JPH03503716A - バチルス・スリンギエンシス亜種イスラエレンシスからの新しい毒素をエンコードするdna断片 - Google Patents

バチルス・スリンギエンシス亜種イスラエレンシスからの新しい毒素をエンコードするdna断片

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JPH03503716A
JPH03503716A JP63505964A JP50596488A JPH03503716A JP H03503716 A JPH03503716 A JP H03503716A JP 63505964 A JP63505964 A JP 63505964A JP 50596488 A JP50596488 A JP 50596488A JP H03503716 A JPH03503716 A JP H03503716A
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エラー,デビツド・ジヨン
ウオード,エリザベス・サリイ
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イー・アイ・デユポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニー
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 バチルス・スリンギエンシス亜種イスラエレンシスからの新しい毒素をエンコー ドするDNA断片発明の背景 及鼠0旦! 本発明は、殺虫性タンパク質の遺伝情報を指定する新規なりNA断片および昆虫 、とくに力の防除におけるこのようなタンパク質の使用に関する。さらに詳しく は、(Bacillus  Thuriengiensis  5ubs、    1sraelensis)により産生される130kDの殺虫性タンパク質の 遺伝情報を指定する断片に関する。新規なりNA断片を含有するキメラ遺伝子お よび前記断片を組み込んだバクテリア、組織、種子および植物を、また、論じる 。
1党 バチルス・スリンギエンシス亜種イスラエレンシス、Goldberg  et   al、、Msoquito  News、3ヱ: 355−358(197 7)は、胞子形成とともにパラ胞子の8−エンドトキシンの結晶を産生ずるグラ ム陽性胞子形成有機体である。Somerville、Trends  Bio chem、Sci、、3:108−110(1987);Bulla  et   al、、Rev、Microbiol、s8 :147−204 (1980 )。δ−エンドトキシンは力およびブユの幼虫に対して極めて毒性である、de   Barjac、CRAcad、Sci、Paris、ser  D286: 798−800 (1978)JT’homas  et  al、、J、Ce 1l  5ci−160:181−197 (1983)と同時に赤血球に対し て細胞溶解活性を示す、Thomas  et  alo、J−Cell  S ci、:5Q:181−197 (1983)、精製した亜種イスラエレンシス (subs。
1sraelensis)の結晶質封入体は、分子量130kDの(すなわち、 各々が分子量130kDの2つのタンパク質)二重のもの、分子量65kbおよ び分子量27kD、ならびに他の小さいタンパク質を包含する、種々の分子量の いくつかの主要なポリペプチド種から成る。
参照、Huber  et  al、、「微生物の病気の病原性(Pathog enasis  of  Microbial  Diseases)J、Da visaon、E+W+編、AI )anhe Id  Osmun%New   Jersey、209234 (1981);Thomas  et  al 、、J、Ca1l  Sci、、80:181−197(1983);ヤマモト ら、Curr、Microbif−19:279−284(1983)。亜種イ スラエレンシスの結晶の全体の毒性に対するこれらのポリペプチドの相対的濃度 はかなり興味があることである。
最近、亜種イスラエレンシスの結晶を構成する、個々のポリペプチド成分の活性 を明らかにすることについて2つのアプローチが存在する。
いくつかのグループは、結晶または結晶/胞子混合物からの亜種イスラエレンシ スタンパク質の生化学的技術による分離を報告した。参照、Davidson   et  al、、Curr、Microbil、、11: 171174 ( 1984);Thomas、PhD、Thes is。
ケンブリッジ大学(1985);Armstrong  et  al、、J、 Bacteriol、、16土、39 46 (1985);Wuet ’a’ 1.、FEBS  Letts、、190:232 236 (1985);L ee  et  al、、Biochem、Biophys。
Re s、Comm、 、上26:953 960 (1985);Cheu1 26 (1985);Visser  et  al、、FEBS  Letこ のアプローチを使用して、130kDの二重のもの、65kDおよび27kDの ポリペプチドが他のポリペプチド種の不存在下に研究された。
あるいは、一般の方法による分離は現在いくつかの場合において報告5l−15 8(1985);Ward  et  al、、J、Mo1.B27kDのタン パク質をエンコードする構造遺伝子は、大腸菌(Escherichia  c oli)中でクローニングおよび発現され、Wal (1984):Waalw ijk  et  al、、NucleicAcids  Re5earch%  13:8207−8216 (1985)、そしてバチルス・スブチリス(B acillus  5ubtilis)中でクローニングおよび発現された、W ard  et  al、、J、Mo1.−B’io1.191:13−22  (1986)−さらに、この遺伝子ん磁気撹拌機は発表されt:。参照、Waa lwijk  et  al、、Nucleic  Ac1ds  Re5ea rch、13:8207 82]6(1985);Ward  et  al、 、J、Mo1.Biol。
上豆工: 1−11 (19i)。分子量72kDの膜力部分をエンコードする 構造遺伝子は、クローニングされ、そして配列決定され、Th。
rne  et  al、、J、Bactriologys  166:801 −811 (1986) 、モして亜種イスラエレンシスHDI−Dispel から分離されたr5.3kbJの遺伝子と多少の相同性を共有することが示され た、5chef  et  al、、J、Mo1.Biol、、I旦升: 62 64−6272 (1985)。さらに、殺カタンパク質をエンコードする亜種 イスラエレンシス遺伝子は、クローニング宿主のバチリス・メガテリウム(Ba cillus  megaterium)から分離されl二、5ekar  e t  al、、Gene、3ヨじ3:151−158 (] 985)。この遺 伝子のヌクレオチド配列は、最近、ヤマモトら、「無を椎動物の病理学の基礎お よび応用の面(Fundamental  and  Applied  As pects  of  Invertebrate  Pathology)J 、Samson  et  at。
編、(Forth  Internationl  ColCo11oquiu   Invertebrate  Pathology、オランダ国(1986 )により報告され、そしてオープンリーディングフレームの長さから、それは2 つの分子量130kDの二重のもののタンパク質の1つの遺伝情報を指定するよ うにEわれる。この遺伝子をを収容する組み換え体バチリス・メガテリウムの細 胞は130kDのポリペプチドを合成ヒ、このポリペプチドは亜種イスラエレン シス結晶タンパク質に対してレイズされた抗血清と免疫学的に反応する、5ek ar、、Biochem、 Biophys、 Res、 Comm、 、13 7:748−75本発明は、亜種イスラエレンシスの第2の130kDタンパク 買の遺伝情報を指定する遺伝子の発見を包含する。この遺伝子によりエンコード されるタンパク質は、殺虫性を有し、そして昆虫の有害生物に対する前進する戦 いにおいて他の有用な因子を提供する。
発明の要約 本発明は、殺虫性タンパク質をエンコードする新規なりNA断片に関する。詳し くは、本発明は、bplで開始しbp4451で終わる第7図に示す新規なバチ ルス・スリンギエンシス亜種イスラエレンシス(Bacillus  Thur iengiensis  5ubs、   1sraelensis)のヌクレ オチド配列との配列の相同性まI;は実質的な配列の相同性を有するヌクレオチ ド配列からなる殺虫性タンパク質、およびその殺虫性部分の遺伝情報を指定する DNA断片に関する。その殺虫性部分は、例えば、bp891で開始しbp44 30で終わる第7図に示すヌクレオチド配列との配列の相同性または実質的な配 列の相同性を有するヌクレオチド配列を包含する。主題のDNA断片は、M7図 に示すアミノ酸配列に対して相同性であるが、あるいは実質的に相同性であるア ミノ酸配列を有する、殺虫性、とくに殺カ性のタンパク質、およびその殺虫性部 分の遺伝情報を指定し、そして本発明はこれらのタンパク質に、また、関する。
好ましいタンパク質は、約130kDの分子量を有するものである。殺虫量のこ のようなタンパク質からなる殺虫性組成物および殺虫量のこのようなタンパク質 を保護すべき場所に適用することからなる昆虫を抑制する方法は、また、本発明 の範囲内である。
本発明は、また、(1)プロモーター領域を含有するDNA断片および(2)前 述の殺虫性タンパク質をエンコードするDNA断片からなる、微生物、とくに大 腸菌(Escherichia  coli)中で発現することができるキメラ 遺伝子に関する。好ましいプロモーター領域は、IacZプロモーターを含有す るものである。好ましい実施態様において、キメラ遺伝子はさらに3′逆向き反 復配列からなる。E、coliを使用する最も好ましい実施態様において、キメ ラ遺伝子はさらに3′逆向き反復配列からなり、そしてプロモーター領域は]a cZプロモーターを含有する。最も好ましい実施態様は第9図に図解されている 。本発明は、また、このようなキメラ遺伝子を含有する微生物、とくにE。
c o I i%および微生物の性質または特性を変更する!こめにこのような キメラ遺伝子を使用することに関する。
さらに、本発明は、(1)プロモーター領域を含有するDNA断片および(2) 前述の殺虫性タンパク質をエンコードするDNA断片からなる、植物細胞中で発 現することができるキメラ遺伝子に関する。本発明は、また、このようなキメラ 遺伝子を含有する植物細胞、lまたは2以上のそれらの細胞中にこのようなキメ ラ遺伝子を含有する植物組織、植物種子および植物、および植物細胞、植物組織 、植物種子および/まt;は植物の性質または特性を変更するためにこのような キメラ遺伝子を使用することに関する。
図面の簡単な説明 第1図は、p 130/P 1−DNAでプライミングしたE、coli転写ゴ 翻訳系において合成された、3B3標識ポリペプチドのSDS 13%ポリアク リルアミドゲルのフルオログラフを提供する。レーン1は免没前血清を使用して 生体外反応で沈澱した物質を含有する。レーン2は、亜種イスラエレンシス13 0kDの二重のものに対してレイズされt;抗血清を使用して生体外反応で沈澱 した物質を含有する。レーン3は、14C標識分子量標準を含有する。標準の大 きさくkD)は左のヘリに示されている。
第2図は、5ekar  et  al、、Genes33:151−158  (1985)。この遺伝子のヌクレオチド配列は、最近、ヤマモトら、「無を椎 動物の病理学の基礎および応用の面(Fundamental  and  A pplied  Aspects  of  Invertebrate  P athology)J、Samson  et  al。
編、(Forth  Internationl  ColCo11oquiu   Invertebrate  PathOIOg7s オランダ国(198 6)に記載されている、完全な130kDのδ−エンドトキシン遺伝子(pPc 130)を構成するために使用する方法を示す。黒くした円形の線は、Yani sch−Perron  et  al、、Gene、33:103−119  (1985)に記載されているpUC13ベクターからのDNAを表す。放射線 標識したプローブとして使用した制限断片は、p130/pi−1より下に太い 線により示されている。
第3図は、新規なpcc130  DNAでプライミングしかつ35S−メチオ ニンを補充したE、coli転写−翻訳系において合成された、31S標識ポリ ペプチドの5DS13%ポリアクリルアミドゲルのフルオログラフを提供する。
レーンIは免疫前血清を使用して生体外反応で沈澱しtE物簀を含有する。レー ン2は、亜種イスラエレンシス130kDの二重のものに対してレイズされた抗 血清を使用して生体外反応で沈澱した物質を含有する。レーン3は、1′C標識 分子量標準を含有する。標準の大きさくkD)は左のヘリに示されている。
第4図は、pcc130の新規な亜種イスラエレンシスDNAインサートの部分 的制限地図を含有する。N末端アミノ酸をエンコードするオープンリーディング 7レーム(ORF)は、黒い領域により示されたいる。
第5図(a)、(b)、(C)は、pcc130の3.94kbのインサートの 新規なヌクレオチド配列を示す。ヌクレオチド891から延びる切頭オープンリ ーディングフレームに相当するアミノ酸配列は、対応する配列より下に示されて いる。SDはシャインーダルガルノ(Shine−Dalgrno)配列、5h ine  et  al、、Narure、245:34 38 (1975) の位置を示す。
第6図は、新規な亜種イスラエレンシス130kdのカルボキシ末端のクローニ ングのために使用しt;方法を示す。第1に、放射線標識した1、8kbのHi ndlII断片を使用して、カルボキシ末端をエンコードする2、3kbのHi ndlll断片を分離した。次いで、この断片を使用して、完全なδ−エンドト キシン遺伝子を含むpCHl 30を構成した。
第7図(a)、(b)、(c)は、亜種イスラエレンシスから新規な130kD のδ−エンドトキシン遺伝子を構成する、pcH130の4゜46kbのインサ ートの新規なヌクレオチド配列を示す。4.46kDのインサートは、次のよう にしてを提供された:pCC130から3゜g4mbi断片および、放射線標識 したH4ndlII−C1al断片を使用して分離されt:Hindlll断片 から誘導された、C1al−Hindlll断片。ヌクレオチド891からヌク レオチド4430に延びるオープンリーディングフレームに相当するアミノ酸配 列は、対応する配列の下に示されている。制限酵素の切断の部位の数は、適当な 配列の上に示されている。SDはシャインーダルガルノ(Shine−Dalg rno)配列、5hine  et  al、、Narure、245 : 3 4−38 (1975)の位置を示す。3つの星印r***Jは、停止コドン、 TGA (mRNA  LJGAのDNA同等体)を示す。・第8図は、前に報 告したバチルス・スリンギエンシス(Bacillus  Thuriengi ensis)δ−エンドトキシン遺伝子をもつpcH1300RFの新規な構造 遺伝子の配列の、マトリックス分析を使用する、比較を提供する。比較は次の既 知の遺伝子配列を使用する: (a)pcH130,これは5ekar  et   al、、Genesユ3:151−158 (1985)およびヤマモトら 、「無を椎動物の病理学の基礎および応用の面(Fundamental  a nd  Applied  Aspects  of  Invertebra te  Patholog3’)J、Samson  et  al、Jis   (ForthInternationl  CCo11oquiu  of   Invertebrate  Patlb010gFsオランダ国(1986 )に記載されている、亜種イスラエレンシスの分子量130kDのδ−エンドト キシン; (b)Thorne  et  al、、J、Bactriol。
gy、l旦6 : 801−811 (1986)に記載されている亜種イスラ エレンシス遺伝子;(c)Waalwijk  et  al、、Nuc]ei Tc’Ac1ds  Re5earch、13:8207−8216(1985 );Ward  et  al、、J、Mo1.Biol、1旦1 : l−1 1(1986)に記載されている亜種イスラエレンシス亜種イスラエレンシスの 分子量27kDのδ−エンドトキシンをエンコードする遺伝子;および(d)S chnepf  et  al、、ジャーナル・J、Biol、Chem、、2 60:6264−6272 (1985)に記載されているレピドプレラン特異 的毒素をエンコードするδ−エンドトキシン遺伝子。ヌクレオチドの番号は対応 するヘリ上の各遺伝子について示す。サート要素の長さ−15;不一致の最大数 −3゜第9図は、IacZプロモーターをもつ新規な亜種イスラエレンシスδ− エンドトキシン遺伝子の構成を図解する。オリゴヌクレオチド5′−CTCAA TTTGGATCCACTCTTTT−3’()を使用する独特BamHI亜種 イスラエレンシスは、ヌクレオチド位置861−867においてつくられた。次 いで、1.3kbのBamHI−)Iindlll断片を、pcH130の2. 3kbHindlll断片と組み合わせて使用して、1acZプロモーターをも つ完全な毒素の転写融合体を構成した。さらに、外部発生の(extragen ic)3″逆向き反復配列をエンコードする、pcH130から誘導されたHi ncl−C1al断片を、pCH130の構成において使用した。
第10図は、亜種イスラエレンシス130kD二重のものに対してレイズされた 抗血清を使用するSDSポリアクリルアミドゲルのイムノブロッティングを示す 。レーンlはpBc130を収容するE、coliのリゼイトから誘導されたタ ンパク質のほぼ200μgを含有する。レーン2はレーンlにおけるのと同一の リゼイトのほぼ100μgをを含有すg、レーン3はpUc18を収容するE、 coliのリゼイトから誘導されたタンパク質のほぼ200μgを含有する。レ ーン4は精製した亜種イスラエレンノス結晶タンパク質の50μgを含有する。
矢印は亜種イスラエレンシス130kDの二重のものの位置を示す。
発明の詳細な説明 この説明および/まl−は請求の範囲において、次の略号、用語および句を参照 する。
ここで使用するとき、文字の略号C,GSAおよびTは、DNA中に存在する、 それぞれ、ヌクレオチドのントシン、グアニン、アデニンおよびトミンを意味す る。略号Uは、RNA中に存在する、ヌクレオチドウランルを意味する。
ここで使用するとき、アミノ酸は次のよ−〉に略する:A1aa−アラニン       Arg−アルギニンAsn−アスパラギン    Asp−アスパラギ ン酸Cys−システィン     cry−グリシンG1n=グルタミン      Glu−グルタミン酸Hi s−ヒスチジン     Lys−リジン11 e−インロイシン    Leu−ロイシンMet−メチオニン     Ph e−7エニルアラニンPro−プロリン      5er−セリンTyr冨ヂ ロシン      Valエバリン略号rb I)jは塩基対を意味し、rkb Jはキロ塩基対を意味し、「kD」はキロダルトンを意味し、「mD」はメガダ ルトンを意味し、そして「MW」は分子量を意味する。
句tDNA断片または配列」は、ここで使用するとき、−末鎖および二本鎖のデ オキンリポ核酸および一末鎖リボ核酸セグメントを適用可能ならば包含する。
ここで使用するとき、句「配列の相同性」または「相同性」は、文脈に応じて、 (1)他のDNA断片と同一のヌクレオチド配列を有するDNA断片または(2 )他のタンパク質と同一のアミノ酸配列を有するタンパク質を意味する。
ここで使用するとき、句「実質的な配列の相同性」または「実質的に相同性」は 、文脈に応じて、(1)他のDNA断片によりエンコードされるタンパク質に類 似する性質または特性をもつタンパク質をエンコードする、他のDNA断片に十 分に類似するヌクレオチド配列を有するDNA断片まl;は(2)他のタンパク 質に類似する性質または特性を示す他のタンパク質に十分に類似するアミノ酸配 列を有するタンパク質を意味する。
用語「殺虫性部分」は、文脈に応じて、(1)殺虫性タンパク質の遺伝情報を指 定するDNA断片のセグメントまたは(2)それら自体殺虫性である殺虫性タン パク質のセグメントを意味する。
句「キメラ遺伝子」は、ここで使用するとき、他の遺伝子源からの殺虫性タンパ ク質の遺伝情報を指定する少なくとも1つのDNA断片に融合した1つの遺伝子 からのプロモーター領域からなる、雑種DNAセグメントを呼ぶ。
用語「3′逆向き反復配列」は、ここにおいて、mRNAに転写されたとき、安 定なヘヤピンループ構造を形成する、本発明の新規な殺虫性をエンコードする3 ′末端から下流に位置するDNA配列を意味する。
用語「プロモーター」は、ここにおいて、一般に解読配列の3′末端から上流に 位置し、酵素RNAポリメラーゼの結合に含まれる、DNA断片を呼ぶ。
用語「微生物」は、ここで使用するとき、単細胞の有機体、例えば、原核生物、 例えば、藍藻植物門(藍藻)、ま!;はバクテリア、例えは、大腸菌(Esch eriehia);下等の真核生物、例えば、菌・かび、例えば、酵母およびフ ィラメント軟菌・かび、例えば、不つロスポラ(Neurospora)および アスペルギルス(、Aspergillus)、または藻類、例えば、ロドフィ タ(Rhodophyta)、フェオフィタ(PhaeophyLa)およびク ロロフィタ(Chl、:+rophyta);原生生物、例えば、アメーバ−、 プロトシア:およびウィルス、例えば、バクロウィルスまl;は核ポリへドロシ スウィルスを包含する。
用語「植物細胞」は、ここで使用するとき、全植物または培養物中の、多細胞の 高等植物からの細胞を意味する。
用語「植物組織」は、ここで使用するとき、全植物または培養物中の、分化また は未分化の植物細胞を意味し、次のものを包含するが、これらに限定されない: 根、新芽、腫瘍組織、例えば、根頭菌えい病、花粉など。
用語「殺虫性」は、ここにおいて単独であるいは組み合わせて使用するとき、殺 虫に対して毒性(致死的)または闘争的(致死下の)であることを意味する。
本発明の新規な殺虫性をエンコードするDNA断片は、ここに記載する遺伝子操 作および分子クローニングの技術およびそれらの変法を使用して、−バチルス・ スリンギエンシス亜種イスラエレンシスの72mDのプラスミドから得ることが できる。このような技術の適当な変法は、当業者とって明らかであろう。操作お よびクローニングの手順は、次の文献を一般に参照することができる:マニアチ ス(Man i a t i s)ら、「モレキュラー・クローニング(Mol ecular  Cloning):実験室のマニュアル(A  Labora tory  Manual)。
コールド・スプリング・ハーバ−(Cold  Spring  Harbor )(1981)。72mDのプラスミドを有するバチルス・スリンギエンシス亜 種イスラエレンシス(Bacillus  Thuriengiensis   5ubs、   1sraelensis)の菌株は、ナショナル・フレクショ ン・才ブ・インザストリアル・アンド・マリン・バクテリア(National   Gollection  of  Industrial  and  M arine  Bacteria、Torry  Re5ea、rch  5t ationsスコツトランド、アバーディーン、135アベイロード、AB 9 8DG、 P 、 O,B o x 31)に受託され、そして受は入れ番号N CIB  12492を有する。
本発明のDNA断片は、bplで開始しbp4451で終わる第7図に示す新規 なバチルス・スリンギエンシス亜種イスラエレンシスのヌクレオチド配列との配 列の相同性または実質的な配列の相同性を有するヌクレオチド配列、およびその 殺虫性部分、例えば、bp891で開始しbp4430で終わるまI;はbp8 91で開始しbp約2700終わる部分からなる。好ましくは、DNA断片はb plで開始しbp4451で終わるか、あるいはbp891で開始しbp443 0で終わるか、あるいはbp891で開始しbp約2700終わる、第7図に示 すDNA断片に対して相同性である。
本発明のDNA断片によりエンコードされるタンパク質は、殺虫性、とくに殺カ 性である。タンパク質が有効である力の例は、次のものを包含するが、これらに 限定されない:エデス・ニジブチ(Aedes  aegypti)、アノ7エ レス・ガンビアエ(Anopheles  gamb i a e)およびフレ ックス(Culex)。エデスおよびアノ7エレスの力は、世界のある区域にお ける、潜在的に生命を脅かす病気、例えば、それぞれ、黄熱病およびマラリャを 有するので、とくに重要である。好ましい標的力は、エデス・ニジブチである。
タンパク質は第7図に示すアミノ酸配列に対して相同性であるか、あるいは実質 的に相同性であるアミノ酸配列またはその殺虫性部分を有することができるが、 好ましいタンパク質は第7図に示すアミノ酸配列に対して相同性であるか、ある いはその殺虫性部分である。その考えられる殺虫性部分は、例えば、次のものを 包含する:bp891で開始しbp約2700終わる第7図に示すヌクレオチド 配列との配列の相同性まt;は実質的な配列の相同性を有するヌクレオチド配列 からなるDNA断片によりエンコードされる。好ましいタンパク質は、約130 kDの分子量を有するもの、最も好ましくは第7図に示すアミノ酸配列に対して 相同性であるものである。
本発明は、また、(1)プロモーター領域を含有するDNA断片および(2)前 述の殺虫性タンパク質をエンコードするDNA断片からなる、微生物または植物 中で発現することができるキメラ遺伝子に関する。利用する特定のプロモーター 領域は、微生物または植物細胞により認識されなくてはならない:すなわち、そ れは微生物または植物のRNAポリメラニゼ酵素と結合し、そしてこの酵素を殺 虫性をエンコードするDNA断片の転写開始亜種イスラエレンシスに向けること ができなくてはならない。
微生物中の発現を望む場合、好ましくは微生物はEscherichia  c oliまたは藍藻である。他の微生物、とくに他の原核生物または下等真核生物 、例えば5菌・かびの数を使用することができる。原核生物の例は、次のものを 包含する二大腸菌((Escherichia)、エルウィニア(Erwini a)、シゲラ(Sh ige ] la)、サルモネラ(Salmonella )およびプロテウス(Proteus);バシラセア(Bac i I 1ic e);リゾビアセアエ(Rhizobiaceae)、例えば、リゾビウム(R h 1zob iumu)およびアグロバクテリウム(Agrabacteri um);スピリラセアエ(Spirillaceae)、例えば、ジモモナス( Z y m o monas)、セラチア(Serratia)、アエロモナス (Aer。
mo n a s)、ビブリオ(Vibrio)、デスル7才ビブリオ(Des ulfovtbrio)、スピリルム(Spirillum);ラクトバシラセ アエ(Lactobacillaceae);シュードモナダセアエ(Pseu domonadaceae)、例えば、シュードモナス(Pseudomona s)およびアセト/<クテル(Acetobacter);アゾトバクテラセア エ(Azotobacteraceae);ニトロバクテラセアエ(Nitro bacteraceae);およびシアノフィタ(Cyanophyta)(藍 藻)。例示的真核生物は、次のものを包含する:藻類、例えば、ロドフイタ(R hod。
phyta)、フエオフイタ(Phaeophyta)およびクロロフイタ(C h’1orophyta);菌・かび類、例えば、フイコミセテス(Phyco mycetes)およびアスコミセテス(Ascomyce t e s )  、これは酵母、例えば、サツカロミセス(Sacchar。
myces)およびシゾサツカロミセス(Sch i zoaccha r。
my c e s) ;バシジオミセテス(Basidiomycetes)酵 母、例えば、ロドトルラ(Rhodotorula)、アウレオバシジウム(A ureobasidium)およびスポロポロムセス(Sp。
robolomyces);および菌根菌。
E、coliを宿主として使用する好ましいプロモーター領域は、1acZプロ モーターを含有するものである。ここでE、coliおよび他の微生物のための 他のプロモーター領域ならびに遺伝子の発現を促進する他の調節配列は、当業者 にとって明らかであろおう。参照、例えば、次の文献を参照:Old  at   al、、「遺伝子操作の原理(Principles  of  Gebne   Manipulation)J、carr  et  al、編(Blac kwell  5cientific  PublicationsS 198 5);Rosenburg  et  al、、Ann−Rev、of  Ge netics、13:319(1979)。
好ましい実施態様において、キメラ遺伝子は、さらに、3゛逆向き反復配列から なる。上に記載したように、3′逆向き反復配列は本発明の新規な殺虫性をエン コードする断片の3′末端から下流に位置DNA配列を包含し、このDNA配列 は、m RN Aに転写するとき、安定なヘヤピンループ構造を形成する。この 逆向き反復配列を付加して、殺虫性をエンコードするバチルス・スリンギエンシ ス亜種イスラエレンシスDNA新井の発現のレベルを増加する。当業者は認識す るように、安定なループ構造を形成するために、逆向き反復DNA配列はとの配 列の相同性または実質的な配列の相同性を共有するが、反対向きである、互いに 近接する2つの領域を含有する。ループの構造がより安定になるほど、タンパク 質の発現の増強作用は大きくなる。当業者は理解するように、逆向き反復におけ る2つの領域の相同性が大きくなりかつこれらの2つの領域が近接するほど、生 ずるループ構造の安定性は大きくなる。適当な逆向き反復配列は、当業者にとっ て容易に明らかであり、そして、例えば、配列 5’ −TTAAAAACCATGGAGAAAGTTTTCTCCATGGT TTTAA−3’ 、ならびに、次の文献に記載されているいるように、亜種ク ルスタキ(kurstaki)δ−エンドトキシン構造遺伝子の3′末端を越え て見いだされる逆向き反復配列を包含する:W。
ng  et  al、、「微生物の分化の分子生物学(Molecular   Biology  of  Microbial  Differentia tion)J、Proceedings  of  the  N1nth   International  5pores  Conference1カリ フォルニア州アシロマー、1984年9月、Hoch  etal、編、Ame rican  5ociety  of  Microbi010g3’s ワ シントン、D、C,。好ましい逆向き反復配列は、5″−TTAAAAACCA TGGAGAAAGTTTTCTCCATGGTTTTTAA−3’ を有する。
当業者は認識するように、本発明の断片の3′末端から下流に位置するとき、ま たタンパク質の発現を増強するように働く、他のDNA断片が存在する。1つの このような断片は、ポリアデニル化部位、例えば、次の文献に記載されているも のであることができるであろう:タンパク質生物合成の分子の機i(Molec ular  Mechanismof  Protein  Biosynth esis)J、Weissbach  et  al、編、pp、562−56 5 (AcademicPress、ニューヨーク 1977);Watson   et  al、、「組み換え体DNA:短い過程(RecOmbinant   DNA:AShort  Course)J、(W、H,Freedman   &CO9、ニューヨーク、1983);およびAlberts  et   alo、「細胞の分子生物学(Molecular  Biology  。
f  the  Ca1l)」、(Garland  Publishing。
ニューヨーク、1983)。
E、coliを利用する最も好ましい実施態様において、キメラ遺伝子のプロモ ーター領域は1acZプロモーターを含有し、そして遺伝子はさらに3′逆向き 反復配列からなる。最も好ましい実施態様は第9図に図解する構成体である。
本発明のキメラ遺伝子の発現のために適当な植物細胞、ならびにこのような発現 を促進するプロモーターおよび他の調節配列は、欧州特許出願第193.2.5 9号およびRosenberg  et  al、、Ann、Rev、of   Genetics、13:319(1979)、他の適当な植物細胞およびプロ モータ・−は当業者にとって明らかであろう。
本発明は、また、このようなキメラ遺伝子を含有する微生物および植物細胞、お よびlまたは2以上のそれらの細胞中にこのようなキメラ遺伝子番含有する植物 組織、植物種子および植物に関する。キメラ遺伝子を使用して、このような微生 物、植物細胞、植物組織、植物種子および/または植物の性質または特性を変更 する。一般の遺伝子操作手順を利用して、キメラ遺伝子、例えば、次の文献に記 載されているキメラ遺伝子で微生物および植物の形質転換を突施することができ る:マニアチス(Maniatis)ら、「モレキュラー・クローニング(Mo lecular  Cloning):実験室のマニュアル(A  Labor atory  Manual)J、コールド拳スプリング(lハーバ−(C。
Id  Spring  Harbor)(1982)および欧州特許出願第1 93,259号および欧州特許出願第142,924号。探求する性質または特 性の変更は、特記しない限り、微生物、植物細胞、植物組織、植物種子および/ または植物が有する殺虫性の性質または特性である。
殺虫量の前述のタンパク質からなる殺虫性組成物および、保護すべき位置に、殺 虫量のこのようなタンパク質を適用するからなる、昆虫を抑制する方法は、また 、本発明の範囲内である。
使用において、このようなタンパク質を含有する、分離したタンパク質または完 全な微生物まt;は植物細胞を保護すべき場所(区域)に適用する。保護すべき 場所は、例えば、昆虫の有害生物の棲息環境または成長する植物または植物を成 長すべき区域を包含する。タンパク質を分離するために、微生物または植物は、 普通の手段、例えば、酵素分解または洗浄剤などを使用して溶菌し、そして標準 の技術、例えば、クロマトグラフィー、抽出、発現などにより精製することがで きる。あるいは、微生物または植物は収穫しそして乾燥するか、あるいは完全な かつ生きている適用した微生物、植物細胞、植物組織、植物種子および/または 植物であることができる。
分離しl;タンパク質または収穫しかつ乾燥したタンパク質含有微生物または植 物細胞は、単独であるいは組成物で使用することができる。組成物は、種々の方 法で、特定の使用に依存して、ある数の普通の添加剤を使用して配合することが できる。添加剤は湿潤剤、洗浄剤、安定剤、付着剤、伸展剤または増量剤を包含 することができる。組成物の例は、ペースト、ダスティング粉末、湿潤性粉末、 粒体、餌およびエーロゾル組成物を包含する。他の殺虫剤、ならびに殺菌・かび 剤、殺生物剤、除草剤または肥料を、また、このようなタンパク質、微生物また は植物細胞と一緒に使用して、追加の利点または利益を得ることができる。
このような組成物は普通の方法で調製することができる。使用するタンパク質ま たはタンパク質含有微生物まl;は植物細胞の量は、種々の因子、例えば、標的 有害生物、使用する組成物、組成物を適用すべき区域および存在する気候条件に 依存する。一般に、殺虫性タンパク質の濃度は、配合物に基づいて、少なくとも 約0.1重量%、よりしばしば約0゜15〜約0.8重量%であろう。
実際には、保護された区域、すなわち、殺虫性タンパク質を単独であるいは組み 合わせて適用した区域において、昆虫のあるものは餌を取る。
あるいは、昆虫のあるものは、完全な生きているキメラ遺伝子を有する微生物、 植物細胞、植物組織、植物種子および/または植物の餌を取る。
いずれの場合においても、昆虫は殺虫性タンパク質を摂取し、そして死亡するか 、あるいは損傷を受ける。
次の実施例によって、本発明をさらに説明する。これらの実施例は例示のノiを 目的とし、そして本発明の範囲を限定すると解釈すべきではない。すべての分子 量Iノボリアクリルアミドゲルの試料の推定した重量に基づく近領の重量平均分 子量である。
E、co l i  TGI (12、a (lac−pro)、5upE、t hi、hsdD5/f’ traD36、proA+B+、lace−lacZ AM15、amp’)[メディカル・リサーチ・カランシル(Medical   Re5each  Council (MRC)、分子生物学研究所、英国ケ ンブリッジ、から入手可能]およびpUc18 [Yanisch  et   al、、Gene、33:103 119(1985)に記載されていおり、そ して二ニー・イングランド・ノ(イオラブス(New  England  B iolabs)、米国ミゾリー州ベセスダ、から入手可能]を、それぞれ、クロ ーニングの宿主およびベクターとして使用した。DNA配列決定のために、M1 3tg130[アマーンヤム(Ame r sham)PLCs英国パツキンガ ムシャイヤー、アマ−シャツ、から入手しI;)を使用した。
制限エンドヌクレアーゼは、二ニー・イングランド・ノくイオラブス(New   England  Biolabs)、米国ミゾリー州ベセスダ、から入手し 、そしてマニアチス(Maniatis)ら、[モレキュラー・クローニング( Molecular  Cloning):実験室のマニュアル(A  Lab oratory  Manual)4、:)−ルド・スプリング+ハーバ−(C old  5prin’g  Harbor)(1982)により推奨される緩 衝液中で使用した。T4  DNAリガーゼれらはある数の源から容易に入手可 能である。仔ウシ腸ホスファターゼ[BCL、ベーリンガー・オーポレーション (BoehringerCor、)(ロンドン)リミテッド、英国イーストサセ ックス、から容易に入手可能]を使用して、マニアチス(Maniatis)I ’:+、rモレキュラー・クローニング(Molecular  Clonin g):寅験室のマニュアル(A  Laboratory  Manual)J 、コールド・スプリング・ハーバ−(Cold  Spring  Harbo r)(1982)に記載されている中程度の塩緩衝液中でベクターDNAを脱リ ン酸化した。3IS−メチオニン、α−”P−dATPおよびa  ”S  d ATPをアマ−ジャム(Ame rsham)PLC,英国パツキンガムシャイ ヤー、アマ−ジャムから購入しI;。
Sanger  et  al−、プロシーデインダス・オブ・ナショナル・ア カデミ−・オブ・サイエンシズ(Proc、Na t 1.Acad。
Sc i、)USA、ヱ4 : 5463−5468 (1977)およびBa nkier  et  al、、「生命科学における技術(Technique s  in  the  Life  5ciences)J、Vol、B50 8.1−34 (1983)をここにおけるDNA配列決定のために使用しI; 。ランダムDNA断片は、カップホーン(c u p  h o r n)超音 m%理装置[ヒート・システムスーウルトラソニックス・インコーホレーテッド (Heat  Systems−Ultrasonics)、Plainfie lds米国ニューヨーク、W−375型1を使用して発生させた。超音波処理し たDNAを末端修復し、次いで低いゲル化温度のアガロース[FMCコーポレー ション(Corporation)、Mari’ne  Co11oids   Devisons メイン州048410ツクランド]のゲル電気泳動を使用し て、大きさで分画し、そして要求される分画を精製しt;。次いで、末端修復し 大きさで分画したDNAをSma I制限リン酸化しt:M133tg130中 に結合した。
組み換え体は100μg/mQのアンピシリンを含有する2XTY培地(ban kierおよびBarrel、1983)中で中程度対数期に増殖させ、次いで 誘発因子I PTG (S i gma)を0.5ミリモルの濃度に添加した。
細胞を40−44時間の増殖後遠心により収穫し、そして生ずる細胞沈澱を脱イ オン水で洗浄し、次いで50ミリモルのトリス−アセテート、pH8,0,10 %w/wスクロース、2mg/maのりゾチーム中に再懸濁した。この懸濁液を 氷上で1o分間インキュベーションし、次いで30秒の4〜5期間で最大強度で 超音波処理[ダ’77zス量インスフルメ7ン(Dawes  Instrum ents]、英国ロンドン] した。生ずるリゼイトの一部をポリアクリルアミ ドゲルまたは毒性の分析に使用した。
ここで利用する抗血清はニューシーラント白ウサギにSDSポリアクリルアミド ゲルからゲル精製により分離した、亜種イスラエレンシス130kDの二重のも のを注射してレイズさせた[Walker  ethods  in  pep ttae  and  Protein  5equence  Analys is)J、257 265 (Elsevier/North  )Tolla nd  Biochemical  Press)、1980]。精製したタン パク質を70インド完全アジユバント(第1回の注射)または70インド不完全 アジユバント(引き続く注射)で乳化したのち、皮下注射した。70インド完全 アジユバントおよび70インド不完全アジユバントは、ディフコ・ラボラトリー ズ(Dirc。
Laboratories、ミシガン州デトロイト)から入手した。
抗血清はイムノブロッティング[Towbin  et  al、、プロシーデ インダス・オブ・ナショナル・アカデミ−・オブ・サイエンシズ(Proc、  Nat 1. Acad、 Sci、) USA、 76:4350−4354  (1979)]により、セイヨウワサビペルオキシダーゼ接合抗ウつギ免疫グ ロブリンを使用して特異性および滴定について分析して、結合した抗体を検出し た[Hawkers  et  al、、アナリティカル・バイオケミストリー (Analyt、Biochem、)、1土新規な亜種イスラエレンシス130 kDのδ−エンドトキシン遺伝子のクローニング 精製しtニア2mDのプラスミドを、Ward  et  al、、FEBS   Letts、、175 : 337−381 (1984)の前に記載されて いるようにして、バチルス・スリンギエンシス亜種イスラエレンシスから分離し 、祖クローニング実験における亜種イスラエレンシスDNA源として使用した。
Pstl制限した72mDのプラスミドをPst■リン酸化pUcla中に結合 し、そして生ずる結合を使用してE、coli  TGIをアンピシリン抵抗性 に形質転換した。トリトン−溶菌[Ward  et  al、、FEBS   Letts、、175:337−381 (1984)] を使用して組み換え 体から分離したDNAを使用して、E、coliの生体外trv−翻訳系[アマ −ジャム(amersham)PLC,英国パツキンガムシャイヤー、アマ−ジ ャム、から入手可能な転写−翻訳系]においてタンパク質合成をプライミングし た。生体外系からの産生物を、免疫沈澱[Howe  et  al、、モレキ ュラー・アンド・ジェネラル・ジエネティックス(Molec、Gen、 Ge netic、)、−目36 : 525−530 (1982) ]により、精 製したイスラエレンシス130kDタンパク質に対してレイズした抗血清を使用 して、次いでSDSポリアクリルアミドゲルの電気泳動[1a emm l i 、ネイチ+  (Nature)、2又ヱ: 680−685 (1970)に 記載されているように]およびフルオログラフィー[Chamberlain、 アナリティカル・バイオケミストリー(Analyt、 Biochem、 ) 、98:131−135 (1979)に記載されているように]により分析し た。この手順を使用して、生体外系における分子量110kDの交差反応性ポリ ペプチドおよび切頭誘導体の合成を指令する組み換え体(p130/PI−1と 表示する)を分離した。この組み換え体は、72mDからの8kbのPstl断 片のキメラおよびクローニングベクターpUc18を収容した。参照、第1図。
切頭誘導体は、このE、colitrv−翻訳系を使用するとき、しばしば観察 され、そして多分生体外の翻訳の異常な開始または停止のための人工物である。
次いで、p130/PL−I  DNAをXba Iで制限し、そして生ずる断 片をドレツェン(Dretzen)ら9、バイオケミストリー(Biochem istry)、土工2 : 295−298 (1981)に記載されている手 順を使用してゲル精製した。制限分析により、1.8kbおよび1.54kbの Xbal断片が3.34kbのXbal−Xbal断片から誘導され[5eka r  et  al、、Gene、33:151−158 (1985)に前に 記載されているように]、そしてl30kDの亜種イスラエレンシスのポリペプ チドをエンコードすることが配列の分析により示されf−[ヤマモトら、「無を 推動物の病理学の基礎および応用の面(Fundamental  and   AppliedAspects   of   Invertebrate    Pathol。
gy)」、Samson  et  at、編、(F o r t h  I  n t e rnationl  CCo11oquiu  of  Inve rtebrate  Pathology、オランダ国(1986)]。
この130kDの遺伝子に相当する上流の配列を分離する試みにおいて、3.3 4kbのPstl−Xbal断片から得られた1、54kbのPstI−Xba lおよび1.8kbのXbaI断片を、7エインバーグ(Feinberg)ら 、アナリティカル・バイオケミストリー(Analyt、Biochem、)、 ±32 : 6−13 (1983)の方法を使用して、10”−10’cpm /μgの比活性に放射線標識した。
遺伝子のバンクを、また、Cl a I制限したイスラエレンシス72mDプラ スミドをC1al制限したホスファターゼ処理したpUcla中に結合して構成 した。次いで、E、coli  TGIを生ずる結合混合物で形質転換すること によって得られた組み換え体を、グルンステイン(Grunstein)ら、プ ロシーデインダス・オブ・ナンヨナル・アカデミ−・オブ・サイエンシズ(Pr oc、Na t 1.Acad、Sc i。
)USA、7旦: 6091−6095 (1975)に記載されているように して、放射線標識したプローブを使用して、相同性遺伝子の存在についてスクリ ーニングした。参照、第2図。3.5kDのClal部位を収容する組み換え体 は、これらの断片をプローブとして使用して強いハイブリダイゼーションシグナ ルを与えた。それ以上の分析は、これらの挿入はp130/PL−1の8kbの Pstl断片とオーバーラツプしていることを示した。完全な130kDのδ− エンドトキンン遺伝子を含有する構成体は、第2図に示すように作られ、そして pPc130と表示した。
興味あることには、Coal制限した72mDのプラスミドの遺伝子バンクのハ イブリダイゼーション研究の間、オートラジオグラフィーの露出ののとき、3. 5kbのインサートを含有するコロニーより多少弱いシグナルを生成する他のハ イブリダイゼーションコロニーが同定された。これらのコロニーは、3.9kb のCIaI断片およびpUC18のキメラ(pcc130と表示する)を収容す ることが発見された。E。
coli生体外系におけるこれらの組み換え体の1つから抽出したDNAの分析 、参照第3図、は、抗130kD二重のもの血清により免疫沈澱された、切頭誘 導体に加えて、はぼ100kDのポリペプチドをエンコードすることが示された 。pCC130の制限地図は第4図に示されている。この3.9のインサートの ヌクレオチド配列は、デオキシヌクレオチド鎖の停止法を使用して決定し、そし て3.05kbの延長したオープンリーディングフレーム(ORF)を、位置8 91で出発して、同定しt:。参照、第5図。
pcc130が有する切頭δ−エンドトキシン遺伝子のカルボキシ末端をエンコ ードする断片を分離する試みにおいて、第6図に示す1.8kbのHindll l−Clal断片を、ゲル精製し、フエインバーグ(Feinberg)ら、ア ナリティカル・バイオケミストリー(Analyt、Biochem、)、上3 2 : 6−13 (1983)の方法を使用して、放射線標識し、そして遺伝 子特異的プローブとして使用した。Hindll+制限亜種イスラエレンンス7 2mDプラスミドDNAをクローニングベクターpUcls中に結合ことによっ て構成した遺伝子バンクのハイブリダイゼーションの研究は、第6図にを示す2 .3kbのHindll!断片を分離し、この断片は第5図にを示すヌクレオチ ド位置3936におけるClal部位の3′側に520bpを延長する。DNA の配列決定は、この断片がpcc130の切頭オーブンリーディングフレームに よりエンコードされるタンパク質の3′末端をエンコードすることかを示した。
標準の組み換えDNA技術を使用して、pUc18のキメラおよび分子量130 kDのポリペプチドをエンコードするオープンリーディングフレームから成るp cH130(第6図にを示す)を構成した。第7図はpcH1304,46kb の完全なヌクレオチド配列を提供し、この配列は亜種イスラエレンシスから新規 な130kDのδ−エンドトキシン遺伝子を構成する。ヌクレオチド891かも ヌクレオチド4430に延びるオープンリーディングフレームに相当するアミノ 酸配列は、対応する配列の下に示されている。
分子量130kDの生体内発現を、E、coli組み換え体のイムノブロッティ ングを使用して分析した。精製した亜種イスラエレンシス130kD二重のもの に対してレイズした抗血清を使用して、δ−エンドトキシンの発現を検出しt; 。pcH130を収容するE、coli組み換え体は、分子量130kDの遺伝 子産生物を発現する。しかしながら、発現のレベルは極端に低かった。
pcH130のORFの新規な構造遺伝子の配列と、前に報告したバチルス・ス リンギエンンス亜種イスラエレンシスのδ−エンドトキシン遺伝子のヌクレオチ ド配列との比較は、第8図に8いてマトリックスの分析によりを提供される。詳 しくは、第8図(a)は、pcH130遺伝子のヌクレオチド配列を、記載され た130kDの遺伝子亜種イスラエレンシスpPc130  [5ekarら、 Gene、33 :151−158 (1985)およびヤマモトら、「無を推 動物の病理学の基礎および応用の面(Fundamental  and  A pplied  Aspects  of  Invertebrate  P athology)」、Samson  at  al、編、(Forth   Internat 1onl  CCo11oquiu  of  Inver tebrate  Pathologysオランダ国(1986)コと比較する 。第8図(b)は、前に記載された亜種イスラエレンシス72kDのポリペプチ ド[Thorne  et  al、、ジャーナル・オブ・バクテリオロジ−( J。
Bactriology)、166:801−811 (1986)]と比較す る。記載された亜種イスラエレンシス27kD遺伝子[Waalwijk  e t  al、、核酸の研究(Nucleic  Ac1dsResearch) 、±3:8207−8216 (1985)およびWard  et  al、 、ジャーナル・オブ・モレキュラー・バイオロジH130遺伝子のそれとは、第 8図(c)において比較されている。最後に、第8図(d)において、pcH1 30遺伝子は亜種イスラエレンシスPIδ−エンドトキシン遺伝子の解読配列[ 5chnepf  etall、ジャーナル・オブ・バイオロジカル・ケミスト リー(J、B比較されている。相同性のある領域はある種の既知の遺伝子に関し て存在するが、非類似の有意の領域が残っている。
実施例2 新規な亜種イスラエレンシス130kDのδ−エンドトキシン遺伝子の発現 E、coli中でこのタンパク質の生体内発現を発生する試みにおいて、pcH 130のORFとpUc18の誘発可能なプロモーターとの転写融合体を第8図 に示す方法を使用して構成した。記載されるような合成オリゴヌクレオチドを使 用する部位特異的突然変異[Carteret  at、、rM13におけるオ リゴヌクレオチドの部位特異的突然変異(Oligonucleotide   5ite−Directed  Mutagensis  in  M13)J 、(Anglian  Biotechnolgys Ltds Co1che sters英国エセックス]を使用して、ヌクレオチド862〜867の2塩基 対の変化を指令し、これはこの位置に独特BamHI制限部位をつくっt;。次 いで、この変更されたDNAを使用して、第3図に示すpBc130を構成した 。プラスミドpBc130は、130kDのδ−エンドトキシン遺伝子を、1a cZプロモーターをもつ転写7レーム中で結合しI;シャインーダルガルノ(S h 1ne−Da Igrno)配列[5hine  etal、%不イチ+− (Nature)、254:34−38 (1975)]と−緒に含有する。さ らに、最近の反復[参照、Wongetat、、「微生物分化の分子生物学(M olecular  Biology  of  Microbial  Di fferentiation)J、Proceedings  of  the   N1nth  International  5pores  Conf erence、カリフオ)レニア州アシロマー、1984年9月、Hoch   et  al、編、American  5ociety  of Micro biology、ワシントンD、C,]は、亜種イスラエレンシスのδ−エンド トキシン遺伝子について、亜種イスラエレンシスの構造遺伝子の3′末端を越え る逆向き反復配列がE、coliおよびB、5ubt i l isの両者にお いて重要であることを示した。したがって、pBc130の構成において、pP c130のHindIII−Clal断片から誘導されt;3′逆向き反復配列 を、ORFを越えて亜種イスラエレンシスDNAに結合した。詳しくは、利用し た3′逆向き反復配列は、次の配列を有した:5’ −TTAAAAACCAT GGAGAAAGTTTTCTCCATGGTTTTTAS−3’ 逆向き反復配列の存在は、このクローニングされたδ−エンドトキシン遺伝子の 発現を増強することが発見されt;。
pBc130プラスミドを使用するE、coliの形質転換は、マニアチス(M aniatis)ら、」モレキュラー・クローニング(M。
Iecular  Cloning):実験室のマニュアル(A  Labor atory  Manual)J、コールドφスプリング6ハーバーいる標準の 手順を使用して実施した。次いで、pBc130を収容するE、coli細胞を 1acZ誘発因子(IPTG)の存在下に44時間、組み換え体の増殖について の一般手順において上に記載したように、液体培地中で増殖した。収穫したリゼ イトを前述のようにしてつくり、そしてポリアクリルアミドゲルの電気泳動によ り分析し、次いでイムノブロッティングした。抗130kD二重のものδ−エン ドトキシン血清は、分子量+30kDのポリペプチドと特異的に交差反応した( 第10図)。
実施例3 新規な亜種イスラエレンシス130kDδ−エンドトキ7ン遺伝子の殺カ性活性 pUc18およびpBc130を含有するE、coliの培養物を、組み換え体 の増殖についての一般手順において上に記載したように、増殖させ、そしてベク ターの1acZプロモーターをI PTGで誘発させた。組み換え体E、col iのリゼイトを、前に記載した手順(Th。
mas  et  al、、J、Ce1l  5ci0.6旦:181−197 (1983))に従い、3mQの水道水中の25匹のエデス・ニジブチ(Aed es  aegypt i)の3齢期の幼虫に添加した。36時間後、pBc1 30を収容するl:、coliで処置した幼虫は死亡した。
pUc18含有E、coli細胞で処置した幼虫は、病気の作用を示さなかった 。
エデス・ニジブチの幼虫を殺すために要求されるE、coli  pBC130 からのリゼイトの最小量は、また、決定されなかった。このアッセイにおいて使 用したpBc130リゼイト中のδ−エンドトキシン抗原は合計タンパク質の1 %であるという仮定に基づいて、ア・ノセイはlOμg/mQのδ−エンドトキ シンタンパク質を含有した。したがって、これは力の幼虫で70%の致死率を3 6時間以内で達成するために十分な濃度であろう。
ここに例示しかつ説明しI;ものに加えて種々の変更は当業者とって明らかであ り、そしてこのような変更は次の請求の範囲の範囲内に包含されることを意図す る。
x   !23   i2 FJG、2 FIG、5b F  I  G、  5c FIG、7G F  I  G、  7b FIG、7c FIG、7d flG、84     FIG、88 FIG、8CFIG、8D FjG、9 国際調査報告 ・II啼・fl−−―I埠LIII^−nu+−自p噸・lIN、PCT/US 88102073国際調査報告 US 880207:I SA  23333

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、bp1で開始しbp4451で終わる第7図に示すヌクレオチド配列との配 列の相同性または実質的な配列の相同性を有するヌクレオチド配列、およびその 殺虫性部分からなる殺虫性タンパク質をエンコードするDNA断片。 2、bp891で開始しbp4430で終わる第7図に示すヌクレオチド配列と の配列の相同性または実質的な配列の相同性、およびその殺虫性部分を有する、 請求の範囲第1項記載のDNA断片。 3、bp891で開始しbp約2700終わる第7図に示すヌクレオチド配列と の配列の相同性または実質的な配列の相同性、およびその殺虫性部分を有する、 請求の範囲第1項記載のDNA断片。 4、第7図に示すアミノ酸配列に対して相同性であるか、あるいは実質的に相同 性であるアミノ酸配列を有する殺虫性タンパク質をエンコードするヌクレオチド 配列からなるDNA断片。 5、エンコードされる殺虫性タンパク質のアミノ酸配列は第7図に示すアミノ酸 配列に対して相同性であるか、あるいは実質的に相同性である、請求の範囲第2 項記載のDNA断片。 6、エンコードされる殺虫性タンパク質は約130kDである、請求の範囲第2 項記載のDNA断片。 7、エンコードされる殺虫性タンパク質は約130kDである、請求の範囲第4 項記載のDNA断片。 8、プロモーター領域を含有するDNA断片および請求の範囲第2項記載のDN A断片からなる、微生物中で発現することができるキメラ遺伝子。 9、プロモーター領域を含有するDNA断片および請求の範囲第4項記載のDN A断片からなる、微生物中で発現することができるキメラ遺伝子。 10、微生物は大腸菌(Escherichiacoli)である、請求の範囲 第8項記載のキメラ遺伝子。 11、微生物は藍藻である、請求の範囲第8項記載のキメラ遺伝子。 12、プロモーター領域はlacZプロモーターを含有する、請求の範囲第10 項記載のキメラ遺伝子。 13、さらに3′逆向き反復配列からなる、請求の範囲第8項記載のキメラ遺伝 子。 14、さらに3′逆向き反復配列からなる、請求の範囲第10項記載のキメラ遺 伝子。 15、プロモーター領域はlacZプロモーターを含有する、請求の範囲第14 項記載のキメラ遺伝子。 16、第9図に図解する請求の範囲第15項記載のキメラ遺伝子。 17、請求の範囲第8項記載のキメラ遺伝子を含有する微生物。 18、請求の範囲第9項記載のキメラ遺伝子を含有する微生物。 19、請求の範囲第10項記載のキメラ遺伝子を含有する微生物。 20、請求の範囲第11項記載のキメラ遺伝子を含有する微生物。 21、請求の範囲第12項記載のキメラ遺伝子を含有する微生物。 22、請求の範囲第13項記載のキメラ遺伝子を含有する微生物。 23、請求の範囲第14項記載のキメラ遺伝子を含有する微生物。 24、請求の範囲第15項記載のキメラ遺伝子を含有する微生物。 25、請求の範囲第16項記載のキメラ遺伝子を含有する微生物。 26、微生物の性質または特性を変更するための請求の範囲第8項記載のキメラ 遺伝子の使用。 27、プロモーター領域を含有するDNA断片および請求の範囲第2項記載のD NA断片からなる、植物中で発現することができるキメラ遺伝子。 28、プロモーター領域を含有するDNA断片および請求の範囲第4項記載のD NA断片からなる、植物中で発現することができるキメラ遺伝子。 29、請求の範囲第27項記載のキメラ遺伝子を含有する植物細胞。 30、請求の範囲第28項記載のキメラ遺伝子を含有する植物細胞。 31、1または2以上のその細胞中に請求の範囲第27項記載のキメラ遺伝子を 含有する植物組織。 32、1または2以上のその細胞中に請求の範囲第28項記載のキメラ遺伝子を 含有する植物組織。 33、1または2以上のその細胞中に請求の範囲第27項記載のキメラ遺伝子を 含有する植物種子。 34、1または2以上のその細胞中に請求の範囲第28項記載のキメラ遺伝子を 含有する植物種子。 35、1または2以上のその細胞中に請求の範囲第27項記載のキメラ遺伝子を 含有する植物。 36、1または2以上のその細胞中に請求の範囲第28項記載のキメラ遺伝子を 含有する植物。 37、植物細胞、植物組織、植物種子または植物の性質または特性を変更するた めの請求の範囲第27項記載のキメラ遺伝子。 38、第7図に示すアミノ酸配列との配列の相同性または実質的な配列の相同性 を有するアミノ酸配列からなる殺虫性タンパク質、およびその殺虫性部分。 39、タンパク質の分子量は約130kDである、請求の範囲第38項記載の殺 虫性部分。
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