ES2312349T3 - Toxinas de escorpion de buthotus judaicus. - Google Patents

Toxinas de escorpion de buthotus judaicus. Download PDF

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Abstract

Un polinucleótido aislado que comprende una secuencia de nucleótidos seleccionada del grupo que consiste en: (a) la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 1; (b) una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido de la SEC ID Nº: 2; (c) una secuencia de nucleótidos que comprende el complemento de (a) o (b); y (d) una secuencia de nucleótidos que codifica los aminoácidos 21-86 de la SEC ID Nº:2.

Description

Toxinas de escorpión de Buthotus judaicus.
Esta solicitud reivindica el beneficio de la Solicitud Provisional de EE.UU. Nº 60/140.410, presentada el 22 de junio de 1999.
Campo de la invención
Esta invención se encuentra en el campo de la biología molecular. Más específicamente, esta invención pertenece a fragmentos de ácido nucleico que codifican toxinas de escorpión que son modificadores del canal de sodio.
Antecedentes de la invención
Las neurotoxinas alfa son polipéptidos cortos de cadena sencilla responsables del envenenamiento de insectos y mamíferos. Estas neurotoxinas muestran una variabilidad en su toxicidad aparente, en sus estructuras primarias y en sus propiedades de unión a preparaciones de membrana neuronal (Dufton y Rochat (1984) J. Mol. Evol. 20: 120-127). A pesar de las diferencias en sus estructuras primarias y en la selectividad filogenética, las neurotoxinas de escorpión que afectan a los canales de sodio (Na) están estrechamente relacionadas con sus disposiciones espaciales y forman una estructura globular compacta que se mantiene rígida gracias a cuatro puentes disulfuro (Miranda y col. (1970) Eur. J. Biochem. 16: 514-523; y Fontecilla-Camps (1989) J. Mol. Evol. 29: 63-67).
Zilbergberg y colaboradores determinaron que algunos residuos de aminoácido sencillos eran importantes en la unión de receptor y en la actividad biológica de las toxinas de canal de Na de escorpión (Zilbergberg y col. (1997) J. Biol. Chem. 272: 14810-14816). A modo de ejemplo, se demostró que la lisina de la posición 8 de LqhlT era necesaria para la actividad de unión y de toxicidad sin un cambio en la estructura glotal. Se descubrió una caída sustancial de la actividad biológica sin un cambio significativo de la estructura cuando el aminoácido aromático fenilalanina, en la posición 17, era sustituido por una glicina. Por el contrario, los cambios en la estructura no están asociados necesariamente a diferencias en la toxicidad, tal como demostró cuando se cambió la tirosina de la posición 49 por una leucina.
Aunque se ha demostrado que los canales de potasio (K) son básicos en la función cardíaca, el papel de los canales de cloro (Cl) y Na en dicha actividad está menos claro (Johnson y col. (1998) J. Neurogent. 12: 1-24). La entrada de sodio hiperpolariza la célula, produciendo cambios indirectos dependientes de Na en el transporte de calcio (Friedman (1998) Annu. Rev. Physiol. 60: 179-197). Se cree que un influjo anormal de calcio es muy importante en la patogénesis de varios trastornos del sistema nervioso central en vertebrados, que incluyen el daño por apoplejía, la epilepsia y la muerte neuronal asociada a la epilepsia crónica.
Los aminoácidos excitadores, más notablemente el glutamato y el aspartato, son los neurotransmisores excitadores predominantes en el sistema nervioso central de los vertebrados (incluyendo los humanos). Estos aminoácidos son liberados de los terminales presinápticos nerviosos, para después difundir a través de la fisura sináptica y entrar en contacto con moléculas receptoras especiales de la membrana celular postsináptica. Estos receptores influyen indirectamente en el flujo de varios iones a través de la membrana celular y contribuyen de este modo a la producción de una respuesta eléctrica al mensaje químico entregado por las moléculas de neurotransmisor. Una serie de problemas neurológicos comunes y muy graves implican un funcionamiento anormal de la sinapsis de aminoácidos excitadores. Éstos incluyen epilepsia, varios trastornos degenerativos tales como la enfermedad de Huntington, y la muerte neuronal tras una apoplejía. Desafortunadamente, existen muy pocos agentes químicos que sean bloqueadores potentes y selectivos de los receptores de aminoácidos excitadores. Los modificadores del canal de Na pueden usarse para estos propósitos.
Es de esperar que un fármaco con una elevada afinidad por el receptor produzca un bloqueo irreversible de la transmisión sináptica. Cuando se marca con alguna molécula trazadora, dicho fármaco proporcionaría un modo fiable de marcado de receptores para permitir la medida de su número y su distribución en las células y tejidos. Estas propiedades tendrían consecuencias muy valiosas para la investigación de la neurotransmisión de aminoácidos excitadores y para el desarrollo de agentes terapéuticos para tratar disfunciones del sistema nervioso central en humanos y en animales. En bibliografía se han descrito métodos para tratar enfermedades cardíacas y neurológicas aplicando toxinas derivadas de arañas (Patente de EE.UU. Nº 4.925.664).
Los animales artrópodos, que incluyen a los insectos, y determinados gusanos parasitarios usan aminoácidos excitadores como neurotransmisor principal en su unión neuromuscular y en su sistema nervioso central. Debido al daño provocado por las plagas de insectos y a la prevalencia de infecciones de gusanos parasitarios en animales y humanos en muchos países, existe una constante necesidad de obtener nuevos pesticidas potentes y específicos y nuevos fármacos antihelmínticos que no sean tóxicos para humanos, mascotas y animales de granja.
Los insecticidas químicos son un componente integral de la agricultura moderna y constituyen un medio eficaz de reducir el daño a los cultivos mediante el control de plagas de insectos. Sin embargo, los agentes químicos se encuentran bajo una continua vigilancia debido a su potencial de contaminación ambiental, a la selección de poblaciones resistentes a las plagas agronómicas y a la toxicidad con respecto a organismos no implicados, tales como insectos beneficiosos, organismos acuáticos, animales y humanos. Como resultado, se están estudiando estrategias alternativas para el control de insectos que sean eficaces a la vez que benignas para las poblaciones no afectadas y para el entorno. Una de dichas estrategias es el uso de microorganismos que son patógenos naturales de las poblaciones de insecto objetivo. La expresión de toxinas de escorpión usando vectores de baculovirus constituirá una ventaja, ya que se ha demostrado previamente que dichas toxinas son altamente tóxicas y muy específicas (Zlotkin y col. (1995) American Chemical Society, Symposium on Agrochemicals).
Debido a una combinación de problemas asociados a algunos insecticidas sintéticos, que incluyen toxicidad, peligros medioambientales y pérdida de eficacia debido a resistencia, existe una continua necesidad de desarrollar nuevos medios para el control de invertebrados, que incluyen el desarrollo de baculovirus recombinantes diseñados genéticamente que expresen toxinas proteicas capaces de incapacitar al anfitrión más rápidamente que la propia infección por baculovirus.
Los venenos de escorpión han sido identificados como posibles fuentes de compuestos que proporcionan propiedades insecticidas. Previamente se han publicado dos toxinas selectivas de insectos aisladas a partir de veneno del escorpión Leiurus quinquestriatus y que afectan a la conductancia de sodio (Zlotkin y col. (1985) Arch. Biochem. Biophys. 240: 877-87). Una toxina, AaIT, indujo una parálisis contractiva excitadora rápida en larvas de mosca y la otra, LqhlT2, indujo una parálisis flácida depresiva lenta, lo que sugiere que estas dos toxinas tienen diferentes propiedades químicas y farmacológicas (Zlotkin y col. (1971) Biochimie (París), 53: 1073-1078). Por tanto, otras toxinas derivadas de veneno de escorpión también presentarán diferentes propiedades químicas y farmacológicas.
Resumen de la invención
La presente invención se refiere a un polinucleótido aislado que comprende una secuencia de nucleótidos seleccionada del grupo que consiste en: (a) una secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 1, (b) una secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 2, y (c) una secuencia de nucleótidos que comprende el complemento de (a) ó (b).
En una realización adicional, esta invención se refiere a un gen quimérico que comprende un polinucleótido aislado de la presente invención ligado operativamente a al menos una secuencia reguladora adecuada.
En una realización adicional, la presente invención se refiere a una célula anfitriona que comprende un gen quimérico de la presente invención. La célula anfitrión puede ser eucariótica, tal como una célula de levadura o una célula vegetal, una célula de insecto o una célula de mamífero, o procariótica, tal como una célula bacteriana. La presente invención también se refiere a un virus, preferiblemente un baculovirus, que comprende un polinucleótido aislado de la presente invención.
También se describe un proceso para producir una célula anfitriona que comprende un gen quimérico de la presente invención o un polinucleótido aislado de la presente invención, proceso que comprende la transformación o la transfección de una célula anfitriona compatible con un gen quimérico o un polinucleótido aislado de la presente invención.
También se describe un polipéptido agonista de canal de Na de escorpión de al menos 60 aminoácidos que comprende al menos un 80% de identidad basándose en el método Clustal de alineamiento en comparación con un polipéptido seleccionado del grupo que consiste en las SEC ID Nºs: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 29, 31, 33, 35 y 37.
También se describe un método para obtener un fragmento de ácido nucleico que codifica una porción sustancial de un polipéptido agonista de canal de Na de escorpión, que comprende las etapas de: sintetizar un oligonucleótido cebador que comprende una secuencia de nucleótidos de al menos uno de 60 (preferiblemente al menos uno de 40, más preferiblemente al menos uno de 30) nucleótidos contiguos derivados de una secuencia de nucleótidos seleccionada del grupo que consiste en las SEC ID Nºs: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 28, 30, 32, 34 y 36, y el complemento de dichas secuencias de nucleótidos; y amplificar un fragmento de ácido nucleico (preferiblemente un ADNc insertado en un vector de clonación) usando el cebador de oligonucleótido. El fragmento de ácido nucleico amplificado codificará preferiblemente una porción sustancial de una secuencia de aminoácidos agonista de canal de Na de
escorpión.
También se describe un método para obtener un fragmento de ácido nucleico que codifica toda, o una porción sustancial, la secuencia de aminoácidos que codifica un polipéptido agonista de canal de Na de escorpión que comprende las etapas de: sondear un librería genómica o de ADNc con un polinucleótido aislado de la presente invención; identificar un clon de ADN que se hibride con un polinucleótido aislado de la presente invención; aislar el clon de ADN identificado; y secuenciar un fragmento genómico o de ADNc que comprende el clon de ADN aislado.
En una realización adicional, esta invención se refiere a una composición, tal como una mezcla de hibridación, que comprende un polinucleótido aislado o un polipéptido aislado de la presente invención.
También se describe un método para expresar un gen que codifica agonista de canal de Na en el genoma de un baculovirus recombinante en un cultivo de célula de insecto o en insectos viables en donde dichas células de insecto o dichos insectos han sido modificados genéticamente para expresar un AAH IT4, un precursor LqhlT2, un precursor IT-2, un TsnTxp, una toxina insecticida, un precursor BmK M1, una neurotoxina V-5 o una neurotoxina AS. El vector de expresión de baculovirus recombinante comprende una secuencia de ADN que codifica un polipéptido de al menos 60 aminoácidos que comprende una secuencia de aminoácidos seleccionada del grupo que consiste en las SEC ID Nºs: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 29, 31, 33, 35 y 37.
Breve descripción de las figuras y listado de secuencias
La invención puede comprenderse mejor a partir de la siguiente descripción detallada, de las figuras anexas y del Listado de Secuencias, que forman parte de esta solicitud.
La Figura 1 muestra el alineamiento entre la secuencia de aminoácidos AAH IT4 procedente de Androctonus australis hector (Identificador NCBI General Nº 134360; SEC ID Nº: 21) y la secuencia de aminoácido derivada del presente clon de Buthotus judaicus ibj1c.pk008.19 (SEC ID Nº: 2). La fila superior indica mediante asteriscos (*) los aminoácidos conservados en ambas secuencias. Los residuos de cisteína conservados que probablemente están implicados en los puentes de disulfuro intracadena están recuadrados.
La Figura 2 muestra el alineamiento entre la secuencia de aminoácidos de precursor LqhlT2 de Leiurus quinquestriatus hebraeus (Identificador NCBI General Nº 1078960, SEC ID Nº: 22) y la secuencia de aminoácidos derivada del presente clon de Buthotus judaicus ibj1c.pk007.h18 (SEC ID Nº: 4). La fila superior indica mediante asteriscos (*) los aminoácidos conservados en ambas secuencias. Los residuos de cisteína conservados que probablemente están implicados en los puentes de disulfuro intracadena están recuadrados.
La Figura 3 muestra el alineamiento entre la secuencia de aminoácidos de precursor IT-2 de Hottentotta judaica (Identificador NCBI General Nº 134344, SEC ID Nº: 23) y la secuencia de aminoácidos derivada del presente clon de Buthotus judaicus ibj 1 c.pk008.c4 (SEC ID Nº: 6). La fila superior indica mediante asteriscos (*) los aminoácidos conservados en ambas secuencias. Los residuos de cisteína conservados que probablemente están implicados en los puentes de disulfuro intracadena están recuadrados.
La Figura 4 muestra el alineamiento entre la secuencia de aminoácidos de TsnTxp de Tityus serrulatus (Identificador NCBI General Nº 3293263, SEC ID Nº: 24) y las secuencias de aminoácidos derivadas de los presentes clones de Buthotus judaicus ibj1c.pk006.o21 (SEC ID Nº: 8) e ibj1c.pk007.c5 (SEC ID Nº: 10). La fila superior indica mediante asteriscos (*) los aminoácidos conservados en las tres secuencias. Los residuos de cisteína conservados que probablemente están implicados en los puentes de disulfuro intracadena están recuadrados.
La Figura 5 muestra el alineamiento entre la secuencia de aminoácidos de toxina insecticida Osl-1 de Orthochirus scrobiculosus (Identificador NCBI General Nº 3273105, SEC ID Nº: 25) y la secuencia de aminoácidos derivada del presente clon de Buthotus judaicus ibj1c.pk008.k24 (SEC ID Nº: 12). La fila superior indica mediante asteriscos (*) los aminoácidos conservados en ambas secuencias. Los residuos de cisteína conservados que probablemente están implicados en los puentes de disulfuro intracadena están recuadrados.
La Figura 6 muestra el alineamiento entre la secuencia de aminoácidos de precursor BmK M1 de Mesobuthus martensii (Identificador NCBI General Nº 3047323, SEC ID Nº: 26) y las secuencias de aminoácidos derivadas de los presentes clones de Buthotus judaicus ibj 1c.pk007.f5 (SEC ID Nº: 14), ibj1c.pk007.h1 (SEC ID Nº: 16), e ibj1c.pk007.p23 (SEC ID Nº: 18). La fila superior indica mediante asteriscos (*) los aminoácidos conservados en todas las secuencias. Los residuos de cisteína conservados que probablemente están implicados en los puentes de disulfuro intracadena están recuadrados.
La Figura 7 muestra el alineamiento entre la secuencia de aminoácidos de neurotoxina V-5 de Centruroides exilicauda (Identificador NCBI General Nº 102790, SEC ID Nº: 27) y la secuencia de aminoácidos deducida del presente clon de Buthotus judaicus ibj1c.pk005.k22 (SEC ID Nº: 20). La fila superior indica mediante asteriscos (*) los aminoácidos conservados en ambas secuencias. Los residuos de cisteína conservados que probablemente están implicados en los puentes de disulfuro intracadena están recuadrados.
La Figura 8 muestra el alineamiento entre la secuencia de aminoácidos de neurotoxina AS de Burthus martensii (Identificador NCBI General Nº 5712121, SEC ID Nº: 38) y la secuencia de aminoácidos derivada del presente clon de Buthotus judaicus ibj 1c.pk006.f4 (SEC ID Nº: 29). La fila superior indica mediante asteriscos (*) los aminoácidos conservados en ambas secuencias. Los residuos de cisteína conservados que probablemente están implicados en los puentes de disulfuro intracadena están recuadrados.
La Figura 9 muestra el alineamiento entre la secuencia de aminoácidos de toxina insecticida de Orthochirus scrobiculosus (Identificador NCBI General Nº 3273105, SEC ID Nº: 25) y las secuencias de aminoácidos derivadas de los presentes clones de Buthotus judaicus ibj1c.pk0004.h3 (SEC ID Nº: 31), ibj1c.pk006.p4 (SEC ID Nº: 33), ibj1c.pk008.f14 (SEC ID Nº: 35) e ibj1c.pk008.119 (SEC ID Nº: 37). La fila superior indica mediante asteriscos (*) los aminoácidos conservados en todas las secuencias, y con signos positivos (+) que los aminoácidos están conservados únicamente entre las secuencias de Buthotus judaicus. Los residuos de cisteína conservados que probablemente están implicados en los puentes de disulfuro intracadena están recuadrados.
\newpage
Las siguientes descripciones de secuencias y el Listado de Secuencias anexo cumplen las reglas que gobiernan las descripciones de secuencias de nucleótidos y/o aminoácidos en solicitudes de patente, tal como se establece en 37 C.F.R. \NAK1.821-1.825.
La SEC ID Nº: 1 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc en el clon ibj1c.pk008.19 que codifica un AAH IT4 de Buthotus judaicus completo con su secuencia de señal entera.
La SEC ID Nº: 2 es la secuencia de aminoácidos deducida para un AAH IT4 de Buthotus judaicus completo, con su secuencia de señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 1. La toxina madura sin su señal de secuencia consiste en los aminoácidos 21 a 86.
La SEC ID Nº: 3 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj 1c.pk007.h18 que codifica un precursor LqhlT2 de escorpión entero con su secuencia señal completa.
La SEC ID Nº: 4 es la secuencia de aminoácidos deducida de un precursor LqhlT2 entero de escorpión con su secuencia señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 3. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 22 a 84.
La SEC ID Nº: 5 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj 1c.pk008.c4 que codifica un precursor IT-2 entero de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa.
La SEC ID Nº:6 es la secuencia de aminoácidos deducida de un precursor IT-2 entero de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 5. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 20 a 82.
La SEC ID Nº: 7 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk006.o21 que codifica un Tsn Txp entero de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa.
La SEC ID Nº: 8 es la secuencia de aminoácidos deducida de un TsnTxp entero de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos que consiste en los aminoácidos 19 a 82.
La SEC ID Nº: 9 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk007.c5 que codifica un TsnTxp de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa.
La SEC ID Nº: 10 es la secuencia de aminoácidos deducida de un TsnTxp entero de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa derivada de una secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 9. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 22 a 83.
La SEC ID Nº: 11 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk008.k24 que codifica un Osl-1 casi completo de Buthotus judaicus con una porción de su secuencia
señal.
La SEC ID Nº: 12 es la secuencia de aminoácidos deducida de un Osl-1 casi entero de Buthotus judaicus con una porción de su secuencia señal derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 11. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 19 a 80.
La SEC ID Nº: 13 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk007.f5 que codifica un precursor BmK M1 entero de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa.
La SEC ID Nº: 14 es la secuencia de aminoácidos deducida de un precursor BmK M1 entero de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 13. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 20 a 82.
La SEC ID Nº: 15 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk007.h1 que codifica un precursor BmK M1 entero de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa.
La SEC ID Nº: 16 es la secuencia de aminoácidos deducida de un precursor BmK M1 entero de Butholus judaicus con su secuencia señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 15. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 24 a 84.
La SEC ID Nº: 17 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk007.p23 que codifica un precursor BmK M1 entero de Buthotus judaicus con su secuencia de señal completa.
La SEC ID Nº: 18 es la secuencia de aminoácidos deducida de un precursor BmK M1 entero de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 17. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 20 a 83.
La SEC ID Nº: 19 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk005.k22 que codifica una neurotoxina V-5 entera de Buthotus judaicus con una porción de su secuencia señal.
La SEC ID Nº: 20 es la secuencia de aminoácidos deducida de una neurotoxina V-5 entera de Buthotus judaicus con una porción sustancial de su secuencia señal derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 19. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 21 a 94.
La SEC ID Nº: 21 es la secuencia de aminoácidos del AAH IT4 de Androctonus australis hector que tiene el Identificador NCBI General Nº: 1078960.
La SEC ID Nº: 22 es la secuencia de aminoácidos del precursor LqhlT2 de Leiurus quinquestriatus hebraeus que tiene el Identificador NCBI General Nº 1078960.
La SEC ID Nº: 23 es la secuencia de aminoácidos del precursor IT-2 de Hottentotta judaica que tiene el Identificador NCBI General Nº: 134344.
La SEC ID Nº: 24 es la secuencia de aminoácidos del TsnTxp de Tityus serrulatus que tiene el Identificador NCBI General Nº 3293263.
La SEC ID Nº: 25 es la secuencia de aminoácidos de la toxina insecticida Osl-1 de Orthochirus scrobiculosus que tiene el Identificador NCBI General Nº 3273105.
La SEC ID Nº: 26 es la secuencia de aminoácidos del precursor BmK M1 de Mesobuthus martensii que tiene el Identificador NCBI General Nº 3047323.
La SEC ID Nº: 27 es la secuencia de aminoácidos de la neurotoxina V-5 de Centruroides exilicauda que tiene el Identificador NCBI General Nº 102790.
La SEC ID Nº: 28 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk006.f4 que codifica una neurotoxina AS entera con su secuencia señal completa.
La SEC ID Nº: 29 es la secuencia de aminoácidos deducida de una neurotoxina AS entera de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 28. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 22 a 82.
La SEC ID Nº: 30 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk0004.h3 que codifica una toxina insecticida entera con su secuencia señal completa.
La SEC ID Nº: 31 es la secuencia de aminoácidos de una toxina insecticida entera de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 30. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 22 a 89.
La SEC ID Nº: 32 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk006.p4 que codifica una toxina insecticida completa con su secuencia señal completa.
La SEC ID Nº: 33 es la secuencia de aminoácidos deducida de una toxina insecticida entera de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 32. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 22 a 89.
La SEC ID Nº: 34 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj 1c.pk008.f14 que codifica una toxina insecticida completa con su secuencia señal completa.
La SEC ID Nº: 35 es la secuencia de aminoácidos deducida de una toxina insecticida entera de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 34. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 22 a 89.
La SEC ID Nº: 36 es la secuencia de nucleótidos que comprende una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk008.119 que codifica una toxina insecticida entera con su secuencia señal completa.
La SEC ID Nº: 37 es la secuencia de aminoácidos deducida de una toxina insecticida entera de Buthotus judaicus con su secuencia señal completa derivada de la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 36. La toxina madura sin su secuencia señal consiste en los aminoácidos 22 a 89.
La SEC ID Nº: 38 es la secuencia de aminoácidos de la neurotoxina AS de Buthus martensii que tiene el Identificador NCBI General Nº 5712121.
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El Listado de Secuencias contiene el código de una letra para caracteres de secuencia de nucleótidos y los códigos de tres letras para aminoácidos, tal como se define de conformidad con los estándares de la IUPAC-IUBMB descritos en Nucleic Acids Research 13: 3021-3030 (1985) y en Biochemical Journal 219 (Nº 2): 345-373 (1984). Los símbolos y el formato usado para los datos de secuencias de nucleótidos y de aminoácidos se ciñen a las normas establecidas en 37 C.F.R. \NAK1.822.
Descripción detallada de la invención
En el contexto de esta descripción se utilizan una serie de expresiones. Las expresiones "polinucleótido", "secuencia de polinucleótido", "secuencia de ácido nucleico" y "fragmento de ácido nucleico"/"fragmento de ácido nucleico aislado" se usan indistintamente en la presente memoria. Dichos términos abarcan secuencias de nucleótidos y similares. Un polinucleótidos puede ser un polímero de ARN o ADN de cadena sencilla o doble, que contiene opcionalmente bases de nucleótidos sintéticas, no naturales o alteradas. Un polinucleótido en la forma de un polímero de ADN puede estar compuesto por uno o más segmentos de ADNc, ADN genómico, ADN sintético, o mezclas de los
mismos.
"NPV" significa virus de polihedrosis nuclear, un baculovirus. "Polihedrosis" se refiere a cualquiera de las diversas enfermedades de larvas de insectos que se caracterizan por la disolución de tejidos y la acumulación de gránulos polihedrales en el fluido resultante. "PIBs" son cuerpos de inclusión polihedrales. "AcNPV" significa virus de polihedrosis nuclear de Autographa californica natural.
Las expresiones "modificador del canal de Na", "agonista del canal de Na", "modificador del canal de sodio" y "agonista del canal de sodio" se usan indistintamente en la presente memoria.
La expresión "polinucleótido aislado" se refiere a un polinucleótido que está sustancialmente libre de otras secuencias de ácido nucleico tales como, aunque sin limitación, otros ADN y ARN cromosomales y extracromosomales. Los polinucleótidos aislados pueden purificarse a partir de una célula anfitriona en la que existen de forma natural. Se pueden usar los métodos convencionales de purificación de ácidos nucleicos conocidos por los especialistas en la técnica para obtener polinucleótidos aislados. La expresión también abarca polinucleótidos recombinantes y polinucleótidos sintetizados químicamente.
La expresión "recombinante" significa, por ejemplo, que una secuencia de ácido nucleico se obtiene mediante una combinación artificial de dos segmentos de secuencia separados, por ejemplo, mediante síntesis química o mediante la manipulación de ácidos nucleicos aislados a través de técnicas de ingeniería genética.
Tal como se usa en la presente memoria, la expresión "sustancialmente similar" se refiere a fragmentos de ácido nucleico en los que cambios en una o más bases de nucleótido dan como resultado la sustitución de uno o más aminoácidos, pero no afectan a las propiedades funcionales del polipéptido codificado por la secuencia de nucleótidos. Las expresiones "sustancialmente similar" y "sustancialmente correspondiente" se usan en la presente memoria de forma indistinta.
Por ejemplo, las alteraciones en un gen que dan como resultado la producción de un aminoácido químicamente equivalente en una posición dada, pero que no afectan a las propiedades funcionales de la proteína codificada, son bien conocidas en la técnica. Así, un codón para el aminoácido alanina, un aminoácido hidrofóbico, puede ser sustituido por un codón que codifique otro residuo menos hidrofóbico, tal como glicina, u otro residuo más hidrofóbico, tal como valina, leucina o isoleucina. De forma similar, los cambios que dan como resultado la sustitución de un residuo cargado negativamente por otro, tal como ácido aspártico por ácido glutámico, o un residuo cargado positivamente por otro, tal como lisina por arginina, también es de esperar que puedan producir un producto funcionalmente equivalente. Todas las modificaciones propuestas son rutinarias en la técnica, como también lo es la determinación de la retención de la actividad biológica de los productos codificados.
Además, fragmentos de ácido nucleico sustancialmente similares también pueden caracterizarse por su capacidad para hibridarse. Las estimaciones para dicha homología vienen dadas por la hibridación ADN-ADN ó ADN-ARN en condiciones severas, como es bien sabido por los especialistas en la técnica (Hames y Higgins, Eds. (1985) Nucleic Acid Hybridisation, IRL Press, Oxford, R.U.). Las condiciones de severidad pueden ajustarse para escrutar un fragmento moderadamente similar, tal como secuencias homólogas de organismos lejanamente relacionados, hasta fragmentos altamente similares, tales como genes que duplican enzimas funcionales a partir de organismos estrechamente relacionados. Los lavados de post-hibridación determinan las condiciones de severidad. Un conjunto de condiciones preferidas usa una serie de lavados que comienzan con 6X SSC, SDS al 0,5% a temperatura ambiente durante 15 minutos, a continuación se repite con 2X SSC, SDS al 0,5% a 45ºC durante 30 minutos, y después se repite dos veces con 0,2X SSC, SDS al 0,5% a 50ºC durante 30 minutos. Un conjunto de condiciones de severidad más preferido emplea mayores temperaturas y los lavados son idénticos a los descritos antes excepto por la temperatura de los últimos dos lavados de 30 minutos con 0,2X SSC, SDS al 0,5%, que se aumentó a 60ºC. Otro conjunto preferido de condiciones altamente severas utiliza dos lavados finales con 0,1X SSC, SDS al 0,1% a 65ºC.
También se pueden caracterizar fragmentos de ácido nucleico sustancialmente similares mediante el porcentaje de identidad de las secuencias de aminoácido que codifican a las secuencias de aminoácido descritas en la presente memoria, determinado a través de algoritmos empleados comúnmente por los especialistas en esta técnica. Los fragmentos de ácido nucleico adecuados codifican polipéptidos que son idénticos en al menos aproximadamente un 70%, preferiblemente en al menos aproximadamente un 80%, a las secuencias de aminoácidos presentadas en la presente memoria. Los fragmentos de ácido nucleico preferidos codifican secuencias de aminoácidos que son idénticas en aproximadamente un 85% a las secuencias de aminoácidos presentadas en la presente memoria. Los fragmentos de ácido nucleico más preferidos codifican secuencias de aminoácidos que son idénticas en al menos aproximadamente un 90% a las secuencias de aminoácidos presentadas en la presente memoria. Los fragmentos de ácidos nucleicos aún más preferidos que codifican secuencias de aminoácidos que son idénticas en al menos aproximadamente un 95% a las secuencias de aminoácidos presentadas en la presente memoria. Los fragmentos de ácido nucleico adecuados no sólo presentan las anteriores identidades sino que típicamente codifican un polipéptido que tiene al menos 50 aminoácidos, preferiblemente al menos 100 aminoácidos, más preferiblemente al menos 150 aminoácidos, aún más preferiblemente al menos 200 aminoácidos, y aún más preferiblemente al menos 250 aminoácidos. Los alineamientos de secuencia y los cálculos de porcentaje de identidad se llevaron a cabo usando el programa Megalign de la sala de computación bioinformática LASERGENE (DNASTAR Inc., Madison, WI). El alineamiento múltiple de las secuencias se llevó a cabo usando el método Clustal de alineamiento (Higgins y Sharp (1989) CABIOS 5: 151-153) con los parámetros fijados por defecto (GAP PENALTY = 10, GAP LENGTH PENALTY = 10). Los parámetros por defecto para los alineamientos por pares usando el método Clustal fueron KTUPLE 1, GAP PENALTY = 3, WINDOW = 5 y DIAGONALS SAVED = 5.
Una "porción sustancial" de una secuencia de aminoácidos o nucleótidos comprende una secuencia de aminoácidos o nucleótidos que es suficiente para permitir una identificación putativa de la proteína o gen que comprende la secuencia de aminoácidos o nucleótidos. Las secuencias de aminoácidos y de nucleótidos pueden ser evaluadas manualmente por un especialista en la técnica o usando herramientas de comparación e identificación de secuencias basadas en ordenadores que emplean algoritmos tal como el BLAST (Basic Local Alignment Search Tool; Altschul y col. (1993) J. Mol. Biol. 215: 403-410; véase también www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/). En general, se necesita una secuencia de diez o más aminoácidos contiguos o de treinta o más nucleótidos contiguos a fin de identificar putativamente una secuencia de polipéptido o de ácido nucleico como homóloga a una proteína o gen conocidos. Además, con respecto a las secuencias de nucleótidos, se pueden usar sondas de oligonucleótidos específicas de genes que comprendan 30 o más nucleótidos contiguos en métodos dependientes de la secuencia para la identificación de genes (por ejemplo, hibridación Southern) y para el aislamiento de los mismos (por ejemplo, la hibridación in situ de colonias bacterianas o de placas bacteriófagas). Adicionalmente, se pueden usar oligonucleótidos cortos de 12 o más nucleótidos como cebadores para amplificación PCR a fin de obtener un fragmento de ácido nucleico particular que comprenda los cebadores. Por consiguiente, una "porción sustancial" de una secuencia de nucleótidos comprende una secuencia de nucleótidos que permita la identificación y/o aislamiento específicos de un fragmento de ácido nucleico que comprenda la secuencia. La presente especificación muestra secuencias de aminoácidos y de nucleótidos que codifican polipéptidos que comprenden una o más proteínas de artrópodo particulares. El especialista en la técnica, aprovechando las secuencias presentadas en la presente memoria, puede usar las secuencias descritas, enteras o una parte sustancial, para propósitos conocidos por los especialistas en esta técnica.
"Degeneración de codón" se refiere a una divergencia en el código genético que permite una variación de la secuencia de nucleótidos sin afectar a la secuencia de aminoácidos de un polipéptido codificado. El especialista en la técnica será consciente del "comportamiento de codón" mostrado por una célula anfitriona específica en el uso de codones de nucleótido para especificar un aminoácido dado. Por tanto, cuando se sintetiza un fragmento de ácido nucleico para obtener una mejor expresión en una célula anfitriona, es deseable diseñar el fragmento de ácido nucleico de tal modo que su frecuencia de uso de codón se aproxime a la frecuencia de uso de codón preferida de la célula anfitriona.
Los "fragmentos de ácido nucleico sintéticos" pueden montarse a partir de bloques de construcción de oligonucleótidos que son sintetizados químicamente usando procedimientos conocidos por el especialista en la técnica. Estos bloques de construcción son ligados y madurados para formar fragmentos de ácido nucleico de mayor tamaño, que a continuación pueden ser ensamblados enzimáticamente para construir el fragmento de ácido nucleico deseado completo. "Sintetizados químicamente", en referencia a un fragmento de ácido nucleico, significa que los nucleótidos que lo componen fueron ensamblados in vitro. La síntesis química manual de fragmentos de ácido nucleico puede llevarse a cabo usando procedimientos bien establecidos, o se puede llevar a cabo una síntesis química automatizada usando una entre varias máquinas disponibles comercialmente. Por consiguiente, los fragmentos de ácido nucleico pueden diseñarse para una expresión génica óptima en base a la optimización de la secuencia de nucleótidos para reflejar el tipo de codón de la célula anfitriona. El especialista apreciará la probabilidad de una expresión génica exitosa si el uso del codón tiende hacia los codones favorecidos por el anfitrión. La determinación de los codones preferidos puede basarse en un escrutinio de genes derivados de la célula anfitriona cuando se dispone de la información.
"Gen" se refiere a un fragmento de ácido nucleico que expresa una proteína específica, que incluye secuencias reguladoras que preceden (secuencias 5' no codificadoras) y que siguen (secuencias 3' no codificadoras) a la secuencia codificadora. "Gen nativo" se refiere a un gen tal como se encuentra en la naturaleza con sus propias secuencias reguladoras. "Gen quimérico" se refiere a cualquier gen que no es un gen nativo, que comprende secuencias reguladoras y codificadoras que no se encuentran juntas en la naturaleza. Por consiguiente, un gen quimérico puede comprender secuencias reguladoras y secuencias codificadoras derivadas de la misma fuente, pero dispuestas de un modo diferente al encontrado en la naturaleza. "Gen endógeno" se refiere a un gen nativo en su localización natural dentro del genoma de un organismo. Un "gen extraño" se refiere a un gen que normalmente no se encuentra en el organismo anfitrión, sino que se introduce en el organismo anfitrión mediante transferencia génica. Los genes extraños pueden comprender genes nativos insertados en un organismo no nativo, o genes quiméricos. Un "transgén" es un gen que ha sido introducido en el genoma mediante un procedimiento de transformación.
"Secuencia codificadora" se refiere a una secuencia de nucleótidos que codifica para una secuencia de aminoácidos específica. "Secuencias reguladoras" se refiere a secuencias de nucleótidos localizadas por encima (secuencias 5' no codificadoras), en medio o por debajo (secuencias 3' no codificadoras) de una secuencia codificadora, y que influyen en la transcripción, el procesado de ARN o la estabilidad, o la traducción de la secuencia codificadora asociada. Las secuencias reguladoras pueden incluir promotores, secuencias directoras de la traducción, intrones y secuencias de reconocimiento de poliadenilación.
"Promotor" se refiere a una secuencia de nucleótidos capaz de controlar la expresión de una secuencia codificadora o de un ARN funcional. En general, una secuencia codificadora se localiza 3' respecto a una secuencia promotora. La secuencia promotora consta de elementos por encima proximales y más distales, referidos estos últimos como potenciadores. Por consiguiente, un "potenciador" es una secuencia de nucleótidos que puede estimular la actividad de promotor y puede ser un elemento innato del promotor o un elemento heterólogo insertado para potenciar el nivel o la especificidad de tejido de un promotor. Los promotores pueden derivar en su totalidad de un gen nativo, o pueden estar compuestos por diferentes elementos derivados que se encuentran en la naturaleza, o incluso pueden comprender segmentos de nucleótidos sintéticos. Los especialistas entenderán que diferentes promotores pueden dirigir la expresión de un gen en diferentes tejidos o tipos de células, o en diferentes estadios de desarrollo, o en respuesta a diferentes condiciones ambientales. Los promotores que hacen que un fragmento de ácido nucleico se exprese en la mayoría de tipos celulares la mayor parte del tiempo, son denominados comúnmente "promotores constitutivos". Continuamente se están descubriendo nuevos promotores de diversos tipos útiles en una serie de células; pueden encontrarse numerosos ejemplos en la recopilación realizada por Okamuro y Goldberg (1989) Biochemistry of Plants 15: 1-82. También se reconoce que, ya que en la mayoría de los casos las fronteras exactas de las secuencias reguladoras no han sido definidas completamente, fragmentos de ADN de diferentes longitudes pueden presentar idénticas actividades de promotor.
"Secuencia directora de la traducción" se refiere a una secuencia de nucleótidos localizada entre la secuencia promotora de un gen y la secuencia codificadora. La secuencia directora de la traducción está presente en ARNm totalmente procesado por encima de la secuencia de inicio de la traducción. La secuencia directora de la traducción puede afectar al procesado del tránscrito primario a ARNm, a la estabilidad del ARNm o a la eficacia de la traducción. Se han descrito ejemplos de secuencias directoras de la traducción (Turner y Foster (1995) Mol. Biotechnol. 3: 225-236).
"Secuencias 3' no codificadoras" se refiere a secuencias de nucleótidos localizadas por debajo de una secuencia codificadora e incluyen secuencias de reconocimiento de poliadenilación y otras secuencias que codifican señales reguladoras capaces de afectar al procesado de ARNm o a la expresión génica. La señal de poliadenilación se caracteriza normalmente por afectar a la adición de extensiones de ácido poliadenílico en el extremo 3' del precursor de ARNm. El uso de diferentes secuencias 3' no codificadoras se presenta, por ejemplo, en Ingelbrecht y col. (1989) Plant Cell 1: 671-680.
"Tránscrito de ARN" se refiere al producto que resulta de la transcripción catalizada por polimerasa de ARN de una secuencia de ADN. Cuando el tránscrito de ARN es una copia perfectamente complementaria de la secuencia de ADN, se denomina tránscrito primario, o puede ser una secuencia de ARN derivada a partir del procesado post-transcripcional del tránscrito primario y se denomina ARN maduro. "ARN mensajero (ARNm)" se refiere al ARN que está sin intrones y que puede ser traducido en polipéptidos por la célula. "ADNc" se refiere a ADN que es complementario y que deriva de una plantilla de ARNm. El ADNc puede ser de cadena sencilla o puede convertirse a la forma de cadena doble usando, por ejemplo, el fragmento Klenow de polimerasa I de ADN. "ARN sentido" se refiere a un tránscrito de ARN que incluye el ARNm y que puede ser traducido en un polipéptido por la célula. "ARN funcional" se refiere a ARN sentido, ARN antisentido, ARN de ribozima u otro ARN que puede no estar traducido pero que aún así tiene un efecto sobre los procesos celulares.
El término "ligado operativamente" se refiere a la asociación de dos o más fragmentos de ácido nucleico de tal modo que la función de uno se ve afectada por el otro. Por ejemplo, un promotor está ligado operativamente con una secuencia codificadora cuando es capaz de afectar a la expresión de dicha secuencia codificadora (es decir, que la secuencia codificadora está bajo el control transcripcional del promotor). Las secuencias codificadoras pueden estar ligadas operativamente a secuencias reguladoras en orientación sentido o antisentido.
El término "expresión", tal como se usa en la presente memoria, se refiere a la transcripción y a la acumulación estable de ARN sentido (ARNm) o antisentido derivado del fragmento de ácido nucleico de la invención. "Expresión" también puede referirse a la traducción de ARNm en un polipéptido. "Sobreexpresión" se refiere a la producción de un producto génico en organismos transgénicos que excede los niveles de producción en organismos normales o no transformados.
Una "proteína" o "polipéptido" es una cadena de aminoácidos dispuestos en un orden específico determinado por la secuencia codificadora en un polinucleótido que codifica el polipéptido. Cada proteína o polipéptido tiene una función única.
"Niveles alterados" o "expresión alterada" se refieren a la producción de producto(s) génico(s) en organismos transgénicos en cantidades o proporciones que difieren de los organismos normales o no transformados.
Una "secuencia señal" es una secuencia de aminoácidos que está ligada covalentemente a una secuencia de aminoácidos que representa una proteína madura. La secuencia señal dirige la proteína al sistema secretor (Chrispeels (1991) Ann. Rev. Plant Phys. Plant Mol. Biol. 42: 21-53). "Proteína madura" se refiere a un polipéptido procesado post-traducción, es decir, uno al que se le ha eliminado cualquier pre- o propéptido, incluyendo las secuencias señal, presentes en el producto de traducción primaria. "Proteína precursora" se refiere al producto primario de traducción de ARNm, es decir, con pre- y propéptidos aún presentes. Los pre- y propéptidos pueden ser, aunque sin limitación, señales de localización intracelular.
"Transformación" se refiere a la transferencia de un fragmento de ácido nucleico al genoma de un organismo anfitrión, lo que da como resultado una herencia genéticamente estable. Los organismos anfitriones que contienen los fragmentos de ácido nucleico transformados se denominan organismos "transgénicos". Los ejemplos de métodos de transformación de plantas incluyen la transformación mediada por Agrobacterium (De Blaere y col. (1987) Meth. Enzymol. 143: 277) y la tecnología de transformación acelerada por partículas o "pistola de genes" (Klenin y col. (1987) Nature (Londres) 327: 70-73; Patente de EE.UU. Nº 4.945.050, incorporadas a la presente memoria a modo de referencia). Así, los polinucleótidos aislados de la presente invención se pueden incorporar a construcciones recombinantes, típicamente construcciones de ADN, capaces de introducirse y replicarse en una célula anfitriona. Dicha construcción puede ser un vector que incluya un sistema de réplica y secuencias que sean capaces de transcripción y traducción de una secuencia codificadora de polipéptido en una célula anfitriona. Se ha descrito una serie de vectores adecuados para la transfección estable de células vegetales o para la obtención de plantas transgénicas en, por ejemplo, Powels y col., Cloning Vectors: A Laboratory Manual, 1985, sup. 1987; Weissbach y Weissbach, Methods for Plant Molecular Biology, Academic Press, 1989; y Flevin y col., Plant Molecular Biology Manual, Kluwer Academic Publishers, 1990. Normalmente los vectores de expresión vegetales incluyen, por ejemplo, uno o más genes vegetales clonados bajo el control transcripcional de secuencias reguladoras 3' y 5' y un marcador seleccionable dominante. Dichos vectores de expresión vegetales también pueden contener una región reguladora de promotor (por ejemplo, una región reguladora que controla la expresión inducible o constitutiva, regulada ambientalmente o en desarrollo, o la expresión específica de célula o de tejido), una posición de inicio de la transcripción, una posición de unión de ribosoma, una señal de procesado de ARN, una posición de finalización de la transcripción y/o una señal de poliadenilación.
Debe entenderse que "una célula de insecto" se refiere a una o más células de insecto mantenidas in vitro, así como a una o más células que se encuentran en un insecto intacto vivo.
Las técnicas de clonación molecular y de ADN recombinante estándares usadas en la presente memoria son bien conocidas en la técnica y se describen con más detalle en Sambrook y col., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, 1989 (a partir de aquí "Maniatis").
La "PCR" o "reacción en cadena de polimerasa" es bien conocida por los especialistas en la técnica como una técnica usada para la amplificación de segmentos de ADN específicos (Patentes de EE.UU. Nº 4.683.195 y 4.800.159).
Los fragmentos de ácido nucleico que codifican al menos una porción sustancial de varios agonistas de canal de Na de escorpión han sido aislados e identificados mediante comparación de secuencias de ADNc de artrópodo aleatorias con bases de datos públicas que contienen secuencias de nucleótidos y proteínas usando los algoritmos BLAST, bien conocidos por los especialistas en la técnica. La Tabla 1 enumera las proteínas que se describen en la presente memoria, y la designación de los clones de ADNc que comprenden los fragmentos de ácido nucleico que codifican dichas proteínas.
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TABLA 1
1
2
Los fragmentos de ácido nucleico de la presente invención pueden usarse para aislar ADNc y genes que codifican proteínas homólogas a partir de la misma especie de artrópodo o de otra. El aislamiento de genes homólogos usando protocolos dependientes de secuencia es bien conocido en la técnica. Los ejemplos de protocolos dependientes de secuencia incluyen, aunque sin limitación, métodos de hibridación de ácido nucleico y métodos de amplificación de ADN y ARN tal como queda patente a través de diversos usos de tecnologías de amplificación de ácido nucleico (por ejemplo, reacción en cadena de polimerasa, reacción en cadena de ligasa).
Por ejemplo, los genes que codifican otros AAH IT4s, precursores LqhlT2, precursores IT-2, TsnTxps, toxinas insecticidas, precursores BmK M1, neurotoxinas V-5s, o neurotoxinas AS, tanto como ADNcs o ADNs, podrían ser aislados directamente usando los fragmentos de ácido nucleico presentes enteros, o una porción sustancial, como sondas de hibridación de ADN para escrutar bibliotecas de cualquier artrópodo de interés empleando una metodología bien conocida por los especialistas en la técnica. Las sondas de oligonucléotidos específicas basadas en las presentes secuencias de ácido nucleico pueden diseñarse y sintetizarse empleando métodos conocidos en la técnica (Maniatis). Además, la(s) secuencia(s) entera(s) puede(n) usarse directamente para sintetizar sondas de ADN empleando métodos conocidos por el especialista tales como el marcado aleatorio de ADN con cebador, la traducción de sobrenombre, técnicas de marcado en los extremos o sondas de ARN usando sistemas de transcripción in vitro disponibles. Además, se pueden diseñar y usar cebadores específicos para amplificar las presentes secuencias enteras, o una parte. Los productos resultantes de la amplificación pueden ser marcados directamente durante las reacciones de amplificación o pueden marcarse después de las reacciones de amplificación, y pueden usarse como sondas para aislar fragmentos de genómicos o ADNc de longitud completa en las condiciones de severidad apropiadas.
Adicionalmente, se pueden usar dos segmentos cortos de los presentes fragmentos de ácido nucleico en los protocolos de reacción en cadena de polimerasa para amplificar fragmentos de ácido nucleico mayores que codifican genes homólogos a partir de ADN o ARN. La reacción en cadena de polimerasa también puede llevarse a cabo sobre una biblioteca de fragmentos de ácido nucleico clonados en la que la secuencia de un cebador es derivada a partir de los fragmentos de ácido nucleico presentes, y la secuencia del otro cebador aprovecha la presencia de extensiones de ácido poliadenílico en el extremo 3' del precursor de ARNm que codifica genes de artrópodo. Alternativamente, la segunda secuencia de cebador puede basarse en las secuencias derivadas del vector de clonación. Por ejemplo, el especialista en la técnica puede seguir el protocolo RACE (Frohman y col. (1988) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85: 8998-9002) para generar ADNc usando PCR para amplificar copias de la región entre un punto individual del tránscrito y el extremo 3' ó 5'. Se pueden diseñar cebadores orientados en las direcciones 3' ó 5' a partir de las presentes secuencias. Usando sistemas 3' RACE ó 5' RACE disponibles comercialmente (BRL), se pueden aislar fragmentos de ADNc 3' ó 5' específicos (Ohara y col. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 5673-5677; Loh y col. (1989) Science 243: 217-220). Los productos generados mediante los procedimientos 3' y 5' RACE se pueden combinar para generar ADNc de longitud completa (Frohman y Martin (1989) Techniques 1: 165). Por consiguiente, se puede usar un polinucleótido que comprende una secuencia de nucleótidos de al menos 60 (preferiblemente una de al menos 40, más preferiblemente una de al menos 30) nucleótidos contiguos derivados de una secuencia de nucleótidos seleccionada del grupo que consiste en las SEC ID Nº: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 28, 30, 32, 34 y 36, y el complemento de dichas secuencias de nucleótidos puede usarse en dichos métodos para obtener un fragmento de ácido nucleico que codifica una porción sustancial de una secuencia de aminoácidos de un polipéptido.
La presente solicitud describe un método para obtener un fragmento de ácido nucleico que codifica una porción sustancial de un polipéptido de agonista de canal de Na, preferiblemente una porción sustancial de un AAH IT4, precursor LqhlT2, precursor IT-2, TsnTxp, toxina insecticida, precursor BmK M1, neurotoxina V-5 o polipéptido de neurotoxina AS de artrópodo, que comprende las etapas de: sintetizar un cebador de oligonucleótido que comprende una secuencia de nucleótidos de al menos 60 (preferiblemente una de al menos 40, más preferiblemente una de al menos 30) nucleótidos contiguos derivados de una secuencia de nucleótidos seleccionada del grupo que consiste en las SEC ID Nº: 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 28, 30, 32, 34 y 36, y el complemento de dichas secuencias de nucleótidos; y amplificar un fragmento de ácido nucleico (preferiblemente un ADNc insertado en un vector de clonación) usando el cebador de oligonucleótido. El fragmento de ácido nucleico amplificado codificará preferiblemente una porción sustancial de un AAH IT4, de un precursor LqhlT2, de un precursor IT-2, de un Tsn Txp, de una toxina insecticida, de un precursor BmK M1, de una neurotoxina V-5 o de una neurotoxina AS.
La disponibilidad del presente nucleótido y de las presentes secuencias de aminoácidos deducidas facilita el escrutinio inmunológico de bibliotecas de expresión de ADNc. Se pueden sintetizar péptidos sintéticos que representen porciones sustanciales de las presentes secuencias de aminoácidos. Dichos péptidos pueden usarse para inmunizar animales para producir anticuerpos policlonales o monoclonales con especificidad por péptidos o proteínas que comprenden las secuencias de aminoácido. Dichos anticuerpos pueden usarse entonces para escrutar bibliotecas de expresión de ADNc para aislar clones de ADNc de longitud completa de interés (Learner (1984) Adv. Immunol. 36: 1-34; Maniatis).
En otra realización, esta invención se refiere a células anfitrionas que comprenden los genes quiméricos de la invención tal como se describen en la presente memoria y a virus. Los ejemplos de células anfitrionas que pueden usarse para llevar a la práctica la invención incluyen, aunque sin limitación, levaduras, bacterias, plantas, mamíferos e insectos.
Los fragmentos de ácido nucleico de la presente invención pueden usarse para crear plantas transgénicas en las que se expresan los agonistas de canal de Na descritos. Esto sería útil como medio para controlar plagas de insectos mediante la producción de plantas que sean más tolerantes a insectos que las variedades naturales.
La expresión en plantas de las proteínas de la presente invención puede llevarse a cabo construyendo en primer lugar un gen quimérico en el que la región codificadora está ligada operativamente a un promotor capaz de dirigir la expresión de un gen en los tejidos deseados en el estadio de desarrollo deseado. Por razones de comodidad, el gen quimérico puede comprender secuencias promotoras y secuencias directoras de la traducción derivadas de los mismos genes. También se pueden proporcionar secuencias 3' no codificadoras que codifiquen las señales de finalización de la transcripción. El presente gen quimérico también puede comprender uno o más intrones a fin de facilitar la expresión génica.
A continuación se pueden construir los vectores de plásmido que comprenden el presente gen quimérico. La elección de vector de plásmido depende del método que vaya a usarse para transformar plantas anfitrionas. El especialista en la técnica es consciente de los elementos genéticos que puede haber presentes en el vector de plásmido con el objetivo de transformar, seleccionar y propagar con éxito las células anfitrionas que contienen el gen quimérico. El especialista también reconocerá que diferentes eventos de transformación independientes darán como resultado diferentes niveles y modelos de expresión (Jones y col. (1985) EMBO J. 4: 2411-2418; De Almeida y col. (1989) Mol. Gen. Genetics 218: 78-86), y por tanto que deben escrutarse múltiples eventos con el objetivo de obtener líneas que presenten el nivel y el modelo de expresión deseado. Dicho escrutinio puede llevarse a cabo mediante análisis Southern de ADN, análisis Northern de expresión de ARNm, análisis Western de expresión de proteína, LC-MS, o análisis fenotípicos.
Los presentes polipéptidos (o porciones sustanciales de los mismos) pueden producirse en células anfitrionas heterólogas, particularmente en las células de anfitriones microbianos, y pueden usarse para preparar anticuerpos a estas proteínas mediante métodos bien conocidos por los especialistas en la técnica. Los anticuerpos son útiles para detectar los polipéptidos de la presente invención in situ en células o in vitro en extractos celulares. Las células anfitrionas heterólogas preferidas para la producción de los polipéptidos presentes son anfitriones microbianos. Los sistemas de expresión y los vectores de expresión microbianos que contienen secuencias reguladoras que dirigen una expresión de alto nivel de proteínas extrañas son bien conocidos por los especialistas en la técnica. Cualquier de ellos podría ser usado para construir un gen quimérico para la producción de los presente polipéptidos. Dicho gen quimérico podría ser introducido entonces en microorganismos apropiados a través de una transformación para proporcionar un elevado nivel de expresión del agonista de canal de Na de escorpión codificado. Se proporciona un ejemplo de un vector para expresión de alto nivel de los presentes polipéptidos en un anfitrión bacteriano (Ejemplo 8).
Los baculovirus insecticidas tienen un gran potencial para proporcionar un método medioambientalmente benigno para el control de plagas de insectos en agricultura. Sin embargo, se requieren mejoras en la eficacia a fin de hacer que estos agentes sean competitivos con los actuales agentes químicos de control de plagas. Una estrategia para lograr dichas mejoras es a través de la alteración genética del virus. Por ejemplo, puede ser posible modificar el genoma vírico con el objetivo de mejorar el rango de anfitriones del virus, para aumentar la estabilidad medioambiental y la persistencia del virus, o para mejorar la capacidad de infección y de transmisión del virus. Adicionalmente, la mejora de la velocidad de actuación del virus para comprometer al insecto infectado aumentaría significativamente el atractivo de los baculovirus insecticidas como adyuvantes o sustitutos de los agentes químicos de control de plagas. Un método para aumentar la velocidad con que el virus afecta a su insecto anfitrión consiste en introducir en el baculovirus genes extraños que codifiquen proteínas que son tóxicas para el insecto, en donde la muerte o la incapacitación del insecto ya no depende únicamente del curso de la infección vírica, sino que también se ve ayudada por la acumulación de niveles tóxicos de la proteína extraña. El resultado son baculovirus insecticidas recombinantes.
Se pueden preparar baculovirus recombinantes que expresen los presentes agonistas de canal de Na de escorpión (o porciones sustanciales de los mismos) empleando protocolos conocidos hoy día por los especialistas en la técnica (por ejemplo, Tomalski y col., Patente de EE.UU. Nº 5.266.317, que muestra neurotoxinas procedentes de ácaros parasitarios; McCutchen y col. (1991) Bio/Technology 9: 848-852; Maeda y col. (1991) Virology 184: 777-780, que ilustra la construcción de un baculovirus recombinante que expresa AaIT, véase también O'Reilly y col. (1992) Baculovirus Expression Vectors: A Laboratory Manual, W. H. Freeman y Compañía, Nueva York; King y Possee (1992) The Baculovirus Expression System, Chapman y Hall, Londres, Patente de EE.UU. Nº 4.745.051). Estos métodos de expresión génica proporcionan preparaciones económicas de proteínas extrañas en un sistema de vector de expresión eucariótico, en muchos casos dando lugar a proteínas que han alcanzado su conformación terciaria apropiada y que han formado los puentes de disulfuro apropiados necesarios para su actividad.
Comúnmente, la introducción de genes heterólogas en el genoma del baculovirus se produce mediante recombinación homóloga entre el ADN genómico y un "vector de transferencia" adecuado que contiene el gen heterólogo de interés. Dichos vectores de transferencia son generalmente ADN de plásmido que es capaz de una replicación autónoma en anfitriones bacterianos, permitiendo una fácil manipulación genética. Los vectores de transferencia de baculovirus también contienen una construcción genética que comprende una región del genoma vírico que ha sido modificada para incluir las siguientes características (enumeradas en la dirección 5' a 3'): 1) ADN vírico que comprende la región 5' de una región genómica no esencial; 2) un promotor vírico; 3) una o más secuencias de ADN que codifican posiciones de restricción de enzimas que facilitan la inserción de secuencias de ADN heterólogas; 4) una secuencia de finalización transcripcional; y 5) ADN vírico que comprende la región 3' de una región genómica no esencial. Se inserta un gen heterólogo de interés en el vector de transferencia en la posición de restricción por debajo del promotor vírico. La construcción resultante comprende un gen quimérico en el que el gen heterólogo se encuentra bajo el control transcripcional del promotor vírico y de las secuencias de finalización de la transcripción presentes en el vector de transferencia. Además, este gen quimérico está flanqueado por secuencias de ADN vírico que facilitan la recombinación homóloga en una región no esencial del genoma vírico. Los virus recombinantes son creados co-transfectando células de insecto que son capaces de soportar una replicación vírica con ADN genómico vírico y el vector de transferencia recombinante. Se produce la recombinación homóloga entre las secuencias flanqueantes de ADN vírico presentes en el vector de transferencia y las secuencias homólogas del ADN genómico vírico y da lugar a la inserción del gen quimérico en una región del genoma vírico que no interrumpe la función vírica esencial. El virión recombinante infeccioso consiste en el ADN genómico recombinado, denominado vector de expresión de baculovirus, rodeado de una cobertura de proteína.
En una realización preferida, la región no esencial del genoma vírico que está presente en el vector de transferencia comprende la región del ADN vírico responsable de la producción de polihedrina. Lo más preferible es un vector de transferencia que contiene el gen de polihedrina completo entre las secuencias flanqueantes que están implicadas en la recombinación homóloga. La recombinación con ADN genómico de virus que son defectuosos en producción de polihedrina (debido a un defecto en la copia genómica del gen de polihedrina) dará como resultado la restauración del fenotipo positivo en polihedrina. Esta estrategia facilita la identificación y la selección de virus recombinantes.
En otra realización, el ADN genómico baculovírico puede modificarse directamente mediante la introducción de una única secuencia de reconocimiento de enzima de restricción en una región no esencial del genoma vírico. Se puede construir un gen quimérico que comprende el gen heterólogo que va a ser expresado por el virus recombinante y que está ligado operativamente a secuencias reguladoras capaces de dirigir la expresión génica en células de insecto infectadas por baculovirus, y se puede insertar directamente en el genoma vírico en la posición de restricción única. Esta estrategia elimina tanto la necesidad de construcción de vectores de transferencia como la dependencia de la recombinación homóloga para la generación de virus recombinantes. Esta tecnología es descrita por Ernst y col. (Ernst y col. (1994) Nuc. Acid Res. 22: 2855-2856), y en el documento WO 94/28114.
Los vectores de expresión de baculovirus recombinantes adecuados para la entrega de neurotoxinas codificadas genéticamente específicas de insecto requieren una expresión génica de toxina óptima para obtener una máxima eficacia. El especialista en la técnica puede usar una serie de estrategias para diseñar y preparar baculovirus recombinantes en donde la expresión génica de toxina da lugar a cantidades suficientes de toxina producida en el tiempo apropiado durante la infección en una forma funcional y disponible para unirse a las células diana del interior del insecto anfitrión.
El fragmento génico de toxina aislado puede ser digerido con enzimas apropiadas y puede insertarse en el plásmido pTZ-18R (Pharmacia, Piscataway, NJ) en la posición de clonación múltiple usando técnicas de clonación molecular estándares. Tras la transformación de DH5\alphaMCR de E. coli, se pueden elegir colonias aisladas y se puede preparar el plásmido. Los clones positivos se identifican y se secuencian con cebadores directos e inversos disponibles comercialmente.
Las células de Spodoptera frugiperda (Sf-9) pueden propagarse en medio ExCell® 401 (JRH Biosciences, Lenexa, KS) suplementado con suero fetal bovino al 3,0%. Se puede añadir Lipofectin® (50 \muL a 0,1 mg/mL, Gibco/BRL) a una alícuota de 50 \muL del vector de transferencia que contiene el gen de toxina de interés (500 ng) y se puede co-transfectar AcNPV linealizado negativo en polihedrina (2,5 \mug, ADN vírico Baculogold®, Pharmigen, San Diego, CA). Las células Sf-9 (aproximadamente monocapa del 50%) pueden co-transfectarse con la disolución de ADN vírico/vector de transferencia. El fluido sobrenadante procedente del experimento de co-transfección puede recogerse a los 5 días de la transfección y se pueden aislar los virus recombinantes empleando protocolos estándar de purificación de placas, en donde sólo se seleccionarán las placas positivas en polihedrina (Granados, R. R., Lawler, K. A., Virology (1981), 108, 297-308).
Para propagar el virus recombinante de interés, las placas aisladas pueden seleccionarse y suspenderse en 500 \muL de medio ExCell® suplementado con un 2,5% de suero fetal bovino. Se pueden inocular células Sf-9 en placas petri de 35 mm (monocapa del 50%) con 100 \muL de la suspensión vírica, y los fluidos sobrenadantes se recolectan a los 5 días de la infección. Estos fluidos sobrenadantes se usarán para inocular cultivos para la propagación a gran escala de virus recombinante.
La expresión del gen de toxina codificado por el baculovirus recombinante será confirmada usando un bioensayo, LCMS o anticuerpos. La presencia de actividad de toxina en los virus recombinantes se seguirá in vivo. Estos ensayos implican la comparación de la actividad biológica de los virus recombinantes con la de los virus naturales. Se infectan oralmente larvas de tercera etapa de H. Virescens mediante consumo de una dieta que contiene virus de ensayo y de control, y las larvas son controladas para estudiar los cambios de comportamiento y la mortalidad.
Se inoculan bolos aislados de una dieta de insecto estándar con aproximadamente 5000 PIBs de cada virus. Se permite que las larvas individuales que no se han alimentado durante las 12 h previas al inicio del bioensayos consuman la dieta durante 24 h. Las larvas son transferidas a pocillos individuales en una bandeja de dieta y son monitorizadas para estudiar los síntomas y la mortalidad diariamente (Zlotkin y col. (1991) Biochimie (París) 53: 1073-1078).
Ejemplos
La presente invención queda definida adicionalmente mediante los siguientes Ejemplos, en los que las partes y porcentajes se definen en peso y los grados son Celsius, a menos que se indique lo contrario. Cabe destacar que estos Ejemplos, aunque indican las realizaciones preferidas de la invención, se proporcionan únicamente a modo de ilustración.
Ejemplo 1 Composición de Bibliotecas de ADNc: Aislamiento y Secuenciamiento de Clones de ADNc
Se prepararon bibliotecas de ADNc que representan ARNm de telsones de Buthotus judaicus. Las bibliotecas de ADNc pueden prepararse mediante uno cualquiera de los muchos métodos disponibles. Por ejemplo, los ADNc pueden introducirse en vectores de plásmido preparando primero las bibliotecas de ADNc en vectores UniZAP^{TM} XR de acuerdo con el protocolo del fabricante (Stratagene Cloning Systems, La Jolla, CA). Las bibliotecas Uni-ZAP^{TM} XR se convierten en bibliotecas de plásmidos según el protocolo proporcionado por Stratagene. En la conversión, los injertos de ADNc quedarán contenidos en el vector de plásmido pBluescript. Adicionalmente, los ADNc pueden introducirse directamente en vectores precortados Bluescript II SK(+) (Stratagene) usando ligasa T4 de ADN (New England Biolabs), seguido de transfección en células DH10B según el protocolo del fabricante (GIBCO BRL Products). Una vez que los injertos de ADNc están en vectores de plásmido, se preparan los ADNs de plásmido a partir de colonias bacterianas seleccionadas aleatoriamente que contienen los plásmidos pBluescript recombinantes, o se amplifican las secuencias de ADNc mediante reacción en cadena de polimerasa usando cebadores específicos para las secuencias de vector que flanquean a las secuencias de ADNc insertadas. Los ADNs insertados amplificados o los ADNs de plásmido son secuenciados en reacciones de colorante-cebador para generar secuencias de ADNc parciales (etiquetas de secuencias expresadas o "ESTs", véase Adams y col., (1991) Science 252: 1651-1656). Las ESTs resultantes son analizadas usando un secuenciador fluorescente Perkin Elmer Modelo 377.
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Ejemplo 2 Identificación de Clones de ADNc
Los agonistas de canal de Na que codifican ESTs fueron identificados llevando a cabo búsquedas BLAST (Basic Local Alignment Search Tool; Altschul y col. (1993) J. Mol. Biol. 215: 403-410; véase también www.ncbi.nlm.nih.
gov/BLAST/) para determinar la similitud con secuencias contenidas en la base de datos BLAST "nr" (que comprende todas las traducciones no redundantes de CDS del GenBank, las secuencias derivadas del Brookhaven Protein Data Bank de estructuras 3-dimensionales, la última liberación principal de la base de datos de secuencias de proteínas de SWISS-PROT, EMBL, y bases de datos DDBJ). Las secuencias de ADNc obtenidas en el Ejemplo 1 fueron analizadas para determinar la similitud con todas las secuencias de ADN disponibles públicamente contenidas en la base de datos "nr" usando el algoritmo BLASTN proporcionado por el National Center for Biotechnology Information (NCBI). Las secuencias de ADN fueron traducidas en todos los marcos de lectura y fueron comparadas para determinar la similitud con todas las secuencias de proteínas disponibles públicamente contenidas en la base de datos "nr" usando el algoritmo BLASTX (Gish y States (1993) Nat. Genet. 3: 266-272) proporcionado por el NCBI. Para mayor comodidad, el valor-P (probabilidad) de la observación de una coincidencia de secuencia de ADNc con una secuencia contenida en las bases de datos analizadas meramente por probabilidad calculado mediante BLAST se presenta en la presente memoria como valores "pLog", que representan el negativo del logaritmo del valor-P reportado. Por consiguiente, cuanto mayor es el valor pLog, mayor es la probabilidad de que la secuencia de ADNc y la "coincidencia" de BLAST representen proteínas homólogas.
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Ejemplo 3 Caracterización de Clones de ADNc que Codifican Agonistas de Canal de Na
La búsqueda BLASTX usando la secuencia EST del clon ibj1c.pk008.I9 reveló una similitud de la proteína codificada por el ADNc con AAH IT4 de Androctonus australis hector (Identificador NCBI General Nº 134360; pLog = 23,52). La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk008.I9 se muestra en la SEC ID Nº: 1; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 2. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-20) y una proteína madura (aminoácidos 21-86). La secuencia de aminoácidos mostrada en la SEC ID Nº: 2 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor pLog de 23,52 frente a la secuencia de Androctonus australis hector. La Figura 1 presenta un alineamiento de las secuencias de aminoácidos fijadas en la SEC ID Nº: 2 y la secuencia de Androctonus australis hector (SEC ID Nº: 21). La secuencia de aminoácidos presentada en la SEC ID Nº: 2 es idéntica en un 64,6% a la secuencia de Androctonus australis hector.
La búsqueda BLASTX usando la secuencia EST del clon ibj1c.pk007.h18 reveló similitud de la proteína codificada por el ADNc con el precursor LqhIT2 de Leiurus quinquestriatus hebraeus (Identificador NCBI General Nº 1078960; pLog = 10,70). La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk007.h18 se muestra en la SEC ID Nº: 3; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 4. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-21) y una proteína madura (aminoácidos 22-84). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 4 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 10,70 frente a la secuencia de Leiurus quinquestriatus hebraeus. La Figura 2 presenta un alineamiento de las secuencias de aminoácidos fijadas en la SEC ID Nº: 4 y la secuencia de Leiurus quinquestriatus hebraeus (SEC ID Nº: 22). La secuencia de aminoácidos presentada en la SEC ID Nº: 4 es idéntica en un 28,6% a la secuencia de Leiurus quinquestriatus hebraeus.
La búsqueda BLASTX usando la secuencia EST del clon ibj1c.pk008.c4 reveló similitud de la proteína codificada por el ADNc con el precursor IT-2 de Hottentotta judaica (Identificador NCBI General Nº 134344; pLog = 13,44). La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk008.c4 se muestra en la SEC ID Nº: 5; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 6. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-19) y una proteína madura (aminoácidos 20-82). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 6 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 13,44 frente a la secuencia de Hottentotta judaica. La Figura 3 presenta un alineamiento de las secuencias de aminoácidos fijadas en la SEC ID Nº: 6 y la secuencia de Hottentotta judaica (SEC ID Nº: 23). La secuencia de aminoácidos presentada en la SEC ID Nº: 6 es idéntica en un 31,7% a la secuencia de Hottentotta judaica.
La búsqueda BLASTX usando la secuencia EST del clon ibj1c.pk006.o21 e ibj1c.pk007.c5 reveló similitud de la proteína codificada por el ADNc con TsnTxp de Tityus serrulatus (Identificador NCBI General Nº 3293263; pLog = 10,40 y 13,52; respectivamente). La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk006.o21 se muestra en la SEC ID Nº: 7; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 8. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-18) y una proteína madura (aminoácidos 19-82). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 8 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 10,40 frente a la secuencia de Tityus serrulatus. La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk007.c5 se muestra en la SEC ID Nº: 9; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 10. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-21) y una proteína madura (aminoácidos 22-83). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 10 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 13,52 frente a la secuencia de Tityus serrulatus La Figura 4 presenta un alineamiento de las secuencias de aminoácidos fijadas en la SEC ID Nº: 8, la SEC ID Nº: 10 y la secuencia de Tityus serrulatus (SEC ID Nº: 24). La secuencia de aminoácidos presentada en la SEC ID Nº: 8 es idéntica en un 30,5% a la secuencia de Tityus serrulatus mientras que la secuencia de aminoácidos presentada en la SEC ID Nº: 10 es idéntica en un 37,3% a la secuencia de Tityus serrulatus.
La búsqueda BLASTX usando la secuencia EST del clon ibj1c.pk008.k24 reveló similitud de la proteína codificada por el ADNc con la toxina insecticida Osl-1 de Orthochirus scrobiculosus (Identificador NCBI General Nº 3273105; pLog = 19,00). La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk008.k24 se muestra en la SEC ID Nº: 11; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 12. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-18) y una proteína madura (aminoácidos 19-80). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 12 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 19,00 frente a la secuencia de Orthochirus scrobiculosus. La Figura 5 presenta un alineamiento de las secuencias de aminoácidos fijadas en la SEC ID Nº: 12 y la secuencia de Orthochirus scrobiculosus (SEC ID Nº: 25). La secuencia de aminoácidos presentada en la SEC ID Nº: 12 es idéntica en un 50,0% a la secuencia de Orthochirus
scrobiculosus.
La búsqueda BLASTX usando la secuencia EST del clon ibj1c.pk007.f5, ibj1c.pk007.h1 e ibj1c.pk007.p23 reveló similitud de la proteína codificada por el ADNc con el precursor BmK M1 de Mesobuthus martensii (Identificador NCBI General Nº 30473233; pLog = 32,30, 24,00 y 22,15, respectivamente). La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk007.f5 se muestra en la SEC ID Nº: 13; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 14. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-19) y una proteína madura (aminoácidos 20-82). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 14 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 32,22 frente a la secuencia de Mesobuthus martensii. La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk007.h1 se muestra en la SEC ID Nº: 15; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 16. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-23) y una proteína madura (aminoácidos 24-84). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 16 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 24,0 frente a la secuencia de Mesobuthus martensii. La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk007.p23 se muestra en la SEC ID Nº: 17; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 18. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-19) y una proteína madura (aminoácidos 20-83). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 18 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 22,05 frente a la secuencia de Mesobuthus martensii. La Figura 6 presenta un alineamiento de las secuencias de aminoácidos fijadas en la SEC ID Nº: 14, la SEC ID Nº: 16, la SEC ID Nº: 18 y la secuencia de Mesobuthus martensii (SEC ID Nº: 26). La secuencia de aminoácidos presentada en la SEC ID Nº: 14 es idéntica en un 72,6% a la secuencia de Mesobuthus martensii, la secuencia de aminoácidos presentada en la SEC ID Nº: 16 es idéntica en un 56,0% a la secuencia de Mesobuthus martensii y la secuencia de aminoácidos presentada en la SEC ID Nº: 18 es idéntica en un 47,0% a la secuencia de Mesobuthus martensii.
La búsqueda BLASTX usando la secuencia EST del clon ibj1c.pk005.k22 reveló similitud de la proteína codificada por el ADNc con la neurotoxina V-5 de Centruroides exilicauda (Identificador NCBI General Nº 102790; pLog = 5,30). La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk005.k22 se muestra en la SEC ID Nº: 19; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 20. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-20) y una proteína madura (aminoácidos 21-99). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 20 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 5,30 frente a la secuencia de Centruroides exilicauda. La Figura 7 presenta un alineamiento de las secuencias de aminoácidos fijadas en la SEC ID Nº: 20 y la secuencia de Centruroides exilicauda (SEC ID Nº: 27). La secuencia de aminoácidos presentada en la SEC ID Nº: 20 es idéntica en un 28,8% a la secuencia de Centruroides exilicauda.
Los datos de la Tabla 2 presentan los cálculos del porcentaje de identidad de las secuencias de aminoácidos fijadas en las SEC ID Nº: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 y 20, y las secuencias de la base de datos NCBI (SEC ID Nº: 21, 22, 23, 24, 25, 26 y 27).
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TABLA 2
3
4
Las alineaciones de secuencia y los cálculos de porcentajes de identidad se llevaron a cabo usando el programa Megalign de la sala de computación de bioinformática LASARGENE (DNASTAR Inc., Madison, WI). La alineación por pares de las secuencias se llevó a cabo usando el método Clustal de alineamiento (Higgins, G. G. y Sharp, P. M. (1989) CABIOS. 5: 151-153) usando los parámetros por defecto (ktuple = 1, gap penalty = 3, window = 5, diagonals saved = 5). Los parámetros por defecto para la alineación múltiple de las secuencias usando el método Clustal fueron: gap penalty = 10, gap length penalty = 10. Las alineaciones de secuencia, las puntuaciones y las probabilidades BLAST indican que los presentes fragmentos de ácido nucleico codifican diez modificadores canal de sodio de escorpión distintos y de longitud completa, con secuencias señal completas o casi completas: un AAH IT4, un precursor LqhlT2, un precursor IT-2, dos TsnTxp, un Osl-1, dos precursores BmK M1 y una neurotoxina V-5.
Ejemplo 4 Caracterización de un Clon de ADNc que Codifica Neurotoxina AS
Un análisis más profundo de la base de datos de propiedad DuPont permitió la identificación de otros agonistas de canal de Na. La búsqueda BLASTX usando la secuencia EST del clon ibj1c.pk006.f4 reveló una similitud de la proteína codificada por el ADNc con neurotoxina AS de Buthus martensii (Identificador NCBI General Nº 5712121; pLog = 6,72). La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk006.f4 se muestra en la SEC ID Nº: 28; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 29. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-21) y una proteína madura (aminoácidos 22-82). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 29 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor pLog de 11,00 frente a la secuencia de Buthus martensii. La Figura 8 presenta un alineamiento de las secuencias de aminoácidos fijadas en la SEC ID Nº: 29 y en la secuencia de Buthus martensii (SEC ID Nº: 38). La secuencia de aminoácidos presentada en la SEC ID Nº: 29 tiene una identidad del 36,6% con respecto a la secuencia de Buthus martensii.
Las alineaciones de secuencia y los cálculos de porcentaje de identidad se realizaron usando el programa Megalign de la sala de computación de bioinformática LASARGENE (DNASTAR Inc., Madison, WI). La alineación por pares de las secuencias se llevó a cabo usando el método Clustal de alineamiento (Higgins, D. G. y Sharp, P. M. (1989) CABIOS 5: 151-153) usando los parámetros por defecto (ktuple = 1, gap penalty = 3, window = 5, diagonals saved = 5). Las alineaciones de secuencia, las puntuaciones y las probabilidades BLAST indican que el presente fragmento de ácido nucleico codifica una neurotoxina AS de escorpión de longitud completa con su secuencia señal completa.
Ejemplo 5 Caracterización de Clones de ADNc que Codifican Nuevas Toxinas Insecticidas
La búsqueda BLASTX usando la secuencia EST del clon ibj1c.pk0004.h3, ibj1c.pk006.p4, ibj1c.pk008.f14 e ibj1c.pk008.l19 reveló similitud de la proteína codificada por el ADNc con toxina insecticida de Orthochirus scrobiculosus (Identificador NCBI General Nº 3273105; pLog = 5,54, 4,27, 4,28 y 4,31, respectivamente). La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk0004.h3 se muestra en la SEC ID Nº: 30; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 31. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-21) y una proteína madura (aminoácidos 22-89). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 31 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 6,05 frente a la secuencia de Orthochirus scrobiculosus. La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk006.p4 se muestra en la SEC ID Nº: 32; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 33. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-21) y una proteína madura (aminoácidos 22-89). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 33 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 5,00 frente a la secuencia de Orthochirus scrobiculosus. La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk008.f14 se muestra en la SEC ID Nº: 34; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 35. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-21) y una proteína madura (aminoácidos 22-89). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 35 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 5,00 frente a la secuencia de Orthochirus scrobiculosus. La secuencia de una porción sustancial del injerto de ADNc del clon ibj1c.pk008.l19 se muestra en la SEC ID Nº: 36; la secuencia de aminoácidos deducida de este ADNc se muestra en la SEC ID Nº: 37. Esta secuencia de aminoácidos contiene una secuencia señal (aminoácidos 1-21) y una proteína madura (aminoácidos 22-89). La secuencia de aminoácidos fijada en la SEC ID Nº: 37 se evaluó mediante BLASTP, dando lugar a un valor de pLog de 5,00 frente a la secuencia de Orthochirus scrobiculosus. La Figura 8 presenta un alineamiento de las secuencias de aminoácidos fijadas en la SEC ID Nº: 31, 33, 35 y 37 y la secuencia de Orthochirus scrobiculosus (SEC ID Nº: 25). No hay más de 10 diferencias de aminoácidos entre las secuencias de la presente invención. Fue sorprendente descubrir que incluso aunque dichas secuencias sólo tienen 7 residuos Cys, lo que las hace incapaces de formar 4 puentes de disulfuro como hacen normalmente los agonistas de canal de Na, en los bioensayos mostraron actividad contra lepidópteros.
Los datos de la Tabla 3 presentan los cálculos de porcentajes de identidad de las secuencias de aminoácidos fijadas en las SEC ID Nº: 31, 33, 35 y 37 con la secuencia de Orthochirus scrobiculosus de Identificador NCBI General Nº 3273105 (SEC ID Nº: 25).
TABLA 3
5
Las alineaciones de secuencia y los cálculos de porcentaje de similitud se llevaron a cabo usando la sala de computación de bioinformática LASARGENE (DNASTAR Inc., Madison, WI). La alineación múltiple de las secuencias se realizó usando el método Clustal de alineamiento (Higgins, D. G. y Sharp, P. M. (1989) CABIOS 5: 151-153) usando los parámetros por defecto (gap penalty = 10, gap length penalty = 10). Las alineaciones de secuencias, las puntuaciones BLAST y las probabilidades indican que los presentes fragmentos de ácido nucleico codifican cuatro toxinas insecticidas de escorpión distintas y de longitud completa, con secuencias señal completas.
Ejemplo 6 Expresión de Genes Quiméricos en Células Monocotiledóneas
Se puede construir un gen quimérico que comprende un ADNc que codifica los presentes polipéptidos en orientación sentido con respecto al promotor zein de 27 kD de maíz que está localizado 5' respecto al fragmento de ADNc, y el extremo 3' de 10 kD de zein que está localizado 3' respecto al fragmento ADNc. El fragmento de ADNc de este gen puede generarse mediante reacción en cadena de polimerasa (PCR) del clon de ADNc usando los cebadores de oligonucleótidos apropiados. Las posiciones de clonación (Nco I ó Sma I) pueden incorporarse a los oligonucleótidos para proporcionar una orientación apropiada al fragmento de ADN cuando se inserta en el vector digerido pML103 tal como se indica a continuación. A continuación se lleva a cabo la amplificación con una PCR estándar. El ADN amplificado es digerido entonces con enzimas de restricción Nco I y Sma I y es fraccionado sobre gel de agarosa. La banda apropiada puede ser aislada a partir del gel y combinarse con un fragmento Nco I-Sma I de 4,9 kb del plásmido pML103. El plásmido pML103 ha sido depositado bajo los términos del Tratado de Budapest en la ATCC (American Type Culture Collection, 10801 University Blvd., Manassas, VA 20110-2209), y tiene el número de acceso ATCC 97366. El segmento de ADN de pML103 contiene un fragmento Sal I-Nco I de promotor de 1,05 kb del gen zein de 27 kD de maíz y un fragmento Sma I-Sal I de 0,96 kb del extremo 3' del gen zein de 10 kD de maíz en el vector pGem9Zf(+) (Promega). El vector y el injerto de ADN pueden ligarse a 15ºC durante una noche, esencialmente como se ha descrito anteriormente (Maniatis). A continuación el ADN ligado puede usarse para transformar XL1-Blue de E. coli (Epicurian Coli XL-1 Blue^{TM}, Stratagene). Se pueden escrutar los transformantes bacterianos mediante digestión con enzimas de restricción del ADN de plásmido y mediante análisis limitado de secuencia de nucleótidos usando el método de finalización de cadena dideoxi (Sequenase^{TM} DNA Sequencing Kit, U.S. Biochemical). La construcción de plásmido resultante comprende un gen quimérico que codifica, en la dirección 5' a 3', el promotor zein de 27 kD de maíz, un fragmento de ADNc que codifica los presentes polipéptidos, y la región 3' de zein de 10 kD.
El gen quimérico descrito antes puede introducirse entonces en células de maíz mediante el siguiente procedimiento. Se pueden diseccionar embriones de maíz inmaduros a partir de cariopsis en desarrollo derivadas de los cruces de las líneas de maíz cultivadas H99 y LH132. Los embriones se aíslan 10 a 11 días después de la polinización cuando tienen una longitud de 1,0 a 1,5 mm. A continuación los embriones son colocados con el lado del eje orientado hacia abajo y se ponen en contacto con medio N6 de agarosa solidificado (Chu y col., (1975) Sci. Sin. Peking 18: 659-668). Los embriones se mantienen a oscuras a 27ºC. Callos embriogénicos desmenuzables que consisten en masas no diferenciadas de células con proembriodes somáticos y embriodes sujetos en estructuras suspensoras proliferan a partir del escutelo de dichos embriones inmaduros. Los callos embriogénicos aislados a partir del explante primario pueden cultivarse en medio N6 y pueden sub-cultivarse en este medio cada 2 a 3 semanas.
El plásmido p35S/Ac (obtenido por el Dr. Peter Eckes, Hoechst Ag, Frankfurt, Alemania) puede usarse en los experimentos de transformación con el objetivo de proporcionar un marcador seleccionable. Este plásmido contiene el gen Pat (véase la Publicación de Patente Europea 0 242 236) que codifica fosfinotricina acetil transferasa (PAT). La enzima PAT confiere resistencia frente a inhibidores de glutamina sintetasa herbicidas tales como la fosfinotricina. El gen pat del p35S/Ac está bajo el control del promotor 35S del virus del mosaico de la coliflor (Odell y col. (1985) Nature 313: 810-812) y la región 3' del gen de nopalina sintasa del ADN-T del plásmido Ti de Agrobacterium tumefaciens.
El método del bombardeo de partículas (Klein y col. (1987) Nature 327: 70-73) puede usarse para transferir genes a las células de cultivo de callos. Según dicho método, se recubren partículas de oro (de un diámetro de 1 \mum) con ADN usando la siguiente técnica. Se añaden diez \mug de ADNs de plásmido a 50 \muL de una suspensión de partículas de oro (60 mg por mL). Se añade cloruro cálcico (50 \muL de una disolución 2,5 M) y base libre de espermidina (20 \muL de una disolución 1,0 M) a las partículas. La suspensión se somete a vórtice durante la adición de dichas disoluciones. Después de 10 minutos, los tubos de centrifugan brevemente (5 segundos a 15.000 rpm) y se retira el sobrenadante. Se vuelve a suspender las partículas en 200 \muL de etanol absoluto, se centrifuga de nuevo y se vuelve a retirar el sobrenadante. Se lleva a cabo un nuevo lavado con etanol y las partículas se vuelven a suspender en un volumen final de 30 \muL de etanol. Se puede colocar una alícuota (5 \muL) de partículas de oro recubiertas de ADN en el centro de un disco volante Kapton^{TM} (Bio-Rad Labs). A continuación las partículas se aceleran al interior del tejido de maíz con un Biolistic^{TM} PDS-1000/He (Bio-Rad Instruments, Hercules CA), usando una presión de helio aproximada de 69 bar (1.000 psi), una distancia de huevo de 0,5 cm y una distancia de vuelo de 1,0 cm.
Para el bombardeo, el tejido embriogénico se coloca sobre papel de filtro encima de medio N6 solidificado de agarosa. El tejido se dispone en forma de una capa fina y cubriendo un área circular de aproximadamente 5 cm de diámetro. La placa petri que contiene el tejido puede colocarse en la cámara del PDS-1000/He aproximadamente a 8 cm de la pantalla de detención. Entonces de evacua el aire de la cámara hasta un vacío de 71,12 cm (28 pulgadas) de mercurio (Hg). El macroportador es acelerado con una onda de choque de helio usando una membrana de rotura que cede cuando la presión de He en el tubo de choque alcanza los 69 bares (1.000 psi).
Siete días después del bombardeo, el tejido puede transferirse a medio N6 que contiene glufosinato (2 mg por litro) y que carece de caseína o prolina. El tejido continúa creciendo lentamente en este medio. Tras otras 2 semanas el tejido puede ser transferido a medio N6 fresco que contiene glufosinato. Después de 6 semanas, se pueden identificar áreas de aproximadamente 1 cm de diámetro de callos en crecimiento activo en algunas de las placas que contienen el medio suplementado con glufosinato. Estos callos pueden continuar creciendo cuando son sub-cultivados en el medio selectivo.
Las plantas pueden regenerarse a partir de callos transgénicos transfiriendo en primer lugar las agrupaciones de tejidos a medio N6 suplementado con 0,2 mg por litro de 2,4-D. Tras dos semanas el tejido puede ser transferido a medio de regeneración (Fromm y col. (1990) Bio/Technology 8: 833-839).
Ejemplo 7 Expresión de Genes Quiméricos en Células Dicotiledóneas
Se puede usar una construcción específica de siembra compuesta por el promotor y el terminador de transcripción del gen que codifica la subunidad \beta de la proteína de almacenamiento de siembra faseolina procedente de alubia Phaseolus vulgaris (Doyle y col. (1986) J. Biol. Chem. 261: 9228-9238) para la expresión de los presentes polipéptidos en semilla de soja transformada. La construcción de faseolina incluye aproximadamente 500 nucleótidos por encima (5') del codón de inicio de la traducción y aproximadamente 1650 nucleótidos por debajo (3') del codón de parada de la traducción de la faseolina. Entre las regiones 5' y 3' están las posiciones únicas de restricción de endonucleasa Nco I (que incluye el codón de inicio de la traducción ATG), Sma I, Kpn I y Xba I. La construcción completa está flanqueada por las posiciones Hind III.
El fragmento de ADNc de este gen puede generarse mediante reacción en cadena de polimerasa (PCR) del clon de ADNc usando los cebadores de oligonucleótidos apropiados. Las posiciones de clonación pueden incorporarse a los oligonucleótidos para proporcionar una orientación apropiada del fragmento de ADN cuando se inserta en el vector de expresión. A continuación se lleva a cabo la amplificación como se ha descrito anteriormente, y el fragmento aislado se inserta en un vector pUC 18 que porta la construcción de semilla.
A continuación los embriones de semilla de soja pueden ser transformados con el vector de expresión que comprende secuencias que codifican los presentes polipéptidos. Para inducir embriones somáticos, cotiledones, de 3-5 mm de longitud separados de las semillas inmaduras esterilizadas superficiales del cultivo de semilla de soja A2872, se puede cultivar en luz u oscuridad a 26ºC en un medio de agar apropiado durante 6-10 semanas. Los embriones somáticos que producen embriones secundarios son escindidos a continuación y colocados en un medio líquido adecuado. Tras una selección repetida de agrupaciones de embriones somáticos que se multiplican como embriones en etapa globular temprana, las suspensiones se mantienen como se describe a continuación.
Los cultivos de suspensión embriogénica de semilla de soja pueden mantenerse en 35 mL de medio líquido en un agitador rotatorio, a 150 rpm, a 26ºC con luces fluorescentes en un programa de 16:8 horas día/noche. Los cultivos son subcultivados cada dos semanas mediante la inoculación de aproximadamente 35 mg de tejido en 35 mL de medio líquido.
A continuación los cultivos de suspensión embriogénica de semilla de soja pueden ser transformados por el método del bombardeo de partículas (Klein y col. (1987) Nature (Londres) 327: 70, Patente de EE.UU. Nº 4.945.050). Se puede usar un instrumento Du Pont Biolistic^{TM} PDS1000/HE (actualización de helio) para dichas transformaciones.
Un gen marcador seleccionable que puede usarse para facilitar la transformación de las semillas de soja es un gen quimérico compuesto por el promotor 35S del virus del mosaico de la coliflor (Odell y col. (1985) Nature 313: 810-812), el gen de higromicina fosfotransferasa del plásmido pJR225 (de E. coli; Gritz y col. (1983) Gene 25: 179-188) y la región 3' del gen de nopalina sintasa del ADN-T del plásmido Ti de Agrobacterium tumefaciens. La construcción de semilla que comprende la región 5' de faseolina, el fragmento que codifica los presentes polipéptidos y la región 3' de faseolina puede aislarse como un fragmento de restricción. Este fragmento puede insertarse a continuación en una única posición de restricción del vector que porta el gen marcador.
A 50 \muL de una suspensión de 60 mg/mL de partículas de oro de 1 \mum se añade (por orden): 5 \muL de ADN (1 \mug/\muL), 20 \muL de espermidina (0,1 M) y 50 \muL de CaCl_{2} (2,5 M). La preparación de partículas se agita entonces durante tres minutos, se gira en una micrófuga durante 10 segundos y se retira el sobrenadante. A continuación las partículas recubiertas con ADN se lavan una vez en 400 \muL de etanol al 70% y se vuelven a suspender en 40 \muL de etanol anhidro. La suspensión de partículas/ADN puede sonicarse tres veces durante un segundo cada vez. Entonces de cargan cinco \muL de partículas de oro recubiertas de ADN en cada disco del macroportador.
Se colocan aproximadamente 300-400 mg de un cultivo de suspensión de dos semanas de edad en una placa petri vacía de 60x15 mm y el líquido residual se retira del tejido con una pipeta. Para cada experimento de transformación se bombardean aproximadamente 5-10 placas de tejido. La presión de rotura de membrana se fija en 75,8 bares (1100 psi) y la cámara es evacuada hasta un vacío de 71,12 cm (28 pulgadas) de mercurio (Hg). El tejido se coloca aproximadamente a 8,89 cm (3,5 pulgadas) de la pantalla de retención y se bombardea tres veces. Después del bombardeo, el tejido puede dividirse por la mitad y colocarse de nuevo en líquido y cultivarse tal como se ha descrito antes.
De cinco a siete días después del bombardeo, el medio líquido puede intercambiarse con medio fresco, y de once a doce días después del bombardeo con medio fresco que contiene 50 mg/mL de higromicina. Este medio selectivo puede ser renovado semanalmente. De siete a ocho semanas después del bombardeo, puede observarse tejido transformado verde que crece a partir de agrupaciones embriogénicas necróticas no transformadas. El tejido verde aislado es retirado e inoculado en matraces individuales para generar nuevos cultivos de suspensión embriogénicos transformados, propagados por clonación. Cada nueva línea puede tratarse como un evento de transformación independiente. Estas suspensiones pueden subcultivarse a continuación y mantenerse como agrupaciones de embriones inmaduros o pueden regenerarse para formar plantas completas mediante maduración y germinación de embriones somáticos individuales.
Ejemplo 8 Expresión de Genes Quiméricos en Células Microbianas
Los ADNc que codifican los presentes polipéptidos pueden insertarse en el vector de expresión pBT430 de E. coli T7. Este vector es un derivado de pET-3a (Rosenberg y col. (1987) Gene 56: 125-135) que emplea el sistema promotor T7/polimerasa de ARN de bacteriófago T7. El plásmido pBT430 se construyó destruyendo en primer lugar las posiciones EcoR I e Hind III de pET-3a en sus localizaciones originales. Se insertó un oligonucleótido adaptador que contiene posiciones EcoR I e Hind III en la posición BamH I de pET-3a. Esto creó pET-3aM, con posiciones de clonación únicas para la inserción de genes en el vector de expresión. A continuación, la posición Nde I de la posición de inicio de la traducción se convirtió en una posición Nco I usando mutagénesis dirigida por oligonucleótidos. La secuencia de ADN de pET-3aM de esta región, 5'-CATATGG, se convirtió en 5'-CCCATGG en pBT430.
El ADN de plásmido que contiene ADNc puede ser digerido apropiadamente para liberar un fragmento de ácido nucleico que codifica la proteína. Este fragmento puede ser purificado a continuación en un gel de agarosa de bajo punto de fusión NuSieve GTG^{TM} al 1% (FMC, Filadelfia, PA). El tampón y la agarosa contienen 10 \mug/mL de bromuro de etidio para la visualización del fragmento de ADN. Entonces el fragmento puede ser purificado a partir del gel de agarosa mediante digestión con GELase^{TM} (Epicentre Technologies) según las instrucciones del fabricante, puede precipitarse en etanol, secarse y volver a suspenderse en 20 \muL de agua. Se pueden ligar adaptadores de oligonucleótido adecuados al fragmento usando ligasa T4 de ADN (New England Biolabs, Beverly, MA). El fragmento que contiene los adaptadores ligados puede purificarse del exceso de adaptadores usando agarosa de bajo punto de fusión como se ha descrito anteriormente. El vector pBT430 es digerido, desfosforilado con fosfatasa alcalina (NEB) y desproteinizado con fenol/cloroformo como se ha descrito anteriormente. El vector preparado pBT430 y el fragmento pueden ser ligados entonces a 16ºC durante 15 horas, seguido de la transformación en células electrocompetentes DH5 (GIBCO BRL). Los transformantes pueden seleccionarse sobre placas de agar que contienen medio LB y 100 \mug/mL de ampicilina. Los transformantes que contienen el gen que codifica los presentes polipéptidos son escrutados a continuación para determinar la orientación correcta con respecto al promotor T7 mediante análisis de enzima de restricción.
Para la expresión de alto nivel, se puede transformar un clon plásmido con un injerto de ADNc en la orientación correcta relativa al promotor T7 en la cepa BL21(DE3) de E. coli (Studier y col. (1986) J. Mol. Biol. 189: 113-130). Los cultivos se realizan en medio LB que contiene ampicilina (100 mg/L) a 25ºC. Con una densidad óptica a 600 nm de aproximadamente 1, se puede añadir IPTG (isopropiltio-\beta-galactósido, el inductor) hasta una concentración final de 0,4 mM, y se puede continuar con la incubación durante 3 h a 25ºC. Entonces se recogen las células mediante centrifugación y se resuspenden en 50 \muL de Tris-HCl 50 mM a pH 8,0 que contiene DTT 0,1 mM y fluoruro de fenil metilsulfonilo 0,2 mM. Se puede añadir una pequeña cantidad de bolitas de vidrio de 1 mm y la mezcla se somete a ultrasonidos 3 veces durante aproximadamente 5 segundos cada vez, con un sonicador de microsondas. La mezcla se centrifuga y se determina la concentración de proteína del sobrenadante. Se puede separar un \mug de proteína de la fracción soluble del cultivo mediante electroforesis de gel SDS-poliacrilamida. Los geles pueden ser observados para determinar las bandas de proteína que migran en los pesos moleculares esperados.
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Ejemplo 9 Expresión de Genes Quiméricos en Células de Insectos
Los ADNc que codifican los presentes polipéptidos pueden introducirse en el propio genoma del baculovirus. Para este propósito los ADNc pueden colocarse bajo el control del promotor polihedron, el promotor IE1 o cualquier otro promotor de baculovirus. El ADNc, junto con las secuencias directoras apropiadas, es insertado a continuación en un vector de transferencia de baculovirus usando técnicas de clonación molecular estándares. Tras la transformación de DH5\alpha de E. coli, se seleccionan colonias aisladas y se prepara y analiza ADN de plásmido mediante análisis de enzimas de restricción. Las colonias que contienen el fragmento apropiado son aisladas, propagadas, y el ADN de plásmido se prepara para cotransfección.
Se propagan células de Spodoptera frugiperda (Sf-9) en medio ExCell® 401 (JRH Biosciences, Lenexa, KS) complementado con suero fetal bovino al 3,0%. Se añade lipofectin® (50 \muL a 1 mg/mL, Gibco/BRL) a una alícuota de 50 \muL del vector de transferencia que contiene el gen de toxina (500 ng) y se linealiza con AcNPV negativo en polihedrina (2,5 \mug, ADN vírico Baculogold®, Pharmigen, San Diego, CA). Las células Sf-9 (aproximadamente en monocapa del 50%) son co-transfectadas con la disolución de ADN vírico/vector de transferencia. El fluido sobrenadante del experimento de co-transfección es recogido a los 5 días de la transfección y se aíslan los virus recombinantes empleando protocolos de purificación de placas estándares, en donde sólo se seleccionan las placas pasivitas en polihedrina (O'Reilly y col., (1992), Baculovirus Expression Vectors: A Laboratory Manual, W. H. Freeman y Compañía, Nueva York). Las células Sf-9 en placas petri 35 mM (monocapa del 50%) son inoculadas con 100 \muL de una disolución en serie de la suspensión vírica, y los fluidos sobrenadantes son recogidos a los 5 días de la infección. Con el fin de preparar cantidades mayores de virus para su caracterización, dichos fluidos de sobrenadante se usan para inocular grandes cultivos de tejido para la propagación a gran escala de virus recombinantes. La expresión de los presentes polipéptidos codificada por los baculovirus recombinantes se confirma mediante bioensayo.
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Ejemplo 10 Actividad de Péptidos Codificados Contra Heliothis Virescens
Se ha demostrado que los residuos de aminoácido individuales son importantes para la unión de receptor y para la actividad biológica de las toxinas de canal de Na de escorpión (Zilbergberg y col., (1997) J. Biol. Chem. 272: 14810-14816). Algunos ADNc descritos en la presente memoria fueron clonados en baculovirus y se usaron para evaluar su actividad contra Lepidopteran. Los clones fueron ensayados en uno o dos bioensayos independientes contra Heliothis virescens.
El ADN que codifica los péptidos fue ensayado para determinar la presencia de posiciones de restricción BgI II y/o Eco RI internas. Las posiciones de restricción útiles para insertar fragmentos de ADN en el vector se añadieron al mismo tiempo que el ADN se amplificó usando PCR. Se añadió una posición Bgl II en el extremo 5' del ADN y se añadió una posición Eco RI o una posición Asc I (en los clones que contienen posiciones de restricción Eco RI internas) en el extremo 3'. El ADN amplificado se insertó en el vector de transferencia de baculovirus pAcUW21 (BD Biosciences-PharMingen, San Diego, CA). Tras amplificación en E. coli, se confirmó la presencia de los fragmentos apropiados mediante análisis con enzimas de restricción. Las colonias que contenían los fragmentos apropiados fueron aisladas, propagadas y el ADN de plásmido se preparó para la co-transfección mediada por lipofectina en células de insecto con AcNPV negativo en polihedrina. Las co-transfecciones se llevaron a cabo esencialmente como se describe en el Ejemplo 9. Los virus recombinantes positivos en polihedrina fueron aislados empleando protocoles estándares de purificación de placas y se mezclaron con un bolo de dieta HV (www.Bio-Serv.com), para dárselo como alimento a larvas de Heliothis virescens.
En la Tabla 4 se muestran los resultados de dos experimentos independientes en los que cuatro larvas de 5 días de edad fueron alimentadas con 200 mg de dieta contaminada con el virus. Se dejó que las larvas comieran durante 2 días o hasta que la dieta contaminada con virus se consumiera, entonces de añadieron bolos de dieta frescos de 1 g para permitir la continuación de la dieta. Las larvas fueron examinadas en busca de síntomas a los 4, 5, 6 y 7 días después de que se añadiese la dieta fresca, y ésta fue puntuada como extremadamente activa si la mayoría de las larvas mostraba síntomas tóxicos (parálisis) y morían en menos de 4 días, como muy activa si la muerte se producía a los 5 días, como activa si la muerte se producía a los 6 días, y como moderadamente activa si la mayoría de las larvas presentaban síntomas tóxicos a los 7 días, como activa si las larvas se volvían irritadas y presentaban contracciones y morían, y como ligeramente activa si las larvas presentaban un bajo consumo de dieta y un retraso en el crecimiento. Estos ensayos se compararon con los resultados obtenidos alimentando insectos con una dieta que contenía AcNPV natural, en donde las larvas mueren por colapso a los 7 días, y alimentando insectos con una dieta de control (añadiendo agua en lugar del virus), en donde todas las larvas sobreviven.
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TABLA 4
6
En resumen, los péptidos codificados por las secuencias de escorpión mostradas en las SEC ID Nº: 2, 6, 14, 16, 18, 20, 29, 31, 33, 35 y 37 mostraron diferentes niveles de actividad tóxica frente a lepidopteran de Heliothis virescens.
Un resultado inesperado fue el descubrimiento de que los péptidos mostrados en las SEC ID Nº: 31, 33, 35 y 37 mostraron actividad contra lepidocteran a pesar de tener sólo 7 residuos de cisteína. Los péptidos pueden mantener su estructura tridimensional mediante una serie de interacciones diferentes.
<110> E. I. du Pont de Nemours and Company
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<120> TOXINAS DE ESCORPIÓN
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<130> BB1375
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<140>
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<141>
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<150> 60/140.410
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<151> 22-06-1999
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<160> 38
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<170> Microsoft Office 97
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<210> 1
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<211> 261
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<212> ADN
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<213> Hottentotta judaica
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<400> 1
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8
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<210> 2
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<211> 86
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<212> PRT
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<213> Hottentotta judaica
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<400> 2
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9
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<210> 3
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<211> 255
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<212> ADN
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<213> Hottentotta judaica
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<400> 3
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10
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<210> 4
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<211> 84
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<212> PRT
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<213> Hottentotta judaica
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<400> 4
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11
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<210> 5
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<211> 249
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<212> ADN
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<213> Hottentotta judaica
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<400> 5
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12
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<210> 6
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<211> 82
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<212> PRT
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<213> Hottentotta judaica
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<210> 7
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<211> 249
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<212> ADN
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<212> ADN
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<213> Androctonus australis
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<213> Leiurus quinquestriatus
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29
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<213> Hottentotta judaica
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<210> 24
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<211> 84
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<212> PRT
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<213> Tityus serrulatus
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<400> 24
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31
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<210> 25
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<211> 64
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<212> PRT
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<213> Orthochirus scrobiculosus
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<400> 25
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32
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<210> 26
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<211> 84
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<212> PRT
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<213> Mesobuthus martensi
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<400> 26
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<211> 59
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<212> PRT
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<213> Centruroides exilicauda
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<400> 27
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34
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<210> 28
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<211> 249
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<212> ADN
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<213> Hottentotta judiaca
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<400> 28
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<211> 82
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<212> PRT
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<213> Hottentotta judiaca
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<212> ADN
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<213> Hottentotta judiaca
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37
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<212> PRT
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<213> Hottentotta judiaca
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<212> ADN
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39
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<211> 89
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<212> PRT
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<212> ADN
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<213> Hottentotta judiaca
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<213> Hottentotta judiaca
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<211> 270
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<212> ADN
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<213> Hottentotta judiaca
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<210> 37
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<212> PRT
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<213> Hottentotta judiaca
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<400> 37
44
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<210> 38
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 85
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Buthus martensii
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 38
45

Claims (11)

1. Un polinucleótido aislado que comprende una secuencia de nucleótidos seleccionada del grupo que consiste en:
(a) la secuencia de nucleótidos de la SEC ID Nº: 1;
(b) una secuencia de nucleótidos que codifica un polipéptido de la SEC ID Nº: 2;
(c) una secuencia de nucleótidos que comprende el complemento de (a) o (b); y
(d) una secuencia de nucleótidos que codifica los aminoácidos 21-86 de la SEC ID Nº:2.
2. El polinucleótido aislado de la Reivindicación 1, en el que la secuencia de nucleótidos es ADN.
3. El polinucleótido aislado de la Reivindicación 1, en el que la secuencia de nucleótidos es ARN.
4. Un gen quimérico que comprende el polinucleótido aislado de la Reivindicación 1 ligado operativamente al menos a una secuencia reguladora adecuada.
5. Una célula anfitriona que comprende el gen quimérico de la Reivindicación 4.
6. La célula anfitriona de la Reivindicación 5, en la que la célula anfitriona se selecciona del grupo que consiste en levadura, bacterias, plantas, mamíferos e insectos.
7. Un virus que comprende el polinucleótido aislado de la Reivindicación 1.
8. Un polipéptido de la SEC ID Nº: 2.
9. Una composición que comprende el polinucleótido aislado de la Reivindicación 1.
10. Una composición que comprende el polipéptido aislado de la Reivindicación 8.
11. Un vector de expresión de baculovirus recombinante que comprende una secuencia de ADN que codifica un polipéptido que comprende la secuencia de aminoácidos de la SEC ID Nº: 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US7414173B1 (en) 2002-07-12 2008-08-19 E.I. Du Pont De Nemours And Company Isolated nucleic acid molecules encoding orally active androctonus amoreuxi pesticidal biopeptides
IL155972A0 (en) * 2003-05-19 2003-12-23 Yissum Res Dev Co Cardiotonic polypeptides
CN110055315A (zh) * 2019-03-20 2019-07-26 中山大学 一种脑心通制剂中全蝎药材的dna分子鉴别方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9106185D0 (en) * 1991-03-22 1991-05-08 Wellcome Found Biological control agents
US5756340A (en) * 1995-05-08 1998-05-26 The Regents Of The University Of California Insect control with multiple toxins
NZ308772A (en) * 1995-05-17 1999-04-29 Du Pont Recombinant baculovirus insecticides
WO2000024772A2 (en) * 1998-10-23 2000-05-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Scorpion toxins

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