WO2021125352A1

WO2021125352A1 - セロシアニンＩＩの合成方法、ベタキサンチンの合成方法、アミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤、アミロイドペプチド凝集阻害剤、並びにＨＩＶ－１プロテアーゼ活性阻害剤

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Publication number: WO2021125352A1
Application number: PCT/JP2020/047581
Authority: WO
Inventors: 正之森; 智弘今村; いずみ滝崎; 水野　亜希子; 泰希東村; 博則古賀; 水越　裕治
Original assignee: 正之森
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2020-12-19
Publication date: 2021-06-24
Also published as: US20230024032A1; JPWO2021125352A1; EP4079374A1; EP4079374A4; CN114901826A

Abstract

本発明は、セロシアニンＩＩの合成方法、ベタキサンチンの合成方法、アミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤、アミロイドペプチド凝集阻害剤、並びにHIV-1プロテアーゼ活性阻害剤を提供する。　セロシアニンII合成能を有する遺伝子をキヌアから単離し、本発明のセロシアニンIIの合成方法を構築した。加えて、セロシアニンＩＩ等がアミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤、アミロイドペプチド凝集阻害剤、並びにHIV-1プロテアーゼ活性阻害剤の有効成分となることを確認した。

Description

セロシアニンＩＩの合成方法、ベタキサンチンの合成方法、アミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤、アミロイドペプチド凝集阻害剤、並びにＨＩＶ－１プロテアーゼ活性阻害剤

　本発明は、セロシアニンＩＩの合成方法、ベタキサンチンの合成方法、アミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤、アミロイドペプチド凝集阻害剤、並びにHIV-1プロテアーゼ活性阻害剤に関する。
　本出願は、参照によりここに援用されるところの日本出願特願2020-119563号優先権及び日本出願特願2019-229647号優先権を請求する。

（ベタレイン）
　植物色素の１つであるベタレインは、ナデシコ目と菌類の一部で生産されている。ベタレイン色素は、赤色から紫色のベタシアニンと黄色から橙色のベタキサンチンの２つに大別される。植物において、環境ストレスに対する耐性に関与していることが知られている（非特許文献１～２）。ベタレイン色素は、その鮮やかの色彩から、食品添加物に使用されている。
　また、ベタレイン色素は、高い抗酸化活性を持つことから、医薬品やサプリメントとしての利用が期待されている。これまでの研究で、ベタレイン色素には、抗炎症作用や抗がん作用、LDLコレステロールの酸化抑制、HIV-1プロテアーゼ活性の阻害などの生理作用が報告されている（非特許文献３～９、図１)。
　様々な生理作用を持つベタレイン色素であるが、ベタレイン色素の生産は、主にベタレイン色素生産植物からの抽出であるため、生産することが困難である。近年、ベタレイン生合成遺伝子をベタレイン非生産植物に導入することにより、ベタレインの生産に成功したことが報告されている（非特許文献２）。本発明者らも、ベタレイン色素の１つであるアマランチンの合成に成功している（非特許文献４）。しかし、多くの種類が存在しているベタレイン色素のうち人為的に合成できるベタレイン色素は限られており、個々のベタレイン色素に関して、生理活性が明らかにされているものは僅かである。

（キヌア）
　キヌア（Chenopodium quinoa）は、ヒユ科アカザ亜科アカザ属に属する植物であり、豊富な栄養素と優れた環境ストレス耐性を有する。キヌアの胚軸において、3種のベタレイン（ベタニン、アマランチン、セロシアニンII）が合成・蓄積することが知られている（図１、２）。本発明者らは、タバコBYII細胞において、ベタニンおよびアマランチンを合成することに成功している（非特許文献４）。

　セロシアニンIIに関しては、合成遺伝子が特定されておらず、ベタレイン非生産植物での人為的な生産系が構築されていない。さらに、セロシアニンIIに関する特性や生理活性は報告されておらず不明である（図１）。

　特許文献１は、「チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性、ＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性、Ｌ－ＤＯＰＡ　オキシダーゼ活性、およびフェノール性水酸基に糖を付加する酵素活性、を有する微生物またはその処理物の存在下、水性媒体中で原料をベタシアニン類へと変換する工程（変換工程）を有するベタシアニン類を製造する方法」を開示している。
　しかし、本発明のセロシアニンII合成酵素遺伝子及びベタキサンチン合成に必要な遺伝子を開示又は示唆をしていない。

特開2016-182044号

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　本発明は、セロシアニンＩＩの合成方法、ベタキサンチンの合成方法、アミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤、アミロイドペプチド凝集阻害剤、並びにHIV-1プロテアーゼ活性阻害剤を提供することを課題とする。

　本発明者らは、上記課題を解決するために、セロシアニンII合成能を有する遺伝子をキヌアから単離し、本発明のセロシアニンIIの合成方法を構築した。
　さらに、本発明者らは、上記課題を解決するために、ベタキサンチン合成に必要な遺伝子をキヌアから単離し、本発明のベタキサンチンの合成方法を構築した。
　加えて、セロシアニンＩＩ等がアミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤、アミロイドペプチド凝集阻害剤、並びにHIV-1プロテアーゼ活性阻害剤の有効成分となることを確認した。

　すなわち、本発明は、以下の通りである。
　１．セロシアニンIIの合成方法であって、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子、チロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素をコードする遺伝子、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン（3-hydroxy-L-tyrosine：L-DOPA）産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する
　又は、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素活性、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素活性、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、
　ここで、該セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、及び、
（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするセロシアニンIIの製造方法。
　２．セロシアニンIIの合成方法であって、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつアマランチン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、
　ここで、該セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、及び
（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするセロシアニンIIの製造方法。
　３．セロシアニンIIの合成方法であって、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつベタニン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、
　又は、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつグルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性及びベタニン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、若しくは、
　ここで、該セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、及び
（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするセロシアニンIIの製造方法。
　４．セロシアニンIIの合成方法であって、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつベタニジン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、
　又は、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつフェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素活性、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性及びベタニジン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、
　ここで、該セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、及び、
（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするセロシアニンIIの製造方法。
　５．前記セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が、配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３及び１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子のいずれか１以上から選択される、前項１～４のいずれか一項に記載のセロシアニンIIの合成方法。
　６．以下のいずれか１に示す遺伝子又は該遺伝子を担持したベクターを含むセロシアニンII合成組成物；
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、及び（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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。
　７．以下のいずれか１のアミノ酸配列で表されるペプチドを有するセロシアニンII合成組成物；
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドを形成するアミノ酸配列、及び
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
　８．前項６又は７に記載の合成組成物が導入されたセロシアニンII産出宿主。
　９．以下の（１）又は（２）のセロシアニンII合成方法、
（１）アマランチンと前項７に記載のセロシアニンII合成組成物を接触させる工程、
（２）（a）ベタニンと、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素を接触させる工程、
（b）（a）で得たアマランチンと前項７に記載のセロシアニンII合成組成物を接触させる工程。
　１０．セロシアニンII産出宿主であって、
　該宿主は、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子、チロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素をコードする遺伝子、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン又はL-DOPA産生能を有する、
　又は、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素活性、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素活性、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を有する、
　ここで、該セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０又は１２に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、及び、
（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするセロシアニンII産出宿主。
　１１．ベタキサンチンの合成方法であって、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子、ＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主に、アミンを添加して培養して、培養後の宿主からベタキサンチンを抽出する、
　又は、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主に、アミンを添加して培養して、培養後の宿主からベタキサンチンを抽出する、
　又は、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子、ＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子及びアミン合成遺伝子が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からベタキサンチンを抽出する、
　又は、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素活性、アミン合成活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からベタキサンチンを抽出する、
　ここで、該チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
　（１）配列番号５１、５３又は５５に記載の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、
　（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
　（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
　（４）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
　（５）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
　（６）配列番号５０、５２又は５４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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
　（７）配列番号５０、５２又は５４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、及び
　（８）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするベタキサンチンの製造方法。
　１２．前記チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子が、配列番号５０、５２及び５４のいずれか１以上から選択される、前項１１に記載のベタキサンチンの合成方法。
　１３．以下のいずれか１に示す遺伝子又は該遺伝子を担持したベクターを含むベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成組成物；
（１）配列番号５１、５３又は５５に記載の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、
（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５０、５２又は５４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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５０、５２又は５４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、及び、
（８）配列番号５０、５２又は５３に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　１４．以下のいずれか１のアミノ酸配列で表されるペプチドを有するベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成組成物；
（１）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列、
（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドを形成するアミノ酸配列、
（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
　１５．前項１３又は１４に記載の合成組成物が導入されたベタキサンチン産出宿主。
　１６．ベタキサンチン産出宿主であって、
　該宿主は、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子、ＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を有する、
　又は、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を有し、
　ここで、該チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
　（１）配列番号５１、５３又は５５に記載の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、
　（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
　（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
　（４）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
　（５）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
　（６）配列番号５０、５２又は５４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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
　（７）配列番号５０、５２又は５４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、及び
　（８）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするベタキサンチン産出宿主。
　１７．以下のいずれか１を含むアミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤。
（１）セロシアニンII
（２）前項１～５及び９のいずれか１に記載のセロシアニンIIの合成方法で得られたセロシアニンII
（３）前項８又は１０に記載のセロシアニンII産出宿主から得られたセロシアニンII
（４）アマランチン
（５）ベタニン
（６）フェルラ酸
（７）ベタキサンチン
（８）前項１１又は１２に記載のベタキサンチンの合成方法で得られたベタキサンチン
（９）前項１６に記載のベタキサンチン産出宿主から得られたベタキサンチン
　１８．以下のいずれか１を含むアミロイドペプチド凝集阻害剤。
（１）セロシアニンII
（２）前項１～５及び９のいずれか１に記載のセロシアニンIIの合成方法で得られたセロシアニンII
（３）前項８又は１０に記載のセロシアニンII産出宿主から得られたセロシアニンII
（４）アマランチン
（５）ベタニン
（６）フェルラ酸
（７）ベタキサンチン
　１９．前項１８に記載のアミロイドペプチド凝集阻害剤を有効成分として含む、神経変性疾患、アルツハイマー病、全身性アミロイドーシス、パーキンソン病、ハンチントン病、プリオン病、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症の予防及び／又は治療剤。
　２０．以下のいずれか１を含むHIV-1プロテアーゼ活性阻害剤。
（１）セロシアニンII
（２）前項１～５及び９のいずれか１に記載のセロシアニンIIの合成方法で得られたセロシアニンII
（３）前項８又は１０に記載のセロシアニンII産出宿主から得られたセロシアニンII

　本発明は、セロシアニンＩＩの合成方法、ベタキサンチンの合成方法、アミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤、アミロイドペプチド凝集阻害剤、並びにHIV-1プロテアーゼ活性阻害剤を提供することができた。

ベタレイン色素の構造。胚軸におけるベタレイン色素の蓄積。ベタレイン色素の安定性の評価結果。 HIV-1プロテアーゼ活性の阻害活性の評価結果。ベタレイン色素のアミロイドβに対する重合阻害活性の評価結果。セロシアニンII合成酵素遺伝子の探索結果の概要。ベタレイン色素の生合成経路の概要図。セロシアニンII生合成の概略図。ベタキサンチンの生合成経路の概要図。タバコBY2細胞での活性評価。ベタキサンチンのアミロイドβに対する重合阻害活性の評価結果。電子顕微鏡を用いたアミロイドペプチドの凝集阻害観察。A及びB：25 μM Aβ40＋水、C及びD：25 μM Aβ40＋50 μM ベタニン、E：25 μM Aβ40＋50 μM アマランチン、F：25 μM Aβ40＋50 μM セロシアニンII、G：25 μM Aβ40＋50 μM フェルラ酸、H：25 μM Aβ40 +50 μM ベタキサンチン。スケールバー：200 μm。 A：線虫にデキストリンを摂食させた区（コントロール）における麻痺していない線虫の割合、B：線虫にベタニンを摂食させた区における麻痺していない線虫の割合。縦軸：麻痺状態になっていない線虫の割合、横軸：成虫の日数。C：デキストリン混合餌で育成した線虫、D：正常状態の線虫。セロシアニンII合成活性評価におけるXM_021915966を発現させたアマランサス植物体の結果。遺伝子XM_021915966を一過的に発現させて、HPLCで色素を分析した。感染植物体：アマランサス（セロシアニンIIを蓄積しない）。XM_021915966を発現させたアマランサス植物体において、新たにセロシアニンIIの蓄積を認めることができた。セロシアニンII合成活性評価におけるXM_021915966を一過的に発現させたキヌアの結果。候補遺伝子を一過的に発現させて、HPLCで色素を分析した。感染植物体：キヌア。XM_021915966を一過的に発現させたキヌアでは、セロシアニンIIの蓄積が約２倍増加した。

　本発明は、セロシアニンIIの合成方法、セロシアニンII合成組成物、及びセロシアニンII産出宿主に関する。
　本発明は、ベタキサンチンの合成方法、ベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成組成物、及びベタキサンチン産出宿主に関する。
以下に、本発明を詳細に説明する。

（ベタレイン色素）
　本発明でのベタレイン色素とは、構造上の特徴からベタキサンチンとベタシアニン類に分類される。なお、ベタキサンチンは黄色に発色し、ベタシアニン類は赤紫に発色するため従来から天然着色料として利用されている。なお、ベタシアニン類とは、ベタニジンのフェノール性水酸基に糖類がグリコシド結合した化合物群の総称を意味する。

（セロシアニンII合成系）
　本発明でのベタレイン色素生合成経路の概要を図７及び図８に示す。
　図７及び図８の記載から明らかなように、チロシン（L-tyrosine）又は3-ヒドロキシ-L-チロシン（3-hydroxy-L-tyrosine：L-DOPA）、さらには、アミノ酸、アミン（例、プトレシン(putrescine)、スペルミジン(spermidine)、スペルミン（spermine））の産出能を持つ宿主（外部から取り入れことが可能な宿主も含む）が、以下の酵素活性を有すればセロシアニンIIを合成することができる。
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素（例えば、CqCYP76AD1）活性、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ（例えば、CqCYP76AD1）活性及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ（例えば、CqDODA-1）活性、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素｛例えば、ベタニジン５－Ｏ－グルコシルトランスフェラーゼ（５ＧＴ）活性を有する酵素（Cyclo-DOPA 5-O-glucosyltransferase、CqCDOPA5GT等）活性、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素（CqAmaSyl1等）活性及び本発明のセロシアニンII合成酵素（Celosianin II synthetase）活性。
　なお、CqCYP76AD1は、チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性及びＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性の両方の性質を有する。
　下記の実施例の結果より、チロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素（CqCYP76AD1-1）をコードする遺伝子、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素（CqDODA-1）をコードする遺伝子、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素（CqCDOPA5GT）をコードする遺伝子、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素（CqAmaSy1）をコードする遺伝子並びに本発明のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子の遺伝子群が導入された宿主である植物体は、ベタレイン色素の１つであるセロシアニンIIの合成能を有する。

　本発明では、図７及び図８の記載から明らかなように、以下のセロシアニンII合成方法も対象とする。
　（１）アマランチンと本発明のセロシアニンII合成酵素を接触させる。必要に応じて、金属イオンを添加する。
　（２）ベタニンとグルクロン酸を付加する活性を有する酵素を接触させてアマランチンを得た後に、本発明のセロシアニンII合成酵素を接触させる。必要に応じて、金属イオンを添加する。
　（３）ベタジニンと、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素を接触させてベタニンを得た後に、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素を接触させてアマランチンを得た後に、本発明のセロシアニンII合成酵素を接触させる。必要に応じて、金属イオンを添加する。

（チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素）
　本発明でのチロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素とは、チロシンが有するフェノール環の３位に水酸基を付加することができる活性を有し、該活性を有すればどのような種の由来でも良い。
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素としては、例えば、チロシナーゼ、シトクロムＰ４５０（特に、ＣＹＰ７６ＡＤ１、ＣＹＰ７６ＡＤ２、ＣＹＰ７６ＡＤ３等）、カテコールオキシダーゼ等が挙げられるが、好ましくはCqCYP76AD1（塩基配列：配列番号１７、アミノ酸配列：配列番号１８、アクセッション番号XP_021769302）である。

（Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有する酵素）
　本発明でのＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有する酵素とは、Ｌ－ＤＯＰＡをｃｙｃｌｏ－ＤＯＰＡへと変換する活性を有し、該活性を有すればどのような種の由来でも良い。
　Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有する酵素とは、例えば、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有する酵素としては、チロシナーゼ、シトクロムＰ４５０であるＣＹＰ７６ＡＤ１、ＣＹＰ７６ＡＤ２、ＣＹＰ７６ＡＤ３等のＣＹＰ７６ＡＤグループのサブファミリーαが挙げられるが、好ましくはCqCYP76AD1（塩基配列：配列番号１７、アミノ酸配列：配列番号１８）である。

（フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素）
　本発明でのフェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素とは、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素活性、すなわちｃｙｃｌｏ－ＤＯＰＡ骨格の５位や６位に存在するフェノール性水酸基に糖を付加する活性によりベタニンを合成する能力を有し、該活性を有すればどのような種の由来でも良い。
　フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素は、ベタニジンからベタニンへの合成酵素を含む。
　フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素として、例えば、ｃｙｃｌｏ－ＤＯＰＡ５－Ｏ－グルコシルトランスフェラーゼ（cyclo-DOPA 5-O-glucosyltransferase；CDOPA5GT）、ベタニジン５－Ｏ－グルコシルトランスフェラーゼ（B5GT）、ベタニジン６－Ｏ－グルコシルトランスフェラーゼ等が挙げられるが、好ましくはCqCDOPA5GT（塩基配列：配列番号１９、アミノ酸配列：配列番号２０、アクセッション番号XP_021748306）である。

（ベタニジンからゴムフレニンIの合成酵素）
　本発明でのベタニジンからゴムフレニンI（Gomphrenin-I）への合成酵素とは、ベタニジンからゴムフレニンIに合成できれば特に限定されないが、例えば、ベタニジン6-O-グルコシルトランスフェラーゼ（６GT (B6GT)：配列番号２１、２２）、シクロドーパ6-O-グルコシルトランスフェラーゼ（CDOPA6GT）等を例示することができる（参照：Substratespecificityand sequence analysis define apolyphyleticorigin of betanidin 5-and6-O-glucosyltransferase fromDorotheanthusbellidiformis. planta 214,492-495）。

（グルクロン酸を付加する活性を有する酵素）
　本発明でのグルクロン酸を付加する活性を有する酵素とは、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性によりアマランチンを合成する能力を有し、該活性を有すればどのような種の由来でも良い。
　グルクロン酸を付加する活性を有する酵素は、ベタニンからアマランチンへの合成酵素、及びベタニンにグルクロン酸を結合してアマランチンを合成する活性（例えば、UDP-glucoronate（betaninbeta-D-glucuronosyltransferase）を合成する活性）を有する酵素等を含む。
　グルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子（アマランチン合成酵素遺伝子）は、例えば以下を例示することができる。
　（１）配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載の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。
　（２）配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載のアミノ酸配列と実質的同質のアマランチンを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子。
　（３）配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載のアミノ酸配列と実質的同質のアマランチンを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子。
　（４）配列番号２３、２５、２７、２９、３１又は３３に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子。
　（５）配列番号２３、２５、２７、２９、３１又は３３に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつアマランチンを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子。
　（６）配列番号２３、２５、２７、２９、３１又は３３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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子。
　（７）配列番号２３、２５、２７、２９、３１又は３３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。
　（８）配列番号２３、２５、２７、２９、３１又は３３に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子。

　上記（２）の遺伝子は、アマランチンを合成する能力を失わせない程度の変異を導入したポリペプチドをコードする遺伝子である。このような変異は、自然界において生じる変異のほかに、人為的な変異をも含む。人為的変異を生じさせる手段としては、部位特異的変異誘発法（Nucleic Acids Res. 10, 6487-6500, 1982）などを挙げることができる。変異したアミノ酸の数は、通常は、20アミノ酸以内であり、好ましくは10アミノ酸以内であり、更に好ましくは５アミノ酸以内であり、最も好ましくは3アミノ酸である。変異を導入したポリペプチドがアマランチンを合成する能力を保持しているかどうかは、例えば、変異を導入したポリペプチドをコードする遺伝子を植物体等に導入し、その植物体内のアマランチンを合成する能力を確認することによりわかる。
　上記（３）の遺伝子に関し、「配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載のアミノ酸配列と実質的同質のアマランチンを合成する能力」とは、その作用程度は、配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載のアミノ酸配列と実質的同質のアマランチンを合成する能力と比較して強くても弱くてもよい。例えば、配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載のアミノ酸配列のアマランチンを合成する能力と比較して、約50%、約60％、約70%、約80％、約90%、約100％、約110%、約120％、約130％、約140%、約150％を例示することができる。
　また、同一性は、BLAST（Basic Local AlignmentSearch Tool at the National Center for Biological Information）等（例えば、デフォルトすなわち初期設定のパラメータを用いて）を用いて計算することができる。
　上記（５）の遺伝子は、DNA同士のハイブリダイゼーションを利用することにより得られる遺伝子である。この遺伝子における「ストリンジェントな条件」とは、特異的なハイブリダイゼーションのみが起き、非特異的なハイブリダイゼーションが起きないような条件をいう。このような条件は、通常、5×SSC、1％SDSを含む緩衝液中の37℃でのハイブリダイゼーション及び1×SSC、0.1％SDSを含む緩衝液による37℃での洗浄処理といった条件であり、好ましくは、5×SSC、1％SDSを含む緩衝液中の42℃でのハイブリダイゼーション及び0.5×SSC、0.1％SDSを含む緩衝液による42℃での洗浄処理といった条件であり、更に好ましくは、5×SSC、1％SDSを含む緩衝液中の65℃でのハイブリダイゼーション及び0.2×SSC、0.1％SDSを含む緩衝液による65℃での洗浄処理といった条件である。ハイブリダイゼーションを利用することにより得られたDNAが、活性を有するポリペプチドをコードするかどうかは、例えば、そのDNAを植物体等に導入し、その植物体のアマランチンを合成する能力を確認することによりわかる。ハイブリダイゼーションにより得られるDNAは、上記（４）の遺伝子（配列番号２３、２５、２７、２９、３１又は３３）と通常、高い同一性を有する。高い同一性とは、90％以上の同一性、好ましくは95％以上の同一性、更に好ましくは98％以上の同一性を指す。
　上記（６）の遺伝子は、配列番号２３、２５、２７、２９、３１又は３３に記載の塩基配列からなるDNAにおいて、1～50個、好ましくは1～30個、より好ましくは1～20個、最も好ましくは1～10個、さらに最も好ましくは1～5個の塩基配列が置換、欠損、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子である。
　上記（７）の遺伝子は、配列番号２３、２５、２７、２９、３１又は３３に記載の塩基配列からなるDNAと90%以上、好ましくは93％以上、より好ましくは95％以上、最も好ましくは98％以上の同一性を有するDNAからなる遺伝子である。

　本発明でのグルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性を有する酵素は、以下のいずれか１以上から選択されるアミノ酸配列を有する。
（１）配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載のアミノ酸配列。
（２）配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のアマランチンを合成する能力を有するポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
（３）配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号２４、２６、２８、３０、３２又は３４に記載のアミノ酸配列と実質的同質のアマランチンを合成する能力を有するポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
　なお、ペプチドの変異の導入において、当該ペプチドの基本的な性質（物性、機能、生理活性又は免疫学的活性等）を変化させないという観点からは、例えば、同族アミノ酸（極性アミノ酸、非極性アミノ酸、疎水性アミノ酸、親水性アミノ酸、陽性荷電アミノ酸、陰性荷電アミノ酸および芳香族アミノ酸等）の間での相互の置換は容易に想定される。

（ＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素）
　本発明でのＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素は、Ｌ－３，４－ジヒドロキシフェニルアラニンのエクストラジオール開裂を触媒する活性により、Ｌ－ＤＯＰＡを４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡに変換する能力を有する。さらに、４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡは、自発的反応を経て、ベタラミン酸へと変換する。

　本発明でのＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択される。
　（１）配列番号３５（アクセッション番号XP_021769303）、３７（アクセッション番号XP_021769301）、３９、４１、４３、４５又は４７に記載の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。
　（２）配列番号３５、３７、３９、４１、４３、４５又は４７に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号３５、３７、３９、４１、４３又は４５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のＬ－ＤＯＰＡを４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡに変換する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子。
　（３）配列番号３５、３７、３９、４１、４３、４５又は４７に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号３５、３７、３９、４１、４３、４５又は４７に記載のアミノ酸配列と実質的同質のＬ－ＤＯＰＡを４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡに変換する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子。
　（４）配列番号３６、３８、４０、４２、４４、４６又は４８に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子。
　（５）配列番号３６、３８、４０、４２、４４、４６又は４８に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつＬ－ＤＯＰＡを４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡに変換する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子。
　（６）配列番号３６、３８、４０、４２、４４、４６又は４８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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子。
　（７）配列番号３６、３８、４０、４２、４４、４６又は４８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。
　（８）配列番号３３に記載の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を含む上記（１）～（７）のいずれか１以上の遺伝子。
　（９）配列番号３６、３８、４０、４２、４４、４６又は４８に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子。
　上記（２）の遺伝子は、Ｌ－ＤＯＰＡを４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡに変換する能力を失わせない程度の変異を導入したポリペプチドをコードする遺伝子である。このような変異は、上記で説明した方法で導入できる。
　上記（３）の遺伝子に関し、「配列番号３５、３７、３９、４１、４３、４５又は４７に記載のアミノ酸配列と実質的同質のＬ－ＤＯＰＡを４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡに変換する能力」とは、その作用程度は、配列番号３５、３７、３９、４１、４３、４５又は４７に記載のアミノ酸配列のＬ－ＤＯＰＡを４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡに変換する能力と比較して強くても弱くてもよい。例えば、配列番号３５、３７、３９、４１、４３、４５又は４７に記載のアミノ酸配列のＬ－ＤＯＰＡを４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡに変換する能力と比較して、約50%、約60％、約70%、約80％、約90%、約100％、約110%、約120％、約130％、約140%、約150％を例示することができる。
　上記（５）の遺伝子は、DNA同士のハイブリダイゼーションを利用することにより得られる遺伝子である。ハイブリダイゼーションにより得られるDNAは、上記（４）の遺伝子（配列番号１８、２０、２２、２４、２６、２８又は４８）と通常、高い同一性を有する。高い同一性とは、90％以上の同一性、好ましくは95％以上の同一性、更に好ましくは98％以上の同一性を指す。
　上記（６）の遺伝子は、配列番号３６、３８、４０、４２、４４、４６又は４８に記載の塩基配列からなるDNAにおいて、1～50個、好ましくは1～30個、より好ましくは1～20個、最も好ましくは1～10個、さらに最も好ましくは1～5個の塩基配列が置換、欠損、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子である。
　上記（７）の遺伝子は、配列番号３６、３８、４０、４２、４４、４６又は４８に記載の塩基配列からなるDNAと90%以上、好ましくは93％以上、より好ましくは95％以上、最も好ましくは98％以上の同一性を有するDNAからなる遺伝子である。

　本発明のＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素は、以下のいずれか１以上から選択される。
　（１）配列番号３５、３７、３９、４１、４３、４５又は４７に記載のアミノ酸配列。
　（２）配列番号３５、３７、３９、４１、４３、４５又は４７に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号３５、３７、３９、４１、４３、４５又は４７に記載のアミノ酸配列と実質的同質のＬ－ＤＯＰＡを４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡに変換する能力を有するアミノ酸配列。
　（３）配列番号３５、３７、３９、４１、４３、４５又は４７に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２に記載のアミノ酸配列と実質的同質のＬ－ＤＯＰＡを４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡに変換する能力を有するアミノ酸配列。
　（４）配列番号３３に記載のアミノ酸配列を含む上記（１）～（３）のいずれか１以上のアミノ酸配列。
　なお、ペプチドの変異の導入において、当該ペプチドの基本的な性質（物性、機能、生理活性又は免疫学的活性等）を変化させないという観点からは、例えば、同族アミノ酸（極性アミノ酸、非極性アミノ酸、疎水性アミノ酸、親水性アミノ酸、陽性荷電アミノ酸、陰性荷電アミノ酸および芳香族アミノ酸等）の間での相互の置換は容易に想定される。
　特に、配列番号４９に記載のアミノ酸配列は、活性部位の配列が含まれている。この配列に変異が導入されるとＬ－ＤＯＰＡを４，５－ｓｅｃｏ－ＤＯＰＡに変換する能力が失われる可能性が高いので、変異はこれらのドメイン以外のアミノ酸に導入されることが好ましい。

（セロシアニンII合成酵素）
　本発明でのセロシアニンII合成酵素は、アマランチンからセロシアニンIIを合成する活性によりセロシアニンIIを合成する能力を有すれば特に限定されない。セロシアニンII合成酵素は、アマランチンにフェルラ酸を付加してセロシアニンIIを合成する他に、アマランチンにフェルラ酸以外の芳香族カルボン酸（コーヒー酸、クマル酸など）を付加する活性を持つ。さらに、アマランチン以外のベタシアニン（ベタニン、ゴムフレニンなど）にも芳香族カルボン酸を付加する活性を持つ。
　セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子（セロシアニンII合成酵素遺伝子）は、例えば以下を例示することができる。
　（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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。
　（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子。
　（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子。
　（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子。
　（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子。
　（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子。
　（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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。
　（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子。

　上記（２）の遺伝子は、セロシアニンIIを合成する能力を失わせない程度の変異を導入したポリペプチドをコードする遺伝子である。このような変異は、自然界において生じる変異のほかに、人為的な変異をも含む。人為的変異を生じさせる手段としては、部位特異的変異誘発法（Nucleic Acids Res. 10, 6487-6500, 1982）などを挙げることができる。変異したアミノ酸の数は、通常は、20アミノ酸以内であり、好ましくは10アミノ酸以内であり、更に好ましくは５アミノ酸以内であり、最も好ましくは3アミノ酸である。変異を導入したポリペプチドがセロシアニンIIを合成する能力を保持しているかどうかは、例えば、変異を導入したポリペプチドをコードする遺伝子を植物体等に導入し、その植物体内のセロシアニンIIを合成する能力を確認することによりわかる。
　上記（３）の遺伝子に関し、「配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力」とは、その作用程度は、配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力と比較して強くても弱くてもよい。例えば、配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列のセロシアニンIIを合成する能力と比較して、約50%、約60％、約70%、約80％、約90%、約100％、約110%、約120％、約130％、約140%、約150％を例示することができる。
　また、同一性は、BLAST（Basic Local AlignmentSearch Tool at the National Center forBiological Information）等（例えば、デフォルトすなわち初期設定のパラメータを用いて）を用いて計算することができる。
　上記（５）の遺伝子は、DNA同士のハイブリダイゼーションを利用することにより得られる遺伝子である。この遺伝子における「ストリンジェントな条件」とは、特異的なハイブリダイゼーションのみが起き、非特異的なハイブリダイゼーションが起きないような条件をいう。このような条件は、通常、5×SSC、1％SDSを含む緩衝液中の37℃でのハイブリダイゼーション及び1×SSC、0.1％SDSを含む緩衝液による37℃での洗浄処理といった条件であり、好ましくは、5×SSC、1％SDSを含む緩衝液中の42℃でのハイブリダイゼーション及び0.5×SSC、0.1％SDSを含む緩衝液による42℃での洗浄処理といった条件であり、更に好ましくは、5×SSC、1％SDSを含む緩衝液中の65℃でのハイブリダイゼーション及び0.2×SSC、0.1％SDSを含む緩衝液による65℃での洗浄処理といった条件である。ハイブリダイゼーションを利用することにより得られたDNAが、活性を有するポリペプチドをコードするかどうかは、例えば、そのDNAを植物体等に導入し、その植物体のセロシアニンIIを合成する能力を確認することによりわかる。ハイブリダイゼーションにより得られるDNAは、上記（４）の遺伝子（配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５）と通常、高い同一性を有する。高い同一性とは、90％以上の同一性、好ましくは95％以上の同一性、更に好ましくは98％以上の同一性を指す。
　上記（６）の遺伝子は、配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAにおいて、1～50個、好ましくは1～30個、より好ましくは1～20個、最も好ましくは1～10個、さらに最も好ましくは1～5個の塩基配列が置換、欠損、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子である。
　上記（７）の遺伝子は、配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと90%以上、好ましくは93％以上、より好ましくは95％以上、最も好ましくは98％以上の同一性を有するDNAからなる遺伝子である。

　本発明でのセロシアニンII合成酵素活性を有する酵素は、以下のいずれか１以上から選択されるアミノ酸配列を有する。
　（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列。
　（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
　（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
　なお、ペプチドの変異の導入において、当該ペプチドの基本的な性質（物性、機能、生理活性又は免疫学的活性等）を変化させないという観点からは、例えば、同族アミノ酸（極性アミノ酸、非極性アミノ酸、疎水性アミノ酸、親水性アミノ酸、陽性荷電アミノ酸、陰性荷電アミノ酸および芳香族アミノ酸等）の間での相互の置換は容易に想定される。

（セロシアニンIIの合成方法）
　本発明のセロシアニンIIの合成方法は、以下を例示することができる。
　（１）セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子、チロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素をコードする遺伝子、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン又はL-DOPA産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する。
　（２）セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素活性、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素活性、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する。

（宿主）
　本発明のセロシアニンII又はベタキサンチンの合成方法で使用する宿主は、チロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を有すれば特に限定されないが、例えば、自体公知の組換え大腸菌タンパク質合成系、昆虫タンパク質合成系、酵母タンパク質合成系、植物細胞タンパク質合成系、無細胞タンパク質合成系、植物タンパク質合成系、動物培養細胞等を使用することができる。
　本発明のセロシアニンII又はベタキサンチンの合成方法で使用する宿主への各遺伝子の導入方法は、自体公知の方法を使用することができる。例えば、該遺伝子を担持したベクターを使用して宿主に導入することができる。
　ベクターとして、自体公知のウイルスベクター、特に植物ウイルスベクター（例、トバモウイルス属に属するウイルス由来のベクター、タバコモザイクウイルスベクター、トマトモザイクウイルスベクター）を利用することができる。
　また、Tiプラスミドを用いたアグロバクテリウム法を利用することができる。

（各遺伝子の宿主への導入方法）
　本発明のセロシアニンII又はベタキサンチンの合成方法において、各遺伝子の宿主への導入方法は、自体公知の方法により、該遺伝子を植物体に導入することができる。例えば、各遺伝子を担持した植物ウイルスベクターを含む溶液を植物体の葉、茎、根、穂等に塗布することにより、各遺伝子を宿主へ導入することができる。その他の方法として、パーティクルガン法、アグロバクテリウム法が例示することができる。

（各タンパク質の宿主への導入方法）
　本発明のセロシアニンII又はベタキサンチンの合成方法において、各タンパク質の宿主（特に、植物体）への導入方法は、自体公知の方法により、該タンパク質を植物体に導入することができる。例えば、各タンパク質を含む溶液を植物体の葉、茎、根、穂等に塗布することにより、各タンパク質を宿主へ導入することができる。その他の方法として、パーティクルガン法、アグロバクテリウム法が例示することができる。

（セロシアニンII産出宿主）
　本発明のセロシアニンII産出宿主は、例えば、以下のいずれか１以上の構成・特徴を有する。
　（１）セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子、チロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素をコードする遺伝子、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を有する。
　（２）セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素活性、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素活性、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を有する。
　（３）セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつアマランチン産生能を有する。
　（４）セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつベタニン産生能を有する。
　（５）セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつグルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性及びベタニン産生能を有する。
　（６）セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつベタニジン産生能を有する。
　（７）セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつフェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素活性、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性及びベタニジン産生能を有する。
　（８）セロシアニンII合成組成物が導入されている。

（セロシアニンII合成組成物）
　本発明のセロシアニンII合成組成物（セロシアニンII合成剤、セロシアニンII合成酵素剤）は、以下のいずれか１に示す遺伝子又は該遺伝子を担持したベクターを含む。
　（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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。
　（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子。
　（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子。
　（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
　（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子。
　（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子。
　（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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。
　（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子。

　あるいは、本発明のセロシアニンII合成組成物は、以下の（１）～（３）のいずれか１のアミノ酸配列で表されるペプチドを有する。
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列。
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドを形成するアミノ酸配列。

（アミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤）
　本発明のアミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤は、以下のいずれか１以上を含む。
　（１）セロシアニンII
　（２）本明細書に記載のセロシアニンIIの合成方法で得られたセロシアニンII
　（３）本明細書に記載のセロシアニンII産出宿主から得られたセロシアニンII
　（４）アマランチン
　（５）ベタニン
　（６）フェルラ酸
　（７）ベタキサンチン
　（８）本明細書に記載のベタキサンチンの合成方法で得られたベタキサンチン
　（９）本明細書に記載のベタキサンチン産出宿主から得られたベタキサンチン

（HIV-1プロテアーゼ活性阻害剤）
　本発明のHIV-1プロテアーゼ活性阻害剤は、以下のいずれか１以上を含む。
　（１）セロシアニンII
　（２）本明細書に記載のセロシアニンIIの合成方法で得られたセロシアニンII
　（３）本明細書に記載のセロシアニンII産出宿主から得られたセロシアニンII

（アミロイドペプチド凝集阻害剤）
　本発明のアミロイドペプチド凝集阻害剤は、以下のいずれか１以上を含む。
　（１）セロシアニンII
　（２）本明細書に記載のセロシアニンIIの合成方法で得られたセロシアニンII
　（３）本明細書に記載のセロシアニンII産出宿主から得られたセロシアニンII
　（４）アマランチン
　（５）ベタニン
　（６）フェルラ酸
　（７）ベタキサンチン

　本発明のアミロイドペプチド凝集阻害剤は、アミロイドベプチドの凝集体の形成を阻害することにより、神経変性疾患、アルツハイマー病、全身性アミロイドーシス、パーキンソン病、ハンチントン病、プリオン病、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症の予防及び／又は治療に有効であることが後述の実施例において確認できた。

（ベタキサンチン合成系）
　本発明でのベタキサンチン生合成経路の概要を図７及び図９に示す。
　図７及び図９の記載から明らかなように、チロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン、さらには、アミノ酸、アミンの産出能を持つ宿主（外部から取り入れことが可能な宿主も含む）が、以下の酵素活性を有すればベタキサンチンを合成することができる。
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素（例えば、CqCYP76AD5、CqCYP76AD6）活性及びＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ（例えば、CqDODA-1）活性。
　下記の実施例の結果より、チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素（CqCYP76AD5、CqCYP76AD6）をコードする遺伝子及びＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素（CqDODA-1）をコードする遺伝子の遺伝子群が導入された宿主である植物体は、ベタキサンチンの合成能を有する。
　あるいは、上記の酵素活性を有し、チロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシンの産生能を持ち、かつ、アミンの産出能を持たない宿主により合成したベタラミン酸を、必要に応じてアミノ酸、アミンと自律的に反応（spontaneous reaction）させることでベタキサンチンを合成することができる。

　本発明では、図９の記載から明らかなように、以下のベタキサンチン合成方法も対象とする。
　（１）チロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシンと、チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素とを接触させてＬ－ＤＯＰＡを得た後に、DOPA 4,5-ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素を接触させてベタラミン酸を得た後に、アミンを接触させる。
　（２）チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子及びDOPA 4,5-ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子の遺伝子群が導入されており、かつチロシン若しくは3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能並びにアミノ酸及び／若しくはアミン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からベタキサンチンを抽出する。
　（３）チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子及びDOPA 4,5-ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子の遺伝子群が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からベタラミン酸を抽出し、アミンと接触させる。
　上記の（２）及び（３）のベタキサンチン合成方法における「培養」は、例えば、目的のベタキサンチンに対応した外来性アミン存在下で宿主を培養してもよい。
　また、上記の（２）及び（３）のベタキサンチン合成方法は、抽出した色素から目的のベタキサンチンを精製する工程、又は、抽出した色素から目的のベタキサンチンと副次的な内在性アミン及び／若しくはアミノ酸由来のベタキサチンとを分離する工程をさらに含んでもよい。

（アミン）
　本発明のアミンとしては、天然型アミンであっても、非天然型アミンであってもよい。例えば、プトレシン(putrescine)、スペルミジン(spermidine)、スペルミン（spermine）、メチルアミン、エタノールアミン、ピペリジン、ヒスタミン、ドーパミン、フェネチルアミン、チラミン、３－メトキシチラミン、γ－アミノ酪酸、ノルアドレナリン、セロトニン、ムッシモール、エチルアミン、ピペラジン、モルホリン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンエキサミン、ヘキサメチレンジアミン、１，３－ブタジエン－１－アミン、１，３，５－ヘキサトリエン－１－アミン、アニリン、４－ビフェニルアミン、アマンタジン、パラアミノ安息香酸（PABA）、アントラニル酸（Ant.）、6AI（6-aminoindole）、o-ジアニシジン（oDA）等が挙げられる。

（ベタキサンチン）
　本発明のベタキサンチンとしては、特に限定されないが、例えば、インディカキサンチン、ブルガキサンチンI、ドーパキサンチン、トレオニン及びベタラミン酸の縮合反応によるベタキサンチン、プトレシン－ベタキサンチン、スペルミジン－ベタキサンチン、スペルミン－ベタキサンチン、メチルアミン－ベタキサンチン、エタノールアミン－ベタキサンチン、ピペリジン－ベタキサンチン、ヒスタミン－ベタキサンチン、ドーパミン－ベタキサンチン、フェネチルアミン－ベタキサンチン、チラミン－ベタキサンチン、３－メトキシチラミン－ベタキサンチン、γ－アミノ酪酸－ベタキサンチン、ノルアドレナリン－ベタキサンチン、セロトニン－ベタキサンチン、ムッシモール－ベタキサンチン、エチルアミン－ベタキサンチン、ピペラジン－ベタキサンチン、モルホリン－ベタキサンチン、エチレンジアミン－ベタキサンチン、ジエチレントリアミン－ベタキサンチン、トリエチレンテトラミン－ベタキサンチン、テトラエチレンペンタミン－ベタキサンチン、ペンタエチレンエキサミン－ベタキサンチン、ヘキサメチレンジアミン－ベタキサンチン、１，３－ブタジエン－１－アミン－ベタキサンチン、１，３，５－ヘキサトリエン－１－アミン－ベタキサンチン、アニリン－ベタキサンチン、４－ビフェニルアミン－ベタキサンチン、アマンタジン－ベタキサンチン等が挙げられる。

（チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素）
　本発明でのチロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素とは、チロシンが有するフェノール環の３位に水酸基を付加することができる活性を有し、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しなければ、どのような種の由来でも良い。
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するが、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素としては、例えば、シトクロムＰ４５０（特に、CYP76AD5、CYP76AD6等のCYP76ADグループのサブファミリーβ）等が挙げられるが、好ましくはCqCYP76AD5｛CqCYP76AD5aは塩基配列：配列番号５０（アクセッション番号XM_021920495）、アミノ酸配列：配列番号５１（アクセッション番号XP_021776187）であり、CqCYP76AD5bは塩基配列：配列番号５２（アクセッション番号XM_021861483）、アミノ酸配列：配列番号５３（アクセッション番号XP_021717175）である。｝又はCqCYP76AD6｛塩基配列：配列番号５４（アクセッション番号XM_021861500）、アミノ酸配列：配列番号５５（アクセッション番号XP_021717192）｝である。

　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するが、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子は、例えば以下を例示することができる。
　（１）配列番号５１、５３又は５５に記載の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。
　（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子。
　（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子。
　（４）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子。
　（５）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子。
　（６）配列番号５０、５２又は５４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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子。
　（７）配列番号５０、５２又は５４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。
　（８）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子。

　上記（２）の遺伝子は、チロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を失わせない程度の変異を導入したポリペプチドをコードする遺伝子である。このような変異は、自然界において生じる変異のほかに、人為的な変異をも含む。人為的変異を生じさせる手段としては、部位特異的変異誘発法（Nucleic Acids Res. 10, 6487-6500, 1982）などを挙げることができる。変異したアミノ酸の数は、通常は、20アミノ酸以内であり、好ましくは10アミノ酸以内であり、更に好ましくは５アミノ酸以内であり、最も好ましくは3アミノ酸である。変異を導入したポリペプチドがアマランチンを合成する能力を保持しているかどうかは、例えば、変異を導入したポリペプチドをコードする遺伝子を植物体等に導入し、その植物体内のアマランチンを合成する能力を確認することによりわかる。
　上記（３）の遺伝子に関し、「配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力」とは、その作用程度は、配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のアマランチンを合成する能力と比較して強くても弱くてもよい。例えば、配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列のアマランチンを合成する能力と比較して、約50%、約60％、約70%、約80％、約90%、約100％、約110%、約120％、約130％、約140%、約150％を例示することができる。
　また、同一性は、BLAST（Basic Local AlignmentSearch Tool at the National Center for Biological Information）等（例えば、デフォルトすなわち初期設定のパラメータを用いて）を用いて計算することができる。
　上記（５）の遺伝子は、DNA同士のハイブリダイゼーションを利用することにより得られる遺伝子である。この遺伝子における「ストリンジェントな条件」とは、特異的なハイブリダイゼーションのみが起き、非特異的なハイブリダイゼーションが起きないような条件をいう。このような条件は、通常、5×SSC、1％SDSを含む緩衝液中の37℃でのハイブリダイゼーション及び1×SSC、0.1％SDSを含む緩衝液による37℃での洗浄処理といった条件であり、好ましくは、5×SSC、1％SDSを含む緩衝液中の42℃でのハイブリダイゼーション及び0.5×SSC、0.1％SDSを含む緩衝液による42℃での洗浄処理といった条件であり、更に好ましくは、5×SSC、1％SDSを含む緩衝液中の65℃でのハイブリダイゼーション及び0.2×SSC、0.1％SDSを含む緩衝液による65℃での洗浄処理といった条件である。ハイブリダイゼーションを利用することにより得られたDNAが、活性を有するポリペプチドをコードするかどうかは、例えば、そのDNAを植物体等に導入し、その植物体のアマランチンを合成する能力を確認することによりわかる。ハイブリダイゼーションにより得られるDNAは、上記（４）の遺伝子（配列番号５０、５２又は５４）と通常、高い同一性を有する。高い同一性とは、90％以上の同一性、好ましくは95％以上の同一性、更に好ましくは98％以上の同一性を指す。
　上記（６）の遺伝子は、配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAにおいて、1～50個、好ましくは1～30個、より好ましくは1～20個、最も好ましくは1～10個、さらに最も好ましくは1～5個の塩基配列が置換、欠損、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子である。
　上記（７）の遺伝子は、配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAと90%以上、好ましくは93％以上、より好ましくは95％以上、最も好ましくは98％以上の同一性を有するDNAからなる遺伝子である。

　本発明でのチロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素は、以下のいずれか１以上から選択されるアミノ酸配列を有する。
（１）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列。
（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
　なお、ペプチドの変異の導入において、当該ペプチドの基本的な性質（物性、機能、生理活性又は免疫学的活性等）を変化させないという観点からは、例えば、同族アミノ酸（極性アミノ酸、非極性アミノ酸、疎水性アミノ酸、親水性アミノ酸、陽性荷電アミノ酸、陰性荷電アミノ酸および芳香族アミノ酸等）の間での相互の置換は容易に想定される。

（ベタキサンチンの合成方法）
　本発明のベタキサンチンの合成方法は、以下を例示することができる。
　（１）チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子及びDOPA 4,5-ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子の遺伝子群が導入されており、かつチロシン若しくは3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能並びにアミノ酸及び／若しくはアミン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からベタキサンチンを抽出する。
　（２）チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子及びDOPA 4,5-ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子の遺伝子群が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からベタラミン酸を抽出し、アミンと接触させる。

（ベタキサンチン産出宿主）
　本発明のベタキサンチン産出宿主は、例えば、以下のいずれか１以上の構成・特徴を有する。
　（１）チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するが、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子及びDOPA 4,5-ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン若しくは3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能並びにアミノ酸及び／若しくはアミン産生能を有する。
　（２）アミノ酸及び／又はアミン産生能を有し、かつベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成組成物が導入されている。

（ベタラミン酸産出宿主）
　本発明のベタラミン酸産出宿主は、例えば、以下のいずれか１以上の構成・特徴を有する。
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子及びDOPA 4,5-ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を有する。
　（２）ベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成組成物が導入されている。

（ベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成組成物）
　本発明のベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成組成物（ベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成剤、ベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成酵素剤）は、以下のいずれか１に示す遺伝子又は該遺伝子を担持したベクターを含む。
　（１）配列番号５１、５３又は５５に記載の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。
　（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子。
　（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子。
　（４）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
　（５）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子。
　（６）配列番号５０、５２又は５４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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子。
　（７）配列番号５０、５２又は５４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。
　（８）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子。

　あるいは、本発明のベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成組成物は、以下の（１）～（３）のいずれか１のアミノ酸配列で表されるペプチドを有する。
　（１）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列。
　（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
　（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドを形成するアミノ酸配列。

　以下に具体例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。

＜ベタレイン色素の安定性＞
　セロシアニンII、アマランチン、ベタニンそれぞれの水溶液について37℃における安定性を評価した。

［ベタレイン色素抽出とHPLC解析］
　アマランチン及びベタニン抽出のために、既報の方法に従って作製したアマランチン合成タバコBYII細胞及びベタニン合成タバコBYII細胞を使用した（非特許文献４）。セロシアニンII抽出のために、野生型のキヌア個体を使用した。セロシアニンII、アマランチン又はベタニンが植物体内に蓄積した各植物サンプルを破砕し、水を加えて遠心分離（20,000 g, 10分,15分）を行なった。遠心分離を行なった上清を回収し、等量のアセトニトリルを加えて、遠心分離（20,000 g, 10分, 15分）を行なった。遠心操作で得られた上清を濃縮遠心機（CC-105、トミー精工）で濃縮した。得られた濃縮物を色素抽出物としてHPLC解析を行なった。
　HPLC分析は、逆相カラム（Shim-pack GWSC18 column、5 μm; 200 × 4.6 mm i.d.; 島津GLC社）を使用して、A液に0.05%TFAを加えた水をB液に0.05%TFAを加えたアセトニトリルを使用、流速0.5 ml/min、分析ブログラムは、アセトニトリルの濃度を分析時間0分で0％から45分で45%に直線的に達する条件に設定、分析波長はベタシアニンを検出できる536 nmに設定して分析をした。
　精製したベタレイン色素は、UV-2450スペクトロフォトメーター（島津社）で測定したのち、アマランチンとベタニンのモル吸光係数（ε = 54,000 M^－1 cm^－1 at536 nm）を用いて溶液の濃度を算出した（Gandia-Herrero, F., Escribano, J.and Garcia-Carmona,F. (2010) Structural implications on color, fluorescence,and antiradicalactivity in betalains. Planta 232, 449-460.; Schwartz, S.J. andVonElbe, J.H. (1980) Quantitative determination of individual betacyaninpigmentsby high-performance liquid chromatography. J. Agric. Food Chem.28,540-543.）。

［ベタレイン色素の安定性について］
　ベタニン、アマランチン、セロシアニンIIに関して、1mM水溶液をそれぞれ調製し、37℃のインキュベーターに静置した。0、1、2、3、4日目の536 nmの吸光度を測定し、得られた値について0日目の吸光度に対しての相対量を算出した。

［結果］
　536 nmの吸光度を指標にしてベタレイン色素の残存量を測定した結果、セロシアニンは、アマランチンおよびベタニンに比べて多く存在していた。さら37℃で４日間処理したものでは、ベタニン及びアマランチンの赤色は消失しているが、セロシアニンIIは、依然として赤色を呈していた。
　以上より、セロシアニンIIは、アマランチン、ベタニンに比べ37℃条件下における色素に比べ安定であることが明らかとなった（図３）。

＜HIV-1プロテアーゼ活性に対するセロシアニンIIの効果＞
　セロシアニンIIが、HIV-1プロテアーゼの活性を阻害するか検証した。

［ベタレイン色素におけるHIV-1プロテアーゼ阻害活性の評価］
　HIV-1プロテアーゼは、アブカム社のrecombinantHIV-1 protease（ab84117）を使用し、HIV-1プロテアーゼの基質ペプチドは、シグマアルドリッチ社のHIV-1 protease substrate （Lys-Ala-Arg-Val-Nle-p-nitro-Phe-Glu-Ala-Nleamide）を使用した。HIV-1プロテアーゼの活性評価は、過去に報告された方法を参考にして実施した（Boso, G.,Orvell, C. and Somia, N.V. (2015) The nature of theN-terminal amino acidresidue of HIV-1 RNase H is critical for the stability ofreverse transcriptasein viral particles. J. Virol. 89, 1286-1297.）。16 pmol HIV-1プロテアーゼと4 nmol HIV-1proteasesubstrateにアマランチン、ベタニン又はセロシアニンIIを添加し、反応液量が30μlになるようにバッファー（25mM NaCl、25 mM Na₂HPO₄、1 mM dithiothreitol、pH4.7）を加えて、25℃で２時間反応させた。アマランチン、ベタニン、セロシアニンIIの添加量は、HIV-1プロテアーゼ量に対して、それぞれ100倍量の比率で加えた。セロシアニンIIに関しては、さらに25、50倍量の比率を評価した。ポジティブコントロールとして、HIV-1阻害剤であるサキナビルを使用した。
　反応後、反応液についてHPLCを用いて、残存している基質ペプチドの量を測定し、反応前の基質に対して残存率を計算した。HPLCは、島津社のLC-20ADを利用し、分析カラムとしてShim-packGWS C18 column （5 μm;200 × 4.6 mmi.d.; 島津GLC社）を使用した。分析溶媒系はA液に0.05%TFAを加えた水をB液に0.05%TFAを加えたアセトニトリルを使用した。HPLCプログラムは、リニアクラジエントで0分B液0%、50分B液50%に設定し、流速0.5mL/min、25℃で実施した。分析波長はHIV-1プロテアーゼ基質ペプチドを検出できる260 nmに設定して分析をした。

［結果］
　HIV-1プロテアーゼに対して25倍量セロシアニンIIを加えた場合に、100倍量のアマランチンを加えた時と同等のHIV-1プロテアーゼ阻害活性持つことが明らかとなった（図４）。すなわち、セロシアニンIIは、アマランチンと比較して、４倍のHIV-1プロテアーゼ活性阻害効果を有することを確認した。さらに、セロシアニンIIのHIV-1プロテアーゼに対する阻害活性は量依存的であった（図４）。

［アミロイドβ重合に対するベタレイン色素の効果］
　アミロイドβの重合に関して、ベタレイン色素に関する報告は存在しない。本発明者らは、セロシアニンII、アマランチン、ベタニン色素及びセロシアニンIIを構成するフェルラ酸について、アミロイドβの重合を阻害するかをThTアッセイ法により評価した。

［ThT（チオフラビンT）アッセイにおけるアミロイドβ重合阻害活性の評価］
　ThTアッセイは、SensoLyte ThioflavinT β-Amyloid （1-40） AggregationKit（ANASPEC社）を使用して、付属のプロトコルに従って重合を評価した。
　測定に用いた装置は、VarioskanLUX（ThermoFisherScientific社）を用いて、5分間隔で４時間、アミロイドβの重合に由来する蛍光を測定した。各測定前の15秒間サンプルを攪拌して測定した。励起波長440 nm 検出波長484 nmを使用した。
　ThTアッセイに用いたサンプルは、終濃度を50μMに調製し実験に使用した。阻害剤のコントロールとしてタンニン酸（Ono, K., Hasegawa, K.,Naiki, H. & Yamada, M.（2004）Anti-amyloidogenic activity of tannicacid and its activity todestabilize Alzheimer's beta-amyloid fibrils in vitro.Biochim Biophys Acta1690, 193-202.）を使用した。

［結果］
　セロシアニンIIとベタニンは既存の阻害物質（タンニン酸）と比べて同等以上の重合阻害活性を示した（図５）。また、アマランチンは、セロシアニンIIおよびベタニンに比べ効果は低いが阻害活性を保持していた（図５）。一方、セロシアニンIIを構成するフェルラ酸のみの場合、重合阻害効果はセロシアニンII、ベタニン色素及びアマランチンよりも弱かった（図５）。
　以上より、ベタレイン色素には、アミロイド重合を阻害する活性があることを確認した。

＜セロシアニンII合成酵素遺伝子の探索＞
　キヌアゲノムからセロシアニンIIを合成する遺伝子を単離するために、細胞内局在性予測と遺伝子発現解析からセロシアニンII合成酵素（celosianinII synthetase）遺伝子を同定した。セロシアニンIIは、アマランチン分子内に存在するグルクロン酸にフェルラ酸が結合した物質である（図１）。別の植物色素であるフラボノイドでは、フラボノイドにフェルラ酸の類似物質であるシナピン酸やp-クマル酸、没食子酸などを付加する酵素がすでに単離されている（Bontpart,T., Cheynier, V.,Ageorges, A. & Terrier, N. (2015) BAHD or SCPLacyltransferase? What adilemma for acylation in the world of plant phenoliccompounds. New Phytol 208,695-707.）。これらの分子を付加する酵素（アシルトランスフェラーゼ）は、SCPL（Serine CarboxyPeptidase Like）グループに属するタンパク質であり、液胞に局在することが知られている（Bontpart, T., Cheynier, V.,Ageorges, A. & Terrier, N. (2015)BAHD or SCPL acyltransferase? What adilemma for acylation in the world of plantphenolic compounds. New Phytol 208,695-707.）。そこでキヌアからセロシアニンIIを合成する遺伝子を単離するために、まずキヌアゲノムに存在する87個のSCPLグループタンパク質について、細胞内局在予測プログラム（WoLF PSORT）を用いて解析した。

［液胞局在予測］
　NCBIに登録されているSCPLグループタンパク質について、細胞内局在予測プログラム（WoLF PSORT、https://wolfpsort.hgc.jp/）を用いて解析した。解析の結果、液胞局在スコアが4以上のタンパク質を液胞局在タンパク質として選抜した。

［キヌア胚軸における網羅的発現解析］
　RNeasy Plant Mini kit（Qiagen社）を用いてキヌア（Chenopodium quinoa）発芽５日目の胚軸からRNAを抽出した。抽出した1 μg のRNAから、NEBNextPoly（A） mRNA Magnetic IsolationModule （NEB社）を用いて次世代シークエンス用のライブラリーを構築した。構築したライブラリーについてMiSeq （Illumina社）を用いてシークエンスを行った。得られた次世代シークエンスデータについて、HISAT2 （Kim, D., Langmead, B. & Salzberg, S.L.(2015) HISAT: a fast spliced aligner with low memoryrequirements. Nat Methods12, 357-360.）を用いてキヌアゲノムデータにアライメントした。遺伝子の予測はString Tie （Pertea, M. et al. (2015) String Tieenables improved reconstruction of a transcriptome from RNA-seq reads. NatBiotechnol33, 290-295.）を用いて行い、発現量は、feature Counts （Liao, Y., Smyth, G.K. & Shi, W. (2014) feature Counts: anefficient general purpose program for assigning sequence reads to genomicfeatures. Bioinformatics 30, 923-930.）を用いて決定した。

［結果］
　液胞局在予測の結果、液胞に局在すると予測されるタンパク質が26個存在した（図６）。
　セロシアニンIIは、胚軸で蓄積していることから、セロシアニンIIを合成する遺伝子も胚軸で発現していることが予想される。そこで、次の選抜として、液胞に局在していると予測された26遺伝子について胚軸での発現を調査した。その選抜のために、キヌアの胚軸についてRNA-seqを実施した。得られたRNA-seqデータをもとに胚軸で発現している遺伝子を選抜（TranscriptsPer Kilobase Million（TPM）>5）した。その結果、15遺伝子が胚軸で発現していることが明らかになった（図６）。

＜セロシアニンII合成遺伝子のセロシアニンII合成活性評価＞
　選抜した15個の候補遺伝子について、キヌア、アマランサスを用いた評価系を用いて、セロシアニンIIを合成する活性の強度を比較した。

［植物発現用プラスミドの作製］
　今回実験に使用したベタレイン色素生合成遺伝子の発現には、pCAMBIA1301改変ベクター（Imamura, T., Takagi, H., Miyazato, A., Ohki, S., Mizukoshi, H. andMori, M. (2018) Isolation and characterization of the betalain biosynthesisgene involved in hypocotyl pigmentation of the allotetraploid Chenopodiumquinoa. Biochem. Biophys. Res. Commun. 496, 280-286.）を用いた。ベタレイン色素性合成遺伝子は、それぞれの遺伝子に対して、5'及び3'末端に、制限酵素サイトを付加した断片をPCRで合成した。次いで、得られたPCR断片を付加したサイトで切断し、植物改変ベクターに挿入して植物発現ベクターを構築した。

［アグロバクテリウム形質転換法］
　構築したプラスミドを保持する大腸菌からトリパレンタルメーティング法（Wise, A.A., Liu, Z. and Binns, A.N. (2006) Three methods for the introduction of foreign DNAintoAgrobacterium. Methods Mol. Biol. 343, 43-53.）を用いて、アグロバクテリウムにプラスミドを導入し形質転換アグロバクテリウムを作製した。

［一過的植物発現系を用いたセロシアニン合成活性の評価］
　選抜した候補遺伝子が、セロシアニンIIの合成能力を保持しているか評価した。実験には、キヌアと、キヌアと同じヒユ科植物でセロシアニンIIの前駆物質であるアマランチンまでを合成するアマランサス（セロシアニンIIは合成しない）を使用した。これら植物体に形質転換アグロバクテリウムを感染し、一過的に候補遺伝子を植物体で発現させ、感染植物体でのセロシアニンIIの合成を評価した。
　選抜した候補遺伝子が植物で発現するプラスミドを構築し、アグロバクテリウムに導入する。得られた形質転換アグロバクテリウムを3 mL LB培地で26℃、1日間、120 rpmで浸透培養を行った。十分にアグロバクテリウムが増殖した3 ml培養液を滅菌水で20 mLまで希釈し、10 mg/mLアセトシリンゴン20 μL、Tween20 (界面活性剤) 10μL加えた感染菌液を調製した。感染菌液に、キヌア、アマランサスの植物組織を入れ、10～15分間デシケーターを用いて減圧操作を行い、植物組織内に菌を浸潤させた。浸潤させた植物組織をMSプレートに移し、暗所、23℃、３～４日間で静置培養を行った。培養した植物組織からベタレイン色素を抽出し、HPLC分析によって、候補遺伝子のセロシアニンIIの合成能力を評価した。

［結果］
　色素解析の結果、遺伝子（XM_021915966：配列番号５６、５７）を一過的に発現させたアマランサスにおいて、アマランサスでは本来観察されないセロシアニンIIの蓄積を認めることができた（図１４）。さらに、一過的に発現させたキヌアにおいて、セロシアニンIIの蓄積量がコントロールに比べて、約２倍に増加していた（図１５）。加えて、XM_021905266（配列番号５８、５９）は、XM_021915966と相同性が高いので（アミノ酸相同性94.75%）、同様な効果を有する。さらに、XM_021915966と同じSCPL遺伝子ファミリーに属する１３種類（XM_021889932、XM_021888895、XM_021888617、XM_021884200、XM_021884203、XM_021877796、XM_021900658、XM_021887381、XM_021868667、XM_021915969、XM_021891169、XM_021879737、XM_021868668）も同様な効果を有する。

＜タバコ培養細胞（BY-2 cell）でのセロシアニンII大量生産＞
　セロシアニンII合成酵素遺伝子の単離に成功したので、タバコBY-2細胞でセロシアニンIIの大量生産を試みる。アマランチン生産のために、BY-2細胞で発現するためのベクターを構築し、ベタレイン生合成遺伝子を5種類（CqCYP76AD1-1、CqDODA-1、CqCDOPA5GT、CqAmaSy1、celosianinII synthetase）導入した形質転換体を作成する。得られた形質転換BY-2系統から、赤色が強い系統を選抜する。

［タバコBY2細胞における恒常的発現解析］
　形質転換アグロバクテリウムが保持するプラスミドを、タバコBY2細胞にアグロバクテリウム法を用いて導入する（Hagiwara, Y., Komoda, K., Yamanaka, T., Tamai, A., Meshi, T.,Funada,R., Tsuchiya, T., Naito, S. and Ishikawa, M. (2003) Subcellularlocalization ofhost and viral proteins associated with tobamovirus RNA replication.EMBO J. 22,344-353.）。得られた形質転換系統を維持し、他の解析に利用する。

［結果］
　選抜したセロシアニンII生産系統についてHPLC、質量分析を行い、セロシアニンIIの生産を確認する。また150 mL培養でのセロシアニンII生産量を調べる。この実験で、ベタレイン非生産植物であるタバコBY-2培養細胞で、ベタレイン色素（アマランチン、ベタニン）を大量に生産することが可能になる。

＜タバコ培養細胞（BY-2cell）でのベタキサンチン生産＞
　ビート（Beta vulgaris）類似遺伝子のアミノ酸配列｛BvCYP76AD5 (NCBI アクセッション番号：AJD87473)、BvCYP76AD6 (AJD87474)｝を用いた相同性検索(Blastp)から、CqCYP76AD5（XM_021920495、XM_021861483）及びCqCYP76AD6（XM_021861500）を選抜・同定した。このうち、XM_021920495をBY-2細胞での発現に用いた。
　ベタキサンチン生産のために、BY-2細胞で発現するためのベクターを構築し、ベタキサンチン生合成遺伝子を2種類（CqCYP76AD5、CqDODA-1）導入した形質転換体を作成した。得られた形質転換BY-2系統から、黄色から橙色を呈する系統を選抜した。

［タバコBY2細胞における恒常的発現解析］
　形質転換アグロバクテリウムが保持するプラスミドを、タバコBY2細胞にアグロバクテリウム法を用いて導入した（Hagiwara, Y.,Komoda, K., Yamanaka, T., Tamai, A., Meshi, T.,Funada, R., Tsuchiya, T., Naito,S. and Ishikawa, M. (2003) Subcellularlocalization of host and viral proteinsassociated with tobamovirus RNA replication.EMBO J. 22, 344-353.）。得られた形質転換系統を維持して、解析に利用した。

［結果］
　結果を図１０に示す。
　CqCYP76AD5及びCqDODA1-1を形質転換したタバコBY-2細胞は黄色又は橙色に変色し、ベタキサンチンが合成されたことを示した。形質転換においてBY-2細胞ゲノムに挿入された目的遺伝子の数や挿入位置の違いにより、CqCYP76AD5及びCqDODA1-1の発現量が異なるため、系統ごとで黄色や橙色の色の違いが生じた。黄色よりも橙色の系統の方が、ベタキサンチンを多く蓄積している。空ベクターを導入したタバコBY2細胞は白色のままであり、ベタキサンチンが合成されていないことを示した。
　合成されたベタキサンチンはベタキサンチンの混合物であるため、HPLC、質量分析を行い、ベタキサンチンを特定する。

＜細胞で合成したベタキサンチンの活性評価＞
　実施例７で作製したベタキサンチン合成タバコBY-2細胞について、抽出したベタキサンチンの活性を評価した。

［ベタキサンチン抽出］
　ベタキサンチンが植物体内に蓄積したBY-2細胞サンプルを破砕し、エタノールを加えて遠心分離（20,000 g、10分、15分）を行なった。遠心分離を行なった上清を回収し、４倍量のエタノールを加えて、遠心分離（20,000 g、10分、15分）を行なった。遠心操作で得られた上清を濃縮遠心機（CC-105、トミー精工）で濃縮した。得られた濃縮物をベタキサンチン抽出物とした。

［アミロイドβ重合に対するベタキサンチンの効果］
　アミロイドβの重合に関して、ベタキサンチンに関する報告を確認していない。よって、ベタキサンチンがアミロイドβの重合を阻害するかをThTアッセイ法により評価した。

［ThT（チオフラビンT）アッセイにおけるアミロイドβ重合阻害活性の評価］
　ThTアッセイは、SensoLyte Thioflavin Tβ-Amyloid （1-40） AggregationKit（ANASPEC社）を使用して、付属のプロトコルに従って重合を評価した。
　測定に用いた装置は、VarioskanLUX（Thermo Fisher Scientific社）を用いて、5分間隔で４時間、アミロイドβの重合に由来する蛍光を測定した。各測定前の15秒間サンプルを攪拌して測定した。励起波長440 nm 検出波長484 nmを使用した。
　ThTアッセイに用いたサンプルは、終濃度を50 μMに調製し実験に使用した。対照として空ベクター導入BY-2細胞の抽出サンプル（ＶＣ）、サンプルの代わりに水（ＰＣ）を使用した。また、ポジティブコントロールとしてベタニン及びクルクミン（curcumin）を用いた。クルクミンはアミロイドβの重合阻害活性が報告されている植物由来の物質である（YangF, Lim GP, Begum AN, et al. Curcumin inhibits formation of amyloid betaoligomers and fibrils, binds plaques, and reduces amyloid in vivo. J BiolChem. 2005;280(7):5892-5901. doi:10.1074/jbc.M404751200）。

［結果］
　ThTアッセイの結果、ベタキサンチンは、ベタニンと同等の阻害活性を保持していた（図１１）。
　以上より、ベタキサンチンには、アミロイド重合を阻害する活性があることを確認した。

＜透過型電子顕微鏡を用いたアミロイドペプチドの観察＞
　ベタレイン色素がアミロイドペプチドの凝集に与える影響を透過型電子顕微鏡で観察した。
　凍結乾燥されたアミロイドペプチド（human amyloid-β 1-40, Aβ40）を株式会社ペプチド研究所から購入し、ジメチルスルホキシドを用いて、1 mM濃度で保存溶液として溶解して、使用時まで-20℃で保存した。
　ベタキサンチンとしては、ベタキサンチン生産BY2細胞（図１０）から抽出したベタキサンチンを用いた。
　反応条件は、Aβ40を終濃度25 μM、サンプル（ベタニン、アマランチン、セロシアニンII、フェルラ酸、ベタキサンチン）を終濃度50 μMになるようにPBS（pH7.4）で調製した。コントロールとして、サンプルの代わりに蒸留水を使用した。調製したサンプルを３７℃で5日間、暗所で静置した。
　反応後のサンプルに約2 μLの2%酢酸ウラニル溶液を加えて、透過型電子顕微鏡用のグリッドメッシュ上で染色した。溶液が乾燥した後、アミロイドペプチドの凝集を透過型電子顕微鏡（Hitachi 7650 TEM）を用いて観察した。

［結果］
　アミロイドペプチドの凝集を透過型電子顕微鏡で観察した結果、ベタレイン色素の代わりに水を加えたコントロールのサンプルは、アミロイドペプチドのアモルファス状の凝集（図１２Ａ）、及びアミロイド線維を観察した（図１２Ｂ）。
　一方、ベタニン、アマランチン、セロシアニンII又はフェルラ酸（セロシアニンIIの構成成分）を加えると、短いアミロイド線維のみが観察され、アミロイドペプチドの凝集が阻害された（図１２Ｃ～Ｇ）。
　また、ベタキサンチンを加えた場合、アモルファス凝集を観察したが、アミロイド線維は観察されなかった（図１２Ｈ）。
　以上の結果より、ベタニン、アマランチン、セロシアニン及びフェルラ酸は、アミロイド線維の重合及びアモルファス凝集の両方を阻害する効果を有し、ベタキサンチンは、アミロイド線維の重合を阻害する効果を有することが確認できた。

＜線虫を用いた試験＞
　アミロイドペプチドを発現する形質転換線虫は、生育期間に伴って体内にアミロイドペプチドの凝集体が形成され、線虫は麻痺状態になる。そこで、ベタニンの摂食によって、麻痺状態の割合が変化するか評価した。
　線虫の育成は、NGMプレート（線虫育成培地）を用いて、大腸菌(OP50株)を餌として特に断りのない限り15 ℃条件で育成した。
　アミロイドペプチド（human amyloid-β 1-42, Aβ42）を発現する形質転換線虫 (CL2006)は、アメリカのCaenorhabditis Genetics Center (CGC)から入手した。このCL2006は、線虫の体壁筋の細胞内でAβ42 を発現し、その後、筋肉中でアミロイドペプチドの凝集が起こる。結果としてCL2006株は麻痺症状を引き起こす（C.D. Link, Expression of human beta-amyloid peptide in transgenic Caenorhabditis elegans, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 92 (1995) 9368-9372.）。
　実験に用いる線虫個体群を同じ生育ステージに揃えるために、NGMプレートで２、３世代飢えさせないで育成し、そこから若い成虫の線虫を収集して洗浄し、溶解溶液（0.6％次亜塩素酸ナトリウム、200 mM水酸化ナトリウム）を使用して線虫を分解し、卵を分離した。20℃で12～14時間後、分離した卵を孵化させて、同期したL1幼虫を以降の実験に使用した。
　同調させたL1ステージの幼虫に、餌を与えながら20 ℃で若い成虫になるまで育成した。育成の際、次世代を生み出さないために5-fluorodeoxyuridine (0.5 mg/ml)を加えた。
　同調生育によって成虫まで育成した個体を、様々な濃度(2、10、50 μM)のデキストリンもしくはベタニンを混合した餌を含んだNGMプレートに移して、育成した。線虫を移した後、一定間隔で線虫の麻痺状態を評価した。プレートは、１枚当たり20個体の同調した成虫を移した。デキストリンはコントロールとして使用した。
　麻痺状態は、白金耳（platinum wire）を用いて線虫の鼻を軽く叩いて、その後の線虫の行動によって評価した。過去の報告によると、線虫の鼻を叩いた後、鼻は動くが、体を動かすことができない個体を麻痺状態とみなしている（E. Cohen, J. Bieschke, R.M. Perciavalle et al., Opposing activities protect against age-onset proteotoxicity, Science, 313 (2006) 1604-1610.）。

［結果］
　アミロイドペプチドを過剰発現する形質転換線虫を用いた実験の結果、デキストリンを摂食させた区（コントロール）に比べて、50 μMベタニンを摂食させた区で、有意に麻痺状態の割合が改善（減少）した結果を得ることができた（図１３Ｂ）。図１３Ｃはデキストリンを摂食させた区において、麻痺状態になった線虫の代表例を示す。図１３Ｄは、ベタニンを摂食させた区における正常状態の線虫の代表例を示す。
　この結果より、生体内でも、ベタニンがアミロイドペプチドの凝集を阻害している結果を得ることができた。

　本発明により、セロシアニンIIの合成方法及びベタキサンチン合成方法を提供することが可能になった。

Claims

　セロシアニンIIの合成方法であって、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子、チロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素をコードする遺伝子、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン（3-hydroxy-L-tyrosine：L-DOPA）産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する
　又は、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素活性、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素活性、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、
　ここで、該セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、及び
（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするセロシアニンIIの製造方法。
　セロシアニンIIの合成方法であって、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつアマランチン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、
　ここで、該セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、及び
（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするセロシアニンIIの製造方法。
　セロシアニンIIの合成方法であって、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつベタニン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、
　又は、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつグルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性及びベタニン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、若しくは、
　ここで、該セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、及び
（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするセロシアニンIIの製造方法。
　セロシアニンIIの合成方法であって、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつベタニジン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、
　又は、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつフェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素活性、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性及びベタニジン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からセロシアニンIIを抽出する、
　ここで、該セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、及び
（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするセロシアニンIIの製造方法。
　前記セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が、配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３及び１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子のいずれか１以上から選択される、請求項１～４のいずれか一項に記載のセロシアニンIIの合成方法。
　以下のいずれか１に示す遺伝子又は該遺伝子を担持したベクターを含むセロシアニンII合成組成物；
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、及び
（８）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　以下のいずれか１のアミノ酸配列で表されるペプチドを有するセロシアニンII合成組成物；
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドを形成するアミノ酸配列、及び
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
　請求項６又は７に記載の合成組成物が導入されたセロシアニンII産出宿主。
　以下の（１）又は（２）のセロシアニンII合成方法、
（１）アマランチンと請求項７に記載のセロシアニンII合成組成物を接触させる工程、
（２）（a）ベタニンと、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素を接触させる工程、
（b）（a）で得たアマランチンと請求項７に記載のセロシアニンII合成組成物を接触させる工程。
　セロシアニンII産出宿主であって、
　該宿主は、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子、チロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素をコードする遺伝子、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子及びグルクロン酸を付加する活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン又はL-DOPA産生能を有する、
　又は、
　以下のセロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシンのフェノール環の３位を水酸化する活性を有する酵素活性、Ｌ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性及び／若しくはＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性、フェノール性水酸基に糖を付加する活性を有する酵素活性、グルクロン酸を付加する活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を有する、
　ここで、該セロシアニンII合成酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
（１）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載の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、
（２）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５７、５９、６１、６３、６５、６７、６９、２、４、６、８、１０、１２、１４又は１６に記載のアミノ酸配列と実質的同質のセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつセロシアニンIIを合成する能力を有するポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、及び
（７）配列番号５６、５８、６０、６２、６４、６６、６８、１、３、５、７、９、１１、１３又は１５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、
　ことを特徴とするセロシアニンII産出宿主。
　以下のいずれか１を含むアミロイドβ重合阻害剤又はアルツハイマー治療若しくは予防剤。
（１）セロシアニンII
（２）アマランチン
（３）ベタニン
（４）フェルラ酸
（５）ベタキサンチン
　以下のいずれか１を含むアミロイドペプチド凝集阻害剤。
（１）セロシアニンII
（２）アマランチン
（３）ベタニン
（４）フェルラ酸
（５）ベタキサンチン
　請求項１２に記載のアミロイドペプチド凝集阻害剤を有効成分として含む、神経変性疾患、アルツハイマー病、全身性アミロイドーシス、パーキンソン病、ハンチントン病、プリオン病、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症の予防及び／又は治療剤。
　ベタキサンチンの合成方法であって、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子、ＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主に、アミンを添加して培養して、培養後の宿主からベタキサンチンを抽出する、
　又は、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主に、アミンを添加して培養して、培養後の宿主からベタキサンチンを抽出する、
　又は、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子、ＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子及びアミン合成遺伝子が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からベタキサンチンを抽出する、
　又は、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素活性、アミン合成活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を持つ宿主を培養して、培養後の宿主からベタキサンチンを抽出する、
　ここで、該チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
　（１）配列番号５１、５３又は５５に記載の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、
　（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
　（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
　（４）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
　（５）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
　（６）配列番号５０、５２又は５４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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
　（７）配列番号５０、５２又は５４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、及び
　（８）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするベタキサンチンの製造方法。
　前記チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子が、配列番号５０、５２及び５４のいずれか１以上から選択される、請求項１４に記載のベタキサンチンの合成方法。
　以下のいずれか１に示す遺伝子又は該遺伝子を担持したベクターを含むベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成組成物；
（１）配列番号５１、５３又は５５に記載の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、
（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
（４）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
（５）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
（６）配列番号５０、５２又は５４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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
（７）配列番号５０、５２又は５４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、及び
（８）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子。
　以下のいずれか１のアミノ酸配列で表されるペプチドを有するベタキサンチン合成用ベタラミン酸合成組成物；
（１）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列、
（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドを形成するアミノ酸配列、
（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドを形成するアミノ酸配列。
　請求項１６又は１７に記載の合成組成物が導入されたベタキサンチン産出宿主。
　ベタキサンチン産出宿主であって、
　該宿主は、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子、ＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を有する、
　又は、
　チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子が導入されており、かつＤＯＰＡ４，５－ジオキシゲナーゼ活性を有する酵素活性並びにチロシン又は3-ヒドロキシ-L-チロシン産生能を有し、
　ここで、該チロシンのフェノール環の３位を水酸化する酵素活性を有するがＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しない酵素をコードする遺伝子は、以下のいずれか１以上から選択され、
　（１）配列番号５１、５３又は５５に記載の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、
　（２）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列において、1～20個のアミノ酸が置換、欠損、挿入及び／又は付加しており、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
　（３）配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と90%以上の相同性を有し、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードする遺伝子、
　（４）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAからなる遺伝子、
　（５）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列からなるDNAと相補的な塩基配列からなるDNAとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ配列番号５１、５３又は５５に記載のアミノ酸配列と実質的同質のチロシンのフェノール環の３位を水酸化する能力を有しかつＬ－ＤＯＰＡオキシダーゼ活性を有しないポリペプチドをコードするDNAからなる遺伝子、
　（６）配列番号５０、５２又は５４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、挿入及び／又は付加しているDNAからなる遺伝子、
　（７）配列番号５０、５２又は５４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、及び
　（８）配列番号５０、５２又は５４に記載の塩基配列の縮重異性体からなるDNAからなる遺伝子、
　ことを特徴とするベタキサンチン産出宿主。
　以下のいずれか１を含むHIV-1プロテアーゼ活性阻害剤。
（１）セロシアニンII
（２）請求項１～５及び９のいずれか１に記載のセロシアニンIIの合成方法で得られたセロシアニンII
（３）請求項８又は１０に記載のセロシアニンII産出宿主から得られたセロシアニンII