト(Invitrogen社)を用いて、べクターにク
ローニングした。得られたクローンの塩基配列を決定し
たところ、pSAT104としたクローンがpGAT4
に対して高いホモロジーを示した。
【0114】10ngのpSAT104を鋳型にして、
ATCプライマーとオリゴ2プライマーを各100ng
用いて、最終体積50μlにて、PCRキット(宝酒造
社(株)製)を用いて、PCR反応を行った。反応は、
95℃1分、50℃1分、72℃1分を1サイクルと
し、15サイクル行った。この反応物の1μlを用い、
ATCプライマーとオリゴ2プライマーを各100ng
用いて、最終体積50μlにて、同様にPCRキットを
用いて、PCR反応を行った。ただし、この際デオキシ
ヌクレオチド溶液として、DIG標識ヌクレオチド溶液
(ベーリンガー社製)を4μl用いた。反応終了後、5
μlの3M酢酸ナトリウムと100μlのエタノールを
加え、エタノール沈殿を行い、以後の実験に用いた。
ATCプライマーとオリゴ2プライマーを各100ng
用いて、最終体積50μlにて、PCRキット(宝酒造
社(株)製)を用いて、PCR反応を行った。反応は、
95℃1分、50℃1分、72℃1分を1サイクルと
し、15サイクル行った。この反応物の1μlを用い、
ATCプライマーとオリゴ2プライマーを各100ng
用いて、最終体積50μlにて、同様にPCRキットを
用いて、PCR反応を行った。ただし、この際デオキシ
ヌクレオチド溶液として、DIG標識ヌクレオチド溶液
(ベーリンガー社製)を4μl用いた。反応終了後、5
μlの3M酢酸ナトリウムと100μlのエタノールを
加え、エタノール沈殿を行い、以後の実験に用いた。
【0115】このpSAT104由来の標識DNAを用
いて、シソの葉のcDNAライブラリーをプラークハイ
ブリダイゼーシヨンの手法でスクリーニングした。洗浄
は、1XSSC、65℃で1時間行った。ハイブリダイ
ズしたクローンの塩基配列を決定したところ、pSAT
206、pSAT207、pSAT208、pSAT2
09、pSAT210などのクローンがpSAT104
の塩基配列を含んでいることがわかった。これらのクロ
ーンの5’側の塩基配列をpGAT4と比較したとこ
ろ、どのクローンもpGAT4よりアミノ末端が短く開
始コドンも見られなかった。また、pSAT206とp
SAT208、pSAT209とpSAT210は、
5’側の塩基配列は同一であった。pSAT207は、
pSAT206より6残基、pSAT209はpSAT
206より5残基短かった。
いて、シソの葉のcDNAライブラリーをプラークハイ
ブリダイゼーシヨンの手法でスクリーニングした。洗浄
は、1XSSC、65℃で1時間行った。ハイブリダイ
ズしたクローンの塩基配列を決定したところ、pSAT
206、pSAT207、pSAT208、pSAT2
09、pSAT210などのクローンがpSAT104
の塩基配列を含んでいることがわかった。これらのクロ
ーンの5’側の塩基配列をpGAT4と比較したとこ
ろ、どのクローンもpGAT4よりアミノ末端が短く開
始コドンも見られなかった。また、pSAT206とp
SAT208、pSAT209とpSAT210は、
5’側の塩基配列は同一であった。pSAT207は、
pSAT206より6残基、pSAT209はpSAT
206より5残基短かった。
【0116】べクターpBluescript SK−
上で、これらのcDNAは、べクターのLacZ遺伝子
と融合できる形となっている。上のクローンの内、pS
AT206、pSAT208、pSAT207は、La
cZのコードしている大腸菌のβガラクトシダーゼと融
合蛋白として発現できる形になっているが、pSAT2
09とpSAT210は、フレームがずれているので融
合蛋白質とはならない。pSAT206、pSAT20
7、pSAT209、pSAT210を大腸菌で発現さ
せ、デルフィニジン3,5−ジグルコシドとカフェオイ
ル−CoAを用いて、3位のグルコースへのアシル基転
移酵素活性を測定した。発現の誘導などの方法は、実施
例4に記載の方法に従った。
上で、これらのcDNAは、べクターのLacZ遺伝子
と融合できる形となっている。上のクローンの内、pS
AT206、pSAT208、pSAT207は、La
cZのコードしている大腸菌のβガラクトシダーゼと融
合蛋白として発現できる形になっているが、pSAT2
09とpSAT210は、フレームがずれているので融
合蛋白質とはならない。pSAT206、pSAT20
7、pSAT209、pSAT210を大腸菌で発現さ
せ、デルフィニジン3,5−ジグルコシドとカフェオイ
ル−CoAを用いて、3位のグルコースへのアシル基転
移酵素活性を測定した。発現の誘導などの方法は、実施
例4に記載の方法に従った。
【0117】pSAT209、pSAT210を含む大
腸菌は、アシル基転移酵素活性を全く示さなかったが、
pSAT206を含む大腸菌は、デルフィニジン3,5
−ジグルコシドの48%をアシル化する酵素活性を示
し、pSAT207を含む大腸菌は同じく24%をアシ
ル化する酵素活性を示した。このことから、得られたp
SAT206、pSAT207などは、シソのアントシ
アニンの3位のグルコースにアシル基を転移する酵素活
性を持つ遺伝子をクローニングできたことが証明でき
た。
腸菌は、アシル基転移酵素活性を全く示さなかったが、
pSAT206を含む大腸菌は、デルフィニジン3,5
−ジグルコシドの48%をアシル化する酵素活性を示
し、pSAT207を含む大腸菌は同じく24%をアシ
ル化する酵素活性を示した。このことから、得られたp
SAT206、pSAT207などは、シソのアントシ
アニンの3位のグルコースにアシル基を転移する酵素活
性を持つ遺伝子をクローニングできたことが証明でき
た。
【0118】これらのクローンの内、pSAT208の
cDNA由来の塩基配列を決定した。これを配列表・配
列番号4に示す。その塩基配列から推定されるアミノ酸
配列は、pGAT4、pGAT106、pPAT48に
対して、37%、29%、15%のホモロジーを示し
た。先に述べたようにこの配列は、完全長のcDNAで
はないが、LacZとの融合遺伝子などとして、適当な
開始コドンを与えることで、活性のある酵素を発現でき
る。また、このように本発明で明らかになったアシル基
転移酵素のアミノ酸配列を比較することにより、保存さ
れている領域が明らかになった。この領域のアミノ酸配
列をもとにすれば、アントシアニンの他の位置の糖を修
飾するアシル基転移酵素をクローニングすることができ
る。
cDNA由来の塩基配列を決定した。これを配列表・配
列番号4に示す。その塩基配列から推定されるアミノ酸
配列は、pGAT4、pGAT106、pPAT48に
対して、37%、29%、15%のホモロジーを示し
た。先に述べたようにこの配列は、完全長のcDNAで
はないが、LacZとの融合遺伝子などとして、適当な
開始コドンを与えることで、活性のある酵素を発現でき
る。また、このように本発明で明らかになったアシル基
転移酵素のアミノ酸配列を比較することにより、保存さ
れている領域が明らかになった。この領域のアミノ酸配
列をもとにすれば、アントシアニンの他の位置の糖を修
飾するアシル基転移酵素をクローニングすることができ
る。
【0119】実施例12 サイネリア由来のアシル基転
移酵素のcDNAクローニング サイネリア(Senecio cruentus)品種
ジュピターブルー(サカタノタネ)の花弁から実施例3
に記載の方法でRNAを抽出し、さらにPolyA+R
NAを精製した。ZAP−cDNA合成キット(ストラ
タジーン社製)を用いて、cDNAライブラリーを作製
した。
移酵素のcDNAクローニング サイネリア(Senecio cruentus)品種
ジュピターブルー(サカタノタネ)の花弁から実施例3
に記載の方法でRNAを抽出し、さらにPolyA+R
NAを精製した。ZAP−cDNA合成キット(ストラ
タジーン社製)を用いて、cDNAライブラリーを作製
した。
【0120】この際にできた2本鎖のcDNA約50n
gを鋳型にして、ATCプライマーとオリゴ2プライマ
ーを各100ng用い、最終体積50μlにて、宝のP
CRキットを用いて、PCR反応を行った。反応は、9
5℃1分、50℃1分、72℃1分を1サイクルとし、
25サイクル行った。得られた約400bp(7)DN
A断片を回収し、TAクローニングキット(Invit
rogen社)を用いて、ベクターにクローニングし
た。得られたクローンの塩基配列を決定したところ、p
JAT4としたクローンがpGAT4に対して高いホモ
ロジーを示した。
gを鋳型にして、ATCプライマーとオリゴ2プライマ
ーを各100ng用い、最終体積50μlにて、宝のP
CRキットを用いて、PCR反応を行った。反応は、9
5℃1分、50℃1分、72℃1分を1サイクルとし、
25サイクル行った。得られた約400bp(7)DN
A断片を回収し、TAクローニングキット(Invit
rogen社)を用いて、ベクターにクローニングし
た。得られたクローンの塩基配列を決定したところ、p
JAT4としたクローンがpGAT4に対して高いホモ
ロジーを示した。
【0121】次にサイネリアの花弁cDNAライブラリ
ーをpJAT4でスクリーニングした。いくつかのクロ
ーンが得られたが、それらのcDNAの5’端側の塩基
配列から類推したアミノ酸配列は、pGAT4のコード
している蛋白質の配列と比較してみると、サイネリアの
クローンのcDNAはいずれも完全長ではなかった。そ
のうち、pCAT8としたクローンのcDNAの前塩基
配列を決定した。これを配列表・配列番号5に示す。そ
の塩基配列から推定されるアミノ酸配列は、pGAT
4、pGAT106、pPAT48、pSAT208に
対してそれぞれ28%、35%、16%、37%のホモ
ロジーを示した。
ーをpJAT4でスクリーニングした。いくつかのクロ
ーンが得られたが、それらのcDNAの5’端側の塩基
配列から類推したアミノ酸配列は、pGAT4のコード
している蛋白質の配列と比較してみると、サイネリアの
クローンのcDNAはいずれも完全長ではなかった。そ
のうち、pCAT8としたクローンのcDNAの前塩基
配列を決定した。これを配列表・配列番号5に示す。そ
の塩基配列から推定されるアミノ酸配列は、pGAT
4、pGAT106、pPAT48、pSAT208に
対してそれぞれ28%、35%、16%、37%のホモ
ロジーを示した。
【0122】
【発明の効果】以上のように、本発明においてはリンド
ウ由来の芳香族アシル基転移酵素の精製、当該酵素のc
DNAのクローニング及び当該cDNAの塩基配列の決
定を行った。また、大腸菌と酵母での活性発現を行うこ
とにより、分離したcDNAが芳香族アシル基転移酵素
をコードするものであることを確認した。従って、本発
明に係るcDNAを適当な植物発現べクターに接続し、
植物に導入することにより、アシル化反応を植物の花色
調節に利用することが可能となった。また、本酵素活性
を利用することにより、植物の中であるいは試験管内で
アントシアンの構造を改変し、より安定なアントシアン
を提供することができる。
ウ由来の芳香族アシル基転移酵素の精製、当該酵素のc
DNAのクローニング及び当該cDNAの塩基配列の決
定を行った。また、大腸菌と酵母での活性発現を行うこ
とにより、分離したcDNAが芳香族アシル基転移酵素
をコードするものであることを確認した。従って、本発
明に係るcDNAを適当な植物発現べクターに接続し、
植物に導入することにより、アシル化反応を植物の花色
調節に利用することが可能となった。また、本酵素活性
を利用することにより、植物の中であるいは試験管内で
アントシアンの構造を改変し、より安定なアントシアン
を提供することができる。
【0123】
配列番号(SEQIDNO):1 配列の長さ (SEQUENCELENGTH):17
03 配列の型(SEQUENCE TYPE) :核酸(n
ucleic acid) 鎖の数(STRANDEDNESS):二本鎖(dou
ble) トポロジー(TOPOLOGY):直鎖状(Iinea
r) 配列の種類(MOLECULETYPE):cDNA
to mRNA ハイポセティカル配列(HYPOTHETICAL S
EQUENCE):No アンチセンス(ANTI−SENSE):No 起源(ORIGINAL SOURCE) 生物名(ORGANISM):リンドウ(Gentia
na triflora var.japonica)
組織の種類(TISSUE TYPE):花弁(pe
tal) 直接の起源(IMMEDIATE SOURCE) ライブラリー名(LIBRARY):cDNA lib
rary クローン名(CLONE):pGAT4 配列(SEQUENCE DESCRIPTION)
03 配列の型(SEQUENCE TYPE) :核酸(n
ucleic acid) 鎖の数(STRANDEDNESS):二本鎖(dou
ble) トポロジー(TOPOLOGY):直鎖状(Iinea
r) 配列の種類(MOLECULETYPE):cDNA
to mRNA ハイポセティカル配列(HYPOTHETICAL S
EQUENCE):No アンチセンス(ANTI−SENSE):No 起源(ORIGINAL SOURCE) 生物名(ORGANISM):リンドウ(Gentia
na triflora var.japonica)
組織の種類(TISSUE TYPE):花弁(pe
tal) 直接の起源(IMMEDIATE SOURCE) ライブラリー名(LIBRARY):cDNA lib
rary クローン名(CLONE):pGAT4 配列(SEQUENCE DESCRIPTION)
【0124】配列番号(SEQIDNO):2 配列の長さ (SEQUENCE LENGTH):1
622 配列の型(SEQUENCE TYPE):核酸(nu
cleic acid) 鎖の数(STRANDEDNESS):二本鎖(dou
ble) トポロジー(TOPOLOGY):直鎖状(Iinea
r) 配列の種類(MOLECULETYPE):cDNA
to mRNA ハイポセティカル配列(HYPOTHETICAL S
EQUENCE):No アンチセンス(ANTI−SENSE):No 起源(ORIGINAL SOURCE) 生物名(ORGANISM):リンドウ(Gentia
natrifloravar.japonica) 組
織の種類(TISSUE TYPE):花弁(peta
l) 直接の起源(IMMEDIATE SOURCE) ライブラリー名(LIBRARY):cDNA lib
rary クローン名(CLONE):pGAT106 配列(SEQUENCE DESCRIPTION)
622 配列の型(SEQUENCE TYPE):核酸(nu
cleic acid) 鎖の数(STRANDEDNESS):二本鎖(dou
ble) トポロジー(TOPOLOGY):直鎖状(Iinea
r) 配列の種類(MOLECULETYPE):cDNA
to mRNA ハイポセティカル配列(HYPOTHETICAL S
EQUENCE):No アンチセンス(ANTI−SENSE):No 起源(ORIGINAL SOURCE) 生物名(ORGANISM):リンドウ(Gentia
natrifloravar.japonica) 組
織の種類(TISSUE TYPE):花弁(peta
l) 直接の起源(IMMEDIATE SOURCE) ライブラリー名(LIBRARY):cDNA lib
rary クローン名(CLONE):pGAT106 配列(SEQUENCE DESCRIPTION)
【0125】配列番号(SEQID NO):3 配列の長さ (SEQUENCE LENGTH):1
605 配列の型(SEQUENCE TYPE):核酸(nu
cleic acid) 鎖の数(STRANDEDNESS):二本鎖(dou
ble) トポロジー(TOPOLOGY):直鎖状(linea
r) 配列の種類(MOLECULE TYPE):cDNA
to mRNA ハイポセテイカル配列(HYPOTHETICAL S
EQUENCE):No アンチセンス(ANTI−SENSE):No 起源(ORIGINAL SOURCE) 生物名(ORGANISM):ぺチユニア(Petun
ia hybrida) 組織の種類(TISSUE
TYPE):花弁(petal) 直接の起源(IMMEDIATE SOURCE) ライブラリー名(LIBRARY):cDNA lib
rary クローン名(CLONE):pPAT48 配列(SEQUENCE DESCRIPTION)
605 配列の型(SEQUENCE TYPE):核酸(nu
cleic acid) 鎖の数(STRANDEDNESS):二本鎖(dou
ble) トポロジー(TOPOLOGY):直鎖状(linea
r) 配列の種類(MOLECULE TYPE):cDNA
to mRNA ハイポセテイカル配列(HYPOTHETICAL S
EQUENCE):No アンチセンス(ANTI−SENSE):No 起源(ORIGINAL SOURCE) 生物名(ORGANISM):ぺチユニア(Petun
ia hybrida) 組織の種類(TISSUE
TYPE):花弁(petal) 直接の起源(IMMEDIATE SOURCE) ライブラリー名(LIBRARY):cDNA lib
rary クローン名(CLONE):pPAT48 配列(SEQUENCE DESCRIPTION)
【0126】配列番号(SEQID NO):4 配列の長さ (SEQUENCE LENGTH):1
479 配列の型(SEQUENCE TYPE):核酸(nu
cleic acid) 鎖の数(STRANDEDNESS):二本鎖(dou
ble) トポロジー(TOPOLOGY):直鎖状(linea
r) 配列の種類(MOLECULE TYPE):cDNA
to mRNA ハイポセティカル配列(HYPOTHETICAL S
EQUENCE):No アンチセンス(ANTI−SENSE):No 起源(ORIGINAL SOURCE) 生物名(ORGANISM):シソ(Perilla
ocimoides) 組織の種類(TISSUE TYPE) :葉(lea
f) 直接の起源(IMMEDIATESOURCE) ライブラリー名(LIBRARY):cDNA lib
rary クローン名(CLONE):pSAT208 配列(SEQUENCE DESCRIPTION)
479 配列の型(SEQUENCE TYPE):核酸(nu
cleic acid) 鎖の数(STRANDEDNESS):二本鎖(dou
ble) トポロジー(TOPOLOGY):直鎖状(linea
r) 配列の種類(MOLECULE TYPE):cDNA
to mRNA ハイポセティカル配列(HYPOTHETICAL S
EQUENCE):No アンチセンス(ANTI−SENSE):No 起源(ORIGINAL SOURCE) 生物名(ORGANISM):シソ(Perilla
ocimoides) 組織の種類(TISSUE TYPE) :葉(lea
f) 直接の起源(IMMEDIATESOURCE) ライブラリー名(LIBRARY):cDNA lib
rary クローン名(CLONE):pSAT208 配列(SEQUENCE DESCRIPTION)
【0127】配列番号(SEQIDNO):5 配列の長さ(SEQUENCE LENGTH):15
08 配列の型(SEQUENCE TYPE):核酸(nu
cleic acid) 鎖の数(STRANDEDNESS) :二本鎖(do
uble) トポロジー(TOPOLOGY):直鎖状(linea
r) 配列の種類(MOLECULE TYPE):cDNA
to mRNA ハイポセテイカル配列(HYPOTHETICAL S
EQUENCE):No アンチセンス(ANTI−SENSE):No 起源(ORIGINAL SOURCE) 生物名(ORGANISM):サイネリア(Senec
io cruentus) 組織の種類(TISSUE
TYPE):花弁(petal) 直接の起源(IMMEDIATE SOURCE) ライブラリー名(LIBRARY):cDNA lib
rary クローン名(CLONE):pCAT8 配列(SEQUENCE DESCRIPTION)
08 配列の型(SEQUENCE TYPE):核酸(nu
cleic acid) 鎖の数(STRANDEDNESS) :二本鎖(do
uble) トポロジー(TOPOLOGY):直鎖状(linea
r) 配列の種類(MOLECULE TYPE):cDNA
to mRNA ハイポセテイカル配列(HYPOTHETICAL S
EQUENCE):No アンチセンス(ANTI−SENSE):No 起源(ORIGINAL SOURCE) 生物名(ORGANISM):サイネリア(Senec
io cruentus) 組織の種類(TISSUE
TYPE):花弁(petal) 直接の起源(IMMEDIATE SOURCE) ライブラリー名(LIBRARY):cDNA lib
rary クローン名(CLONE):pCAT8 配列(SEQUENCE DESCRIPTION)
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 9/10 C12R 1:865) (C12N 9/10 C12R 1:19) (72)発明者 中尾 正宏 大阪府三島郡島本町若山台1丁目1番1号 サントリー株式会社生物医学研究所内 (72)発明者 福井 祐子 大阪府三島郡島本町若山台1丁目1番1号 サントリー株式会社基礎研究所内 (72)発明者 米倉 圭子 大阪府三島郡島本町若山台1丁目1番1号 サントリー株式会社基礎研究所内 (72)発明者 水谷 正子 大阪府三島郡島本町若山台1丁目1番1号 サントリー株式会社基礎研究所内 (72)発明者 久住 高章 大阪府三島郡島本町若山台1丁目1番1号 サントリー株式会社基礎研究所内
Claims (16)
- 【請求項1】 芳香族アシル基転移活性を有する蛋白質
をコードする遺伝子。 - 【請求項2】 配列番号1において塩基配列番号21〜
1412の塩基配列を有する請求項1記載の遺伝子。 - 【請求項3】 配列番号2において塩基配列番号35〜
1471の塩基配列を有する請求項1記載の遺伝子。 - 【請求項4】 配列番号3において塩基配列番号67〜
1410の塩基配列を有する請求項1記載の遺伝子。 - 【請求項5】 配列番号4において塩基配列番号3〜1
340の塩基配列を有する請求項1記載の遺伝子。 - 【請求項6】 配列番号5において塩基配列番号3〜1
364の塩基配列を有する請求項1記載の遺伝子。 - 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1項に記載
の遺伝子よってコードされるアミノ酸配列を有し、芳香
族アシル基転移酵素活性を有する蛋白質。 - 【請求項8】 植物体の粗酵素抽出液をシバクロンブル
ー3GAを固定した樹脂を用いたアフィニティークロマ
トグラフィー処理により得られる芳香族アシル基転移活
性を有する蛋白質。 - 【請求項9】 植物体の粗酵素抽出液をシバクロンブル
ー3GAを固定した樹脂を用いたアフィニティークロマ
トグラフィー処理による芳香族アシル基転移活性を有す
る蛋白質の単離方法。 - 【請求項10】 芳香族アシル基転移活性を有する蛋白
質の製造方法において、請求項1ないし6のいずれか1
項に記載の遺伝子を含んでなる発現べクターにより形質
転換された宿主を培養し、該培養物から前記蛋白質を採
取することを特徴とする方法。 - 【請求項11】 植物体内における色素のアシル化方法
において、芳香族アシル基転移活性を有する蛋白質をコ
ードする遺伝子を、導入する植物において適当な発現べ
クターに組み込み、当該植物に導入後、当該植物体内に
おいて目的色素のアシル化を行うことを特徴とする方
法。 - 【請求項12】 色素がアントシアニンである請求項1
1記載の植物体内における色素のアシル化方法。 - 【請求項13】 植物体内における色素の安定化方法に
おいて、芳香族アシル基転移活性を有する蛋白質をコー
ドする遺伝子を、導入する植物において適当な発現べク
ターに組み込み、当該植物に導入後、当該植物体内にお
いて目的色素のアシル化反応が行われることにより当該
色素が安定化されることを特徴とする方法。 - 【請求項14】 色素がアントシアニンである請求項1
3記載の植物体内における色素の安定化方法。 - 【請求項15】 植物の花色調節方法において、芳香族
アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子
を、導入する植物において適当な発現べクターに組み込
み、当該植物に導入後、当該植物体内において目的色素
のアシル化反応によって当該色素が安定化されることに
より植物の花色を目的の花色に調節することを特徴とす
る方法。 - 【請求項16】 色素がアントシアニンである請求項1
5記載の植物の花色調節方法。
Priority Applications (12)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8046534A JPH0970290A (ja) | 1995-02-17 | 1996-01-30 | アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子 |
DE69638078T DE69638078D1 (de) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | Gene, die für proteine mit acyltransferaseaktivität kodieren |
AT96902462T ATE449179T1 (de) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | Gene, die für proteine mit acyltransferaseaktivität kodieren |
EP96902462A EP0810287B1 (en) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | Genes coding for proteins having acyl transfer activity |
CA2213082A CA2213082C (en) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | Genes coding for proteins having acyl transferase activity |
JP52483996A JP3950986B2 (ja) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子 |
US08/894,356 US7105719B1 (en) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | Gene encoding a protein having acyl group transfer activity |
KR1019970705568A KR100559061B1 (ko) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | 아실기 전이활성을 갖는 단백질을 암호화하는 유전자 |
ES96902462T ES2336162T3 (es) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | Genes que codifican proteinas que tienen actividad aciltransferasa. |
AU46761/96A AU701065B2 (en) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | A gene encoding a protein having acyl group transfer activity |
NZ301355A NZ301355A (en) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | A gene encoding an acyl transferase |
PCT/JP1996/000348 WO1996025500A1 (fr) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | Genes codant pour des proteines ayant une activite acyltransferase |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6715995 | 1995-02-17 | ||
JP7-67159 | 1995-02-17 | ||
JP19691595 | 1995-06-29 | ||
JP7-196915 | 1995-06-29 | ||
JP8046534A JPH0970290A (ja) | 1995-02-17 | 1996-01-30 | アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0970290A true JPH0970290A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=27292634
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8046534A Pending JPH0970290A (ja) | 1995-02-17 | 1996-01-30 | アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子 |
JP52483996A Expired - Fee Related JP3950986B2 (ja) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP52483996A Expired - Fee Related JP3950986B2 (ja) | 1995-02-17 | 1996-02-16 | アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7105719B1 (ja) |
EP (1) | EP0810287B1 (ja) |
JP (2) | JPH0970290A (ja) |
KR (1) | KR100559061B1 (ja) |
AT (1) | ATE449179T1 (ja) |
AU (1) | AU701065B2 (ja) |
CA (1) | CA2213082C (ja) |
DE (1) | DE69638078D1 (ja) |
ES (1) | ES2336162T3 (ja) |
NZ (1) | NZ301355A (ja) |
WO (1) | WO1996025500A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006046780A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | International Flower Developments Proprietary Limited | アントシアニンの3’位への芳香族アシル基転移酵素をコードする遺伝子を用いたアントシアニン色素の安定化ならびに青色化方法 |
JP5553317B2 (ja) * | 2009-04-24 | 2014-07-16 | サントリーホールディングス株式会社 | 花弁で機能するシソ由来のプロモーター |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AUPQ659800A0 (en) * | 2000-03-31 | 2000-04-20 | International Flower Developments Pty Ltd | Genetic sequences and uses therefor |
US7186886B2 (en) | 2000-06-02 | 2007-03-06 | International Flower Developments Proprietary Limited | Aliphatic acyl transferase genes |
JP2002233381A (ja) * | 2001-02-08 | 2002-08-20 | Suntory Ltd | 脂肪族アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子 |
ATE527348T1 (de) * | 2003-08-13 | 2011-10-15 | Suntory Holdings Ltd | Verfahren zur erzeugung einer rose mit veränderter farbe |
DE602004031375D1 (de) | 2003-12-17 | 2011-03-24 | Int Flower Dev Pty Ltd | Verfahren zur herstellung einer gelben blüte über die steuerung des flavonoidsynthesesystems |
JP2008161149A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Kirin Holdings Co Ltd | 新規のアシル基転移酵素活性を有するタンパク質及びそれをコードする遺伝子 |
KR101458578B1 (ko) | 2007-03-29 | 2014-11-07 | 산토리 홀딩스 가부시키가이샤 | 표층 키메라 형질 전환 식물의 작출 방법 |
WO2008156206A1 (ja) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | International Flower Developments Proprietary Limited | フラボン及びマルビジンを含むバラ及びその生産方法 |
CA2691156A1 (en) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | International Flower Developments Proprietary Limited | Rose containing flavone and delphinidin, and method for production thereof |
US7626097B2 (en) * | 2007-08-20 | 2009-12-01 | Bayer Cropscience Ag | Cotton variety 05X460 |
JPWO2009072542A1 (ja) | 2007-12-07 | 2011-04-28 | サントリーホールディングス株式会社 | 低照度で開花可能なトランスジェニック植物 |
KR101659525B1 (ko) | 2009-03-27 | 2016-09-23 | 산토리 홀딩스 가부시키가이샤 | 파란 장미에 함유되는 신규 화합물 |
CN102421904B (zh) | 2009-04-24 | 2014-09-17 | 三得利控股株式会社 | 生产花瓣中含有经过修饰的花色素苷的菊花植物的方法 |
WO2010122849A1 (ja) | 2009-04-24 | 2010-10-28 | 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 | デルフィニジンを花弁に含有するキク植物を生産する方法 |
CN104254605A (zh) | 2012-02-24 | 2014-12-31 | 三得利控股株式会社 | 在花瓣中发挥功能的来自蓝猪耳的启动子 |
CN108138166B (zh) | 2015-07-01 | 2021-09-21 | 三得利控股株式会社 | 具有蓝色系花色的菊花的制作方法 |
WO2017169699A1 (ja) | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 青系花色を有する植物及びその作出方法 |
CN109042288A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-12-21 | 李炳芹 | 一种紫苏叶新品种繁育方法 |
CN110699397B (zh) * | 2019-09-26 | 2021-06-29 | 湖南华诚生物资源股份有限公司 | 一种连续酶促酰化花青素的方法 |
CN112753889B (zh) * | 2020-12-31 | 2023-05-09 | 内江师范学院 | 益母草防霉剂、制备方法及在鱼饲料中应用 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL170326B1 (pl) | 1991-07-11 | 1996-11-29 | Int Flower Dev Pty Ltd | S posób wytwarzania rosliny transgenicznej PL |
AU671272B2 (en) | 1992-01-09 | 1996-08-22 | John Innes Foundation | Regulation of plant genes |
DK0640136T3 (da) | 1992-03-27 | 2003-09-01 | Int Flower Dev Pty Ltd | Gensekvenser der koder for enzymer i flavonoidstofskiftevejen med en flavonoid-3'-hydroxylaseaktivitet samt deres anvendelse |
CA2140637C (en) * | 1992-07-30 | 2010-05-11 | Filippa Brugliera | Genetic sequences encoding glycosyltransferase enzymes and uses therefor |
-
1996
- 1996-01-30 JP JP8046534A patent/JPH0970290A/ja active Pending
- 1996-02-16 AT AT96902462T patent/ATE449179T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-02-16 EP EP96902462A patent/EP0810287B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-16 ES ES96902462T patent/ES2336162T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-16 WO PCT/JP1996/000348 patent/WO1996025500A1/ja active IP Right Grant
- 1996-02-16 AU AU46761/96A patent/AU701065B2/en not_active Ceased
- 1996-02-16 KR KR1019970705568A patent/KR100559061B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-02-16 CA CA2213082A patent/CA2213082C/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-02-16 DE DE69638078T patent/DE69638078D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-02-16 JP JP52483996A patent/JP3950986B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1996-02-16 NZ NZ301355A patent/NZ301355A/xx not_active IP Right Cessation
- 1996-02-16 US US08/894,356 patent/US7105719B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006046780A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | International Flower Developments Proprietary Limited | アントシアニンの3’位への芳香族アシル基転移酵素をコードする遺伝子を用いたアントシアニン色素の安定化ならびに青色化方法 |
JPWO2006046780A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2008-05-22 | インターナショナル フラワー ディベロプメンツ プロプライアタリー リミティド | アントシアニンの3’位への芳香族アシル基転移酵素をコードする遺伝子を用いたアントシアニン色素の安定化ならびに青色化方法 |
US8053634B2 (en) | 2004-10-29 | 2011-11-08 | Suntory Holdings Limited | Stabilization and blueing of anthocyanin pigments using gene encoding aromatic acyltransferase capable of transferring an aromatic acyl group to the 3′-position of anthocyanin |
KR101317130B1 (ko) * | 2004-10-29 | 2013-10-08 | 산토리 홀딩스 가부시키가이샤 | 안토시아닌의 3' 위치에의 방향족 아실기 전이 효소를 코드하는 유전자를 사용하는 안토시아닌 색소의 안정화 및 청색화 방법 |
JP5598830B2 (ja) * | 2004-10-29 | 2014-10-01 | サントリーホールディングス株式会社 | アントシアニンの3’位への芳香族アシル基転移酵素をコードする遺伝子を用いたアントシアニン色素の安定化ならびに青色化方法 |
JP5553317B2 (ja) * | 2009-04-24 | 2014-07-16 | サントリーホールディングス株式会社 | 花弁で機能するシソ由来のプロモーター |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2213082C (en) | 2010-07-13 |
JP3950986B2 (ja) | 2007-08-01 |
KR19980702173A (ko) | 1998-07-15 |
DE69638078D1 (de) | 2009-12-31 |
EP0810287A4 (en) | 2001-01-17 |
WO1996025500A1 (fr) | 1996-08-22 |
EP0810287A1 (en) | 1997-12-03 |
EP0810287B1 (en) | 2009-11-18 |
US7105719B1 (en) | 2006-09-12 |
ES2336162T3 (es) | 2010-04-08 |
AU701065B2 (en) | 1999-01-21 |
NZ301355A (en) | 1999-05-28 |
KR100559061B1 (ko) | 2006-12-07 |
AU4676196A (en) | 1996-09-04 |
CA2213082A1 (en) | 1996-08-22 |
ATE449179T1 (de) | 2009-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0970290A (ja) | アシル基転移活性を有する蛋白質をコードする遺伝子 | |
ES2225836T3 (es) | Cadena de adn util para la sintesis de xantofilas y proceso para producir xantofilas. | |
EP1544300B1 (en) | Novel glycosyltransferase genes | |
Yoshihara et al. | cDNA cloning and characterization of UDP-glucose: anthocyanidin 3-O-glucosyltransferase in Iris hollandica | |
US8350125B2 (en) | Method for producing yellow flower by controlling flavonoid synthetic pathway | |
US7501271B2 (en) | Proteins having a flavonoid 5-O-glycosyltransferase activity (5GT) | |
KR20060081400A (ko) | 꽃의 색상이 변경된 장미의 제조 방법 | |
WO2006046780A1 (ja) | アントシアニンの3’位への芳香族アシル基転移酵素をコードする遺伝子を用いたアントシアニン色素の安定化ならびに青色化方法 | |
JP4368005B2 (ja) | フラボン合成酵素をコードする遺伝子 | |
WO2006059433A1 (ja) | 新規アントシアニジングルコシル基転移酵素遺伝子 | |
US20100306877A1 (en) | Flavonoid glucosyltransferase and use of same | |
Imayama et al. | Isolation and characterization of a cDNA clone of UDP-glucose: anthocyanin 5-O-glucosyltransferase in Iris hollandica | |
US6770747B1 (en) | Genes encoding protein having activity of transferring sugar onto aurone | |
AU6069901A (en) | Novel glycosyltransferase genes | |
JP5279304B2 (ja) | 3−デオキシアントシアニジン配糖化酵素遺伝子とその利用 | |
JP3770941B2 (ja) | フラボノイドを配糖化する活性を有するタンパク質、該タンパク質をコードしているdna、該dnaを含む組換えベクターおよび該dnaの製法 | |
CN110832080A (zh) | 丙二酰基转移酶基因的应用 | |
AU2005200905A1 (en) | Genes encoding proteins having activity of transferring sugar onto aurone | |
MXPA97009724A (en) | Fiber transcription factors of something |