CN1372599A - 植物甾醇酰基转移酰 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽(LCAT)和酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽(ACAT)。本发明提供了编码这些胆固醇:酰基转移酶样多肽的多核苷酸、由这些多核苷酸编码的多肽、以及这些多核苷酸用于改变植物和宿主细胞中甾醇组成和油产量的用途。本发明还提供了由包含这些多核苷酸的植物和宿主细胞生成的油,以及包含本发明植物或油的食品产品、营养补充物、和药用组合物。本发明的多核苷酸包括由植物来源衍生的多核苷酸。
Description
相关申请的相互参考
本发明要求1999年8月30日提交的美国临时申请流水号60/152,493的优先权,并完整收入本文作为参考用于所有目的。
背景
技术领域
本发明涉及植物酰基转移酶样核酸和氨基酸序列和构建物,以及将它们用于改变宿主细胞和植物中甾醇组成和/或含量和油组成和/或含量的方法。
相关技术
通过植物遗传工程技术的开发,现在有可能生成植物物种的转基因品种以提供具有期望的新特征的植物。例如,现在有可能通过遗传工程改造植物以耐受环境压力,诸如病原体抗性和除草剂耐受性。还有可能改进植物的营养特征,例如提供改进的脂肪酸、类胡萝卜素、甾醇、和生育酚组成。然而,可用于改造这种特征的核苷酸序列的数目非常有限。
需要改进由生物合成或天然植物来源获得或处理甾醇组合物的方法。在植物中提高甾醇产量或改变甾醇组成的能力可为用于人和动物营养的甾醇提供新来源。
甾醇生物合成由类异戊二烯途径中的法尼二磷酸(farnesyldiphosphate)中间物分支。在哺乳动物和高等植物中,甾醇生物合成是经依赖甲羟戊酸的途径发生的(Goodwin,1981,《类异戊二烯化合物的生物合成》(Biosynthesis of Isoprenoid Compounds),第1卷,J.W.Porter和S.L.Spurgeon编,第443-480页,John Wiley & Sons,纽约),而认为在绿藻中甾醇生物合成是经不依赖甲羟戊酸的途径发生的(Schwender等人,1997,《植物脂类的生理学、生物化学、和分子生物学》(Physiology,Biochemistry,and Molecular Biology ofPlant Lipids),J.P.Williams、M.U.Khan、和N.W.Lem编,第180-182页,Kluwer Academic Publishers,Norwell,MA)。
甾醇酯的溶解特征提示这是甾醇的储存形式(Chang等人,1997,生物化学年鉴(Annu.Rev.Biochem.)66:613-638)。甾醇O-酰基转移酶,诸如酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶(ACAT)和卵磷脂:胆固醇酰基转移酶(LCAT),催化胆固醇酯的形成,由此对于控制胞内胆固醇储存非常关键。据报导,酵母中LRO1(人LCAT的同源物)和磷脂:二酰甘油酰基转移酶的过度表达可提高脂类合成(Oelkers等人,2000,生物化学杂志(J.Biol.Chem.)26:15609-15612;Dahlqvist等人,2000,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)97:6487-6492)。
多种酰基转移酶蛋白质的鉴定对于进一步研究植物甾醇合成***和开发新的和/或候选甾醇来源是有用的。植物机制的研究可提供用于进一步增强、控制、修饰、或改变植物细胞甾醇组成的方法。此外,甾醇含量和/或组成的这种改变可为获得针对压力和昆虫损害的耐受性提供方法。特别感兴趣的是编码可用于遗传工程应用的蛋白质的基因核酸序列。
发明概述
本发明涉及卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽(Lecithin:cholesterol acyltransferase-like polypeptide,本文也称为LCAT)和酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽(acyl CoA:cholesterol acyltransferase-like polypeptide,本文也称为ACAT)。具体而言,本发明涉及编码这些甾醇:酰基转移酶的多核苷酸、由这些多核苷酸编码的多肽、以及这些多核苷酸用于改变甾醇组成和油产量的用途。本发明的多核苷酸包括由植物来源衍生的多核苷酸。
因此,本发明的一个方面提供了编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽或其片段、植物酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽或其片段的分离核酸序列。
另一方面提供了基本上由SEQ ID NO:2、4、6、8、10-29、43-51、73、或75组成的分离核酸序列。还提供了由SEQ ID NO:2、4、6、8、10-29、43-51、73、或75组成的分离核酸序列。
另一方面提供了包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:编码SEQ ID NO:3的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:3的分离多核苷酸;SEQ ID NO:2;与SEQ ID NO:2具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:2发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:2发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了基本上由多核苷酸通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R2是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:编码SEQ ID NO:3的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:3的分离多核苷酸;SEQ ID NO:2;与SEQ ID NO:2具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:2发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:2发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:编码SEQ ID NO:5的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:5的分离多核苷酸;SEQ ID NO:4;与SEQ ID NO:4具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:4发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:4发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了基本上由多核苷酸通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R2是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:编码SEQ ID NO:5的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:5的分离多核苷酸;SEQ ID NO:4;与SEQ ID NO:4具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:4发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:4发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:编码SEQ ID NO:7的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:7的分离多核苷酸;SEQ ID NO:6;与SEQ ID NO:6具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:6发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:6发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了基本上由多核苷酸通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R2是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:编码SEQ ID NO:7的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:7的分离多核苷酸;SEQ ID NO:6;与SEQ ID NO:6具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:6发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:6发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:编码SEQ ID NO:9的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:9的分离多核苷酸;SEQ ID NO:8;与SEQ ID NO:8具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:8发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:8发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了基本上由多核苷酸通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R2是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:编码SEQ ID NO:9的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:9的分离多核苷酸;SEQ ID NO:8;与SEQ ID NO:8具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:8发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:8发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:编码SEQ ID NO:74的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:74的分离多核苷酸;SEQ ID NO:73;与SEQ ID NO:73具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQID NO:73发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:73发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了基本上由多核苷酸通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R2是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:编码SEQ ID NO:74的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:74的分离多核苷酸;SEQ ID NO:73;与SEQ ID NO:73具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:73发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:73发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:编码SEQ ID NO:76的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:76的分离多核苷酸;SEQ ID NO:75;与SEQ ID NO:75具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQID NO:75发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:75发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了基本上由多核苷酸通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R2是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:编码SEQ ID NO:76的多肽或含至少一个保守氨基酸替代的SEQ ID NO:76的分离多核苷酸;SEQ ID NO:75;与SEQ ID NO:75具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:75发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:75发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:SEQID NO:42或其简并变体;与SEQ ID NO:42具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:42发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:42发生杂交且编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
另一方面提供了基本上由多核苷酸通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R2是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:SEQ ID NO:42或其简并变体;与SEQID NO:42具有至少70%、80%、90%、或95%序列同一性的分离多核苷酸;在严谨条件下与SEQ ID NO:42发生杂交的至少10个氨基酸的分离多核苷酸;与任何上述多核苷酸互补的分离多核苷酸;和在严谨条件下与SEQ ID NO:42发生杂交且编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
还提供了包含与编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽和/或酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列的重组核酸构建物。在一个实施方案中,甾醇酰基转移酶是植物甾醇酰基转移酶。在另一个实施方案中,重组核酸构建物还包含终止序列。调控序列可以是组成性启动子、可诱导启动子、发育调控启动子、组织特异性启动子、细胞器特异性启动子、种子特异性启动子、或前述任意组合。还提供了包含这种重组核酸构建物的植物,及其种子和后代。还可将这种重组核酸构建物导入合适的宿主细胞以提供本发明的另一方面。若宿主细胞是植物宿主细胞,则该细胞可用于生成植株以提供本发明的另一方面。其它方面包括这种植株的种子和后代。
还有一个方面提供了包含选自下组的氨基酸序列的纯化多肽:SEQID NO:3、5、7、9、74、76、或包含至少一个保守氨基酸替代的上述任一序列。
还有一个方面提供了包含选自下组的氨基酸序列的至少10个连续氨基酸的纯化免疫原性多肽:SEQ ID NO:3、5、7、9、74、76、或包含至少一个保守氨基酸替代的上述任一序列。还提供了可特异结合上述免疫原性多肽的多克隆或单克隆抗体。
一个方面提供了用于生成卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽或酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的方法,包括在允许表达所述卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽或酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的条件下培养包含本发明的任何重组核酸构建物的宿主细胞。
另一方面提供了用于修饰宿主细胞甾醇含量的方法,包括用包含与编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列的重组构建物转化宿主细胞,并在所述宿主细胞得以表达卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的条件下培养所述宿主细胞,由此所述宿主细胞与不含该重组构建物的宿主细胞相比具有经修饰的甾醇组成。
另一方面提供了用于修饰宿主细胞甾醇含量的方法,包括用包含与编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列的重组构建物转化宿主细胞,并在所述宿主细胞得以表达酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的条件下培养所述宿主细胞,由此所述宿主细胞与不含该重组构建物的宿主细胞相比具有经修饰的甾醇组成。
另一方面提供了包含重组构建物的植物,其中所述重组构建物包含与编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列,所述重组构建物的表达导致所述植物与不含该重组构建物的相同植物相比具有经修饰的甾醇组成。
另一方面提供了包含重组构建物的植物,其中所述重组构建物包含与编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列,且所述重组构建物的表达导致所述植物与不含该重组构建物的相同植物相比具有经修饰的甾醇组成。
另一方面提供了由本发明的任何植物或宿主细胞获得的油。
还有一个方面提供了用于生成具有经修饰甾醇组成的油的方法,包括提供本发明的任何植物或宿主细胞,并通过任何已知方法由所述植物提取油。还提供了由上述方法生成的油。
另一方面提供了用于改变宿主细胞油产量的方法,包括用包含与编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列的重组构建物转化宿主细胞,并在所述宿主细胞得以表达卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的条件下培养所述宿主细胞,由此所述宿主细胞与不含该重组构建物的宿主细胞相比具有经改变的油产量。
另一方面提供了用于改变宿主细胞油产量的方法,包括用包含与编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列的重组构建物转化宿主细胞,并在所述宿主细胞得以表达酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的条件下培养所述宿主细胞,由此所述宿主细胞与不含该重组构建物的宿主细胞相比具有经改变的油产量。
还提供了包含重组构建物的植物,其中所述重组构建物包含与编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列,且所述重组构建物的表达导致所述植物与不含该重组构建物的相同植物相比具有经改变的油产量。
还提供了包含重组构建物的植物,其中所述重组构建物包含与编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列,且所述重组构建物的表达导致所述植物与不含该重组构建物的相同植物相比具有经改变的油产量。
另一方面提供了包含本发明的任何油、植物、或宿主细胞的食品、食品成份、或食品产品;包含本发明的任何油、植物、或宿主细胞的营养或饮食补充物;和包含本发明的任何油、植物、或宿主细胞,以及合适的稀释剂、载体、或赋形剂的药用组合物。
其它方面将由下文描述和实施例变得清晰。
图的简述
借助下文的描述、所附权利要求、和此处附图,将更好的理解本发明的这些和其它特征、方面、和优势。
图1显示了酵母、人、和大鼠卵磷脂:胆固醇酰基转移酶蛋白质序列与拟南芥LCAT1、LCAT2、LCAT3、和LCAT4推导氨基酸序列的比对。
图2显示了来自在napin启动子控制下表达LCAT4的植株(pCGN9998)的T2种子的NMR甾醇酯分析结果。
图3显示了来自对照系(pCGN8640)和在napin启动子控制下表达LCAT3的系(pCGN9968)的T2种子油提取物的HPLC/MS甾醇分析结果。
图4显示了来自对照系(pCGN8640)和在napin启动子控制下表达LCAT1(pCGN9962)、LCAT2(pCGN9983)、LCAT3(pCGN9968)、和LCAT4(pCGN9998)的植株系的T2种子油提取物的HPLC/MS甾醇分析结果。另外,还显示了在35S启动子控制下表达LCAT4的3个品系(pCGN9996)的数据。
图5显示了来自对照系(pCGN8640)和在napin启动子控制下表达LCAT1(pCGN9962)、LCAT2(pCGN9983)、和LCAT3(pCGN9968)的植株系的T2种子油含量的Nir分析结果。另外,还显示了在35S启动子控制下表达LCAT2的16个品系(pCGN9981)的数据。
发明详述
提供下面的详述以帮助本领域熟练技术人员实践本发明。即使如此,不应当将详述解释成对本发明的不适当限制,因为本领域普通技术人员可对本文讨论的实施方案进行修饰和变化而不偏离本发明的发现的精神或范围。
本申请书完整收入文中引用的所有发表物、专利、专利申请、和其它参考文献作为参考,就像明确且单独收入每一篇发表物、专利、专利申请、和其它参考文献作为参考。
本发明涉及卵磷脂:胆固醇酰基转移酶(LCAT),特别是编码植物来源的卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离核酸序列;本发明还涉及酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶(ACAT),特别是编码植物来源的酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离核酸序列。当用于本文时,卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样包括编码植物来源的氨基酸序列的任何核酸序列,诸如可由展示能够在酶反应条件下利用卵磷脂(磷脂酰胆碱)作为酰基供体用于酰化甾醇或甘油酯以形成酯的细胞来源获得的蛋白质、多肽、或肽。当用于本文时,酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样包括编码植物来源的氨基酸序列的任何核酸序列,诸如可由展示能够在酶反应条件下利用酰基辅酶A作为酰基供体用于酰化甾醇或甘油酯以形成酯的细胞来源获得的蛋白质、多肽、或肽。“酶反应条件”指环境(即诸如温度、pH、抑制物的缺乏等因素)中可获得的并允许酶发挥功能的任何必需条件。
术语“甾醇”在应用于植物时指可由角鲨烯氧化物经具有与trans-syn-trans-anti-trans-anti构型(例如原类甾醇阳离子)相似的立体化学的过渡状态环化形成,并在C-3处保留极性基团(羟基或酮基)、在环***中保留all-trans-anti立体化学、保留侧链20R-构型的任何手性四环类异戊烯(isopentenoid)(Parker等人,1992,在《类异戊烯代谢的调控》(Regulation of Isopentenoid Metabolism)一书中,Nes等人编,ACS讨论会系列编号497,第110页;美国化学学会,华盛顿特区)。
甾醇可以包含或不含C-5=C-6双键,因为这是在生物合成途径的后期引入的。甾醇在C-17处包含C8-C10侧链。
术语“植物甾醇(phytosterol)”应用于唯一发现于植物中的甾醇,指包含C-5(在有些情况中是C-22)双键的甾醇。植物甾醇进一步表征为C-17侧链的烷化,以及在C-24处的甲基或乙基取代基。主要的植物甾醇包括但不限于谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、芜菁甾醇、等。缺乏C-24甲基或乙基侧链的胆固醇发现于植物中,但不是其独有的,也不是“植物甾醇”。
“植物烷甾醇(phytostanol)”是植物甾醇的饱和形式,其中C-5和(当存在时)C-22双键被还原,包括但不限于谷烷甾醇、菜油烷甾醇、和22-二氢芜菁烷甾醇。
“甾醇酯”进一步表征为在C-3处存在脂肪酸或酚酸部分而非羟基。
术语“甾醇”包括甾醇、植物甾醇、植物甾醇酯、植物烷甾醇、和植物烷甾醇酯。
术语“甾醇化合物”包括甾醇、植物甾醇、植物甾醇酯、植物烷甾醇、和植物烷甾醇酯。
术语“植物甾醇化合物”指至少一种植物甾醇、至少一种植物甾醇酯、或其混合物。
术语“植物烷甾醇化合物”指至少一种植物烷甾醇、至少一种植物烷甾醇酯、或其混合物。
术语“甘油酯”指甘油的脂肪酸酯,包括单酰甘油、二酰甘油、和三酰甘油。
当用于本文时,“重组构建物”由其制备方法或其结构定义。在提及其制备方法时,如某个方法的产物,该方法是重组核酸技术的应用,如在核苷酸序列中包含人类干预,通常是选择或生成。或者,在结构方面,它可以是包含天然不相连或可操作连接的两种或多种核酸序列的融合序列。
当用于本文时,“调控序列”指涉及基因表达控制的DNA序列;如启动子、操纵基因、和衰减子。“异源调控序列”指与基因天然相连的调控序列不同的调控序列。
当用于本文时,“多核苷酸”和“寡核苷酸”可互换使用,指通过磷酸二酯键连在一起的至少2个核苷酸的聚合物,可由核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸组成。
当用于本文时,“序列”指聚合物中单体出现的线性顺序,例如多肽中的氨基酸顺序或多核苷酸中的核苷酸顺序。
当用于本文时,“多肽”、“肽”、和“蛋白质”可互换使用,指由通过肽键相连的两个或多个氨基酸组成的化合物。
当用于本文时,“互补”指双链核酸中通过氢键结合的碱基(嘌呤和嘧啶)的配对。例如,下面的碱基对是互补的:鸟嘌呤与胞嘧啶;腺嘌呤与胸腺嘧啶;以及腺嘌呤与尿嘧啶。当用于本文时,该术语包括完全和部分互补。分离蛋白质、多肽、和多核苷酸
本发明的第一个方面涉及分离LCAT多核苷酸。本发明的多核苷酸序列包括编码具有序列表中列出的推导氨基酸序列的本发明多肽的分离多核苷酸,以及与这种序列及其变体密切相关的其它多核苷酸序列。
本发明提供了在整个长度上与序列表中列出的每一种编码序列相同的多核苷酸序列。本发明还提供了成熟多肽或其片段的编码序列,以及与其它编码序列,诸如前导序列或分泌序列、前蛋白质、蛋白质原、或前蛋白质原序列的编码序列,处于同一读码框中的成熟多肽或其片段编码序列。多核苷酸还可包含非编码序列,包括例如但不限于5’和3’非编码序列,诸如转录但不翻译的序列、终止信号、核糖体结合位点、稳定mRNA的序列、内含子、多聚腺苷酸化信号、和编码额外氨基酸的额外编码序列。例如,可包含标记序列以便于融合多肽的纯化。本发明的多核苷酸还包括包含结构基因和控制基因表达的天然相关序列的多核苷酸。
本发明还包括具有如下通式的多核苷酸:X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y,其中位于5’末端的X是氢,位于3’末端的Y是氢或金属,R1和R3是任意核酸残基,n是0-3000之间的整数,优选1-1000之间,R2是本发明的核酸序列,特别是选自序列表中列出的核酸序列,优选SEQ ID NO:2、4、6、8、10-29、33、42-51、73、或75。在通式中,R2的取向是5’末端残基位于左边,连接R1,而3’末端残基位于右边,连接R3。用R基团表示的任何核酸残基片段(其中R超过1),可以是杂聚物或均聚物,优选杂聚物。
本发明还涉及编码本发明多肽变体的本发明多核苷酸变体。作为本发明多核苷酸片段的变体可用于合成本发明的全长多核苷酸。优选实施方案是编码多肽变体的多核苷酸,其中本发明多肽序列的5-10、1-5、1-3、2、1、或0个氨基酸残基以任意组合被替代、添加、或删除。特别优选沉默的替代、添加、和删除,即不改变多核苷酸或多肽的特性或活性。
本发明的另一个优选实施方案是在整个长度上与编码本发明多肽的多核苷酸至少50%、60%、或70%相同的多核苷酸以及与其互补的多核苷酸。更优选的是包含在整个长度上与编码本发明多肽的多核苷酸至少80%相同的区域的多核苷酸以及与其互补的多核苷酸。在这方面,特别优选在整个长度上至少90%相同的多核苷酸,尤其优选在整个长度上至少95%相同的多核苷酸。此外,高度优选在整个长度上至少97%相同的多核苷酸,特别高度优选在整个长度上至少98%和99%相同的多核苷酸,最高度优选在整个长度上至少99%相同的多核苷酸。
优选实施方案是经本文所述方法测定,与由序列表中列出的多核苷酸编码的成熟多肽相比,基本保留相同生物学功能或活性的多肽的编码多核苷酸。
本发明还涉及与上述序列可发生杂交的多核苷酸。具体而言,本发明涉及在严谨条件下与上述多核苷酸可发生杂交的多核苷酸。严谨杂交条件的范例是在含50%甲酰胺、5× SSC(150mM NaCl、15mM柠檬酸三钠)、50mM磷酸钠(pH7.6)、5× Denhardt氏液、10%硫酸葡聚糖、和20μg/ml变性剪切鲑鱼精DNA的溶液中于42℃保温过夜,随后用0.1× SSC于大约65℃清洗杂交支持物。还包括在0.1× SSC或0.1×SSPE(于50℃)的清洗严谨度下发生杂交的多核苷酸。其它杂交和清洗条件是众所周知的,且例示于Sambrook等人,《分子克隆:实验室手册》(Molecular Cloing:A Laboratory Manual),第2版,冷泉港,NY,1989,特别是第11章。
本发明还提供了基本上由可如下获得的多核苷酸序列组成的多核苷酸:在严谨杂交条件下用具有所述多核苷酸序列或其片段的序列的探针筛选含序列表中列出的多核苷酸序列的完整基因的适当文库,并分离所述多核苷酸序列。用于筛选文库的方法在本领域是众所周知的,且例示于Sambrook等人,《分子克隆:实验室手册》(Molecular Cloing:A Laboratory Manual),第2版,冷泉港,NY,1989,特别是第8章和Ausubel等人,《分子生物学短方案》(Short Protocols in MolecularBiology),第3版,Wiley & Sons,1995,第6章。可用于获得这种多核苷酸的核酸序列包括例如本文所述探针和引物,特别是SEQ ID NO:2、4、6、8、10-29、33、42-51、73、或75。这些序列对于筛选来自拟南芥、大豆、和玉米的文库以获得编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶和卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽以及编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶和酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的序列特别有用。
正如本文关于本发明多核苷酸实验的讨论,例如,本发明的多核苷酸可作为RNA、cDNA、或基因组DNA的杂交探针用于分离编码多肽的全长cDNA或基因组克隆和分离与序列表中列出的多核苷酸(特别是SEQID NO:2、4、6、8、10-29、33、42-51、73、或75)具有高度序列相似性的其它基因的cDNA或基因组克隆。这些探针通常包含至少15个碱基。优选的是,这些探针包含至少30个碱基,可包含至少50个碱基。特别优选的是,这些探针包含30-50(含)个碱基。
可使用序列表中提供的DNA序列合成寡核苷酸探针并通过筛选分离包含或包含于序列表中列出的多核苷酸序列的每个基因的编码区。然后用具有本发明基因序列的互补序列的经标记寡核苷酸筛选cDNA、基因组DNA、或mRNA文库,以鉴定文库中与探针发生杂交的成员。例如,制备对应于LCAT EST序列的合成寡核苷酸。将寡核苷酸作为引物在聚合酶链式反应(PCR)技术中用于获得LCAT基因的5’和3’端序列。或者,可由特定LCAT肽制备低简并性寡核苷酸,这种探针可直接用于筛选基因文库以获得LCAT基因序列。由于背景杂交水平低,噬菌体载体中cDNA文库的筛选在这种方法中特别有用。
通常,可使用核酸探针获得的LCAT序列将显示LCAT靶序列与所用探针编码序列之间有60-70%的序列同一性。然而,也可获得只具有50-60%序列同一性的较长序列。核酸探针可以是核酸序列的较长片段,或者也可以是较短的寡核苷酸探针。当采用较长(超过大约100bp)核酸片段作为探针时,可以在较低严谨度进行筛选,由靶样品获得与所用探针序列具有20-50%偏差(即50-80%序列同源性)的序列。寡核苷酸探针可显著短于编码LCAT酶的完整核酸序列,但是应当包含至少大约10个核苷酸,优选至少大约15个核苷酸,更优选至少大约20个核苷酸。当使用较短区域时,与较长区域相反,需要较高程度的序列同一性。由此可能期望鉴定氨基酸序列高度保守的区域,以设计用于检测和回收其它相关LCAT基因的寡核苷酸探针。较短探针常常在聚合酶链式反应(PCR)中特别有用,尤其可用于鉴定高度保守序列(参阅Gould等人,1989,美国国家科学院进展(PNAS USA)86:1934-1938)。
本发明的另一个方面涉及LCAT多肽。这种多肽包括序列表中列出的分离多肽及其片段,特别是展示LCAT活性的多肽,以及与选自序列表列出的多肽序列具有至少50%、60%、或70%同一性,优选至少80%同一性,更优选至少90%同一性,最优选至少95%同一性的多肽,还包括这种多肽的部分,其中这种多肽部分优选包含至少30个氨基酸,更优选包含至少50个氨基酸。
正如本领域所理解的,“同一性”指通过比较序列确定的两种或多种多肽序列或者两种或多种多核苷酸序列之间的关系。在本领域,“同一性”还指通过序列排列之间的匹配确定的多肽或多核苷酸序列之间的序列相关程度。可通过已知方法容易的计算“同一性”,包括但不限于下列文献中描述的方法:《计算分子生物学》(ComputationalMolecular Biology),A.M.Lesk编,牛津大学出版社,纽约,1988;《生物计算:信息学和基因组计划》(Biocomputing:Informatics andGenome Projects),D.W.Smith编,Academic出版社,纽约,1993;《序列资料的计算机分析》(Computer Analysis of Sequence Data),第1部分,A.M.Griffin和H.G.Griffin编,Humana出版社,新泽西,1994;《分子生物学中的序列分析》(Sequence Analysis in MolecularBiology),G.von Heinje,Academic出版社,1987;《序列分析引物》(Sequence Analysis Primer),M.Gribskov和J.Devereux编,Stockton出版社,纽约,1991;以及H.Carillo和D.Lipman,SIAM应用数学杂志(SIAM J Applied Math)48:1073,1988)。同一性的测定方法设计用于给出待测序列之间的最大匹配。此外,同一性的测定方法已编成可公开获得的程序。可用于测定两种序列之间同一性的计算机程序包括但不限于:GCG(J.Devereux等人,核酸研究(NucleicAcids Research)12(1):387,1984;一套5种BLAST程序,3种为核苷酸序列查询而设计(BLASTN、BLASTX、和TBLASTX,2种为蛋白质序列查询而设计(BLASTP和TBLASTN)(Coulson,生物技术趋势(Trendsin Biotechnology)12:76-80,1994;Birren等人,基因组分析(GenomeAnalysis)1:543-559,1997)。BLASTX程序可由NCBI和其它来源公开获得(《BLAST手册》(BLAST Manual),S.Altschul等人,NCBINLM NIH,Bethesda,MD 20894;S.Altschul等人,分子生物学杂志(J.Mol.Biol.)215:403-410,1990)。众所周知的Smith Waterman算法也可用于测定同一性。
用于多肽序列比较的参数通常包括:算法:Needleman和Wunsch,分子生物学杂志(J.Mol.Biol.)48:443-453,1970比较矩阵:BLOSSUM62,Hentikoff和Hentikoff,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)89:10915-10919,1992缺口罚分:12缺口长度罚分:4
可与这些参数一起使用的程序是可由“遗传学计算机小组”(Genetics Computer Group,Madison,威斯康星)公开获得的“缺口”程序。上述参数与末端缺口不罚分一起作为肽比较的缺省(默认)参数。
用于多核苷酸序列比较的参数包括:算法:Needleman和Wunsch,分子生物学杂志(J.Mol.Biol.)48:443-453,1970比较矩阵:匹配=+10;错配=0缺口罚分:50缺口长度罚分:3
可与这些参数一起使用的程序是可由“遗传学计算机小组”(Genetics Computer Group,Madison,威斯康星)公开获得的“缺口”程序。上述参数是核酸比较的缺省(默认)参数。
本发明还包括具有如下通式的多肽:X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y,其中位于氨基末端的X是氢,位于羧基末端的Y是氢或金属,R1和R3是任意氨基酸残基,n是0-1000之间的整数,R2是本发明的氨基酸序列,特别是序列表中列出的氨基酸序列,优选SEQ ID NO:3、5、7、9、74、或76。在通式中,R2的取向是氨基末端残基位于左边,连接R1,而羧基末端残基位于右边,连接R3。用R基团表示的任何氨基酸残基段(其中R超过1),可以是杂聚物或均聚物,优选杂聚物。
本发明的多肽包括由包含选自SEQ ID NO:2、4、6、8、73、和75的序列的多核苷酸编码的分离多肽。
本发明的多肽可以是成熟蛋白质,或是融合蛋白的一部分。
多肽的片段和变体也视为是本发明的一部分。片段是一种多肽变体,它具有与先前所述多肽的部分而非整个氨基酸序列完全相同的氨基酸序列。片段可以是游离的,或是包含于较大多肽内,其中片段构成一个部分或区域,最优选作为单个连续区域。优选片段是生物学活性片段,即介导本发明多肽活性的片段,包括具有相似活性或改进活性或降低活性的片段。还包括在动物中具有抗原性或免疫原性的多肽和多肽片段,特别是可特异结合抗原性片段的多克隆或单克隆抗体。在一个优选实施方案中,这种抗原性或免疫原性片段包含来自本文公开的氨基酸序列的至少10个连续氨基酸,或是包含至少一个保守氨基酸替代的这种序列。在另一个实施方案中,这种抗原性或免疫原性片段包含来自本文公开的氨基酸序列的至少15个、至少25个、至少50个、或至少100个连续氨基酸,或是包含至少一个保守氨基酸替代的这种序列。用于由多肽和缀合载体分子的多肽生成抗体的方法在本领域是众所周知的,且例示于《分子生物学短方案》(Short Protocols inMolecular Biology),第3版,Wiley & Sons,1995,特别是第11章。
多肽变体还包括因保守氨基酸替代(用相似特性的另一种残基进行替代)而与序列表中列出的序列不同的多肽。本领域普通技术人员知道,肽、多肽、或蛋白质氨基酸序列中的修饰可导致等同或可能改进的第二代肽,即与最初的氨基酸序列相比展示等同或更好的功能特征。本发明因此涵盖这种修饰后的氨基酸序列。改变可包括氨基酸的***、删除、替代、截短、融合、序列亚单位的改组、诸如此类,条件是与本文公开的天然对应序列相比,通过这种修饰产生的肽序列具有基本相同的功能特性。
进行这种可变时可以考虑的一种因素是氨基酸的亲水指数。Kyte和Doolittle(分子生物学杂志(J.Mol.Biol.)157:105-132,1982)已经讨论了氨基酸亲水指数在赋予蛋白质交互式生物学功能中的重要性。人们已经接受,氨基酸的相对亲水特征有助于产生的蛋白质的二级结构。这继而影响蛋白质与诸如酶、底物、受体、DNA、抗体、抗原、等分子的相互作用。
根据疏水性和电荷特征,已经为每一种氨基酸指定了亲水指数,如下:异亮氨酸(+4.5)、缬氨酸(+4.2)、亮氨酸(+3.8)、苯丙氨酸(+2.8)、半胱氨酸/胱氨酸(+2.5)、甲硫氨酸(+1.9)、丙氨酸(+1.8)、甘氨酸(-0.4)、苏氨酸(-0.7)、丝氨酸(-0.8)、色氨酸(-0.9)、酪氨酸(-1.3)、脯氨酸(-1.6)、组氨酸(-3.2)、谷氨酸/谷氨酰胺/天冬氨酸/天冬酰胺(-3.5)、赖氨酸(-3.9)、和精氨酸(-4.5)。
正如本领域已知的,肽或蛋白质中的某些氨基酸可用具有相似亲水指数或评分的其它氨基酸进行替代,产生具有相似生物学活性的肽或蛋白质,即仍保留生物学功能。在进行这种变化时,优选用亲水指数±2以内的氨基酸相互替代。更优选用亲水指数±1以内的氨基酸进行替代。最优选用亲水指数±0.5以内的氨基酸进行替代。
还可根据亲水性替代相似氨基酸。美国专利号4,554,101公开了蛋白质中由邻近氨基酸亲水性决定的最高局部平均亲水性与蛋白质的生物学特性有关。已经为氨基酸指定了亲水性值,如下:精氨酸/赖氨酸(+3.0)、天冬氨酸/谷氨酸(+3.0±1)、丝氨酸(+0.3)、天冬酰胺/谷氨酰胺(+0.2)、甘氨酸(0)、苏氨酸(-0.4)、脯氨酸(-0.5±1)、丙氨酸/组氨酸(-0.5)、半胱氨酸(-1.0)、甲硫氨酸(-1.3)、缬氨酸(-1.5)、亮氨酸/异亮氨酸(-1.8)、酪氨酸(-2.3)、苯丙氨酸(-2.5)、和色氨酸(-3.4)。由此,肽、多肽、或蛋白质中的一个氨基酸可用具有相似亲水性评分的另一种氨基酸进行替代,仍产生具有相似生物学活性的蛋白质,即仍保留正确的生物学功能。在进行这种变化时,优选用亲水指数±2以内,更优选±1以内,最优选±0.5以内的氨基酸相互替代。
如上所述,本发明肽中的氨基酸替代可基于氨基酸侧链取代基的相对相似性,例如它们的疏水性、亲水性、电荷、大小、等。考虑多种上述特征从而在本发明肽中进行导致静默突变的保守氨基酸变化的例示性替代,可选择天然氨基酸所属类型的其它成员。氨基酸可分成如下4组:(1)酸性氨基酸;(2)碱性氨基酸;(3)中性极性氨基酸;和(4)中性非极性氨基酸。这些组内的代表性氨基酸包括但不限于:(1)酸性(带负电荷)氨基酸诸如天冬氨酸和谷氨酸;(2)碱性(带正电荷)氨基酸诸如精氨酸、组氨酸、和赖氨酸;(3)中性极性氨基酸诸如甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、和谷氨酰胺;以及(4)中性非极性氨基酸诸如丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、和甲硫氨酸。应当注意,预期并非有利的变化,若它们产生功能性序列,则也是有用的。
作为本发明多肽片段的变体可通过肽合成用于产生相应的全长多肽。因此,这些变体可作为中间物用于产生本发明的全长多肽。
本发明的多核苷酸和多肽可用于例如转化宿主细胞,诸如植物细胞、动物细胞、酵母细胞、细菌、噬菌体、和病毒,本文将进一步讨论。
本发明还提供了含成熟蛋白质及氨基或羧基末端或者内部(例如当蛋白质的成熟形式超过一条多肽链时)额外氨基酸的多肽的编码多核苷酸。这种序列可在例如由前体变成成熟形式的蛋白质加工中发挥作用,使得蛋白质转运、缩短或延长蛋白质的半寿期、或者便于实验或生产中的蛋白质操作。预计细胞酶可用于由成熟蛋白质除去任何额外氨基酸。
蛋白质前体,即多肽的成熟形式融合一种或多种前序列(prosequence),可能是多肽的无活性形式。无活性前体通常在除去前序列后激活。在激活前可能除去一些或所有前序列。这种蛋白质前体通常称为前蛋白质(proprotein)。表达构建物的制备和使用方法
感兴趣的是将重组DNA构建物中的核苷酸序列用于指导本发明酰基转移酶序列在宿主细胞中的转录或者转录及翻译(表达)的应用。特别感兴趣的是将重组DNA构建物中的本发明多核苷酸序列用于指导本发明酰基转移酶序列在植物宿主细胞中的转录或者转录及翻译(表达)的应用。
表达构建物通常包含与编码本发明卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽或酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的核酸序列可操作连接且在宿主细胞中有功能的调控序列,以及在宿主植物细胞中有功能的转录终止区。特别感兴趣的是在植物宿主细胞中有功能的启动子(也称为转录起始区)的应用。
本领域熟练技术人员将认识到,文献中已经描述了在植物细胞中有功能的许多启动子,包括组成性的、可诱导的、组织特异性的、细胞器特异性的、发育调控的、和环境调控的启动子。还涵盖叶绿体和质体特异性启动子、叶绿体或质体功能性启动子、以及叶绿体或质体可操作启动子。
一批启动子是组成性启动子,诸如在大多数植物器官中产生高水平表达的CaMV35S或FMV35S启动子。增强或双联形式的CaMV35S和FMV35S启动子可用于实践本发明(Odell等人,1985,自然(Nature)313:810-812;Rogers,美国专利号5,378,619)。其它有用的组成性启动子包括但不限于甘露碱合酶(mas)启动子、胭脂碱合酶(nos)启动子、和章鱼碱合酶(ocs)启动子。
有用的可诱导启动子包括热休克启动子(Ou-Lee等人,1986,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)83:6815;Ainley等人,1990,植物分子生物学(Plant Mol.Biol.)14:949)、由菠菜亚硝酸还原酶基因衍生的硝酸可诱导启动子(Back等人,1991,植物分子生物学(Plant Mol.Biol.)17:9)、激素可诱导启动子(Yamaguchi-Shinozaki等人,1990,植物分子生物学(Plant Mol.Biol.)15:905;Kares等人,1990,植物分子生物学(Plant Mol.Biol.)15:905)、以及与RuBP羧化酶小亚基和LHCP基因家族有关的光可诱导启动子(Kuhlemeier等人,1989,植物细胞(Plant Cell)1:471;Feinbaum等人,1991,分子和普通遗传学(Mol.Gen.Genet.)226:449;Weisshaar等人,1991,欧洲分子生物学杂志(EMBO J.)10:1777;Lam和Chua,1990,科学(Science)248:471;Castresana等人,1988,欧洲分子生物学杂志(EMBO J.)7:1929;Schulze-Lefert等人,1989,欧洲分子生物学杂志(EMBO J.)8:651)。
另外,还可能优选在植物的特定组织(诸如叶、茎、根、块茎、种子、果实、等)中产生酰基转移酶基因的表达,而选择的启动子应当具有预期的组织和发育特异性。组织特异性、发育调控的有用启动子的范例包括果实特异性启动子,诸如E4启动子(Cordes等人,1989,植物细胞(Plant Cell)1:1025)、E8启动子(Deikman等人,欧洲分子生物学杂志(EMBO J.)7:3315)、猕猴桃(kiwifruit)猕猴桃碱启动子(Lin等人,1993,美国国家科学院进展(PNAS)90:5939)、2A11启动子(Houck等人,美国专利号4,943,674)、和番茄pZ130启动子(美国专利号5,175,095和5,530,185);β-conglycinin 7S启动子(Doyle等人,1986,生物化学杂志(J.Biol.Chem.)261:9228;Slighton和Beachy,1987,植物(Planta)172:356),以及种子特异性启动子(Knutzon等人,1992,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)89:2624;Bustos等人,1991,欧洲分子生物学杂志(EMBO J.)10:1469;Lam和Chua,1991,生物化学杂志(J.Biol.Chem.)266:17131;Stayton等人,1991,澳大利亚植物生理学杂志(Aust.J.Plant.Physiol.)18:507)。美国专利号5,753,475中讨论了果实特异性基因调控。其它有用的种子特异性启动子包括但不限于napin、菜豆蛋白、玉米醇溶蛋白、大豆胰蛋白酶抑制剂、7S、ADR12、ACP、硬脂酰-ACP去饱和酶、油质蛋白、Lasquerella羟化酶、和大麦醛糖还原酶启动子(Bartels,1995,植物杂志(Plant J.)7:809-822),EA9启动子(美国专利号5,420,034),和Bce4启动子(美国专利号5,530,194)。有用的胚特异性启动子包括玉米球蛋白1和油质蛋白启动子。有用的胚乳特异性启动子包括稻谷蛋白-1启动子、低pI的β淀粉酶基因的启动子(Amy32b)(Rogers等人,1984,生物化学杂志(J.Biol.Chem.)259:12234)、高pI的β淀粉酶基因的启动子(Amy64)(Khurseed等人,1988,生物化学杂志(J.Biol.Chem.)263:18953)、和大麦巯基蛋白酶基因的启动子(“Aleurain”)(Whittier等人,1987,核酸研究(Nucleic Acids Res.)15:2515)。
特别感兴趣的是自优先在植物种子组织中表达的转录起始区开始的本发明核酸序列的表达。这种种子优先转录起始序列的范例包括由编码植物储存蛋白质基因的序列或涉及油料种子中脂肪酸生物合成的基因衍生的序列。这种启动子的范例包括来自这种基因,如napin(Kridl等人,种子科学研究(Seed Sci.Res.)1:209-219,1991)、菜豆蛋白、玉米醇溶蛋白、大豆胰蛋白酶抑制剂、ACP、硬脂酰-ACP去饱和酶、β-conglycinin的大豆α亚基(大豆7S;Chen等人,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)83:8560-8564,1986)、和油质蛋白的5’调控区。EP 0 255 378 B1和美国专利号5,420,034及5,608,152中讨论了种子特异性基因调控。还可构建启动子杂合物来增强转录活性(Hoffman,美国专利号5,106,739),或者联合预期的转录活性和组织特异性。
可能有利的是指导赋予LCAT的蛋白质定位到特定的亚细胞区室,例如线粒体、内质网、液泡、叶绿体、或其它质体区室。例如,在将本发明的感兴趣基因靶向质体(诸如叶绿体)用于表达时,构建物还将采用将基因导向质体的序列。本文优选的这种序列是叶绿体转运肽(CTP)或质体转运肽(PTP)。如此,感兴趣基因未直接***质体时,表达构建物将额外包含编码转运肽的基因,从而将感兴趣基因导向质体。叶绿体转运肽可衍生自感兴趣的基因,或者可衍生自具有CTP的异源序列。这种转运肽在本领域是已知的。参阅,例如Von Heijne等人,1991,植物分子生物学报告(Plant Mol.Biol.Rep.)9:104-126;Clark等人,1989,生物化学杂志(J.Biol.Chem.)264:17544-17550;della-Cioppa等人,1987,植物生理学(Plant Physiol.)84:965-968;Romer等人,1993,生物化学及生物物理学研究通讯(Biochem.Biophys.Res.Commun.)196:1414-1421;以及Shah等人,1986,科学(Science)233:478-481。
根据预定用途,构建物可包含编码完整LCAT蛋白质或其部分、完整ACAT蛋白质或其部分的核酸序列。例如,在期望反义抑制给定的LCAT或ACAT蛋白质时,不需要完整序列。此外,在意欲使用用于构建物的LCAT或ACAT序列作为探针时,制备只包含LCAT或ACAT编码序列特定部分(例如编码高度保守区的序列)的构建物可能是有利的。
熟练技术人员将认识到,多种方法可用于抑制内源序列在宿主细胞中的表达。这些方法包括但不限于反义遏制(Smith等人,1988,自然(Nature)334:724-726)、共遏制(Napoli等人,1989,植物细胞(Plant Cell)2:279-289)、核酶(PCT发表物WO 97/10328)、以及有义与反义的联合(Waterhouse等人,1998,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)95:13959-13964)。用于遏制宿主细胞中内源序列的方法通常采用遏制至少部分待遇制序列的转录或者转录及翻译。这些序列可以与内源序列的编码区以及非编码区同源。
还可以在本发明的植物表达构建物中提供调控性转录终止区。可通过编码二酰甘油酰基转移酶的DNA序列或者由不同基因来源衍生的便利转录终止区(例如与转录起始区天然相关的转录终止区)提供转录终止区。熟练技术人员将认识到,在本发明的构建物中可采用能够在植物细胞中终止转录的任何便利转录终止区。
或者,可制备构建物以指导由宿主植物细胞质体直接表达LCAT或ACAT序列。这些构建物和方法在本领域是已知的,且描述于例如Svab等人,1990,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)87:8526-8530;Svab和Maliga,1993,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)90:913-917;以及美国专利号5,693,507。
已经导入了包含表达构建物的重组DNA构建物的植物细胞、组织、器官、或植株被视作是经转化的、经转染的、或转基因的。转基因或经转化的细胞或植株还包括细胞或植株的后代,以及由在杂交中采用这种转基因植株作为亲本的育种程序产生且展示因存在LCAT核酸序列而引起的改变表型的后代。
具有植物LCAT作为感兴趣DNA序列用于提高或降低其表达的植物表达或转录构建物可用于广泛的植物,特别是涉及用于食用和工业用途的植物油生产的植物。最特别优选的是温带油料种子农作物。感兴趣的植物包括但不限于菜籽油菜(芸苔和高芥子酸品种)、向日葵、红花、棉花、大豆、花生、椰子和油椰子、以及玉米。根据将重组构建物导入宿主细胞的方法,可能需要其它DNA序列。重要的是,本发明可应用于相似的双子叶和单子叶物种,并将容易的应用于新的和/或改进的转化和调控技术。
特别感兴趣的是植物LCAT和ACAT构建物在植物中用于生成脂类和/或固醇酯含量受到修饰的植物或植物部分(包括但不限于叶、茎、根、繁殖组织、和种子)的用途或者改变植物油产量。
在本发明中特别感兴趣的是将LCAT序列与ACAT基因一起用于提高种子甾醇含量的用途。由此,油料种子农作物中编码ACAT和LCAT的核酸序列的过度表达可用于本发明以提高植物组织中的甾醇水平和/或油产量。
预计可合成完整或部分基因序列,尤其在期望提供植物优选序列时。由此,可使用选定宿主优选的密码子合成所有或部分的预期结构基因(编码LCAT或ACAT蛋白质的基因部分)。例如可由在预期宿主物种中表达的蛋白质中最频繁使用的密码子,确定宿主优选密码子。
本领域熟练技术人员将容易的认识到,可制备抗体制剂、核酸探针(DNA和RNA)、诸如此类,并用于由多种植物来源筛选和回收“同源”或“相关”序列。当通过序列信息(核酸或氨基酸)的比较或者通过已知LCAT与候选来源之间的杂交反应确定存在序列同一性时,即找到了同源序列。在确定序列同源性时还可以考虑保守变化,诸如Glu/Asp、Val/Ile、Ser/Thr、Arg/Lys、和Gln/Asn。两种完整成熟蛋白质之间存在少至25%的序列同一性时,也认为氨基酸序列是同源的(通常参阅R.F.Doolittle,《非开放读码框和开放读码框》(OF URFSand ORFS),大学科学丛书(University Science Books),CA,1986)。
由此,可由此处提供的特定序列获得其它LCAT。此外,显然,由例示的LCAT和ACAT序列以及通过使用这些例示序列获得的序列,可获得天然和合成的序列,包括经修饰的氨基酸序列和用于合成蛋白质模拟的起始材料。经修饰的氨基酸序列包括经突变、截短、增加、诸如此类的序列,无论这些序列是部分合成的还是完全合成的。实际上由植物制剂纯化的序列或者与所述序列相同或编码相同蛋白质的序列,不管用何种方法获得该蛋白质或序列,同样认为是天然衍生的。
对于免疫学筛选,可通过给兔子或小鼠注射纯化蛋白质或其片段来制备针对该蛋白质的抗体,这种制备抗体的方法在本领域是众所周知的。可产生单克隆或多克隆抗体,虽然通常多克隆抗体在基因分离中更有用。可进行Western分析,通过与针对所编码蛋白质的抗体的交叉反应来确定预期植物物种的粗制提取物中是否存在相关蛋白质。当观察到交叉反应性时,通过筛选代表预期植物物种的表达文库来分离编码相关蛋白质的基因。可在多种商品化载体中构建表达文库,包括λgt11,描述于Sambrook等人,《分子克隆:实验室手册》(MolecularCloning:A Laboratory Manual),第2版,1989,冷泉港实验室,冷泉港,纽约。
为了确认由经鉴定核酸序列编码的蛋白质作为酰基转移酶的活性和特异性,在昆虫细胞培养物中使用杆状病毒表达***进行体外实验。这种杆状病毒表达***在本领域是已知的,且描述于Lee等人,美国专利号5,348,886(完整收入本文作为参考)。
另外,可制备其它表达构建物,利用不同的表达***来测定蛋白质活性。将这些表达构建物转化到酵母或原核细胞宿主中,并测定酰基转移酶活性。这些表达***在本领域是已知的,且可由商业来源容易的获得。
用于获得这种转基因植物的转化方法在本发明中不是至关重要的,而且目前有多种植物转化方法可供利用。此外,若有更新的方法可用于转化农作物,则它们也可直接应用于本文。例如,可通过由农杆菌(Agrobacterium)介导转化的三元或二元载体方法成功转化天然易受农杆菌感染的许多植物物种。在许多情况中,期望构建物在一侧或两侧以T-DNA为边界,特别是具有左和右边界序列,更特别的是右边界序列。这在构建物使用根瘤农杆菌(A.tumefaciens)或发根农杆菌(A.rhizogenes)作为转化模式时特别有用,虽然T-DNA边界序列可用于其它转化模式。另外,已经开发了显微注射、DNA颗粒轰击、和电穿孔技术,能够转化多种单子叶和双子叶植物物种。
通常,DNA构建物将包含具有在宿主中表达所必需的调控区且提供转化体细胞选择的结构基因。该基因可提供对毒害细胞试剂(如抗生素、重金属、毒素、等)的抗性,对营养缺陷型宿主的原养型互补、病毒免疫性、诸如此类。根据将导入表达构建物或其成份的不同宿主物种的数目,可采用一种或多种标记,对于不同的宿主使用不同的选择条件。
合适选择标记的非限制性范例包括赋予对博来霉素、庆大霉素、草甘膦、潮霉素、卡那霉素、氨甲喋呤、腐草霉素、膦丝菌素、壮观霉素、链霉素、磺胺、和磺脲类的抗性的基因(Maliga等人,《植物分子生物学方法》(Methods in Plant Molecular Biology),冷泉港实验室出版社,1995,第39页)。标记的范例包括但不限于碱性磷酸酶(AP)、myc、血凝素(HA)、β-葡糖醛酸糖苷酶(GUS)、萤光素酶、和绿色荧光蛋白(GFP)。
在将农杆菌用于植物细胞转化时,可使用导入农杆菌宿主后将与农杆菌宿主中存在的T-DNA或者Ti或Ri质粒发生同源重组的载体。包含T-DNA以进行重组的Ti或Ri质粒可以是未受损害的(能够引起冠瘿形成)或受到损害的(不能引起冠瘿形成),只要转化的农杆菌宿主中存在vir基因,后者就是允许的。未受损害的质粒可产生正常植物细胞与冠瘿的混合物。
在有些情况中,在将农杆菌作为载体用于转化宿主植物细胞时,以T-DNA边界区为界的表达或转录构建物将***能够在大肠杆菌和农杆菌中复制的宿主范围广泛的载体。文献中描述了宿主范围广泛的载体。常用的是pRK2或其衍生物。参阅例如Ditta等人,1980,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)77:7347-7351;和EPA 0 120 515(收入本文作为参考)。或者,可将需要在植物细胞中表达的序列***包含分开的复制序列的载体,其中的一种序列使载体在大肠杆菌中稳定,另一序列使载体在农杆菌中稳定。参阅例如McBride和Summerfelt,1990,植物分子生物学(Plant Mol.Biol.)14:269-276,其中利用pRiHRI(Jouanin等人,1985,分子和普通遗传学(Mol.Gen.Genet.)201:370-374)复制起点,并增加植物表达载体在宿主农杆菌细胞中的稳定性。
除表达构建物和T-DNA之外还可以包含一种或多种标记,用于选择经转化的农杆菌和经转化的植物细胞。已经开发了许多用于植物细胞的标记,诸如对氯霉素、卡那霉素、氨基糖苷G418、潮霉素、诸如此类的抗性。采用的具体标记对于本发明不是实质性的,根据具体的宿主和构建方式,可能优选一种或另一种标记。
对于使用农杆菌转化植物细胞,可将外植体与经转化农杆菌混合并保温足够时间以进行转化,杀死细菌,并在适当选择性培养基中培养植物细胞。一旦形成愈伤组织,可根据已知方法采用适当的植物激素来促进苗形成,并将苗转移至生根培养基以再生植株。然后可培养植株以结实,并将种子用于建立重复世代和分离植物油。
由此,本发明的另一方面涉及用于修饰宿主细胞的甾醇和/或烷甾醇(stanol)组成的方法。特别感兴趣的是用于修饰宿主植物细胞的甾醇和/或烷甾醇组成的方法。一般而言,该方法包括提高占总甾醇化合物一部分的甾醇酯化合物的水平。该方法通常包括使用表达构建物指导本发明多核苷酸在宿主细胞中的表达。
还提供了用于降低甾醇酯化合物占宿主植物细胞总甾醇化合物百分比比例的方法。该方法通常包括使用表达构建物指导宿主细胞中对内源酰基转移酶蛋白质的遏制。
特别感兴趣的是使用本发明的表达构建物来修饰宿主植物细胞中的甾醇化合物水平。更具体的说,该方法可用于修饰由植物种子获得的种子油中的甾醇化合物水平。
同样感兴趣的是使用本发明的表达构建物来改变宿主细胞的油产量,特别是提高油产量。特别感兴趣的是使用含编码LCAT和/或ACAT多肽的核酸序列的表达构建物转化宿主植物细胞,并使用这些宿主细胞再生与不含表达构建物的相同植物相比油产量提高的完整植株。
由转基因植物获得的具有经修饰的甾醇化合物含量的油具有广泛的应用。在本发明中特别感兴趣的是含经修饰的甾醇化合物水平的油在包括改进人营养和心血管健康的应用中的使用。例如,植物烷甾醇对于降低血清胆固醇是有利的(Ling等人,1995,生命科学(LifeSciences)57:195-206)。
降低胆固醇的组合物包括使用本发明的方法获得的油和甾醇酯化合物组合物。这种降低胆固醇的组合物包括但不限于含油和/或脂肪的食品、食品产品、经加工食品、食品成份、食品添加组合物、或饮食/营养补充物。非限制性范例包括人造黄油、黄油、起酥油、烹饪油、煎炸油、调味品(诸如色拉调味品)、涂布剂(spreads)、蛋黄酱、和维生素/矿物质补充物。涉及这些组合物的专利文献包括美国专利号4,588,717和5,244,887,以及PCT国际发表物编号WO 96/38047、WO97/42830、WO 98/06405、和WO 98/06714。其它非限制性范例包括本文公开的浇料;奶制品(诸如干酪和经加工干酪);经加工肉;面食;沙司;谷类;甜食(包括冻存和耐储存甜食);蘸料;油炸土豆片;烤食;面点;饼干;小吃;糖果蜜饯;巧克力;饮料;未提取种子;已经进行研磨、劈开、碾磨、碾轧、挤压、丸化、脱脂、脱水、或其它加工但仍含油的未提取种子;等。
降低胆固醇的组合物还可以是包含降低胆固醇有效量的使用本发明方法获得的油或甾醇化合物组合物以及制药学可接受的载体、赋形剂、或稀释剂的药用组合物的形式。这些药用组合物可以是液体或固体的形式。液体可以是溶液或悬浮液;固体可以是粉末、颗粒、丸剂、片剂、凝胶、或压出物的形式。美国专利号5,270,041涉及含甾醇的药用组合物。
由此,通过在宿主细胞中表达编码本发明酰基转移酶样序列的核酸序列,有可能修饰宿主细胞的脂类含量和/或组成以及甾醇含量和/或组成。
现在一般性描述了本发明,通过参考下文实施例将更容易的理解本发明。这些实施例只是例示性目的,而非限制本发明。
实施例
实施例1:RNA的分离
由拟南芥的花序和发育中的种子分离总RNA,用于构建cDNA文库。流程是改动后的Webb和Knapp(D.M.Webb和S.J.Knapp,1990,植物分子报告基因(Plant Molec.Reporter)8:180-185)的DNA分离方案。下面的描述假定使用1g鲜重的组织。将冷冻的种子组织在液氮下磨成粉状。将粉末加到10ml REC缓冲液(50mM Tris-HCl pH9、0.8MNaCl、10mM EDTA、0.5%w/v CTAB(鲸蜡基三甲基溴化铵))以及0.2g不溶性聚乙烯吡咯烷酮中,并于室温研磨。将匀浆以12,000×g离心5分钟沉淀不溶物。用氯仿抽提产生的上清液部分,并回收上层。
然后加入1倍体积的RecP(50mM Tris-HCl pH9、10mM EDTA、和0.5%w/v CTAB)沉淀RNA,并如上简单离心回收。将RNA沉淀重新溶于0.4ml 1M NaCl。将RNA沉淀重新溶于水,并用酚/氯仿抽提。加入足够的3M乙酸钾(pH5)使混合物含0.3M乙酸盐,随后加入2倍体积的乙醇沉淀RNA。乙醇清洗后,将此最终RNA沉淀溶于水并冻存。
或者,可使用TRIzol试剂(BRL Lifetechnologies,Gaithersburg,MD)遵循制造商的方案获得总RNA。将RNA沉淀溶于水并冻存。实施例2:LCAT序列的鉴定
在Silicon Graphics Unix计算机上使用由Compugen有限公司供应的额外Bioaccellerator硬件和GenWeb软件进行搜索。该软件和硬件能够将Smith-Waterman算法用于搜索DNA和蛋白质数据库,以特征描述作为检索。用于检索蛋白质数据库的程序是profilesearch。这是搜索,其中查询不是单一序列,而是基于氨基酸或核酸序列多重比对的特征描述。将特征描述用于检索序列数据组,即序列数据库。特征描述包含用于对序列中每个位置评分的所有有关信息,有效取代用于标准检索搜索的“评分矩阵”。用蛋白质特征描述检索核苷酸序列的程序是tprofilesearch。tprofilesearch使用氨基酸特征描述检索来搜索核酸数据库。在进行搜索时,将数据库中的序列翻译成6种读码框的氨基酸序列。tprofilesearch的输出文件与profilesearch的输出文件相同,区别只在于存在额外列指出发生最佳比对的读码框。
将Smith-Waterman算法(Smith和Waterman,1981,分子生物学杂志(J.Molec.Biol.)147:195-197)用于搜索来自检索的一种序列与数据库所含的一组序列之间的相似性。
使用BLAST将来自人的卵磷脂:胆固醇酰基转移酶的蛋白质序列(J.McLean等人,1986,核酸研究(Nucleic Acids Res.)14(23):9397-9406;SEQ ID NO:1)用于搜索NCBI非冗余蛋白质数据库。由拟南芥鉴定到3种序列,GenBank编号AC004557(本文称为LCAT1,SEQID NO:2)、AC003027(本文称为LCAT2,SEQ ID NO:4)、和AL024486(本文称为LCAT3,SEQ ID NO:6)。推导氨基酸序列分别提供于SEQ IDNO:3、5、和7。
由html(超文本链接标示语言)文件剪下使用PSI-BLAST检索产生的特征描述。位于ncbi的psiblast的万维网(www)/html界面在psiblast每次反复运算后返回的html文件的隐藏区域存储了当前产生的特征描述矩阵。然而,该矩阵已经编码成string62(s62)格式,以便于通过html进行传输。string62格式是将矩阵的数值简单转换成html法定的ascii字母。
编码的矩阵宽度(x轴)是26个字母,并包括共有字母、以顺序A、B、C、D、E、F、G、H、I、K、L、M、N、P、Q、R、S、T、V、W、X、Y、Z(其中B代表D和N,Z代表Q和E,X代表任何氨基酸)表示的每种氨基酸的概率、缺口产生值、和缺口延伸值。
矩阵长度(y轴)对应于由PSI-BLAST鉴定的序列的长度。氨基酸顺序对应于使用PSI-BLAST鉴定的序列的保守氨基酸序列,N末端位于矩阵顶部。在各个单字母氨基酸缩写的下面,沿x轴描述了该位置处每一氨基酸被其它氨基酸代表的概率。
由此,特征描述的每一行包括得分最高的(共有的)氨基酸,随后是序列矩阵中每种可能氨基酸位于该位置的得分、在该位置打开缺口的得分、和在该位置继续缺口的得分。
将string62文件转换回特征描述,以用于随后的搜索。沿x轴,缺口开放域设成11,缺口延伸域设成1。根据PSI-BLAST算法的设置,缺口产生和缺口延伸的数值是已知的。将矩阵输出成标准GCG特征描述形式。该格式能够由Gen Web读取。
表1概述了用于将string62格式的文件转换成矩阵的算法。
表1
1.if encoded character z then the value is blast score min2.if encoded character Z then the value is blast score max3.else if the encoded character is uppercase then its value is(64-(ascii # of char))4.else if the encoded character is a digit the value is((ascii # of char)-48)5.else if the encoded character is not uppercase then the value is((ascii # of char)-87)6.ALL B positions are set to min of D and N amino acids at that row in sequence matrix7.ALL Z positions are set to min of Q amd E amino acids at that row in sequence matrix8.ALL X positions are set to min of all amino acids at that row in sequence matrix9.kBLAST_SCORE_MAX=999;10.kBLAST_SCORE_MIN=999;11.all gap opens are set to 1112.all gap lens are set to 1 |
将LCAT1、LCAT2、和LCAT3的蛋白质序列,以及PSI-BLAST特征描述用于对公开的和专有的数据库搜索其它LCAT序列。鉴定到2种EST序列,似乎分别与LCAT1和LCAT3相同。由专有的数据库鉴定到另一种拟南芥序列,LCAT4(SEQ ID NO:8)。LCAT4的推导蛋白质序列提供于SEQ ID NO:9。使用PSI-BLAST特征描述,由拟南芥生态型Columbia和Landsberg文库鉴定到另外2种基因组序列,LCAT7(SEQ ID NO:10)和LCAT8(SEQ ID NO:11)。LCAT7序列存在于Columbia和Landsberg二者的基因组文库中,而LCAT8序列只存在于Columbia的文库中。
由拟南芥公开数据库中的LCAT7的基因组序列预测到开放读码框,该序列称为MSH12(本文称为LCAT5,SEQ ID NO:73)。LCAT5的推导氨基酸序列提供于SEQ ID NO:74。
将PSI-BLAST特征描述和LCAT序列用于检索公开的酵母数据库以及包括玉米和大豆EST序列的专有文库。酵母基因组只包含一种基因,即与人LCAT具有明显相似性的LRO1(LCAT相关开放读码框,YNR008W,图1)。LRO1的DNA序列提供于SEQ ID NO:75,蛋白质序列提供于SEQ IDNO:76。由大豆文库鉴定到7种EST序列是LCAT序列。来自大豆的2种序列(SEQ ID NO:12和13)与拟南芥LCAT1序列最密切相关,鉴定到一种序列与LCAT2最密切相关(SEQ ID NO:14),3种与LCAT3密切相关(SEQ ID NO:15-17),还鉴定到另一种序列(SEQ ID NO:18)。鉴定到总共11种玉米EST序列与拟南芥LCAT序列相关。2种玉米EST序列(SEQ ID NO:19和20)与LCAT1最密切相关,鉴定到2种序列与LCAT2密切相关(SEQ ID NO:21和22),鉴定到4种玉米EST序列与LCAT3密切相关(SEQ ID NO:23-26),还鉴定到另外3种玉米EST序列(SEQ IDNO:27-29)。实施例3:ACAT序列的鉴定
既然植物ACAT在本领域是已知的,搜索公开数据库,以鉴定来自哺乳动物来源的已知的和相关的ACAT序列。然后将这些序列用于搜索公开的和专有的EST数据库,以鉴定植物ACAT样序列。
对含小鼠表达序列标签(EST)序列的公开数据库(dBEST)搜索ACAT样序列,鉴定了与已知的ACAT序列相关(大约20%相同)但又有分歧的2种序列(SEQ ID NO:30和31)。
为了由其它生物体鉴定ACAT样序列,将2种小鼠ACAT序列用于搜索包含来自人和大鼠组织的EST序列的公开的和专有的数据库。搜索结果由人数据库和大鼠数据库鉴定了与小鼠序列密切相关的几种序列。使用GCG装配程序,装配人和大鼠的ACAT样EST序列,从而通过鉴定重叠序列构建了完整的推断cDNA序列(分别为SEQ ID NO:32和33)。
使用Mac Vector(Oxford Molecular公司),将人ACAT样序列的蛋白质序列与来自人(Chang等人,1993,生物化学杂志(J.Biol.Chem.)268:20747-20755,SEQ ID NO:34)和小鼠(Uelmen等人,1995,生物化学杂志(J.Biol.Chem.)270:26192-26201,SEQ IDNO:36;和Yang等人,1996,科学(Science)272:1353-1356,SEQID NO:37)的已知ACAT序列进行比对。比对结果证明,该序列与已知序列相关,可是相关序列与已知序列只有大约25%相似。
将人甾醇O-酰基转移酶(ACAT,酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶,编号A48026)相关序列的蛋白质序列用于搜索蛋白质和核酸Genbank数据库。在公开的拟南芥EST数据库中鉴定到一种植物同源序列(编号A042298,SEQ ID NO:38)。由EST序列翻译成蛋白质序列(SEQ ID NO:39),发现包含哺乳动物与酵母ACAT二者中保守的肽序列(Chang等人,1997,生物化学年鉴(Ann.Rev.Biochem.)66:613-638)。
为了获得对应于拟南芥ACAT样EST的完整编码区,设计了合成寡核苷酸引物来扩增含ACAT样序列的部分cDNA克隆的5’和3’端。引物是根据拟南芥ACAT样EST序列设计的,并用于cDNA末端的快速扩增(RACE)反应(Frohman等人,1988,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)85:8998-9002)。
设计引物(5’-TGCAAATTGACGAGCACACCAACCCCTTC-3’(SEQ ID NO:40)和5’-AAGGATGCTTTGAGTTCCTGACAATAGG-3’(SEQ ID NO:41))以扩增拟南芥ACAT EST序列的5’端。使用马拉松cDNA扩增试剂盒(Clontech,CA)由cDNA克隆扩增侧翼序列。
将由5’-RACE扩增衍生的序列用于搜索专有的拟南芥EST文库。鉴定到含与5’-RACE序列相同的序列的一个EST,编号LIB25-088-C7(SEQID NO:42)。此外,发现LIB25-088-C7包含拟南芥ACAT样产物的完整的推定编码序列。
将A042298的核酸序列以及推定的翻译产物序列用于搜索公开的和专有的数据库。在大豆(SEQ ID NO:43-46)和玉米(SEQ ID NO:47-50)的专有数据库中都鉴定到4种EST序列,由高山被孢霉(Mortierrella alpina)的EST序列鉴定到1种ACAT样序列(SEQ ID NO:51)。
比较了来自不同来源的ACAT序列之间的序列排列,以鉴定序列之间的相似性。将已知的人和小鼠ACAT的核苷酸序列,以及已知的酵母ACAT的核苷酸序列,与人和拟南芥的ACAT样EST序列进行了比较。
序列排列分析根据序列相似性揭示了几类ACAT。已知的人和小鼠ACAT,核苷酸序列88%相似,构成一类ACAT。另一类ACAT包括酵母ACAT,它们与已知的人和小鼠类ACAT的相似性小于20%。
最后一类ACAT包括本发明中公开的拟南芥和人序列。这类ACAT与已知的人和小鼠类大约22%相似,与酵母类大约23%相似。由此,本发明中公开的ACAT序列代表了一类新的ACAT酶。还提供了这类的部分小鼠序列。实施例4:表达构建物的制备
制备了指导LCAT1、LCAT2、LCAT3、LCAT4、LCAT5、和酵母LRO1序列在植物和培养的昆虫细胞中表达的构建物。使用下列寡核苷酸引物通过聚合酶链式反应(PCR)由适当EST克隆或拟南芥基因组cDNA文库扩增每种LCAT的完整编码区。LCAT1编码序列是使用引物5’-GGATCCGCGGCCGCACAATGAAAAAAATATCTTCACATTATTCGG-3’(SEQID NO:52)和5’-GGATCCCCTGCAGGTCATTCATTGACGGCATTAACATTGG-3’(SEQ ID NO:53)由EST克隆LIB25-082-Q1-E1-G4扩增的。LCAT2编码序列是使用合成寡核苷酸引物5’-GGATCCGCGGCCGCACAATGGGAGCGAATTCGAAATCAGTAACG-3’(SEQID NO:54)和5’-GGATCCCCTGCAGGTTAATACCCACTTTTATCAAGCTCCC-3’(SEQ ID NO:55)由拟南芥基因组cDNA库扩增的。LCAT3编码序列是使用合成寡核苷酸引物5’-GGATCCGCGGCCGCACAATGTCTCTATTACTGGAAGAGATC-3’(SEQ IDNO:56)和5’-GGATCCCCTGCAGGTTATGCATCAACAGAGACACTTACAGC-3’(SEQ ID NO:57)由EST克隆LIB22-004-Q1-E1-B4扩增的。LCAT4编码序列是使用合成寡核苷酸引物5’-GGATCCGCGGCCGCACAATGGGCTGGATTCCGTGTCCGTGC-3’(SEQ IDNO:58)和5’-GGATCCCCTGCAGGTTAACCAGAATCAACTACTTTGTG-3’(SEQ ID NO:59)由EST克隆LIB23-007-Q1-E1-B5扩增的。LCAT5编码序列是使用合成寡核苷酸引物5’-GGATCCGCGGCCGCACAATGCCCCTTATTCATCGG-3’(SEQ ID NO:77)和5’-GGATCCCCTGCAGGTCACAGCTTCAGGTCAATACG-3’(SEQ ID NO:78)。由EST克隆LIB23-053-Q1-E1-E3扩增的。酵母LRO1编码序列是使用合成寡核苷酸引物5’GGATCCGCGGCCGCACAATGGGCACACTGTTTCGAAG3’(SEQ ID NO:79)和5’GGATCCCCTGCAGGTTACATTGGGAAGGGCATCTGAG3’(SEQ ID NO:80)。由酵母基因组DNA扩增的。
拟南芥ACAT序列的完整编码区(SEQ ID NO:42)是使用寡核苷酸引物5’-TCGACCTGCAGGAAGCTTAGAAATGGCGATTTTGGATTC-3’(SEQ ID NO:60)和5’-GGATCCGCGGCCGCTCATGACATCGATCCTTTTCGG-3’(SEQ ID NO:61)通过聚合酶链式反应(PCR)由EST克隆LIB25-088-C7扩增的。
将产生的每种PCR产物亚克隆到pCR2.1Topo(Invitrogen)中,并命名为pCGN9964(LCAT1)、pCGN9985(LCAT2)、pCGN9965(LCAT3)、pCGN9995(LCAT4)、pCGN10964(LCAT5)、pCGN10963(LRO1)、和pCGN8626(ACAT)。获得双链DNA序列以确认PCR扩增没有引入错误。4A.杆状病毒表达构建物的制备
制备了指导拟南芥LCAT和酵母LCAT序列在培养的昆虫细胞中表达的构建物。通过NotI和Sse8387I消化,由相应的构建物切下LCAT蛋白质的完整编码区,随后进行凝胶电泳和凝胶纯化。将含LCAT编码序列的片段克隆到经NotI和PstI消化的杆状病毒表达载体pFastBac1(Gibco-BRL,Gaithersburg,MD)中。产生的杆状病毒表达构建物称为pCGN9992(LCAT1)、pCGN9993(LCAT2)、pCGN9994(LCAT3)、pCGN10900(LCAT4)、pCGN10967(LCAT5)、和pCGN10962(LRO1)。4B.植物表达构建物的制备
修饰含衍生自pCGN3223(描述于美国专利号5,639,790,完整收入本文作为参考)的napin盒的质粒,使之更适用于克隆含多个限制性位点的大型DNA片段,并能够将多个napin融合基因克隆到植物二元转化载体中。在用限制性内切核酸酶BssHII消化后,将包含自身退火寡核苷酸序列5’-CGCGATTTAAATGGCGCGCCCTGCAGGCGGCCGCCTGCAGGGCGCGCCATTTAAAT-3’(SEQ ID NO:62)的衔接头连接到克隆载体pBC SK+(Stratagene)中,构建载体pCGN7765。用NotI消化质粒pCGN3223和pCGN7765,并连接到一起。产生的载体pCGN7770包含pCGN7765的主链和来自pCGN3223的napin种子特异性表达盒。
克隆盒pCGN7787基本上包含与pCGN7770相同的调控元件,不同之处是已经用双链CaMV 35S启动子和tml聚腺苷酸化信号及转录终止区取代了pCGN7770的napin调控区。
由pCGN1558(McBride和Summerfelt,1990,植物分子生物学(Plant Molecular Biology)14:269-276)构建了用于植物转化的二元载体pCGN5139。在pCGN5139中,以HindIII/Asp718片段用含唯一限制性内切核酸酶位点AscI、PacI、XbaI、SwaI、BamHI、和NotI的多接头取代pCGN1558的多接头。在pCGN5139中保留了Asp718和HindIII限制性内切核酸酶位点。
构建了一系列turbo二元载体,得以将DNA序列快速克隆到包含转录起始区(启动子)和转录终止区的二元载体中。
通过将寡核苷酸5’-TCGAGGATCCGCGGCCGCAAGCTTCCTGCAGG-3’(SEQ ID NO:63)和5’-TCGACCTGCAGGAAGCTTGCGGCCGCGGATCC-3’(SEQ ID NO:64)连接到经SalI/XhoI消化的pCGN7770中构建了质粒pCGN8618。通过Asp718I消化由pCGN8618切下含napin启动子、多接头、和napin 3’区的片段;通过用Klenow片段填充5’突出端将片段末端补平;然后连接到经Asp718I和HindIII消化并通过用Klenow片段填充5’突出端而补平末端的pCGN5139中。将以napin启动子最接近pCGN5139的补平Asp718I位点、napin3’区最接近补平HindIII位点的取向包含***片段的质粒进行测序分析,以确认***片段的取向和克隆连接的完整性。产生的质粒命名为pCGN8622。
通过将寡核苷酸5’-TCGACCTGCAGGAAGCTTGCGGCCGCGGATCC-3’(SEQ ID NO:65)和5’-TCGAGGATCCGCGGCCGCAAGCTTCCTGCAGG-3’(SEQ ID NO:66)连接到经SalI/XhoI消化的pCGN7770中构建了质粒pCGN8619。通过Asp718I消化由pCGN8619切下含napin启动子、多接头、和napin 3’区的片段;通过用Klenow片段填充5’突出端将片段末端补平;然后连接到经Asp718I和HindIII消化并通过用Klenow片段填充5’突出端而补平末端的pCGN5139中。将以napin启动子最接近pCGN5139的补平Asp718I位点、napin 3’区最接近补平HindIII位点的取向包含***片段的质粒进行测序分析,以确认***片段的取向和克隆连接的完整性。产生的质粒命名为pCGN8623。
通过将寡核苷酸5’-TCGAGGATCCGCGGCCGCAAGCTTCCTGCAGGAGCT-3’(SEQ ID NO:67)和5’-CCTGCAGGAAGCTTGCGGCCGCGGATCC-3’(SEQ ID NO:68)连接到经SalI/SacI消化的pCGN7787中构建了质粒pCGN8620。通过Asp718I完全消化和NotI部分消化由pCGN8620切下含d35S启动子、多接头、和tml 3’区的片段;通过用Klenow片段填充5’突出端将片段末端补平;然后连接到经Asp718I和HindIII消化并通过用Klenow片段填充5’突出端而补平末端的pCGN5139中。将以d35S启动子最接近pCGN5139的补平Asp718I位点、tml 3’区最接近补平HindIII位点的取向包含***片段的质粒进行测序分析,以确认***片段的取向和克隆连接的完整性。产生的质粒命名为pCGN8624。
通过将寡核苷酸5’-TCGACCTGCAGGAAGCTTGCGGCCGCGGATCCAGCT-3’(SEQ ID NO:69)和5’-GGATCCGCGGCCGCAAGCTTCCTGCAGG-3’(SEQ ID NO:70)连接到经SalI/SacI消化的pCGN7787中构建了质粒pCGN8621。通过Asp718I完全消化和NotI部分消化由pCGN8621切下含d35S启动子、多接头、和tml 3’区的片段;通过用Klenow片段填充5’突出端将片段末端补平;然后连接到经Asp718I和HindIII消化并通过用Klenow片段填充5’突出端而补平末端的pCGN5139中。将以d35S启动子最接近pCGN5139的补平Asp718I位点、tml 3’区最接近补平HindIII位点的取向包含***片段的质粒进行测序分析,以确认***片段的取向和克隆连接的完整性。产生的质粒命名为pCGN8625。
质粒构建物pCGN8640是上述pCGN8624的修改。用Pfu聚合酶将由编码细菌壮观霉素和链霉素抗性的转座子Tn7(Fling等人,1985,核酸研究(Nucleic Acids Research)13(19):7095-7106)分离的938bpPstI片段(大肠杆菌和农杆菌选择的决定因素)补平末端。将末端补平的片段连接到经SpeI消化并用Pfu聚合酶补平末端的pCGN8624中。将含PstI片段的区域测序,以确认***片段的取向和克隆连接的完整性。
如下将壮观霉素抗性标记导入pCGN8622和pCGN8623。如上所述,将来自pCGN8640的7.7kb AvrII-SnaBI片段连接来自pCGN8623或pCGN8622的10.9kb AvrII-SnaBI片段。产生的质粒分别为pCGN8641和pCGN8643。
通过将寡核苷酸5’-GATCACCTGCAGGAAGCTTGCGGCCGCGGATCCAATGCA-3’(SEQ ID NO:71)和5’-TTGGATCCGCGGCCGCAAGCTTCCTGCAGGT-3’(SEQ ID NO:72)连接到经BamHI-PstI消化的pCGN8640中构建了质粒pCGN8644。4C.植物LCAT表达构建物的制备
以NotI/Sse8387I片段将LCAT1的编码序列由pCGN9964克隆到pCGN8640、pCGN8641、pCGN8643、和pCGN8644中,分别产生表达构建物pCGN9960、pCGN9961、pCGN9962、和pCGN9963。构建物pCGN9960设计用于以有义取向由组成性启动子CaMV35S表达LCAT1编码序列。构建物pCGN9961设计用于以反义取向由napin启动子表达LCAT1编码序列。构建物pCGN9962设计用于以有义取向由napin启动子表达LCAT1编码序列。构建物pCGN9963设计用于以反义取向由组成性启动子CaMV35S表达LCAT1编码序列。
以NotI/Sse8387I片段将LCAT2的编码序列由pCGN9985克隆到pCGN8640、pCGN8641、pCGN8643、和pCGN8644中,分别产生表达构建物pCGN9981、pCGN9982、pCGN9983、和pCGN9984。构建物pCGN9981设计用于以有义取向由组成性启动子CaMV35S表达LCAT2编码序列。构建物pCGN9982设计用于以反义取向由napin启动子表达LCAT2编码序列。构建物pCGN9983设计用于以有义取向由napin启动子表达LCAT2编码序列。构建物pCGN9984设计用于以反义取向由组成性启动子CaMV35S表达LCAT2编码序列。
以NotI/Sse8387I片段将LCAT3的编码序列由pCGN9965克隆到pCGN8640、pCGN8641、pCGN8643、和pCGN8644中,分别产生表达构建物pCGN9966、pCGN9967、pCGN9968、和pCGN9969。构建物pCGN9966设计用于以有义取向由组成性启动子CaMV35S表达LCAT3编码序列。构建物pCGN9967设计用于以反义取向由napin启动子表达LCAT3编码序列。构建物pCGN9968设计用于以有义取向由napin启动子表达LCAT3编码序列。构建物pCGN9969设计用于以反义取向由组成性启动子CaMV35S表达LCAT3编码序列。
以NotI/Sse8387I片段将LCAT4的编码序列由pCGN9995克隆到pCGN8640、pCGN8641、pCGN8643、和pCGN8644中,分别产生表达构建物pCGN9996、pCGN9997、pCGN9998、和pCGN9999。构建物pCGN9996设计用于以有义取向由组成性启动子CaMV35S表达LCAT4编码序列。构建物pCGN9997设计用于以反义取向由napin启动子表达LCAT4编码序列。构建物pCGN9998设计用于以有义取向由napin启动子表达LCAT4编码序列。构建物pCGN9999设计用于以反义取向由组成性启动子CaMV35S表达LCAT4编码序列。
以NotI/Sse8387I片段将LCAT5的编码序列由pCGN10964克隆到pCGN9977和pCGN9979中,分别产生表达构建物pCGN10965和pCGN10966。构建物pCGN10965设计用于以有义取向由组成性启动子CaMV35S表达LCAT5编码序列。构建物pCGN10966设计用于以有义取向由napin启动子表达LCAT5编码序列。
以NotI/Sse8387I片段将LRO1的编码序列由pCGN10963克隆到pCGN9977和pCGN9979中,分别产生表达构建物pCGN10960和pCGN10961。构建物pCGN10960设计用于以有义取向由组成性启动子CaMV35S表达LRO1编码序列。构建物pCGN10961设计用于以有义取向由napin启动子表达LRO1编码序列4D.植物ACAT表达构建物的制备
通过Sse8387I和NotI消化由pCGN8626切下含拟南芥ACAT样编码区的片段。将含ACAT样序列的片段连接到经PstI-NotI消化的pCGN8622中。产生的质粒命名为pCGN8627。DNA序列分析确认了克隆连接的完整性。
通过Sse8387I和NotI消化由pCGN8626切下含拟南芥ACAT样编码区(SEQ ID NO:42)的片段。将该片段连接到经PstI-NotI消化的pCGN8623中。产生的质粒命名为pCGN8628。DNA序列分析确认了克隆连接的完整性。
通过Sse8387I和NotI消化由pCGN8626切下含拟南芥ACAT样编码区的片段。将该片段连接到经PstI-NotI消化的pCGN8624中。产生的质粒命名为pCGN8629。DNA序列分析确认了克隆连接的完整性。
通过Sse8387I和NotI消化由pCGN8626切下含拟南芥ACAT样编码区的片段。将该片段连接到经PstI-NotI消化的pCGN8625中。产生的质粒命名为pCGN8630。DNA序列分析确认了克隆连接的完整性。
构建了用于遏制内源ACAT样活性的另一种表达构建物。通过由有义取向的pCGN8626克隆大约1kb的拟南芥ACAT样编码区构建了全长拟南芥ACAT样编码区以反义取向置于napin转录起始序列调控控制下的构建物pCGN8660。
对于大鼠ACAT样序列在植物中的表达,将pCGN8592的NotI-Sse8387I片段克隆到经NotI-PstI消化的二元载体pCGN8621、pCGN8622、和pCGN8624中,分别产生pCGN9700、pCGN9701、和pCGN9702。质粒pCGN9700在napin启动子的控制下表达大鼠ACAT样cDNA的有义转录本,质粒pCGN9701在napin启动子的控制下表达大鼠ACAT样cDNA的反义转录本,而质粒pCGN9702在双重35S启动子的控制下表达大鼠ACAT样cDNA的有义转录本。将质粒pCGN9700、pCGN9701、和pCGN9702导入根瘤农杆菌EHA101中。
制备了指导大鼠ACAT样序列在大豆种子胚和玉米胚乳中表达的构建物。对于大鼠ACAT样DNA序列在大豆中的表达,使用绿豆核酸酶将来自pCGN8592、包含大鼠ACAT样序列编码区的1.5kb NotI/Sse8387I片段补平末端,并连接到turbo 7S二元/克隆载体pCGN8809的SmaI位点中,产生载体pCGN8817用于通过微粒轰击转化到大豆中。载体pCGN8817包含下列可操作连接元件6:大豆β-conglycinin α亚基的启动子区(7S启动子,Chen等人,1986,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)83:8560-8564)、编码完整大鼠ACAT样蛋白质的DNA序列、和豌豆RuBisCo小亚基的转录终止区(称为E9 3’,Coruzzi等人,1984,欧洲分子生物学杂志(EMBO J.)3:1671-1679;和Morelli等人,1985,自然(Nature)315:200-204)。该构建物还包含在玄参花叶病毒(figwort mosaic virus,FMV)启动子(美国专利号5,378,619)和E9转录终止区控制下表达的用于通过使用CP4 EPSPS筛选草甘膦抗性来选择阳性转化植物的序列(美国专利号5,633,435)。
对于大鼠ACAT样DNA序列在玉米胚乳中的表达,使用绿豆核酸酶将来自pCGN8592、包含大鼠ACAT样序列编码区的1.5kb NotI/Sse8387I片段补平末端,并连接到稻pGt1表达盒pCGN8592的BamHI位点中,用于由pGt1启动子(D.J.Leisy等人,1989,植物分子生物学(Plant Mol.Biol.)14,41-50)和HSP70内含子序列(美国专利号5,593,874)进行表达。该盒还包含胭脂碱合酶克隆位点下游的转录终止区nos 3’(Depicker等人,1982,分子和应用遗传学杂志(J.Molec.Appl.Genet.)1:562-573)。将含pGt1启动子、编码大鼠ACAT样蛋白质的DNA序列、和nos转录终止区的的7.5kb片段克隆到二元载体pCGN8816中,产生载体pCGN8818用于转化到玉米中。该构建物还包含用于用卡那霉素选择阳性转化体的序列,使用来自Tn5细菌的卡那霉素抗性基因,置于CaMV 35S启动子和tml转录终止区的控制之下。实施例5:在昆虫细胞培养物中的表达
将杆状病毒表达***用于在培养的昆虫细胞中表达LCAT cDNA。
使用BAC-to-BAC杆状病毒表达***(Gibco-BRL,Gaithersburg,MD),参照制造商的指示,转化并表达杆状病毒表达构建物pCGN9992、pCGN9993、pCGN9994、pCGN10900、pCGN10962、和pCGN10967。
使用本领域已知方法(见实施例8),将转化后的昆虫细胞用于测定酰基转移酶活性。
实施例6:植物转化
已经开发了多种方法将感兴趣的DNA序列***植物宿主基因组以获得序列的转录或者转录及翻译,从而产生表型变化。如Radke等人所述(1988,理论和应用遗传学(Theor.Appl.Genet.)75:685-694;1992,植物细胞报告(Plant Cell Reports)11:499-505),通过由农杆菌介导的转化获得转基因植物。或者,也可使用如Klein等人所述(生物技术(Bio/Technology)10:286,291)的微弹轰击法获得核转化植物。类似的,可使用相关技术转化其它植物物种。
将上述植物二元构建物用于植物转化,以指导甾醇酰基转移酶在植物组织中的表达。通过Holsters等人的方法(1978,分子和普通遗传学(Mol.Gen.Genet.)163:181-187),将二元载体构建物转化到农杆菌菌株EHA101细胞(Hood等人,1986,细菌学杂志(J.Bacteriol.)168:1291-1301)中。如Valverkens等人(1988,美国国家科学院进展(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)85:5536-5540)、Bent等人(1994,科学(Science)265:1856-1860)、和Bechtold等人(1993,C.R.Acad.Sci.,生命科学(Life Sciences)316:1194-1199)所述,通过由农杆菌介导的转化获得了转基因拟南芥植物。实施例7:经修饰的甾醇含量/分布的植物测定法7A.T2种子的NMR
通过NMR分析了来自在napin启动子控制下表达LCAT1-4的植物的种子。将转基因植物的拟南芥种子直接置于广口MAS NMR样品管中。
使用配备了碳观测MAS NanoprobesTM的Varian NMR仪器(PaloAlto,CA)InovaTM NMR分光计于11.7T(1H=500MHz,13C=125mHz)测量高分辨率光谱。使用下列条件于环境温度(大约21-22℃)14小时获得了没有场频锁定的13C光谱:光谱宽度=29.996kHz,收集时间=2.185sec,p/2脉冲(3.8ms)无驰豫延迟,1H g B2=2.5kHz带Waltz去耦。数据处理条件通常是:数字分辨度=0.11Hz,0.3-1.5Hz线性加宽,前3个数据点时间反转线性预测。通过向拟南芥种子中加入纯的四甲基硅烷(TMS)来参考化学移位,并将产生的参考参数用于随后的光谱。对于最窄的种子共振,13C分辨度是2-3Hz。光谱分辨度不依赖MAS扫描速度(1.5-3.5kHz),通常用1.5kHz扫描速度获取数据。扫描旁带是主带的大约1%。植物甾醇的13C排列基于包含三油酸甘油酯、β-豆甾醇、和胆固醇油酸酯的模型样品。三酰甘油的13C排列得自与文献排列或者由13C NMR数据库(Advanced Chemical Development公司,版本3.50,Toronto,加拿大)计算的移位的比较。
这些分析的结果显示于表2,而且显示存在这样的倾向:来自在napin启动子控制下表达LCAT4基因(pCGN9998)的植物系5的种子中植物甾醇增加了大约2倍。在此分析过程中,还注意到来自在napin启动子控制下表达LCAT2构建物(pCGN9983)的植物的种子中平均油含量高于对照。这是支持过度表达编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的核苷酸序列可提高油含量的概念的第一个植物证据。7B.T2种子的HPLC/MS
使用促进溶剂提取仪(accelerated solvent extractor,ASE)方法,由在napin启动子控制下表达LCAT1-4的T2植物提取种子油。使用研钵和乳杵研磨种子样品,获得精细的均质粉。使用Dionex促进溶剂提取仪(ASE)获得油。将干净的种子粉加到等量的硅藻土中。将种子粉样品和硅藻土彻底混匀,直至实现均质。然后将样品加到仪器中,并参照经确认的实验室方案使用己烷实现油萃取。
然后对来自这些种子样品的油进行甾醇酯分析,使用HPLC/MS分析游离的菜油甾醇、豆甾醇、和谷甾醇及其脂肪酸酯。向装有大约0.1g油的自动进样管中加入0.3ml CDCl3。向900μl CHCl3中加入100μl该溶液。随后将5μl该稀释样品注射到HPLC/MS中进行阳离子大气压电离。使用2根连续的4.6×50mm C8 Zorbax柱并使用乙腈与含40%CHCl3的乙腈的梯度分离油中的各种成份。计算甾醇浓度,其中假设每种甾醇及其脂肪酸酯具有相同的摩尔应答。在胆固醇及其酯中观察到确是这种情况,并假设菜油甾醇、豆甾醇、和谷甾醇也是这种情况。在本研究中,鉴定为豆甾醇的甾醇实际上是该化合物的异构体。
这些分析的结果显示于图3和图4,并显示在7株在napin启动子控制下表达LCAT3(pCGN9968)的T2植物系中,在6株的种子中存在甾醇酯增加,增加水平为50%。实施例8:用于甾醇酯化活性的杆状病毒昆虫细胞培养物
使用BAC-to-BAC杆状病毒表达***(Gibco-BRL,Gaithersburg,MD),参照制造商的指示,转化并表达杆状病毒表达构建物pCGN9992、pCGN9993、pCGN9994、和pCGN10900(见实施例4),不同之处是重组病毒的收获是在转染后5天进行的。将转染混合物的上清液用于产生病毒原液,继而用于感染用于实验的Sf9细胞。
使用本文所述方法,对经转化细胞测定卵磷脂:胆固醇酰基转移酶活性。将昆虫细胞离心,产生的细胞沉淀或是直接使用,或是冻存于-70℃以供稍后分析。将细胞重悬于培养基A(100mM Tricine/NaOHpH7.8、10%w/v甘油、280mM NaCl,添加0.1μM抑酶肽、1μM亮抑酶肽、和100μM Pefabloc)(都购自Boehringer Mannheim,德国),并通过超声波(10秒钟2次)裂解。通过离心(14,000×g,10分钟,4℃)沉淀细胞壁和其它碎片。将上清液转移到新管中,并通过离心(100,000×g,Ti 70.1转头,46,000rpm,1小时,4℃)沉淀膜。将总膜重悬于培养基A。在含100mM Tris/HCl pH7、28mM NaCl、0.03%Triton X-100、0.1mM谷甾醇、20μM 1,2-[14C]-棕榈酰磷脂酰胆碱(246420dpm/nmole)、和0.05-20mg膜蛋白质的0.1ml反应混合物中测定卵磷脂:甾醇酰基转移酶活性。于30℃保温15分钟后,加入含100μg胆固醇和胆固醇酯作为冷载体的0.5ml亚甲基氯∶甲醇(4∶1,v/v)溶液终止反应。吸取底层有机层部分(0.1ml),并在氮气下蒸发。将浓缩提取物重悬于30μl己烷,并点到硅胶G薄层层析板上。将板在己烷∶二***∶乙酸(80∶20∶1)中迁移至顶部,然后空气干燥。通过暴露于低能磷成像屏测定放射性。曝光后,在磷成像仪上对屏读数。
杆状病毒膜中来自pCGN10900的LCAT4蛋白质在TLC板的区域中显示放射性斑点,其中胆固醇酯发生迁移,指示LCAT4有能力催化酰基由卵磷脂(PC)转移至豆甾醇产生豆甾醇酯。实施例9:用于经修饰脂类含量的植物实验
Nir(近红外光谱学扫描)可用于以非破坏性方式测定拟南芥种子的总油含量,条件是已经绘制并确认了用于种子油含量的光谱校准曲线。使用来自85株拟南芥植株的种子样品绘制种子油光谱校准曲线。清洁种子并使用Foss NIR6500型(Foss-Nirs Systems公司)进行扫描。将每种样品大约50-100mg全种子塞到微量样品圆杯(包括微型***物[IH-0337]的石英透镜[IH-0307])中,并以反射模式扫描以获得光谱数据。然后使用研钵和乳杵研磨种子样品,获得精细的均质粉。使用促进溶剂提取仪(ASE)测量磨碎样品的油含量。
在Dionex促进溶剂提取仪(ASE)上进行总油含量的测量。在9×9cm称重皿上称取大约500mg干净的种子粉,精确至0.1mg。使用顶部加样天平加入等量硅藻土,精确至0.01g。将种子粉样品和硅藻土彻底混匀,直至实现均质。然后将样品加到仪器中,并参照经确认的实验室方案使用己烷实现油提取。由Community Bureau of Reference(BCR)获得标准油菜籽样品。使用BCR参考方法验证了ASE提取方法。实现了99-100%的总百分比油回收。使用下面的公式计算“现状”油含量(精确至0.01重量百分比):油含量=100%×(管加提取油的重量-最初管重)/(样品重量)。
将由ASE产生的分析数据进行光谱校准。使用NirSystems winisi软件中的内置统计包产生Nir校准方程。软件的光谱校准部分能够进行校准和自身确认。由总共85份样品,将57份样品用于产生总百分比油校准。将剩余样品用于确认油校准。将优化平滑法、衍生大小(derivative size)、和数学处理(经修饰部分最小平方(modifiedpartial least square))用于产生校准。将未用于建立相应校准的样品作为确认组。将诸如相关系数(R)、决定系数(R2)、预测标准误差(standard error of prediction,SEP)、和经偏值校正的预测标准误差(standard error of prediction corrected for bias,SEPC)等统计工具用于评价校准方程。
清洁来自用LCAT基因转化的植物的T2种子,并使用Foss NIR 6500型(Foss-Nirs Systems公司)进行扫描。将每种样品大约50-100mg全种子塞到微量样品圆杯(具有包括微型***物[IH-0337]的石英透镜[IH-0307])中,并以反射模式扫描以获得光谱数据。使用上述种子油光谱校准曲线测定每种种子样品中的油百分比。
这些分析的结果显示于图5和表2,并显示来自表达LCAT2基因的T2植物的种子油水平存在显著增加。当LCAT2是由35S组成性启动子或种子特异性napin启动子驱动时,在植物中看到这种油的增加。这些结果显示编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的核酸序列的过度表达可提高植物中的种子油产量。
表2
构建物编号 种子油百分比(%)对照 24.7对照 28.0对照 31.8对照 32.4NAPIN LCAT1 PCGN9962 28.5NAPIN LCAT1 PCGN9962 28.9NAPIN LCAT1 PCGN9962 29.6NAPIN LCAT1 PCGN9962 30.1NAPIN LCAT1 PCGN9962 30.1NAPIN LCAT1 PCGN9962 30.1NAPIN LCAT1 PCGN9962 30.8NAPIN LCAT1 PCGN9962 31.0NAPIN LCAT1 pCGN9962 32.1NAPIN LCAT1 pCGN9962 34.2NAPIN LCAT3 pCGN9968 26.8NAPIN LCAT3 pCGN9968 27.4NAPIN LCAT3 pCGN9968 29.0NAPIN LCAT3 pCGN9968 29.0NAPIN LCAT3 pCGN9968 32.6NAPIN LCAT2 pCGN9983 26.5NAPIN LCAT2 pCGN9983 34.7NAPIN LCAT2 pCGN9983 34.8NAPIN LCAT2 pCGN9983 35.7NAPIN LCAT2 pCGN9983 35.8NAPIN LCAT2 pCGN9983 36.3NAPIN LCAT2 pCGN9983 36.7NAPIN LCAT2 pCGN9983 37.0NAPIN LCAT2 pCGN9983 37.2NAPIN LCAT2 pCGN9983 37.3NAPIN LCAT2 pCGN9983 37.3NAPIN LCAT2 pCGN9983 37.4NAPIN LCAT2 pCGN9983 37.8NAPIN LCAT2 pCGN9983 38.0NAPIN LCAT2 pCGN9983 38.035S LCAT2 pCGN9981 27.335S LCAT2 pCGN9981 28.135S LCAT2 pCGN9981 28.235S LCAT2 pCGN9981 28.635S LCAT2 pCGN9981 29.835S LCAT2 pCGN9981 30.335S LCAT2 pCGN9981 32.435S LCAT2 pCGN9981 32.535S LCAT2 pCGN9981 33.635S LCAT2 pCGN9981 34.135S LCAT2 pCGN9981 35.535S LCAT2 pCGN9981 36.435S LCAT2 pCGN9981 37.135S LCAT2 pCGN9981 38.335S LCAT2 pCGN9981 38.535S LCAT2 pCGN9981 39.1
根据本发明的详述和上文实施例,可以领会,已经实现了本发明的几个方面。
应当这样理解,已经通过例示和范例的方式详细描述了本发明,以使本领域其他熟练技术人员了解本发明、其原理、及其实践性应用。本发明中具体的配方和过程不限于所述具体实施方案的描述,而是应当根据下文权利要求及其等同物来看待描述和实施例。虽然上文有些实施例和描述中包括关于本发明可能发挥功能的方式的一些结论,但是发明人并不想束缚于那些结论和功能,而只是提出来作为可能的解释。
还应当理解,本发明提出具体实施方案的意图不是详尽的描述或限制本发明,根据上述实施例和详述,许多改变、修饰、和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。因此,本发明意欲涵盖属于下文权利要求的精神和范围之内的所有这些改变、修饰、和变化。
序列表<110>Monsanto公司<120>植物甾醇酰基转移酶<130>MTC671<140><141><150>60/152,493<151>1999-08-30<160>80<170>PatentIn Ver. 2.1<210>1<211>440<212>PRT<213>人类(Homo sapiens)<400>1Met Gly Pro Pro Gly Ser Pro Trp Gln Trp Val Thr Leu Leu Leu Gly1 5 10 15Leu Leu Leu Pro Pro Ala Ala Pro Phe Trp Leu Leu Asn Val Leu Phe
20 25 30Pro Pro His Thr Thr Pro Lys Ala Glu Leu Ser Asn His Thr Arg Pro
35 40 45Val Ile Leu Val Pro Gly Cys Leu Gly Asn Gln Leu Glu Ala Lys Leu
50 55 60Asp Lys Pro Asp Val Val Asn Trp Met Cys Tyr Arg Lys Thr Glu Asp65 70 75 80Phe Phe Thr Ile Trp Leu Asp Leu Asn Met Phe Leu Pro Leu Gly Val
85 90 95Asp Cys Trp Ile Asp Asn Thr Arg Val Val Tyr Asn Arg Ser Ser Gly
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115 120 125Lys Thr Tyr Ser Val Glu Tyr Leu Asp Ser Ser Lys Leu Ala Gly Tyr
130 135 140Leu His Thr Leu Val Gln Asn Leu Val Asn Asn Gly Tyr Val Arg Asp145 150 155 160Glu Thr Val Arg Ala Ala Pro Tyr Asp Trp Arg Leu Glu Pro Gly Gln
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325 330 335Cys Leu Tyr Gly Val Gly Leu Pro Thr Pro Arg Thr Tyr Ile Tyr Asp
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420 425 430Ser Pro Glu Pro Pro Pro Pro Glu
435 440<210>2<211>1299<212>DNA<213>拟南芥(Arabidopsis thaliana)<400>2atgaaaaaaa tatcttcaca ttattcggta gtcatagcga tactcgttgt ggtgacgatg 60acctcgatgt gtcaagctgt gggtagcaac gtgtaccctt tgattctggt tccaggaaac 120ggaggtaacc agctagaggt acggctggac agagaataca agccaagtag tgtctggtgt 180agcagctggt tatatccgat tcataagaag agtggtggat ggtttaggct atggttcgat 240gcagcagtgt tattgtctcc cttcaccagg tgcttcagcg atcgaatgat gttgtactat 300gaccctgatt tggatgatta ccaaaatgct cctggtgtcc aaacccgggt tcctcatttc 360ggttcgacca aatcacttct atacctcgac cctcgtctcc gagatgccac atcttacatg 420gaacatttgg tgaaagctct agagaaaaaa tgcgggtatg ttaacgacca aaccatccta 480ggagctccat atgatttcag gtacggcctg gctgcttcgg gccacccgtc ccgtgtagcc 540tcacagttcc tacaagacct caaacaattg gtggaaaaaa ctagcagcga gaacgaagga 600aagccagtga tactcctctc ccatagccta ggaggacttt tcgtcctcca tttcctcaac 660cgtaccaccc cttcatggcg ccgcaagtac atcaaacact ttgttgcact cgctgcgcca 720tggggtggga cgatctctca gatgaagaca tttgcttctg gcaacacact cggtgtccct 780ttagttaacc ctttgctggt cagacggcat cagaggacct ccgagagtaa ccaatggcta 840cttccatcta ccaaagtgtt tcacgacaga actaaaccgc ttgtcgtaac tccccaggtt 900aactacacag cttacgagat ggatcggttt tttgcagaca ttggattctc acaaggagtt 960gtgccttaca agacaagagt gttgccttta acagaggagc tgatgactcc gggagtgcca 1020gtcacttgca tatatgggag aggagttgat acaccggagg ttttgatgta tggaaaagga 1080ggattcgata agcaaccaga gattaagtat ggagatggag atgggacggt taatttggcg 1140agcttagcag ctttgaaagt cgatagcttg aacaccgtag agattgatgg agtttcgcat 1200acatctatac ttaaagacga gatcgcactt aaagagatta tgaagcagat ttcaattatt 1260aattatgaat tagccaatgt taatgccgtc aatgaatga 1299<210>3<211>432<212>PRT<213>拟南芥<400>3Met Lys Lys Ile Ser Ser His Tyr Ser Val Val Ile Ala Ile Leu Val1 5 10 15Val Val Thr Met Thr Ser Met Cys Gln Ala Val Gly Ser Asn Val Tyr
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caatgcttga ggagagagat 300ctgtactttc acaattaaac aggatcag 328<210>22<211>356<212>DNA<213>玉蜀黍<400>22gtctttctgc aattacagag ctggaccctg gttatataac aggtttcagg tcctctctct 60tcagtatgga aagaatgggt caaatggtgt gtagagtttg gcattgaagc taatgcaatt 120atcgctgttc cgtatgattg gagactgccc ccatcaatgc ttgaggagag agatctgtac 180tttcacaaat taaagtttgt aacacttgcc tcaacttgtt atgaagcaac caatgctata 240catctgttag gatcagtaag agttaatggc ccatgacgga ttcaggttcc tgctcaccaa 300cagatcccac aagcatacgg ttaccgccaa tgcctgcagt tggacagtac caaccc 356<210>23<211>1552<212>DNA<213>玉蜀黍<400>23tcgacccacg cgtccgcaga catgatcatt ggtgatgaca ctgtgtacta ctatcatgac 60atgatagtgg aaatgattaa atggggatat caagaaggaa aaactctctt tggatttggt 120tatgatttcc gtcaaagcaa caggctctca gagacacttg acagattttc taaaaagctg 180gagtcagtgt acacagcttc tggtggaaag aagatcaatc tcattactca ttcaatgggg 240ggattacttg tgaaatgttt catctcactg cacagtgata tatttgaaaa atatgtcaar 300agttggatcg caattgctgc accattccar ggtgcccctg ggtamataac taccaktytg 360ctgaatggaa tgtcttttgt craaggatgg 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gacggcagca 1260tgtgcaagtt agggctgtgg gtgtcagcca tggtggctaa agccgtagga gccacgttgg 1320ttgtctactc tatctagcag tagcagctat acctctgtgc acgcactgta aaattggatg 1380tacatatatg gctatgacct ctgtagggat ctggttttag aagtataaat gggcaccctg 1440cctgcttgta aatgttcaga accgaaaaca caggccctgt tctttttttt cctttttaaa 1500aaaaataaaa agatggtaaa ggattccatt aaaaaaaaaa aaaaaaaagg cg 1552<210>24<211>227<212>DNA<213>玉蜀黍<220><221>不确定<222>(1)..(227)<223>n=未知<400>24ttggttatga tttccgtcaa agcaacaggc tctcagagac acttgacaga ttttctaaaa 60agctggagtc agtgtacaca gcttctggtg gaaagaagat caatctcatt actcattcaa 120tggggggatt acttgtgaaa tgtntcatct cactgcacag tgatatatnt gaaaaatatg 180tcaagagttg gntcgcaatt gcngcaccat tccaaggtgc ccctggg 227<210>25<211>1587<212>DNA<213>玉蜀黍<220><221>不确定<222>(1)..(1587)<223>n=未知<400>25ggagattgtc gtgccggagg acgaccacgg cctgtttgcc atcgacattc ttgatccttc 60ctggtttgta gaactcgacc cacgcgtccg cccaccgtcc gggagattgt cgtgccggag 120gacgaccacg gcctgtttgc catcgacatt cttgatcctt cctggtttgt agaacttctc 180catctgtcta tggtgtatca 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atttcaattg tttattanat natggggncc 300<210>27<211>1240<212>DNA<213>玉蜀黍<220><221>不确定<222>(1)..(1240)<223>n=未知<400>27tcgacccacg cgtccggttc ccagttccca ccgtgtagat ggttctggta taaaatgtat 60tgccatattt gtaacacaga ttactatata caggttcgtg atcaaacttt gagcagaata 120aagascaata ttgaactcat agwagsgaca aatggtggaa atagggtggt ggkmgatccc 180acnactccat ggggtcnttn attttntgcn ttttacgnaa tggntcgaag ccctcctccg 240tgggggcagt gggtccgaac tggntgtaga accatataaa gctgtaatga atattggagg 300atctttctta ggagttccta aggctgttgc tgggcttttt ttcttctaag caaaagatgt 360tgccggttgc taggtataag taatgattca tttatttaaa gcaaaaggga atagcaaaag 420aatgaatatt attggatgct cgacaagctt gcggagcttt tgctcccaag ccatcttctg 480gacctcacaa gtccagggag tgcctgcctc tgatcctcat catcaggaac aggctcaagt 540atgcaccgac ggtaccgtga ggtcatttct atcctgatgc aacaccatgt acttgttgat 600ggcaaggtca ggactgacaa gacctaccct gctgggttca tggatgtcat ttccatccct 660aagacaaacg agaactacag gctgctttcg tcttcaccca atcagggatg aggatgccaa 720gttcaagctc tacaaggtga ggtctgttca gtttggccag aaagacatcc 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262<210>50<211>325<212>DNA<213>玉蜀黍<220><221>不确定<222>(1)..(325)<223>n=未知<400>50taatcnaacc tcgntncngg ttcagctgta tnccatgaga tatgtaatgc ggtgccgtgc 60cacatantca natctnggca tnncngggat catngttcag ataccgntgg nattcttgac 120aagatatctc catgctacgt tcaagcatgt aatggtgggc aacatgatan tttggntctn 180cagtatagtc ggacagccga tgtnnnnnna tctatactac catgacgtca tgaacaggca 240ggcccaggca agtagatagt ncggcagaga catgtacttc aacatcganc atcagnagca 300nacngagcga gcggcangaa ncagc 325<210>51<211>519<212>DNA<213>高山被孢霉(Mortierrella alpina)<220><221>不确定<222>(1)..(519)<223>n=未知<400>51gagnnnngna acgtttagcc tnccgtagcc gccaaaatcc aagggncnac cnaccctncg 60ttanactnaa ttngaaaatn cnnncccaac ttnaggnact tnnagncccc ccnacttgac 120aacggagcac tatatttacc ccgtggtngt tcaacccagc catctcaccc ttgcgagcat 180tggtgctgct cttgataccc ttcatgctta actatctcat gatcttttac atcattttcg 240agtgcatctg caacgccttt gcggaactaa gttgctttgc ggatcgcaac ttttacgagg 300attggtggaa ctgcgtcagc tttgatgagt gggcacgcaa atggaacaag cctgtgcaac 360acttcttgct ccgccacgtg tacgactcga gcatccgagt ccttccactt gtccgaaatc 420caatgccgcn aattgcaaac gttccttccc ggtcgtcaat gcgttcaacg aacctgggtg 480aagaatgggt ggtgacaacg ttaaagtgcg cccggtatc 519<210>52<211>45<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:寡核苷酸引物<400>52ggatccgcgg ccgcacaatg aaaaaaatat cttcacatta ttcgg 45<210>53<211>40<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:寡核苷酸引物<400>53ggatcccctg caggtcattc attgacggca ttaacattgg 40<210>54<211>44<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:合成的寡核苷酸引物<400>54ggatccgcgg ccgcacaatg ggagcgaatt cgaaatcagt aacg 44<210>55<211>40<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:合成的寡核苷酸引物<400>55ggatcccctg caggttaata cccactttta tcaagctccc 40<210>56<211>41<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:合成的寡核苷酸引物<400>56ggatccgcgg ccgcacaatg tctctattac tggaagagat c 41<210>57<211>41<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:合成的寡核苷酸引物<400>57ggatcccctg caggttatgc atcaacagag acacttacag c 41<210>58<211>41<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:合成的寡核苷酸引物<400>58ggatccgcgg ccgcacaatg ggctggattc cgtgtccgtg c 41<210>59<211>38<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:合成的寡核苷酸引物<400>59ggatcccctg caggttaacc agaatcaact actttgtg 38<210>60<211>39<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:寡核苷酸引物<400>60tcgacctgca ggaagcttag aaatggcgat tttggattc 39<210>61<211>36<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:寡核苷酸引物<400>61ggatccgcgg ccgctcatga catcgatcct tttcgg 36<210>62<211>56<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:退火的寡核苷酸衔接头<400>62cgcgatttaa atggcgcgcc ctgcaggcgg ccgcctgcag ggcgcgccat ttaaat 56<210>63<211>32<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:连接的寡核苷酸<400>63tcgaggatcc gcggccgcaa gcttcctgca gg 32<210>64<211>32<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:连接的寡核苷酸<400>64tcgacctgca ggaagcttgc ggccgcggat cc 32<210>65<211>32<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:连接的寡核苷酸<400>65tcgacctgca ggaagcttgc ggccgcggat cc 32<210>66<211>32<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:连接的寡核苷酸<400>66tcgaggatcc gcggccgcaa gcttcctgca gg 32<210>67<211>36<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:连接的寡核苷酸<400>67tcgaggatcc gcggccgcaa gcttcctgca ggagct 36<210>68<211>28<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:连接的寡核苷酸<400>68cctgcaggaa gcttgcggcc gcggatcc 28<210>69<211>36<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:连接的寡核苷酸<400>69tcgacctgca ggaagcttgc ggccgcggat ccagct 36<210>70<211>28<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:连接的寡核苷酸<400>70ggatccgcgg ccgcaagctt cctgcagg 28<210>71<211>39<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:连接的寡核苷酸<400>71gatcacctgc aggaagcttg cggccgcgga tccaatgca 39<210>72<211>31<212>DNA<213>人工序列<220><223>人工序列的描述:连接的寡核苷酸<400>72ttggatccgc ggccgcaagc ttcctgcagg t 31<210>73<211>2013<212>DNA<213>拟南芥<400>73atgcccctta ttcatcggaa aaagccgacg gagaaaccat cgacgccgcc atctgaagag 60gtggtgcacg atgaggattc gcaaaagaaa ccacacgaat cttccaaatc ccaccataag 120aaatcgaacg gaggagggaa gtggtcgtgc atcgattctt gttgttggtt cattgggtgt 180gtgtgtgtaa cctggtggtt tcttctcttc ctttacaacg caatgcctgc gagcttccct 240cagtatgtaa cggagcgaat cacgggtcct ttgcctgacc cgcccggtgt taagctcaaa 300aaagaaggtc ttaaggcgaa acatcctgtt gtcttcattc ctgggattgt caccggtggg 360ctcgagcttt gggaaggcaa acaatgcgct gatggtttat ttagaaaacg tttgtggggt 420ggaacttttg gtgaagtcta caaaaggcct ctatgttggg tggaacacat gtcacttgac 480aatgaaactg ggttggatcc agctggtatt agagttcgag ctgtatcagg actcgtggct 540gctgactact ttgctcctgg ctactttgtc tgggcagtgc tgattgctaa ccttgcacat 600attggatatg aagagaaaaa tatgtacatg gctgcatatg actggcggct ttcgtttcag 660aacacagagg tacgtgatca gactcttagc cgtatgaaaa gtaatataga gttgatggtt 720tctaccaacg gtggaaaaaa agcagttata gttccgcatt ccatgggggt cttgtatttt 780ctacatttta tgaagtgggt tgaggcacca gctcctctgg gtggcggggg tgggccagat 840tggtgtgcaa agtatattaa ggcggtgatg aacattggtg gaccatttct tggtgttcca 900aaagctgttg cagggctttt ctctgctgaa gcaaaggatg ttgcagttgc cagagcgatt 960gccccaggat tcttagacac cgatatattt agacttcaga ccttgcagca tgtaatgaga 1020atgacacgca catgggactc aacaatgtct atgttaccga agggaggtga cacgatatgg 1080ggcgggcttg attggtcacc ggagaaaggc cacacctgtt gtgggaaaaa gcaaaagaac 1140aacgaaactt gtggtgaagc aggtgaaaac ggagtttcca agaaaagtcc tgttaactat 1200ggaaggatga tatcttttgg gaaagaagta gcagaggctg cgccatctga gattaataat 1260attgattttc gaggtgctgt caaaggtcag agtatcccaa atcacacctg tcgtgacgtg 1320tggacagagt accatgacat gggaattgct gggatcaaag ctatcgctga gtataaggtc 1380tacactgctg gtgaagctat agatctacta cattatgttg ctcctaagat gatggcgcgt 1440ggtgccgctc atttctctta tggaattgct gatgatttgg atgacaccaa gtatcaagat 1500cccaaatact ggtcaaatcc gttagagaca aaattaccga atgctcctga gatggaaatc 1560tactcattat acggagtggg gataccaacg gaacgagcat acgtatacaa gcttaaccag 1620tctcccgaca gttgcatccc ctttcagata ttcacttctg ctcacgagga ggacgaagat 1680agctgtctga aagcaggagt ttacaatgtg gatggggatg aaacagtacc cgtcctaagt 1740gccgggtaca tgtgtgcaaa agcgtggcgt ggcaagacaa gattcaaccc ttccggaatc 1800aagacttata taagagaata caatcactct ccgccggcta acctgttgga agggcgcggg 1860acgcagagtg gtgcccatgt tgatatcatg ggaaactttg ctttgatcga agatatcatg 1920agggttgccg ccggaggtaa cgggtctgat ataggacatg accaggtcca ctctggcata 1980tttgaatggt cggagcgtat tgacctgaag ctg 2013<210>74<211>671<212>PRT<213>拟南芥<400>74Met Pro Leu Ile His Arg Lys Lys Pro Thr Glu Lys Pro Ser Thr Pro1 5 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Claims (120)
1.包含编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽或其片段的多核苷酸的分离核酸序列。
2.权利要求1的分离核酸序列,其中所述植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽选自拟南芥、大豆、和玉米。
3.包含编码植物酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸的分离核酸序列。
4.权利要求3的分离核酸序列,其中所述多核苷酸是SEQ ID NO:42或其简并变体。
5.权利要求1的分离核酸序列,其中所述多核苷酸选自SEQ ID NO:2、4、6、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、43、44、45、46、47、48、49、50、51、73、和75或其简并变体。
6.基本上由SEQ ID NO:2、4、6、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、73、或75组成的分离核酸序列。
7.由SEQ ID NO:2、4、6、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、73、或75组成的分离核酸序列。
8.包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:
a)编码SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:3中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:2;
c)与SEQ ID NO:2具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:2具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:2具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:2具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:2发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:2发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
9.基本上由多核苷酸通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R3是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:
a)编码SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:3中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:2;
c)与SEQ ID NO:2具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:2具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:2具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:2具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:2发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:2发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
10.包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:
a)编码SEQ ID NO:5或SEQ ID NO:5中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:4;
c)与SEQ ID NO:4具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:4具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:4具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:4具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:4发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:4发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
11.基本上由通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’的多核苷酸组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R3是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:
a)编码SEQ ID NO:5或SEQ ID NO:5中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:4;
c)与SEQ ID NO:4具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:4具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:4具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:4具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:4发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:4发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
12.包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:
a)编码SEQ ID NO:7或SEQ ID NO:7中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:6;
c)与SEQ ID NO:6具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:6具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:6具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:6具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:6发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:6发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
13.基本上由通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’的多核苷酸组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R3是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:
a)编码SEQ ID NO:7或SEQ ID NO:7中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:6;
c)与SEQ ID NO:6具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:6具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:6具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:6具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:6发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:6发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
14.包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:
a)编码SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:9中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:8;
c)与SEQ ID NO:8具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:8具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:8具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:8具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:8发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:8发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
15.基本上由通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’的多核苷酸组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R3是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:
a)编码SEQ ID NO:9或SEQ ID NO:9中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:8;
c)与SEQ ID NO:8具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:8具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:8具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:8具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:8发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:8发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
16.包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:
a)编码SEQ ID NO:74或SEQ ID NO:74中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:73;
c)与SEQ ID NO:73具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:73具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:73具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:73具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:73发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:73发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
17.基本上由通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’的多核苷酸组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R3是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:
a)编码SEQ ID NO:74或SEQ ID NO:74中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:73;
c)与SEQ ID NO:73具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:73具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:73具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:73具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:73发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:73发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
18.包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:
a)编码SEQ ID NO:76或SEQ ID NO:76中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:75;
c)与SEQ ID NO:75具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:75具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:75具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:75具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:75发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:75发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
19.基本上由通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’的多核苷酸组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R3是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:
a)编码SEQ ID NO:76或SEQ ID NO:76中含至少一个保守氨基酸替代的多肽的分离多核苷酸;
b)SEQ ID NO:75;
c)与SEQ ID NO:75具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:75具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:75具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
f)与SEQ ID NO:75具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
g)在严谨条件下与SEQ ID NO:75发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
h)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、或(g)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
i)在严谨条件下与SEQ ID NO:75发生杂交且编码植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
20.包含选自下组的多核苷酸的分离核酸序列:
a)SEQ ID NO:42或其简并变体;
b)与SEQ ID NO:42具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
c)与SEQ ID NO:42具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:42具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:42具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
f)在严谨条件下与SEQ ID NO:42发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
g)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、或(f)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
h)在严谨条件下与SEQ ID NO:42发生杂交且编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
21.基本上由通式5’X-(R1)n-(R2)n-(R3)n-Y 3’的多核苷酸组成的分离核酸序列,其中X是氢,Y是氢或金属,R1和R3是任意核酸,n是0-3000之间的整数,R2选自:
a)SEQ ID NO:42或其简并变体;
b)与SEQ ID NO:42具有至少70%序列同一性的分离多核苷酸;
c)与SEQ ID NO:42具有至少80%序列同一性的分离多核苷酸;
d)与SEQ ID NO:42具有至少90%序列同一性的分离多核苷酸;
e)与SEQ ID NO:42具有至少95%序列同一性的分离多核苷酸;
f)在严谨条件下与SEQ ID NO:42发生杂交的至少10个核苷酸的分离多核苷酸;
g)与(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、或(f)的多核苷酸互补的分离多核苷酸;和
h)在严谨条件下与SEQ ID NO:42发生杂交且编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的分离多核苷酸。
22.包含与编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽或其片段的多核苷酸可操作连接的调控序列的重组核酸构建物。
23.权利要求22的重组核酸构建物,其中所述卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽是植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽。
24.包含与编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列的重组核酸构建物。
25.权利要求24的重组核酸构建物,其中所述酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽是植物酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽。
26.权利要求22的重组构建物,其中所述调控序列包含异源调控序列。
27.权利要求24的重组构建物,其中所述调控序列包含异源调控序列。
28.权利要求22的重组构建物,其中所述调控序列在植物细胞中有功能。
29.权利要求24的重组构建物,其中所述调控序列在植物细胞中有功能。
30.权利要求22的重组构建物,其中还包含终止序列。
31.权利要求24的重组构建物,其中还包含终止序列。
32.权利要求22的重组构建物,其中所述多核苷酸选自SEQ ID NO:2、4、6、8、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、43、44、45、46、47、48、49、50、51、73、和75。
33.权利要求24的重组构建物,其中所述多核苷酸选自SEQ ID NO:33和42。
34.权利要求22的重组构建物,其中所述调控序列包含组成性启动子。
35.权利要求24的重组构建物,其中所述调控序列包含组成性启动子。
36.权利要求22的重组构建物,其中所述调控序列包含可诱导启动子。
37.权利要求24的重组构建物,其中所述调控序列包含可诱导启动子。
38.权利要求22的重组构建物,其中所述调控序列选自组织特异性启动子、发育调控启动子、细胞器特异性启动子、和种子特异性启动子。
39.权利要求24的重组构建物,其中所述调控序列选自组织特异性启动子、发育调控启动子、细胞器特异性启动子、和种子特异性启动子。
40.包含权利要求22或24的重组构建物的宿主细胞。
41.权利要求40的宿主细胞,其中所述宿主细胞选自植物细胞、动物细胞、昆虫细胞、酵母、细菌、噬菌体、和病毒。
42.权利要求40的宿主细胞,其中所述宿主细胞是植物细胞。
43.权利要求40的宿主细胞,其中所述宿主细胞表达卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽或酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽。
44.权利要求43的宿主细胞,其中所述胆固醇酰基转移酶样多肽是植物酰基转移酶样多肽。
45.包含权利要求40的至少一种宿主细胞的植物。
46.权利要求45的植物的后代。
47.权利要求45的植物的种子。
48.包含权利要求22或24的重组构建物的植物。
49.权利要求48的植物的后代。
50.权利要求48的植物的种子。
51.包含选自下组的氨基酸序列的纯化多肽:SEQ ID NO:3及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体,SEQ ID NO:5及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体,SEQ ID NO:7及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体,SEQ ID NO:9及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体,SEQ ID NO:74及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体,以及SEQID NO:76及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体。
52.包含选自下组的氨基酸序列的至少10个连续氨基酸的纯化免疫原性多肽:SEQ ID NO:3及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体,SEQ ID NO:5及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体,SEQ ID NO:7及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体,SEQ ID NO:9及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体,SEQ ID NO:74及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体,以及SEQ ID NO:76及其包含至少一个保守氨基酸替代的变体。
53.可特异结合权利要求52的免疫原性多肽的抗体。
54.用于生成卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽或酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的方法,包括在允许表达所述卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽或酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的条件下培养权利要求40的宿主细胞。
55.权利要求54的方法,还包括由宿主细胞或由培养宿主细胞的培养基分离胆固醇酰基转移酶样多肽。
56.用于修饰宿主细胞甾醇含量的方法,包括用包含与编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列的重组构建物转化宿主细胞,并在所述宿主细胞得以表达卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的条件下培养所述宿主细胞,由此所述宿主细胞与不含重组构建物的宿主细胞相比具有经修饰的甾醇组成。
57.权利要求56的方法,其中所述卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽是植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽。
58.用于修饰宿主细胞甾醇含量的方法,包括用包含与编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列的重组构建物转化宿主细胞,并在所述宿主细胞得以表达酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的条件下培养所述宿主细胞,由此所述宿主细胞与不含重组构建物的宿主细胞相比具有经修饰的甾醇组成。
59.权利要求58的方法,其中所述酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽是植物酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽。
60.权利要求56的方法,其中所述经修饰的甾醇组成是甾醇酯的增加。
61.权利要求58的方法,其中所述经修饰的甾醇组成是甾醇酯的增加。
62.权利要求56的方法,其中编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸选自SEQ ID NO:2、4、6、8、10、11、73、和75。
63.权利要求58的方法,其中编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸选自SEQ ID NO:33或42。
64.权利要求56的方法,其中所述调控序列包含组成性启动子。
65.权利要求58的方法,其中所述调控序列包含组成性启动子。
66.权利要求56的方法,其中所述调控序列包含可诱导启动子。
67.权利要求58的方法,其中所述调控序列包含可诱导启动子。
68.权利要求56的方法,其中所述调控序列是组织特异性启动子。
69.权利要求58的方法,其中所述调控序列是组织特异性启动子。
70.权利要求56的方法,其中所述调控序列是种子特异性启动子。
71.权利要求58的方法,其中所述调控序列是种子特异性启动子。
72.权利要求56的方法,其中编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸处于反义取向。
73.权利要求58的方法,其中编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸处于反义取向。
74.权利要求72的方法,其中所述经修饰的甾醇组成是甾醇酯的减少。
75.权利要求73的方法,其中所述经修饰的甾醇组成是甾醇酯的减少。
76.包含重组构建物的植物,其中所述重组构建物包含与编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列,且所述重组构建物的表达导致所述植物与不含该重组构建物的相同植物相比具有经修饰的甾醇组成。
77.权利要求76的植物,其中所述卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽是植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽。
78.权利要求76的植物,其中编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸选自SEQ ID NO:2、4、6、8、10、11、73、和75。
79.包含重组构建物的植物,其中所述重组构建物包含与编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列,且所述重组构建物的表达导致所述植物与不含该重组构建物的相同植物相比具有经修饰的甾醇组成。
80.权利要求79的植物,其中所述酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽是植物酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽。
81.权利要求79的植物,其中编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸选自SEQ ID NO:33或42。
82.权利要求76的植物,其中所述调控序列包含组织特异性启动子。
83.权利要求79的植物,其中所述调控序列包含组织特异性启动子。
84.权利要求76的植物,其中所述调控序列包含种子特异性启动子。
85.权利要求79的植物,其中所述调控序列包含种子特异性启动子。
86.权利要求76的植物,其中所述经修饰的甾醇组成是甾醇酯的增加。
87.权利要求79的植物,其中所述经修饰的甾醇组成是甾醇酯的增加。
88.权利要求76的植物,其中编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸处于反义取向。
89.权利要求79的植物,其中编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸处于反义取向。
90.由权利要求76或79的植物获得的油。
91.用于生成具有经修饰甾醇组成的油的方法,包括提供权利要求76或79的植物并由所述植物提取油。
92.由权利要求91的方法生成的油。
93.用于改变宿主细胞油产量的方法,包括用包含与编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列的重组构建物转化宿主细胞,并在所述宿主细胞得以表达卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的条件下培养所述宿主细胞,由此所述宿主细胞与不含该重组构建物的宿主细胞相比具有经改变的油产量。
94.权利要求93的方法,其中所述卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽是植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽。
95.用于改变宿主细胞油产量的方法,包括用包含与编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列的重组构建物转化宿主细胞,并在所述宿主细胞得以表达酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的条件下培养所述宿主细胞,由此所述宿主细胞与不含该重组构建物的宿主细胞相比具有经改变的油产量。
96.权利要求95的方法,其中所述酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽是植物酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽。
97.权利要求93的方法,其中所述油产量增加。
98.权利要求95的方法,其中所述油产量增加。
99.权利要求93的方法,其中宿主细胞是植物细胞。
100.权利要求95的方法,其中宿主细胞是植物细胞。
101.权利要求93的方法,其中编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸选自SEQ ID NO:2、4、6、8、10、11、73、和75。
102.权利要求95的方法,其中编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸选自SEQ ID NO:33或42。
103.权利要求93的方法,其中所述调控序列是组织特异性启动子。
104.权利要求95的方法,其中所述调控序列是组织特异性启动子。
105.权利要求93的方法,其中所述调控序列是种子特异性启动子。
106.权利要求95的方法,其中所述调控序列是种子特异性启动子。
107.包含重组构建物的植物,其中所述重组构建物包含与编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列,且所述重组构建物的表达导致所述植物与不含该重组构建物的相同植物相比具有经改变的油产量。
108.权利要求107的植物,其中所述卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽是植物卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽。
109.包含重组构建物的植物,其中所述重组构建物包含与编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的多核苷酸可操作连接的调控序列,且所述重组构建物的表达导致所述植物与不含该重组构建物的相同植物相比具有经改变的油产量。
110.权利要求109的植物,其中所述酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽是植物酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽。
111.权利要求107的植物,其中所述油产量增加。
112.权利要求109的植物,其中所述油产量增加。
113.权利要求107的植物,其中编码卵磷脂:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸选自SEQ ID NO:2、4、6、8、10、11、73、和75。
114.权利要求109的植物,其中编码酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶样多肽的所述多核苷酸选自SEQ ID NO:33或42。
115.权利要求107的植物,其中所述调控序列是组织特异性启动子。
116.权利要求109的植物,其中所述调控序列是组织特异性启动子。
117.权利要求107的植物,其中所述调控序列是种子特异性启动子。
118.权利要求109的植物,其中所述调控序列是种子特异性启动子。
119.包含权利要求90或92的油的食品产品。
120.包含权利要求107或109的植物的食品产品。
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