JPH0638762A - エンドキチナーゼ活性をもつタンパク質をコード化する組換えdna - Google Patents

エンドキチナーゼ活性をもつタンパク質をコード化する組換えdna

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JPH0638762A
JPH0638762A JP4238550A JP23855092A JPH0638762A JP H0638762 A JPH0638762 A JP H0638762A JP 4238550 A JP4238550 A JP 4238550A JP 23855092 A JP23855092 A JP 23855092A JP H0638762 A JPH0638762 A JP H0638762A
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seq
recombinant dna
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plant
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Pierre-Louis Blaiseu
ピエール−ルイ・ブレゾー
Richard Legoux
リシャール・ルグー
Jean-Jacques Leguay
ジャン−ジャック・ルゲ
Michel Schneider
ミシェル・シュナイダー
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Elf Sanofi SA
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Societe National Elf Aquitaine
Elf Sanofi SA
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、エンドキチナーゼ活性をもつ新
規タンパク質またはそれの前駆体をコード化する新規組
換えDNA、この組換えDNAを含む細菌、イースト菌
または菌類、この組換えDNAを含む植物細胞、植物ま
たは植物の部分、特に植物種子、この遺伝子による形質
転換を含む段階を含む、植物を菌および細菌などの病原
菌、および節足動物、特に昆虫類、および線虫に耐性に
する方法、この新規タンパク質およびその製造方法を提
供するものである。 【構成】 配列(a1)を含む、エンドキチナーゼ活性
をもつタンパク質またはその前駆体をコード化する組換
えDNA。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エンドキチナーゼ活
性をもつ新規タンパク質またはそれの前駆体をコード化
する新規組換えDNA、この組換えDNAを含む細菌、
イースト菌または菌類、この組換えDNAを含む植物細
胞、植物または植物の部分、特に植物種子、この遺伝子
による形質転換を含む段階を含む、植物を菌および細菌
などの病原菌、および節足動物、特に昆虫類、および線
虫に耐性にする方法、この新規タンパク質およびその製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】栽培
植物は、菌および細菌などの病原菌、および節足動物、
特に昆虫、および線虫による被害を受け、それらは収穫
の減少の主な原因である。現在、これらの病原菌を抑制
する主な方法は、殺菌または殺細菌活性をもつ化学物質
を使用することである。植物はこれらの攻撃に対して様
々な防御機構によって自然に反応するが、それらはあい
にく一般に遅れて起ったり、十分に有効であるには弱か
ったりすることが現在公知である。これらの機構の1つ
には、キチナーゼEC3.2.1.14(A.トッパン
(Toppan)ら、1982年、アグロノミー(Ag
ronomie)、2巻、829−834頁)と呼ばれ
る酵素の誘導が含まれる。この誘導は、エチレンのよう
な物質によって人工的に刺激され得、その結果、対象植
物の病原菌に対する耐性を増す(ボラー(Bolle
r)T.,1988年、オックスフォード・サーベイズ
・オブ・プラント・モルキュラー・アンド・セル・バイ
オロジー(Oxford Surveys of Pl
ant Molecular and Cell Bi
ology)、5巻、145−174頁)。
【0003】キチンは、β−1,4連鎖によって結合さ
れたN−アセチルグルコサミン単位から成る直鎖多糖ポ
リマーである。このポリマーは、ほとんどの病原菌の
壁、節足動物、特に昆虫の骨格、線虫の卵および包嚢の
外皮中にある構造化合物である。キチナーゼと呼ばれる
酵素類は、キチンを分解することができる。それらはキ
チンを攻撃する型によって定義される2つの異なる群に
分けることができる。即ち、鎖の非還元末端にあるN−
アセチルグルコサミン単位を除去することができるエキ
ソキチナーゼ類および、鎖を分断することができ、イン
ビトロの菌糸体の菌糸の成長を阻害することができる唯
一のキチナーゼ類であるエンドキチナーゼである(ロバ
ーツ(Roberts)W.K.ら、1988年、ゼネ
ラル・ミクロバイオロジー(Gen.Microbio
l.)、134巻、169−176頁)。エキソ型から
なる既知の細菌キチナーゼと対照的に、既知の植物キチ
ナーゼ類の大多数は、エンド型のものである(ロバーツ
(Roberts)W.K.ら、1988年、ゼネラル
・ミクロバイオロジー(Gen.Microbio
l.)、134巻、169−176頁)。
【0004】細菌エキソキチナーゼをコード化するDN
A配列は既に単離され、クローン化されている(ジョー
ンズ(Jones)J.D.G.ら、1986年、EM
BOJ.、5巻、467−473頁、およびズンドハイ
ム(Sundheim)L.ら、1988年、フィジオ
ロジカル・モルキュラー・プラント・パソロジー(Ph
ysiol.Molec.Plant.Patho
l.)、33巻、483−491頁)。米国特許出願第
4751081号は、セラチア・マルセスセンス(Se
rratia marcescens)のキチナーゼを
コード化する完全な遺伝子の単離およびクローン化、お
よびこの遺伝子による細菌シュードモナス・フルオルセ
ンス(Pseudomonas fluorescen
s)NZ130およびシュードモナス・プチダ(Pse
udomonas putida)MK280の形質転
換を記載している。これらの形質転換された細菌は、細
菌の培養培地中に拡散されたコロイド状のキチンをほん
の少し分解することができる。ハープスター(Harp
ster)M.H.ら、1989年、ヌクレイック・ア
シッド・リサーチ(Nucl.Ac.Res.)、17
巻、5395頁の研究は、観察される低い分解効果を説
明する、このエキソキチナーゼの遺伝子コードを示して
いる(表2、前記文献の13および14段参照)。ジョ
ーンズ(Jones)J.D.G.ら、による発表、
(1988年)、モルキュラー・ジーン・ジェネテイク
ス(Mol.Gen.Genet.)、212巻、53
6−542頁は、様々な植物プロモーターの制御の下で
の、セラチア・マルセスセンス(Serratia m
arcescens)のエキソキチナーゼのコード化部
分を含むキメラの遺伝子をもつアグロバクテリウム・ツ
メファシエンス(Agrobacterium tum
efaciens)によるタバコの形質転換について述
べている。前記の書類には、このエキソキチナーゼの発
現によって病原菌耐性が増加することは示されていな
い。ある植物のエンドキチナーゼ類をコード化するゲノ
ムDNAおよび/または相補的DNA配列もまた、単離
され、クローン化される(ブログリー (Brogli
e)K.E.、1986年、プロシーディング・ナショ
ナル・アカデミー・オブ・サイエンス(Proc.Nt
l.Acad.Sci.)USA、83巻、6820−
6824頁、およびヘドリック(Hedrick)S.
A.、1988年、プラント・フィジオロジー(Pla
nt Physiol.)、86巻、182−186
頁)。
【0005】国際特許出願90/07001は、強力な
プロモーターの制御の下での豆のファセオルス・ブルガ
リス(Phaseolus vulgaris)のエン
ドキチナーゼの相補的DNAをもつプラスミドの形成、
アグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agurob
acterium tumefaciens)の補助に
よる形質転換、形質転換されたタバコの再生、菌類リゾ
クトニア・ソラーニ(Rhizoctonia sol
ani)および再生された植物のボトリチス・シネリア
(Botrytis cinerea)への耐性の増加
を示す実験、この遺伝子の補助による、豆のキチナーゼ
を発現する遺伝子伝達トマトの生産、非形質転換コルザ
植物に比べて増大したキチナーゼ活性をもつ遺伝子伝達
コルザ植物の生産を記載している。糸状菌のキチナーゼ
をコード化するゲノムDNAおよび/または相補的DN
A配列は、これまでに単離されていない。糸状菌の部分
的に単離され、確認されたキチナーゼは、アファノクラ
ジウム・アルブム(Aphanokladiumalb
um)のエンドキチナーゼである(クンツ(kunt
z)、1991年−ドクトラル・シーシズ・アトゥ・ザ
・ユニベルシテ・ドゥ・P.エ・M.キュリー−パリ
(Doctoral Thesis at the U
niversite de P.et M.Curie
−Paris))。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、エンドキチ
ナーゼ活性をもつタンパク質またはその前駆体をコード
化する新規組換えDNA、下記のアミノ酸配列(al) 配列番号1
【化10】
【化11】 または配列(al)との高度の相同性をもつ配列を含む
エンドキチナーゼ活性をもつタンパク質に関するもので
ある。
【0007】ここで高度の相同性は、ニードルマン・ア
ンド・ブンシュ(Needleman and Wun
sch)、1970年、ジャーナル・オブ・モルキュラ
ー・オブ・バイオロジー(J.Mol.Biol.)、
48巻、443−453頁の最適配列整列法による最高
相同配列における少なくとも60%および好ましくは8
0%のアミノ酸配列の相同(アミノ酸の総数に対する同
種アミノ酸の割合)を表わす。この方法は、特にウィス
コンシン大学のUWGCGソフトウエア:ドゥブルー
ら、1984年、ヌクリア・アシド・リサーチ(Nuc
l.Ac.Res.)、12巻、8711−8721頁
−オプションGAP。
【0008】配列(al)に最も近いキチナーゼの既知
のペプチド配列は、約33%の相同をもつセラチア・マ
ルセスセンス(Serratia marcescen
s)(ジョーンズ(Jones)J.D.G.ら、19
86年、EMBO J.、5巻、467−473頁)の
配列である(クンツ(Kuntz)、1991年 ドク
トラル・シージズ−ユニベルシテ・ド・P・エ・M・キ
ュリー、パリ)、このキチナーゼは、エキソキチナーゼ
である。
【0009】組換えDNAを、植物または前記タンパク
質を発現する植物または植物の1部の病原菌耐性を増大
させる目的、または真核生物細胞、特に、例えばサッカ
ロミケス・セレビシエ(Saccharomyces
cerevisiae)などのイースト菌、または例え
ばクリホネクトリア・パラシチカ(Cryphonec
tria parasitika)のような糸状菌など
の子嚢菌類、植物細胞、または例えば大腸菌(Esch
erichia coli)などの原核微生物の補助に
よりこのタンパク質を製造する目的をもって、エンドキ
チナーゼ活性をもつこのタンパク質の発現のために使用
することができる。
【0010】この組換えDNAは、好ましくは、配列
(al)をコード化する配列または配列(al)と高度
の相同性をもつ配列の上流のシグナル配列を含む。この
シグナル配列の機能は、宿主細胞に従って選ばれるが、
タンパク質が細胞質から外に出されることを可能にす
る。
【0011】例えば、大腸菌(Escherichia
coli)などの原核微生物における発現のために、
このシグナル配列は、原核微生物によって外に出された
タンパク質の天然の前駆体から由来する配列(例えばシ
グナルペプチドOmpA(グライエブ(Ghraye
b)ら、EMBO ジャーナル、3巻、2437−24
42頁)またはアルカリ性ホスファターゼ(J.バクト
(Bact)、1983年、154巻、366−374
頁)、または真核生物の前駆体に由来する非内因性配列
(例えばヒト成長ホルモンの天然の前駆体の1つのシグ
ナルペプチド)、または合成シグナルペプチド(例えば
フランス特許出願第2636643号に記載されている
もの)の配列であり得る。
【0012】例えば酵母菌サッカロミケス・セレビシエ
(Saccharomycescerevisiae)
または糸状菌クリホネクトリア・パラシチカ(Cryp
honectria parasitica)などの子
嚢菌類のような真核生物細胞における発現のために、こ
のシグナル配列は好ましくはこれらの細胞により分泌さ
れるタンパク質の天然の前駆体に由来する配列である。
例えば酵母菌には、インベルターゼ(ヨーロッパ特許出
願第0123289号)の天然前駆体またはフェロモン
・アルファー(デンマーク特許出願第2484/84
号)の天然前駆体、または、クリホネクトリア・パラシ
チカ(Cryhonectria parasitik
a)には、配列 配列番号9
【化12】 のヨーロッパ特許出願第475842号記載のエンドチ
アペプシンのプレプロ配列の天然前駆体である。
【0013】植物細胞における発現のために、使用され
るシグナル配列は、例えばトマトエンドキチナーゼ
(M.デュラン(Durant)によるドクトラル・シ
ーシズ・イン・サイエンシズ−スペシャルティ:プラン
ト・モルキュラー・バイオロジー、(Doctoral
Thesis in Sciences − spe
cialty: plant molecular b
iology)、1986年、ユニベルシテ・ドゥ・パ
リ・シュド(Universite de Paris
Sud))の下記の配列 配列番号10
【化13】 または下記の配列(a5) 配列番号3
【化14】 を有する豆エンドキチナーゼ(ブログリクK.E.ら、
プロシーディング・オブ・ナショナル・アカデミー・オ
ブ・サイエンス(Proc.Natl.Acad.Sci.USA(1986)、83, 6
820−6824))などの、放出されることが既知の植物細
胞タンパク質のシグナルペプチドをコード化する配列で
あるかまたは下記の配列(a2) 配列番号2
【化15】 のシグナルペプチドをコード化するシグナル配列であ
る。適当ならば、シグナル配列によりコード化されるシ
グナルペプチドが、1つ以上のアミノ酸、特に下記の配
列(a3)のペプチドによりコード化されるタンパク質
中の配列(al)から分離されることが可能である。 配列番号4
【化16】
【0014】アミノ酸配列(al)、(a2)および
(a3)は、例えば下記のヌクレオチド配列(Na
l)、(Na2)および(Na3)によってコード化さ
れ得る。 配列番号5 (Na1):
【化17】 配列番号6 (Na2):
【化18】 配列番号7 (Na3):
【化19】 アミノ酸配列(a5)は、例えば下記のヌクレオチド配
列(Na5)によってコード化され得る。 配列番号8
【化20】
【0015】この発明はさらに、前記で定義された組換
えDNAを発現するための単位に関するものであり、こ
の単位は発現ベクターと呼ばれるベクターによって有利
に行なわれる。原核微生物、特に大腸菌(Escher
ia coli)における発現のために、組換えDNA
は、特に有効なプロモーター、その後発現される遺伝子
の上流のリボソーム結合部位、および発現される遺伝子
の下流の有効な転写終止配列が挿入されなければならな
い。この単位はまた、選択標識を含むかまたは(例えば
これら2つの単位を担持する発現ベクターの補助によ
り)選択標識を発現するための単位として同時に宿主細
胞に導入されなければならない。これら全ての配列は、
宿主細胞に従って選択されねばならない。
【0016】子嚢菌類などの真核生物細胞における発現
のために、この発明の発現単位は、その発現に必要な方
法とともに前記で定義された組換えDNAを含む。
【0017】例えばサッカロミケス・セレビシエ(Sa
ccharomyces cerevisiae)など
のイースト菌のような子嚢菌中の発現のために、組換え
DNAを一方は有効なプロモーターと認められる配列、
他方は転写ターミネーターの間に挿入することが必要で
ある。発現単位は選択標識を運ぶかまたは選択標識と同
時に宿主細胞に導入される。この選択標識は、好ましく
は、組換えDNAを多数の複製、それらのゲノムまたは
多複製ベクターのどちらかに組み込んだそれらの細胞を
選択することを可能にする、栄養要求性標識(受容菌細
胞の突然変異を補足する)である。
【0018】例えばアスペルギルス(Aspergil
lus)、ノイロスポラ(Neurospora)、ポ
ドスポラ(Podospora)、トリコデルマ(Tr
ichoderma)またはクリホネクトリア(Cry
phonectria)などの糸状菌のような子嚢菌細
胞における発現のために、この発明の発現単位は、その
発現のために必要な方法とともに前記で定義された組換
えDNAおよび、適当ならば、選択標識および/または
低分子重合体の配列をもつ。事実、当該DNAと同じ単
位かまたは別の単位上にある選択標識の助けを借りて当
該DNAを組込んだ形質転換体を選択するのは可能であ
る。これら2つの単位は次に同時形質転換によって導入
される。この発明の組換えDNAは、糸状菌のゲノムに
組み込まれるかまたはこのDNAの複製および分配を可
能にする配列によって染色体外型で保存され得る。
【0019】植物細胞中の発現のために、植物中の有効
なプロモーターおよび有効なターミネーターの間に前記
で定義された組換えDNAを挿入することが必要であ
る。
【0020】プロモーターは好ましくは、例えばカリフ
ラワーモザイクウイルスの35Sプロモーター、また
は、リブロース−1,5−二リン酸カルボキシラーゼ−
オキシゲナーゼの小サブユニットのプロモーターなどの
特定の組織または器官発現を制御するプロモーターなど
の強力な構成プロモーターであり、これは優先的に葉
中、特に中温生物の組織に発現する(クールマイヤー
(Kuhlemeier)ら、1987年、アニュアル
・レビュー・オブ・プラント・フィジオロジー(An
n.Rev.Plant.Physiol.)、38
巻、221−257頁)。例えば種子におけるまたは植
物の発達の特定の段階での発現を制御する特異的プロモ
ーターかまたは熱衝撃、切傷または植物と寄生虫の相互
作用の後誘導され得るプロモーター(クールマイヤー
(Kuhlemeier)ら、1987年、前掲)を、
組換えDNAの発現をこれらの状態中に求めるならば、
使用する事も可能である。
【0021】植物遺伝子または、例えばアグロバクテリ
ウム・ツメファキエンス(Agrobacterium
tumefaciens)のノパリンシンターゼのタ
ーミネーターなどの植物中に発現される遺伝子から単離
され得るポリアデニル化部位を含むターミネーター配列
を使用する。
【0022】この発明はさらに、前記で定義された組換
えDNAをその複製およびその発現に必要な方法ととも
に含む、例えば大腸菌(Escherichia co
li)種などの細菌、例えばサッカロミケス・セレビシ
エ(Saccharomyces cerevisia
e)などの酵母菌、例えばクリホネクトリア・パラシチ
カ(Cryphonectria parasitic
a)またはフサリウム・オキシスポラム(Fusari
um oxysporum)などの糸状菌に関するもの
である。この細菌、この酵母菌またはこの糸状菌は、エ
ンドキチナーゼ活性をもつタンパク質の製造に使用され
得る。
【0023】この発明はさらに、前記で定義された組換
えDNAおよびその複製を可能にする方法を含み、従っ
てこの組換えDNAをクローン化するのに使用され得
る、例えば大腸菌(Escherichia col
i)種などの細菌、およびその複製を可能にするこの関
連のDNAを含み、従って植物細胞を形質転換するのに
使用され得る、例えばアグロバクテリウム・リゾゲネス
(Agrobacterium rhizogene
s)種およびアグロバクテリウム・ツメファキエンス
(Agrobacterium tumefacien
s)種の1つから、植物に遺伝子物質の転移によって感
染させることができる細菌に関するものである。前記組
換えDNAによる植物細胞の形質転換もまた、花粉管法
(ゾンクサン・ルオ(Zhongxun Luo)ら、
プラント・モルキュラー・バイオロジカル・レポート
(Plant Molec.Biol.Rep.)、1
988年、6巻、165−176頁)および発芽種子の
直接形質転換(テーパー(Toepfer)R.ら、1
989年、ザ・プラント・セル(The Plant
Cell)、1巻、133−139頁)などの別の生物
学的方法によるかまたはポリエチレングリコール、エレ
クトロポレーション(キストー(Chistou)P.
ら、1987年、プロシーディング・ナショナル・アカ
デミー・オブ・サイエンス(Proc.Ntl.Aca
d.Sci.)USA、84巻、3662−3699
頁)およびマイクロプロジェクタイルズによる衝撃(ク
ライン(Klein)T.M.ら、1988年、プロシ
ーディング・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエン
ス(Proc.Ntl.Acad.Sci.)USA、
85巻、8502−8505頁)などの物理的方法によ
って実施され得る。
【0024】この発明はさらに、その発現に必要な方法
とともに前記で定義された組換えDNAにより形質転換
される植物細胞に関するものである。この植物細胞は、
例えばとうもろこし、大豆、さとうだいこん、小麦、大
麦、けし、せいようあぶらな、ひまわり、アルファルフ
ァおよびもろこしなどの主要穀物、バラ、カーネーショ
ン、ガーベラ、などの花、人参、トマト、レタス、チコ
リ、ピメント、メロン、およびキャベツなどの野菜に由
来し得る。特に価値ある種は、せいようあぶらなブラシ
カ・ナプス(Brassica napus)、ひまわ
りヘリアンサス・アヌウス(Helianthus a
nnuus)およびタバコ ニコチアナ・タバクム(N
icotiana tabacum)である。
【0025】1つまたは2、3の細胞に係わる形質転換
段階の後、カルスを生じるこれらの形質転換された細胞
の増殖段階があり、これは器官形成または胚形成過程に
よって形質転換された植物を生産し得る。
【0026】従って、この発明はさらに、その発現に必
要な方法とともに前記で定義された組換えDNAを含む
植物または植物の1部に関するものである。特に価値あ
る植物の部分は、特に種を蒔き、埋め、または穴に植え
た後に、完全に新しい植物を形成することができるか、
または種子の生産の可能な部分である。そのような部分
は、例えば、穀物、種子、切り枝、つるなどである。こ
れらの植物は、前記の種属のいずれか1つ、より具体的
にはニコチアナ・タバクム(Nichotiana t
abacum)、ヘリアンサス・アヌウス(Helia
nthus annuus)およびブラシカ・ナプス
(Brassica napus)であり得る。
【0027】この発明はさらに、この組換えDNAによ
る植物細胞の形質転換段階の後、形質転換された細胞の
複製段階および植物の再生段階を含む、植物病原菌およ
び細菌、および節足動物、特に昆虫、および線虫などの
寄生虫に耐性のある植物を得る方法に関するものであ
る。植物細胞の形質転換段階は、好ましくはインビトロ
で、当該組換えDNAを組み込んだアグロバクテリウム
(即ちアグロバクテリウム(Agrobacteriu
m)属の細菌)の助けを借りて行なわれる。
【0028】この発明はさらに、前記で定義された方法
を使って得られる病原菌耐性植物に関するものである。
この発明はさらに、新規な植物変種を創る選択プログラ
ムにおけるジエネトリックスとして、それの発現に必要
な方法とともに前記で定義された組換えDNAを含む、
植物の使用に関するものである。この発明はさらに、前
記で定義された組換えDNAの補助によって得られるエ
ンドキチナーゼ活性をもつ新規タンパク質に関するもの
である。このタンパク質は好ましくは配列(al)また
は配列(al)と高度の相同性をもつ配列を含む。それ
は39 ±3または41±3kDaという見かけ上の分
子量をもつことが有利である。それはグリコシル化を可
能にする細胞中に発現されればN−グリコシル化され得
る。
【0029】このタンパク質は、例えば真菌症(mycose
s)などの病気の処置のための新規の薬の有効主成分と
して重要である。この発明はさらに、植物細胞、植物カ
ルス、前記で定義された組換えDNAを含む植物または
植物の部分を栽培し、それらを分離し、このタンパク質
を単離し精製することを含むこのタンパク質の製造方法
に関する。
【0030】この発明は実験結果およびその論考を含
む、セクションに分けられた下記の記述によってより明
白に理解されるだろう。これらのセクションのいくつか
はこの発明を実施するという目的をもって行なわれた実
験に関するものであり、他はこの発明の実施例に関する
が、これは無論純粋にこの発明を説明するためにのみ挙
げられている。当技術の熟練者に既知である、下記の技
術は、1989年にニュー・ヨークのコールド・スプリ
ング・ハーバー・プレス(Cold Spring H
arbor Press)により出版されたサムブルッ
ク(Sambrook)ら、「モルキュラー・クローニ
ング: ア・ラボラトリー・マニュアル」(Molec
ular Cloning: A Laborator
y Manual)(第2版)の研究に詳細が総て説明
されている。
【0031】下記の記述は、Fig.1から5を参照する
ことによってより明白に理解されるだろう。Fig.1
は、アファノクラジウム・アルブム(Aphanocl
adiumalbum)のキチナーゼをコード化する全
長相補的DNAのヌクレオチド配列および翻訳されたタ
ンパク質のペプチド配列を示し、プレペプチド配列とプ
ロペプチド配列の間の開裂部位、およびプロペプチド配
列と成熟タンパク質の間の開裂部位は、ペプチド配列の
下の矢印によって表わされ、次の構築に使用される様々
な制限部位がヌクレオチド上の断続的な斜線で示され、
潜在的N−グリコシル化部位にアンダーラインが引かれ
ている。Fig.2はアファノクラジウム(Aphano
cladium)のキチナーゼをコードするゲノムDN
Aのヌクレオチド配列および翻訳されたタンパク質のペ
プチド配列を示すが、介在配列のヌクレオチドは小文字
で示されている。Fig.3は成熟タンパク質のペプチド
配列を示す。Fig.4および5はそれぞれBamHIお
よびSacI制限部位によって区切られた、プラスミド
pBR6lおよびpBR62(植物細胞における発現の
ためのベクター)中のA.アルブムの各キチナーゼのコ
ード化配列を示す。
【0032】セクション1:アファノクラジウム アル
ブム(Aphanocladiumalbum)のキチ
ナーゼに対する抗体の製造 a)アファノクラジウム・アルブム(Aphanocl
adium album)のキチナーゼの精製 糸状菌アファノクラジウム・アルブム(Aphanoc
ladium album)のキチナーゼを下記のよう
にアファノクラジウム・アルブム(A.album)培
養培地から均質(homogeneity)になるまで精製した。
使用されるアファノクラジウム・アルブム(Aphan
ocladium album)の菌種は、バッサー
(Vasseur)ら、1990年、ジャーナル・オブ
・ゼネラル・ミクロバイオロジー(J.Gen.Mic
robiol.)、136巻、12号、2561−25
68頁に記載されているプロトコールに従る野生型菌株
ETHM483の紫外線突然変異誘発によって得られる
キチナーゼE3 の過剰生産性突然変異体である。この菌
株は、フォラー(Forrer)H.R.、フィトパソ
ロジー(Phytopath.)Z.、88巻、(19
77年)306頁に記載されている条件下のマルト寒天
培地上で培養した。この培養からとられたフラグメント
を、1%のキチン(スリバスタバ(Srivastav
a)A.K.ら、エクスペリエンチア(Experie
ntia)、41巻、(1985年)、1612−16
13年)を含む液状培養培地に接種するのに使用した。
タンパク質を、合成ポリマー(ファルマシアのモノS)
に基づく陽イオン交換カラム上のファルマシアのFPL
C技法による液体クロマトグラフィーおよび下記のプロ
トコールによる架橋アガロース上の排除クロマトグラフ
ィー(分子ふるいクロマトグラフィー)により培養培地
から精製する。
【0033】段階1 培養培地をポリエチレングリコールに対して40倍に濃
縮し(カルボワックス20M − トゥザールとマティ
ニョン(Touzart et Matignon)、
4℃で1晩かかってpH5.0の酢酸ナトリウム緩衝溶
液100ミリモルに対して透析する。タンパク質の全重
量をブラッドフォード法(ブラッドフォード(Brad
ford)M.M.、1976年、アナリティカル・バ
イオケミストリー(Analytical Bioch
emistry)、72巻、248−254頁)により
測定する。
【0034】段階2 つぎに濃縮培養培地をファルマシアのFPLC技法によ
る合成ポリマーによるイオン交換カラム(ファルマシア
(Pharmacia)のモノSカラム)上のクロマト
グラフィーにより分留する。10ミリモルのpH5.2
の酢酸ナトリウム緩衝溶液中で予め希釈された抽出物
を、pH5.2の酢酸ナトリウム緩衝液10ミリモルで
平衡にされたモノSカラム(HR5/5)上に置く。カ
ラム上に保持されたタンパク質を10から500mMの
pH5.2の酢酸ナトリウムの直線勾配により溶離す
る。
【0035】段階3 アファノクラジウム・アルブム(Aphanoclad
ium album)のキチナーゼを含む留分をセント
リコン(Centricon)10膜(アミコン)によ
り濃縮する。タンパク質の精製を架橋アガロース上の排
除クロマトグラフィーによって続け、溶離をpH5.2
の500mM酢酸ナトリウム緩衝溶液で行なう。各段階
で、キチナーゼをその分子量(SDS(ドデシル硫酸ナ
トリウム)の存在下で12.5%のポリアクリルアミド
ゲル上の電気泳動−銀で発色)が測定され、その酵素活
性がトリチウム標識キチンを基質として使用する下記の
放射化学的方法(モラノ(Molano)ら、(197
7年)、アナリティカル・バイオケミストリー(Ana
l.Biochem.)、83巻、648−656頁)
によって測定される。精製を完了すると、41±3kD
aの見かけの分子量をもつタンパク質を単離するが、そ
れはエンドキチナーゼ活性をもつ(C.クンツ(Kun
tz)による論文、ピエール&マリー・キュリー大学
(Pierre et MarrieCurie)、1
991年)。このタンパク質は、トリチウムを使用する
下記の放射化学的方法により測定するキチン分解活性を
もつ。
【0036】b)アファノクラジウム・アルブム(Ap
hanocladium album)のキチナーゼの
確認 b1.アファノクラジウム・アルブム(Aphanoc
ladium album)のキチナーゼの酵素活性の
測定 キチナーゼのエンドキチナーゼ活性を、基質(トリチウ
ム化キチン)から酵素によって分離されたモノマーまた
はオリゴマーの量を評価することが可能である放射化学
的方法によって測定する。モラノ(Molano)らに
よって記載されているこの方法(1977年、アナリテ
ィカル・バイオケミストリー(Anal.Bioche
m.)、83巻、648−656頁)を下に要約する。
比活性0.58MBq/mlのトリチウム化キチン50
μlを10μlの容量のタンパク質抽出物に加える。最
終容量をpH5.0の0.2M酢酸ナトリウム緩衝液で
300μlに調整する。30℃で90分のインキュベー
ションの後、キチン加水分解反応を100μlの20%
トリクロロ酢酸で止める。次に試験管を12000gで
10分間遠心分離する。キチンの可溶性オリゴマーを含
む上澄みの100μl部を除去し、対応する放射能を、
5mlのシンチレート化混合物の存在下で液体シンチレ
ーションにより測定する。比キチン分解活性(chitinol
ytic activity)をdpm/μgタンパク質で示す。
【0037】b2.アファノクラジウム・アルブム(A
phanocladium album)のキチナーゼ
のアミノ末端配列の測定 単離されたタンパク質のアミノ末端を下記のように配列
した。処置されるサンプルをPVDF(ポリビニリデン
ジフルオリド)フィルター上に置き、それを各分解周
期に合わせて、 形成されたフェニルチオヒダントイン誘
導体を連続的に分析する、クロマトグラフ(アプライド
・バイオシステムズのモデル430)を備えたタンパク
質配列器(モデル470A、アプライド・バイオシステ
ムズ・USA)に導入する。測定されたアミノ末端配列
は、下記のものである。 配列番号11
【化21】
【0038】c)ポリクローナル抗体の製造 免疫血清を製造するために、ラビットに500μlのフ
ロインドの完全アジュバント中の25μgの精製キチナ
ーゼを注射した。フロインドの不完全アジュバント(5
00μl)中の3本の25μgの追加免疫投与を3週間
間隔で行った。免疫血清を、最後の注射の3週間後に採
った。この免疫血清は特異的にアファノクラジウム・ア
ルブム(Aphanocladium album)の
キチナーゼを認識する。それは、後者のタンパク質が特
にウエスタン・ブロッティング・技法(第8節に書かれ
た)によって、下記の条件下に培養されたアファノクラ
ジウム・アルブム(Aphanocladium al
bum)菌株の全タンパク質抽出物から検出することを
可能にする。
【0039】セクション2: アファノクラジウム・ア
ルブム(Aphanocladium album)の
相補的DNAライブラリーの構築 a)アファノクラジウム・アルブム(Aphanocl
adium album)から抽出したメッセンジャー
RNAの製造 1%のキチンの存在下で培地上で2日間培養された前記
アファノクラジウム・アルブム(Aphanoclad
ium album)菌株の菌糸体の全RNAをロジマ
ン(Logeman)ら、アナリティカル・バイオケミ
ストリー(Analytical Biochemis
try)、1987年、163巻、16−20頁の方法
により抽出した。菌糸体を濾過により培養培地から分離
し、無菌水で洗浄し、つぎに液体窒素中の乳鉢の中で粉
砕する。次に全RNAをロジマン(Logeman)
ら、(前掲)の推薦に従って塩酸グアニジン法によって
抽出する。エタノール沈澱段階の後、全RNAを緩衝溶
液中に溶解する。ポリ(A)+メッセンジャーRNAを
サムブルック(Sambrook)ら(前掲)により記
載されたオリゴ(dT)セルロースのカラム上の2回の
クロマトグラフィーサイクルの後、単離した。メッセン
ジャーRNA(mRNA)を260nmで分光測光法に
より定量する。
【0040】b)相補的DNAの合成 相補的DNAをプロメガ社(C2100参照)の「リボ
クローンcDNA合成システム」キットの助けによって
供給者の説明に従って合成した。このキットは、オカヤ
マら、1982年、モルキュラー・セルアー・バイオロ
ジー(Mol.and Cell.Biol.)、2
巻、161−170頁に記載され、ギブラー・アンド・
ホフマン(Gubler and Hoffman)、
1983年、ジーン(Gene)、25巻、263−2
69頁により修正された方法を使用しているが、これは
完全cDNAの合成とクローン化に便宜的である。相補
的DNAを、アメルシャム社(cDNAクローン化シス
テムキット、商品番号RPN1280)のクローン化シ
ステムの手順に従ってEcoRI部位でベクターλgt
llにクローン化した。次に組換え体の数を、菌株大腸
菌(E.coli)Y1090(サムブルック(Sam
brook)ら、前掲)の細菌の芽胞嚢膜(tapetum)
上に得られた溶菌プレートを数えることによって評価し
た。約105のクローンを得たが、その80%は組換え
クローンである。
【0041】セクション3: アファノクラジウム・ア
ルブム(Aphanocladiumalbum)のメ
ッセンジャーRNAから構築された相補的DNAライブ
ラリーの免疫スクリーニング ベクターλgtllにおけるライブラリーの構築によ
り、このライブラリーを構築するのに使用されたmRN
Aによりコード化されたタンパク質の形態でクローン化
されたcDNAを発現することが可能になる。この合成
は、イソプロピルチオ−β−D−ガラクトサイド(IP
TG)での誘導後起る。次に合成されたタンパク質は、
目的とするタンパク質に対するあらかじめ得られた抗体
によって認識することができる(セクション1)。クロ
ーンを、当技術の熟練者に既知であり、例えばサムブル
ック(Sambrook)ら(前掲)により記載された
プロトコールに従って同定し、単離することができる。
【0042】ライブラリーを、溶菌プレートを形成する
ことができる104粒子を含むファージのけんだく液を
用いて菌株大腸菌(E.coli)Y1090の感染に
より増幅する。この段階を直径90mmのペトリ皿中で
実施する。インキュベーションを42℃で16時間実施
し、107倍の増幅を可能にする。次に増幅されたライ
ブラリーを、溶菌プレートを形成することができる10
5粒子の密度で菌株大腸菌(E.coli)Y1090
の細菌の芽胞嚢膜上に塗布する。細菌を、直径150m
mの5枚のペトリ皿に塗布し、42℃で5時間インキュ
ベートする。IPTG(10ミリモル)を含浸させたセ
ルロースフィルター(シュライハー・アンド・シューエ
ル(Schleicher and Schuel
l)、BA 85)を皿の表面に置き、37℃で5時間
ゲロース培地と接触させておく。次にそれを2番目のフ
ィルターに置き換え、それを16時間同じ培地に置いて
おく。フィルターをTNT緩衝液(10mM トリス、
pH8.0、150mM NaCl、0.05%ツイー
ン)中の10%の粉乳から成るいわゆる遮断緩衝液(bl
ocking buffer)で30分間処置し、前記の抗血清をイ
ンキュベートし、TNT培地中で1/100に希釈す
る。インキュベーションおよびアルカリホスホターゼで
発色させるためのプロトコールは、プロメガ社の「プロ
トブロット免疫スクリーニングシステム」照会番号S3
710に書かれているものである。正クローンは、発色
後青紫色に見える。
【0043】次に陽性溶菌プレート即ちキチナーゼを合
成するクローンに対応するものを、ペトリ皿上で同定
し、バクテリオファージを、前記の一次スクリーニング
と厳密に同じ方法で成された二次免疫スクリーニングの
方法によって精製のために除去する。7種のハイブリダ
イゼーション群に対応する17のクローンを得た。約2
30bpの9クローンを含む1つのハイブリダイゼーシ
ョン群は、特に強力な信号を生み出す。CH3Cと呼ば
れる、これらのクローンのうちの1つを残りの研究のた
めに保持した。CH3CクローンのDNA配列をデオキ
シリボヌクレオチド法(サンガー(SAnger)ら、
1977年、プロシーディング・ナショナル・アカデミ
ー・オブ・サイエンス(Proc.Ntl.Acad.
Sci.USA、14巻、5463−5467頁)に従
って測定した。このクローンは、サイズが小さすぎるた
め、「全長」相補的DNAは含んでいない。
【0044】セクション4: アファノクラジウム・ア
ルブム(Aphanocladiumalbum)ゲノ
ムDNAライブラリーの構成 a)アファノクラジウム・アルブム(Aphanocl
adium album)の全DNAの包膜および製造 全DNAをダブシ(Daboussi)ら、カレント・
ゼネティクス(Curr.Genet.)、(1989
年)、15巻、453−456頁の方法により製造す
る。次にアファノクラジウム・アルブム(A.albu
m)のDNAを制限酵素Sau3AIで1部消化し、シ
ョ糖勾配の大きさに応じて分画する。12と20kbの
間の大きさのフラグメントを、BamHI部位で開裂後
のファージEMBL4に挿入した。ファージ粒子におけ
る包膜を、アメルシャム(Amersham)社の「c
DNAクローン化システム」キット(照会番号RPN1
280)を使用してインビトロで行ない、形質転換を大
腸菌(E.coli)菌株LE292(サムブルック
(Sambrook)ら、前掲)の細菌の芽胞嚢膜上で
おこなう。ライブラリーは、1.2x106プレートの
大きさをもち、50%の組換えファージを有する。
【0045】b)アファノクラジウム・アルブム(Ap
hanocladium album)のゲノムライブ
ラリーのスクリーニング b1.フィルター上のレプリカの製造 当技術の熟練者に既知の技法に従る大腸菌(E.col
i)NM539(サムブルック(Sambrook)
ら、前掲)菌株の感染によるライブラリーの増幅後、1
5ファージを1皿につき溶菌プレートを形成し得る2
0000粒子の密度で菌株NM539の細菌の芽胞嚢膜
上に塗布する。インキュベーションを37℃で16時間
する。皿を冷却し、2つのレプリカを、皿の上に2つの
ナイロンフィルター(ハイボンド(Hybond)N、
アメルシャム(Amersham)、照会番号RPN2
03N)を連続して置くことにより作る。第1のフィル
ターを45秒間、第2のフィルターを90秒間、溶菌プ
レートに接触させておく。膜上のレプリカを、DNAを
上に向けて、NaOH 0.5M、NaCl 1.5M
の成分の変性溶液で飽和された1枚のワットマン3MM
濾紙上に、7分間置くが、これはDNAの固定を可能に
する。次に膜上のレプリカを、NaCl1.5モル、p
H7.4のトリス−HCl 0.5Mの成分をもつ中和
液で飽和したワットマン3MMの2枚目に3分間置く。
続いて膜上のレプリカを、2倍の標準食塩緩衝液(Na
Cl 0.30M、クエン酸ナトリウム 0.030
M)中に浸し、次に大気中でDNAを上向きに固定した
側面で乾燥する。
【0046】b2.正クローンを同定するのに使用され
る放射性ブローブの製造およびレプリカのハイブリダイ
ゼーション 使用されるプローブは、前記(セクション3)で得られ
たCH3CクローンのDNAであり、その中で100n
gのDNAをベーリンガー・マンハイム GmbH
(照会番号1004760)の標識キットを製造者の推
薦に従って使って無作為標識(無作為プライミング)に
よりdcTpα32p(3000Ci/mM)で標識す
る。得られる比活性は、DNAの1x109dpm/μ
gである。膜上のレプリカを65℃で1時間、6 x
SSC(標準食塩クエン酸溶液)、5 x デンハート
溶液、0.5%SDS(ドデシル硫酸ナトリウム)およ
び100μg/mlの音波処理された鮭の***のDNA
の組成の緩衝液中でプレハイブリダイズする。 膜上の
レプリカを、同じ緩衝液で16時間、前記で製造された
プローブでハイブリダイズし、次に2 x SSC、
0.1%SDS緩衝液中で20℃で20分間、次に2
x SSC、0.1%SDS緩衝液中で65℃で40分
間、最後に0.2 x SSC、0.1%SDS緩衝液
中で65℃で40分間洗浄し、その後乾燥し、オートラ
ジオグラフする。簡潔に言えば、20xSSC緩衝液は
175.3g/lのNaClおよび88.2g/lのク
エン酸ナトリウムを含み、数滴の10NのNaOHでp
H7に調整する。10xデンハート溶液は、500ml
の最終容量につき1gのフィコール400、1gのポリ
ビニルピロリドンおよび1gのウシ血清アルブミンを含
む。5個のファージを3段階で精製した。それらのうち
4個は制限酵素EcoRI、HindIIIおよびBa
mHIにつき同一の消化プロフィールをもつ。
【0047】b3.キチナーゼをコード化するアファノ
クラジウム・アルブム(Aphanocladium
album)の遺伝子を含むフラグメントのクローン化
および配列化 これら4個のファージのうちの1個のDNAを酵素Ba
mHIで消化した。得られた制限フラグメントを1%の
寒天ゲル上で電気泳動によって分離した。DNAを、サ
ザン・ブロッティング法(サザン(Souther
n)、E.M.(1975年)、ジャーナル・オブ・モ
ルキュラー・バイオロジー(J.Mol.Bio
l.)、98巻、503−517頁)によるナイロンフ
ィルター(ハイボンドN+、アメルシャム)に移し、d
cTPα32p(セクション4 b2参照)で標識された
CH3CクローンのDNAでハイブリダイズした。つぎ
に膜を洗浄し、アメルシャムにより推薦されたプロトコ
ールに従って展開し、XARフィルム(コダック)でオ
ートラジオグラフした。単一帯上の非常に強力なハイブ
リダイゼーションシグナルを検出する。このDNAフラ
グメントの大きさを約7kbと推定する。フラグメント
fBL1と呼ばれるこのフラグメントを、「プラント・
モルキュラー・バイオロジー・マニュアル(Plant
Molecular Biology Manua
l)」、ゲルビン(Gelvin)ら、クルアー・アカ
デミック・プレス(KluwerAcademic P
ress)、1988年、に記載されている方法に従っ
た電気泳動のあと電気溶出により単離し、配位子をBa
mHI部位で開裂したベクターpUC13に結合し、脱
リン酸化する(ファルマシア(Pharmacia)、
照会番号27−4969−01)。得られたプラスミド
をプラスミドpBL1と呼ぶ。ベクターを、サムブルッ
ク(Sambrook)ら、前掲によって記載されてい
るプロトコールに従って、大腸菌(E.coli)(D
H5 αF’)に導入する。得られたクローンをBL1
と呼ぶ。
【0048】配列決定 当技術の熟練者に既知の技術に従った2本鎖DNAの製
造後、ファルマシア(Pharmacia)、照会番号
27−1 682−01の「T7配列決定キット」の助
けによって7kbの挿入の部分をジデオキシリボヌクレ
オチド法(サンガー(Sanger)ら、プロシーディ
ング・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエン
ス・オブ・USA(Proc.Ntl.Acad.Sc
i.USA)、14巻、5463−5467頁、197
7年)に従って配列決定した。使用されるプライマー
は、精製タンパク質のアミノ末端配列から翻訳された配
列に対応する、オリゴヌクレオチド混合物N1と呼ばれ
る下式のオリゴヌクレオチド混合物である(セクション
1参照)。この混合物をバイオサーチ(Biosear
ch4600)装置の助けにより化学合成によって得
た。 配列番号12
【化22】 (Iはイノシンを表わす)
【0049】鎖の残りを配列することができるように、
他のプライマーを、これらの第1のプライマーによって
得られた配列から翻訳した。相補的鎖の配列を逆方向の
プライマーを合成することによって得た。それによっ
て、セクション7で述べる、Fig.2に示された配列を確
認することが可能になった。
【0050】セクション5 アファノクラジウム・アル
ブム(Aphanocladiumalbum)のキチ
ナーゼの全長相補的DNAの製造 a)相補的DNAライブラリーの構築 セクション2と同様に単離されたメッセンジャーRNA
をベクターpTZ19R(ファルマシアから販売されて
いる)中の相補的DNAライブラリーを製造するのに使
用した。このベクターは、特別の制限部位を含むポリリ
ンカーを含むプラスミドである。使用されるクローン化
技法は、カプト(Caput)ら、プロシーディング・
オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンス(P
roc.Ntl.Acad.Sci.)USA、198
6年、83巻、1670−1674頁によって記載され
ているものである。この方法は、一方でPstIでベク
ターを消化し、ポリdCテイルをプロツベラント3’端
に添加し、次に生成したプラスミドをBamHIで消化
することから成る。ベクターに対応するフラグメントを
セファロースCL4B(ファルマシア)のカラムで精製
する。したがって、それは、1方の端にポリdCテイ
ル、もう1方にBamHI型の粘着末端を含む。他方、
メッセンジャーRNAを、 配列番号13
【化23】 の配列をもつプライマーから出発する逆転写に処す。す
なわち、その5’末端で、cDNAはBamHI接着端
に相補的な配列GATCをもつ。
【0051】逆転写酵素の働きによって得られたRNA
−DNAハイブリドをアルカリ加水分解に処し、それに
よってRNAを除去することが可能になる。つぎに1本
鎖相補的DNAを、セファロースCL4Bのカラムで2
サイクル精製し、ポリdGsを3’端で添加するために
末端転移酵素で処置をする。相補的DNAを一本鎖型
で、前記のように製造されたベクターに挿入する。プラ
イマーに相補的な、アダプターと呼ばれる2番目のオリ
ゴヌクレオチドが、相補的DNAの5’端でBamHI
粘着端を発生させるのに必要である。ベクター、相補的
DNAおよびアダプターのハイブリダイゼーションの
後、組換え分子をファージT4のリガーゼの働きによっ
てアニーリングする。次に1本鎖領域をファージT4の
DNAポリメラーゼによって2本鎖領域に作りあげる。
できたプラスミドのプールを菌株MC1061(カサバ
ダン(Casabadan)、シュー・アンド・コーエ
ン(Chou and Cohen)、ジャーナル・オ
ブ・バクテリオロジー(J.Bact.) (1980
年)、143巻、9971−9980頁)を形質転換す
るのに使用し、組換え細菌をアンピシリン耐性を用いて
選択する。
【0052】b)ライブラリーのスクリーニング 標識プローブの製造 CH3C相補的DNAクローンの配列から翻訳された3
プローブおよびBL1ゲノムDNAクローン(セクショ
ン4)をバイオサーチ4600DNA合成器の助けによ
って合成した。プローブは下記のものである。 配列番号14
【化24】 配列番号15
【化25】 配列番号16
【化26】 それらはそれぞれ、アファノクラジウム・アルブム(A
phanocadium album)のキチナーゼの
配列のコード化の、出発点、真ん中および下流に位置す
る配列をコードする。プローブを、ペルオキシダーゼと
カップリングさせることによって標識する。
【0053】アファノクラジウム・アルブム(Apha
nocladium album)のキチナーゼの相補
的DNAを含むコロニーのハイブリダイゼーションおよ
び検出 約100000のコロニーを、グランスタイン・アンド
・ホグネス(Grunstein and Hogne
ss)(1975年、プロシーディング・オブ・ナショ
ナル・アカデミー・オブ・サイエンス(Proc.Nt
l.Acad.Sci.)(USA)、72巻、396
1頁)によって開発された自然の位置でのハイブリダイ
ゼーション技術によってスクリーンする。約10000
の細菌を10個のペトリ皿上に塗布し、単離されたコロ
ニーを得る。37℃で24時間のインキュベーションの
後、各皿を2枚のハイボンドN+ナイロンフィルター
(アメルシャム)上に複製し、各フィルターを3つのプ
ローブで処置する。膜上の複製を、コロニーを上に向け
て、NaOH 0.5M、NaCl 1.5Mの組成を
もつ溶液を飽和させた1枚のワットマン(Whatma
n)3MM上に5分間置き、次に膜を、NaCl 1.
5M、トリス−HCl pH8.00.5モルの組成を
もつ中和溶液上に5分間置く。次に複製を、2 x S
SC溶液(標準食塩−クエン酸緩衝液)(NaCl
0.30モル、クエン酸ナトリウム液0.030モル)
に浸す。膜上のレプリカを、各膜につき20mlの割合
のトリス−HCl 10ミルモル pH8.0、EDT
A 10ミリモル、NaCl 50ミリモル、SDS
0.1%、の組成の溶液中のプロテイナーゼK(ベーリ
ンガー・マンハイムGmbH)100μg/mlで処置
する。インキュベーションを37℃で30分間、振とう
させながら行なう。膜上のレプリカを再び2 x SS
C溶液に浸し、細菌残分を商標キム・ワイプス(Kim
Wipes)でそっとこすることによって部分的に除
去する。次に膜を、NaOHの0.4M溶液中で5分間
処置し、2x SSC溶液中でさっとすすぎ、各皿に2
つの膜上レプリカを得た。
【0054】フィルターを、プレハイブリダイゼーショ
ンのために0.1%SDS、6 xSSC、10 x
デンハートおよび100μg/mlの変性の起った音波
処理された鮭の***のDNA(シグマ)を含む緩衝液中
に置く。プレハイブリダイゼーションの温度は42℃で
持続時間は6時間である。ハイブリダイゼーションをペ
ルオキシダーゼで標識した3つのプローブの混合物60
ng/mlを加えることによって42℃で16時間行な
う。膜を2 x SSC溶液+0.1%SDS中で22
℃で5分を2回、次に30分洗浄し、その後0.1 x
SSC溶液+0.1%SDS中で42℃で15分の洗
浄を2回、最後に22℃で2 x SSC溶液中で3分
間の洗浄をする。展開をアメルシャム(照会番号RPN
2110)のECLキットの助けを借りて、エキソマト
ARフィルム(コダック)を使った製造者のプロトコー
ルに従って実施する。35コロニーが3プローブの混合
物での非常に強いハイブリダイゼーションを示した。こ
れらの35コロニーのうち15個のプラスミドDNAを
調製し、酵素HindIIIおよびBamHIで消化し
た。1%アガロースゲル上の電気泳動の後、二重消化に
よって15例のうち4例で約1.6kbの大きさをもつ
フラグメントを分離することが可能になる。
【0055】セクション6: アファノクラジウム・ア
ルブム(Aphanocladiumalbum)のキ
チナーゼの全長相補的DNAの配列の測定 1.6kbのフラグメントの1個をファージM13の複
製型のDNAに再クローン化した。1.6kbのフラグ
メントを含むM13クローンのDNAを、1連の重複M
13クローンを生成させるためにエキソヌクレアーゼで
消化した(IBIの「サイクロンI・バイオシステム」
法)。前記クローンをジデオキシリボヌクレオチド法
(サンガー(Sanger)ら、1977年、プロシー
ディング・オブ・ナショナル・アカデミー・オブ・サイ
エンス(Proc.Ntl.Acad.Sci.)US
A、14巻、5463−5467頁)により配列させ
た。 a)アファノクラジウム・アルブム(Aphanocl
adium album)のキチナーゼのcDNA配列
の分析 下記の記述は、Fig.1の助けによって、より明白に理解
されるだろう。この配列は、12.5%のポリアクリル
アミドゲル上の電気泳動によって観察されるタンパク質
のみかけの分子量に適合する単一解放読み取り枠(停止
コドンによって妨害されない)を含む。配列は97位の
ATGコドンで出発し、1366位のTAA停止コドン
で終止し、約46kDaの分子量をもつ423個のアミ
ノ酸のタンパク質をコードする。
【0056】キチナーゼはシグナルペプチドの存在を要
する、菌細胞によって天然に分泌され得るタンパク質で
あるので、シグナルペプチドが当業界の熟練者達に期待
されている。ウィスコンシン大学のUWGCGソフトウ
ェア、ドゥブルー(Devereux)ら、1984
年、Nucl.Ac.Res.、12巻、8711−8
721頁−オプション: G.フォン ハイン(Von
Heijne)、1986年Nucl.Ac.Re
s.、14巻、483−490頁の方法によるシグナル
ペプチドの検索、はこの配列中に真核生物または原核生
物細胞により認識されたシグナルペプチドをコード化す
る部分、即ち、プレヌクレオチド配列(ヌクレオチド9
7で出発し、ヌクレオチド162で終止する)と呼ばれ
る下記の配列(Na2)、 配列番号6
【化27】 下記の配列(a2)をもつ22のアミノ酸のシグナルペ
プチドをコード化する部分 配列番号2
【化28】 を予言している。
【0057】前記のシグナルペプチドをコード化する配
列と成熟タンパク質をコード化する配列の間には、ヌク
レオチド163で出発し、ヌクレオチド198で終止す
るプロ−ヌクレオチドと呼ばれる下記のヌクレオチド配
列(Na3)があり、 配列番号7
【化29】 プローペプチド配列とよばれる下記のペプチド配列(a
3)をコード化する。 配列番号17
【化30】 したがって、アファノクラジウム・アルブム(Apha
nocladium album)の成熟キチナーゼを
コード化する配列の上流には、下記のプレプロ−ペプチ
ド配列(a4)をコード化する配列がある。 配列番号18
【化31】
【0058】成熟タンパク質は、セクション1で測定さ
れたアミノ末端配列(b1)で出発する約42.8kD
aの分子量をもつ389個のアミノ酸のタンパク質であ
る。観察された約41±3kDaの見かけの分子量は、
実験誤差の範囲内で、相補的DNAから翻訳されたタン
パク質の42.8kDaの計算された分子量に対応して
いる。このタンパク質は、2個の潜在的N−グリコシル
化部位(Fig.1の下線部)を有する。
【0059】ペプチド配列(al)と他の既知のペプチ
ド配列との比較 シンシ(Shinshi)ら、1990年、プラント・
モルキュラー・バイオロジー(Plant Mol.B
iol.)、14巻、357−368頁で定義された
I、IIおよびIII類植物キチナーゼおよびバシルス
・シルキュランズ(Bacillus circula
ns)、セラチア・マルチェセンス(Serratia
marcescens)およびストレプトマイシス・
エリスラエウス(Streptomyces eryt
hraeus)の細菌キチナーゼとの比較をした。比較
は、ウィスコンシン大学のUWGCGソフトウエア、ド
ゥブルー(Devereux)ら、1984年、Nuc
l.Ac.Res.、12巻、8711−8721頁、
オプションGAPの助けによって行なった。このアルゴ
リズム法は、あらゆる可能な直列を考慮し、同じアミノ
酸の最大数を対合させ、 1列になった配列におけるホー
ルの数が最小になる直列を創作するものである。 アフ
ァノクラジウム・アルブム(A.album)の相補的
DNAから翻訳された配列(a1)に最も近いペプチド
配列は、約33%の相同をもったセラチア・マルセスセ
ンス(Serratia marcescens)(ジ
ョーンズ(Jones)J.D.G.ら、1986年、
EMBO J.、5巻、467−473頁)のキチナー
ゼのものである。後者のキチナーゼは、エキソキチナー
ゼ(クンツ(Kuntz)、19991年、博士論文−
P.& M.大学、パリ(Doctoral Thes
is−Universite de P.etM.Cu
rie、Paris))である。
【0060】セクション7: アファノクラジウム・ア
ルブム(Aphanocladium album)の
キチナーゼのゲノムDNA配列の分析 下記の記述は、Fig.2の助けによってより明白に理解さ
れるだろう。Fig.1のcDNA配列とのこの配列の直線
は、この遺伝子がクローン化相補的DNAと同じペプチ
ド配列をコードしていることを示し、3個の小イントロ
ンを示した。配列は126位のATGコドンで出発し、
1552位のTAA停止コドンで終止する。最初のイン
トロンは266位で出発し、320位で終止する。2番
目のイントロンは、420位で出発し、472位で終止
する。3番目のイントロンは、523位で出発し、57
1位で終止する。この配列は、423個のアミノ酸のタ
ンパク質をコードする。
【0061】セクション8:フザリウム・オキシスポル
ム(Fusarium oxysporum)中アファノクラジウム・アル
ブム(Aphanocladium album)のキチナーゼの発現 硝酸塩レダクターゼのマイナス(nia-)発現型の線状真
菌フザリウム・オキシスポルムf.sp.メロニス(me
lonis)の受容株の相補性に基づくコトランスフォーメ
ーションは、アスペルギヌス・ニドゥランス(Aspergil
lus nidulans)の硝酸塩レダクターゼをコード化する遺
伝子を担持するプラスミドおよびアファノクラジウム・
アルブムのキチナーゼのゲノムDNAを担持する上記の
プラスミドpBL1を混合して行われる。形質転換細胞
の選択は、硝酸塩の原料を含む培地上で行ない、硝酸塩
レダクターゼ遺伝子をとり込んだ形質転換細胞のみが延
命および発育するのを可能にする。これらの形質転換細
胞のいくつかは、fBL1断片をもとり込んでいる。キ
チナーゼ活性を発現する形質転換細胞はそれらの二重形
質転換細胞間で検出される。
【0062】a)フザリウム・オキシスポルムの形質転
換 F.オキシスポルム f.sp.メロニスの受容株は、
ダボッシィ等、1989年、、第15巻、カレント・ジ
ェネティックス(Curr. Genet.)、453−456頁に
より開示された株Fom150 nia9である。11k
bのSau3A断片上に担持されたアスペルギルス・ニ
ドオラスの硝酸塩レダクターゼのコード化niad遺伝
子は、pUC19由来のプラスミドpFB39へ挿入さ
れる。F.オキシスポルムの形質転換細胞に使用された
このプラスミドはpAN301と名付けられる。その構
築はマラジエル等、1984年、ジーン(Gene)、第7
8巻、147〜156頁に開示される。コトランスフォ
ーメーションはプラスミドpAN301および上記のプ
ラスミドpBL1の1/1比の混合物を使用して行われ
る。F.オキシスポルムのプロトプラストの形質転換を
確実にするために使用された実験条件および硝酸塩上で
の形質転換細胞の選択は、ランジン T.等、(199
0年)、カレント・ジェネティックス(Curr. Gene
t.)、第17巻、313〜319頁に開示される。Tr
5,Tr6,Tr7およびTr8と称される4種のコト
ランスファーマントはこの方法により得られた。
【0063】b)フザリウム・オキシスポルムのコトラ
ンスフォーマントによるアファノクラジウム・アルブム
のキチナーゼの発現 ウエスタンブロット法による分析は下記の方法でそれら
の4種のコトランスフォーマントに対して行われた。培
養培地のタンパク質を、ポリエチレングリコール(カル
ボワックス20M−トウザール・エ・マテイニヨン)に
対照して濃縮し、抽出物をpH5の0.2M酢酸ナトリ
ウム緩衝液で連続して透析し、ついで以下: −0.125Mトリス−HCl pH6.8 −4% ドデシル硫酸ナトリウム −20% グリセリン −0.002% ブロモフェノールブルー −10% β−メルカプトエタノール の組成の100℃で10分間加熱された充填緩衝液で希
釈する。可溶化タンパク質10μgをラエミリ(ラエミ
リ、ネーチャー(Nature)、第227巻、1970年、
680〜685頁)により開示されたプロトコールに従
ってSDSポリアクリルアミド電気泳動ゲル上に置く。
電気泳動後、ゲルのタンパク質をH.トービン等、プロ
シーディングス・ナショナル・アカデミー・オブ・サイ
エンシズ・ユーエスエイ(Proc. Natl. Acad. Sci. US
A)、第76巻、1979年、4350〜4354頁の
技術に従って電気転移して固定化膜(PVDFで製造さ
れた)に移送する。
【0064】免疫検出は、下記の工程を含むプロトコー
ルにより行う: −タンパク質をすくなくとも2時間37℃で3%ゼラチ
ン溶液中でインキュベートして移送したPVDF膜の飽
和 −0.05%トウィーン20界面活性剤を含むリン酸緩
衝化食塩水での3回の洗浄 −リン酸緩衝化食塩水で1/10,000に希釈された
あらかじめ製造された免疫血清(アファノクラジウム・
アルブムのキチナーゼを認識するポリクローナル抗体を
含む)の存在下でのインキュベーション −0.05%トウィーン20界面活性剤を含むリン酸緩
衝化食塩水での3回の洗浄 抗原−抗体混合物を、ついで製造業者の指導書に従って
アマシャム社製のRPN23キット(ブロッテイング検
出キット)を使用してアルカリホスファターゼ結合スト
レプトアビデン−ビオチン系により展開する。コトラン
スフォーマントTr8およびTr7において、得られた
ブロットは、セクション1で得られたA.アルブムの精
製キチナーゼとして同じ見掛け分子量を有する約41±
3KDaのタンパク質の存在を示し、コントロール株に
は存在しない。コトランスフォーマントTr5およびT
r6の非発現は、おそらく転写され得ない部分への組換
え遺伝子の挿入により起こる。
【0065】F.オキシスポルムの野生型株(コントロ
ール)のキチナーゼ活性およびコトランスフフォーマン
トTr7とTr8のキチナーゼ活性は、セクション1の
段落(b)に要約されるモラノト等の放射化学的方法
(1977年、アナリティカル・バイオケミストリー
(Anal.Biochem.),第72巻、248〜354頁)に
より測定される。結果は以下の第(I)表にまとめられ
る。A.アルブムのキチナーゼを最適に発現するコトラ
ンスフォーマントTr8の培養培地が、コントロール株
と比較して、25〜30倍まで特異的キチン性活性にお
いて増大することが判明する。更に、抗−A.アルブム
キチナーゼ抗体を加える(セクション1で製造された)
とき、コトランスフォーマントTr8およびTr7の細
胞外キチナーゼの活性は減少する。
【0066】
【表1】 第1表 A.アルブムのキチナーゼを発現するコトランスフォーマントTr8およびTr 7の特異的キチン性活性およびコントロール株の特異的キチン性活性の比較 特異的キチン性活性(タンパク質dpm/μg) コントロール株 Tr8 Tr7 実験1 52 1493 402 実験2 83 2019 760 実験3 83 135 157 *それらの株各々において、独立培養濾液の2種のタン
パク質の抽出物を製造し、それらのキチン性活性をモラ
ノ等の放射化学的方法により独立して3回測定した;表
に示した値はそれらの3個の測定値の平均を示す。実験
1は第1抽出物で得られた値であり、実験2は第2抽出
物で得られた値である。実験3は、セクション2で製造
された抗キチナーゼ血清中1.5時間インキュベートさ
れた後、第1抽出物で得られた値である。
【0067】セクション9:エシエリキア・コリ(E.
coli)中アファノクラジウム・アルブムの成熟キチナー
ゼの発現 a)中間プラスミドpEMR680の構築 特にPstI、SalIおよびBamHI部分を担持す
るポリリンカーを含むプラスミドpUC18(クローン
テック)をエンドヌクレアーゼPstIおよびSalI
で切断して解く。複製起点を担持するPstI−Sal
I断片を精製する。制限酵素PstIおよびXhoIで
のcDNAの切断(セクション6およびFig.1、参
照)は、約1250個の塩基対のPstI−XhoI断
片を産生する。この断片はアガロースゲル上で精製さ
れ、ついでT4ポリメラーゼ(SalIおよびhoIは
結合を通じて消失する)で上記のPstI−SalI断
片と結合された。結合混合物はエシエリキア・コリRR
I株を形質転換するのに使用される。得られたプラスミ
ドはプラスミドpEMR680と称する。このプラスミ
ドは、アファノクラジウム・アルブムのプレプロ−キチ
ナーゼコード化cDNAの5’部分中に不完全断片を含
む。47種の塩基対はPstI部分と翻訳開始を標識す
るATGコドン間で欠けている。
【0068】b)エシエリキア・コリ中の発現ベクター
の構築:プラスミドpEMR682 酵素AccIでのプラスミドpEMR680の部分加水
分解および酵素BamHIでの全加水分解は約1100
bpの断片の遊離を可能にする。この断片はA.アルブ
ムの成熟キチナーゼのコード化配列の3’部分をコード
化する(Fig.1、参照)。以下の配列(Nt1): 配列番号19
【化32】 の合成オリゴヌクレオチドはA.アルブムの成熟キチナ
ーゼ5'末端の再構築を可能にする。成熟タンパク質
(GGTによりコード化された)の配列の第1のアミノ
酸の前にはATG翻訳開始コドンを担持するNdeI部
位の粘着性末端が先行する。
【0069】プラスミドpAR3040(スチュディア
ーF.U.等、1989年、ジャーナル・オブ・モレキ
ュラー・バイオロジー(J. Mol.Biol.)、第189巻、
113〜130頁)は、エシエリキア・コリ中およびア
ンピシリン耐性コード化遺伝子中の複製起点およびファ
ージT7の10個の遺伝子を担持するDNA断片および
そのプロモーターおよびそのタミネーターを含むpBR
322断片を担持する。10個の遺伝子は、制限酵素N
deIおよびBamHIにより認識される配列と結合し
ているので目的の他の遺伝子と容易に置き換え得る。プ
ラスミドpAR3040は酵素NdeIおよびBamH
Iで加水分解され、エシエリキア・コリおよびアンピシ
リン耐性遺伝子中複製の起点およびファージTr7の1
0個の遺伝子のプロモーターおよびタミネーターを担持
する断片は精製される。配列(Nt1)のオリゴヌクレ
オチド、プラスミドpEMR680の1100bp断片
およびプラスミドpAR3040の断片の結合による組
立ては、結合混合物のエシエリキア・コリRRI株中へ
の形質転換後、プラスミドpEMR682と称するプラ
スミドを産生する。
【0070】 c)エシエリキア・コリ中成熟キチナーゼの発現 ファージT7の10個の遺伝子のプロモーターはエシエ
リキア・コリのRANポリメラーゼにより認識されな
い。従って、RRI/pEMR682株と称するプラス
ミドpEMR682を担持するエシエリキア・コリRR
I株にファージT7の10個の遺伝子のプロモーターを
認識するRNAポリメラーゼを与えることが必要であ
る。この操作を行うために選択される方法は、ファージ
T7のRNAポリメラーゼコード化遺伝子をそのゲノム
中に担持する組換えファージCE6(スチュディアー
等、上掲)の使用である。
【0071】−CE6ファージのストックの構築 従来当技術の熟練者に公知であるこの実験は、サンブル
ック等、上掲により開示される。懸濁物が1ファージ/
6細菌からなるように、酵母抽出物5g、バクトトリプ
トン10g、NaCl5g、10mM MgSO4および0.
4%マルトースを含む培地中培養される細菌ED873
9の100μlをファージCE6で感染することを含
む。この懸濁物を上記の同じ組成に寒天7g/lを補っ
たトップアガーと称する培養株の3mlを混合する。5
0℃に保たれた混合物を温度、寒天15g/lを補った
同じ培地を含むペトリ皿上に置く。37℃で一夜インキ
ュベーション後、ゲロースをファージを含む溶解プレー
トで覆う。トップアガーをかき出し、10mM MgSO
43ml/ペトリ皿と1時間室温で混合してファージを
溶出する。混合物をついで10分間15,000gで遠
心分離し、上清は2・210ファージ/上清mlの濃度で
ファージを含み、ファージストックと称する。ファージ
ストックを4℃で保つ。
【0072】−キチナーゼの発現 RRI/pEMR682株は、寒天を含有しないこと除
いてファージストックを製造するのに使用される培地と
同じ組成の培地中で培養される。振盪しながら37℃で
インキュベーション後、この培地を同じ培地で50倍に
希釈し、37℃でインキュベートして109細胞/ml
(OD=1)の細胞密度を得る。混合物が10ファージ
/細菌からなるようにファージを培養に加える。混合物
を2時間42℃でインキュベートする。細菌性残渣をつ
いで10分間15,000gで遠心分離して得る。
【0073】d)製造されたキチナーゼの分析 −ポリアクリルアミドゲル 60nmで測定された最適密度0.2に達した培養株1
ml由来の細菌性残渣を下記の組成の緩衝液で懸濁す
る:0.125mMトリス−HCl pH6.8、4%ド
デシル硫酸ナトリウム、20%グリセリン、0.002
%ブロモフェノールブルーおよび10%β−メルカプト
エタノール。混合物を細菌の溶解およびタンパク質の可
溶化を可能にする沸騰水中に10分間浸す。ついで混合
物をサイズマーカーおよびセクション1で得られたA.
アルブムの精製キチナーゼの存在下12.5%ポリアク
リルアミドゲル(ラエミリU.K.、1970年、ネイチ
ャー(Nature)、第227巻、680〜685頁)上で
電気泳動にかける。ゲルを脱色し、あらかじめクマシー
ブルーで染色後、コントロールとして使用し、同じ条件
下で処理されたRRI/pBR322株に対する総タン
パク質の約20%を示す別のバンドがRRI/pEMR
682株において存在することが判明する。このバンド
は約39±3kDaの見掛け分子量を有し、セクション
1で得られたA.アルブムの精製キチナーゼの見掛け分
子量よりわずかに少ない。
【0074】−イムノブロッティング 上記の段落に記載された電気泳動条件を保つ。ゲルはク
マシーブルーで染色されない、しかしタンパク質はトゥ
ービン等、1979年、プロシーディング・ナショナル
・アカデミー・サイエンシズ・ユーエスエー(Proc. Na
tl. Acad. Sci.USA)、第76巻、4350〜4354
頁に記載の方法に従ってニトロセルロースフィルターに
移送し、および免疫検出はセクション8に記載のプロト
コールに従って行われる。得られたブロットは、別のタ
ンパク質が約39±3kDaの見掛け分子量を有し、セ
クション1で単離されたA.アルブムのキチナーゼより
わずかに少ないことを示す。RRI/pEMR682に
存在し、コントロール株に不在であるこのタンパク質は
A.アルブムのキチナーゼに対して作られた抗体により
認識される。
【0075】 −エシエリキア・コリ中キチン分解活性の検出 RRI/pEMR682株の抽出物のキチン性活性およ
びコントロール株のキチン性活性はセクション1の段落
b1で要約されるモラノト等の放射化学的方法により測
定される。下記の第II表にまとめられる結果は、RR
I/pEMR682株はコントロール株とは異なりキチ
ン性活性を有することを示す。
【表2】 第II表 RRI/pEMR682株および総タンパク質10μgを含むOD=1でのタン パク質抽出物のコントロール株のキチン性活性の比較(ブレッドフォード法によ り測定された量) キチン性活性(タンパク質dpm/μg) コントロール株 RRI/pEMR682株 第1実験 128 260 第2実験 145 1150 第3実験 130 410 第4実験 185 600 第5実験 195 564 第6実験 120 583
【0076】セクション10: 酵母中アルファクラジ
ウム・アルブムのキチナーゼの発現およびフェロモンα
の単一ベプチドによる分泌 a)アファノクラジウム・アルブムの成熟キチナーゼの
発現のためのベクターであるプラスミドpEMR698
の構築 プラスミドpEMR583はヨーロッパ特許02738
00に開示されている。特に、エシエリキア・コリおよ
びアンピシリン耐性遺伝子中複製起点を担持するプラス
ミドpBR322の断片、酵母中複製されるプラスミド
2μの断片、およびロイシンの栄養素要求性を補う遺伝
子およびGal7−ADH2ハイブッリドプロモータ
ー、フェロモンα、成熟IL−8のコード化配列および
ターミネーターを含むIL−8発現カッセトを含む。
【0077】プラスミドpEMRは酵素HindIII
およびBamHIで加水分解され、ラージHindII
I−BamHI断片は精製される;この断片は酵母中で
必要な発現系を担持する。それは組み立てられ、プラス
ミドpEMR583由来のラージHindIII−Ba
mHI断片欠損S.セレビシアエのフェロモンαのプレ
プロ領域の3’配列およびAccI−BamHI断片欠
損A.アルブムの成熟キチナーゼの5’末端を再構築す
るセクション9記載のプラスミドpEMR680由来の
AccI−BamHIおよび下記; 配列番号20(Nt2)
【化33】 の配列合成HindIII−AccIオリゴヌクレオチ
ドと結合する。結合混合物はエシエリキア・コリRRI
株の形質転換に使用された。プラスミドpEMR698
が得られる。
【0078】b)ロイシンの原栄養性の選択によるプラ
スミドpEMR698によるEMY761酵母菌株の形
質転換 EMY761株は、当技術の熟練者に周知のように、F
L100株(ATCCに28383番号のもと寄託され
た)から得られたura株およびE.W.ジョーンズ、
1987年、ジェネティック、第85巻、23頁に開示
される20B12株(Matα、trp1,pep4)
とこの株の連続的交配によるGRF18株由来の酵母菌
株Matα、leu2、ura3、his3およびga
lである。この株はCNCMに1990年12月27日
I1022の番号のもと寄託された株のプラスミドの熟
成より得られ得る。使用された形質転換技術はベッグス
等により開示された技術の変形である(ベッグス等、
(1978年)、ネーチャー、第275巻、104〜1
09頁)。酵母菌を浸透圧安定剤、即ち1M濃度のソル
ビトールの存在中原形質化処置をすることを含む。
【0079】正確な形質転換プロトコールを詳細に以下
に示す: a)液体YPG培地200ml(下記の第III表)を
約5×106細胞培養株を静止期に接種し、この方法で
接種された培養株を一夜30℃で振盪する。 b)培養物が約107細胞/mlに達したとき、細胞を
4000rpm5分間遠心分離にかけ、残渣を1Mソル
ビトールで洗浄する。 c)細胞を25mM EDTAおよび50mMヂチオト
レイトールを含む1Mソルビトール溶液5mlに懸濁
し、10分間30℃でインキュベートする。 d)細胞を1Mソルビトール10mlで1回洗浄し、ソ
ルビトール20ml中に懸濁する。チモリアーゼ−10
0T(アルソバクター・ルテウス(Arthobacter luteu
s)培養上清をアフィニティーカラム上での部分精製に
より得られ、β−1,3−グルカン−ラニナリペンタヒ
ドラーゼを含む製品、セイカガク・コウギョウによる市
販品)を最終濃度20μg/mlになるまで加え、懸濁
液を室温で約15分間インキュベートする。
【0080】e)細胞をYPGソルビトール培地と称す
る培地(以下の第III表、参照)を含むソルビトール
20ml中再懸濁し、20分間30℃で静かに振盪しな
がらインキュベートする。 f)懸濁液を3分間2500rpmで遠心分離にかけ
る。 g)細胞を形質転換緩衝液(ソルビトール1M、トリス
-HCl pH7.5 10mMおよびCaCl2 10mM)
9ml中に再懸濁する。 h)プラスミドpEMR698のDNA溶液5μl(約
5μg)である細胞0.1mlを加え、得られた懸濁液を
10〜15分間室温で放置する。 i)以下の溶液1mlを加える;ポリエチレングリコー
ルPEG4000 20%、トリス-HCl pH7.5
10mMおよびCaCl2 10mM. j)i)で得られた懸濁液0.1mlを前もって溶解し
たロイシン無含有固体再生培地を含む管に注入し、約4
5℃で液体を保つ。懸濁液をロイシン無含有固体再生培
地15mlの固体化相を含むペトリ皿に注入する。 k)j)工程をi)で得られた細胞懸濁液の残部を用い
て繰り返す。形質転換は3日後に現れ始める。維持され
た形質転換細胞をEMY761/pEMR698と称す
る。
【0081】
【表3】 第III表 セクション10および11で使用された主な培地 −ロイシン無含有固体培地 アミノ酸を含まない酵母窒素ベース、(ギフコ社製)6.7g アデニン20mg ウラシル20mg l−トリプトファン20mg l−ヒスチジン20mg l−アルギニン20mg l−メチオニン20mg l−チロシン30mg l−イソロイシン30mg l−リジン30mg l−フェニルアラニン50mg l−グルタミン酸100mg l−バリン150mg l−ロイシン400mg グルコース20g 寒天20g
【0082】成分を蒸留水中に混合する。蒸留水で最終
容量1lにする。120℃で15分間高圧滅菌する。高
圧滅菌後、l−トレオニン200mgおよびアスパラギ
ン酸100mgを加える。 −ロイシン無含有固体再生培地 寒天20gの代わりに30gを混合し、混合物にソルビ
トール182gを加える以外はロイシン無含有培地の組
成を使用する。 −ロイシン無含有液体培地 寒天を省く以外は、ロイシン無含有固体培地の組成を使
用する。15分間120℃で高圧滅菌する。高圧滅菌
後、l−トレオニン200mgおよびl−アスパラギン
酸100mgを加える。 −液体YP培地 酵母抽出物10g(ディフコ社製バクト−酵母抽出物) ペプトン20g(ディフコ社製バクト−ペプトン抽出
物) 蒸留水中に成分を混合する。蒸留水で最終容量1lにす
る。15分間120℃で高圧滅菌する。 −液体YPG培地 液体YP培地の組成を使用し、高圧滅菌後、20g/l
の濃度にグルコースを加える。 −YPエタノール/グリセリン/ガラクトース培地 液体YP培地の組成を使用する。高圧滅菌後、100%
エタノール10ml、グリセリン30gおよびガラクト
ース30gを加える。
【0083】c)EMY761/pEMR698株によ
るA.アルブム(A.album)のキチナーゼの発現 予備的な培養物を以下の組成の培地中で製造する:液体
YP培地1.4%、グルコース3%、ヒスチジン50μg
/mlおよびウラシル50μg/ml。24時間後、培
養物を遠心分離にかけ、残渣を以下の組成の培地40m
l中に取る:液体YP培地1.4%、エタノール1%、
カサミノ酸1%、ウラシル100μg/ml、グリセリ
ン3%およびガラクトース1%。
【0084】d)培養物中タンパク質の分析 −サンプルの製造 24時間培養後、c)中で培養された細胞を20分間遠
心分離にかけ、上清を集めた。デオキシコレート2mg
/mlを含む50%トリクロロ酢酸を上清10mlに加
えた。混合物を+4℃で30分間保ち、ついで30分間
遠心分離にかけた。残渣を冷アセトン(+4℃)約1m
l中に取り、30分間再び遠心分離する。乾燥後、残渣
をトリス−HCl 0.125M pH6.8、SDS4
%、ブロモフェノールブルー0.002%、グリセリン
20%およびβ−メルカプトエタノール10%を含むい
わゆる負荷(loading)緩衝液約20μl中に取る(ラエ
ミリ(1970年)により開示されたプロトコールに従
って)。残渣を15分間煮沸により可溶化し、ついで1
0N水酸化ナトリウムを加えて中和する。
【0085】変性SDSゲル中電気泳動によるタンパク
質の分析はセクション9d)に記載の方法により行なわ
れる。得られたプロフィルは、EMY761/pEMR
698株に存在しおよびコントロール株(非形質転換株
EMY761)に存在しない付加広範囲バンドを示す。
このバンドは36〜46kDaの分子量を有する。この
バンドの幅はたぶん2種の潜在的N−糖付加部位(Fi
g.1参照)を有するタンパク質の糖付加の異なる度合か
ら生じるものである。ウエスタンブロットはこのタンパ
ク質はアファノクラジウム・アルブム(Aphanocladium
album)のキチナーゼに対して作られる抗体により認識
されることを示す。
【0086】e)サッカロマイセス・セレビジア(Sacch
aromyces cerevisiae)培養上清中キチン分解活性の検出 EMY761/pEMR698株およびコントロール株
の培養上清の抽出物のキチン分解活性はセクション1の
段落b1に要約されるモラノズ放射化学的方法(197
7年、アナリティカル・バイオケミストリー(Anal. Bi
ochem.)、第83巻、648〜656頁)により測定さ
れる。結果は第IV表にまとめられ、プラスミドpEM
R698により形質転換された株の培養上清のキチン分
解活性がコントロール株の培養上清のものより強いこと
を示す。
【0087】
【表4】 第IV表 ダイアフィルトーレションにより濃縮され、総タンパク質(ブッラドフォード法 により測定された量)10μgを含む培養上清の抽出物につき酵母菌株EMY7 61/pEMR698およびコントロール株のキチン分解活性、各値は4個の別 個の測定値の平均値である キチン分解活性(dpm/μgタンパク質) 対照株 EMY761/pEMR698株 実験1 156 730 実験2 270 560 実験3 120 750
【0088】セクション11:酵母中A.アルブム(A.
album)のキチナーゼの発現およびそれ自身のシグナル
ペプチドでの促進による分泌 a)プラスミドpEMR697、アファノクラジウム・
アルブム(Aphanocladium album)のプロプロ−キチナ
ーゼの発現のためのベクターの構築 プラスミドpEMR473は、ヨーロッパ特許出願04
08461に開示されている。特に、エシエリキア・コ
リ(E. coli.)の複製の起点を担持するプラスミドpB
R322の断片およびアンピシリン耐性遺伝子、酵母中
複製をもたらすプラスミドの断片2μおよびロイシンの
栄養要求を補足する遺伝子、およびGal7−ADH2
ハイブリッドプロモーター、A.フラブス(A. flavu
s)の尿酸オキシダーゼをコード化する配列およびター
ミネーターを含むアスペルギヌス・フラブスの尿酸オキ
シダーゼの発現のためのカッセトもまた含む。
【0089】プラスミドpEMR473は部分的にCl
aIおよび完全にBamHIで加水分解される。精製さ
れたラージBamI−ClaI断片は尿酸オキシダーゼ
コード化遺伝子が除去している全プラスミドである。こ
の断片は、配列(Nt3)の合成オリゴヌクレオチド、
これは尿酸オキシダーセの相補性DNAの非コード化
3’末端、A.アルブムのキチナーゼのプレプロ−配列
の5’末端およびpEMR680のPst−BamHI
断片を接合を可能にし、A.アルブムのキチナーゼのコ
ード化配列の3’部分を担持する、の存在下で結合され
る結合混合物はエシエリキア・コリ(E. coli.)RR
Iを形質転換するのに使用される。得られたプラスミド
はpEMR697である。 配列番号21(Nt3)
【化34】
【0090】b)ロイシンの原栄養性の選択によるプラ
スミドpEMR697によるEMY761酵母菌株の形
質転換 セクション10b)参照。 形質転換細胞はEMY461/pEMR697と称す
る。 c)EMY761/pEMR697株の培養 セクション10c)参照。 d)培養倍地中タンパク質存在の分析 セクション10d)参照。 e)サッカロマイセス・セレビジア(Saccharomyces ce
revisiae)中のキチン性活性の検出 セクション10e)参照。 結果を下記の第V表にまとめる。
【0091】
【表5】 第V表 キチン分解活性および総タンパク質10μgを含む培養上清の抽出物について酵 母菌株EMY761/pEMR697とのコントロール株の比較 (ブラフォードズ法により測定される量) キチン分解活性(dpm/μgタンパク質) コントロール株 EMY761/pEMR697株 実験1 156 624 実験2 270 2819 実験3 120 350
【0092】セクション12:植物細胞中アファノクラ
ジウム・アルブム(Aphanocladium album)のキチナー
ゼの発現のための2種のベクターの構築 a)シグナルペプチドが先行するA.アルブムの成熟キ
チナーゼコード化遺伝子の製造 構築1:A.アルブムのプレプロ−キチナーゼコード化
遺伝子 A.アルブムのプレプロ−キチナーゼのコード化配列を
担持する相補的DNAはセクション11に記載のよう
に、制限酵素ClaIおよびBamHIでベクターpE
MR697の切断して得られた。得られた断片を低融解
アガロースゲルで電気泳動により精製した。この断片
は、アファノクラジウム・アルブムのプレプロ−キチナ
ーゼの相補的DNAのコード化配列を担持し、開始AT
GはClaI部分を担持する11bp断片が先行してい
る。この断片は、一方では、BamHI部分を再構築す
るためにBamHI部分を5’末端におよびClaI部
分を3’末端に担持した下記の配列(Nt4)のオリゴ
ヌクレオチドと5’末端で結合され、および他の一方
は、SacI部分を再構築するために、5’末端で粘着
性部分およびBamHI部分および3’末端でSacI
部分を担持する以下の配列(Nt5)のオリゴヌクレオ
チドと3’末端で結合している。得られた断片は、5’
末端でBamHI部位および3’末端でSacI部位で
区切られたアファノクラジウム・アルブムのプレプロ−
キチナーゼの相補性DNAのコード化配列を含む。これ
らの2個の部位は、ついでプロモーターおよびターミネ
ーターで挿入されるであろう。
【0093】使用されたオリゴヌクレオチドの配列を以
下に記載し、制限部分を括弧内に示す。 配列番号22 (Nt4)
【化35】 配列番号23(Nt5) BamHIと一致
【化36】 結合はT4DNAリガーゼを用いて行なわれる。
【0094】構築2:豆キチナーゼのシグナルペプチド
が先行するアファノクラジウムの成熟キチナーゼのコー
ド化遺伝子 アファノクラジウム・アルブムの成熟キチナーゼのコー
ド化配列の部分を担持する相補的DNAは、セクショク
ン9記載のように、プラスミドpEMR680からエン
ドヌクレアーゼAccIおよびBamHIで部分分解し
て得られた。最初の23塩基対を除いてA.アルブムの
成熟キチナーゼのコード化部分を含む約1100塩基対
の得られた断片は、一方では下記の配列(Nt6)のオ
リゴヌクレオチドと5’末端で、およびもう一方で配列
(Nt5)オリゴヌクレオチドと3’末端で結合されて
いる。オリゴヌクレオチド(Nt6)は、5’末端でB
amHI部分、豆キチナーゼのシグナルペプチドをコー
ド化する配列(ブログリK.E.等、1986年、プロシ
ーディング・ナショナル・アカデミィ・オブ・サイエン
ス(Proc. Natl. Acad. Sci.)、第83巻、6820−
6824頁)、A.アルブムの成熟キチナーゼから欠損
している最初の23塩基対および3’末端でのAccI
部分を含む。得られた断片はアファノクラジウム・アル
ブムの成熟キチナーゼのコード化配列を含み、これは豆
キチナーゼのシグナルペプチドのコード化配列に融合
し、順に5’末端でBamHI部分および3’末端でA
acI部分により区切られている。
【0095】使用されたオリゴヌクレオチドの配列(N
t6)を下記に掲げ、制限部位を括弧内に示す。 配列番号24(Nt6) (BamHI)
【化37】
【0096】ヌクレオチド配列の下に示される豆キチナ
ーゼのシグナルペプチドコード化配列(Nt6)の部分
および上記のシグナルペプチドの推論されるアミノ酸配
列は以下に示される: 配列番号25
【化38】 b)カリフラワーモザイクウイルスの35Sを含むプロ
モーターを含むプロモーター配列の製造 35Sプロモーターを含む約900bpのHindII
I−BamHI断片は、エンドヌークレアーゼHind
IIIおよびBamHIで切断され、続いてアガロース
ゲル上で電気泳動にかけ、プラスミド(pBI121)
から分離される。この断片は再びHindIIで切断さ
れる。BamHI部位を担持する約410bpの断片は
HindIIIのリンカーの存在下T4DNAリガーゼ
で処理される(HindIII部分を含む合成配列)。
エンドヌクレアーゼHindIIIで切断およびアガロ
ースゲル上での電気泳動後、生じたHindIII−B
amHI断片(約420bp)は、単離され、精製され
る。
【0097】c)アグロバクテリウム・トゥメファシエ
ンス(Agrobacterium tumefaciens)のノパリンシンタ
ーゼ(nopaline synthase;NOS)のターミネーター
を含むターミネーター配列の製造 ノパリンシンターゼのターミネーターを含む約250b
pの断片が、制限酵素SacIおよびEcoRIで切
断、ついでアガロースゲル上での電気泳動によりプラス
ミドpBI121(クローンテック)から単離される。
【0098】二元性ベクターpBIN19へのクローニ
ング T4DNAリガーゼはプロモーター配列(セクション1
2b)、参照)、構築1および2のキチナーゼ相補性D
NAのコード化配列およびターミネーター配列(セクシ
ョン12b参照)をエンドヌークレアーゼHindII
IおよびEcoRIで開かれた二元性ベクターpBIN
19へ結合するのに使用された。このベクターは2種の
カナマイシン耐性遺伝子を担持し、一方は細菌中発現可
能であり、他の一方は、完全組換え遺伝子のすぐ上流に
位置し(ビーバン、1984年、ニュークレイック・ア
ッシズ・リサーチ(Nucl. Ac. Res.)、第12巻、87
11〜8721頁)、植物細胞への転換が可能である。
カナマイシン耐性遺伝子は選択マーカーとして形質転換
の工程および形質転換された植物の子孫の分析に使用さ
れるであろう。得られたベクターは、もし構築1を含む
なら、プラスミドpBR61と称し、もし構築2を含む
なら、プラスミドpBR62と称する。完全組換え遺伝
子のヌクレオチド配列はプラスミドpBR61およびp
BR62の各々を配列化することにより証明された。B
amHIおよびSacI制限部分により区切られたこの
遺伝子のコード化配列は、pBR61についてFig.4
にプラスミドおよびpBR62についてプラスミドFi
g.5に示される。これらのプラスミドはE・コリJM1
09株(ストレタジーン)へクローンされる。
【0099】セクション13:アグロバクテリウム・ト
ゥメファシエンスへのアファノクラジウム・アルブムの
キチナーゼコード化遺伝子を含むプラスミトpBR61
およびpBR62の転換 a)アグロバクテリウム・トゥメファシエンス(Agrobac
terium tumefaciens)への転換 この転換は、以下に記載されたようにベクターpBR6
1またはpBR62を含むイ・コリJM109株(サン
ブロック等、上掲)および可動化プラスミドpRK20
13(S.M.フィガルスキー等、1979年、プロシ
ーディング・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエン
シズ・ユーエスエー(Proc. Ntl. Acad.Sci.USA)、第
76巻、1648〜1652頁)を含むエシエリキア・
コリ(Ecoli.)HB101で補足されるアグロバクテ
リウム・トゥメファシエンス(Agrobacterium tumefacie
ns)LBA4404株(クローンテック)間で三親接合
して以下のように行われる。プラスミpPBR61また
はpBR62を含むイ・コリJM109株および可動化
プラスミドpRK2013を含むイ・コリHB101株
(クローンテック)はカナマイシン25mg/lの存在
下ルリア培地(ギブコ)中37℃で培養される。
【0100】アグロバクテリウム・トゥメファジエンス
(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404はリファ
ンピシン100mg/l(この抗生物質に耐性である)
の存在下ルリア培地(ギブコ)中28℃で培養される;
3種の培養物各々の200μlを混合し、ルリア培地を
含むゲロース上にプレートされ、一夜28℃でインキュ
ベートされる。細菌をついでルリア培地5ml中に再懸
濁し、アリコートを最小ゲロース培地(プラント・モレ
キュラー・バイオロジー・マニュアルに記載される、ゲ
ルビン等、キューエル・アカデミック・プレス、198
8年)を含むペトリ皿上にリファンピシン100mg/
lおよびカナマイシン25mg/l存在中に置く。プラ
スミドpBR61またはプラスミドpBR62を融合し
たアグロバクテリウム・トゥメファジエンスのこれらの
コロニーのみがそれらの条件下(イ・コリ株はそれらの
条件下成育できない。)で成育する。上記のコロニーは
その複製が可能な状況でキチナーゼの組換え遺伝子を含
む。
【0101】両方の抗生物質に対する選択されたコロニ
ーの耐性は連続して2回の同じ選択培地上コロニーの継
代培養により証明される。アグロバクテリウム・トゥメ
ファシエンス中キナーゼの組換え遺伝子の存在は、総D
NA製造であるサザンブロット法(細胞の溶解、上記で
引用された文献中ゲルビンにより記載されたプロトコー
ルに従ってフェノール/クロロホルム混合液の抽出によ
るDNAの精製、制限酵素での精製DNAの切断、アガ
ロースゲル上での電気泳動、膜への転換および当技術の
熟練者に公知の技術によるハイブリッド形成)により証
明される。
【0102】b)アグロバクテリウム・リゾゲネス(Ag
robacterium rhizogenes)への転換 この転換は、ゲルッヒ等、(1987年)、モレキュラ
ー・アンド・ジェネラル・ジェネティック(Mol.Gen.Ge
net.)、第206巻、382頁に開示されたアグロバク
テリウム・リゾゲネスA4株を用いて、a)に記載のア
グロバクテリウム・トゥメファシエンスへの転換と同様
の方法で行われる。
【0103】 セクション14:形質転換されたタバコ草の製造 インビトロで培養されたタバコ ニコチニアナ・タバク
ム(Nicotiana tabacum)は当技術(ホルシュR.B.
等、1985年、サイエンス(Science)、第227巻、
1229〜1231頁)の熟練者に公知であり、その主
な工程が下記に説明されるホルシュ等の製法に従って、
プラスミドpBR61またはpBR62を含むアグロバ
クテリウム・トゥメファシエンスで感染させた。タバコ
N.タバクム(病原性真菌に感受性のウイスコンシン
ハバナ38変種)の純粋培養植物の葉のディスクスは
プラスミドpBR61またはpBR62を含むA.トゥ
メファシエンス(A.tumefaciens)の培養中でインキ
ュベートする。ワットマン紙で除水したディスクスはペ
トリ皿中培養培地に移し、形質転換細胞を倍増し、カル
スを得、ついで再生された植物を得た。
【0104】セクション15:形質転換されたタバコカ
ルスおよび植物葉中A.アルブムのキチナーゼの発現の
検出 a)形質転換されたタバコの粗タンパク質抽出物の製造 組織の断片(カルスまたは植物葉)を液体窒素中凍結
し、粉末にし、−20℃で放置する。粉末をpH5.2
の0.1M酢酸アンモニウム緩衝液の存在下4℃で抽出
し、10000gで遠心分離にかける。総タンパク質を
上澄においてブラッフォーズ法(ブラッソフォード M.
M.、1976年、アナリティカル・バイオケミストリ
ー(anal. Biochem.)、第72巻、248〜25頁)に
従って決定する。
【0105】b)イムノブッロティング(ウエスタンブ
ロット)による組換えキチナーゼの検出 種々の形質転換されたカルス(または植物葉)および形
質転換されていないカルス(または植物葉)(コントロ
ール)の粗タンパク質の抽出物は、当技術の熟練者に公
知であり、トゥービン等、プロシーディング・ナショナ
ル・アカデミー・オブ・サイエンシズ・ユーエスエー
(Proc. Ntl. Acad. Sci. USA)、第76巻、1979
年、4350〜4354頁に記載され、以下の工程: −(ラエミリ、,U.K.ラエミリ、ネーチャー(Natur
e)、第227巻、1970年、689〜685頁により
開示されたプロトコールに従って)トリス−HCl
0.125M pH6.8、SDS 4%、ブロモフェ
ノールブルー 0.002%、グリセリン20%および
β−メルカプトエタノール 10%を含む、充填緩衝液
と称する緩衝液中100℃10分間加熱による変性; −ラエミリ(上掲)により開示されたプロトコールに従
って可溶化物中に含まれる種々のタンパク質の電気泳動
分離; −ゲル中に含まれる上記のタンパク質のPVDF膜への
電気転換(H.トゥービン等、プロシーディング・ナシ
ョナル・アカデミー・オブ・サイエンシズ・ユーエスエ
ー(Proc. Natl. Acd. Sci. USA)、第76巻、197
9年、4350〜4354頁の方法に従って)。 を含むウエスタンブロットに付される。
【0106】免疫検出は、以下の工程: −タンパク質が少なくとも2時間37℃で3%ゼラチン
溶液中インキュベートして転換されたPVDF膜の飽
和; −0.05%トウィーン20洗浄剤を含むリン酸緩衝化
食塩水での3回の洗浄 −リン酸緩衝化食塩水で1/10000に希釈され、あ
らかじめ製造された免疫血清(組換えタンパク質を認識
するポリクローナル抗体を含む)の存在下のインキュベ
ーション(1時間37℃); −0.05%トウィーン20洗浄剤を含むリン酸緩衝化
食塩水での3回の洗浄。 を含むプロトコールに従って行われる。抗原−抗体複合
体は、ついで製造者の指示に従ってアマシャム社製RP
N23キット(ブロティング検出キット)を使用してア
ルカリホスファターゼで接合したストレプタビデン−ビ
オチン系によって展開する。得られたブロットは、プラ
スミドpBR61およびpBR62の各々により形質転
換されたタバコカルスおよび植物葉の約41±3kDa
の見掛け分子量を有するタンパク質の存在を示し、コン
トールカルスおよび植物葉には存在しない。このタンパ
ク質は、セクション1で得られたA.アルブムの精製キ
チナーゼと同じ見掛け分子量を有する。
【0107】 c)組換えキチナーゼのキチン分解活性の検出 プラスミドpBR61およびpBR62の各々により形
質転換されたタバコカルスおよび植物葉の5種の粗タン
パク質抽出物および形質転換されていないタバコカルス
および植物葉の5種の粗タンパク質抽出物のキチン活性
は、セクション1b1に開示されたモラノ等の放射化学
的方法により測定される。内在性のキチン活性に関し
て、組換えキチナーゼのキチン活性を示す簡単な方法
は、特に後者を抗体で不活性化することおよび抽出物の
総キチン分解活性において落下を観察することである。
これらの粗抽出物10μlを5分間室温でA.アルブム
(セクション1cで製造された)のキチナーゼに対して
作られたポリクローナル抗体の1μlと接触させる。こ
れらの粗製の抽出物/抗体の混合物のキチン分解活性は
モラノ等の放射化学的方法によっても測定される(セク
ション1b)、参照)。
【0108】プラスミドpBR61およびpBR62の
各々により形質転換されたタバコカルスおよび植物葉の
粗タンパク質の抽出物のキチン分解活性は形質転換され
ていないカルスおよび植物葉の等量の抽出物のそれより
有意に高い。A.アルブムのキチナーゼに対する抗体の
存在下インキュベート後、プラスミドpBR61および
pBR62の各々により形質転換されたタバコカルスお
よび植物葉の抽出物活性は増大するが、コントロールで
あるカルスおよび植物葉の抽出物の活性は影響されな
い。従って、タバコ中に発現されたA.アルブムの組換
えキチナーゼはキチン分解活性を有する。
【0109】d)組換え過多キチナーゼの精製およびそ
のアミノ末端配列の決定 d1)組換え型キチナーゼの精製 組換え型タンパク質は、プラスミドpBR61およびp
BR62各々により形質転換されたタバコ葉の粗タンパ
ク質抽出物から硫酸アンモニウムでの沈澱により、つい
で以下のプロトコールに従って架橋アガロース上で合成
ポリマーをベースとするカチオン交換カラム上でファル
マシアのFPLC技術により液体クロマトグラフィーに
かけて精製した。
【0110】組換え型キチナーゼの精製のプロトコール 工程1:タンパク質抽出物を硫酸アンモニウム(60%
飽和溶液)で沈澱する。沈澱させたタンパク質を遠心分
離(15,000g、30分)にかけて回収し、ついで
緩衝溶液(100mM酢酸アンモニウム、pH5.2)
に可溶化し、pH5.2の100mM酢酸アンモニア緩
衝溶液で4℃で一夜透析する。手続前すぐに、タンパク
質抽出物の緩衝液の濃度は、使用の準備がされたミニカ
ラム(ファルマシアPD10)を通して10mMにす
る。 工程2:タンパク質抽出物をついで合成ポリマーをベー
スとするイオン交換カラム(ファルマシア製モノSカラ
ム)上でファルマシアのFPLC技術により液体クロマ
トグラフィーにかけて精製する。pH5.2の10mM
酢酸アンモニウム緩衝溶液で平衡化されたモノSカラム
に入れる。カラムに保たれたタンパク質を10〜500
mM酢酸アンモニウムの直線勾配により溶出する。各工
程において、キチナーゼを分子量(銀を有するSDS展
開剤の存在下ポリアクリルアミドゲルでの電気泳動
法)、イムノブロット(セクション8b、参照)および
セクション1のb1に記載された放射化学的方法により
測定される活性により同定する。
【0111】 d2)組換え型キチナーゼのアミノ末端配列の決定試験 上記のプロトコールに従って組換え型キチナーゼの精製
後、アミノ末端の配列決定を実施した。処理すべきサン
プルを、SDSの存在下ポリアクリルアミドゲル上での
電気泳動後、HCl.トゥービン等、プロシーディング
・ナショナル・アカデミー・オブ・サイエンシズ・ユー
エスエー(Proc. Natl. Acad. Sci. USA)、(1979
年)、4350〜4354頁、により開示された方法に
従って電気伝達してPVDF(ポリビニルデンジフルオ
リド)フィルターの表面上に置く。フィルターを、クロ
マトグラフ(アプライド・バイオシステムズ製モデル4
30)を備えたタンパク質シークエンサー(モデル47
0A、アプライド・バイオシステムズ(アメリカ合衆
国)による市販品)に入れ、各々の分解サイクル後生成
したフェニルチオヒダントン誘導体を連続して分析す
る。以下の末端配列をプラスミドpBR61およびpB
R62により形質転換されたタバコ葉から得られた組換
え型タンパク質について得る。 配列番号26
【化39】 従って、シグナルタンパク質の切断は予期された部位に
起こる。
【0112】 セクション16:形質転換されたナタネの製造 形質転換はP.ゲルッヒ等のプロトコールに従って行わ
れる(P.ゲルッヒ等、1987年、モレキュラー・ア
ンド・ジェネラル・ジェネティックス(Mol. Gen. Gene
t.)、第206巻、382頁)。異なる培地がペリテエ
ール等により開示される(ペリテエール等、1983
年、モレキュラー・アンド・ジェネラル・ジェネティッ
クス(Mol. Gen. Genet.)、191〜244頁)。それ
らの組成物を以下で説明する(第VI表)。 a)形質転換された根の製造 幹切片を約1mの高さのナタネ(グラシカ・ナプス春変
種フルトール、ウエスターおよび冬変種)の先端から取
る。これらの切片は表面を殺菌し、殺菌水に浸け、約
1.5cmの長さの切片に切り、培地Aを含む管内に置
く。この切片の末端をプラスミドpBR61またはpB
R62を含むアグロバイテリウム・リンゲネス(Agarob
acterium rhizogenes)株の懸濁液に置くことにより接
種する。形質転換された根は、1ないし2週間後、幹切
片に現れ、それらを取り、ゲロース(15g/l)を含
み、500μgのセフォタキシム/mlを補足した培地
B上に置く。
【0113】b)形質転換された植物の製造 根の断片を15日間2,4−ジクロロフェノキシ酢酸3
mg/lを含む培地Dでインキュベートし、ついで芽を
誘発するためにRCC培地に置く根付かせた植物をつい
で培地FおよびGに芽の転換により得る(以下の第VI
表)。
【表6】
【表7】
【表8】
【0114】セクション17:形質転換されたナタネ根
中A.アルブムのキチナーゼの発現の検出 a)ナタネ根を形質転換された粗タンパク質の抽出物の
製造 抽出物はセクション15a)に示されるように製造され
た。
【0115】b)イムノブロッティング(ウエスタンブ
ロット)により組換えキチナーゼの検出 適用されたプロトコールはセクション15b)にすでに
記載されたものである。得られたブロットは、約41±
3kDaの見掛けの分子量を有するタンパク質を示し、
プラスミドpBR61またはプラスミドpBR62によ
り形質転換された根に存在し、コントロールとして使用
された形質転換されていない根の抽出物には存在しな
い。このタンパク質は、セクション1で得られたA.ア
ルブムの精製された天然キチナーゼと同じ見掛け分子量
を有する。
【0116】 c)組換えキチナーゼのキチン分解活性の検出 形質転換されたナタネ根の5種の粗タンパク質抽出物お
よび形質転換されていない根の5種の粗抽出物はセクシ
ョン1b1に記載されたモラノ等の放射化学法により測
定される。内在性のキチン分解活性に関して、組換えキ
チナーゼのキチン分解活性を示す簡単な方法は抗体で後
者を不活性化し、抽出物のキチン分解活性において落下
を観察することである。これらの粗抽出物10μlを5
分間室温でA.アルブム(セクション1cで製造され
た)のキチナーゼに対して作られたポリクローナル抗体
の1μlを接触させる。これらの粗製の抽出物/抗体の
混合物のキチン分解活性はモラノ等の放射化学的方法に
よってもまた測定される(セクション1b、参照)。
【0117】形質転換された根の粗タンパク質の抽出物
のキチン分解活性は形質転換されていない根の等量の抽
出物のそれより有意に高い。A.アルブムのキチナーゼ
に対する抗体の存在中インキュベート後、形質転換され
た根の抽出物の活性は増大するが、形質転換されていな
い根の抽出物の活性は修飾されていない。従って、ナタ
ネ中発現されたA.アルブムの組換えキチナーゼはキチ
ン分解活性を有する。
【0118】配列の長さ:389アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:蛋白質 起源 クローン:エンドキチナーゼ活性を有する蛋白質 配列記載:SEQ ID NO:1: 配列
【化40】
【化41】
【0119】配列の長さ:89アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 起源 クローン:プレプロエンドチアペプシンのシグナルペプ
チド 配列記載:SEQ ID NO:2: 配列
【化42】
【0120】配列の長さ:24アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 起源 クローン:シグナルペプチド 配列記載:SEQ ID NO:3: 配列
【化43】
【0121】配列の長さ:22アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 起源 クローン:シグナルペプチド 配列記載:SEQ ID NO:4: 配列
【化44】
【0122】配列の長さ:12アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列記載:SEQ ID NO:5: 配列
【化45】
【0123】配列の長さ:1167塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 起源 クローン:SEQ ID NO:1をコードする配列 配列記載:SEQ ID NO:6: 配列
【化46】
【0124】配列の長さ:66塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 起源 クローン:SEQ ID NO:4をコードする配列 配列記載:SEQ ID NO:7: 配列
【化47】
【0125】配列の長さ:36塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 起源 クローン:SEQ ID NO:5をコードする配列 配列記載:SEQ ID NO:8: 配列
【化48】
【0126】配列の長さ:1405塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列の特徴: 特徴を表す記号:sig peptide 存在位置:97..198 特徴を表す記号:mat peptide 存在位置:199..1365 特徴を表す記号:CDS 存在位置:97..1365 配列記載:SEQ ID NO:9: 配列
【化49】
【化50】
【化51】
【0127】配列の長さ:423アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:蛋白質 配列記載:SEQ ID NO:10: 配列
【化52】
【化53】
【0128】配列の長さ:1701塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:DNA(genomic) 配列の特徴: 特徴を表す記号:intron 存在位置:266..320 他の情報:/数=1 特徴を表す記号:intron 存在位置:420..472 他の情報:/数=2 特徴を表す記号:intron 存在位置:523..571 他の情報:/数=3 特徴を表す記号:CDS 存在位置:join(126..265,321,419,473,522,572..155
1) 特徴を表す記号:sig peptide 存在位置:126..227 特徴を表す記号:mat peptide 存在位置:join(228..265,321,419,473,522,572..155
1) 配列記載:SEQ ID NO:11: 配列
【化54】
【化55】
【化56】
【0129】配列の長さ:423アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:蛋白質 配列記載:SEQ ID NO:12: 配列
【化57】
【化58】
【0130】配列の長さ:1364塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:13: 配列
【化59】
【0131】配列の長さ:1320塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:14: 配列
【化60】
【0132】配列の長さ:26塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列の特徴 特徴を表す記号:misc feature 存在位置:3 他の情報:/注=N=イノシン 特徴を表す記号:misc feature 存在位置:9 他の情報:/注=N=イノシン 特徴を表す記号:misc feature 存在位置:15 他の情報:/注=N=イノシン 特徴を表す記号:misc feature 存在位置:18 他の情報:/注=N=イノシン 配列記載:SEQ ID NO:15: 配列
【化61】
【0133】配列の長さ:8塩基対 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:蛋白質 配列記載:SEQ ID NO:16: 配列
【化62】
【0134】配列の長さ:12塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:17: 配列
【化63】
【0135】配列の長さ:20塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:18: 配列
【化64】
【0136】配列の長さ:20塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:19: 配列
【化65】
【0137】配列の長さ:20塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:20: 配列
【化66】
【0138】配列の長さ:34アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列記載:SEQ ID NO:21: 配列
【化67】
【0139】配列の長さ:27塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:22: 配列
【化68】
【0140】配列の長さ:38塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:23: 配列
【化69】
【0141】配列の長さ:58塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:24: 配列
【化70】
【0142】配列の長さ:17塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:25: 配列
【化71】
【0143】配列の長さ:19塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:26: 配列
【化72】
【0144】配列の長さ:109塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:27: 配列
【化73】
【0145】配列の長さ:27アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列記載:SEQ ID NO:28: 配列
【化74】
【0146】配列番号:5−1 配列の長さ:81塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 起源 クローン:SEQ ID NO:28をコードする配列 配列記載:SEQ ID NO:29: 配列
【化75】
【0147】
【配列表】
【0148】配列番号:1 配列の長さ:389アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:蛋白質 起源 クローン:エンドキチナーゼ活性を有する蛋白質 配列記載:SEQ ID NO:1: 配列 Gly Ser Gly Phe Ala Asn Ala Val Tyr
Phe Thr Asn Trp Gly Ile Tyr 1 5
10 15 Gly Arg Asn Phe Gln Pro Ala Asp Leu
Pro Ala Ser Glu Ile Thr His 20 25
30 Val Leu Tyr Ser Phe Met Asn Val Arg
Ala Asp Gly Thr Ile Phe Ser 35 40
45 Gly Asp Thr Tyr Ala Asp Tyr Glu Lys
His Tyr Ala Gly Asp Ser Trp 50 55
60 Asn Asp Val Gly Thr Asn Ala Tyr Gly
Cys Val Lys Gln Leu Tyr Leu 65 70
75 80 Leu Lys Lys Gln Asn Arg Asn Met Lys
Val Met Leu Ser Ile Gly Gly 85
90 95 Trp Tyr Trp Ser Thr Asn Phe Pro Ala
Ala Ala Ser Ser Ala Ala Thr 100 105
110 Arg Lys Thr Phe Ala Gln Ser Ala Val
Gly Phe Met Lys Asp Trp Gly 115 120
125 Phe Asp Gly Ile Asp Ile Asp Trp Glu
Tyr Pro Ala Asp Ala Thr Gln 130 135
140 Ala Gln Asn Met Val Leu Leu Leu Gln
Ala Val Arg Ser Glu Leu Asp 145 150
155 160 Ser Tyr Ala Ala Gln Tyr Ala Lys Gly
His His Phe Leu Leu Ser Ile 165
170 175 Ala Ala Pro Ala Gly Pro Asp Asn Tyr
Asn Lys Leu Lys Phe Ala Glu 180 185
190 Leu Gly Lys Val Leu Asp Tyr Ile Asn
Leu Met Ala Tyr Asp Tyr Ala 195 200
205 Gly Ser Trp Ser Asn Tyr Thr Gly His
Asp Ala Asn Ile Tyr Ala Asn 210 215
220 Pro Gln Asn Pro Asn Ala Thr Pro Tyr
Asn Thr Asp Asp Ala Val Gln 225 230
235 240 Ala Tyr Ile Asn Gly Gly Val Pro Ala
Asn Lys Ile Val Leu Gly Met 245
250 255 Pro Ile Tyr Gly Arg Ser Phe Gln Gln
Thr Glu Gly Ile Gly Lys Pro 260 265
270 Tyr Asn Gly Ile Gly Ser Gly Ser Trp
Glu Asn Gly Ile Trp Asp Tyr 275 280
285 Lys Ala Leu Pro Lys Ala Gly Ala Thr
Val Lys Cys Asp Asp Thr Ala 290 295
300 Lys Gly Cys Tyr Ser Tyr Asp Pro Ser
Thr Lys Glu Leu Ile Ser Phe 305 310
315 320 Asp Thr Pro Ala Met Ile Ser Thr Lys
Val Ser Trp Leu Lys Gly Lys 325
330 335 Gly Leu Gly Gly Ser Met Phe Trp Glu
Ala Ser Ala Asp Lys Lys Gly 340 345
350 Ser Asp Ser Leu Ile Ser Thr Ser His
Gln Gly Leu Gly Ser Gln Asp 355 360
365 Ser Thr Gln Asn Tyr Leu Asp Tyr Pro
Asn Ser Lys Tyr Asp Asn Ile 370 375
380 Lys Lys Gly Met Asn 385
【0149】配列番号:2 配列の長さ:22アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 起源 クローン:シグナルペプチド 配列記載:SEQ ID NO:4: 配列 Met Leu Ser Phe Val Lys Lys Ser Ile Ala Leu Val Ala Ala Leu Gln 1 5 10 15 Ala Val Thr Ala Leu Ala 20
【0150】配列番号:3 配列の長さ:27アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列記載:SEQ ID NO:28: 配列 Met Lys Lys Asn Arg Met Met Met Met Ile Trp Ser Val Gly Val Val 1 5 10 15 Trp Met Leu Leu Leu Val Gly Gly Ser Tyr Gly 20 25
【0151】配列番号:4 配列の長さ:12アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列記載:SEQ ID NO:5: 配列 Thr Pro Ile Ser Ser Glu Ala Gly Val Glu Lys Arg 1 5 10
【0152】配列番号:5 配列の長さ:1167塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 起源 クローン:SEQ ID NO:1をコードする配列 配列記載:SEQ ID NO:6: 配列 GGTAGTGGTT TTGCAAATGC CGTCTACTTC ACCAACTGGG GCATTTATGG CCGCAACTTC 60 CAGCCTGCCG ACCTTCCTGC CTCGGAGATT ACTCACGTAC TCTACTCCTT CATGAATGTC 120 CGCGCAGATG GCACCATCTT TTCCGGTGAT ACCTATGCCG ACTACGAGAA GCACTACGCT 180 GGTGACTCTT GGAACGATGT GGGCACGAAC GCTTACGGTT GTGTTAAGCA ACTTTATCTT 240 CTCAAGAAGC AGAACCGCAA CATGAAGGTG ATGCTGTCGA TTGGTGGTTG GACATGGTCT 300 ACCAACTTCC CCGCTGCCGC CAGCTCGGCT GCTACCCGAA AGACTTTTGC TCAGTCTGCT 360 GTTGGCTTCA TGAAGGACTG GGGTTTCGAC GGTATTGATA TCGACTGGGA GTACCCCGCC 420 GATGCCACTC AGGCTCAGAA TATGGTTCTC TTGCTACAGG CTGTCCGCAG TGAGCTCGAC 480 TCCTACGCTG CCCAGTACGC CAAGGGTCAC CACTTCCTGC TTTCAATTGC CGCCCCTGCT 540 GGACCTGACA ATTATAACAA GCTGAAGTTT GCTGAGCTTG GCAAGGTTCT CGATTACATT 600 AACCTCATGG CTTACGATTA CGCTGGATCT TGGAGCAACT ACACTGGCCA CGATGCCAAC 660 ATATACGCAA ACCCGCAGAA CCCCAACGCC ACCCCTTACA ACACGGACGA TGCTGTCCAG 720 GCCTATATCA ACGGCGGCGT CCCTGCCAAC AAGATCGTCC TTGGTATGCC AATCTACGGC 780 CGATCCTTCC AGCAAACCGA GGGTATCGGT AAGCCTTACA ATGGTATTGG CTCTGGTAGC 840 TGGGAGAACG GTATCTGGGA CTACAAGGCT CTCCCCAAGG CTGGTGCCAC CGTCAAGTGC 900 GACGATACCG CCAAGGGATG CTACAGCTAC GATCCAAGCA CTAAGGAGCT TATTTCTTTC 960 GATACGCCGG CTATGATCAG CACCAAAGTT AGCTGGCTCA AGGGCAAGGG CCTTGGCGGC 1020 AGCATGTTCT GGGAGGCTTC TGCCGACAAG AAGGGCTCGG ACTCTCTTAT TAGCACCAGC 1080 CACCAAGGTC TCGGTAGCCA GGACAGCACT CAGAACTACC TCGACTACCC TAACTCCAAG 1140 TACGACAACA TCAAGAAGGG CATGAAC 1167
【0153】配列番号:6 配列の長さ:66塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 起源 クローン:SEQ ID NO:4をコードする配列 配列記載:SEQ ID NO:7: 配列 ATGTTGAGCT TTGTCAAAAA GTCGATCGCC TTGGTGGCGG CCCTGCAGGC GGTCACTGCC 60 CTGGCC 66
【0154】配列番号:7 配列の長さ:36塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 起源 クローン:SEQ ID NO:5をコードする配列 配列記載:SEQ ID NO:8: 配列 ACGCCAATCT CCAGTGAAGC TGGTGTTGAG AAGCGC 36
【0155】配列番号:8 配列の長さ:81塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 起源 クローン:SEQ ID NO:28をコードする配列 配列記載:SEQ ID NO:29: 配列 ATGAAGAAGA ATAGGATGAT GATGATGATA TGGAGCGTAG GAGTGGTGTG GATGCTGTTG 60 TTGGTTGGAG GAAGCTACGG A 81
【0156】配列番号:9 配列の長さ:89アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 起源 クローン:プレプロエンドチアペプシンのシグナルペプ
チド 配列記載:SEQ ID NO:2: 配列 Met Ser Ser Pro Leu Lys Asn Ala Leu Val Thr Ala Met Leu Ala Gly 1 5 10 15 Gly Ala Leu Ser Ser Pro Thr Lys Gln His Val Gly Ile Pro Val Asn 20 25 30 Ala Ser Pro Glu Val Gly Pro Gly Lys Tyr Ser Phe Lys Gln Val Arg 35 40 45 Asn Pro Asn Tyr Lys Phe Asn Gly Pro Leu Ser Val Lys Lys Thr Tyr 50 55 60 Leu Lys Tyr Gly Val Pro Ile Pro Ala Trp Leu Glu Asp Ala Val Gln 65 70 75 80 Asn Ser Thr Ser Gly Leu Ala Glu Arg 85
【0157】配列番号:10 配列の長さ:24アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 起源 クローン:シグナルペプチド 配列記載:SEQ ID NO:3: 配列 Met Arg Arg Thr Ser Lys Leu Thr Thr
Phe Ser Leu Leu Phe Ser Leu 1 5
10 15 Val Leu Leu Ser Ala Ala Leu Ala 20
【0158】配列番号:11 配列 Gly Ser Gly Phe Ala Asn Ala Val Tyr
Phe Thr Asn Trp Gly Ile Tyr 1 5
10 15 Gly Arg Asn Phe Gln Pro Ala 20
【0159】配列番号:12 配列の長さ:26塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列の特徴 特徴を表す記号:misc feature 存在位置:3 他の情報:/注=N=イノシン 特徴を表す記号:misc feature 存在位置:9 他の情報:/注=N=イノシン 特徴を表す記号:misc feature 存在位置:15 他の情報:/注=N=イノシン 特徴を表す記号:misc feature 存在位置:3 他の情報:/注=N=イノシン 配列記載:SEQ ID NO:15: 配列 GGI TTT/C GCI AAT/C GCI GTI TAT/C TTT/C AC Gly Phe Ala Asn Ala Val Tyr Phe
【0160】配列番号:13 配列の長さ:12塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:17: 配列 GATCCGGGCC CT
【0161】配列番号:14 配列の長さ:20塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:18: 配列 (1)5' CAAATGCCGTCTACTTCACC 3'
【0162】配列番号:15 配列の長さ:20塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:19: 配列 (2)5' CCTCATGGCT TACGATTACG 3'
【0163】配列番号:16 配列の長さ:20塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:1本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:20: 配列 (3)5' TCCAACCTCG AGCATCAATC 3'
【0164】配列番号:17
【0165】配列番号:18 配列の長さ:34アミノ酸 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 起源 クローン:ペプチド 配列記載:SEQ ID NO:21: 配列 Met Leu Ser Phe Val Lys Lys Ser Ile Ala Leu Val Ala Ala Leu Gln 1 5 10 15 Ala Val Thr Ala Leu Ala Thr Pro Ile Ser Ser Glu Ala Gly Val Glu 20 25 30 Lys Arg
【0166】配列番号:19 配列の長さ:27塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:22:
【0167】配列番号:20 配列の長さ:38塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:23: 配列 AGC TTG GAT AAA AGA GGT AGT GGT TTT GCA AAT GCC GT AC CTA TTT TCT CCA TCA CCA AAA CGT TTA CGG CAG A (AccI)
【0168】配列番号:21 配列の長さ:58塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:24: 配列 CGA TAT ACA CAA TGT TGA GCT TTG TCA AAA AGT CGA T ATA TGT GTT ACA ACT CGA AAC AGT TTT TCA GCT TCG CCT TGG TGG CGG CCC TGC A AGC GGA ACC ACC GCC GGG
【0169】配列番号:22 配列の長さ:17塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:25:
【0170】配列番号:23 配列の長さ:19塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:26:
【0171】配列番号:24 配列の長さ:109塩基対 配列の型:核酸 鎖の数:2本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA 配列記載:SEQ ID NO:27: 配列 GATCCATGAA GAAGAATAGG ATGATGATGA TGATATGGAG CGTAGGAGTG GTGTGGATGC 60 1--------+ ---------+ ---------+ ---------+ ---------+ ---------+ GTACTT CTTCTTATCC TACTACTACT ACTATACCTC GCATCCTCAC CACACCTACG TGTTGTTGGT TGGAGGAAGC TACGGAGGTA GTGGTTTTGC AAATGCCGT 109 61--------+ ---------+ ---------+ ---------+ --------- ACAACAACCA ACCTCCTTCG ATGCCTCCAT CACCAAAACG TTTACGGCAG A (AccI)
【0172】 配列番号:25 配列 ATG AAG AAG AAT AGG ATG ATG ATG ATG
ATA TGG AGC GTA GGA GTG GTG 48 Met Lys Lys Asn Arg Met Met Met Met
Ile Trp Ser Val Gly Val Val TGG ATG CTG TTG TTG GTT GGA GGA AGC
TAC GGA 81 Trp Met Leu Leu Leu Val Gly Gly Ser
Tyr Gly
【0173】配列番号:26 配列 Gly Ser Gly Phe Ala Asn A
la Val Tyr Phe Thr Asn 1 5 10
【図面の簡単な説明】
【図1】 Fig.1:アファノクラジウム・アルブム
(Aphanocladium album)のキチナ
ーゼをコード化する全長相補的DNAのヌクレオチド配
列および翻訳されたタンパク質のペプチド配列を示す。
【図2】 Fig.1(つづき)
【図3】 Fig.2:アファノクラジウム(Aphano
cladium)のキチナーゼをコードするゲノムDN
Aのヌクレオチド配列および翻訳されたタンパク質のペ
プチド配列を示す。
【図4】 Fig.2(つづき1)
【図5】 Fig.2(つづき2)
【図6】 Fig.3:成熟アファノクラジウム・アルブム
のエンドキチナーゼのペプチド配列を示す。
【図7】 Fig.4:BamHIおよびSacI制限部位
によって区切られた、プラスミドpBR6l中のA.ア
ルブムの各キチナーゼのコード化配列を示す。
【図8】 Fig.4(つづき)
【図9】 Fig.5:BamHIおよびSacI制限部位
によって区切られた、プラスミドpBR62中のA.ア
ルブムの各キチナーゼのコード化配列を示す。
【図10】 Fig.5(つづき)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12R 1:19) (71)出願人 591067727 ソシエテ・ナショナル・エルフ・アキテー ヌ SOCIETE NATIONALE E LFAQUITAINE フランス92400クールブヴォワ、ラ・デフ ァンス6、プラース・ド・ラ・クポル2番 トゥール・エルフ (72)発明者 ピエール−ルイ・ブレゾー フランス94800ビルジフ、アレ・レンブラ ント2番 (72)発明者 リシャール・ルグー フランス31460ル・ファジェ、アン・マナ ール(番地の表示なし) (72)発明者 ジャン−ジャック・ルゲ フランス75012パリ、リュ・ドゥ・リヨン 22番 (72)発明者 ミシェル・シュナイダー フランス31000トゥールーズ、リュ・モン タルディ26番

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の配列(a1): 配列番号1 【化1】 【化2】 を含む、エンドキチナーゼ活性をもつタンパク質または
    その前駆体をコード化する組換えDNA。
  2. 【請求項2】 配列(a1)の上流にシグナル配列を含
    む、請求項1記載の組換えDNA。
  3. 【請求項3】 シグナル配列が、下記の配列(a2): 配列番号2 【化3】 を有するシグナルペプチドをコード化する配列である、
    請求項2記載の組換えDNA。
  4. 【請求項4】 シグナル配列をコード化するシグナルペ
    プチドが下記の配列(a3): 配列番号4 【化4】 を有するペプチドによって、コード化タンパク質の配列
    (a1)から分離されている、請求項2または3記載の
    組換えDNA。
  5. 【請求項5】 シグナル配列が、下記の配列(a5): 配列番号3 【化5】 を有するシグナルペプチドをコード化する配列である、
    請求項2記載の組換えDNA。
  6. 【請求項6】 カリフラワーモザイクウイルスの35S
    プロモーターを含むプロモーター配列を含む、請求項1
    〜5のいずれか1項記載の組換えDNA。
  7. 【請求項7】 アグロバクテリウム・ツメファシエンス
    (Agrobacterium tumefaciens)のノパリンシンターゼ
    のターミネーターを含むターミネーター配列を含む、請
    求項1〜6記載のいずれか1項記載の組換えDNA。
  8. 【請求項8】 アミノ酸配列(a1)をコード化するヌ
    クレオチド配列が、下記の配列(Na1): 配列番号5 【化6】 である、請求項1〜7のいずれか1項記載の組換えDN
    A。
  9. 【請求項9】 アミノ酸配列(a2)をコード化するヌ
    クレオチド配列が、下記の配列(Na2): 配列番号6 【化7】 である、請求項3または4記載の組換えDNA。
  10. 【請求項10】 アミノ酸配列(a3)をコード化する
    ヌクレオチド配列が、下記の配列(Na3): 配列番号7 【化8】 である、請求項4記載の組換えDNA。
  11. 【請求項11】 アミノ酸配列(a5)をコード化する
    ヌクレオチド配列が、下記の配列(Na5): 配列番号8 【化9】 である、請求項5記載の組換えDNA。
  12. 【請求項12】 請求項1〜4記載のいずれか1項記載
    の組換えDNAおよびその複製およびその発現に必要な
    手段を含む細菌。
  13. 【請求項13】 請求項1〜4記載のいずれか1項記載
    の組換えDNAおよびその複製およびその発現に必要な
    手段を含む酵母。
  14. 【請求項14】 請求項1〜4記載のいずれか1項記載
    の組換えDNAおよびその複製およびその発現に必要な
    手段を含む糸状菌。
  15. 【請求項15】 請求項1〜11記載のいずれか1項記
    載の組換えDNAおよびその発現に必要な手段が形質転
    換された植物細胞。
  16. 【請求項16】 ニコチアナ・タバクム(Nicotiana ta
    bacum)、ヘリアンタス・アヌウス(Helianthus annuu
    s)およびブラシカ・ナプス(Brassica napus)のいず
    れか1種に属する、請求項15記載の植物細胞。
  17. 【請求項17】 請求項1〜11記載のいずれか1種記
    載の組換えDNAおよびその発現に必要な手段を含む植
    物、または植物の部分。
  18. 【請求項18】 ニコチアナ・タバクム(Nicotiana ta
    bacum)、ヘリアンタス・アヌウス(Helianthus annuu
    s)およびブラシカ・ナプス(Brassica napus)のいず
    れか1種に属する、請求項17記載の植物、または植物
    の部分。
  19. 【請求項19】 完全な新規植物を形成し、または種子
    を生産し得る、請求項17または18記載の植物、また
    は植物の部分。
  20. 【請求項20】 種子である、請求項19記載の植物の
    部分。
  21. 【請求項21】 請求項1〜11記載のいずれか1項記
    載の組換えDNAを用いて得られるエンドキチナーゼ活
    性を有するタンパク質。
  22. 【請求項22】 配列(a1)または配列(a1)と高
    い相同性を有する配列を含む、請求項21記載のタンパ
    ク質。
  23. 【請求項23】 見掛け分子量41±3kDaを有す
    る、請求項21または22記載のタンパク質。
  24. 【請求項24】 N−グリコシル化されている、請求項
    21〜23記載のいずれか1項記載のタンパク質。
  25. 【請求項25】 見掛け分子量39±3kDaを有す
    る、請求項21または22記載のタンパク質。
  26. 【請求項26】 請求項21または22記載のタンパク
    質の製造方法であって、請求項1〜11のいずれか1項
    記載の組換えDNAおよびその発現に必要な手段を含
    む、植物細胞、植物カルス、植物または植物の部分を培
    養し、溶解し、上記タンパク質を分離し、精製すること
    を特徴とする方法。
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