【発明の詳細な説明】
7、プロテアーゼ感受性であるか、又は、プロテアーゼにより切断可能なアミノ
酸配列をコードするDNA断片が、上記工CP遺伝子と同じ上記転写単位に存在
し、そして上記ICP遺伝子間の枠内に挿入される請求の範囲第5項又は第6項
記載の細胞。
86 上記IPC遺伝子が、翻訳再開を可能にし、該IPC遺伝子と同じ転写単
位内にあって該IPC遺伝子間に挿入された遺伝子間DNA配列を含むジシスト
ロン単位中で一緒にされている請求の範囲第5項又は第6項記載の細胞。
9、上記ICP遺伝子がLepidoptera種に対する活性を有する殺虫蛋
白質をコードする遺伝子であって、特に以下の遺伝子: bt2及び/又はbt
73及び/又はbt4及び/又はbt14及び/又はbtis及び/又はbti
sである請求の範囲第1項〜第8項のいずれか−に記載の細胞。
10.上記ICP遺伝子がColeoptera種に対する活性を有する殺虫性
蛋白質をコードする遺伝子であって、特に以下の遺伝子: b t j3及び/
又はbt21及び/′又はbt2、特許請求の範囲第1項〜第8項のいずれか−
に記載の細胞。
ii、上記マーカーDNAが:除草剤耐性遺伝子、特にsfr又は5frv遺伝
子;除草剤に対する低親和性を示す除草剤のための修飾標的酵素をコードする遺
伝子、特にグリフォセートに対する標的としての修飾5−EPSP又はGS咀害
剤に対する標的としての修飾グルタミンシンセターゼ;あるいは抗生物質耐性遺
伝子、特にNPTIIである請求の範囲第2項〜第10項のいずれか−に記載の
細胞。
12、上記プロモータが:構成プロモータ、特に35Sプロモータ又は35S3
プロモータ、PNOSプロモータ、pocsプロモータ;傷誘発性プロモータ、
特にTR1’又はTR2′プロモータ;光合成活性を有する植物組織において選
択的に遺伝子発現を指示するプロモータ、特にSSUプロモータ;もしくは、組
織特異性プロモータ、特に塊茎特異性プロモータ、茎特異性プロモータ又は種子
特異性プロモータである請求の範囲第3項〜第6項のいずれか−に記載の細胞。
13、請求の範囲第1項〜第12項のいずれか−の上記ICP遺伝子を包含する
、植物細胞、特に猛匹公」eriumに感染可能な植物細胞を形質転換するに適
したベクター。
14、改良された毘(害)虫耐性を有し、請求の範囲第1項〜第12項のいずれ
か−に記載の上記ICP遺伝子が細胞の核ゲノム中に安定に組み込まれた植物を
製造するための方法であって、上記ICP遺伝子を上記細胞の核ゲノム中に挿入
することによって上記植物の細胞を形質転換し、上記細胞から上記植物及び再生
物質を再生する非生物学的工程を含むことを特徴とする方法。
15、請求の範囲第1項〜第12項のいずれか−に記載の植物細胞から成る植物
細胞培養。
16、請求の範囲第1項〜第12項のいずれか−に記載の植物細胞から成る植物
。
17、上記ICP遺伝子が以下の遺伝子対二bt2とbtis、又はbt73と
btis、又はbt2とb t 1.8、又はbt2とb t 1.4、又はb
t2とbt4、又はbtisとbt18、又はbt14とbt】5、又はbt4
とbtis、又はbtisとbt21、又はbt21とbt22、又はbt13
とbt22の一つを含む請求の範囲第1項〜第12項のいずれか−に記載の植物
細胞から成るハクサイ、トマト、ジャガイモ、タバコ、綿、又はレタス。
18、上述の方法によって作られる請求の範囲第1項〜第12項のいずれか−に
記載の細胞。
19、植物を、請求の範囲第1項〜第12のいずれか−に記載の上記ICP遺伝
子で形質転換することによって、昆(害)主橋に対して植物を耐性にするための
方法。
明 細 書
Bt・の
本発明は、好ましくはLepidoptera目又はCo1eoptera目に
属する特定の標的昆主橋に対する異った非競合的結合Bacillus thu
rin 1ensis (″ト址旦上工匡坦旦” 又は”Bt”)殺虫結晶蛋白
質(“ICP“)に関して各々コードする少なくとも2つの遺伝子を含有するよ
うに、そのゲノムが形質転換されている植物細胞及び植物体に関する。このよう
な形質転換植物は、特に、このような植物体において発現される少なくとも2つ
のB、 thurin 1ensisI CPに対する標的昆(害)主橋におけ
る耐性発現の防止に関して、単一り肋肛亘且匡坦鳥ICP遺伝子によって形質転
換された植物体を上回る利点を有する。
本発明はまた、標的昆主橋の中隔における少なくとも2つのB、 th肛7匣1
sICPの競合的及び非競合的結合特性を考慮し、た、このようなトタンスジエ
ニック植物の作製方法に関する。植物内での異った非競合的結合B、 thur
in 1ensisI CPに関して各々コードする少なくとも2つの遺伝子の
植物体内同時発現は、植物体内で発現される少な(とも2つのB。
止■遺工国坦1sICPに対する昆虫の耐性発現を防止又は遅延させるのに特に
有用である。
本発明はさらに、少なくとも2つの非競合的結合Lthurin 1ensis
I CPをコードする少なくとも2つの非競合的結合B、 thuri吐江胚」
I CP遺伝子を含有する新規の植物発現ベクターの構築、及び新規の植物発現
ベクターそわ自体に関する。このようなベクターは、植物体内における少なくと
も2つのLthurin 1ensisI CP遺伝子の組込み及び協働的発現
を可能にする。
l亙五11
化学的殺虫剤の開発及び広範な使用がなされて以来、耐性昆虫系統(株)の出現
は重大な問題であった。殺虫剤耐性の発現は生化学的、生理学的、遺伝学的、生
態学的機序による現象である。近年、塩素化炭化水素、有機燐酸塩、カルバミド
酸塩(カーバメイト)、及びピレトリン類゛似(ピレスロイド)化合物をはじめ
とする多くの種類の化学的殺虫剤の全てに対して昆虫耐性が報告されている(
Brattsten等、1986)。
合成殺虫剤に対する昆虫耐性の迅速な発現に対比して、B、 thurin 1
ensis噴露剤のような細菌性殺虫剤に対する昆虫耐性の発現は、長年の使用
にもかかわらず、徐々に進展した(Brattsten et al、、 19
861 、胞子形成グラム陽性細菌B、 thurin 1ensisは、殺虫
活性を有する結晶蛋白質(TCP)を構成するバラ胞子(parasporal
)結晶を産生する。3. jhurin 1ensis噴霧剤に対する田畑にお
ける耐性昆虫系統の出現の可能性を低減する重要な因子は:第一に、葉に使用後
のLthurin 1ensisの半減期か短いことであり;第一に、市販のB
、thurin 1ensis製剤がしばしば胞子、ICPそして結局はベータ
ー外毒素を含むいくつかの殺虫因子の混合物から成るという事実(S11iel
ds。
1987) 、そして第三に、植物体−害虫相互作用の一時的性質である。首尾
よくいった多数のフィールド試験からは、その胞子−結晶複合体を含有するLt
hur上11匣カの市販の製剤が、農業及び林業における鱗翅目害虫を有効に制
御することが示された(Krieg and Langenbruch、 19
81)。B、 thurin 1ensisは、目下、害虫の微生物的制御に対
して、最も広範に用いられている病原体である。
B、 thurin 1ensisに対する淘汰が数世代の昆虫に適用された種
々の実験室試験から、B、 thurin 1ensisに対する耐性は鍼灸に
得られないことが確証されている。しかしながら、実験室条件はかなり低い淘汰
圧条件を示すことは力説されるべきである。
例えば、Goldman等(1986)は、14世代のAedes 阻u旦に関
してB、 thurin 1ensisisraelensis毒素による淘汰
を適用して、感受性のわずかな低下を見出しただけであった。淘汰系統において
観察され得る任意の感受率低減傾向の欠如は。
限定された数の世代に関して実施された低い淘汰圧(LC,。)を反映するもの
と思われる。しかしながら、GeorghLou等(Insecticide
Re5istanee inMosquitoes: Re5earch on
new Chemicals andtechniques for man
agement及び+Mo5quioto ControlResearch、
Annual Report 2983. University ofCa
lifornia”)は、Cu1ex uin uefasiatusを用いて
、LC−s淘汰圧で32世代後に、B、 thurin 1ensisisra
elensisに対する耐性を11倍に増大した、ということは指摘されるべき
である。
MeGaughey(1985)は、穀物貯蔵害虫であるPlodiainte
r unetellaが、B、 thurin 1ensisの胞子−結晶複合
体に対する耐性を発現する、と報告した;市販のB、 thurin 1ens
isHD −1製剤(−Dipel−Abbott Laboratories
、 North Chicago、 l1linoics60064、 USA
)を用いて、ひき割りトウモロコシ蛾であるPlodia凰居■二ュ旦旦で15
世代淘汰後に、Lthurin fensis感受性の100倍増大が報告され
た。各コロニーは、70〜90%の幼虫死亡率を生じると予測される一定用量の
B、 thurLn 1ensisで処理した餌で数世代に培養された。これら
の高淘汰圧条件下で、B、 thur(n 1ensisに対する昆虫耐性は迅
速に増大した。さらに最近に、B、 thurin 1ensisに対する耐性
の発現は、アーモンド蛾であるCadra cautellaに関しても報告さ
れている( McGaugheyとBeeman。
1988)。淘汰が中断され、そして劣性形質として遺伝する場合に、耐性は安
定であった( McGaugheyとBeea+an、 1988) * Pl
odia 1nter unctella及びCadraea、utellaの
B、 thurin 1ensis毒素に対する昆虫耐性の機序は、明らかにさ
れていない。
穀物貯蔵に関連して報告された両方の場合におけるB、 thurin 1en
sis耐性発現の主因は、穀物貯蔵中に普及する環境条件であった。両方の場合
の条件下では、環境は相対的に安定であり、したがって、°Lthurin t
ensis衰退は遅く、微生物殺虫剤の持続的存在下で連続世代の害虫を繁殖さ
せた。ある研究においてPlodiaがB、thurin 1ensisに対す
る耐性を発現する速度は、処理穀物の大箱内で一シーズン貯蔵する間にPlod
iaがそのように発現し得ることを示唆している。
B、 thurin 1ensLsに対する昆虫耐性発現は、実験室及び予備的
規模の試験においてほとんど観察されているけれども、極(最近、(キャベツ)
畑でのPlutella二組旦旦ハ集団におけるB、 tburin 1ens
is耐性発現についての指標が報告されている( KirschとSchmut
terer、 1988)。多数の要因によって、相対的に小さな地理的領域に
おいて、!3. thurin 1ensisに対しで!、■胆銭旦シが継続的
に暴されることになった。
このことと、モしてP、 狂且旦旦」の短い世代周期が、B、 thurin
1ensisに対する感受性の低下と耐性の増大を引き起こす多大な淘汰圧を生
じたと考えられる。
植物体を昆虫耐性にさせるために植物体内にLthurin 1ensisI
CP遺伝子を発現するための手法(欧州特許第0193259号[この記載内容
は参照により本明細書中に含めるものとする] ; Vaeck etal、、
1987; Bart、on et al、、 191!7; Fischh
off etal、、 1987)は、農業における昆虫制御に全く新しいアプ
ローチを提供し、同時にこれは、安全で、環境的に魅力があり、そして経費的に
も有効である。本アプローチが成功するための重要な決定因子は、トランスシュ
ニック植物体中で発現されるB、 thurin 1ensisICPに対する
耐性を昆虫が発現し、得るか否かである(Vaeck et al、、 198
7; Barton et al、、 1987;Fischhoff et
al、、 1987)。葉に使用するのと対照をなして、B、 thurin
1ensisi CPが急速に衰退し、た後、トランスジェニック植物は連続的
淘汰圧を発揮する。連続淘汰圧が、いくつかの昆主橋におけるLthurin
1ensis及びその成分に対して順応させたということが実験室的淘汰実験か
ら明らかである。この点に関しては、B、 thurin ie sisに対す
る昆虫耐性の発現を引き起こした実験室の条件が、B、 thυriniens
isICPを産生するトランスジェニック植物に関する状況と同様であって、植
物を摂食する昆虫集団に連続淘汰圧を提供する、ということが指摘されねばなら
ない。工学的に作り出された昆虫耐性植物がその環境の恒久的部分となる場合、
昆虫における耐性発現が急速に出現すると、淘汰圧の数学モデルは予測している
(Gould、 1988)。したがって、トランスジェニック植物におけるL
±7iensisに対する昆虫耐性の発現の機会は、B、 thurin 1e
nsis噴霧剤のフィールド使用と比較し7て、かなり増大すると考えられるB
、 thurin 1ensisHD −I I CPに対しては20倍もの耐
性を示し、純粋ICPに対しては6倍の耐性を有することが報告されている(S
tone et al、。
1989)。さらに、耐性の財政的及び人的経費は評価するのが難しいが、しか
し殺虫剤の有効性の損失は、新規の殺虫剤の発見及び開発がさらに難しくなる場
合には、使用頻度及び用量の増大、そして結局はさらに高価な代替化合物を測り
知れない程に要する。
したがって、B、 thurin 1ensisに対する耐性の進展を遅延させ
る、あるいは防止さえするための手段を開発することが望ましい。
鱗翅類Lepidoptera (Dulmage et al、、 1981
)、双翅類Dtptera (Goldberg and Margalit、
1977)及び鞘翅類Co1eoptera (Krieg et al、、
19g3)に対して活性なり、 thurin 1ensis系統が記載され
ている。 Lepidopteraに対して活性な異系統のものからのICP、
並びにCo1eopteraに対して活性な系統からのICPの間に実質的異質
性(heterogepeity)が認められるということが明らかになってき
た()Iofteand Whtteley、 1989) 、、固定された異
なるL止匹−山」亘ICP遺伝子についての概要を表2に示す(これは本明細書
の実施例の後に付す)。
はとんどの抗鱗翅類B、 thurtn 1ensis (例えばBi3、Bi
2、Bi73、Bi14、B t i 5、Bi2、Bi18)ICP遺伝子は
、昆虫の中編のアルカリ性環境に溶解し、プロテアーゼによって分解し60〜6
5kDaの活性毒素に活性化される130〜140 kDaプロトキシンをコー
ドする。これらの(CPは、関連を有し、配列の相同性に基づく同族のメンバー
として認めることができる。しかしながら、配列の違いが相当あり、鱗翅目間の
殺虫スペクトルはかなり異なる(Hofte et al、、 198U。
P2毒素遺伝子及びcryB2遺伝子は、それらが高分子プロトキシンをコード
せず、しかしむしろ70kDa辺りの毒素をコードするという点で、上記遺伝子
とは異なっている(それぞれ、Donovan et al、、 lH8及びW
idner and Whiteley、 1989)。
抗鞘翅類毒素遺伝子族においても異質性が存在するということが、近年、明らか
になってきた。抗鞘翅類活性を有する異なるB、 thurin 1ensis
単離体からの過去に報告されたいくつかの毒素遺伝子配列が確認された(欧州特
許第0149162号及び第0202739号)が、しかし、bt21及びbt
22の配列及び構造はかなり相違している(欧州特許出願(“EPA”)第89
400428.2号)。
!iL止旺立1!二島I CPの殺虫範囲は異なるが一方、それらの毒素作用の
主要経路は共通であると考えられている。作用機序が詳細に研究されてきたLt
hurin 1ensisは全て、感受性種の中隔上皮と相互作用して、刷子縁
膜の透過性特性及びこの膜に関する浸透圧平衡が撹乱されるという事実により、
上皮細胞の溶解を引き起こす(Knowles and Ellar。
1986)。B、 thurin 1ensisI CPの毒素作用の経路にお
いては、毒素と、これらの細胞の刷子縁膜上の受容体部位との結合が重要な特徴
である(Hofmann etal、、 191118b)、中編の毒素結合部
位は、可飽和的方法で、そして高親和性を伴って毒素が結合するために、ICP
−受容体とみなし得る(Hofmann et al、。
1988a)。
B、 thurin 1ensisI CPの作用様式のこの概略は一般に受容
されるけれども、それらの殺虫範囲の差異に関する必然的決定因子は何であるか
は依然として考察されていない。Haider等(1986)は、昆虫の中編に
おける特定のプロテアーゼの重要性を強調した。)Iofa+ann等(198
8b)は、受容体結合が毒素活性のための前提条件であることを示し、Pier
isbrassieaeは2つの毒素に対する2つの別個の受容体集団を有する
と記載している。その他の著者は、中編の環境の差異(例えば中編のpH)が決
定的であり得ると示唆した。
及匪立l且
本発明によれば、特定の標的昆虫に対する、好ましくは鱗翅類又は鞘翅類に対す
る少なくとも2つの非競合的結合性殺虫性B、 thuユ皿n凹1sICPをコ
ードする少なくとも2つのB、 thurin 1ensisI CP遺伝子が
そのゲノム中に安定に組み込まれた植物が提供される。このような植物は、少な
(とも2つの非競合的結合性B、 thurin 1ensisI CPの同時
発現を特徴とする。
さらに、本発明によれば、少な(とも2つのICP遺伝子、特に、2つの非競合
的結合性抗鱗翅類又は抗鞘翅類B、 thurin 1ensisI CPをコ
ードする2つの遺伝子又はその一部を、植物発現ベクター中にクローン化する。
このベクターで形質転換される植物細胞は、少な(とも2つのB、 thuri
n 1ensisI CP遺伝子の同時発現を特徴とする。その結果生じる形質
転換植物細胞は、植物細胞が:1.少なくとも2つの非競合的結合性抗鱗翅類又
は抗鞘翅類り帥肛力l至n5isI CPをコードする少なくとも2つのB、
thurin 1ensisI CP遺伝子又はその一部を、それらのゲノム中
への安定な挿入体として含有し;そして2、遺伝子を同時に発現し、それによっ
て少なくとも1つの標的昆主橋に対する改良された耐性を植物に授与して、形質
転換された植物を摂食する昆虫の少なくとも1つの標的種のB、 thurin
1ensisに対する耐性の発現を防止又は遅延する形質転換植物を産生ずる
ために使用し得る。
さらに、本発明によれば、植物細胞中で少なくとも2つのB、 thurin
1ensisI CP遺伝子の組み込み及び同時発現を可能にし、そして各々が
同−転写単位内に含有する1つ又はそれ以上のキメラ遺伝子を包含する植物発現
ベクターが提供され、ICP遺伝子の1つによってコードされるmRNAの合成
を指示するよう植物細胞中で機能するプロモータ;各々が非競合的結合性り肋肛
上工匡匣訪ICPをコードする1つ又はそれ以上の異なるICP遺伝子;好まし
くはマーカー遺伝子;3′末端形成のために、そしてポリアデニル酸塩ヌクレオ
チドをmRNAの3′末端への付加のために植物細胞中で機能する3′非翻訳D
NA配列;そして任意の2つのICP遺伝子間のプロテアーゼ感受性蛋白質部分
をコードする任意のDNA配列が提供される。
及朋」10−心風朋
定1
本明細書中で用いる場合、”B、 thurin 1ensisICP” (又
は“ICP”)は、殺虫活性を有し、そしてf3. jhurj、n 1ens
isによって天然に産生され得る無傷蛋白質(全蛋白質)又はその一部と理解さ
れるべきである。ICPはプロトキシンであると同時に。
活性毒素又はプロトキシンの別の殺虫性切形部分であって、これは結晶でなく、
そして天然発生性蛋白質でないことが必要である。この点に関しては、ICPは
、欧州特許第0228838号に記載されているように、2つの異なるICP遺
伝子の2つの可変性領域の組み合わせによってコードされるキメラ毒素であり得
る。
本明細書中で用いる場合、“プロトキシン”は、ICPをコードする全長遺伝子
の一次翻訳物質であると理解されるべきである。
本明細書中で用いる場合、“毒素”、“毒素コア°。
又は“活性毒素”は、全て、プロテアーゼ(例えばトリプシン)切断によって得
られ、そして殺虫活性を有するプロトキシンの一部であると理解されるべきであ
る。
本明細書中で用いる場合、“遺伝子”は、蛋白質(例えば天然に見出されるよう
なもの)をコードする全長DNA配列、並びに全長DNA配列によってコードさ
れる蛋白質の少なくとも活性部分(即ち毒素)をコードする、好ましくは、全長
DNA配列によってコードされる蛋白質のまさに活性部分をコードするその切形
断片であると理解されるべきである。遺伝子は、天然に生じ得るし、あるいは合
成され得る。
本明細書中で用いる場合、“切形B、 thurin iensis遺伝子”は
、B、 thurin 1ensisI CPの少なくとも毒素部分、優先的に
毒素をさらにコードする全長Lthurtn 1ensis遺伝子の断片と理解
されるべきである。
本明細書中で用いる壜台、゛マーカー遺伝子 は、。
選択可能なマーカーをコードする(例えば抗生物質耐性をコードする)、又はス
クリーニング可能なマーカーをコードする(例えば、トランスジェニック植物の
定量的分析を可能にする遺伝子物質をコードする)遺伝子と理解されるべきであ
る。
2つのICPは、一方のICPが他方のICPの全ICP受容体に対してコンピ
ートする場合に標的昆主橋に対して゛競合的結合I CP ”であるといい、こ
の受容体は標的昆主橋の中腸の刷子縁膜中に存在する。
2つのICPは、少なくとも1つの標的昆主橋に対して、第一のICPが、第二
のICPがコンピートしないものに対する少なくとも1つの受容体を有し、そし
て第二のICPが第一のICPがコンピートしないものに対する少なくとも1つ
の受容体を有する場合に°゛非競合的結合ICP”であるといい、受容体は標的
昆主橋の中腸の刷子縁膜に存在する。
“受容体”は、配位子(ここではB、 thurin 1ensisICP、好
ましくは毒素)が高親和性(一般的には10−11〜10−’Mの解離定数(K
d))乃び高可飽和性を伴って結合し得る分子と理解されるべきである。2つの
ICPが競合的結合ICPか非競合的結合ICPかの決定は、1.第一のICP
が、約10゛目〜10−’Mの範囲の親和性を有する第二のICPの全結合部位
が約10−’M又はそれ以下の(例えば約10−”Mを下回る)濃度の第一のI
CPで飽和され得る場合は、第二のICPの受容体の全てに対してコンピートす
るか否か;そして2.第二のICPが、約10−1〜10−’Mの範囲の親和力
を有する第一〇ICPの全結合部位が約10−’M又はそれ以下の濃度の第二の
ICPで飽和され得る場合に、第一のICPの受容体の全てに対しでコンピート
するか否かを測定することによってなされ得る。
二肚盪詐
この項は、本発明のトランスジェニック植物において発現されるL肋urj 1
ensis I CPに対する耐性の、標的昆虫における発現の防止のための少
な(とも2つのB、 thurin 1ensi、sI CP遺伝子の評価及び
利用に関する一般操作を広範に記載する。一般操作の連続工程の非網羅的一覧表
を、この方法を基礎とし、そして本発明を説明する特定の実施例の後に付記する
。
本発明によれば、特定のB、 thurin 1ensisI CPは、表2(
これは、実施例の後に付記する)に記載のようなそれぞれの系統から、慣用的方
法で単離し得る。これらのICPは、慣用的方法におけるこれらのICPに特異
的なモノクローナル又はポリクローナル抗体を調製するために用い得る(Hof
te et ai、。
1988)。
ICP遺伝子は、慣用的方法で、そわぞれの系統から、各々単離し得る。好まし
くは、■CP遺伝子は:それぞれの系統からの全DNAを適当な制限酵素で消化
し;そのように産生されたDNA分画を5〜10kbのDNA分画中にサイズ分
別し:このような分画を適当なりローニングベクター(例えば受入れ番号471
1番で、1988年7月13日にDeutscheSaallnlung vo
n MLkroorganismen und ZeHeulturenじDS
M+)、 Braunschweig、 Federal Republic
ofGermanyに寄託されたpEcoR251)に結紮し;E、 colt
をそのクローニングベクターで形質転換し2て;そしてそのクローンを適当なり
NAプローブでスクリーニングすることによって、各々が確認される。DNAプ
ローブは、精製蛋白質の気相スクリーニングによって決定されるN末端アミノ酸
配列に基づく場合のように、鞘翅類又は鱗翅類に対する結晶プロトキシンをコー
ドする種々のB、 thurin 1ensis遺伝子中に一般に存在する高度
保存領域から構築され得る(欧州特許出願第88402115.5号)。
あるいは、そわぞれの系統の総DNAから調製される所望の断片は、適当な発現
ベクター(例えば、j2acプロモータの制御下で挿入物を有するpUCベクタ
ー(Yanisch−Perron et al、、 1985))に結紮され
、そしてE、 colt中で形質転換され得るが、その後、このクローンを、そ
の系統によって産生された毒素に対して生じたモノクローナル又はポリクローナ
ル抗体を用いる毒素の発現に関する慣用的コロ、−一免疫ブローブ法(Fren
ch et al、、 1986)によってスクリーニングし得る。
つぎに、単離B、 m9.”、”、’=” I (:、 r遺イ云了を、七分公
知の手法を用いて(例えばMaxan)anJ Gi、、1bert。
1980)、慣用的方法で、シーケンシングし得る。
現在、いくつかのICP遺伝子が、L
t、hurtn tensisの異なる亜種からクローン化されている(表2)
。これらのB、 thurin 1ensisI CP遺伝子のいくつかからの
ヌクレオチド配列が報告されている。い(つかの配列は同じであるか又はほぼ同
じであって、同−遺伝子又は同一遺伝子のわずかな変異体を表わすが、一方、い
くつかの配列は実質的異質性を示し、そして種々の13. j11u1=i11
1ensisl CP遺伝子の存在を明示する。証拠のいくつかの方向は、これ
らの遺伝子が全て、一群の関連する殺虫蛋白質を特定することを示唆している。
それらの結晶の蛋白質組成を測定することにより、ポリクローナル抗血清又は精
製結晶に対するモノクローナル体を用いた免疫検出法により、あるいは遺伝子特
異性プローブを用いることによって、異なるB、 thurin 1ensis
系統におけ6B、印五上工匡匣且ICPを分析すると、L止■Pl匡坦鳥の亜種
は、異なる種類に属する3つまでの関連B、 thurin 1ensisI
CP遺伝子を含有し得ることが示される(Kronstad et al、、
19133)。
組み換え蛋白質の精製及び同定のために異種の宿主中で単離され、同定された遺
伝子を発現するために、好ましい生物は大腸菌Escheriehia col
iである。E。
coliにおける異種遺伝子の発現増強に関する多数の発現ベクターが記載され
ている(例えば、Remaut et al、、 1981)、通常、遺伝子は
、ラムダpL又はpRブロモーク(例えば、Botterman andZab
eau、 1987) 、 12 a cプロモータ(例えば、Ful、1er
、 1982) 、あるいはtacプロモータ(例えば、De Boer et
ai、、 1983)のような強力な調節可能なプロモータの制御下で、但し
、適当な翻訳開始部位で(例えば、5tanssens et al、、198
5及び1987)、 クローン化される。B、 thurin 1ensisI
CP遺伝子の遺伝子カセットは、例えば、5tanssens等(1985及び
1987)により記載された手法に従って、部位指示性変異誘発によって生じ得
る。これによって、カセットは、例えばICPの毒性コア(即ち毒素)をコード
する切形ICP遺伝子断片、あるいは毒性コア及び選択可能なマーカーをコード
するハイブリッド遺伝子を、EPA884022419に記載された手法に従っ
て、包含し得る。
組み換えICPを産生ずるよう誘導されてきたE。
coli培養の細胞を採集する。組み換えICPを産生ずるよう細胞を誘導する
ために用いた方法は、プロモータの選択によるものである。例えば、βaCプロ
モータ(Fuller、 1982)は、イソプロピル−B−D−チオガラクト
−ピラノシド(“I PTG”)によって誘導される;pLプロモータは、温度
ショックによって誘導される(Bernard et al、、 1979)
e組み換えICPは、通常、不溶性封入体として細胞中に析出する(Hsuin
g and Becker、 1988)。細胞を溶解して、その封入体を遊離
させる。多量のE、 coli蛋白質を、その後の洗浄工程で除去する。半精製
プロトキシンペレットが得られ、これから、プロトキシンをアルカリ性緩衝液(
例えば、N at COs 、pH10)に溶解し得る。その他の組み換え毒素
にも適用可能なICPBt2に関する操作は、Hofte等(1986)が記載
している。
本発明によれば、種々の昆主橋の円柱状中隔上皮細胞の刷子縁膜上のICP受容
体と種々のICPとの結合が研究されてきた。刷子縁膜は各々のICPの第一標
的であって、優先的に刷子縁膜から生じる膜小胞が、Wolfersberge
r等(1987)に従って得られる。
1つ又はそれ以上のICP(例えば、ICP A、ICP B等)のICP受容
体との結合は、以下の工程によって同定される( Hofmann et a’
1. 。
1988b ) :
1、ICPAを、適当なマーカー(通常IZsI(7)ような放射性同位元素)
で標識する。
2、刷子縁膜を、種々の濃度の非標識化ICPA(好ましくは10−”M未満〜
11−’M)とともに、少量の(好ましくば10−”M未満)標識化ICPAを
用いてインキュベートする。
3、試験される全濃度に関して、刷子縁膜と結合した標識化ICP Aの量を測
定する。
4、これらのデータの数学的分析により、結合部位の集団の大きさといったよう
なICP受容体の種々の特性を算出できる(Scatchard、 1949)
。
5、その他の毒素(例えばICP B)による競合は、好ましくは同量の標識化
ICP Aを刷子縁膜とともに、異なる量のICPB(優先的にIQ−11〜1
0−@M 、その後工程3及び4を反復する)を組み合わせて、インキュベート
することによって調べる。
この操作によって、例えば、Bt3毒素、Bt2毒素及びBt73毒素が、Ma
nduca 5exta及びHe1iothis virescensに対する
競合的結合性抗鱗翅類ICPであることが判明した(以下の実施例6参照)。毒
素のその他の種々の組み合わせは、非競合的結合抗鱗翅類又は抗鞘翅類毒素であ
ることが判明している(実施例6)。
ICP結合の競合性対非競合性という概念は、それ自体、いかなる実際的重要性
も有していないけれども、同一標的昆虫に対して活性な2つのL肋匹立1国坦堕
I CPの非競合性の観察は、非常に有意の実際的使用に向けられる。これは、
2つの非競合的結合B、 thurLn 1ensisI CPの組み合わせを
用いると、標的昆虫による、このようなLthurin 1ensisI CP
に対する耐性の発現を防止し得るためである。
Bt2毒素、Bt18毒素、そしてBt2及びBt18毒素の混合物を用いたM
、 5extaに関する淘汰実験から、Bt2及びBt18は2つの非競合的結
合抗鱗翅類毒素であることか示された。20世代淘i大後、Bt2又はB t、
18のみを用いた淘汰実験において、ICP感受性の非常に顕著な低減が観察
された(> 100倍)。Bt2−Bt18混合物を用いた淘汰実験における感
受性の低減は、取るに足りぬものにすぎなかった(3倍)。これは、ICP遺伝
子で形質転換されたトランスジェニック植物の使用に伴って存在する高淘汰圧を
模した状況における2つの非競合的結合ICPの同時使用の予期せぬ実際的利益
を立証している。この点に関しては、2つの耐性系統はBt2又はBt18毒素
に対する受容体部位の特異的損失を示した。各々の場合、淘汰には用いられなか
った毒素に対する受容体部位は、影響を受けなかったか、あるいはそれらの濃度
は増大さえした。したが・〕て、Bt2淘汰系統はそのBt18受容体を保持し
、そしfBt18淘汰系統はBt2受容体数の増加を発現した。事実、Bt1g
淘汰系統は、そのBt2受容体1度の増大に伴って、Bt2に対する感受性増大
を示し7た。受容体部位における有意の変化は、併用毒素に対して淘汰された系
統においては認められなかった。これらの所見は、以下の実施例7に詳細に記載
する。
Btに対する耐性の同様の機序は、コナガ(dian+ondback mot
h)の株、Plutella 陸比旦旦」に関して観察さtzている。この系統
ば、Bt HD−1系の市販の処方物であるDipelに対して、田畑で耐性を
発現した。Dipelの結晶は、競合的結合ICPであるBt2、Bt3及びB
t73蛋白質と同様の、いくつかのBt ICPの混合物から成る。Bt2及び
Bt5を用いた昆虫バイオアッセイ及び競合結合研究の両方によって示されるよ
うに、Dipel耐性コナガ系統は、Bt2プロトキシン及びBt毒素に耐性で
あるが、しかしBt15プロトキシン及びBt15毒素に対しては十分な感受性
を保持する。この所見は、それらの共通の標的昆虫に対して同様の有益な効果を
有することが予期される非競合的結合抗鱗翅類又は抗鞘翅類ICPのぞの他の組
み合わせに当てはまる。
ゆえに、非競合的結合ICPの組み合わせは、トランスジェニック植物において
直接発現される場合は、該植物において発現されるICPに対する昆虫耐性の発
現の機会を低減するという実質的利益を与ぶる62つの毒素の合わさったスペク
トルは植物において発現される単−ICPのスペクトルよりも広い可能性がある
ため、付加的利益が認められる(以下の実施例8.9及び10参照)。
2つの競合的結合ICPの間で、指定された標的昆虫に対して一方が他方よりも
大きな結合部位集団を萄する場合には、より大きな結合部位集団を有する力を用
いて、最も安定な非競合的結合B、 thurin 1ensisICPと組み
合わせて標的害虫を制御するのが最も有益である。例えば、実施例6から分かる
ように、He1iothis virescensに対しては、Bt2又はBt
3よりむしろBt73を用いるのが好ましく、そして。
Manduea 5extaに対(、、ては、Bt2又はBt73よりもBt3
を用いるのが好ましい。つぎに、淘汰遺伝子を最も適した非競合的結合ICPと
組み合わせ得る。
従来は、植物の形質転換は、植物ゲノム中で同一プラスミド内で、単−ICP遺
伝子とともにマーカー遺伝子の挿入を包含していた(例えば、Vaeck et
al、、。
1987; Fischoff et al、、 1987)。このようなキメ
ラICP遺伝子は、通常、全ての又は一部のICP遺伝子、好ましくは、ネオマ
イシンホスホトランスフェラーゼをコードするneo遺伝子のような、淘汰可能
なマーカー遺伝子に融合した、毒性コアをコードする切形ICP遺伝子断片を包
含する。キメラI CF’遺伝子は、−−T i−プラスミド媒介形質転換のた
めにT−DNA縁反復(border repeats)間に置かれた(欧州特
許第0I93259号)。
本発明は、トランスジェニック植物における2つ又はそれ以上の場合さえあるB
、 thi I CP遺伝子の併用発現を包含する。標的昆主橋に対する2・つ
の非競合的結合ICPをコードする、好ましくはそれぞれの切形ICP遺伝子を
コードする、殺虫的に有効なり、 thurin 1ensisI CP遺伝子
を、植物細胞における遺伝子の発現を指示し得るプロモータの下流に挿入された
遺伝子が存在し、その制御下にあるように、植物ゲノム中に、好ましくはその核
ゲノム中に挿入する。これは、好ましくは、同一転写単位で、各々が少な(ども
1つのICP遺伝子;好ましくはマーカー遺伝子−並びに、キメラ遺伝子におけ
る任意の2つのICP遺伝子間の枠内に挿入されるプロテアーゼ(例えばトリプ
シン)−感受性又は−切断可能蛋白質部分をコードするDNA配列を任意に含有
する1つ又はそ21以上のキメラ遺伝子を、植物細胞ゲノムに挿入することによ
って達成する。各キメラ遺伝子はさらに、植物細胞におけるそのICP遺伝子の
発現を指示し得る少なくとも1つのプロモータを含有する。
本発明のキメラ遺伝子に対する適当なプロモータの選択は重大ではない。このよ
うなキメラ遺伝子に対する好ましいプロモータとしては:カリフラワーモザイク
ウイルスから得られる強力な構成35Sプロモータ、単離体CM 1841 (
Gardner et al、、 1981)、CabbB −S (Fran
ek et al、、 1980)、及びCabbB−J I (Hull a
nd Howell、 1987) ; T i−プラスミドのツバリンシンテ
ターゼ遺伝子のプロモータ(” P N OS ” ) ()terrera−
Estrella、 1983) ;オクトビンシターゼ遺伝子のプロモータ(
“pocs“[De Greve et al、、 1982]) :そして、
T−DNAのそれぞれ1′及び2′遺伝子の発現を指示する傷誘導性TRIブロ
モーク及びTR2’プロモータ(Velten et al、、 1984)、
あるいは、植物のlっ又はそれ以上の組織又は器官に特異的なプロモータを用い
、それによって挿入遺伝子を特定の組織又は器官の細胞においてのみ発現させ得
る。このようなプロモータの例とし、では、Ado、IT!et−シンテターゼ
プロモータのような茎特異性プロモータ(Peleman et al、。
1989) 、塊茎特異性プロモータ(Roeha−Sosa et al、。
1989)、及び2Sプロモータのような種子特異性プロモータ(Krebbe
rs et al、、 1988)がある。ICP遺伝子はさらに、欧州特許第
0193259号に開示されているように、植物それ自体の、又は豆のような別
の植物体のりブロース−1,5−ビスホスフェートカルボキシラーゼ小サブユニ
ット遺伝子のプロモータのような光誘導性プロモータの制御下に遺伝子を置(こ
とによって、植物(例えばジャガイモ)の葉に選択的に発現され得る。それに代
わるものとしては、その発現が誘導可能な(例えば温度又は化学的因子によって
)プロモータを用いることである。
植物細胞内で、3′末端形成、あるいは植物細胞内の少な(とも1つのICP遺
伝子によってコードされるmRNA配列の3′末端のポリアデニル化に対して機
能する3′非非翻訳化DNA列は、このような各キメラ遺伝子の一部も形成する
。適当な3′非翻訳DNA配列の選択は重要ではない。例としては、オクトビン
シンターゼ遺伝子、ツバリンシンターゼ遺伝子、又はT−DNA遺伝子7の3°
非翻訳末端がある。
本発明のキメラ遺伝子に関するマーカー遺伝子の選択も重要でなく、DNA配列
を発現している植物細胞とDNA配列を発現しない植物細胞とを容易に識別可能
にする蛋白質又はポリペプチドをコードする任意の慣用的DNA配列を用い得る
(欧州特許第0344029号)。マーカー遺伝子は、それ自身のプロモータの
制御下に置かれ、そしてマーカー遺伝子がそれが確認するICP遺伝子と同じ遺
伝子座にある場合には、上記で開示されたように、それ自身の3′非翻訳DNA
配列を有し得る。マーカー遺伝子は、例えば: sfr又は5frv遺伝子のよ
うな除草剤耐性遺伝子(EPA87400141);グリホセートに対する標的
としての修飾5−EPSP (米国特許第4.535.060号;欧州特許第0
218571号)のような、又はグルタミンシンテターゼ阻害剤に対する標的と
しての修飾グルタミンシンテターゼ(欧州特許第0240972号)のような、
天然(非修飾)標的酵素より低い除草剤に対する親和性を有する除草剤に対する
修飾標的酵素をコードする遺伝子;もしくは、neo遺伝子のような抗生物質耐
性遺伝子(PCT出願WO34102913;欧州特許第0193259号)で
あり得る。
しtumcfaciensT iベクター媒介植物形質転換法を用いて、本発明
の全キメラ遺伝子を、キメラ遺伝子が適当な無力化Ti−プラスミドベクターの
T−DNA縁反復間に置いた後に、植物細胞ゲノム中に挿入し得る(Debla
ere et al、、、 1988)aこの形質転換は、例えば欧州特許第0
116718号、PCT国際出願WO34102913及びEPA874005
44.0に記載されているような慣用的方法で実施し得る。キメラ遺伝子は、直
接遺伝子転移のために用い得る非特異的プラスミドベクター中にも存在し得る(
例えば、Pazkowski et al、、 19g4; De La Pe
na et al、。
1986)、以下に要約するように、トランスジェニック植物における2つのB
、 thurin 1ensisI CP遺伝子の併用発現を得るために、異な
る慣用的手法を後に実施してもよい。
1.2つ は れν のICP゛ −びマーカーl旦玉AλNAの −と て
ゲノムに させて、ゲノムの −′ に させるキメラ゛ −1A勝
Ia、゛ は、1 のプロモータの 1 でなる \で され′る
2つ又はそれ以上のICP遺伝子及びマーカー遺伝子を別々の転写単位として発
現するために、植物細胞における発現を指示するい(つかのプロモータ断片を、
上述のように用い得る。あるICP遺伝子に関するキメラ構築物においては、上
記プロモータの全ての組み合わせが可能である。このような個々のキメラ構築物
の例は、bt2遺伝子に関しては欧州特許第0193259号に、bt13遺伝
子に関してはEPA88402115.5に、モしてbt18遺伝子に関しては
EPA88402241.9に記載されている。本発明の各キメラ遺伝子中のI
CP遺伝子は、無傷ICP遺伝子であるか又は、好ましくは無傷ICP遺伝子の
殺虫的に有効な部分、特にICPの毒性コアをコードする切形遺伝子断片であり
得る。個々のキメラ遺伝子は、標準操作(例えば欧州特許第0193259号)
によって、同一プラスミドベクター中でクローン化する。
Ib、2つの゛ 五 1えば工CP゛伝 とマーカー゛ 、 は2つのICP゛
−るいはれν の゛ −、B−1で し′る
同一転写単位で2つ又はそれ以上のICP遺伝子を発現するために、以下の場合
を識別する:第一の場合では、ある遺伝子のコーディング領域が別の遺伝子のコ
ーディング領域と融合するフレーム内にあるハイブリッド遺伝子を単一プロモー
タの制御下に置く。融合は、ICP遺伝子とマーカー遺伝子との間、又は2つの
ICP遺伝子間でなされ得る。ICP遺伝子−マーカー遺伝子融合の例は、欧州
特許第01、93259号に記載されている(即ち、Bt2毒素−NPTII融
合蛋白質をコードするハイブリッド切形bt2−neo遺伝子)。
別の可能性としては、2つのICP遺伝子の融合がある。依然として殺虫活性を
有するICP(即ちプロトキシンの毒性部分)をコードする各遺伝子間には、プ
ロテアーゼ(例えばトリプシン)感受性蛋白質部分をコードする遺伝子断片、例
えば標的昆主橋の中隔酵素によって活性化された場合に除去され、又は切断され
るICPの1つのN末端又はC木端アミノ酸配列の一部をコードする遺伝子断片
が含まれるべきである。
第二の場合においては、2つのそれぞれのICP遺伝子のコーディング領域を、
プロモータの制御下におかれたジシストロン単位内で一緒にし得る。2つのIC
P遺伝子のコーディング領域を、一定の長さの遺伝子間配列を用いて相前後して
置く。単一メツセンジャーRNA分子が生成され、2つの別個の遺伝子物質へと
翻訳されることになる。修正スキャニングモデル(Kozak、 1987)に
基づいて、上流ATGを有する枠内終末コドンが下流ATG方向に先行すること
を条件として、翻訳の再開という概念が受け入れられた。実験データも、植物翻
訳機構がポリシストロンmRNAからい(つかのポリペプチドを合成し得ること
を立証した(Angenon et al、、 1989)。
■、1つ はそれν のICP゛ −ですでにりされた盲 のゲノムに される
1つ はそれVのICP゛ を するキメラ 築
形質転換の第二ラウンドに、形質転換体を選択するための別の系を用いることが
できる場合、いくつかの遺伝子は、その後の形質転換工程(再形質転換)中に、
植物細胞中に導入し得る。この再形質転換により、ゲノムの多数の遺伝子座に導
入されるICP遺伝子が合同発現される。好ましくは、2つの連続形質転換工程
には、2つの異なる選択可能なマーカー遺伝子を用いる。第一のマーカーは、−
次形質転換において形質転換細胞の選択のために使用し、一方、第二のマーカー
は、形質転換の第二ラウンドにおける形質転換体の選択に用いる。カナマイシン
及びヒグロマイシンを用いるその後の形質転換工程は、例えば、5andier
等(1988)、及びDalauney等(1988)が記載している。
■、 1した多 におしる1 の植物 のゲノムに1々に転 され、そしてm果
・に六゛にL二二監二11ゲノムに1み れ れる1つ はそれν の゛ を
るキメラ 築
最初の植物は、第−ICP遺伝子又は自家増殖によってこれから生じるF1植物
(好ましくは、ICP遺伝子に関して同型接合体であるF1植物)で形質転換さ
れた植物であるべきである。第二植物体は、第二ICP遺伝子又は自家増殖によ
ってこれから生じるF1植物(好ましくは、第二ICP遺伝子に関して同型接合
体であるF1植物)で形質転換される植物であるべきである。それらのゲノム中
に存在する2つのICP遺伝子を有するそれらの植物を選択するために(例えば
サザーンブロッティング)、そして2つのICPを発現する2つのICP遺伝子
を有するそれらの植物を選択するために(例えば、免疫学的に異なるICPの分
離ELISA検出)、この交叉から得られる植物に、選択方法を適用し得る。こ
れは、各々異なるICP遺伝子で形質転換された2つの親系統からハイブリッド
変異体を産生じ、同様に、同−近交系からの2つの別々の形質転換体(又はそれ
らのFl自家増殖子孫)の交叉によって2つの異なるICP遺伝子を含有する近
交系を産生ずるために有用な方策である。
皮工五数の゛ −にそれぞれの土凶二盪五王ヱ」g−16E+−ン におする
−のゲノムに1々に される1つ はそれν −曵ユエ」51伝lするキメラ
築
同時形質転換は、一方は第−ICP遺伝子を含有し1、他方は第二ICP遺伝子
を含有する2つの異なる発現ベクターによる植物体の同時形質転換を意味する。
各ICP遺伝子とともに、異なるマーカー遺伝子を用い得るし、そして2つのマ
ーカーで同時に選択を行い得る。あるいは、単一マーカーを用いて、2−っのI
CP遺伝子を有するそれらの植物を見出すために(例えば、サザーンブロッティ
ングによって)、そして2一つの蛋白質を発現するぞねらの植物を見出すために
(例えば、E T= I S A法によって)、十分大きな数の選択植物なスク
リーニングし得る。1つより多いT−DNAによる同時形質転換は、各々、異な
るTi−プラスミドを有する2つの異なる系統ノ狂Lobact、eriumを
同時に用いることによ・)て(Depieker et al、、 1985)
、あるいは別々のプラスミド上に2つのT−DNAを含有する1系統のA ro
bacteriumを用いて、成し遂げられる。2つのプラスミドを用いる直接
遺伝子転移も、選択可能な、及び非選択可能な遺伝子で植物細胞を同時形質転換
するために用い得る(Sehoeher et at、、 1986)。
得られたトランスジェニック植物は、さらに、植物増殖計画に用い得る。形質転
換植物を自家増殖させて、挿入遺伝子に関して同型接合である植物を得る。
植物が近文系である場合、この同型接合植物を用いて、直接、又はハイブリッド
変種のための親系統として、種子を産生ずる。遺伝子はさらに、慣用植物の増殖
アプローチを用いて、開放授粉集団中に、又は同一植物のその他の近交系中に交
叉可能である。
もちろん、その他の形質転換方法を用い得るし、これは、それらが2つのそれ以
上の非競合的結合ICPを発現する植物を生じる限りは、本発明の範囲内である
。この点に関しては、本発明は、非競合的結合ICPをコードする遺伝子で植物
細胞を形質転換するためには、A robacterium T i−プラスミ
ドの使用に限定されない。エレクトロポレーションのような、あるいは植物ウィ
ルス又は花粉に基づくベクター系を用いるといったような植物細胞形質転換のた
めのその他の公知の方法は、2つの非競合的結合ICPを発現する植物を得るた
めに、単子葉植物及び双子葉植物を形質転換するのに用い得る。さらに、本明細
書に開示された以外の2つの非競合的結合ICPをコードするDNA配列が、植
物を形質転換するために用い得る。
さらに、本明細書に記載されたICP遺伝子は各々、遺伝コードの縮重を考慮し
た場合、等価のDNA配列によってコードされ得る。さらに、ICP遺伝子の突
然変異によって得られるような変化したアミノ酸を2〜3個だけ有する等価IC
Pも、それらが必然的に同一特性(例えば殺虫活性及び受容体結合)を有する蛋
白質をコードする場合には、用い得る。
以下の実施例で、本発明をさらに説明する。しかしながら、形質転換植物におい
て発現されるLturin 1ensisに対する耐性の、標的昆虫における発
現を防止するために、本発明によって、2つ又はそれ以上の非競合的結合B、
thurin 1ensisI CP遺伝子のその他の組み合わせを用いて植物
を形質転換し得ることを、当業者は認識するものと思われる。別記されない限り
、DNAを作製し、そして取り扱うための操作は、Maniatis等(”Mo
1ecular Cloning−A 1aboratory Manual″
、 Co1d Spring HarbourLaboratory、 19g
2)に記載された標準操作によって実施した。
□1:′の
本実施例の目的である、ICPをコードする抗鱗翅類及び抗鞘翅類Bt遺伝子の
収集を、表2(実施例の後に付記した)に記載する。それぞれの遺伝子に関する
参考文献も表2に示す。発表されていないBt遺伝子の起源、単離及び特性を以
下に示す、HD−1、HD−68、HD−110及びHD−73系といったよう
なりt株は、the Agricultural Re5earchCultu
re Co11ection、 Northern Regional Re5
earchLaboratory、 U、S、 Dept、 of Agric
ulture、 Peoria。
111inois 61604. U、S、A、から公けに販売されている。
t3
遺伝子: B、 thurin 1ensis var、 kurstakiH
D −1から、そのICPをクローン化した。この遺伝子の特性表示によって、
133 kDaのプロトキシンをコードする3、528bpの読み取り枠が明ら
かになった。この遺伝子は、5chnept等(1985)が記載したものと同
じであった。
t73
遺伝子: B、 thurin 1ensis var、 HD −73から、
そのICPをAdang等(1985)が記載したようにして、クローン化した
。
t4
遺伝子: B、 thurin 1ensis aizawaiHD −68株
の全DANから、ゲノムライブラリーを調製した。プローブとしてbt2遺伝子
の1.lkb内部Hindlll断片を用いて、bt4と命名された遺伝子を単
離した。この遺伝子の特性表示によって、132 kDaのプロトキシン及び6
0 kDaのトリプシン活性化トキシン断片をコードする3、495bpの読み
取り枠が明らかになった。この(昆虫制御蛋白質)遺伝子は、過去に確認された
遺伝子とは異なるものであって、さらに、HD−110を含めた亜種aizaw
ai及びentomocidusの他のいくつかの株においても見出された。図
13は、ヌクレオチド264からヌクレオチド3761までの範囲のbt4遺伝
子の読み取り枠(“ORF”)のヌクレオチド配列及び推定アミノ酸配列を示す
。
bt14及びbt15
遺伝子二全L)NAの部分的5au3A消化及びベクターpEcoR251(寄
託番号4711としてDSMに寄託)でクローニングによって、Lthurin
1ensis var、 entomocidus HD −110系統の全
DNAからゲノムライブラリーを調製した。モノクローナル抗体(Hofte
et al、、 1988)を用いて、少なくとも3つの構造的に異なるICP
を、Lthurin 1ensis entomocidusHD −110の
結晶中で確認した。これらのモノクローナル抗体を用いて、このB、 thur
in 1ensis株から3つの異なるICP遺伝子をクローン化した。これら
の遺伝子の1つが、上記のbt4遺伝子である。
二番目の遺伝子を“bt15”と名づけだ。図14は、)(D−110から単離
された、ヌクレオチド234からヌクレオチド3803まで拡がるbt15遺伝
子のORFのヌクレオチド配列及び推定アミノ酸配列を示す。開始コドンに先行
する5hine及びDa1garno配列はアンダーラインを付しである。この
遺伝子は、135kDδのプロトキシン及び63 kDaのトキシン断片をコー
ドする3、5761)pの読み取り枠を有する。同様の遺伝子は、Honee等
(1988)によって記載されており、これは、B、 thurin iens
isentomocLdus60 、 5から単離されたものであった。bt1
5遺伝子は、発表された配列とは、3つの位置で異なる:Aj2aコドン(G
CA )は925位置のArgコドン(CGA)の代わりに存在し、Thr−H
fsコドンの連続(ACCGAT)は1400位置のThr−Aspコドン(A
CCGAT)の代わりに存在する(位置の数値はHonnee等、1988によ
る)。別の同様の遺伝子が、欧州特許第0295156号に記載されており、こ
れはB、 thurin 1ensis aizawai7−29及びento
mocidus 6−01から単離されたものである。
bt15遺伝子は、この発表されたヌクレオチド配列とは、次の3つの位置で異
なる: 1)700位置のAβaコドン(GCA)の代わりにG4uコドン(G
AA);2)1456位雪の配列TGC1CAG、CGC,CAC,CATの代
わりに配列TGG、CCA、GCG、CCA、モして3)2654位置のAρa
コドン(GCG)の代わりにArgコドン(CGT)(位置の数値は欧州特許第
0295156号による)。
単離された第三の遺伝子は“bt14”と呼ばれた。これは、137kDaのプ
ロトキシン及び66kDaの活性化毒素断片をコードする3、621bpの読み
取り枠を有する。同様の遺伝子は、B、 thurin 1ensisHD−2
からクローン化されている( Br1zzard andWhiteley、
198g)。bt14遺伝子は、発表済配列とは、2つのヌクレオチド置換によ
って異なる:126位置のCの代わりにT、448位置のTの代わりにC(位置
の数値はBr1zzard and Whiteley、 198gによる)、
第一の場合は、ll2eコドン(ATT又はATC)が保存され、一方、第二の
場合にはTyrコドン(TAT)がHisコドン(CAC)に転化される。
t2
遺伝子:欧州特許第0193259号に記載されたように、bt2遺伝子をクロ
ーン化した。
tis
遺伝子:EPA88402241.9に記載されたヨウニ、btis遺伝子のク
ローンニングを実施した。
t13
遺伝子: EPA88402115.5に記載されたように、bt13遺伝子を
クローンニングした。
bt21及びbt22
遺伝子:鞘翅類活性ICPをコードするこれらの遺伝子は、EPA894004
28.2に記載されタヨうにクローニングした。
及五皿主:゛ カセットの びE、 coliにお番るBr゛ の
1)bt2、bt18:bt2及びbt18遺伝子カセットの構築は過去に、E
PA86300291.1及び88402241.9にそれぞれ記載されている
。基本的には、それらは、毒性コアをコードする切形遺伝子及びneo遺伝子の
N末端と枠内で融合する切形遺伝子から成るハイブリッド遺伝子を包含する。本
遺伝子カセットを用いて、E。
coli形質転換し、Br2及びBt18ICP毒素を発現する。
2)bt14 、 bt15:EPA
88402241.9に記載されたようにbt14及びbt15に関する遺伝子
カセットを、E、 coli中及び植物中で遺伝子を発現させるために構築した
。
先ず、Nco I部位を、部位支配突然変異生成によって本遺伝子のN末端に導
入した。
bt15遺伝子の場合、ATGコドン直前のTTヌクレオチドのCCへの転化は
、ATG開始コドンと重複するNco I部位を生じてこの部位を、pMa/C
ベクターを用いて、部位支配突然変異生成(Stanssens et al、
、 19++7) 、そして以下の配列を有する28−marオリゴヌクレオチ
ドのために導入した:
5 ’ −CGGAGGTA、TTCCATGGAGGAAAATAATC−3
′。
これは、ATG開始コドンにNco I部位を有するbt15遺伝子のN末端断
片を保有するプラスミドpVE29を産生じた。
Br1zzardとWhiteley (1988)によれば、I) t14遺
伝子の開始コドンはT T Gコドンである。したがって、Nco I部位は、
以下の配列:5 ′−CCTATTTGAAGCCATGGTAACTCCTC
CTTTTATG−3’
を有する34−marオリゴヌクレオチドを用いて、部位支配突然変異生成のた
めこのコドンで、同様の方法で生成された。この場合、開始コドン配列は、A
T A T −f” G AからA CCA T’ G Gに転化された。
これは、開始コドンにNco 1部位を宵するbt14遺伝子のN末端断片を保
有するプラスミドp HW 44を生じた。
第2工程では、N−末端遺伝子断片を適当なC末端遺伝子断片で結紮して、AT
G開始コドンにNco I部位を有するbt15遺伝子及びbt14遺伝子を産
生ずることによって、遺伝子を再構築した。
1:、 coliにおいてプロトキシンをコードするbt14及びbt15遺伝
子を発現するために、以下の構築物を作製した: nacプロモータの制御下で
bt15遺伝子を含有するpOH50、及びtacプロモータの制御下で、bt
14遺伝子を含有するpHW67゜それぞれのプラスミドを有するE、 col
i W K 6系の培養をI PTGで誘導して、過剰産生蛋白質を生じた(F
ull、er、 1982)。
bt15及びbt14プロトキシンの活性毒素断片は、それぞれ、63及び60
kDaのトリプシン消化物質を包含する。全bt15又はbt14遺伝子を発
現させる代わりに、毒素コーディング遺伝子断片又はその誘導体を植物体中で発
現させることもできる。この目的のために、切形bt14及びbt15遺伝子断
片を構築した。ICP遺伝子物質を産生ずるトランスジェニック植物を選択する
ことを可能にするためには、切形遺伝子断片のハリブリッド遺伝子も、欧州特許
第0193259号に記載されているように、選択可能マーカーをコードするn
eo遺伝子を用いて作製した。
1) t 4、bt14及びb t 1.5遺伝子のそれぞれのヌクレオチド配
列をbt2及びbt8遺伝子のそれぞれと比較することにより、Bcj2I部位
は、毒素遺伝子断片をコードするコーディング配列の下流に位置する適当な位置
であると確認された。切形遺伝子断片及び、切形遺伝子断片とneo遺伝子との
ハリブリッド遺伝子を構築するために、充填Be1N部位をpLMM91の充填
EcoRI部位(Hofte etal、、 198G)及びpLK94の充填
HindD]部位(Botterman and Zabeau、 1987)
にそれぞれ結紮した。pLKM91は、n e O遺伝子の酵素的に活性なC末
端遺伝子断片をコードする5′切形neo遺伝子断片を保有し、モしてpLK9
4は、3つの読取り枠内に翻訳停止コドンな含有する。これは、その後、E。
coliを形質転換してI C,P遺伝子を発現させるために用いる以下のプラ
スミドを産生する:切形bt−neoハイブリッド遺伝子を保有するpHW71
;切形bt14遺伝子を保有するpHW72:切形bt15−neoハイブリッ
ド遺伝子を保有するpVE34;そして切形bt15遺伝子を保有するpVE3
5゜
bt14及びbt15遺伝子に関して記載されたと同様の方法で、その後E、
coli内で発現するbt3及びbt4遺伝子に関して、遺伝子カセットを構築
した。
3: み えICPの
実施例2においてE、 coli中で発現された工CPをHofteらの方法(
級み換えBt2プロトキシンについて記載)によって精製する。
4: トキシン の
Bt2、Bt3、Bi73、Bt4、Bi14、Bt15%Bt18、Bi12
、Bt21及びBi12の可溶化プロトキシン(Nag COs 50mM、D
TT 10mM、 pH= 10中)をpH8で0.5%(NH4)! cos
に対して透析して、トリプシン(トリプシン/プロトキシン= 1 / 20
w / w )で、37℃で2時間処理する。活性化毒素を、Hofmanrr
等(1988b)が記載したようにクロマトグラフィ処理によって精製する(F
PLC上のMono−Qカラム)。
5:8 スペクトルの1
実施例3及び4の1CPプロトキシン及び毒素を、それらの殺虫活性に関して評
価する。各々のプロトキシンを還元剤を含有するアルカリ性緩衝液(N a、
Co、 50d、 DTT 10mM、 pH= l O)に溶解し、そして各
毒素をFPLCから直接、可溶性蛋白質として用いる。蛋白質濃度を測定する。
次に、その結果生じたプロトキシン又は毒素溶液の希釈液を、0.15M Na
Cl2及びo、i%ウシ血清アルブミン(“BSA”)を含有するPBS緩衝液
pH7,4中に調製する。
Be1lとJoachim(1976)がManduca 5extaに関して
記載した昆虫培養用人工培地を適当な容器に注ぎ入れて、固形化させる。次に、
ある量の毒素(プロトキシン)希釈液をこの培地上に入れて、層流下で水分を蒸
発させる。これによって、一定量(0,1〜10、000ng/cが)の毒素が
その表面を覆った培地が生じる。例えば、Bt2毒素に関しては、Manduc
asextaに関する毒性試験のための一般的希釈液は、1.5.25.125
及び625ng/cがである。Manduca 5extaの第−齢幼虫をつぎ
に被覆培地に入れて、6日後の成長及び死亡率を査定する。死亡率は、用量に伴
って増大する。用量−反応データをプロビット分析で分析しくFinney、
1962) 、そのデータは、昆虫の50%を殺す毒素の量であるLD、。値で
最もよ(要約される。Manduca 5extaに対するBt2毒素に関する
L D s oは、約20 ng/ cm”である。
適当な餌を用いて、あるいは昆虫用の葉にICPを使用して、他の昆主橋に対し
て同様の検定を実施するが、この場合、人工飼料は用いない。
6: A・
毒素
全てのプロトキシン及びそれらの毒素断片を、Hofte等(1986)、及び
欧州特許第0193259号においてBt2プロトキシン及び毒素に関して記載
された方法によって、精製した。活性化及び精製された毒素はさらに、Bi2、
Bi2、Bi73、Bi4、Bi14、Bi15、Bi18、Bi13、Bi2
1及びBt22毒素と呼ばれる。
Bt73毒素に関する実施例により、しthurin 1ensis var
kurstaki HD 73は6.6kb型遺伝子によってコード化される1
33 kDaの蛋白質を産生ずることが明示されている。この系の培養を、M
ahillonとDelcour(1984)が記載したように増殖させた。自
己分解培養を回転沈降(HB40−ター中で4.50Orpmで20分)させ、
20mM)リス、100mM NaCj2、及び0.05%トリトンX−100
、pH8を含有する緩衝液で洗浄した。最終ベレットをこの緩衝液中に再懸濁し
た(100−培養に対して4−緩衝液)。つぎに、この溶液を線状ウログラフィ
ン勾配液(60〜70%)上に層にして、これをSW280−ター中で、18.
OOOrpmで90分、遠心分離した。結晶を収集し、次に使用するまで、−2
0℃で保存した。Hi5fte等(1986)に従って、活性化を実施した。精
製した毒素はさらに、Bt73毒素と呼ばれる。
ICPのヨ 、
Chloa+atin −T法(Hunter and Greeenwood
、 1962)を用いて、Bi2、Bi2及びBt73毒素のヨウ素化処理を実
施した。1mC1の”J−NaI及びN a C(2/ P iに溶解した20
〜37.5ugのChlomatin −Tを50Mgの精製毒素に加えた。6
0秒間静かに撹拌した後、H,Oに溶解したメタニ亜硫酸カリウム53μgを加
えることによって反応を停止した。全混合物をP D I O5ephacex
G −25Mゲル濾過カラムに入れて、遊離ヨウ素を除去した。精製度を増大す
るために、BiogelP −60カラム上で、引き続き処理した。
あるいは、Iodogen法を用いて、毒素を標識した。Iodogen (P
ierce)を0.1mg/−でクロロホルムに溶解した。この溶液1004を
使い捨てガラス容器中に分取し、窒素気流下で脱水した。この容器をTris緩
衝液(20mMTr i s、 pH8,65,0,15M NaCj2を含む
)で洗浄した。50Mgの毒素(Tris緩衝液中)を1mC1の 1!6エー
Nalとともに、試験管中で10分間インキュベートした。つぎに、IMNaI
(試料容量の%)を加えることによって、反応を停止させた。試料を直ちにP
D 105ephadexG −25Mカラムに入れ、その後BiogelP
−60カラムに入れて、遊離ヨウ素及び変性したと考えられる物質を除去した。
上記操作の1つを用いて、他の毒素をヨウ素処理した。
ヨウ、、の ゞ の゛
ヨウ化Bt2、Bi2及びBt73毒素試料の比活性を、Voller%Bid
well及びBarlett(1976)に従って”サンドイッチ”ELISA
法を用いて測定した。−次抗体はBt2毒素に対して生じたポリクローナル抗血
清であり、二次抗体はモノクローナル抗体4D6であった。
使用した接合体は、抗マウスIgGと結合するアルカリ性ホスファターゼであっ
た。非標識化毒素の標準希釈液シリーズ、及びヨウ素化毒素試料の希釈液(Na
Cj2/PL−0,1%BSA中)の反応強度を測定した。線状回帰計算(直線
回帰分析)により放射性毒素試料の蛋白質含量を出した。最大比活性を有する試
料を結合検定に用いた。比活性は、Bt73毒素(Iodogen法によって標
識化)、Bt2毒素(Chlomatin−T法)及びBt3毒素(Iodog
en法)に関してそれぞれ59,400.33,000及び19,800Ci/
rnoIe (参照日に)であった。
その他の毒素の比活性も同様の手法を用い℃測定した。これらの毒素の各々に対
する特異
的モノクローナル及びポリクローナル抗体が生じ、EL I SA法を適用した
。
1 ハ のて 1
及び巨旦亘朋紐胚a decemlineataからの刷子縁膜小胞(”BBM
V”)を、Wolfersberger等(1987)の方法によって調製した
。これは、これらの分画を分離するために、基底外側より、管腔に、より高い密
度の陰性静電荷を用いる示唆遠心方法である。
地含狭ユ
12sI標準化毒素の、単独でのあるいは種々の量の非標識化毒素と組み合わせ
た2通りの試料を、総容量1004のTris緩衝液(TrislOmM、15
0mMNacj2、p+47.4)中に溶解した刷子縁膜小胞と一緒に、適温で
インキュベートした。緩衝液は全て、0,1%BSAを含有した。インキュベー
ション温度は20℃であった。Whatman G F / Fガラス繊維フィ
ルターによる限界濾過を用いて、結合物と遊離毒素を分離した。各フィルターは
、5−の水冷緩衝ン夜(NaCj2/Pi−0,1%BSA)で直ちに洗浄した
。フィルターの放射能をガンマ計数器(1; 275Mini−gamma、、
L K B ) *結合データは、LIGANDコンピュータプログラムを用
いて分析した。このプログラムは、親和性(Ka又はその逆数のKd=1 /
K a、解離定数)、及び受容体の総濃度又は結合部位濃度(Rt)が与えられ
た場合の、配位子の総濃度の一関数としての配位子の結合濃度を算出する。
1月j」し【以瀝定
精製Bt2、Rt3、Rt73及びBt15毒素の蛋白質濃度を、280 nm
でのODから算出した(Llvikon 810P、 Kontron Ins
truments分析光度計で測定)。その他の毒素の、そして刷子縁膜小胞(
BBMV)の溶液の蛋白質含量を、Bradford(1976)に従って測定
した。
Rt2.Bt/3 びRt73 、のManduca 5extaびHe1io
this virescensへの、”A:3つの 4・”A−1ICPの
Rt2、Rt3及びBt73毒素は、Manducasexta及びHe1io
this virescensの両方に対して有毒である: Manduca
5extaに関するLC,、値はそれぞれ17.70.20.20及び9 、
’OOng/ cm2であり; He1iothis virescensに関
しては、LC,、は7.16.90.00及び1 、60 ng/ crn”で
ある。
標識化毒素Bt3 (0,8nM)、又はRt2(1,05nM)又はB t
73 (1、05nM)を0. 1−の容量のBBMVとインキュベートした。
B BMV蛋白質濃度は、M、 5exta及びB t 2−H,viresc
ensに関しては100μg/′ld!、B t 3−H,virescens
に関しては150μg/d、B t 73−H,virescensに関しては
50μg/−であった。標識化毒素を、種々の量の非標識化毒素(競合体)と結
合させた。30分インキュベーション後、結合及び遊離毒素を濾過により分離し
た。
第1〜3図は、Manduca 5extaに関する競合体の濃度の一関数とし
てのそれぞれの標識化Bt2、Rt3及びBt73毒素のパーセンテージ結合を
示す。第4〜6図は、He1iothis virescensに関するこれら
のデータを示す。競合体の非存在下で結合する量は、常に、100%結合と解釈
される。第1〜6図は、1″″■−標識化毒素と、M、 5exta (図1.
2及び3)及びH,virescesns(図4.5及び6)の刷子縁膜小胞と
の結合を示す。小胞を、漸増濃度のBt2毒素(*)、Bt3毒素(・)又はB
t73毒素(ム)の存在下で、標識化毒素[第1及び4図: l″J−Bt2毒
素(1,05nM);第2及び5図:1x″I−Bt3毒素(0,8nM) ;
第3及び6図、1111− B t73毒素(1,05nM)]を用いてインキ
ュベートした。結合は、標識化毒素単独でインキュベートした場合に結合する量
のパーセンテージとして表される。M、 5extaに関しては、これらの量は
、 12SI−Rt2−1 l!S13 t 3−及び”’IBt73−毒素に
対してそれぞれ1,820.601及び2,383cpm 、 H,vires
censに関しては1,775.472及び6,608cpmであった。非特異
的結合は消去されなかった。データは、LIGA’NDコンピュータプログラム
で分析した。各ポイントは、2通りの試料の平均である。
第1図は、 ”’IBt2毒素ノM、 5extaB E M V ヘの結合を
示す。
第2図は、 ”’IBt3毒素(7) M、 5extaB B M V ヘの
結合を示す。
第3図は、 ”’IBt73毒素のL肚ム%B BMVへの結合を示す。
第4図は、 ”’I B t 2毒素のH,virescensBBMVへの結
合を示す。
第5図は、 ”’I B t 3毒素のH,virescensBBMVへの結
合を示す。
第6図は、 ”’IBt73毒素の1. yirescensBBMVへの結合
を示す。
第1〜6図から、Bi2とBi3、Bi3とBi73、そしてBi2とBi73
は、Manduca 5extaに関して、そしてHe1iothis vir
escensに関して、競合的結合ICPである、と結論される。事実、Bi3
は、Manduca 5extaにおける全集団のBt2受容体部位に競合する
(第1図):10nMのBt3存在下で結合する%標識化Bt2は、1100n
のBi2それ自体で結合する%Bt2に等しい。その逆は成り立たない:110
0nのBi2の存在下では、標識化Bt3の%は、1100nのBi3を用いる
場合と同じレベルに低減はしない(第2図)。
同様に、その他の毒素の組み合わせの競合性も観察されると考えられる: Bi
3は、M、 5extaにおけるBi73の受容体部位の全集団と競合する(第
3図);この逆は成り立たない(第2図):Bi2及びBi73は、M、 5e
xtaにおける各々の全集団の各受容体部位と競合する(第1及び3図)。
H,virescensにおいては: Bi2は、Bi3の受容体部位の全集団
と競合する(第5図);Bi73は、Bi3の受容体部位の全集団に競合する(
第5図) ;Bi73は、Bi2の受容体部位の全集団に競合する(第4図)が
、しかしその逆は成り立たない(第4.5及び6図)。
毒素−受容体複合体の解離定数(Kd)及び結合部位の濃度(Rf)を算出する
ために、同一データを数学的分析に用い得る(例えば、5catchard、
1949による5catchard分析; Munson and Rodba
rd、 1980によるLIGANDコンピュータプログラムを用いる分析>
;LIGANDコンピュータプログラムを用いたこれらの計算を次に示す:
Bi2−M、 5exta: Kd=0.4nM Rt=3.4pmo1/mg
小胞蛋白質
Bi3−M、 5exta: KdJ、5nM Rt=9Jpmof/mg小胞
蛋白質
Bi73−M、 5exta: Kd−0,6nM Rt=4.Opmoi’/
mg小胞蛋白質
Bi2−H,virescans: Kd=0.6nM Rt=9.7pmoI
/mg小胞蛋白質
Bi3−H,virescans: Kd=1.2nM Rt=3.7pmo1
/mg小胞蛋白質
Bi73−ji、 virescans: Kd=0.8nM RtJ9.5p
mol/mg小胞蛋白質
これらのデータは、毒素の高親和性受容体結合を立証する(10−10〜10−
’Mの範囲のKd)。
Bi2 びBi14 +と、P、 BrassicaePlutella x
1ostella びPhthorimae o ercullella(7)
BBMVと(7) A:2つ(7) A ”−LΩ旦91
Bi2及びBt14毒素は、以下の表から分かるように、P、 brassic
a (p、b、)、P、 u匡旦ella (p、x、)及びし吐とμ止蛙ハ(
p、o、)に対して有毒である。
毒素のLC,。
Bi2 Bi14
p、 c、 4.20 0.8−4.0p、 x、に関する可溶化精製Bt2及
びBt14毒素のL Cs。値は、人工飼料の1 cm”当たりに点在する蛋白
質(ng)として表わされる。p、 b、に関するLC2゜値は、−齢pb幼虫
に餌として与えられた葉が浸漬された溶液1−当たりの毒素(μg)として表わ
される。P、0゜に関しては、LC,。値は、摂食前にポテトチップスを浸漬す
る溶液IN1当たりのμg数(μg/−)として表わされる。
標識化Bt2毒素(1,05nM)又はBt14毒素(1,4nM)を、種々の
量の非標識化Bt2又はBi14と組み合わせて、0.1−の容量中に溶解した
P、 brassicaeからのBBMV (Loom蛋白質/−)とともにイ
ンキュベートした。22℃で30分間インキュベート後、結合及び遊離毒素を分
離した。
第7及び8図は、 1211−標識化毒素とLbrassicae刷子縁膜小胞
の結合を示す。小胞を、漸増濃度のBt2毒素(0)又はBt14毒素(・)の
存在下で、標識化毒素[第7における: ”J−Bt2毒素(1,05nM);
第8図の: ”J−Bt14毒素(1,4nM)]とともにインキュベートした
。結合は、標識化毒素のみとインキュベージジンした時に結合した量のパーセン
テージとして表わされる。非特異的結合は消去されなかった。データは、L N
GANDコンピュータプログラムで分析した。各ポイントは、2通りの試料の
平均である。第7図は、標識化Bt2毒素とP、 brassicaeB B
M Vとの結合を示し、そして第8図は、標識化Bt14毒素とP、 bras
sicaeBBMVとの結合を示す。
競合データは、Bt2及びRtl4の両方に関する高親和性結合部位の存在を立
証すると同時に、Bt2結合部位に対するRtl4の競合、そしてBt14結合
部位に対するBt2の競合がほとんど金(存在しないことを立証している。こn
は、Bt2とRtl4 ’が非競合的結合毒素であることを立証している。ゆえ
に、それらは、Brassicae種で発現されるLthurin 1ensi
sI CPに対するPieris brassicae耐性の発現を防止するの
に有用である。これらの実験から算出されたKd及びRf値を次に示す:at
2: Kd=2.8nM、 Rt=12.9pmoJ/a+g小胞蛋白質Bt1
4: Kd:8.4nM、 Rt=21.4pmor/mg小胞蛋白質Bt27
7びRtl5 、のM 、 s e x t a M 。
brassicae P、 s 1ostella 、びP。
1nter unctellaとの11A:2つの− A田糸士A鱗羽1上旦ヱ
五亘
Bt2及びBt1511素は、M、 5extaに対してともに有毒である(
L Cs。値はそれぞれ、20及び11ng/am勺。それらは、M、 bra
ssicae、 P、 x2旦5tella及びP、 1nter uncte
llaに対する活性も示す。
標識化Bt2 (1,05nM)又はRtl5 (0,7nM)を、種々の量の
非標識化Bt2又はRtl5と組み合わせて0.1−の容量中に溶解したM、
5extaからのBBMV(100ug蛋白質/−)とともにインキュベートし
た。22℃で30分間インキュベート後、結合及び遊離毒素を分離した。
第9〜10図は、 12sニー標識化毒素のM、 se五%刷子縁膜小胞との結
臼を示す。小胞を漸増濃度のBt。
2毒素(0)又はBt15毒素(・)の存在下で、標識化毒素[第9図では:
”’j−B t 2毒素(1,05nM);第10図では: ”’I−Bt15
毒素(0,7nM) ]を用いてインキュベ・−トした。結合は、標識化毒素の
みとインキュベーションした場合の結合量のパーセンテージとして表わす。非特
異的結合は消去されなかった。データは、L I GANDコンピュータプログ
ラムで分析した。各ポイントは、2通りの試料の平均である。第9図は、標識化
Bt2の結合に関するデータを示し、第10図は、標識化Bt15の結合を示す
。
競合データは、Bt2及びRtl5の両方に関する高親和性結合部位の存在を立
証すると同時に、Bt2結合部位に対するRtl5の、そしてBt15結合部位
に対するBt2の競合が全く認められないことを立証している。これは、Bt2
及びRtl5が非競合的結合毒素で′あることを示す。ゆえに、Bt2とRtl
5との組み合わせは、Manduca種が害虫であるタバコ又はその他の作物に
おいて発現されるLthuri 1ensis I CPに対するM、 5ex
taの耐性の発現を防止するのに有用である。算出されたKd及びRf値を次に
示す:
Bt 2: Kd=0.4nM、 Rt=3.4pmoJ/mg小胞蛋白質Bt
15: KdCo、3nM、 Kd2:2.9nM、 Rtl:5.9及びRt
2=6、7pmor/mg小胞蛋白質(2つの別個の高親和性受容体部位が存在
する)。
M、 brassicae、 S、 1ittoralis及びP、 1nte
r−匹口困」に関して、同様の試験を実施した。
LDso、Kd及びRf値は実質的に異なっていたけれども、Bt2及びRtl
5はともに有害であり、そして非競合的結合毒素であるという本質的観察が、こ
れら3種の昆虫で確証された。したがって、鋒鋭肚旦胚種が害虫である任意の作
物植物において発現されるICPに対するM、 堕y注匡肚の耐性を防止し、あ
るいは鋒姐肛旦二種の耐性を防止するのに、それは有用な組み合わせである。
Bt2 びBt4 素のM、 5extaのBBMVとの±人、2つの A、±
Ai 羽 ICPのBt2及びBt4毒素は、Manduca 5extaに対
して有毒である。LD、。値は、それぞれ20及び5.4ng/cm”である。
標識化Bt4の結合に対するBt2の、そして標識化Bt2の結合に対するBt
4の相互競合は観察されなかったが、これはBt2及びBt4が非競合的結合毒
素であることを立証する。
Rtl5 びRtl8 とS、 HttoralisのBBMV(D A:2つ
” A ICP(7)Kh刊
Rtl5及びBt18毒素はともに、辷1ittoraHsに対して有毒である
。LDs。値は、それぞれ93及び88ng毒素/cm”である、標識化Bt1
5 (0,7nM)又はRtl8(0,9nM)を、種々の量の非標識化Bt1
5又はBt18毒素と組み合わせたS、 1ittoralisからの小胞蛋白
質100周とともにインキュベートした。45分間インキュベート後、結合及び
遊離毒素を分離した。結合データは、Llittoralis B B M V
に対するRtl5及びRtl8の高親和性結合を立証している。第11及び12
図から分かるように、全集団のRtl5の受容体部位はRtl8で飽和できなか
ったし、全集団のBt18受容体部位もRtl5で飽和できなかった。
Rtl3 びBt22 のり、 decemlineataのBBMVとの A
:2つの A ′:A 羽−L旦ヱn度困
Rtl3及びBt22毒素はともに、Ldecemlineataに対して有毒
である。LD、。値は、それぞれ0.8及び1.1μg毒素/R1である。標識
化Bt13(1nM)又はBt22 (0,7nM)を、種々の量の非標識化B
t13又はBt22毒素と組み合わせたS、 1ittoratzsからの小胞
量I:l員lOOm/’ydとともにインキュベートした。45分間インキュベ
ート後、結合及び遊離毒素を分離した。結合データは、Llittoralis
B B M Vに対するBt13及びBt22の高親和性結合を立証している
。全集団のBt13の受容体部位は、Bt22で可飽和でなかった。全集団のB
t22の受容体部位もBt13で可飽和でなかった。
Bt2 びBtlg 、のM、 5extaのBBMVとの”A:2つの A・
、±人― 羽 rcpのBt2及びBt18毒素はともに、M、 5extaに
対シて有毒であって、LD、。値は、それぞれ20及び73ng毒素/cm”で
ある。標識化B t 2 (1、05nM)又はBt 18 (0,7nM)を
、種々の量の非標識化Bt2又はBt18毒素と組み合わせて、M、 5ext
aからの小胞蛋白質1100L1/−とともにインキュベートした。45分間の
インキュベート後、結合及び遊離毒素を分離した。結合データ(第11〜12図
)は、相性結合を立証する。全集団のBt2受容体部位はBtlgで可飽和でな
かった。全集団のBt18受容体部位もBt2で可飽和でなかった。算出された
Kd及びRf値を以下に示す:
Bt 2: Kd=0.04nM、 Rt=3.4pmoi/mg小胞蛋白質。
Btlg: Kdl=0.04nM、 Rtl=2.2pmo1/mg小胞蛋白
質、モしてKd2=168nM、 Bt2:194pmoI/mg小胞蛋白質(
Btlgに関しては2つの別個の受容体部位が存在する)。
非競合的結合抗鱗翅類ICPの組み合わせ及び抗鞘翅類ICPの組み合わせの一
覧を、それらの共通の標的昆主橋とともに以下に示す、これにより、非競合性が
立証された:
Bt2−Bt15 (Manduca 5exta、 Plutella x
1ostella。
Bt2−Btlg (Manduca 5exta、S ado terali
ttoralis)
Bt2−Bt14 (Pieris brassLcae、Plutella狂
包区虱旦、 P thortmaee 几肛シ山江堕)Bt2−Bt4 (Ma
nduca sexta)Bt15−Btlg (Manduca 5exta
、S odo teraBt14−Bt15 (Pieris brassic
ae)Bt15−Bt4 (Manduca 5exta、 q v1劃胡)B
tlg−Bt14 (Pieris brassicae)Btlg−Bt4
(Manduca 5exta)Bt13−Bt21 (Le tinotar
sa decemlineata)Bt13−Bt22 (Le tinota
rsa decemlineata)Bt21−Bt22 (Le tinot
arsa decemlineata)もちろん、特定の標的害虫に関する特異
的非競合的結合ICPの組み合わせのこのリストは網羅的なものではなく、未発
見のICPに関する組み合わせを含めたその他のこのようなICPの組み合わせ
が、任意の標的昆主橋に対する同様のアプローチを用いて見出されるものと考え
られる。同様に、標的害虫の前記リストもまた、網羅的ではなく、ICPの特定
の組み合わせを用い得る(例えば、植物体で発現されるICPに対するPier
is brassicaeの耐性を防止するためのBrassicaにおけるB
t2及びBt14ICPの組み合わせ)その他の標的害虫(並びにこのような害
虫による侵襲を防止するために形質転換される植物)が、同様のアプローチを用
いて見出されるものと思われる。
7 : Manduca 5exta バコイモムシ の・くメコニ11状
淘汰実験は、多数の幼虫を、飼料中に溶解した(例えば50〜90%の)幼虫を
殺害する濃度に暴露することを包含する。生き残った幼虫を再び少数の幼虫を殺
害する毒素濃度に暴露し、この工程を数世代に亘って続ける。毒素に対する幼虫
の感受性を、各々、4世代淘汰後に調べる。
Bt2毒素単独、Bt18毒素単独、そして属(重量比)Bt2/Bt 18混
合物を用いて、M、 5extaの20世代淘汰を実施した。Bt2、Btlg
及びBt2/B t l 8の%混合物に関する参照系統のLC,。値は、それ
ぞれ次の通りであった+20ng/餌1 crnz、72 ng/ Cm”及び
62ng/cm”であった昏淘汰は、約75%の幼虫を殺害する濃度で開始した
。4世代淘汰後、Bt2及びBt18淘汰の両方で生存率が増大して、殺害率が
約70%になったが、このような増加はB t、 2とBtlgとを組み合わせ
た淘汰では観察されなかった。LC,、値を算出するために、用量を再び増大し
た。これを全て4世代繰り返した。このようにして淘汰工程を20世代まで継続
した。最終結果を以下に示す(20世代のLC,。)ニーBt2淘汰: L C
s。は6,400μg/gであった(感受率は320倍低減)。
−Bt18淘汰: LCI。は15,100ra/gであった(感受率は207
倍低減)。
−Bt2/Bt18淘汰:LC,。は181μg/g(感受率は3倍低減J
したがって、感受率の低減は、併用淘汰実験においては約100倍低かった。
3つの淘汰M、 5exta系統における受容体結合を、Bt2及びBtlBを
用いて調べ、参照M、 seム捷糸系統非淘汰系統)の場合と比較した。Bt2
及びBt18毒素に関する参照系統の結合特性を次に示す:BE Z二Kd=0
゜4nM、 Rb2.4pa+of/Il!g小胞蛋白質Bt18: Kdl=
0.04nM、 Rtl=2.2pmof/mg小胞蛋白質及びにd2=168
nM、 Rt2=194pmo1/mg小胞蛋白質(BtlBに関しては2つの
別個の受容体部位が存在する)。
第11図及び第12図は、#、倶由の刷子縁膜小胞との 目Jlli識化毒素の
結合を示す。小胞を、漸増濃度のBt2毒素(○)又はBtlB毒素(・)の存
在下で、樟識化毒素[第11図: ””I−Bt2毒素(1,05nM) :第
12図: ”’I−Bt18毒素(0,7nM) ] とともにインキュベート
した。結合は、標識化毒素単独を用いてインキュベートした場合の結合量のパー
センテージとして表わす、非特異的結合は消去されなかった。データは、LIG
ANDコンピュータプログラムで分析した。各ポイントは、2通りの試料の平均
である。
Bt2淘汰系統は、Bt2の検出可能な高親和性結合を小さなかったが、一方、
そのBtlB結合特性は参照系統と同じ位に残った(BtlB:Kdl=0.0
3nM、Rtl=2.8pmo1s/mg小胞蛋白質。
及びKd2= 199nM、 Rt2=109pmojs /mg小胞蛋白質、
Bt18に関しては2つの別個の受容体部位が依然として存在する)。
Bt18淘汰系統は、BtlBに対する高親和性受容体部位を損失した。Btl
Bに対する低親和性部位が、参照系統よりも低濃度で、依然として存在した(K
d= 189nM、Rt=43pmo1s /B小胞蛋白質)、Bt2結合部位
濃度は、参照系統と比較して。
顕著に増大した( K d = 0 、4 nM、 Rt = 20 、8pm
oIs 7mg小胞蛋白質)、この系統は、L C@、= 4ng/cm’のB
t2感受率を有した。したがって、Bt2に対するその感受率は、参照系統(L
D *。=20ng/cm’)に比して増大した。
Bt2/Bt8淘汰系統は、Bt18結合部位濃度の、わずかではあるが、統計
的に有意でない低減を示した(Bt2:Kd=0.4nM、Rtl=3.4pm
oi’s /mg小胞蛋白蛋白Bt18:Kdl=0.04nM、 Rt 1
:= 1 、 Opmofs 7mg小胞蛋白質及びKd2=168nM、Rt
2=19.4p!l1o1s/mg小胞蛋白*:BtL8に関しては、2つの別
個の受容体部位が存在する)、これらのデータは、耐性が生じた2つの淘汰系に
おいて、その機序は受容体レベル1こあることを立証する。受容体部位の変化が
B、 thuril江n5is■CPに対する耐性について最も考えられる機序
である。
!EJLL!L: 斉1Bacillus thurin 1ensislこ・
するコナガの の
ICPに対する昆虫耐性の発現の機序を、Lxy l o s t e 11
a系統(’PxR”)で調べた。この昆虫系統は、Dipelに対して、田畑で
、高レベルの耐性を発現した。 Dipel製剤の結晶は、Bt3、Bt2及び
Bt73rCP(7)ようなrcptva合物を含有する;実施例6においては
、これらの毒素が競合的結合毒素であることが示された。
Dipelに対する耐性は、感受性系統(”PxS” )、及びDipol耐性
系統(”PxR”)に関する毒性データによって確証された。高レベルの耐性は
、以下の表に示すように、Bt2プロトキシン及びBt2毒素に関しても観察さ
れる。
系統のLCs。
PxS PxR
Bt 2 6.7 >1350
Bt15 132.6 120.4
LCI。データは、人工飼料1 cm”当たりに点在する蛋白質(ng)として
表わされる。
しかしながら、昆虫毒性データは、Bt15プロトキシン及びBt15毒素に対
する耐性が認められないことを示している;このICPは、Dipel結晶中に
は存在しない、毒素−膜結合の変化が耐性に関与されるか否かを調べるために
−*J @脆化Bt2毒素及びBt15毒素を、PxR及びPxS系統の幼虫中
編から得られたBBMVとともに用いて、受容体結合試験を実施した。その結果
を、以下の表1に要約する。
表1.感受性及び耐性P、 u畑ゴ至■鱈からの刷子縁膜小胞に対するBt2及
びBt15毒素の結合特性ICP 系統 Kd (nM) Rt (pmof/
B蛋白質)表1は、PxS系統の中腸腺に対するBt2毒素の高親和性可飽和性
結合が認められたが、しかしPXR系統は検出可能レベルのBt2毒素結合を示
さなかったことを明示する。Bt15毒素を用いた場合は、PxR及びPxS系
統の両方のBBMVとの有意の結合が認められ、その値は2つの系統間で有意に
相違しない。
これらのデータは、P、■1ostellaにおける耐性が毒素−膜結合の変化
によるものであることを示す。Bt2毒素に対する耐性、及びPxR系統のBt
15毒素に対する感受性は、表1に示す結合特性がこれを反映している。
ゆえに、異なる非競合的結合ICP(即ちBi2とBi12)が同−昆主橋(例
えばP、 u胆牡虱封)に対して活性を有する場合、一方のICP (Bi2)
に対する耐性は、他方のICPs(例えばBi12)に対する耐性を意味しない
。したがって、異なる結合特性を有するICPは、ICPに対する昆虫耐性の発
現を遅延するために併用し得る。
9: 々の 亡 の2つのICP゛ −の のゲノム へのI々の
トマトのようなトランスシュニック植物体におけるbt2及びbt15遺伝子の
ような2つのICP遺伝子の併用発現を行うためには、2つの操作が考えられる
。これらの操作は、同−DNA断片内で連関していない2つのキメラICP遺伝
子を当該植物のゲノムに転移することを基礎とする。
第一の操作は、すでに第一のキメラICP遺伝子で形質転換された植物が、第二
のICP遺伝子を導入するために再形質転換される逐次形質転換工程に基つく。
逐次形質転換には、カナマイシン(“Km”)、及びホスフィノトリシンアセチ
ルトランスフェラーゼ(“PPT”)に対する耐性遺伝子のような2つの異なる
淘汰可能なマーカー遺伝子が用いられる。これによって、ホスフィノトリシンに
対する耐性が授けられる。これらの淘汰可能なマーカーの両方についての使用は
、De BLock等(1987)が記載している。
第二の操作は、単一工程での異なるプラスミドに関する2つのキメラICP遺伝
子の同時形質転換を基礎とする。両方の1CP遺伝子の組込みは、それぞれのI
CP遺伝子と連関した、Km及びPPTに対する耐性を授与する2つの淘汰可能
なマーカーを用いることによって淘汰され得る。
何れかの操作に関して、植物細胞中に、各々のキメラICP遺伝子のAgrob
acterium−媒介形質転換のために、Tiプラスミドベクターを用いる。
欧州特許第0193259号に記載されたプラスミドpGsH163は、T−D
NAN及縁体間にキメラ遺伝子: TR2’プロモータ制御下でbt2遺伝子の
毒素部分をコードする遺伝子断片と、TR1’プロモータ制御下でのneo遺伝
子を含有する。T−DNA遺伝子7及びオクトビンシンターゼの3′末端は、そ
れぞれ転写体の3′末端形成のための情報を提供する。
TR2’プロモータの制御下でBt15ICPの毒素をコードする遺伝子断片を
含有するキメラbt15遺伝子は、以下の方法で構築した(第15図)。pOH
50は、ρaCプロモータの制御下で全bt15遺伝子を含むpUC18で構成
される。HindIn−BgIn断片をp M a 5−8中でクローン化して
、pJB3を産生した。部位指示変異誘発により、NcoI部位を開始コドンに
作って、pVE29を産生じた。bt15遺伝子の切形遺伝子断片を含有し、翻
訳停止コドンを有する断片は。
pOH50からBcj21−CAalを単離し、pLK91においてクローン化
し、pHW38を産生ずることによって得られた。全毒素遺伝子断片をtacプ
ロモータの制御下で再構築し、pHW38からのCρaI−PstI断片、pV
E29からのNco I −Cj2aI断片及びpOH48からのNcoI−P
st工断片を結紮することによってpVE35を産生した。開始コドンにNco
1部位を有する切形bt15遺伝子断片は、198ONcoI−BamHr断
片としてpVE35から得て、pGSJ 141でクローン化し、Cl2ar及
びBamHIで消化した。pGSJ141は、EPA8840211L5.5に
記載されている。充填CnaI部位を充填Nco I部位に結紮することにより
、キメラTR2’ −切形bt l 5−3′ g7構築体(pTVE47)を
産生した。このプラスミドの淘汰可能マーカーとして、ホスフィノトリシンアセ
チルトランスフェラーゼをコードし、PPTに耐性を授与するbar遺伝子を用
いた。355プロモータの制御下のbar遺伝子と、その後にオクトビンシンタ
ーゼの3′末端を含有するキメラbar遺伝子をpTVE47に導入した。pD
Elloから、5tuI−HindIII断片として35S−bar−3’ o
s断片を得て、pTVE47でクローン化し、PstI及びHindIIIで消
化した。これによって、TR2’プロモータ制御下の切形bt15遺伝子と、3
5Sプロモータ制御下のbar遺伝子とをT−DNAN及縁体間に含有するプラ
スミドpTHW88(第15図)が産生された。プラスミドpGSH163は同
時組み込み型Ti−プラスミドベクターであるが、一方pTHW88は二元型T
i−プラスミドベクターである(EPAO193259)。
両プラスミドを、 D6blaere et al (1988)によって、
A、 tumefaciensのC58CIRif系統(pGV2260)にお
いて可動化した。逐次形質転換操作で、ice Block et aL、(1
!:j 87)によって、pGsH163及びpGV2260(7)同時組込み
に起因するpGs1163を保有するA、 tua+efaciengC58C
IRif系統を用いてトマトを形質転換した。個々の形質転換体をカナマイシン
耐性に対して淘汰し、再び生じた植物を、Vaeck et al、(1987
)によって、切形bt2遺伝子の発現に関して特性づけした。ある典型的形質転
換体を、次に、虹tumefaciensc 58 CI Ri f系統(pG
V2260及びpTHW88)で再形質転換して、形質転換体をPPT耐性に関
して淘汰した。この同時形質転換法を用いて、同時取込みベクターpGs116
3及び二元的ベクターp T HW88を保有するそれぞれのA robact
eria系統を、トマトの形質転換に用いた。個々の植物体を、Km及びPPT
に対する耐性に関して淘汰した。
第15図には、次のことが模式的に示されている:
a)pVE29の横築: ATG開始コドンに導入されたNco I部位を有す
るb t ’15 N末端遺伝子断片。
b)pVE35の構築:tacプロモータ制御下のbt 15CC末端切形遺伝
子片。
c)pTHW88の構築:1’−DNA縁反復俸内にキメラbt15遺伝子及び
キメラbar遺伝子を有する二元的T−DNAベクター。
何れの場合も、個々の形質転換体における2つのICP遺伝子の同時発現を、欧
州特許C1193259号に記載されているように昆虫毒性試験によって、そし
て生化学的手段によって、評価した。特異的RNAプローブによって、転写レベ
ルの定量的分析を行うことができた;それぞれの遺伝子物質とのモノクローナル
抗体交叉反応により、ELI SA試験においてそれぞれの遺伝子物質の定量的
分析が可能であった(欧州特許第0193259号);そして、特異的DNAプ
ローブは、形質転換体におけるbt2及びbt15遺伝子のゲノム組込みの特性
表示を可能にした。形質転換トマト植物体は、EL I SAで測定した場合、
bt2遺伝子(8、1ng/ mg)とbt15遺伝子(7,6ng/ mg)
とを同時に発現することが判明したが、これは、発現されつつあるBt2及びB
t15毒素の殺虫効力に対するM、 5extaの耐性発現を防止又は遅延する
と考えられる。
これらの操作は、一方又は両方の1CP遺伝子がハイブリッド遺伝子の一部であ
る場合にも用い得る。例えば、上記と同じ方法は、TR2’プロモータ制御下の
キメラ切形bt2−neoハイブリッド遺伝子と、適当なA robacter
ium系統におけるpTHW88を用いて実施し得る。
lO: 々のタ において1々の畜
の ゲノムに2つの工CP゛ を1々に し、その′、′によって −盲 で
みAわせる。
タバコ植物体を、欧州特許第0358557号及び欧州特許第193259号に
それぞれ記載されているのと同じクローニング法を用いて、bt18遺伝子又は
bt15遺伝子で形質転換した。両方の遺伝子に関して、植物体を、Bt18又
はBt15毒素をそれぞれコードする切形bt18又はbt15遺伝子を含有す
る植物発現ベクターで形質転換した。
形質転換植物を摂食中の鉦姐並鉦ra 1ittoralis幼虫の死亡率は、
非形質転換植物を摂食した幼虫の死亡率よりも有意に高い。
bt18遺伝子に関して同型接合体であるbt18形質転換植物を、つぎにbt
15遺伝子に関して同型接合体であるbtis形質転換植物と交配する。自家増
殖後、両遺伝子に関して同型接合である植物が得られる。
その結果生じた、bt18及びbt15の両遺伝子を発現するタバコ植物体は、
植物体が発現したBt18又はBt15毒素に対するS、 1ittorali
sによる耐性の発現を有意に遅延する。
11=四−DNA で゛ した2つのキメラエCP゛ の ゲノムへの
用いた方法は、単一ベクターのT−DNAN及縁体間の2つの独立したキメラI
CP遺伝子の構成に基づく。結合試験から、Bt2及びBt14毒素は、Pie
rts brassicaeに対する殺虫活性を有する2つの非競合的結合IC
Pであることが示された。植物における発現に関しては、bt2及びbt14遺
伝子はともに同時発現して、昆虫耐性発現を防止し得る。別個のプロモータの制
御下での各ICP遺伝子を用いたプラスミドベクターの設計に関しては、2つの
可能性が考えられる=1)切形bt2及びbt14遺伝子、及び淘汰可能マーカ
ーを保有する3つのキメラ構築物;又は2)切形遺伝子断片(bt2又はbt1
4)とneo遺伝子のハイブリッドを、切型bt14又はbt2遺伝子と組み合
わせて用い得る。
本実施例は、T−DNAN及縁体間の以下のキメラICP遺伝子を保有する植物
形質転換に関するベクターpT)(W94の構築を述べる:TR2′プロモータ
の制御下の切形bt2遺伝子断片、及びTRI′プロモータ制御下のハイブリッ
ド切形bt14−ne。
遺伝子。T−DNA這伝子7の3°末端及びオクトビンシンターゼは、それぞれ
、適正な3′末端形成に関する情報を提供する。pTHW94は、1989年8
月28日に、寄託番号5514でDSMに寄託された。
第16図には、以下のことが模式的に示されている:
a)pHW44の構築: ATG開始コドンにNc。
1部位を導入されたt)t l 4NN末端遺伝子片。
b)pHW67の横築:tacプロモータ制御下のbt14遺伝子の再構築。
c)pHW71の構築+ tacプロモータ制御下のハイブリッド切形とbt1
4−neO遺伝子の構築。
d)pTHW94の構築: T−DNAN良縁体間にキメラbt14遺伝子及び
キメラbt2遺伝子を有する二元的T−DNAベクター。
pTHW94ベクターをA robacterium C58CLR4f系統(
pMP90)中に可動化し、これを用いて、De Block等(1989)が
記載した方法によって形質転換した。形質転換体をKmに関して淘汰すると、再
生した植物は、昆虫毒性試験及び生化学的試験において、両方のICP遺伝子物
質を発現することが判明する。
12:ハイブリッド におGる2つの
工CP゛の
2つのICP遺伝子の併用及び同時発現を生じさせるために、2つの異なるIC
Pの毒性部分をコードする切形遺伝子断片を適正な読み取り枠で融合し、キメラ
遺伝子構築体で、ハイブリッド遺伝子として同一プロモータ制御下に置く。ある
ICPからの毒性コアを、N−及び/又はC−末端で、プロテアーゼ活性によっ
てそれらのプロトキシンから遊離させ得る。したがって、ハイブリッド遺伝子は
、2つ又はそれ以上のICP遺伝子の融合点でプロテアーゼ切断部位をコードす
る1つ又はそれ以上の領域を有するよう設計され得る。
bt2及びbt14遺伝子の同時的共発現は、切形bt2遺伝子断片と融合され
る切形bt14遺伝子断片から成るハイブリッド遺伝子を構築することによって
得られる。第17図には、Bt2プロトキシンの毒性コアをコードするC−末端
切形bt2遺伝子断片と、枠内のBt14プロトキシンの毒性コアをコードする
C−末端bt14遺伝子断片とのこのようなハイブリッドbt2−bt14遺伝
子を模式的に示している。トリプシン切断部位の下流に位置するす、t2遺伝子
のBcβ1部位は、枠内で、切形bt14遺伝子断片のN末端に導入されるNc
o I部位と融合される。この末端には、プラスミドpLBKm860 (欧州
特許第0193259号)及びp、HW67を用いる。pLBKm860は、ラ
ムダPtプロモータ制御下のハイブリッドbt2−neo遺伝子を含有する。ハ
イブリッド遺伝子内のbt2遺伝子部分は、C末端切形bt2遺伝子断片であっ
て、bt860として示される(第17図) (Vaeck et al、 1
987も参照)。pHW67の構築は、第16図に記載されている。pHW67
は、ATG開始コドンにNco1部位を有するC末端切形bt14遺伝子断片(
bt14tax) 、無傷bt14遺伝子のBcj2 I部位に位置する翻訳停
止コドン、及び全遺伝子断片の下流のBamHI部位を含有する適正な読み取り
枠内で両遺伝子断片を融合するために、それぞれのプラスミドのBcn I及び
NcoI端を、第16図に示されているように、KlenowD N Aポリメ
ラーゼ及びS1ヌクレアーゼで処理する。その結果生じるプラスミドpJB10
0は、ラムダPtプロモータ制御下のハイブリッドb t 860− b t
14 t o x遺伝子を含有し、5DS−PAGE上マの予期される動きを有
する融合蛋白質のE、 coliにおける発現を指示する。
E、 coli株の粗製抽出物は、P、 brassicaeに対して、その株
が発現した融合蛋白質の毒性を示す。E。
coli株が産生じた融合蛋白質のN末端アミノ酸配列分析により、Bt14プ
ロトキシンからのN末端アミノ酸は活性化される時にプロセッシングされること
も確証された。したがって、bt2−bt14ハイブリッド遺伝子物質は、2つ
の考えられるプロテアーゼ切断部位を有する。
つぎに、このハイブリッド遺伝子を、植物の形質転換のためにベクター内に挿入
し、適正なプロモータの制御下に置いて、brassicaのゲノムに転移させ
る(欧州特許第0193259号)が、この場合、t)t2及びbt14遺伝子
はともに、昆虫毒性試験で発現される。
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2毒素の最大結合率(%)125I −Bt73毒素の最大結合率(%)I25
1−Bt3毒素の最大結合率(%)125■−日t73毒素の最大結合率(%)
125I−Bt2毒素の最大結合率(%)19ら−−1〜 −j==l+ l!
I 1LAや 、。7.1251−Bt14毒素の最大結合率(%)”’I−
Bt2毒素の最大結合率(%)125I −Bt15毒素の最大結合率(%)1
2”I−Bt2毒素の最大結合率(%)125I−BtlB毒素の最大結合率(
%)第13図
10 20 30 !to 50
GGATCTGTTT TAATATAAGG GAmGTGCCCTTCTC
GTTA TATTCTTTTATTAGCCCCAA AAACTAGTGC
AACTAAATAT TTTTATAATT ACACTGATTAllo
120 .130 1110 150AATACTTTAT mTGGGAGT
AAGAmATG CTGAAATGTA ATAAAATTCGTTCCA
TTTTCTGTATTTTCT CATAAAATGT TTCATATGC
T TTAAATTGTAGTAAAGAAAA ACAGTACAAA CT
TAAAAGGA CTTTAGTAAT TTAATAAAAAAAGGGG
ATAG TTT ATG GAA ATA AAT AAT CAA AAC
CAA TGTMET Glu Ile Asn Asn Gln Asn G
in Cys第13図(続1)
GTG CCT TACAAT TGT TTA AGT MT CCT MG
GAG ATA ATAVal Pro Tyr Asn Cys Leu
Ser Asn Pro Lys Glu Ile l1eTTA GGCGA
G GM AGG CTA GAA ACA GGG AAT ACT GTA
GCALeu Gly Glu Glu Arg Leu Glu Thr
Gly Asn Thr Val AlaGACATT TCA TTA GG
G CTT ATT MT TTT CTA TAT TCT AATAsp
Ile Ser Leu Gly Leu Ile Asn Phe Leu
Tyr Ser AsnTTT GTA CCA GGA GGA GGA T
ff ATA GTA GGT TTA CTA GAAPhe Val Pr
o Gly Gly Gly Phe Ile Val Gly Leu Le
u GluTTA ATA TGG GGA TTT ATA GGG CCT
TCG CM TGG GAT ATTLeu Ile Trp Gly P
he Ile Gly Pro Ser Gln Trp Asp l1eTT
T TTA GCT CM ATT GAG CAA TTG ATT AGT
CM AGA ATAPhe Leu Ala Gln Ile Glu G
ln Leu Ile Ser Gln Arg Ile第13図(続2)
GM GAA TTT GCT AGG AAT CAG GCA ATT T
CA AGA TTG GAGGlu Glu Phe Ala Arg As
n Gln A]、a Ile Ser Arg Leu GluGGG CT
A AGCMT CTT TAT AAG GTCTAT GTT AGA G
CG TTTGly Leu Ser Asn、 Leu Tyr Lys V
al Tyr Va、I Arg Ala Phe611 ’620 629.
’ 638AGCGACTGG GAG MA GAT CCT ACT AA
T CCT GCT TTA AGGSer Asp Trp Glu Lys
Asp Pro Thr Asn Pro Ala Leu ArgGAA
GM ATG CGT ATA CM TTT、AAT GACATG AAT
AGT GCTGlu Glu MET Arg Ile Gin Phe
Asn Asp MET Asn Ser AlaCTCATA ACG GC
T ATT CCA CTT TTT AGA GTT CM MT TATL
eu Ile Thr Ala Ile Pro Leu Phe Arg V
al Gln Asn TyrGAA GTT GCT CTT TTA TC
T GTA TAT GTT CM GCCGCA AACGlu Val A
la Leu Leu Ser Val Tyr Val Gln Ala A
la Asn第13図(続3)
TTA CAT TTA TCT ATT TTA AGG GAT GTT
TCA GTT TTCGGALeu His Leu Ser Ile Le
u Arg Asp Val Ser Val Phe Gly800 809
818 B27 ’836GM AGA TGG GGA TAT GAT
ACA GCG ACT ATCMT AAT CGCGlu Arg Trp
Gly Tyr Asp Thr Ala Thr ILe Asn Asn
ArgTAT AGT GAT CTG ACT AGCCTT ATT C
AT GTT TAT AcTMCTyr Ser Asp Leu Thr
Ser Leu Ile His Val Tyr Thr AsnCAT T
GT GTG GAT ACG TAT AAT CAG GGA TTA A
GG CGT TTGHIS CYS Val Asp Thr Tyr As
n Gin Gly Leu Arg Arg Leu9L7 926 935
944 ’953GAA GGT CGT TTT CTT AGCGAT
TGG ATT GTA TAT MT CGTGlu Gly Arg Ph
e Leu Ser Asp Trp Ile Val Tyr Asn Ar
g962 971 9B0 989
TTCCGG AGA CM TTG ACA ATT TCA GTA TT
A GAT ATT GTTPhe Arg Arg Gln Leu Thr
Ile Ser Val Leu Asp 1.1e Val第13図(’;
a 4’ )
GCG TTT TTT CCA AAT TAT GAT ATT AGA
ACA TAT CCA ATTAla Phe Phe Pro Asn T
yr Asp Ile Arg Thr Tyr Pro l1eCAA AC
A GCT ACT CAG CTA ACG AGG GAA GTCTAT
CTG GATGln Thr Ala Thr Gln Leu Thr
Arg Glu Val Tyr Leu Asp1079 1088 109
7 L106TTA CCT TTT ATT AAT GAA MT CTT
TCT CCT GCA GCA AGCLeu Pro Phe Ile
Asn Glu Asn Leu Ser Pro Ala Ala 5erT
AT CCA ACCTTT TCA GCT GCT GAA AGT GC
T ATA ATT AGATyr Pro Thr Phe Ser Ala
Ala Glu Ser Ala Ile Ile ArgAGT CCT
CAT TTA GTA GACTTT TTA MT AGCTTT ACC
ATTSer Pro His Leu Val Asp Phe Leu A
sn Ser Phe Thr l1e1196 L205 1214 122
3TAT ACA GAT AGT CTG GCA CGT TAT GCA
TAT TGG GGA GGGTyr Thr Asp Ser Leu
Ala Arg Tyr Ala Tyr Trp Gly Gly第13図(
続5)
L232 1241 1250 1259CACTTG GTA AAT TC
T TTCCGCACA GGA ACCACT ACT AATHis Le
u Val Asn Ser Phe Arg Thr Gly Thr Th
r Thr AsnTTG ATA AGA TCCCCT TTA TAT
GGA AGG GAA GGA MT ACAGAG CGCCCCGTA
ACT ATT ACCGCA TCA CCT AGCGTA CCAGlu
Arg Pro Val Thr Ile Thr Ala Ser Pro
Ser Val Pr。
ATA TTT AGA ACA CTT TCA TAT ATT ACA
GGCCTT GACMTlle phe Arg Thr Leu Ser
Tyr Ile Thr Gly Leu Asp AsnTCA AAT C
CT GTA GCT GGA ATCGAG GGA GTG GAA TT
CCMSer Asn Pro Val Ala Gly Ile Glu G
ly Val Glu Phe G1nAAT ACT ATA AGT AG
A AGT ATCTAT CGT AM AGCGGT CCAAsn Th
r Ile Ser Arg Ser Ile Tyr Arg Lys Se
r Gly Pr。
第13図(続6)
ATA GAT TCT TTT AGT GM TTA CCA CCT C
M GAT GCCAGClle Asp Ser Phe Ser Glu
Leu Pro Pro Gin Asp Ala 5erGTA TCT C
CT GCA ATT GGG TAT AGT CACCGT TTA TG
CCATVal Ser Pro Ala Ile Gly Tyr Ser
His Arg Leu Cys HisGCA ACA TTT TTA G
M CGG ATT AGT GGA CCA AGA ATA GCAAla
Thr Phe Leu Glu Arg Ile Ser Gly Pro
Arg Ile AlaGGCACCGTA TTT TCT TGG AC
A CACCGT AGT GCCAGCCCTGly Thr Val Ph
e Ser Trp Thr His Arg Ser Ala、Ser Pr
。
ACT AAT GAA GTA AGT CCA TCT AGA ATT
ACA CM ATT CCAThr Asn Glu Val Ser Pr
o Ser Arg Ile Thr Gln Ile Pr。
TGG GTA MG GCG CAT ACT CTT GCA TCT G
GT GCCTCCGTCTrp Val Lys Ala His Thr
Leu Ala Ser Gly Ala Ser Val第13図(続7)
ATT MA GGT CCT GGA TTT ACA GGT GGA G
AT ATT CTG ACTTlp TjYS GIY Pro Gly P
he Thr Giy Gly Asp Ile Le* ThrAGG MT
AGT ATG GGCGAG CTG GGG ACCTTA CGA G
TA ACCArg Asn Ser MET Gly Glu Leu Gl
y Thr Leu Arg Val ThrTTCACA GGA AGA
TTA CCA CM AGT TAT TAT ATA CGT TTCPh
e Thr Gly Arg Leu Pro Gin Ser Tyr Ty
r Ile Arg Phe1B17 1826 1835 、 1844CG
T TAT GCT TCG GTA GCA MT AGG AGT GGT
ACA TTT AGAArg Tyr Ala Ser Val Ala
Asn Arg Ser Gly Thr Phe ArgTAT TCA C
AG CCA CCT TCG TAT GGA ATT TCA TTT C
CA AAATyr Ser Gln Pro Pro Ser Tyr Gl
y Ile Ser Phe Pro LysACT ATG GACGCA
GGT GAA CCA CTA ACA TCT CGT TCG TTCT
hr MET Asp Ala Gly Glu Pro Leu Thr S
er Arg Ser Phe第13図(続8)
GCT CAT ACA ACA CTCTTCACT CCA ATA AC
CTTT TCA CGAAla His Thr Thr Leu Phe
Thr Pro Ile Thr Phe Ser ArgGCT CM GM
GM TTT GAT CTA TACATCCM TCG GGT GTT
Ala Gln Glu Glu Phe Asp Leu Tyr Ile
Gln Ser Gly Va1TAT ATA GAT CGA ATT G
M TTT ATA CCG GTT ACT GCA ACATTT GAG
GCA GAA TAT GAT TTA GAA AGA GCG CAA
MG GTGPbe Glu Ala Glu Tyr Asp Leu G
lu Arg Ala Gin Lys Va1GTG AAT GCCCTG
TTT ACG TCT ACA AACCAA CTA GGG CTAV
al Asn Ala Leu Phe Thr Ser Thr Asn G
ln Leu Gly LeuAAA ACA GAT GTG ACG GA
T TAT CAT ATT GAT CAG GTA TCCLys Thr
Asp Val Thr Asp Tyr His Ile Asp Gln
Val Ser第13図(続9)
MT CTA GTT GCG TGT TTA TCG GAT GM TT
T TGT CTG GATAsn Leu Val Ala Cys Leu
Ser Asp Glu Phe Cys Leu AsnGM AAG A
GA GM TTG TCCGAG A、AA GTT AAA CAT GC
A AAGGlu Lys Arg Glu Leu Ser Glu Lys
Val Lys His Ala LysCGA CTCAGT GAT G
AG CGG AAT TTA CTT CM GAT CCA AACArg
Leu Ser Asp Glu Arg Asn Leu Leu Gln
Asp Pro AsnTTCAGA GGG ATCAAT AGG CA
A CCA GACCGT GGCTGG AGAPhe Arg Gly I
le AsnArg Gln Pro Asp Arg Gly Trp Ar
gGGA AGT ACG GAT ATT ACT ATCCM GGA G
GA GAT GACGTAGly Ser Thr Asp Ile Thr
Ile’ Gln Gly Gly Asp Asp Va1TTCAAA
GAG AAT TACGTT ACG CTA CCG GGT ACCTT
T GATPhe Lys Glu Asn Tyr Val Thr Leu
Pro Gly Thr Phe Asp第13図(統10)
GAG TGCTAT CCA ACG TAT TTA TAT CAA A
M ATA GAT GAGGlu CYs Tyr Pro Thr Tyr
Leu T’)’r Gin LYS Ile Asp GluTCG AA
A TTA AAA GCCTAT ACCCGT TAT CAA TTA
AGA GGGSer Lys Leu Lys Ala Tyr Thr A
rg Tyr Gin Leu Arg GlyTAT ATCGAA GAT
AGT CAA GACTTA GM ATCTAT TTA ATTTyr
Ile Glu Asp Ser Gln Asp Leu Glu Ile
Tyr Leu l1eCGT TACAAT GCA AAA CACGA
A ATA GTA AAT GTA CCA GGTArg Tyr Asn
Ala Lys His Glu Ile Val Asn Val Pro
GlyACA GGA AGT TTA TGG CCT CTT TCT
GTA GAA AAT CAA ATTThr Gly Ser Leu T
rp Pro Leu Ser Val Glu Asn Gln l1eGG
A CCT TGT GGA GAA CCG AAT CGA TGCGCG
CCA CACCTTGly Pro Cys Gly Glu Pro A
sn Arg Cys Ala Pro His Leu第13図(続11)
GM TGG AAT CCT GAT TTA CACTGT TCCTGC
AGA GACGGGGlu Tro Asn Pro ASD Leu Hi
s Cys Ser Cys Arg Asp GlyGM AM TGT G
CA CAT CAT TCT CAT CAT TTCTCT TTG GA
CGlu Lys Cys Ala His His Ser His His
Phe Ser Leu AspATT GAT GTT GGA TGT
ACA GACTTA AAT GAG GACTTA GGTlle Asp
Val Gly Cys Thr Asp Leu Asn Glu Asp
Leu GlyGTA TGG GTG ATA T’l’CAAG ATT
AAG ACG CM GAT GGCCACVaL Trp Val Il
e Phe Lys Ile Lys Tl1r Gln Asp Gly H
isGCA CGA CTA GGG AAT CTA GAG TTT CT
CGM GAG AAA CCAAla Arg Leu Gly Asn L
eu Glu Phe Leu Glu Glu Lys Pr。
TTA TTA GGA GAA GCA CTA GCT CGT GTG
MA AGA GCG GAGLeu Leu Gly Glu Ala Le
u Ala Arg Val Lys Arg Ala Glu第13図(続1
2)
AM AAA TGG AGA GAC、AAA CGCGAA ACA TT
A CAA TTG GAALys Lys Trp Arg Asp Lys
Arg Glu Thr Leu Gin Leu GluACA ACT
ATCGTT TAT AAA GAG GCA AAA GM TCT GT
A GATThr Thr Ile Val Tyr Lys Glu Ala
Lys Glu Ser Val Asp2951 2960 2969 2
97BGCT TTA TTT GTA AAC’rCT CM TAT GA
T AGA TTA CM GCGAla Leu Phe Val Asn
Ser Gln Tyr Asp Arg Leu Gln AlaGAT A
CG AACATCGCG ATG ATT CAT GCG GCA GAT
AAA CGCAsp Thr Asn Ile Ala MET Ile
His Ala Ala Asp Lys ArgGTT CAT AGA A
TT CGA GM GCG TAT CTG CCG GAG CTG TC
TVal His Arg Ile Arg Glu Ala Tyr Leu
Pro Glu Leu 5erGTG ATT CCG GGT GTCM
T GCG GCT ATT TTT GM GM TTAVal Ile P
ro Gly Val Asn Ala Ala Ile Phe Glu G
lu Leu第13図(続13)
GAA GAG CGT ATT TTCACT GCA TTT TCCCT
A TAT、 GAT GCGGlu Glu Arg Ile Phe Th
r Ala Phe Ser Leu Tyr Asp AlaAGA AAT
ATT ATT AAA MT GGCGAT TTCAAT MT GGC
TTAArg Asn Ile Ile Lys Asn Gly Asp P
he Asn Asn Gly LeuTTA TGCTGG AACGTG
AAA GGG CAT G’I’A GAG GTA GAA GAALeu
Cys Trp Asn Val Lys Gly His Val Glu
Val Glu GluCAA MCAAT CACCGT TCA GTC
CTG GTT ATCCCA GM TGGGln Asn Asn His
Arg Ser Val Leu Val Ile Pro Glu ’rr
pGAG GCA GM GTG TCA CAA GAG GTT CGT
GTCTGT CCA GGTGlu Ala Glu Val Ser Gl
n Glu Val Arg Val Cys Pro GlyCGT GGC
TAT ATCCTT CGT GTT ACA GCG TACAAA GA
G GGAArg Gly Tyr Ile Leu Arg Val Thr
Ala Tyr I、ys Glu Gly第13図(続14)
TAT GGA GM GGT TGCGTA ACG ATCCAT GAG
ATCGAG MCTyrG!Y G14!GIYCySv、31 Ti1r
工1e)iiSGlulB GluASnAAT ACA GACGM CTG
AAA TTCAACAACTGT GTA GM GAGAsn Thr
Asp Glu Leu Lys Phe Asn Asn Cys Val
Glu Glu3419 342B 3437 3446GAA GTA TA
T CCA AACAACACG GTA ACG TGT ATT MT T
ATGlu Val Tyr Pro Asn Asn Thr Val Th
r Cys Ile Asn TyrACT GCG ACT CAA GM
GM TAT GAG GGT ACG TACACT TCTThr Ala
Thr Gln Glu Glu Tyr Glu Gly Thr Tyr
Thr 5erCGT AAT CGA GGA TAT GACGAA G
CCTAT GGT AAT MCCCTArg Asn Arg Gly T
yr Asp Glu Ala Tyr Gly Asn Asn Pr。
3536 3545’ 3554 3563TCCGTA CCA GCT G
AT TAT GCG TCA GTCTAT GAA GAA AAASer
Val Pro Ala Asp Tyr Ala Ser Val Tyr
Glu Glu Lys第13図(続15)
TCG TAT ACA GAT AGA CGA AGA GAG MT C
CT TGT GM TCTSer Tyr Thr Asp Arg Arg
Arg Glu Aqn Pro CYS GIU 5erMCAGA GG
A TAT GGA GAT TACACA CCA CTA CCA GCT
GGTAsn Arg Gly Tyr Gly Asp Tyr Thr
Pro Leu Pro Ala GlyTAT GTA ACA MG GM
TTA GAG TACTTCCCA GAG ACCGATTyr Val
Thr Lys Glu Leu Glu Tyr Phe Pro Glu
Thr AspAAG GTA TGG ATT GAG ATT GGA
GAA ACA GM GGA ACA TTCLys Val Trp Il
e Glu Ile Gly Glu Thr Glu Gly Thr Ph
eATCGTG GACAGCGTG GAA TTA CTCCTT ATG
GAG GM TAGlle Val Asp Ser Val Glu L
eu Leu Leu MET Glu Glu 。
第13図(統16)
GACCATCCGA GTATAGCAGT TTAATAAATA TTA
ATTAAAA TAGTAGTCTAACTTCCGTTCCAATTAAA
TA AGTAAATTACAGTTGTAAAA AAAAACGAAC38
71388138913901’
ATTACTCTTCAAAGAGCGAT GTCCGTTTTT TATA
TGGTGTGT第14図
AATAGAATCT CAAATCTCGA TGACTGCTTA GTC
TTTTTAA TACTGTCTACTTGACAGGGG TAGGAAC
ATA ATCGGTCAAT TTTAAATATG GGGCATATAT
llo 120 130 140 150TGATATTTTA TAAAAT
TTGT TACGmm GTATTTTTTCATAAGATGTGTCAT
ATGTAT TAAATCGTGG TAATGAAAAA CAGTATC
AAA CTATCA(iAACmGGTAGTT TAATAAAAAA A
CGGAGOTAT TTT ATG GAG GAA−−−−−MET Gl
u Glu
2!18 257 266 275
AAT AAT CAA AAT CAA TOCATA CCT TACAA
T TGT TTA AGTAsn Asn Gin Asn Gun Cys
Ile Pro Tyr Asn Cys Leu 5er284’ 293
302 311 320AAT CCT GAA GAA GTA CTT
TTG GAT GGA GAA CGG ATA TCAAsn Pro G
lu Glu Val Leu Leu Asp Gly Glu Arg I
le Ser第14図(続1)
329 338’ 347 356
ACT GGT AAT TCA TCA ATT GAT ATT TCT
CTG TCA CTT GTTThr Glv Asn Ser Ser I
le ASD Ile Ser Leu Ser Leu Va1CAG TT
T CTG GTA TCT AACTTT GTA CCA GGG GGA
GGA TTTGln Phe Leu Val Ser Asn Phe
Val Pro Gly Gly Gly PheTTA GTT GGA T
TA ATA GAT TTT GTA TGG GGA ATA GTT G
GCLeuVal Gly Leu Ile Asp Phe Val Trp
Gly Ile Val Gly446 455 464 4フ3
CCT TCT CM TGG GAT GCA TTT CTA GTA C
M ATT GM CAAPro Ser Gun Trp Asp Ala
Phe Leu Val Gln Ile Glu G1nTTA ATT M
T GM AGA ATA GCT GAA TTT GCT AGG AAT
GCTLeu Ile Asn Glu Arg Ile Ala Glu
Phe Ala Arg Asn AlaGCT ATT GCT AAT T
TA GAA GGA TTA GGA AACMT TTCAATAla I
le Ala Asn Leu Glu Gly Leu Guy Asn A
sn Phe Asn第14図(続2)
ATA TAT GTG GM GCA TTT AAA GAA TGG G
M GAA GAT CCT■!eTyrvaI Glg A13 ph2 L
YS Gll ’l’rp GIIJ GIB ASppr(>AAT AAT
CCA GM ACCAGG ACCAGA GTA ATT GAT CG
CTTTAsn Asn Pro Glu Thr Arg Thr Arg
Val Ile Asp Arg PheCGT ATA CTT GAT G
GG CTA CTT GM AGG GACATT CCT TCGArg
Ile Leu Asp Gly Leu Leu Glu Arg Asp
Ile Pro 5erTTT CGA ATT TCT GGA TTT G
AA GTA CCCCTT TTA TCCGTTPhe Arg Ile
Ser Gly Phe Glu Val Pro Leu Leu Ser
Va1TAT GCT CAA GCG GCCAAT CTG CAT CT
A GCT ATA TTA AGATyr Ala Gin Ala Ala
Asn Leu His Leu Ala Ile Leu ArgGAT
TCT GTA ATT TTT GGA GAA AGA TGG GGA
TTG ACA ACGAsp Ser Val Ile Phe Gly G
lu Arg Trp Gly Leu Thr Thr第14図(続3)
797 806 815 82II
ATA AAT GTCAAT GAA AACTAT AAT AGA CT
A ATT AGG CATlle Asn Val Asn Glu Asn
Tyr Asn Arg Leu Ile Arg HisATT GAT
GAA TAT GCT OAT CACTGT GCA AAT ACG T
AT AATlle Asp Glu Tyr Ala Asp His Cy
s Ala Asn Thr Tyr AsnCGG GGA mA AAT
AAT TTA CCG AAA TCT ACG TAT CAA GATA
rg Gly Leu Asn Asn Leu Pro Lys Ser T
hr Tyr Gin AspTGG ATA ACA TAT AAT CG
A TTA CGG AGA GACTTA ACA TTGTrp Ile
Thr Tyr Asn Arg Leu Arg Arg Asp Leu
Thr LeuACT GTA TTA C1AT ATCGCCGCT TT
CTTT CCA AACTAT GACThr Val Leu Asp I
le Ala Ala Phe Phe Pro Asn Tyr Asp98
6 995 1001J 1013 1022AAT AGG AGA TAT
CCA ATT CAG CCA GTT GGT CAA CTA ACA
Asn Arg Arg Tyr Pro Ile Gin Pro Val
Gly Gun I、eu Thr第14図(絖4)
AGG GAA GTT TAT ACG GACCCA TTA ATT M
T TTT AAT CCAArg Glu Val Tyr Thr Asp
Pro Leu Ile Asn Phe Asn Pr。
CAG TTA CAG TCT GTA GCT CAA TT、A CCT
ACT TTT MCGTTGln Leu Gin Ser Val Al
a Gln Leu Pro Thr Phe Asn Va11103 11
12 1121 1130 1D9ATG GAG AGCAGCGCA AT
T AGA MT CCT CAT TTA TTT GATMET Glu
Ser Ser Ala Ile Arg Asn Pro 1(is Lea
Phe Asn14図 1157 1166 1175ATA TTG AA
T AAT CTT ACA ATCTTT ACG GAT TGG TTT
、AGTlle Leu Asn Asn Leu Thr Ile Phe
Thr Asp Trp Phe 5erGTT GGA CGCMT TT
T TAT TGG GGA GGA CAT CGA GTA ATAVal
Gly Arg Asn Phe Tyr Trp Gly Gly His
Arg Val l1eTCT AGCCTT ATA GGA GGT G
GT AACATA ACA TCT CCT ATASer Ser Leu
Ile Gly Gly Gly Asn Ile Thr Ser Pro
Ile第14図(続5)
TAT GGA AGA GAG GCG MCCAG GAG CCT CC
A AGA TCCTTTTvr Glv Ara Glu Ala Asn
Gln Glu Pro Pro Ara Ser PheACT TTT A
AT GGA CCG GTA TTT AGG ACT TTA TCA M
T CCTThr Phe Asn Gly Pro Val Phe Arg
Thr Leu Ser Asn Pr。
ACT TTA CGA TTA TTA CAG CM CCT TGG C
CA GCG CCA CCAThr Leu Arg Leu Leu Gi
n Gin Pro Trp Pro Ala Pro Pr。
TTT AAT TTA CGT GGT GTT GAA GGA GTA
GM TTT TCT ACAPhe As;n Leu Arg Gly V
al Glu Gly Val Glu Phe Ser ThrCCT AC
A AAT AGCTTT ACG TAT CGA GGA AGA GGT
ACG GTTPro Thr Asn Ser Phe Thr Tyr
Arg Gly Arg Gly Thr VaL1454 1463 147
2 148J、 1490GAT TCT TTA ACT GM T’i’A
CCG CCT GAG GAT MT AGT GTGASp Ser L
eu Tflr Glu Leu pro Pro Glu ASp Asn
Ser Val第14図(続6)
CCA CCT CGCGAA GGA TAT AGT CAT CGT T
TA TGT CAT GCAprn Pro Ara Gl+I GIV T
’vr S6r Hiq Ara I、eu Cvs 1(is Ala、)
JJ
ACT TTT GTT CM AGA TCT GGA ACA CCT T
TT TTA ACA ACTThr Phe Val Gln Arg Se
r Gly Thr Pro Phe Leu Thr ThrGGT GTA
GTA TTT TCT TGG ACG CAT CGT AGT GCA
ACT CTTGly Val Val Phe Ser Trp Thr
1(is Arg Ser Ala Thr LeuACA MT ACA A
TT GAT CCA GAG AGA ATT MT CM ATA CCT
Thr Asn Thr Ile Asp Pro Glu Arg Ile
Asn Gln Ile Pr。
TTA GTG AAA GGA TTT AGA GTT TGG GGG
GGCACCTCT GTCLeu Val Lys Guy Phe Arg
Val Trp Gly Guy Thr Ser VaiATT ACA
GGA CCA GGA TTT ACA GGA GGG GAT ATCC
TT CG))!11e Thr Guy Pro Gly Phe Thr
Gly Guy Asp Ile Leu Arg第14図(続7)
1733 L742 1ソ51 1760ΔGA AAT ACCTTT GG
T GAT TTT GTA TCT CTA CAA GTCTCAr(J
Asn ’rhr phe Guy Asp phe Vai Ser Leu
Gln Val AsnATT MT TCA CCA ATT ACCCA
A AGA TACCGT TTA AGA TTTlle Asn5er P
ro Ile Thr Gun Arg Tyr Arg Leu Arg P
beCGT TACGCT TCCAGT AGG GAT GCA CGA
GTT ATA GTA TTAArg Tyr Ala Ser Ser A
rg Asp Ala Arg Val Ile Val LeuACA GG
A GCG GCA TCCACA GGA GTG GGA GGCCAA
G’l’T AGTThr Gly Ala Ala Ser Thr Gly
Val Gly Gly Gln Val 5erGTA AAT ATG
CCT CTT CAG AM ACT ATG GAA ATA GGG G
AGVal Asn )正T Pro Leu Gun I、ys Thr M
ET Glu Ile Gly GluAACTTA ACA TCT AGA
ACA TTT AGA TAT ACCGAT TTT AGTAsn L
eu Thr Ser Arq ’rhr Phe Arg Tyr Thr
Asp phe Ser第14図(続8)
MT CCT TTT TCA TTT AGA GCT MT CCA GA
T ATA ATT GGGAsn Pro Pbe Ser Phe Arg
Ala Asn Pro Asp Ile Ile GuyATA AGT
GM CM CCT CTA TTT GGT GCA GGT TCT AT
T AGTlle Ser Glu Gin Pro Leu Phe Gly
Ala Guy Ser Ile 5erAGCGGT GM C’I’T
TAT ATA GAT AAA ATT GAA ATT ATT CTAS
er Gly Glu Leu Tyr Ile Asp Lys Iue G
lu、 Ile lie LeuGCA GAT GCA ACA TTT G
M GCA GAA TCT GAT TTA GAA AGAAla Asp
Ala Thr Ph、e Glu Ala Glu Ser Asp Le
u Glu ArgGCA CM AAG GCG GTG AAT GCCC
TG T’l’T ACT TCT TCCAATAla Gln Lys A
la VaL Asn Ala Leu Phe Thr Ser Ser A
snCM ATCGGG TTA AAA ACCGAT GTG ACG G
AT TAT CAT ATTGln Ile Gly Leu Lys Th
r Asp Val Thr Asp Tyr His Ile第14図(続9
)
GAT CAA GTA TCCMT TTA GTG GAT TGT TT
A TCA GAT GMAsp Gln Val Ser Asn Leu
Val Asp Cys Leu Ser Asp G!uTTT TGT C
TG GAT GAA MG CGA GM TTG TCCGAG AAA
GTCPhe Cys Leu Asp Glu Lys Arg Glu L
eu Ser Glu Lys Va1AAA CAT GCG AAG CG
A CTCAGT GAT GAG CGG MT TTA CTTLys H
is Ala Lys Arg Leu Ser Asp Glu Arg A
sn Leu LeuCM GAT CCA AACTTCAGA GGG A
TCAAT AGA CAA CCA 、GACGln Asp Pro As
n Phe Arg Gly Ile Asn Arg Gln Pro As
pCGT GGCTGG AGA GGA AGT ACA GAT ATT
ACCATCCAA GGAArg Gly Trp Arg Gly Ser
Thr Asp Ile Thr Ile Gln GlyGGA GAT
GACGTA TTCAM GAG AAT TACGTCACA CTA C
CGGly Asp Asp Val Phe Lys Glu Asn Ty
r Val Thr Leu Pr。
第14図(続10)
GGT ACCGTT GAT GAG TGCTAT CCA ACG TA
T TTA TAT CAGGly ThrvBl 、A、6p Glul:’
Y3 ’l’yrprO’rhrTyrLeu’l’yrG1t;。
AAA ATA GAT GAG TCG AM TTA AAA GCT T
AT ACCCGT TATLys Ile Asp Glu Ser Lys
Leu Lys Ala Tyr Thr Arg TyrGM TTA A
GA GGG TAT ATCGAA GAT AGT CAA GACTTA
GMGlu Leu Arg Gly Tyr Ile Glu Asp S
er Gln Asp Leu GluATCTAT TTG ATCCGT
TACAAT GCA AM CACGM ATA GTAlle Tyr L
eu Ile Arg Tyr Asn Ala Lys His Glu I
le Va1MT GTG CCA GGCACG GGT TCCTTA T
GG CCG CTT TCA GCCAsn Val Pro Gly Th
r Gly Ser Leu Trp Pro Lsu Ser AlaCM
AGT CCA ATCGGA AAG TGT GGA GAA CCG A
AT CGA TGCGin Ser Pro Ile Gly Lys Cy
s Gly Glu Pro Asn Arg Cys第14図(続11)
GCG CCA CACCTT GAA TGG AAT CCT GAT C
TA GAT TGT TCCAla Pro His Leu Glu Tr
p Asn Pro Asp Leu Asp Cys 5er2705 27
14 2フ23 2732TGCAGA GACGGG GAA AAA TG
T GCA CAT CAT TCCCAT CATCys Arg Asp
Gly Glu Lys Cys Ala His His Ser His
His2741 2750 2759 276B 2777TTCACCTTG
GAT ATT GAT GTT GGA TGT ACA GACTTA
MTPhe Thr Leu Asp Ile Asp Val Gly Cy
s Thr Asp Leu AsnGAG GACTTA GGT GTA
TGG GTG ATA TTCMG ATT MG ACGGlu Asp
Leu Gly Val Trp Val Ile Phe Lys Ile
Lys ThrCM GAT GGCCAT GCA AGA CTA GGG
AAT CTA GAG TTT CTCGln Asp Gly His
Ala Arg Leu Gly Asn Leu Glu Phe LeuG
M GAG AAA CCA TTA TTA GGG GM GCA CTA
GCT CGT GTGGlu Glu Lys Pro Leu Leu
Gly Glu Ala Leu Ala Arg Val第14図(続12)
MA AGA GCG GAG MG MG TGG AGA GACAAA
CGA GAG AAALys Arg Ala Glu Lys Lys T
rp Arg Asp Lys Arg Glu LysCTG CAG TT
G GAA ACA AAT ATT GTT ’rAT MA GAG GC
A AAALeu Gin Leu Glu Thr Asn Ile Val
Tyr Lys Glu Ala LysGAA TCT GTA GAT
GCT TTA TTT GTA MCTCT CAA TAT GATGlu
Ser Val Asp Ala Leu Phe Val Asn Ser
Gin Tyr AspAGA TTA CAA GTG GAT ACG
MCATCGCG ATG ATT CAT GCGArg Leu Gln
Val Asp Thr Asn Ile Ala MET Ile His
AlaGCA GAT AAA CGCGTT CAT AGA ATCCGG
GAA GCG TAT CTGAla Asp Lys Arg Val
His Arg Ile Arg Glu Ala Tyr LeuCCA G
AG TTG TCT GTG ATT CCA GGT GTCMT GCG
GCCATTPro Glu Leu Ser Val Ile Pro G
ly Val Asn Ala Ala Ile第14図(続13)
TTCGAA GM TTA GAG GGA CGT ATT TTT AC
A GCG TAT TCCphB G12 Glp jeuGluGly A
rg lB phB Thr A12 TyrSerTTA TAT GAT
GCG AGA AAT GTCATT AAA AAT GGCGAT TT
CLeu Tyr Asp Ala Arg Asn Val Ile Lys
Asn Gly Asp PheAAT MT GGCTTA TTA TG
CTGG MCGTG AAA GGT CAT GTAAsn Asn Gl
y Leu Leu Cys Trp Asn Val Lys Gly Hi
s Va1GAT GTA GM GAG CAA MCAACCACCGT
TCG GTCCTT GTTAsp Val Glu Glu Gln As
n Asn His Arg Ser Val Leu Va1ATCCCA
GM TGG GAG GCA GAA GTG TCA CM GAG GT
T CGTlle Pro Glu Trp Glu Ala Glu Val
Ser Gln Glu Val ArgGTCTGT CCA GGT C
GT GGCTAT ATCCTT CGT GTCACA GCAVal C
ys Pro Gly Arg Gly Tyr Ile Leu Arg V
al Thr Ala第14図(統14)
3371 3380 3389 339BTAT AAA GAG GGA T
AT GGA GAG GGCTGCGTA ACG ATCCATTyr L
ys Glu Gly Tyr Gay GluGly Cys Val Th
r Ile HisGAG ATCGM GACAAT ACA GACGAA
CTG AAA TTCAGCAACGlu Ile Glu Asp As
n Thr Asp Glu、 Leu Lys Phe Ser AsnTG
T GTA GAA GAG GM GTA TAT CCA AACMCAC
A GTA A、CGCys Val Glu Glu Glu Val Ty
r Pro Asn Asn Thr Val ThrTGT AAT MT
TAT ACT GGG ACT CM GM GAA TAT GAG GG
TCys Asn Asn Tyr Thr Gly Thr Gln Glu
Glu Tyr Glu GlyACG TACACT TCT CGT M
T CM GGA TAT GACGAA GCCTATThr Tyr Th
r Ser Arg Asr+ Gln Gly Tyr Asp Glu A
la Tyr3560’ 3569 3578 358’l 3596GGT
AAT AACCCT TCCGTA CCA GCT GAT TACGCT
TCA GTCGly Asn Asn Pro Ser Val Pro
Ala Asp Tyr Ala Ser Val第14図(続15)
TAT GM GM AM TCG TAT ACA GAT GGA CGA
AGA GAG AATTyr Glu Glu Lys Ser Tyr
Thr Asp Gly Arg Arg Glu AsnCCT TGT G
M TCT MCAGA GGCTAT GGG GAT TACACA CC
APro Cys Glu Ser Asn Arg Gly Tyr Gly
Asp Tyr Tbr Pr。
CTA CCG GCT GGT TAT GTA ACA’ AAG GAT
TTA GAG TACTTCLeu Pro Ala Gly Tyr V
al Thr Lys Asp Leu Glu Tyr Phe3722 3
731 ’3740 3749CCA GAG ACCGAT MG GTA
TGG ATT GAG ATCGGA GM ACAPro Glu Thr
Asp Lys Val Trp Ile Glu Ile Gly Glu
ThrGM GGA ACA TTCATCGTG GAT AGCGTG
GM TTA CTCCTTGlu Gly Thr Phe Ile Val
Asp Ser Val Glu Leu Leu Leu第14図(続16
)
AMGMTGAT TACTGACCTA TATTAACAGA TAAAT
MGAA MTTTTTAT八3893 へ 3903 3913 3923C
GAATAAAAA ACGGACATCA CTCTTAAGAG MTGA
TGTCC第15図
第15図(続)
b)
第16図
a)
第16図
b)
ρ)−(WS2
Ncol bt14
@16図
C)
NCOy bt14tox ne。
第16図(続)
第16図(続)
T
国際調査報告
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905国際調査報告
EP90口0905
S^ 37347