JPWO2019163601A1 - Transformed plants and their use - Google Patents

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Abstract

本発明の目的は、活性型VD3の前駆体である7−デヒドロコレステロールの産生量が増加した形質転換植物およびその利用技術を提供することである。異なる2種類の第1および第2の7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子を有する植物において、当該第1および第2の2つの7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子の発現が抑制されている植物を提供することにより、上記課題を解決する。An object of the present invention is to provide a transformed plant in which the production amount of 7-dehydrocholesterol, which is a precursor of active VD3, is increased, and a technique for utilizing the same. In plants having two different types of genes encoding the first and second 7-dehydrocholesterol reductases, the expression of the genes encoding the first and second two 7-dehydrocholesterol reductases is suppressed. The above problem is solved by providing.

Description

本発明は、形質転換植物、およびその利用技術、例えば、当該形質転換植物を用いた7−デヒドロコレステロールの製造方法に関する。 The present invention relates to a transformed plant and a technique for utilizing the transformed plant, for example, a method for producing 7-dehydrocholesterol using the transformed plant.

ビタミンD3(以下、「VD3」とも称する。)および活性型VD3は、生体内でカルシウム・リン代謝を調節する成分であり、骨粗鬆症および運動機能低下の予防・治療、欠乏治療等に有効であることが知られている。したがって、VD3もしくは活性型VD3、またはそれらの前駆体を、大量に、かつ、低価格で提供することが求められている。 Vitamin D3 (hereinafter, also referred to as "VD3") and active VD3 are components that regulate calcium and phosphorus metabolism in vivo, and are effective for prevention / treatment of osteoporosis and motor function decline, deficiency treatment, etc. It has been known. Therefore, it is required to provide VD3 or active VD3, or a precursor thereof, in a large amount and at a low price.

VD3もしくは活性型VD3、またはそれらの前駆体を大量に生産する技術として、植物を用いた生産が検討されている。例えば、ナス科植物には、植物ステロールの生合成系の他に、VD3の前駆体である7−デヒドロコレステロール(以下、「7−DHC」とも称する。)を合成するコレステロールの生合成系が存在することが知られており、これを利用してVD3もしくは活性型VD3、またはそれらの前駆体を大量に生産することが検討されている(特許文献1)。 As a technique for mass-producing VD3 or active VD3, or a precursor thereof, production using plants is being studied. For example, in Solanaceae plants, in addition to the biosynthetic system of plant sterols, there is a biosynthetic system of cholesterol that synthesizes 7-dehydrocholesterol (hereinafter, also referred to as “7-DHC”) which is a precursor of VD3. It is known that VD3 or active VD3, or a precursor thereof, is mass-produced by utilizing this (Patent Document 1).

特開2012−239412号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-239412

しかしながら、上述した技術では、活性型VD3等の効率的な生産技術としては十分ではなかった。 However, the above-mentioned technique is not sufficient as an efficient production technique for active VD3 and the like.

そこで、本発明の一態様は、活性型VD3の前駆体である7−DHCの産生量が増加した形質転換植物およびその利用技術を提供することを目的とする。 Therefore, one aspect of the present invention is to provide a transformed plant in which the production amount of 7-DHC, which is a precursor of active VD3, is increased, and a technique for utilizing the same.

本発明者らは、前記の課題を解決するべく鋭意検討を重ねた結果、異なる2種類の7−デヒドロコレステロールレダクターゼを有するナス科植物において、これら2種類の酵素遺伝子の発現を同時に抑制することにより、7−DHCの産生量を増加させることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明の一態様は、以下の発明を包含する:
異なる2種類の第1および第2の7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子を有する植物において、当該第1および第2の2つの7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子の発現が抑制されていることを特徴とする、植物。
As a result of diligent studies to solve the above problems, the present inventors have obtained by simultaneously suppressing the expression of these two types of enzyme genes in Solanaceae plants having two different types of 7-dehydrocholesterol reductase. , 7-DHC production amount can be increased, and the present invention has been completed. That is, one aspect of the present invention includes the following inventions:
In plants having two different types of genes encoding the first and second 7-dehydrocholesterol reductases, the expression of the genes encoding the first and second two 7-dehydrocholesterol reductases is suppressed. A plant characterized by.

本発明の一態様によれば、VD3の前駆体である7−DHCの産生量が増加した形質転換植物を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a transformed plant in which the production amount of 7-DHC, which is a precursor of VD3, is increased.

図1は、推定される植物ステロール合成経路およびコレステロール合成経路を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a presumed plant sterol synthesis pathway and a cholesterol synthesis pathway. 図2は、7−DHCからコレステロールまたはVD3へ変換される経路を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the route of conversion from 7-DHC to cholesterol or VD3. 図3は、LeDWF5HをノックアウトするためのガイドRNAの配列設計を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a sequence design of a guide RNA for knocking out LeDWF5H. 図4は、LeDWF5をノックアウトするためのガイドRNAの配列設計を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a sequence design of a guide RNA for knocking out LeDWF5. 図5は、ガイドRNA発現ベクター(pMgP237−2A−gfp)を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a guide RNA expression vector (pmgP237-2A-gfp). 図6は、ガイドRNA発現ベクター(pMgP237)を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a guide RNA expression vector (pmgP237). 図7は、LeDWF5HおよびLeDWF5の両方をノックアウトするためのベクターを示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a vector for knocking out both LeDWF5H and LeDWF5. 図8は、LeDWF5Hをノックアウトしたトマト毛状根のLC−MSによる分析結果を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the results of analysis by LC-MS of tomato hairy roots in which LeDWF5H was knocked out. 図9は、LeDWF5HおよびLeDWF5の両方をノックアウトしたトマト毛状根のGC−MSによる分析結果を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the results of analysis by GC-MS of tomato hairy roots in which both LeDWF5H and LeDWF5 were knocked out. 図10は、LeDWF5HおよびLeDWF5の両方をノックアウトしたトマト毛状根の7−DHCおよびコレステロールの含有量を分析した結果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the results of analyzing the 7-DHC and cholesterol contents of tomato hairy roots in which both LeDWF5H and LeDWF5 were knocked out. 図11は、LeDWF5HおよびLeDWF5の両方をノックアウトしたトマト毛状根のLC−MSによる分析結果を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing the results of LC-MS analysis of tomato hairy roots in which both LeDWF5H and LeDWF5 were knocked out. 図12は、LeDWF5HおよびLeDWF5の両方をノックアウトしたトマト毛状根のLC−MSによる分析結果を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the results of LC-MS analysis of tomato hairy roots in which both LeDWF5H and LeDWF5 were knocked out. 図13は、LeDWF5HおよびLeDWF5の両方をノックアウトしたトマト毛状根のGC−MSによる7−DHCの含有量を分析した結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the results of analyzing the content of 7-DHC by GC-MS in tomato hairy roots in which both LeDWF5H and LeDWF5 were knocked out.

本発明の実施の一形態について、以下に詳細に説明する。なお、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。なお、本明細書において特記しない限り、数値範囲を表す「A〜B」は、「A以上(Aを含みかつAより大きい)B以下(Bを含みかつBより小さい)」を意味する。 An embodiment of the present invention will be described in detail below. All academic and patent documents described in the present specification are incorporated herein by reference. Unless otherwise specified in the present specification, "A to B" representing a numerical range means "A or more (including A and larger than A) and B or less (including B and smaller than B)".

本明細書中で使用される場合、用語「遺伝子」は、「ポリヌクレオチド」、「核酸」または「核酸分子」と交換可能に使用され、ヌクレオチドの重合体が意図される。ここで、遺伝子は、DNAの形態(例えば、cDNAもしくはゲノムDNA)、またはRNAの形態(例えば、mRNA)にて存在し得る。DNAまたはRNAは、二本鎖であっても、一本鎖であってもよい。一本鎖DNAまたはRNAは、コード鎖(センス鎖)であっても、非コード鎖(アンチセンス鎖)であってもよい。また、遺伝子は化学的に合成してもよく、コードするタンパク質の発現が向上するように、コドンユーセージ(Codon usage)を変更してもよい。同じアミノ酸をコードするコドン同士であれば置換することも可能である。また、用語「タンパク質」は、「ペプチド」または「ポリペプチド」と交換可能に使用される。本明細書において使用される場合、塩基およびアミノ酸の表記は、適宜IUPACおよびIUBの定める1文字表記または3文字表記を使用する。 As used herein, the term "gene" is used interchangeably with "polynucleotide", "nucleic acid" or "nucleic acid molecule" and is intended to be a polymer of nucleotides. Here, the gene can be present in the form of DNA (eg, cDNA or genomic DNA) or RNA (eg, mRNA). The DNA or RNA may be double-stranded or single-stranded. The single-stranded DNA or RNA may be a coding strand (sense strand) or a non-coding strand (antisense strand). The gene may also be chemically synthesized and the codon usage may be modified to improve the expression of the encoding protein. It is also possible to replace codons that encode the same amino acid. Also, the term "protein" is used interchangeably with "peptide" or "polypeptide". As used herein, the notation of bases and amino acids uses the one-letter or three-letter notation defined by IUPAC and IUB as appropriate.

<1.本発明の概要>
本発明の一実施形態において、異なる2種類の第1および第2の7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子を有する植物において、当該第1および第2の2つの7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子の発現が抑制されている植物(以下、「本発明の植物」と称することもある。)を提供する。以下、「異なる2種類の第1および第2の7−デヒドロコレステロールレダクターゼ」について、それぞれ「DWF5」および「DWF5H」(※Hはホモログを意味する)と称し、これらの遺伝子をそれぞれ「DWF5遺伝子」および「DWF5H遺伝子」と称することもある。また、総称としての「7−デヒドロコレステロールレダクターゼ」を「C7R」と称することもある。
<1. Outline of the present invention>
In one embodiment of the invention, in a plant having two different genes encoding the first and second 7-dehydrocholesterol reductases, the genes encoding the first and second two 7-dehydrocholesterol reductases. A plant in which the expression of is suppressed (hereinafter, may be referred to as “plant of the present invention”) is provided. Hereinafter, "two different types of first and second 7-dehydrocholesterol reductase" will be referred to as "DWF5" and "DWF5H" (* H means homologue), respectively, and these genes will be referred to as "DWF5 gene", respectively. And sometimes referred to as the "DWF5H gene". In addition, "7-dehydrocholesterol reductase" as a general term may be referred to as "C7R".

VD3の産生は、7−DHCの5位および7位に存在する二重結合が、紫外線等による開環反応によりプレVD3となり、その後VD3へ異性化することにより生じる。したがって、5位および7位の二つの二重結合の存在が重要である。 The production of VD3 occurs when the double bonds present at the 5- and 7-positions of 7-DHC become pre-VD3 by a ring-opening reaction with ultraviolet rays or the like, and then isomerize to VD3. Therefore, the presence of two double bonds at positions 5 and 7 is important.

ここで、トマトを含むナス科植物は、多くの植物が通常有する植物ステロール合成経路の他に、コレステロール合成経路を有する(図1)。このような植物では、7−DHCの7位の二重結合の還元が速やかに進行するため、結果として、7−DHCはコレステロールへ変換され、7−DHCの蓄積量はわずかである(図2)。 Here, Solanaceae plants including tomato have a cholesterol synthesis pathway in addition to the plant sterol synthesis pathway normally possessed by many plants (Fig. 1). In such plants, the reduction of the double bond at position 7 of 7-DHC proceeds rapidly, and as a result, 7-DHC is converted to cholesterol and the amount of 7-DHC accumulated is small (Fig. 2). ).

植物ステロール合成経路の他に、コレステロール合成経路を有する植物として、例えば、トマト(Solanum Lycopersicum)が挙げられる。トマトでは、DWF5およびDWF5Hとして、それぞれLeDWF5およびLeDWF5Hを有する。ここで、従来、トマトでは、LeDWF5が植物ステロール合成経路に関与し、LeDWF5Hがコレステロール合成経路に関与すると考えられていた(Prashant et al., “Plant cholesterol biosynthetic pathway overlaps with phytosterol metabolism,” Nature Plant., (2016))。このため、本発明者らは、トマトにおいてLeDWF5Hを抑制すれば、コレステロール合成経路における7−DHCからコレステロールへの変換が妨げられ、その結果として7−DHCが大量に蓄積すると仮定して実験を行った。しかし予想は外れ、7−DHCの蓄積の増加は見られなかった。 Examples of plants having a cholesterol synthesis pathway in addition to the plant sterol synthesis pathway include tomato (Solanum Lycopersicum). In tomato, it has LeDWF5 and LeDWF5H as DWF5 and DWF5H, respectively. Here, in tomatoes, it has been conventionally considered that LeDWF5 is involved in the plant sterol synthesis pathway and LeDWF5H is involved in the cholesterol synthesis pathway (Prashant et al., “Plant cholesterol biosynthetic pathway overlaps with phytosterol metabolism,” Nature Plant. , (2016)). Therefore, the present inventors conducted experiments on the assumption that suppression of LeDWF5H in tomato would prevent the conversion of 7-DHC to cholesterol in the cholesterol synthesis pathway, resulting in the accumulation of a large amount of 7-DHC. It was. However, unexpectedly, there was no increase in the accumulation of 7-DHC.

そこで、本発明者らは、さらに鋭意検討を進めた結果、驚くべきことに、後述する実施例に示すように、LeDWF5およびLeDWF5Hの2つの遺伝子を同時に抑制することにより、7−DHCの産生量が増加することを初めて見出した。 Therefore, as a result of further diligent studies, the present inventors surprisingly, as shown in Examples described later, produce 7-DHC by simultaneously suppressing two genes, LeDWF5 and LeDWF5H. Was found to increase for the first time.

したがって、本発明の植物は、VD3の前駆体である7−DHCの産生量が増加しているという、顕著な効果を奏する。 Therefore, the plant of the present invention exerts a remarkable effect that the amount of 7-DHC, which is a precursor of VD3, is increased.

<2.異なる2種類の7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子の発現が抑制されている植物>
本発明の植物は、DWF5遺伝子およびDWF5H遺伝子の発現が抑制されていればよく、その他の具体的な構成は特に限定されない。以下、本発明における態様について詳述する。
<2. Plants in which the expression of genes encoding two different types of 7-dehydrocholesterol reductase is suppressed>
In the plant of the present invention, the expression of the DWF5 gene and the DWF5H gene may be suppressed, and other specific configurations are not particularly limited. Hereinafter, aspects of the present invention will be described in detail.

<2−1.7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子>
本明細書において、「7−デヒドロコレステロールレダクターゼ(C7R)」は、コレステロールおよび/または植物ステロールのステロイド骨格の第7位の二重結合を還元する酵素活性を有するタンパク質を意味する。例えば、7−DHCのステロイド骨格の7位と8位との間の二重結合を還元する酵素活性を有するタンパク質を例示できる。C7Rの作用により、7−DHCがコレステロールへと変換される。コレステロールは、さらに、ステロイドサポニン、およびステロイドグリコアルカロイド(以下、「SGA」とも称する)等へと変換される。
<Gene encoding 21-1.7-dehydrocholesterol reductase>
As used herein, "7-dehydrocholesterol reductase (C7R)" means a protein having enzymatic activity that reduces the double bond at position 7 of the steroid skeleton of cholesterol and / or plant sterols. For example, a protein having an enzymatic activity that reduces the double bond between the 7-position and the 8-position of the steroid skeleton of 7-DHC can be exemplified. By the action of C7R, 7-DHC is converted to cholesterol. Cholesterol is further converted to steroid saponins, steroid glycoalkaloids (hereinafter, also referred to as "SGA") and the like.

本発明の一実施形態において、C7Rは、上述の還元活性を有するタンパク質であれば、特に限定されない。DWF5遺伝子は、例えば、以下の(a)〜(e)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子である。 In one embodiment of the present invention, C7R is not particularly limited as long as it is a protein having the above-mentioned reducing activity. The DWF5 gene is, for example, any gene selected from the group consisting of the following (a) to (e).

(a)配列番号1に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(b)配列番号1に記載されるアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、C7R活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(c)配列番号1に記載されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、C7R活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(d)配列番号2に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(e)前記(a)〜(d)のいずれかの遺伝子と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ、C7R活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。
(A) A gene encoding a protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1;
(B) In the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, one or several amino acid residues consist of an amino acid sequence substituted, deleted, inserted and / or added, and encode a protein having C7R activity. gene;
(C) A gene encoding a protein having an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and having C7R activity;
(D) A gene consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(E) A gene encoding a protein that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide having a base sequence complementary to any of the genes (a) to (d) and has C7R activity.

また、DWF5H遺伝子は、例えば、以下の(f)〜(j)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子である。 The DWF5H gene is, for example, any gene selected from the group consisting of the following (f) to (j).

(f)配列番号3に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(g)配列番号3に記載されるアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、C7R活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(h)配列番号3に記載されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、C7R活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(i)配列番号4に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(j)前記(f)〜(i)のいずれかの遺伝子と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ、C7R活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。
(F) A gene encoding a protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3;
(G) In the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3, a protein comprising an amino acid sequence in which one or several amino acid residues are substituted, deleted, inserted and / or added and having C7R activity is encoded. gene;
(H) A gene encoding a protein having an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3 and having C7R activity;
(I) A gene consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4;
(J) A gene encoding a protein that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide having a base sequence complementary to any of the genes (f) to (i) and has C7R activity.

上記(a)の遺伝子について説明する。配列番号1は、トマト由来のC7Rの一種であり、全長435アミノ酸残基から構成されるタンパク質である。 The gene of (a) above will be described. SEQ ID NO: 1 is a type of tomato-derived C7R, which is a protein composed of 435 amino acid residues in total length.

続いて、上記(f)の遺伝子について説明する。配列番号3は、トマト由来のC7Rの一種であり、全長435アミノ酸残基から構成されるタンパク質である。また、上記(f)の遺伝子は、上記(a)遺伝子のホモログである。 Subsequently, the gene of (f) above will be described. SEQ ID NO: 3 is a type of tomato-derived C7R, which is a protein composed of 435 amino acid residues in total length. The gene (f) is a homologue of the gene (a).

前記(b)および(g)の遺伝子は、それぞれ、配列番号1および3に示すアミノ酸配列を有するタンパク質の、機能的に同等の変異体、誘導体、バリアント、アレル、ホモログ、オルソログ、部分ペプチド、または他のタンパク質・ペプチドとの融合タンパク質等であって、C7R活性を有するタンパク質をコードする限り、その具体的な配列については限定されない。ここで、欠失、置換または付加されてもよいアミノ酸の数は、上記機能を失わせない限り、限定されてないが、部位特異的突然変異誘発法等の公知の導入法によって欠失、置換または付加できる程度の数をいう。そのようなアミノ酸の数は、通常は、30アミノ酸以内であり、好ましくは20アミノ酸以内であり、より好ましくは10アミノ酸以内であり、さらに好ましくは7アミノ酸以内、とりわけ好ましくは5アミノ酸以内(例えば、5、4、3、2または1アミノ酸)である。また、本明細書中において「変異」とは、部位特異的突然変異誘発法等により人為的に導入された変位を主に意味するが、天然に存在する同様の変異であってもよい。 The genes (b) and (g) are functionally equivalent variants, derivatives, variants, alleles, homologs, orthologs, partial peptides, or proteins having the amino acid sequences set forth in SEQ ID NOs: 1 and 3, respectively. As long as it encodes a protein having C7R activity, such as a fusion protein with another protein / peptide, the specific sequence thereof is not limited. Here, the number of amino acids that may be deleted, substituted or added is not limited as long as the above function is not lost, but is deleted or substituted by a known introduction method such as a site-specific mutagenesis method. Or the number that can be added. The number of such amino acids is usually 30 amino acids or less, preferably 20 amino acids or less, more preferably 10 amino acids or less, still more preferably 7 amino acids or less, and particularly preferably 5 amino acids or less (eg,). 5, 4, 3, 2 or 1 amino acid). Further, in the present specification, the term "mutation" mainly means a displacement artificially introduced by a site-specific mutagenesis method or the like, but it may be a naturally occurring similar mutation.

変異するアミノ酸残基は、アミノ酸側鎖の性質が保存されている別のアミノ酸に変異されていることが好ましい。例えば、アミノ酸側鎖の性質としては、疎水性アミノ酸(A、I、L、M、F、P、W、Y、V)、親水性アミノ酸(R、D、N、C、E、Q、G、H、K、S、T)、脂肪族側鎖を有するアミノ酸(G、A、V、L、I、P)、水酸基含有側鎖を有するアミノ酸(S、T、Y)、硫黄原子含有側鎖を有するアミノ酸(C、M)、カルボン酸およびアミド含有側鎖を有するアミノ酸(D、N、E、Q)、塩基含有側鎖を有するアミノ酸(R、K、H)、芳香族含有側鎖を有するアミノ酸(H、F、Y、W)が挙げられる(括弧内はいずれもアミノ酸の一文字表記を表す)。あるアミノ酸配列に対する1または複数個のアミノ酸残基の欠失、付加および/または他のアミノ酸による置換により修飾されたアミノ酸配列を有するポリペプチドがその生物学的活性を維持することはすでに知られている。さらに、標的アミノ酸残基は、共通した性質をできるだけ多く有するアミノ酸残基に変異させることがより好ましい。 The mutated amino acid residue is preferably mutated to another amino acid that preserves the properties of the amino acid side chain. For example, the properties of the amino acid side chain include hydrophobic amino acids (A, I, L, M, F, P, W, Y, V) and hydrophilic amino acids (R, D, N, C, E, Q, G). , H, K, S, T), amino acids with aliphatic side chains (G, A, V, L, I, P), amino acids with hydroxyl group-containing side chains (S, T, Y), sulfur atom-containing side Amino acids with chains (C, M), amino acids with carboxylic acid and amide-containing side chains (D, N, E, Q), amino acids with base-containing side chains (R, K, H), aromatic-containing side chains Amino acids having (H, F, Y, W) can be mentioned (all in parentheses represent one-letter notation of amino acids). It is already known that a polypeptide having an amino acid sequence modified by deletion, addition and / or substitution with another amino acid of one or more amino acid residues to an amino acid sequence maintains its biological activity. There is. Furthermore, it is more preferable that the target amino acid residue is mutated to an amino acid residue having as many common properties as possible.

本明細書において「機能的に同等」とは、対象となるタンパク質が、配列番号1および3のいずれかに記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質と同等(同一および/または類似)の生物学的機能や生化学的機能を有することを意図する。本明細書において、配列番号1および3のいずれかに記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質の生物学的機能や生化学的機能としては、例えば、7−DHCのステロイド骨格の7位と8位との間の二重結合を還元する機能を挙げることができる。生物学的機能には、発現する部位の特異性や、発現量等も含まれ得る。変異を導入したタンパク質が機能的に同等であるか否かは、そのタンパク質をコードする遺伝子を導入発現させた形質転換体を取得し、この形質転換体が7−DHCを基質として、当該7−DHCのステロイド骨格の7位と8位との間の二重結合を還元し得るかどうかを調べることにより判断できる。 As used herein, "functionally equivalent" means that the protein of interest has the same (identical and / or similar) biological function as the protein consisting of the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 and 3. Or intended to have a biochemical function. In the present specification, the biological and biochemical functions of the protein consisting of the amino acid sequence set forth in any of SEQ ID NOs: 1 and 3 include, for example, the 7th and 8th positions of the steroid skeleton of 7-DHC. The function of reducing the double bond between the two can be mentioned. The biological function may also include the specificity of the site of expression, the amount of expression, and the like. Whether or not the mutated protein is functionally equivalent is determined by obtaining a transformant in which a gene encoding the protein is introduced and expressed, and this transformant uses 7-DHC as a substrate and the 7- It can be determined by examining whether the double bond between the 7th and 8th positions of the steroid skeleton of DHC can be reduced.

前記(c)および(h)の遺伝子も、それぞれ、配列番号1および3に示すアミノ酸配列を有するタンパク質の、機能的に同等の変異体、誘導体、バリアント、アレル、ホモログ、オルソログ、部分ペプチド、または他のタンパク質・ペプチドとの融合タンパク質等を意図しており、7−DHCのステロイド骨格の7位と8位との間の二重結合を還元する酵素活性(すなわち、7−DHCを還元する活性)を有するタンパク質をコードする限り、その具体的な配列については限定されない。 The genes (c) and (h) are also functionally equivalent variants, derivatives, variants, alleles, homologs, orthologs, partial peptides, or proteins having the amino acid sequences set forth in SEQ ID NOs: 1 and 3, respectively. It is intended as a fusion protein with other proteins / peptides, and has an enzymatic activity that reduces the double bond between the 7th and 8th positions of the steroid skeleton of 7-DHC (that is, an activity that reduces 7-DHC). As long as it encodes a protein having), its specific sequence is not limited.

アミノ酸配列の同一性とは、アミノ酸配列全体(または機能発現に必要な領域)で、少なくとも90%以上、より好ましくは95%以上(例えば、95%、96%、97%、98%、99%以上)の配列の同一性を有することを意味する。アミノ酸配列の同一性は、BLASTN(核酸レベル)やBLASTX(アミノ酸レベル)のプログラム(Altschul et al. J. Mol. Biol., 215: 403-410, 1990)を利用して決定することができる。該プログラムは、KarlinおよびAltschulによるアルゴリズムBLAST(Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87:2264-2268, 1990, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5873-5877, 1993)に基づいている。BLASTNによって塩基配列を解析する場合には、パラメーターは例えばscore=100、wordlength=12とする。また、BLASTXによってアミノ酸配列を解析する場合には、パラメーターは例えばscore=50、wordlength=3とする。また、Gapped BLASTプログラムを用いて、アミノ酸配列を解析する場合は、Altschulら(Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402, 1997)に記載されているように行うことができる。BLASTとGapped BLASTプログラムを用いる場合には、各プログラムのデフォルトパラメーターを用いる。これらの解析方法の具体的な手法は公知である。比較対象の塩基配列またはアミノ酸配列を最適な状態にアラインメントするために、付加または欠失(例えば、ギャップ等)を許容してもよい。 Amino acid sequence identity is at least 90% or more, more preferably 95% or more (eg, 95%, 96%, 97%, 98%, 99%) of the entire amino acid sequence (or region required for functional expression). It means that they have the same sequence of (above). Amino acid sequence identity can be determined using BLASTN (nucleic acid level) and BLASTX (amino acid level) programs (Altschul et al. J. Mol. Biol., 215: 403-410, 1990). The program is based on the algorithm BLAST by Karlin and Altschul (Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 87: 2264-2268, 1990, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90: 5873-5877, 1993). There is. When analyzing the base sequence by BLASTN, the parameters are, for example, score = 100 and wordlength = 12. When analyzing the amino acid sequence by BLASTX, the parameters are, for example, score = 50 and wordlength = 3. In addition, when analyzing the amino acid sequence using the Gapped BLAST program, it can be performed as described in Altschul et al. (Nucleic Acids Res. 25: 3389-3402, 1997). When using BLAST and Gapped BLAST programs, the default parameters of each program are used. Specific methods of these analysis methods are known. Additions or deletions (eg, gaps, etc.) may be tolerated in order to optimally align the base sequence or amino acid sequence to be compared.

本明細書において「同一性」(identity)とは、同一のアミノ酸残基数の割合を指す。なお、アミノ酸の性質については上述したとおりである。 As used herein, "identity" refers to the proportion of the same number of amino acid residues. The properties of amino acids are as described above.

上記(d)および(i)の遺伝子について、配列番号2および4は、それぞれ、配列番号1および3で示されるアミノ酸配列からなるポリペプチドをコードする遺伝子の塩基配列(Open Reading Frame:ORF)を示す。 Regarding the genes (d) and (i) above, SEQ ID NOs: 2 and 4 have the base sequences (Open Reading Frame: ORF) of the genes encoding the polypeptides consisting of the amino acid sequences shown in SEQ ID NOs: 1 and 3, respectively. Shown.

上記(e)の遺伝子は、上記(a)〜(d)のいずれかの遺伝子と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズする遺伝子を意図する。また、上記(j)の遺伝子は、上記(f)〜(i)のいずれかの遺伝子と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズする遺伝子を意図する。ここで、ストリンジェントな条件とは、いわゆる塩基配列に特異的な2本鎖のポリヌクレオチドが形成され、非特異的な2本鎖のポリヌクレオチドが形成されない条件をいう。換言すれば、相同性が高い核酸同士、例えば完全にマッチしたハイブリッドの融解温度(Tm値)から15℃、好ましくは10℃、さらに好ましくは5℃低い温度までの範囲の温度でハイブリダイズする条件ともいえる。例えば、一例を示すと、0.25M NaHPO、pH7.2、7%SDS、1mM EDTA、1×デンハルト溶液からなる緩衝液中で温度が60〜68℃、好ましくは65℃、さらに好ましくは68℃の条件下で16〜24時間ハイブリダイズさせ、さらに20mM NaHPO、pH7.2、1% SDS、1mM EDTAからなる緩衝液中で温度が60〜68℃、好ましくは65℃、さらに好ましくは68℃の条件下で15分間の洗浄を2回行う条件を挙げることができる。他の例としては、25%ホルムアミド、より厳しい条件では50%ホルムアミド、4×SSC(塩化ナトリウム/クエン酸ナトリウム)、50mM Hepes pH7.0、10×デンハルト溶液、20μg/mL変性サケ精子DNAを含むハイブリダイゼーション溶液中、42℃で一晩プレハイブリダイゼーションを行った後、標識したプローブを添加し、42℃で一晩保温することによりハイブリダイゼーションを行う。その後の洗浄における洗浄液および温度条件は、「1×SSC、0.1% SDS、37℃」程度で、より厳しい条件としては「0.5×SSC、0.1% SDS、42℃」程度で、さらに厳しい条件としては「0.2×SSC、0.1% SDS、65℃」程度で実施することができる。このようにハイブリダイゼーションの洗浄の条件が厳しくなるほど、特異性の高いハイブリダイズとなる。ただし、前記SSC、SDSおよび温度の条件の組み合わせは例示であり、当業者であれば、ハイブリダイゼーションのストリンジェンシーを決定する前記若しくは他の要素(例えば、プローブ濃度、プローブの長さ、ハイブリダイゼーション反応時間等)を適宜組み合わせることにより、前記と同様のストリンジェンシーを実現することが可能である。このことは、例えば、Sambrookら、Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 3rd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory(2001)等に記載されている。The gene (e) is intended to be a gene that hybridizes to a polynucleotide having a base sequence complementary to any of the genes (a) to (d) under stringent conditions. Further, the gene (j) is intended to be a gene that hybridizes to a polynucleotide having a base sequence complementary to any of the genes (f) to (i) under stringent conditions. Here, the stringent condition refers to a condition in which a double-stranded polynucleotide specific to a so-called base sequence is formed and a non-specific double-stranded polynucleotide is not formed. In other words, conditions for hybridizing highly homologous nucleic acids, for example, from the melting temperature (Tm value) of a perfectly matched hybrid to 15 ° C, preferably 10 ° C, more preferably 5 ° C lower. It can be said that. For example, to give an example, the temperature is 60 to 68 ° C., preferably 65 ° C., more preferably 65 ° C. in a buffer solution consisting of 0.25M Na 2 HPO 4 , pH 7.2, 7% SDS, 1 mM EDTA, and 1 × Denhardt solution. causes the 16 to 24 hours hybridized under the conditions of 68 ° C., further 20mM Na 2 HPO 4, pH7.2,1% SDS, temperature in a buffer consisting of 1 mM EDTA is 60 to 68 ° C., preferably 65 ° C., More preferably, the condition of performing the washing for 15 minutes twice under the condition of 68 ° C. can be mentioned. Other examples include 25% formamide, under more severe conditions 50% formamide, 4 × SSC (sodium chloride / sodium citrate), 50 mM Hepes pH 7.0, 10 × Denhardt solution, 20 μg / mL denatured salmon sperm DNA. After prehybridization in the hybridization solution at 42 ° C. overnight, a labeled probe is added and the mixture is kept warm at 42 ° C. overnight for hybridization. The cleaning liquid and temperature conditions in the subsequent cleaning are about "1 x SSC, 0.1% SDS, 37 ° C.", and the stricter conditions are about "0.5 x SSC, 0.1% SDS, 42 ° C.". As a stricter condition, it can be carried out at about "0.2 × SSC, 0.1% SDS, 65 ° C.". As the conditions for washing the hybridization become stricter, the hybridization becomes more specific. However, the combination of SSC, SDS and temperature conditions is exemplary and one of ordinary skill in the art will determine the stringency of hybridization as described above or other factors (eg, probe concentration, probe length, hybridization reaction). It is possible to realize the same stringency as described above by appropriately combining (time, etc.). This is described, for example, in Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 3rd Ed., Cold Spring Harbor Laboratory (2001) and the like.

また、上記(e)および(j)の遺伝子には、それぞれ、配列番号2および4に記載の塩基配列からなるDNAにおいて、1〜50個の塩基配列が置換、欠損、挿入および/または付加しているDNAからなる遺伝子、および配列番号2および4に記載の塩基配列からなるDNAと90%以上の相同性を有するDNAからなる遺伝子も含まれる。 In addition, 1 to 50 base sequences are substituted, deleted, inserted and / or added to the genes (e) and (j) above in the DNA consisting of the base sequences shown in SEQ ID NOs: 2 and 4, respectively. It also includes a gene consisting of the same DNA and a gene consisting of DNA having 90% or more homology with the DNA consisting of the nucleotide sequences shown in SEQ ID NOs: 2 and 4.

上記遺伝子・タンパク質を得る方法としては、通常行われるポリヌクレオチド改変方法を用いてもよい。すなわち、タンパク質の遺伝情報を有するポリヌクレオチドの特定の塩基を置換、欠失、挿入および/または付加することで、所望の組換えタンパク質の遺伝情報を有するポリヌクレオチドを作製することができる。ポリヌクレオチドの塩基を変換する具体的な方法としては、例えば市販のキット(KOD-Plus Site-Directed Mutagenesis Kit;東洋紡製、Transformer Site-Directed Mutagenesis Kit; Clontech製、QuickChange Site Directed Mutagenesis Kit; Stratagene製等)の使用、またはポリメラーゼ連鎖反応法(polymerase chain reaction:PCR)の利用が挙げられる。これらの方法は当業者に公知である。 As a method for obtaining the above gene / protein, a commonly used method for modifying a polynucleotide may be used. That is, a polynucleotide having the genetic information of a desired recombinant protein can be prepared by substituting, deleting, inserting and / or adding a specific base of the polynucleotide having the genetic information of the protein. Specific methods for converting the base of a polynucleotide include, for example, a commercially available kit (KOD-Plus Site-Directed Mutagenesis Kit; Toyobo, Transformer Site-Directed Mutagenesis Kit; Clontech, QuickChange Site Directed Mutagenesis Kit; Stratagene, etc. ), Or the use of the polymerase chain reaction (PCR). These methods are known to those skilled in the art.

また、上記遺伝子は、上記タンパク質をコードするポリヌクレオチドのみからなるものであってもよいが、その他の塩基配列が付加されていてもよい。付加される塩基配列としては、特に限定されないが、標識(例えば、ヒスチジンタグ、MycタグまたはFLAGタグなど)、融合タンパク質(例えば、ストレプトアビジン、シトクロム、GST、GFPまたはMBPなど)、プロモーター配列、およびシグナル配列(例えば、小胞体移行シグナル配列、および分泌配列など)をコードする塩基配列などが挙げられる。このような塩基配列が付加される部位は特に限定されるものではなく、例えば、翻訳されるタンパク質のN末端であっても、C末端でもあってもよい。 Further, the gene may consist only of the polynucleotide encoding the protein, but may have other base sequences added. The base sequence to be added is not particularly limited, but is limited to a label (for example, histidine tag, Myc tag or FLAG tag, etc.), a fusion protein (for example, streptavidin, cytochrome, GST, GFP or MBP, etc.), a promoter sequence, and Examples include a base sequence encoding a signal sequence (for example, an endoplasmic reticulum translocation signal sequence and a secretory sequence). The site to which such a base sequence is added is not particularly limited, and may be, for example, the N-terminal or the C-terminal of the protein to be translated.

本発明の植物は、上述の通り、DWF5遺伝子およびDWF5H遺伝子の発現が抑制されている。 In the plant of the present invention, as described above, the expression of the DWF5 gene and the DWF5H gene is suppressed.

上記遺伝子の発現を抑制する方法としては、特に限定されることなく、当分野において使用される任意の方法が用いられる。例えば、ZFN(Zinc Finger Nucleases)、TALEN(Transcription Activator Like Effector Nucleases)、CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats /CRISPR Associated Proteins 9)、PPR(Pentatrico Peptide Repeat)モチーフ、イオンビーム照射、紫外線照射、siRNA、miRNA、shRNA、アンチセンスRNA、相同組換え等の方法が挙げられる。各方法は、例えば、以下の文献に記載されている:ZFN(Kim YG et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 93:1156-1160, 1996)、TALEN(Christian et al., Genetics, 186:757-761, 2010)、CRISPR/Cas9(Gilbert et al., Cell, 154:442-451, 2013)、PPRモチーフ(国際公開第2014/175284号公報)、イオンビーム照射(A. Tanaka et a1., Int. J. Radiat. Bio1. 72: 121-127, 1997)、紫外線照射(鵜飼 保雄、植物育種学 東京大学出版センター(2003年))、siRNA(Elbashir SM et al., Nature. 2001 May 24;411(6836):494-8)、miRNA(Caudy AA et al, Genes & Devel 16: 2491-96, 2002)、shRNA(Bernstein E, Caudy AA et al, Nature; 409(6818): 363-6, 2001)、アンチセンスRNA(Ching et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 86:10006-10010(1989)。 The method for suppressing the expression of the above gene is not particularly limited, and any method used in the art is used. For example, ZFN (Zinc Finger Nucleases), TALEN (Transcription Activator Like Effector Nucleases), CRISPR / Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats / CRISPR Associated Proteins 9), PPR (Pentatrico Peptide Repeat) motif, ion beam irradiation, ultraviolet irradiation, Examples thereof include methods such as siRNA, miRNA, shRNA, antisense RNA, and homologous recombination. Each method is described, for example, in the following literature: ZFN (Kim YG et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93: 1156-1160, 1996), TALEN (Christian et al., Genetics, 186: 757-761, 2010), CRISPR / Cas9 (Gilbert et al., Cell, 154: 442-451, 2013), PPR motif (International Publication No. 2014/175284), ion beam irradiation (A. Tanaka et) a1., Int. J. Radiat. Bio1. 72: 121-127, 1997), UV irradiation (Yasuo Ukai, Plant Breeding Science, University of Tokyo Publishing Center (2003)), siRNA (Elbashir SM et al., Nature. 2001) May 24; 411 (6836): 494-8), miRNA (Caudy AA et al, Genes & Devel 16: 2491-96, 2002), shRNA (Bernstein E, Caudy AA et al, Nature; 409 (6818): 363 -6, 2001), Antisense RNA (Ching et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 10006-10010 (1989).

なお、上記の遺伝子発現抑制法により、本発明の植物を製造する方法もまた、本発明の範囲に包含されることを付言する。 It should be added that the method for producing a plant of the present invention by the above-mentioned gene expression suppression method is also included in the scope of the present invention.

本発明の一実施形態において、上記遺伝子発現の抑制の対象とする植物材料としては、例えば、根、茎、葉、種子、胚、胚珠、子房、茎頂、葯、花粉等の植物組織やその切片、細胞、カルス、それを酵素処理して細胞壁を除いたプロプラスト等の植物細胞が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 In one embodiment of the present invention, examples of the plant material for which the above gene expression is suppressed include plant tissues such as roots, stems, leaves, seeds, embryos, ovules, ovules, shoot apex, anthers, and pollen. Examples thereof include, but are not limited to, the sections, cells, callus, and plant cells such as protoplasts obtained by subjecting them to enzyme treatment to remove the cell wall.

本発明の一実施形態において、上記(a)〜(j)遺伝子に改変(破壊)をもたらし得る適当なベクターを構築し、それを植物細胞に導入し、該細胞から形質転換植物を再生させることにより、本発明の植物を作製できる。 In one embodiment of the present invention, an appropriate vector capable of causing modification (disruption) to the above genes (a) to (j) is constructed, introduced into a plant cell, and the transformed plant is regenerated from the cell. Therefore, the plant of the present invention can be produced.

上述のように形質転換した植物細胞は、当業者に公知の手法により、植物個体に再生することができる。例えば、カルス状の形質転換細胞をホルモンの種類、濃度を変えた培地へ移して培養し、不定胚を形成させ、完全な植物体を得る方法などが挙げられる。 The plant cells transformed as described above can be regenerated into individual plants by a method known to those skilled in the art. For example, a method in which callus-like transformed cells are transferred to a medium having different hormone types and concentrations and cultured to form adventitious embryos to obtain a complete plant body can be mentioned.

他にも、形質転換の対象とする植物材料として植物組織、例えばリーフディスクを用いた場合、アグロバクテリウム感染後、これらを無機塩類、ビタミン類、炭素源(エネルギー源としての糖類など)、植物生長調節物質(オーキシン、サイトカイニン等の植物ホルモン)やカナマイシン等の選抜薬剤等を加えて滅菌した再分化固型培地上で適当な光および温度条件の下、培養することによって茎葉を形成させることができる。次に、上記固型培地より植物生長調節物質を除いた培地(発根培地)上で茎葉を培養することにより不定根を誘導し、完全な植物体へと再生することができる。なお、使用する培地としては、例えば、LS培地、MS培地などの一般的なものが挙げられる。 In addition, when plant tissues such as leaf discs are used as plant materials to be transformed, these are used as inorganic salts, vitamins, carbon sources (sugars as an energy source, etc.), and plants after Agrobacterium infection. It is possible to form foliage by culturing under appropriate light and temperature conditions on a redifferentiated solid medium sterilized by adding growth regulators (plant hormones such as auxin and cytokinin) and selective agents such as canamycin. it can. Next, adventitious roots can be induced by culturing the foliage on a medium (rooting medium) from which the plant growth regulator has been removed from the solid medium, and the plant can be regenerated into a complete plant. Examples of the medium to be used include general media such as LS medium and MS medium.

上記形質転換体において、遺伝子の発現が抑制されているか否かの確認は、上記(a)〜(j)のいずれかの遺伝子の有無、あるいは該遺伝子の発現が抑制されているか否かを判定することにより行われる。 In the confirmation of whether or not the expression of the gene is suppressed in the transformant, it is determined whether or not any of the genes (a) to (j) above is present or whether or not the expression of the gene is suppressed. It is done by doing.

上記(a)〜(j)の遺伝子は、7−DHCを還元する活性を有するタンパク質をコードしているため、植物においてこれらの遺伝子の有無、あるいは該遺伝子の発現が抑制されているか否かを判定することにより、当該植物が7−DHCを大量に生産し得るか否かを簡易に判断できる。 Since the genes (a) to (j) above encode proteins having an activity of reducing 7-DHC, the presence or absence of these genes in plants or whether or not the expression of the genes is suppressed is determined. By the determination, it can be easily determined whether or not the plant can produce a large amount of 7-DHC.

具体的な判定方法については従来公知の方法を用いることができるが、例えば、(i)対象となる植物体からDNA試料を得て、遺伝子の有無、または遺伝子に変異が導入されて発現が抑制されているか否かを調べる方法、(ii)上記遺伝子の転写産物であるmRNAの有無または量を調べる方法、(iii)上記遺伝子の転写産物であるタンパク質の有無または量を調べる方法等を挙げることができる。 As a specific determination method, a conventionally known method can be used. For example, (i) a DNA sample is obtained from a target plant, and the presence or absence of a gene or a mutation is introduced into the gene to suppress expression. Examples include a method for examining whether or not the gene is produced, (ii) a method for examining the presence or absence or amount of mRNA which is a transcript of the above gene, and (iii) a method for examining the presence or absence or amount of a protein which is a transcript of the above gene. Can be done.

上記DNA、RNAまたはタンパク質を調べる手法としては、従来公知の方法を利用でき、特に限定されないが、例えば、プローブを用いる手法、PCR法、RT−PCR法、抗体を用いた各種イムノアッセイ法、マイクロアレイを利用する方法等を挙げることができる。 As a method for examining the above DNA, RNA or protein, a conventionally known method can be used, and the method is not particularly limited, and for example, a method using a probe, a PCR method, an RT-PCR method, various immunoassay methods using an antibody, and a microarray can be used. The method of using it can be mentioned.

<2−2.植物>
本発明の一実施形態において、異なる2種類のC7Rをコードする遺伝子の発現を抑制する対象となる植物は、異なる2種類のC7Rを有する植物であれば、その他の構成は特に限定されない。
<2-2. Plants>
In one embodiment of the present invention, the plant to be targeted for suppressing the expression of genes encoding two different types of C7R is not particularly limited as long as it is a plant having two different types of C7R.

本発明の一実施形態において、植物は、例えば、コレステロール由来のステロイドサポニンを大量に生産する植物であり得る。コレステロール由来のステロイドサポニンを大量に生産する植物においては、コレステロールが大量に生産されていると推測される。よってこのような植物においては、7−DHCからコレステロールへの変換を抑制することによって、7−DHCの産生量が増加した植物を実現することができる。そのような植物としては、例えば、ナス科、ユリ科、ゴマノハグサ科、ヤマノイモ科またはシソ科の植物が挙げられる。より具体的には、そのような植物として、ナス科のジャガイモ(Solanum tuberosum)、トマト(Solanum lycopersicum)、ルリヤナギ(Solanum glaucophyllum)、ヤコウボク(Cestrum nocturnum)、キダチタバコ(Nicotiana glauca)、ゴマノハグサ科のジギタリス(Digitalis purpurea)、ヤマノイモ科のヤムイモ(Dioscorea sp.)、シソ科のジュウニヒトエ(Ajuga reptans)等が挙げられる。好ましくは、植物は、トマトまたはジャガイモであり得る。これらの植物では、代謝経路が明らかとなっているため、異なる2種類のC7Rをコードする遺伝子の発現を抑制する対象として好適である。 In one embodiment of the invention, the plant can be, for example, a plant that produces large amounts of cholesterol-derived steroid saponins. It is presumed that cholesterol is produced in large quantities in plants that produce large amounts of cholesterol-derived steroid saponins. Therefore, in such a plant, by suppressing the conversion of 7-DHC to cholesterol, it is possible to realize a plant in which the amount of 7-DHC produced is increased. Such plants include, for example, Solanaceae, Liliaceae, Scrophulariaceae, Yam or Labiatae. More specifically, such plants include Solanaceae potatoes (Solanum tuberosum), tomatoes (Solanum lycopersicum), lurianagi (Solanum glaucophyllum), yams (Cestrum nocturnum), tobacco tobacco (Nicotiana glauca), figworts (Lamiaceae). Digitalis purpurea), Dioscorea sp. Of the family Dioscorea, and Ajuga reptans of the Labiatae family. Preferably, the plant can be tomato or potato. Since the metabolic pathways of these plants have been clarified, they are suitable as targets for suppressing the expression of genes encoding two different types of C7R.

本発明の植物は、植物体全体、植物器官(例えば、根、茎、葉、花弁、種子、果実等)、植物組織(例えば表皮、篩部、柔組織、木部、維管束等)、植物細胞、カルス等のいずれをも包含する。また、プロトプラスト、苗条原基、多芽体、毛状根も含まれる。 The plant of the present invention includes the whole plant body, plant organs (for example, roots, stems, leaves, petals, seeds, fruits, etc.), plant tissues (for example, epidermis, sieve, parenchyma, xylem, canal bundle, etc.), plants. Includes both cells, xylem, etc. It also includes protoplasts, shoot primordia, multi-buds and hairy roots.

また、一旦、染色体内の上記(a)〜(j)の遺伝子が破壊もしくは発現抑制された形質転換植物が得られれば、上記植物体から有性生殖または無性生殖により子孫を得ることが可能である。上記植物やその子孫、あるいはクローンから繁殖材料(例えば、種子、果実、切穂、塊茎、塊根、株、カルス、プロトプラスト等)を得て、それらを基に上記植物を量産することもできる。また、本発明の植物は、形質転換処理を施した再分化当代である「T0世代」やT0世代の植物の自殖種子である「T1世代」などの後代植物や、それらを片親にして交配した雑種植物やその後代植物を含む。 Further, once a transformed plant in which the genes (a) to (j) in the chromosome are disrupted or whose expression is suppressed can be obtained, offspring can be obtained from the plant by sexual reproduction or asexual reproduction. Is. It is also possible to obtain breeding materials (for example, seeds, fruits, cut ears, tubers, tubers, roots, strains, callus, protoplasts, etc.) from the above plants, their offspring, or clones, and mass-produce the above plants based on them. In addition, the plant of the present invention includes progeny plants such as the redifferentiated current generation "T0 generation" that has undergone transformation treatment and the "T1 generation" that is a self-fertilized seed of the T0 generation plant, and mating with them as one parent. Includes hybrid plants and progeny plants.

<3.7−デヒドロコレステロールの製造方法>
本発明の一実施形態において、上記<2>に記載の本発明の植物を用いた、7−DHCの製造方法(以下、「本発明の製造方法」と称することもある。)を提供する。
<Method for producing 3.7-dehydrocholesterol>
In one embodiment of the present invention, a method for producing 7-DHC (hereinafter, also referred to as “the production method of the present invention”) using the plant of the present invention described in <2> above is provided.

本発明の製造方法は、上記<2>に記載の本発明の植物を用いるものであれば、特に限定されない。 The production method of the present invention is not particularly limited as long as it uses the plant of the present invention described in <2> above.

上述した通り、異なる2種類のC7Rをコードする遺伝子の発現が抑制されている植物では、7−DHCの産生量が増加している。したがって、本発明の製造方法により、ビタミンD3の前駆体である7−DHCを効率的に製造することができる。 As described above, the amount of 7-DHC produced is increased in plants in which the expression of two different C7R-encoding genes is suppressed. Therefore, according to the production method of the present invention, 7-DHC, which is a precursor of vitamin D3, can be efficiently produced.

本発明の製造方法において、本発明の植物は、当分野における任意の方法を用いて、培養することができる(例えば、大沢勝次、図集・植物バイテクの基礎知識、農山漁村文化協会(2005)、大沢勝次、植物バイテクの実際、農山漁村文化協会(2003)等を参照)。 In the production method of the present invention, the plant of the present invention can be cultivated by using any method in the art (for example, Katsuji Osawa, Basic knowledge of pictorial book / plant biotech, Rural Culture Association Japan (2005). ), Katsuji Osawa, Actual Plant Biotech, Rural Culture Association (2003), etc.).

本発明の製造方法により生産された7−DHCは、植物から分離し、実質的に純粋で均一な化合物として精製することができる。7−DHCの分離、精製は、通常の化合物の精製で使用されている分離、精製方法を使用すればよい。例えば、クロマトグラフィーカラム、フィルター、限外濾過、塩析、溶媒沈殿、溶媒抽出、蒸留、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動、等電点電気泳動法、硫安沈殿またはエタノール沈殿、酸抽出、透析および再結晶等を適宜選択または組み合せることにより、7−DHCを分離、精製することができる。さらに、これらの方法を複数組み合わせることもできる。 The 7-DHC produced by the production method of the present invention can be separated from the plant and purified as a substantially pure and uniform compound. For the separation and purification of 7-DHC, the separation and purification methods used in the purification of ordinary compounds may be used. For example, chromatography columns, filters, ultrafiltration, salting out, solvent precipitation, solvent extraction, distillation, SDS-polyacrylamide gel electrophoresis, isoelectric focusing, sulfur precipitation or ethanol precipitation, acid extraction, dialysis and re-precipitation. 7-DHC can be separated and purified by appropriately selecting or combining crystals and the like. Furthermore, a plurality of these methods can be combined.

クロマトグラフィーとしては、アフィニティークロマトグラフィー、陰イオンまたは陽イオンのイオン交換クロマトグラフィー、疎水性クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロマトグラフィー、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー、レクチンクロマトグラフィー、ゲル濾過、逆相クロマトグラフィーおよび吸着クロマトグラフィー等が挙げられる。 Chromatography includes affinity chromatography, anion or cation ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography, phosphocellulose chromatography, hydroxyapatite chromatography, lectin chromatography, gel filtration, reverse phase chromatography and adsorption chromatography. And so on.

本発明の一実施形態は、以下の構成を包含する。 One embodiment of the present invention includes the following configurations.

(1)異なる2種類の第1および第2の7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子を有する植物において、当該第1および第2の2つの7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子の発現が抑制されていることを特徴とする、植物。 (1) In plants having two different types of genes encoding the first and second 7-dehydrocholesterol reductases, the expression of the genes encoding the first and second two 7-dehydrocholesterol reductases is suppressed. A plant characterized by being.

(2)前記第1の7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子が、以下の(a)〜(e)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子であることを特徴とする、(1)の植物:
(a)配列番号1に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(b)配列番号1に記載されるアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(c)配列番号1に記載されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(d)配列番号2に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(e)前記(a)〜(d)のいずれかの遺伝子と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。
(2) The gene encoding the first 7-dehydrocholesterol reductase is one of the genes selected from the group consisting of the following (a) to (e), according to (1). plant:
(A) A gene encoding a protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1;
(B) In the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, one or several amino acid residues consist of an amino acid sequence substituted, deleted, inserted and / or added, and have 7-dehydrocholesterol reductase activity. Genes encoding proteins;
(C) A gene encoding a protein having an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and having 7-dehydrocholesterol reductase activity;
(D) A gene consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(E) Encodes a protein that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide having a base sequence complementary to any of the genes (a) to (d) and has 7-dehydrocholesterol reductase activity. gene.

(3)前記第2の7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子が、以下の(f)〜(j)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子であることを特徴とする、(1)の植物:
(f)配列番号3に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(g)配列番号3に記載されるアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(h)配列番号3に記載されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(i)配列番号4に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(j)前記(f)〜(i)のいずれかの遺伝子と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。
(3) The gene encoding the second 7-dehydrocholesterol reductase is any gene selected from the group consisting of the following (f) to (j), according to (1). plant:
(F) A gene encoding a protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3;
(G) In the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3, one or several amino acid residues consist of an amino acid sequence substituted, deleted, inserted and / or added, and have 7-dehydrocholesterol reductase activity. Genes encoding proteins;
(H) A gene encoding a protein having an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3 and having 7-dehydrocholesterol reductase activity;
(I) A gene consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4;
(J) Encodes a protein that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide having a base sequence complementary to any of the genes (f) to (i) and has 7-dehydrocholesterol reductase activity. gene.

(4)前記植物が、コレステロール由来のステロイドサポニンを大量に生産する植物であることを特徴とする、(1)から(3)のいずれかの植物。 (4) The plant according to any one of (1) to (3), wherein the plant is a plant that produces a large amount of cholesterol-derived steroid saponin.

(5)前記植物が、ナス科、ユリ科、ゴマノハグサ科、ヤマノイモ科またはシソ科の植物であることを特徴とする、(1)から(4)のいずれかの植物。 (5) The plant according to any one of (1) to (4), wherein the plant is a plant of the Solanaceae, Liliaceae, Scrophulariaceae, Yams or Labiatae families.

(6)前記植物が、トマト、ジャガイモ、ヤコウボク、ルリヤナギまたはキダチタバコであることを特徴とする、(1)から(5)のいずれかの植物。 (6) The plant according to any one of (1) to (5), wherein the plant is a tomato, a potato, a yakoboku, a luryanagi or a tobacco tobacco.

(7)前記7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子の発現の抑制が、ZFN、TALEN、CRISPR/Cas9、PPRモチーフ、イオンビーム照射、紫外線照射、siRNA、miRNA、shRNA、アンチセンスRNAまたは相同組換えにより行われることを特徴とする、(1)から(6)のいずれかの植物。 (7) Suppression of the expression of the gene encoding 7-dehydrocholesterol reductase is ZFN, TALEN, CRISPR / Cas9, PPR motif, ion beam irradiation, ultraviolet irradiation, siRNA, miRNA, shRNA, antisense RNA or homologous recombination. The plant according to any one of (1) to (6), which is characterized by being performed by.

(8)(1)〜(6)のいずれかの植物を用いた、7−デヒドロコレステロールの製造方法。 (8) A method for producing 7-dehydrocholesterol using any of the plants (1) to (6).

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明の実施例について以下に説明する。本実施例においては、代謝経路がほぼ明らかになっているナス科植物のトマトを用いた。また、本実施例においては、遺伝子の発現を抑制するための方法としてCRISPR/Cas9を用いているが、特にこの方法に限定されない。 Examples of the present invention will be described below. In this example, tomatoes of Solanaceae plants whose metabolic pathways are almost clear were used. Further, in this example, CRISPR / Cas9 is used as a method for suppressing gene expression, but the method is not particularly limited to this method.

<1.CRISPR/Cas9のための植物形質転換ベクターpMgP237の構築>
CRISPR/Cas9植物形質転換バックボーンベクターは、pMgP237−2A−gfp(徳島大刑部敬史より分与)を用いた(図5)。このベクターは、ガイドRNAをシロイヌナズナのU6−26(AtU6−26)プロモーターでドライブし、Cas9を2×35Sのプロモーターでドライブするベクターである。このベクターの特徴は、ガイドRNAとtRNAをタンデムにつなぎ、複数のガイドRNAを一つのプロモーター直下で発現させることである。tRNAは、植物体内でプロセッシングを受けるため、一本のmRNAとして転写された複数のガイドRNAが植物体内で切断され、それぞれのガイドRNAが現れる。以下にベクターの作成方法を示す。
<1. Construction of plant transformation vector pMgP237 for CRISPR / Cas9>
As the CRISPR / Cas9 plant transformation backbone vector, pMgP237-2A-gfp (distributed by Takashi Tokushima University) was used (Fig. 5). This vector is a vector in which the guide RNA is driven by the Arabidopsis thaliana U6-26 (AtU6-26) promoter and Cas9 is driven by the 2 × 35S promoter. The feature of this vector is that guide RNA and tRNA are connected in tandem, and a plurality of guide RNAs are expressed directly under one promoter. Since tRNA is processed in the plant body, a plurality of guide RNAs transcribed as one mRNA are cleaved in the plant body, and each guide RNA appears. The vector creation method is shown below.

選抜したガイドRNAの配列からロングオリゴをデザインし、北海道システムサイエンスに合成を依頼した。購入したロングオリゴをプライマーにして、pMD_gtRNAを鋳型にPCRを行った。PCR用の組成は、以下のとおり調整した。また、使用したプライマー配列は表1に示す。
・Template DNA(20pg) 1.0μL
・10μM F primer 0.75μL
・10μM R primer 0.75μL
・dNTP Mixure 0.75μL
・5×PS buffer 5μL
・PrimeSTRA HS 0.25μL
・MilliQ 15.25mL
以下の反応条件でPCRを行った。
・95℃、30秒→(98℃、10秒/55℃、20秒/72℃、10秒)を35サイクル→72℃、5分間
PCR反応産物を2.0%アガロースゲル電気泳動に供し、WizardR SV Gel and PCR Clean−UP System(Promega)を用いて、ゲルからの抽出および精製を行った。精製したPCR断片とバックボーンベクターであるpMgP237−2A−gfpとを混ぜ合わせ、以下の反応組成でゴールデンゲートクローニングを行った。
・Vector(100ng/μL) 1.0μL
・PCR product(10ng/μL) 3.0μL
・10×T4 DNA ligase buffer 2.0μL
・BsaI 1.0μL
・T4DNA ligase 1.0μL
MilliQを用いて、Totalを25μLとした。
We designed a long oligo from the selected guide RNA sequence and asked Hokkaido System Science to synthesize it. PCR was performed using the purchased long oligo as a primer and pMD_gtRNA as a template. The composition for PCR was adjusted as follows. The primer sequences used are shown in Table 1.
-Template DNA (20 pg) 1.0 μL
・ 10 μM F primer 0.75 μL
・ 10 μM R primer 0.75 μL
-DNTP Mixure 0.75 μL
・ 5 × PS buffer 5 μL
-PrimeSTRA HS 0.25 μL
・ MilliQ 15.25mL
PCR was performed under the following reaction conditions.
95 ° C., 30 seconds → (98 ° C., 10 seconds / 55 ° C., 20 seconds / 72 ° C., 10 seconds) for 35 cycles → 72 ° C., 5 minutes The PCR reaction product was subjected to 2.0% agarose gel electrophoresis. Extraction and purification from the gel was performed using the WizardR SV Gel and PCR Clean-UP System (Promega). The purified PCR fragment and pMgP237-2A-gfp, which is a backbone vector, were mixed and golden gate cloning was performed with the following reaction composition.
-Vector (100 ng / μL) 1.0 μL
-PCR product (10 ng / μL) 3.0 μL
・ 10 × T4 DNA ligase buffer 2.0 μL
・ BsaI 1.0 μL
T4DNA ligase 1.0 μL
Using MilliQ, the total was 25 μL.

2つのガイドRNAを発現させる場合は1つのPCRプロダクトを用い、4つのガイドRNAを発現させる場合は3つのPCRプロダクトを用いた。反応条件は以下に示す通りである。
・(37℃、5分/16℃、10分)を10サイクル→12℃
反応溶液中の未消化なベクターを消化するために、ゴールデンゲートクローニング溶液20μLに0.5μLを加えて、50℃、60分→80℃、15分の条件下で反応を行った。得られた消化済みゴールデンゲーツローニング溶液により大腸菌DH5αを形質転換し、LB寒天培地(Km:50mg/L)に播種した。その後、大腸菌のコロニーをかきとり、LB液体培地(Km:50mg/L)で液体培養を行い、プラスミド抽出を行った。得られたプラスミドをシークエンシングにかけ、配列のエラーがなく構築されていることを確認した。これを、形質転換ベクターとした(図6)。
One PCR product was used to express two guide RNAs, and three PCR products were used to express four guide RNAs. The reaction conditions are as shown below.
・ (37 ℃, 5 minutes / 16 ℃, 10 minutes) for 10 cycles → 12 ℃
In order to digest the undigested vector in the reaction solution, 0.5 μL was added to 20 μL of the golden gate cloning solution, and the reaction was carried out under the conditions of 50 ° C., 60 minutes → 80 ° C., 15 minutes. Escherichia coli DH5α was transformed with the obtained digested Golden Gates Loning Solution and seeded on LB agar medium (Km: 50 mg / L). Then, the colonies of Escherichia coli were scraped off, and the liquid culture was carried out in an LB liquid medium (Km: 50 mg / L) to extract a plasmid. The obtained plasmid was sequenced and confirmed to be constructed without sequence errors. This was used as a transformation vector (Fig. 6).

Figure 2019163601
<2.毛状根の形質転換>
〔2−1.形質転換ベクターのアグロバクテリウム・リゾゲネスAgrobacterium. rhizogenesへの導入〕
上記<1>で構築した形質転換ベクターを、以下の方法で、A. rhizogenes 15834株へ導入した。まず、構築した形質転換ベクター2μLとA. rhizogenes 15834株のコンピテントセル50μLとを十分に混合し、MicroPulserエレクトロポレーションキュベット/0.1cmギャップ(BIO−RAD製)に注入した。続いて、キュベットをMicroPulserエレクトロポレーター(BIO−RAD製)にセットした後、パルス送出を行った。得られたA. rhizogenes 15834株を含む溶液を、YEB液体培地1mLに懸濁し、ロータリーシェイカーを用いて、暗所28℃、200rpmの条件下で4時間振とう培養した。振とう培養後の溶液を、YEB寒天培地(カナマイシン:50mg/L)に播種し、暗所28℃で72時間培養した。得られたシングルコロニーをYEB液体培地(カナマイシン:50mg/L)3mLに接種し、ロータリーシェイカーを用いて暗所28℃、200rpmで72時間振とう培養した。得られた培養液3mLのうち2mLはアルカリSDSによるプラスミド抽出に用いた。得られたプラスミドを鋳型として適当なプライマーでPCRを行い、目的遺伝子の挿入を確認した。PCRはEx Taq HS(TaKaRa製)を用いて行った。PCR反応液の組成は、Ex Taq HS 0.1μL、プラスミド0.5μL、dNTP mixture 0.8μL、10×Ex Taq Buffer 1μL、各プライマー(100μM)0.5μL、MilliQ水 6.6μLを加え、全量10μLとした。反応条件は、95℃で5分間の初期変性後に、94℃で30秒間の変性、56℃で30秒間のアニーリング、72℃で1分間の伸長反応を35サイクル繰り返し、その後、72℃で5分間の最終伸長を行った。PCRによる増幅が見られ、目的遺伝子の挿入が確認できたものは、培養液の残りの1mLでグリセロールストックを作製し、−80℃で保存した。
Figure 2019163601
<2. Hairy root transformation>
[2-1. Transformation vector Agrobacterium rhizogenes Agrovactium. Introduction to rhizogenes]
The transformation vector constructed in <1> above was prepared by the following method. It was introduced into rhizogenes 15834 strain. First, 2 μL of the constructed transformation vector and A. 50 μL of competent cells of the rhizogenes 15834 strain were thoroughly mixed and injected into a MicroPulser electroporation cuvette / 0.1 cm gap (manufactured by BIO-RAD). Subsequently, the cuvette was set in a MicroPulser electropolator (manufactured by BIO-RAD), and then pulse transmission was performed. The obtained A. A solution containing rhizogenes 15834 strain was suspended in 1 mL of YEB liquid medium and cultured with a rotary shaker in a dark place at 28 ° C. and 200 rpm for 4 hours with shaking. The solution after shaking culture was seeded on YEB agar medium (kanamycin: 50 mg / L) and cultured at 28 ° C. in the dark for 72 hours. The obtained single colony was inoculated into 3 mL of YEB liquid medium (kanamycin: 50 mg / L) and cultured in a dark place at 28 ° C. at 200 rpm for 72 hours using a rotary shaker. Of the 3 mL of the obtained culture solution, 2 mL was used for plasmid extraction with alkaline SDS. Using the obtained plasmid as a template, PCR was performed with an appropriate primer to confirm the insertion of the target gene. PCR was performed using Ex Taq HS (manufactured by TakaRa). The composition of the PCR reaction solution is as follows: Ex Taq HS 0.1 μL, plasmid 0.5 μL, dNTP mixture 0.8 μL, 10 × Ex Taq Buffer 1 μL, each primer (100 μM) 0.5 μL, MilliQ water 6.6 μL, and the total amount. It was set to 10 μL. The reaction conditions were as follows: initial denaturation at 95 ° C. for 5 minutes, denaturation at 94 ° C. for 30 seconds, annealing at 56 ° C. for 30 seconds, extension reaction at 72 ° C. for 1 minute, repeated for 35 cycles, and then at 72 ° C. for 5 minutes. Was finally stretched. For those in which amplification by PCR was observed and insertion of the target gene was confirmed, a glycerol stock was prepared from the remaining 1 mL of the culture medium and stored at -80 ° C.

〔2−2.トマトの準備〕
Micro−Tom(Scott and Harbaugh, 1989)の種子25粒をエッペンドルフチューブに入れ、そこへ70%エタノール1mLを加えて1分間転倒混和し、ピペットマンで70%エタノールを除去した。次に、家庭用キッチンハイター200μLとMilliQ 800μLとを加えて15分間転倒混和し、クリーンベンチ内で、ピペットマンを用いて混合液を除去した。滅菌MilliQ水1mLを加えて、滅菌MilliQ水を捨てる作業を3回行ない、種子を洗浄した。滅菌種子を、MS(1.5%Sucrose)寒天培地50mLが入ったプラスチックポットに並べ、暗所25℃で約10日間育てた。茎が10cmほど伸びたところで、25℃、16時間明条件下(40〜50μmol of photons/m/s)に2〜3日間程置き、葉を色づかせた。
[2-2. Preparation of tomatoes]
Twenty-five seeds of Micro-Tom (Scott and Harbaugh, 1989) were placed in an Eppendorf tube, 1 mL of 70% ethanol was added thereto, and the mixture was inverted and mixed for 1 minute, and 70% ethanol was removed by Pipetman. Next, 200 μL of household kitchen highter and 800 μL of MilliQ were added and mixed by inversion for 15 minutes, and the mixed solution was removed using a pipetman in a clean bench. The seeds were washed by adding 1 mL of sterile MilliQ water and discarding the sterile MilliQ water three times. Sterile seeds were placed in plastic pots containing 50 mL of MS (1.5% Sucrose) agar medium and grown in the dark at 25 ° C. for about 10 days. When the stem grew about 10 cm, it was left at 25 ° C. for 16 hours under bright conditions (40 to 50 μmol of photons / m 2 / s) for about 2 to 3 days to color the leaves.

〔2−3.毛状根の形質転換〕
上記〔2−1〕で各遺伝子を導入したA. rhizogenesのグリセロールストックをYEB寒天培地(カナマイシン:50mg/L)にスプレッドし、暗所28℃で72時間培養した。上記〔2−2〕で得られたトマトの茎を1〜1.5cmに切断し、茎の根側の先端をA. rhizogenesのコロニーに付着させ、B5寒天培地 50mLの入ったプラスチックポットにこの茎の切片を根側が上になるように立てた。これを暗所25℃で20日間おき、毛状根が確認できた茎の上部のみを切ってMS寒天培地(2%Sucrose,CEF:250mg/L)に移し、暗所25℃で7日間おいた。伸びた毛状根は根の先端約1 cmをB5寒天培地(2%Sucrose,CEF:250mg/L)に個体ごとで区別がつくように植え継ぎ、暗所25℃で7日間おいた。B5寒天培地(2%Sucrose,CEF:250mg/L)で根の先端を植え継ぐ作業を、毛状根ができるまで繰り返した。
[2-3. Hairy root transformation]
A. in which each gene was introduced in the above [2-1]. A glycerol stock of rhizogenes was spread on YEB agar medium (kanamycin: 50 mg / L) and cultured in the dark at 28 ° C. for 72 hours. The tomato stem obtained in the above [2-2] was cut into 1 to 1.5 cm, and the tip of the stem on the root side was A. It was attached to rhizogenes colonies, and a section of this stem was erected in a plastic pot containing 50 mL of B5 agar medium with the root side facing up. Leave this in a dark place at 25 ° C for 20 days, cut only the upper part of the stem where hairy roots can be confirmed, transfer it to MS agar medium (2% Sucrose, CEF: 250 mg / L), and leave it in a dark place at 25 ° C for 7 days. There was. About 1 cm of the root tip of the elongated hairy root was subcultured on B5 agar medium (2% sucrose, CEF: 250 mg / L) so as to be distinguishable for each individual, and left in a dark place at 25 ° C. for 7 days. The work of substituting the tip of the root with B5 agar medium (2% Sucrose, CEF: 250 mg / L) was repeated until hairy roots were formed.

<3.毛状根のゲノム抽出およびPCRによる形質転換の確認>
毛状根に目的遺伝子が挿入されているかどうかをゲノムPCRによって確認した。B5寒天培地(2%Sucrose,CEF:250mg/L)で植え継いだ毛状根を各遺伝子のラインごとに1本、先端1cmをエッペンドルフチューブに入れ、そこへBufferA(100mM Tris−HCl(pH9.5)、1M KCl、10mM EDTA)を150μL加えて爪楊枝ですりつぶした。10,000rpmで3分間遠心分離し、上清を新しいチューブに移した。そこに、イソプロパノールを150μLを加えて十分にピペッティングした後、15,000rpmで10分間遠心分離し、上清を除去した。70%エタノールを300μL加えて、15,000rpm、1分間4℃で遠心分離し、上清をデカンテーションで除去した。再度、15,000rpm、1分間4℃で遠心分離し、ピペットマンで上清を除去した。光照射下で乾燥させ、TE buffer 20μLに溶かして、十分にピペッティングした。
<3. Genome extraction of hairy roots and confirmation of transformation by PCR>
It was confirmed by genomic PCR whether or not the target gene was inserted into the hairy root. One hairy root planted on B5 agar medium (2% Sucrose, CEF: 250 mg / L) was placed for each gene line, and the tip 1 cm was placed in an Eppendorf tube, and BufferA (100 mM Tris-HCl (pH 9.). 5) 150 μL of 1 M KCl, 10 mM EDTA) was added and ground with a toothpick. Centrifuge at 10,000 rpm for 3 minutes and transfer the supernatant to a new tube. 150 μL of isopropanol was added thereto, and the mixture was sufficiently pipetted, and then centrifuged at 15,000 rpm for 10 minutes to remove the supernatant. 300 μL of 70% ethanol was added, and the mixture was centrifuged at 15,000 rpm for 1 minute at 4 ° C., and the supernatant was removed by decantation. Centrifugation was performed again at 15,000 rpm for 1 minute at 4 ° C., and the supernatant was removed by Pipetman. It was dried under light irradiation, dissolved in 20 μL of TE buffer, and sufficiently pipetted.

抽出したゲノムのPCRは、Ex Taq HS(TaKaRa製)を用いて行った。用いたプライマーは表1に示す。PCR反応液の組成は、Ex Taq 0.05μL、template 1μL、dNTP mixture 0.8μL、10×Ex Taq Buffer 1μL、各プライマー(5μM)0.6μL、MilliQ水 5.95μLを加え、全量10μLとした。反応条件は、95℃で5分間の初期変性後に、94℃で30秒間の変性、56℃で30秒間のアニーリング、72℃で1分の伸長反応を35サイクル繰り返し、その後、72℃で5分間の最終伸長を行った。アガロースゲル電気泳動で目的遺伝子の挿入が確認できた毛状根を、形質転換毛状根として、後の解析に用いた。 PCR of the extracted genome was performed using Ex Taq HS (manufactured by TakaRa). The primers used are shown in Table 1. The composition of the PCR reaction solution was 10 μL by adding 0.05 μL of Ex Taq, 1 μL of template, 0.8 μL of dNTP mixture, 1 μL of 10 × Ex Taq Buffer, 0.6 μL of each primer (5 μM), and 5.95 μL of MilliQ water. .. The reaction conditions were as follows: initial denaturation at 95 ° C. for 5 minutes, denaturation at 94 ° C. for 30 seconds, annealing at 56 ° C. for 30 seconds, extension reaction at 72 ° C. for 1 minute, repeated for 35 cycles, and then at 72 ° C. for 5 minutes. Was finally stretched. Hairy roots in which the insertion of the target gene was confirmed by agarose gel electrophoresis were used as transformed hairy roots for later analysis.

<4.形質転換毛状根の電気泳動を用いた変異解析>
抽出したゲノムDNAを用いてターゲット領域の変異解析を行った。変異解析には、Heteloduplex mobility assay(HMA)法を用いた。その具体的な方法を以下に示す。抽出したゲノムDNAをQubit 2.0 Fluorometer(invitrogen製)を用いて定量し、1ng/μLとなるようにTE bufferで希釈した。希釈したゲノムDNA溶液を、鋳型にそれぞれターゲットサイトを挟み込むように500bpほどのフラグメントサイズとなるようにデザインしたプライマー(表1)を用いて、PCRを行った。PCRにはPrimeSTAR HS DNA Polymerase(TaKaRa製)を用いた。反応組成および反応条件を以下に示す。
<4. Mutation analysis using electrophoresis of transformed hairy roots>
Mutation analysis of the target region was performed using the extracted genomic DNA. The Heteroduplex mobility assay (HMA) method was used for mutation analysis. The specific method is shown below. The extracted genomic DNA was quantified using a Qubit 2.0 Fluorometer (manufactured by Invitrogen) and diluted with TE buffer to 1 ng / μL. PCR was performed on the diluted genomic DNA solution using primers (Table 1) designed to have a fragment size of about 500 bp so as to sandwich the target sites in the templates. PrimeSTAR HS DNA Polymerase (manufactured by TakaRa) was used for PCR. The reaction composition and reaction conditions are shown below.

PrimeSTAR HS DNA Polymerase 0.1μL,5×PrimeSTAR Buffer 2μL,dNTP Mixture(各2.5mM)0.8μL,Template genomic DNA(1ng/μL)1μL,各Primer(10μM)0.25μL,MilliQ 5.6μLでトータル10μLの反応溶液を調整した。反応条件は、98℃で3分間の初期変性後に、98℃で10秒間の変性、58℃で5秒間のアニーリング、72℃で30秒の伸長反応を35サイクル繰り返し、その後、72℃で5分間の最終伸長を行った。得られたPCR産物を5%アクリルアミド、泳動バッファーは1xTBE buffer(Tris 89mM,Bolic acid 89mM,EDTA 2mM)を用いて100Vの定電圧で泳動を行った。ゲルの組成は以下のとおりである。40%アクリルアミド 1.25mL,5xTBE buffer 2mL,MilliQ 6.75mL,10%過硫酸アンモニウム100μL,TEMED 10μLを混合した。電気泳動の結果エキストラバンドの生じたラインを変異導入ラインとして、変異導入ラインの割合の算出を行った。 PrimeSTAR HS DNA Polymerase 0.1 μL, 5 × PrimeSTAR Buffer 2 μL, dNTP Mixture (2.5 mM each) 0.8 μL, Template genomic DNA (1 ng / μL) 1 μL, Primer (10 μM) 0.25 μL, Primer (10 μM) 0.25 μL, A total of 10 μL of reaction solution was prepared. The reaction conditions were as follows: initial denaturation at 98 ° C. for 3 minutes, denaturation at 98 ° C. for 10 seconds, annealing at 58 ° C. for 5 seconds, extension reaction at 72 ° C. for 30 seconds, repeated 35 cycles, and then at 72 ° C. for 5 minutes. Was finally stretched. The obtained PCR product was subjected to migration at a constant voltage of 100 V using 5% acrylamide and a migration buffer of 1xTBE buffer (Tris 89 mM, Bolic acid 89 mM, EDTA 2 mM). The composition of the gel is as follows. 40% acrylamide 1.25 mL, 5xTBE buffer 2 mL, MilliQ 6.75 mL, 10% ammonium persulfate 100 μL, and TEMED 10 μL were mixed. The ratio of the mutation introduction lines was calculated by using the line in which the extra band was generated as a result of electrophoresis as the mutation introduction line.

<5.毛状根の液体培養および形質転換>
B5寒天培地(セフォタキシム:250μg/mL)で7日間育てた毛状根10〜15切片を、200mL容フラスコに入れたB5液体培地(2% Sucrose,CEF:250mg/L)50mLに入れ、暗所25℃、100rpmで14日間ほど振とう培養した。回収した根は液体窒素で凍らせて、−80℃で保存した。〔2−3.毛状根の形質転換〕と同様の方法で、毛状根の形質転換を行った。
<5. Liquid culture and transformation of hairy roots>
Hairy roots 10 to 15 sections grown on B5 agar medium (cefotaxim: 250 μg / mL) for 7 days were placed in 50 mL of B5 liquid medium (2% Sucrose, CEF: 250 mg / L) in a 200 mL flask and placed in a dark place. The cells were shake-cultured at 25 ° C. and 100 rpm for about 14 days. The recovered roots were frozen in liquid nitrogen and stored at −80 ° C. [2-3. Hairy root transformation] was performed in the same manner as for hairy root transformation.

<6.毛状根のゲノム抽出およびPCRによる形質転換の確認>
毛状根に目的遺伝子が挿入されているかどうかをゲノムPCRによって確認した。ゲノムDNAの抽出およびPCRによる挿入確認については<3.毛状根のゲノム抽出およびPCRによる形質転換の確認>の方法と同様に行った。
<6. Genome extraction of hairy roots and confirmation of transformation by PCR>
It was confirmed by genomic PCR whether or not the target gene was inserted into the hairy root. For extraction of genomic DNA and confirmation of insertion by PCR, <3. The procedure was the same as the method of Genome extraction of hairy roots and confirmation of transformation by PCR>.

<7.形質転換した毛状根の電気泳動を用いた変異解析>
上記<4>と同様に、DWF5H上のターゲット領域を挟み込むように設計したプライマーを用いて、ターゲット領域の変異解析を行った。用いたプライマーは、下記の表2の通りである。なお、プライマーは、それぞれ以下の2つを1セットとして用いた。
・SLDWF5H_ex1 FwとSLDWF5H_ex1 Rv
・SLDWF5H_ex5 FwとSLDWF5H_ex5 Rv
・SLDWF5H_ex6 FwとSLDWF5H_ex6 Rv
・SLDWF5H_ex9 FwとSLDWF5H_ex9 Rv
<7. Mutation analysis using electrophoresis of transformed hairy roots>
Similar to <4> above, mutation analysis of the target region was performed using a primer designed to sandwich the target region on the DWF5H. The primers used are shown in Table 2 below. The following two primers were used as one set.
・ SLDWF5H_ex1 Fw and SLDWF5H_ex1 Rv
・ SLDWF5H_ex5 Fw and SLDWF5H_ex5 Rv
・ SLDWF5H_ex6 Fw and SLDWF5H_ex6 Rv
・ SLDWF5H_ex9 Fw and SLDWF5H_ex9 Rv

Figure 2019163601
<8.形質転換毛状根の内生SGAおよび蓄積産物のLC−MS解析>
LC−MSを用いて形質転換毛状根の内生SGAの分析を行った。具体的には、液体培養を行った毛状根を液体窒素で凍結し破砕した。粉末約30mgを1.5mLチューブに量り取り、300μLの100% MeOHを加えた。ミルミキサー(Retch社製)を用いて、27Hz、10分間試料を破砕した。その後、4℃、15000rpm、10分間遠心分離した。上清を新しい1.5mLチューブに移し、残渣に再び抽出溶液を300μL加え、同様の操作を繰り返した。抽出溶液を4℃、15000rpm、5分間遠心分離し、上清を100% MeOHで適宜希釈し、LC−MS分析用の試料とした。各試料は0.2μm PTFEフィルター(Waters社製)を用いてフィルター濾過し、LC−MSおよび分析に供した。LC−MS分析の条件を以下に示す。
Figure 2019163601
<8. LC-MS analysis of endogenous SGA and accumulated products of transformed hairy roots>
Endogenous SGA of transformed hairy roots was analyzed using LC-MS. Specifically, the hairy roots that had undergone liquid culture were frozen in liquid nitrogen and crushed. About 30 mg of powder was weighed into a 1.5 mL tube and 300 μL of 100% MeOH was added. The sample was crushed at 27 Hz for 10 minutes using a mill mixer (manufactured by Retch). Then, it was centrifuged at 4 ° C., 15000 rpm, and 10 minutes. The supernatant was transferred to a new 1.5 mL tube, 300 μL of the extract solution was added to the residue again, and the same operation was repeated. The extract solution was centrifuged at 4 ° C., 15000 rpm for 5 minutes, and the supernatant was appropriately diluted with 100% MeOH to prepare a sample for LC-MS analysis. Each sample was filtered using a 0.2 μm PTFE filter (manufactured by Waters) and subjected to LC-MS and analysis. The conditions for LC-MS analysis are shown below.

(LC−MS分析条件)
・UPLC−ESI−MS ACQUITYTM(Waters社製)、カラム:ACQUITY UPLC HSS T3 Column 1.8μm(2.1×100mm)(Waters社製)、カラムオーブン温度:40℃、流速:0.2mL/分、溶媒条件:二溶媒によるグラジエント溶出、Solvent A:HO(0.1%ギ酸)、Solvent B:100%MeCN、グラジエント条件:0〜25分:90% A/10% B−52% A/48% B、25〜30分:0% A/100% B
(マススペクトロメーター)
・Positive ESI mode、capillary voltage:3kV、cone voltage:60V、source temperature:120℃、desolvation gas temperature:350℃、nebulizer N2 gas flows:50L/h、desolvation N2 gas flows:550L/h、注入量:2μL、測定モード:Positive ion mode、MS scan mode(m/z 350−1400)
解析結果を、図1に示す。なお図1において、DWF5ko1、DWF5Hko2、DWF5Hko3、およびDWF5Hko4はそれぞれ、形質転換ベクターpMgP237_DWF5Hko1、pMgP237_DWF5Hko2、pMgP237_DWF5Hko3、およびpMgP237_DWF5Hko4により形質転換された株を指す。
(LC-MS analysis conditions)
-UPLC-ESI-MS ACQUITYTM (manufactured by Waters), column: ACQUITY UPLC HSS T3 Solvent 1.8 μm (2.1 x 100 mm) (manufactured by Waters), column oven temperature: 40 ° C., flow velocity: 0.2 mL / min , Solvent condition: Dient elution with two solvents, Solvent A: H 2 O (0.1% formic acid), Solvent B: 100% MeCN, Gradient condition: 0-25 minutes: 90% A / 10% B-52% A / 48% B, 25-30 minutes: 0% A / 100% B
(Mass spectrometer)
-Positive ESI mode, capillary voltage: 3 kV, cone voltage: 60 V, source temperature: 120 ° C, desolation gas temperature: 350 ° C, nebulizer / N2 Law2 , Measurement mode: Positive ion mode, MS scan mode (m / z 350-1400)
The analysis result is shown in FIG. In FIG. 1, DWF5ko1, DWF5Hko2, DWF5Hko3, and DWF5Hko4 are transformed vectors pMgP237_DWF5Hko1, pMgP237_DWF5Hko2, pMgP237_DWF5Hko3, and pMgP2, respectively.

図1に示す通り、LeDWF5Hのノックアウトのみによっては、SGAの産生量は有意には低下しないことが分かった。このことから、LeDWF5の機能とLeDWF5Hの機能とは重複しており、LeDWF5がSGAの産生を補完した可能性が考えられた。よって本発明者らは、以下に示すように、LeDWF5およびLeDWF5Hの両方をノックアウトした植物を作成した。 As shown in FIG. 1, it was found that the amount of SGA produced was not significantly reduced only by knockout of LeDWF5H. From this, it was considered that the function of LeDWF5 and the function of LeDWF5H overlapped, and it is possible that LeDWF5 complemented the production of SGA. Therefore, the present inventors created a plant in which both LeDWF5 and LeDWF5H were knocked out, as shown below.

<9.DWF5HおよびDWF5のin vitro酵素機能解析>
〔9−1.Total RNA抽出およびcDNA合成〕
トマト葉を、あらかじめ液体窒素で冷却しておいた乳鉢に入れ、粉末状になるまですりつぶした。粉末状の試料からRNeasy Plant Mini Kit(QIAGEN製)を用いてtotal RNAを抽出した。操作は以下の手順で、室温で行った。
<9. In vitro enzyme function analysis of DWF5H and DWF5>
[9-1. Total RNA extraction and cDNA synthesis]
The tomato leaves were placed in a mortar pre-cooled with liquid nitrogen and mashed until powdered. Total RNA was extracted from the powdered sample using RNeasy Plant Mini Kit (manufactured by QIAGEN). The operation was carried out at room temperature according to the following procedure.

粉末状の試料100mgにRLT buffer 500μL、メルカプトエタノール5μLを添加した。ボルテックスでよく混合し、RNeasy Mini Spin Column(purple column)に移し、15,000rpm、3分間遠心した。通過液の上澄みを1.5mLのエッペンドルフチューブに移し、15,000rpm、10分間遠心した。上清を新しい1.5mLのエッペンドルフチューブに移し、100%エタノールを225μL加え、混合した。RNeasy Mini Spin Column(pinkcolumn)に混合液を入れ、15,000rpm、30秒間遠心した。通過液を捨てpink columnに100%エタノールを225μL加え、columnの向きを180℃反転させ、15,000rpm、30秒間遠心した。この操作をもう一度行った。通過液を捨て、次にRW1 buffer 350μLをpink columnに入れ、15,000rpm、15秒間遠心し、溶出液を除去した。DNase I stock solution 10μLにRDD buffer 70μLを加え、緩やかに混合した。これをpink columnに入れ、15分間静置した。RW1 buffer 350μLをpink columnに入れ、15,000rpm、15秒間遠心し、溶出液を除去した。RPE buffer 500μLをpink columnに入れ、15,000rpm、15秒間遠心し、溶出液を除去した。さらに、RPE buffer 500μLをpink columnに入れ、columnの向きを180℃反転させ、15,000rpm、2分間遠心し、溶出液を除去した。15,000rpm、1分間遠心分離した。pink columnを1.5mLのエッペンドルフチューブに移し、RNase free waterを15μL加え、1分間4℃で静置し、15,000rpm、1分間遠心した。もう一度この操作を行い、total RNAとした。得られたtotal RNAから、ReverTra Ace qPCR RT Master Mix with gDNA Remover(TOYOBO製)を用い、cDNAを合成した。 To 100 mg of the powdered sample, 500 μL of RLT buffer and 5 μL of mercaptoethanol were added. It was mixed well with vortex, transferred to RNeasy Mini Spin Volume (purple volume), and centrifuged at 15,000 rpm for 3 minutes. The supernatant of the passing solution was transferred to a 1.5 mL Eppendorf tube and centrifuged at 15,000 rpm for 10 minutes. The supernatant was transferred to a new 1.5 mL Eppendorf tube, 225 μL of 100% ethanol was added and mixed. The mixed solution was placed in RNeasy Mini Spin Color (pink color) and centrifuged at 15,000 rpm for 30 seconds. The passing liquid was discarded, 225 μL of 100% ethanol was added to the pink volume, the direction of the volume was reversed by 180 ° C., and the mixture was centrifuged at 15,000 rpm for 30 seconds. I did this again. The passing solution was discarded, and then 350 μL of RW1 buffer was placed in a pink volume and centrifuged at 15,000 rpm for 15 seconds to remove the eluate. 70 μL of RDD buffer was added to 10 μL of DNase I stock solution, and the mixture was gently mixed. This was placed in a pink volume and allowed to stand for 15 minutes. 350 μL of RW1 buffer was placed in a pink volume and centrifuged at 15,000 rpm for 15 seconds to remove the eluate. 500 μL of RPE buffer was placed in a pink volume and centrifuged at 15,000 rpm for 15 seconds to remove the eluate. Further, 500 μL of RPE buffer was placed in a pink volume, the direction of the volume was reversed by 180 ° C., and the mixture was centrifuged at 15,000 rpm for 2 minutes to remove the eluate. Centrifuge at 15,000 rpm for 1 minute. The pink volume was transferred to a 1.5 mL Eppendorf tube, 15 μL of RNase free water was added, and the mixture was allowed to stand at 4 ° C. for 1 minute and centrifuged at 15,000 rpm for 1 minute. This operation was performed once again to obtain total RNA. From the obtained total RNA, cDNA was synthesized using ReverseTra Ace qPCR RT Master Mix with gDNA Remover (manufactured by TOYOBO).

〔9−2.プライマー設計〕
MiBASEを基にORFを取得するためのプライマーを設計した(表1)。得られたクローンをTAクローニング用ベクターおよび酵母発現用ベクターに挿入するための制限酵素認識部位をプライマーのN末端とC末端に付加した。
[9-2. Primer design]
Primers for acquiring ORFs were designed based on MiBASE (Table 1). Restriction enzyme recognition sites for inserting the obtained clone into the TA cloning vector and the yeast expression vector were added to the N-terminal and C-terminal of the primer.

〔9−3.PCRによるDNA断片の増幅〕
SlDWF5HおよびSlDWF5について、上記〔9−1〕で得られたcDNAを鋳型にPCR反応を行った。PCRはTaKaRa Ex Taq Hot Start Version(TaKaRa製)のプロトコルに基づいて行った。組成は、Ex Taq HS 0.1μL、10×Ex Taq Buffer 2μL、dNTP mixture(各2.5mM)1.6μL、cDNA 2μL、10μM Forward Primer 1μL、10μM Reverse Primer 1μLにMilliQ 12.3μLを加えて総量を20μLとした。
[9-3. Amplification of DNA fragments by PCR]
For SlDWF5H and SlDWF5, a PCR reaction was carried out using the cDNA obtained in [9-1] above as a template. PCR was performed based on the protocol of TakaRa Ex Taq Hot Start Version (manufactured by TakaRa). The composition is Ex Taq HS 0.1 μL, 10 × Ex Taq Buffer 2 μL, dNTP mixer (2.5 mM each) 1.6 μL, cDNA 2 μL, 10 μM Forward Primer 1 μL, 10 μM Reverse Primer 1 μL, and MilliQ in total. Was 20 μL.

反応条件は、初期変性が95℃で2分間、95℃で30秒間の変性、55℃で30秒間のアニーリング、72℃で1分30秒の伸長反応を30サイクル繰り返し、その後、72℃で5分間伸張した。全てのPCR産物はGelRed Nucleic Acid Gel Stain,10,000x in DMSOで染色した1×TAE bufferで作製した1%(w/v)アガロースゲルを用いた電気泳動に供した。 The reaction conditions were as follows: initial denaturation at 95 ° C. for 2 minutes, denaturation at 95 ° C. for 30 seconds, annealing at 55 ° C. for 30 seconds, extension reaction at 72 ° C. for 1 minute and 30 seconds repeated for 30 cycles, and then 5 at 72 ° C. Stretched for minutes. All PCR products were subjected to electrophoresis on a 1% (w / v) agarose gel prepared with 1x TAE buffer stained with GelRed Nucleic Acid Gel Stein, 10,000x in DMSO.

電気泳動後、目的サイズ付近の単一なバンドをアガロースゲル上からメスで切り出し、Wizard SV Gel and PCR Clean−UP System(Promega製)を用いてcDNAを抽出した。なお、操作は添付の説明書に従って行った。 After electrophoresis, a single band near the target size was excised from the agarose gel with a scalpel, and cDNA was extracted using Wizard SV Gel and PCR Clean-UP System (manufactured by Promega). The operation was performed according to the attached instruction manual.

〔9−4.TAクローニング〕
上記〔9−3〕で精製したDNA断片4μL、T−vector pMD19(TaKaRa製)1μL、DNA ligation Kit Mighty Mix(TaKaRa製)5μLを混合し、16℃で30分間ライゲーション反応を行った。さらに、ライゲーション溶液をEscherichia. coli(DH5α株)へ形質転換した。
[9-4. TA cloning]
4 μL of the DNA fragment purified in [9-3] above, 1 μL of T-vector pMD19 (manufactured by TakaRa), and 5 μL of DNA ligation Kit Mighty Mix (manufactured by TakaRa) were mixed, and a ligation reaction was carried out at 16 ° C. for 30 minutes. In addition, the ligation solution was added to Escherichia. It was transformed into E. coli (DH5α strain).

〔9−5.制限酵素処理によるインサートDNAの確認〕
ベクターに目的のDNA断片が挿入されたことを確認するために制限酵素処理を行った。プラスミド溶液 2μL、10×H buffer 2μL、末端の制限酵素サイトと内部の制限酵素サイトを選び、各0.5μLを含む反応溶液 10μLを37℃で1時間インキュベートした。処理後の試料をアガロースゲル電気泳動に供し、消化の確認およびインサートDNA断片のサイズの確認をした。試薬は、特に断りがない限り東洋紡株式会社製を用いた。
[9-5. Confirmation of insert DNA by restriction enzyme treatment]
Restriction enzyme treatment was performed to confirm that the desired DNA fragment was inserted into the vector. 2 μL of plasmid solution, 2 μL of 10 × H buffer, terminal restriction enzyme sites and internal restriction enzyme sites were selected, and 10 μL of the reaction solution containing 0.5 μL of each was incubated at 37 ° C. for 1 hour. The treated sample was subjected to agarose gel electrophoresis to confirm digestion and the size of the insert DNA fragment. The reagent used was manufactured by Toyobo Co., Ltd. unless otherwise specified.

〔9−6.インサートDNAの塩基配列の解読〕
挿入されたDNA断片の塩基配列を取得するために、得られた約100ngのプラスミドを用いて、BigDye Terminater v3.1/1 Cycle Sequencing Kit(Applied Biosystems製)によりシークエンス反応を行った。
[9-6. Decoding the base sequence of insert DNA]
In order to obtain the nucleotide sequence of the inserted DNA fragment, a sequencing reaction was performed using the obtained plasmid of about 100 ng with a BigDye Terminator v3.1 / 1 Cycle Sequence Sequencing Kit (manufactured by Applied Biosystems).

〔9−7.発現ベクターの構築〕
プラスミドpMD19にサブクローニングされたSlDWF5HおよびSlDWF5遺伝子全長配列を各制限酵素で処理した。電気泳動により消化の確認後、目的の断片を切り出し、精製した。上記と同様の制限酵素処理を行った酵母発現用ベクターpYES2(Thermo fisher製)に各クローンのDNA断片をライゲーションし、該ライゲーション産物を用いてトランスフォーメーションを行った。コンピテントセルをヒートショックした後、常温のSOC培地 300μLを加え、LB固形培地(アンピシリン:100μg/mL)に溶液を100μL撒き、37℃で約18時間インキュベートした。翌日、形成されたコロニーを100μg/mLアンピシリン入りのLB液体培地2mLで生育させ、プラスミド抽出、制限酵素処理を行い、正確な配列を含む発現ベクターを作製した。
[9-7. Construction of expression vector]
SlDWF5H and SlDWF5 gene full-length sequences subcloned into plasmid pMD19 were treated with each restriction enzyme. After confirming digestion by electrophoresis, the target fragment was cut out and purified. The DNA fragment of each clone was ligated to a yeast expression vector pYES2 (manufactured by Thermo Fisher) that had undergone the same restriction enzyme treatment as above, and transformation was performed using the ligation product. After heat shocking the competent cells, 300 μL of SOC medium at room temperature was added, 100 μL of the solution was sprinkled on LB solid medium (ampicillin: 100 μg / mL), and the mixture was incubated at 37 ° C. for about 18 hours. The next day, the formed colonies were grown in 2 mL of LB liquid medium containing 100 μg / mL ampicillin, plasmid extraction and restriction enzyme treatment were performed to prepare an expression vector containing an accurate sequence.

〔9−8.酵母(INVSc1)を用いた組み換え酵素発現〕
上記〔9−7〕で構築した酵母発現用ベクターを酵母(INVsc1)に導入した。導入にはEZ−Yeast Transformation Kit(MP製)を用い、操作については添付のプロトコルに従った。得られた形質転換酵母を用いて以下の操作で組換えタンパク質の発現を行った。
[9-8. Recombinant enzyme expression using yeast (INVSc1)]
The yeast expression vector constructed in [9-7] above was introduced into yeast (INVsc1). EZ-Yeast Transformation Kit (manufactured by MP) was used for the introduction, and the attached protocol was followed for the operation. Using the obtained transformed yeast, the recombinant protein was expressed by the following procedure.

(1.)形質転換を行った酵母のシングルコロニーをかきとり、15mLのSC−U培地(2%raffinose)で30℃、一晩培養を行った。 (1.) Single colonies of transformed yeast were scraped off and cultured overnight at 30 ° C. in 15 mL of SC-U medium (2% raffinose).

(2.)培養液のOD600値を測定し、50mLの発現誘導培地中(SC−U,2%galactose,1%raffinose)でOD600値が0.4となるように菌懸濁液を加えた。 (2.) The OD600 value of the culture solution was measured, and a bacterial suspension was added so that the OD600 value was 0.4 in 50 mL of the expression-inducing medium (SC-U, 2% galactose, 1% raffinose). ..

(3.)(2.)で得られた菌液を30℃で24時間培養を行い組換えタンパク質の発現を誘導した。 (3.) The bacterial solution obtained in (2.) was cultured at 30 ° C. for 24 hours to induce the expression of recombinant protein.

(4.)得られた培養液を1,500×g,5min,4°Cで遠心を行い、菌体の回収を行った。 (4.) The obtained culture solution was centrifuged at 1,500 × g, 5 min, 4 ° C, and the cells were collected.

〔9−9.酵素溶液の調製〕
上記〔9−8〕で得られた菌体をBuffer1(20mM Tris−HCL−pH7.5,50mM NaCl)で3回洗浄した。洗浄後の菌体に500μLのBuffer1を加え、そこに250μLのacid−washed glass beads(SIGMA製)を加え、4℃で60secのボルテックスを行った。このボルテックスを5回行い、組換え酵母の破砕を行った。得られた酵母破砕液を、ビーズを吸い上げないようにして別の1.5mLマイクロチューブに移し、このホモジネートを酵素溶液とした。
[9-9. Preparation of enzyme solution]
The cells obtained in [9-8] above were washed 3 times with Buffer 1 (20 mM Tris-HCL-pH 7.5, 50 mM NaCl). 500 μL of Buffer 1 was added to the washed cells, 250 μL of acid-washed glass beads (manufactured by SIGMA) was added thereto, and vortexing was performed at 4 ° C. for 60 sec. This vortex was performed 5 times to crush the recombinant yeast. The obtained yeast crushed solution was transferred to another 1.5 mL microtube without sucking up the beads, and this homogenate was used as an enzyme solution.

〔9−10.組換え酵素アッセイ〕
得られた組換え酵素溶液を用いて、以下表3の反応組成で酵素アッセイを行った。調製した反応溶液を30℃で2時間反応させた。
[9-10. Recombinant enzyme assay]
Using the obtained recombinant enzyme solution, an enzyme assay was performed with the reaction compositions shown in Table 3 below. The prepared reaction solution was reacted at 30 ° C. for 2 hours.

Figure 2019163601
〔9−11.酵素反応物のGC−MS解析〕
反応後の酵素溶液から、以下のようにステロールの抽出を行った。具体的には、反応後の酵素溶液(200μL)に等量の酢酸エチルとヘキサンを加え、ボルテックスミキサーで懸濁した。その後、室温、15000rpmで1分間遠心分離を行い、上層の有機層を回収した。下層には再び等量の酢酸エチルとヘキサンを加えて、同様の操作を行った。この混合溶媒を用いた抽出を合計3回行った。回収した有機層は、ガラス製褐色ミクロチューブに集めて減圧乾固操作を施した。乾固物サンプルに42μLのN−メチル−N−(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド(MSTFA、Thermo scientific1社製)を加え、ヒートブロックで、80℃、30分の熱処理を施して試料のトリメチルシリル化(TMS化)を行った。TMS化を行ったサンプルをGC−MS−QP2010 Ultra(SHIMADZU社製)に供し、分析を行った。分析条件を以下に示す。
Figure 2019163601
[9-11. GC-MS analysis of enzyme reactants]
Sterols were extracted from the enzyme solution after the reaction as follows. Specifically, equal amounts of ethyl acetate and hexane were added to the enzyme solution (200 μL) after the reaction, and the mixture was suspended by a vortex mixer. Then, centrifugation was performed at room temperature at 15,000 rpm for 1 minute, and the upper organic layer was recovered. Equal amounts of ethyl acetate and hexane were added to the lower layer again, and the same operation was performed. Extraction using this mixed solvent was performed a total of 3 times. The recovered organic layer was collected in a glass brown microtube and subjected to a vacuum drying operation. 42 μL of N-methyl-N- (trimethylsilyl) trifluoroacetamide (MSTFA, manufactured by Thermo scientific 1) was added to the dry sample, and the sample was heat-treated at 80 ° C. for 30 minutes in a heat block to trimethylsilylate the sample (TMS). ) Was performed. The TMS-ized sample was subjected to GC-MS-QP2010 Ultra (manufactured by SHIMADZU) for analysis. The analysis conditions are shown below.

(GC−MS分析条件)
・カラム:DB−1(J & W scientific社、長さ30m、膜厚0.25μm、内径0.25mm)
(GC条件)
・カラムオーブン温度:180℃(0〜1分)、180〜280℃(1〜6分)、280〜300℃(6〜16分)、300℃(16〜32分)、気化室温度:250℃、注入モード:スプリットレス、サンプリング時間:1分、キャリアガス:He、圧力(103.8kPa)、全流量(107.0mL/分)、カラム流量(1.00mL/分)、線速度(38.4cm/秒)、パージ流量(6.0mL/分)、スプリット比(100)
(MS条件)
・イオン源温度:250℃、インターフェース温度:300℃、溶媒溶出時間:1.5分、スキャン範囲:m/z 50〜700、15〜30分
GC−MS解析の結果を、図9に示す。なお、図9において、7−DHC std.は、7−DHCの定性のためのサンプルを指す。emptyは、空の形質転換ベクターにより形質転換された毛状根をサンプルとした結果を示す。DWF5dko3_#1および#9は、形質転換ベクターpMgP237 dko3により形質転換された毛状根をサンプルとした結果を示す。
(GC-MS analysis conditions)
-Column: DB-1 (J & W scientific, length 30 m, film thickness 0.25 μm, inner diameter 0.25 mm)
(GC condition)
-Column oven temperature: 180 ° C. (0 to 1 minute), 180 to 280 ° C. (1 to 6 minutes), 280 to 300 ° C. (6 to 16 minutes), 300 ° C. (16 to 32 minutes), vaporization chamber temperature: 250 ° C., injection mode: splitless, sampling time: 1 minute, carrier gas: He, pressure (103.8 kPa), total flow rate (107.0 mL / min), column flow rate (1.00 mL / min), linear velocity (38) .4 cm / sec), purge flow rate (6.0 mL / min), split ratio (100)
(MS condition)
-Ion source temperature: 250 ° C., interface temperature: 300 ° C., solvent elution time: 1.5 minutes, scan range: m / z 50 to 700, 15 to 30 minutes The results of GC-MS analysis are shown in FIG. In addition, in FIG. 9, 7-DHC std. Refers to a sample for qualitative 7-DHC. Empty shows the results of using hairy roots transformed with an empty transformation vector as a sample. DWF5dko3_ # 1 and # 9 show the results of using hairy roots transformed with the transformation vector pMgP237 dko3 as a sample.

コントロールとしての空の形質転換ベクターを導入したempty_#1 酸加水分解およびempty_#1 アルカリ加水分解においては、酸処理およびアルカリ処理にかかわらず、7−DHCが検出されなかった。それに対して、LeDWF5HおよびLeDWF5の両方をノックアウトしたDWF5dkо3_#1 酸加水分解、DWF5dkо3_#1 アルカリ加水分解、DWF5dkо3_#9 酸加水分解、およびDWF5dkо3_#9 アルカリ加水分解のすべてにおいて、7−DHCが検出された(すなわち、酸処理、アルカリ処理にかかわらず、7−DHCが検出された)。このことから、7−DHCの蓄積には、LeDWF5HおよびLeDWF5の両方のノックアウトが必要であることが判明した。 No 7-DHC was detected in empty_ # 1 acid hydrolysis and empty_ # 1 alkaline hydrolysis in which an empty transformation vector was introduced as a control, regardless of acid or alkali treatment. In contrast, 7-DHC was detected in all of DWF5dkо3_ # 1 acid hydrolysis, DWF5dkо3_ # 1 alkaline hydrolysis, DWF5dkо3_ # 9 acid hydrolysis, and DWF5dkо3_ # 9 alkaline hydrolysis in which both LeDWF5H and LeDWF5 were knocked out. (That is, 7-DHC was detected regardless of acid treatment or alkali treatment). From this, it was found that the accumulation of 7-DHC requires knockout of both LeDWF5H and LeDWF5.

GC−MS解析の結果から、コレステロールおよび7−DHCの含有量を解析した結果を図10に示す。図10に示す通り、LeDWF5HおよびLeDWF5の両方をノックアウトすることによって、コレステロール(CHR)含有量が低下し、7−DHCの含有量が増加することが分かった。このことから、LeDWF5HおよびLeDWF5の両方をノックアウトすることにより、図2に示すCHRへのC7Rによる還元反応が阻害され、その結果として7−DHCが増加していることが明らかになった。 The result of analyzing the content of cholesterol and 7-DHC from the result of GC-MS analysis is shown in FIG. As shown in FIG. 10, it was found that knocking out both LeDWF5H and LeDWF5 reduced the cholesterol (CHR) content and increased the 7-DHC content. From this, it was clarified that by knocking out both LeDWF5H and LeDWF5, the reduction reaction by C7R to CHR shown in FIG. 2 was inhibited, and as a result, 7-DHC was increased.

〔9−12.毛状根中のSGAのLC−MS解析〕
(a)また、DWF5dko2およびDWF5dko3の毛状根中のSGAの含有量を、LC−MSにより解析した。毛状根サンプル100mgに対し、300μLのメタノールを3回に分けて加え、10分間ソニケーションした。その後、15000rpmで10分間遠心分離を行なった。メタノールを回収して、LC−MS解析に供した。
[9-12. LC-MS analysis of SGA in hairy roots]
(A) In addition, the content of SGA in the hairy roots of DWF5dko2 and DWF5dko3 was analyzed by LC-MS. To 100 mg of hairy root sample, 300 μL of methanol was added in 3 portions and sonicated for 10 minutes. Then, centrifugation was performed at 15,000 rpm for 10 minutes. Methanol was recovered and subjected to LC-MS analysis.

DWF5dko3の解析結果を図11に示す。図11においては、7−デヒドロトマチン(以下、7−DHTとも称する。)に対応するピークを、丸でマーキングしてある。 The analysis result of DWF5dko3 is shown in FIG. In FIG. 11, the peak corresponding to 7-dehydrotomatine (hereinafter, also referred to as 7-DHT) is marked with a circle.

なお、DWF5dko2の解析結果は、DWF5dko3と同様の結果となった(データは示さない)。 The analysis result of DWF5dko2 was the same as that of DWF5dko3 (data is not shown).

また、図11の結果をさらに解析し、各毛状根中のα−トマチン、および7−DHTの含有量を算出した結果を、図12に示す。図12に示すように、DWF5およびDWF5Hをノックアウトすることにより、SGAの一種であるα−トマチンの含有量が低下することが分かった。一方で、7−DHCの一部が7−DHTへと変換されている可能性が示唆された。 In addition, the results of FIG. 11 are further analyzed, and the results of calculating the contents of α-tomatine and 7-DHT in each hairy root are shown in FIG. As shown in FIG. 12, it was found that knocking out DWF5 and DWF5H reduces the content of α-tomatine, which is a kind of SGA. On the other hand, it was suggested that part of 7-DHC may have been converted to 7-DHT.

(b)また、DWF5 dko3_#9の毛状根中に含まれる7−DHCの含有量を、さらに加水分解していない遊離型の7−DHCと、アルカリ加水分解エステル型の7−DHCとに分けて、GC−MSにより解析した。GC−MS解析は、上記〔9−11.酵素反応物のGC−MS解析〕と同様の方法により行った。結果を、図13に示す。野生株においては、7−DHCは検出限界以下の量しか存在しないが、図13に示すように、DWF5およびDWF5Hをノックアウトすることにより、遊離型の7−DHCが、10μg/gFWもの量蓄積することが分かった。 (B) Further, the content of 7-DHC contained in the hairy root of DWF5 dko3_ # 9 is further reduced to unhydrolyzed free 7-DHC and alkaline hydrolyzed ester type 7-DHC. Separately, it was analyzed by GC-MS. The GC-MS analysis is performed in the above [9-11. GC-MS analysis of the enzyme reaction product] was performed in the same manner. The results are shown in FIG. In the wild strain, 7-DHC is present in an amount below the detection limit, but as shown in FIG. 13, by knocking out DWF5 and DWF5H, free 7-DHC is accumulated in an amount of 10 μg / gFW. It turned out.

本発明は、食品添加物、飼料添加物、医薬品原体および中間物、および健康食品等に利用することができる。 The present invention can be used for food additives, feed additives, drug substances and intermediates, health foods and the like.

Claims (8)

異なる2種類の第1および第2の7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子を有する植物において、当該第1および第2の2つの7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子の発現が抑制されていることを特徴とする、植物。 In plants having two different types of genes encoding the first and second 7-dehydrocholesterol reductases, the expression of the genes encoding the first and second two 7-dehydrocholesterol reductases is suppressed. A plant characterized by. 前記第1の7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子が、以下の(a)〜(e)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子であることを特徴とする、請求項1に記載の植物:
(a)配列番号1に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(b)配列番号1に記載されるアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(c)配列番号1に記載されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(d)配列番号2に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(e)前記(a)〜(d)のいずれかの遺伝子と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。
The plant according to claim 1, wherein the gene encoding the first 7-dehydrocholesterol reductase is any gene selected from the group consisting of the following (a) to (e). :
(A) A gene encoding a protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1;
(B) In the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1, one or several amino acid residues consist of an amino acid sequence substituted, deleted, inserted and / or added, and have 7-dehydrocholesterol reductase activity. Genes encoding proteins;
(C) A gene encoding a protein having an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 and having 7-dehydrocholesterol reductase activity;
(D) A gene consisting of the nucleotide sequence shown in SEQ ID NO: 2;
(E) Encodes a protein that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide having a base sequence complementary to any of the genes (a) to (d) and has 7-dehydrocholesterol reductase activity. gene.
前記第2の7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子が、以下の(f)〜(j)からなる群より選択されるいずれかの遺伝子であることを特徴とする、請求項1に記載の植物:
(f)配列番号3に記載されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする遺伝子;
(g)配列番号3に記載されるアミノ酸配列において、1または数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入および/または付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(h)配列番号3に記載されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子;
(i)配列番号4に記載される塩基配列からなる遺伝子;
(j)前記(f)〜(i)のいずれかの遺伝子と相補的な塩基配列からなるポリヌクレオチドとストリンジェントな条件でハイブリダイズし、かつ、7−デヒドロコレステロールレダクターゼ活性を有するタンパク質をコードする遺伝子。
The plant according to claim 1, wherein the gene encoding the second 7-dehydrocholesterol reductase is any gene selected from the group consisting of the following (f) to (j). :
(F) A gene encoding a protein consisting of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3;
(G) In the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3, one or several amino acid residues consist of an amino acid sequence substituted, deleted, inserted and / or added, and have 7-dehydrocholesterol reductase activity. Genes encoding proteins;
(H) A gene encoding a protein having an amino acid sequence having 90% or more identity with the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 3 and having 7-dehydrocholesterol reductase activity;
(I) A gene consisting of the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 4;
(J) Encodes a protein that hybridizes under stringent conditions with a polynucleotide having a base sequence complementary to any of the genes (f) to (i) and has 7-dehydrocholesterol reductase activity. gene.
前記植物が、コレステロール由来のステロイドサポニンを大量に生産する植物であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の植物。 The plant according to any one of claims 1 to 3, wherein the plant is a plant that produces a large amount of cholesterol-derived steroid saponin. 前記植物が、ナス科、ユリ科、ゴマノハグサ科、ヤマノイモ科またはシソ科の植物であることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の植物。 The plant according to any one of claims 1 to 4, wherein the plant is a plant of the Solanaceae, Liliaceae, Figwortaceae, Yamidae or Labiatae family. 前記植物が、トマト、ジャガイモ、ヤコウボク、ルリヤナギまたはキダチタバコであることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の植物。 The plant according to any one of claims 1 to 5, wherein the plant is a tomato, a potato, a yakoboku, a luryanagi or a tobacco tobacco. 前記7−デヒドロコレステロールレダクターゼをコードする遺伝子の発現の抑制が、ZFN、TALEN、CRISPR/Cas9、PPRモチーフ、イオンビーム照射、紫外線照射、siRNA、miRNA、shRNA、アンチセンスRNAまたは相同組換えにより行われることを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載の植物。 Suppression of the expression of the gene encoding the 7-dehydrocholesterol reductase is performed by ZFN, TALEN, CRISPR / Cas9, PPR motif, ion beam irradiation, ultraviolet irradiation, siRNA, miRNA, shRNA, antisense RNA or homologous recombination. The plant according to any one of claims 1 to 6, characterized in that. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の植物を用いた、7−デヒドロコレステロールの製造方法。 A method for producing 7-dehydrocholesterol using the plant according to any one of claims 1 to 6.
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