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特表2024-510193プレニルトランスフェラーゼ、ならびにそれを含むトランスジェニック細胞、組織および生物
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  • 特表-プレニルトランスフェラーゼ、ならびにそれを含むトランスジェニック細胞、組織および生物 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-06
(54)【発明の名称】プレニルトランスフェラーゼ、ならびにそれを含むトランスジェニック細胞、組織および生物
(51)【国際特許分類】
   C12N 15/54 20060101AFI20240228BHJP
   C12N 15/63 20060101ALI20240228BHJP
   C12N 9/10 20060101ALI20240228BHJP
   C12N 1/15 20060101ALI20240228BHJP
   C12N 1/19 20060101ALI20240228BHJP
   C12N 1/21 20060101ALI20240228BHJP
   C12N 5/10 20060101ALI20240228BHJP
【FI】
C12N15/54 ZNA
C12N15/63 Z
C12N9/10
C12N1/15
C12N1/19
C12N1/21
C12N5/10
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023555432
(86)(22)【出願日】2022-03-10
(85)【翻訳文提出日】2023-11-07
(86)【国際出願番号】 IL2022050279
(87)【国際公開番号】W WO2022190110
(87)【国際公開日】2022-09-15
(31)【優先権主張番号】63/159,028
(32)【優先日】2021-03-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】503202608
【氏名又は名称】イエダ リサーチ アンド ディベロプメント カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100202751
【弁理士】
【氏名又は名称】岩堀 明代
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(74)【代理人】
【識別番号】100191086
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 香元
(72)【発明者】
【氏名】アハロニ,アサフ
(72)【発明者】
【氏名】ソナワネ,プラシャント
(72)【発明者】
【氏名】ジョズウィアク,アダム
(72)【発明者】
【氏名】バーマン,ポーラ
(72)【発明者】
【氏名】デ-ハロ,ルイス
【テーマコード(参考)】
4B065
【Fターム(参考)】
4B065AA01X
4B065AA57X
4B065AA72X
4B065AA88X
4B065AA90X
4B065AB01
4B065AC14
4B065BA02
4B065CA27
4B065CA44
(57)【要約】
本発明は、
ヘリクリサム・アンブラクリゲルムに由来し、プレニルトランスフェラーゼ(PT)ファミリーに属するタンパク質またはその複数をコード化する、ポリヌクレオチド配列を提供する。さらに、ポリヌクレオチドを含む人工核酸分子、それを含むトランスジェニック細胞、組織、または植物を提供する。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11に対して少なくとも91%の相同性を有する核酸配列、またはそれらの任意の組合わせ、を含む、単離DNA分子。
【請求項2】
配列番号1~11のいずれか1つに対して少なくとも80%の相同性を有する前記核酸配列が、950~1,750ヌクレオチド長である、請求項1に記載の単離DNA分子。
【請求項3】
前記核酸配列が、プレニルトランスフェラーゼであるタンパク質をコードする、請求項1または2に記載の単離DNA分子。
【請求項4】
請求項1~3のいずれか1項に記載の単離DNA分子を含む、人工核酸分子。
【請求項5】
請求項4に記載の人工核酸分子を含む、プラスミドまたはアグロバクテリウム。
【請求項6】
a.請求項1~3のいずれか1項に記載の単離DNA分子;
b.請求項4に記載の人工ベクター;および
c.請求項5に記載のプラスミドまたはアグロバクテリウム、
のうちのいずれか1つによりコードされた単離タンパク質。
【請求項7】
配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、または配列番号22に対して少なくとも92%の相同性を有するアミノ酸配列を含む、請求項6に記載の単離タンパク質。
【請求項8】
配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、または配列番号22のアミノ酸配列からなる、請求項6または7に記載の単離タンパク質。
【請求項9】
プレニル基を基質分子に転移することが可能であることを特徴とする、請求項8に記載の単離タンパク質。
【請求項10】
前記プレニル基が、ジメチルアリル二リン酸、ゲラニル二リン酸、ファルネシル二リン酸、およびゲラニルゲラニル二リン酸からなる群から選択される、請求項9に記載の単離タンパク質。
【請求項11】
前記基質分子が、式I:
【化1】
(式中、(i)Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択され、Rが、OHであるか、または(ii)Rが、OHであり、Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択される)により表される、請求項9または10に記載の単離タンパク質。
【請求項12】
前記アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸が、桂皮酸またはその誘導体を含む、請求項11に記載の単離タンパク質。
【請求項13】
前記桂皮酸誘導体が、桂皮酸のヒドロキシル化誘導体である、請求項12に記載の単離タンパク質。
【請求項14】
桂皮酸の前記ヒドロキシル化誘導体が、クマル酸である、請求項13に記載の単離タンパク質。
【請求項15】
a.請求項1~3のいずれか1項に記載の単離DNA分子;
b.請求項4に記載の人工核酸分子;
c.請求項5に記載のプラスミドもしくはアグロバクテリウム;
d.請求項6~14のいずれか1項に記載の単離タンパク質;または
e.(a)~(d)の任意の組合わせ、
を含むトランスジェニック細胞。
【請求項16】
単細胞生物、多細胞生物の細胞、および培養物中の細胞のうちのいずれか1つである、請求項15に記載のトランスジェニック細胞。
【請求項17】
前記単細胞生物が、真菌または細菌を含む、請求項16に記載のトランスジェニック細胞。
【請求項18】
前記真菌が、酵母細胞である、請求項17に記載のトランスジェニック細胞。
【請求項19】
請求項15~18のいずれか1項に記載のトランスジェニック細胞、またはその任意の画分に由来する抽出物。
【請求項20】
前記単離DNA分子、前記単離タンパク質、またはそれらの両方を含む、請求項19に記載の抽出物。
【請求項21】
a.請求項1~3のいずれか1項に記載の単離DNA分子;
b.請求項4に記載の人工ベクター;
c.請求項5に記載のプラスミドもしくはアグロバクテリウム;
d.請求項6~14のいずれか1項に記載の単離タンパク質;
e.請求項15~18のいずれか1項に記載のトランスジェニック細胞;または
f.(a)~(e)の任意の組合わせ、
を含む、トランスジェニック植物、トランスジェニック植物組織または植物部分。
【請求項22】
カンナビス・サティバ植物である、請求項21に記載のトランスジェニック植物。
【請求項23】
a.請求項1~3のいずれか1項に記載の単離DNA分子;
b.請求項4に記載の人工ベクター;
c.請求項5に記載のプラスミドもしくはアグロバクテリウム;
d.請求項6~14のいずれか1項に記載の単離タンパク質;
e.請求項15~18のいずれか1項に記載のトランスジェニック細胞;
f.請求項19もしくは20に記載の抽出物;
g.請求項21もしくは22に記載のトランスジェニック植物組織もしくは植物部分;または
h.(a)~(g)の任意の組合わせ、
と、許容できる担体と、
を含む組成物。
【請求項24】
式II:
【化2】
(式中、(i)Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択され、Rが、OHであるか、または(ii)Rが、OHであり、Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択され、Rは、プレニル基であり、Rは、水素またはプレニル基である)により表される化合物を合成する方法であって、
a.配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、または配列番号11に対して少なくとも91%の相同性を有する核酸配列を含む人工ベクターを含む細胞を提供すること;および
b.ステップ(a)からの前記細胞を培養し、それによって前記人工ベクターによりコード化されたタンパク質が発現され、それにより式IIにより表される化合物を合成すること、
を含む、方法。
【請求項25】
前記タンパク質が、プレニル基を基質分子に転移することが可能であることを特徴とする、請求項24に記載の方法。
【請求項26】
前記培養することが、前記細胞に有効量の前記基質分子を補充することを含む、請求項25に記載の方法。
【請求項27】
前記基質分子が、式I:
【化3】
(式中、(i)Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択され、Rが、OHであるか、または(ii)Rが、OHであり、Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択される)により表される、請求項25または26に記載の方法。
【請求項28】
前記人工ベクターが、発現ベクターである、請求項24~27のいずれか1項に記載の方法。
【請求項29】
前記細胞が、原核細胞または真核細胞である、請求項24~28のいずれか1項に記載の方法。
【請求項30】
前記細胞が、請求項1~3のいずれか1項に記載の単離DNA分子もしくは請求項4に記載の人工ベクターを有するトランスジェニック細胞、または請求項1~3のいずれか1項に記載の単離DNA分子もしくは請求項4に記載の人工ベクターをトランスフェクトした細胞である、請求項24~29のいずれか1項に記載の方法。
【請求項31】
さらに、前記細胞に前記人工ベクターを導入またはトランスフェクトすることを含む、(a)に先行するステップを含む、請求項24~30のいずれか1項に記載の方法。
【請求項32】
式II:
【化4】
(式中、(i)Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択され、Rが、OHであるか、または(ii)Rが、OHであり、Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択され、Rは、プレニル基であり、Rは、水素またはプレニル基である)により表される化合物を合成する方法であって、前記方法が、基質分子を、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、または配列番号22に対して少なくとも92%の相同性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の有効量と接触させ、それにより式IIにより表される化合物を合成することを含み、前記基質分子が、式I:
【化5】
(式中、(i)Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択され、Rが、OHであるか、または(ii)Rが、OHであり、Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択される)により表される、方法。
【請求項33】
前記接触することが、無細胞系においてである、請求項32に記載の方法。
【請求項34】
前記基質分子が、レソルシノイド前駆体、スチルベン酸(stilbene acid)前駆体、アシルフロログルシノイド前駆体、およびカルコン前駆体からなる群から選択される、請求項25~33のいずれか1項に記載の方法。
【請求項35】
前記基質分子が、
【化6】
(式中、Rは、C1~C8アルキルであり、Rは、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸である)からなる群から選択される式により表される、請求項25~34のいずれか1項に記載の方法。
【請求項36】
前記基質分子が、
【化7】
からなる群から選択される、請求項25~35のいずれか1項に記載の方法。
【請求項37】
前記化合物が、カンナビノイド、アモルフルチン、アシルフロログルコノイド、およびプレニルカルコンからなる群から選択される、請求項24~36のいずれか1項に記載の方法。
【請求項38】
前記化合物が、
【化8】
(式中、Rは、C1~C8アルキルであり、Rは、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸であり、Rは、プレニル基であり、Rは、水素またはプレニル基である)からなる群から選択される、請求項24~37のいずれか1項に記載の方法。
【請求項39】
前記プレニル基が、ジメチルアリル二リン酸、ゲラニル二リン酸、ファルネシル二リン酸、およびゲラニルゲラニル二リン酸からなる群から選択される、請求項24~38のいずれか1項に記載の方法。
【請求項40】
前記アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸が、桂皮酸またはその誘導体を含む、請求項24~39のいずれか1項に記載の方法。
【請求項41】
前記桂皮酸誘導体が、桂皮酸のヒドロキシル化誘導体である、請求項40に記載の方法。
【請求項42】
桂皮酸の前記ヒドロキシル化誘導体が、クマル酸である、請求項41に記載の方法。
【請求項43】
前記化合物が、
【化9】
からなる群から選択される、請求項24~42のいずれか1項に記載の方法。
【請求項44】
前記化合物が、
【化10】
である、請求項24~43のいずれか1項に記載の方法。
【請求項45】
トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞から抽出物を得る方法でああって、
a.トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞を培地中で培養するステップであって、前記トランスジェニック細胞または前記トランスフェクト細胞が、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、または配列番号11に対して少なくとも91%の相同性を有する核酸配列を含む人工ベクターを含むステップと;
b.前記トランスジェニック細胞または前記トランスフェクト細胞を抽出し、それにより前記トランスジェニック細胞または前記トランスフェクト細胞から抽出物を得るステップと、
を含む、方法。
【請求項46】
さらに、前記培地から前記培養トランスジェニック細胞または前記培養トランスフェクト細胞を分離することを含む、ステップ(b)に先行するステップを含む、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
請求項45または46に記載の方法に従って得られたトランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞の抽出物。
【請求項48】
請求項46に記載の方法に従って得られた、培養トランスジェニック細胞または培養トランスフェクト細胞から分離された培地またはその一部。
【請求項49】
a.請求項47に記載の抽出物;
b.請求項48に記載の培地もしくはその一部;または
c.(a)および(b)の組合わせ、
と、許容できる担体と、
を含む組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2021年3月10日に出願された表題「PRENYLTRANSFERASE AND A TRANSGENIC CELL, TISSUE, AND ORGANISM COMPRISING SAME」の米国特許仮出願第63/159,028号の優先権の利益を主張しており、該特許仮出願の内容は、全体として参照により本明細書に組み入れられる。
【0002】
発明の分野
本発明は、プレニル転移酵素(PT)をコードするポリヌクレオチドを含むPT、およびそれを使用する方法に関する。
【背景技術】
【0003】
背景
天然物の化学および生合成に関係する新規方法論の開発は、関心を集めつつある。プレニル化された芳香族天然物は、治療活性化合物の非常に有望なクラスと思われる。芳香族化合物のプレニル化は多くの場合、最終生成物の枠組みにおける新規C-C結合の作製および1つまたは複数の二重結合の導入の両方により、化合物の生物活性プロファイルに重大な変更をもたらす。そのような化合物は、哺乳動物における広く多様な生物系に影響を及ぼし得て、抗酸化剤、抗炎症剤、抗ウイルス薬、抗増殖剤、および抗がん剤としての役割を含み得る。
【0004】
プレニルトランスフェラーゼは、アリル性イソプレン二リン酸(allylic isoprene diphosphates)のアルキル部分により電子豊富プレニル受容体のアルキル化を触媒する遍在性酵素である。プレニルトランスフェラーゼは、イソプレノイド二リン酸を基質として利用して、イソペンテニル二リン酸(IPP)、より高次のプレニル二リン酸、芳香族に富む分子およびタンパク質への非環式プレニル部分の付加を触媒する。
【0005】
プレニルトランスフェラーゼ(PT)は、カンナビノイド類似体の合成およびカンナビノイド前駆体の類似体の合成においても有用であり得る。カンナビノイド類似体は、これまで合成されており、医薬製品としても有用であり得る。芳香族受容体分子、例えば芳香族ポリケチドのプレニル化に関与する酵素、およびそのような酵素、例えばPTをコードするヌクレオチド配列を同定することが、当該技術分野で依然として必要とされている。
【発明の概要】
【0006】
芳香族化合物のプレニル化を促進することが可能な新規酵素に加え、芳香族化合物のプレニル化をモジュレートし得る化合物の同定が、当該技術分野で必要とされている。本発明は、本明細書および後に続く特許請求の範囲においてより詳細に記載されるとおり、これらおよび他の必要性に取り組む。
【0007】
概要
第一の態様によれば、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11に対して少なくとも91%の相同性を有する核酸配列、またはそれらの任意の組合わせを含む単離DNA分子が提供される。
【0008】
別の態様によれば、本発明の単離DNA分子を含む人工核酸分子が提供される。
【0009】
別の態様によれば、本明細書に開示された人工核酸分子を含むプラスミドまたはアグロバクテリウムが提供される。
【0010】
別の態様によれば、(a)本発明の単離DNA分子;(b)本明細書に開示された人工ベクター;および(c)本明細書に開示されたプラスミドまたはアグロバクテリウム、のうちのいずれか1つによりコードされた単離タンパク質が提供される。
【0011】
別の態様によれば、(a)本発明の単離DNA分子;(b)本明細書に開示された人工核酸分子;(c)本明細書に開示されたプラスミドもしくはアグロバクテリウム;(d)本明細書に開示された単離タンパク質;または(e)(a)~(d)の任意の組合わせ、を含むトランスジェニック細胞が提供される。
【0012】
別の態様によれば、本明細書に開示されたトランスジェニック細胞に由来する抽出物、またはそれらの任意の画分が提供される。
【0013】
別の態様によれば、(a)本発明の単離DNA分子;(b)本明細書に開示された人工ベクター;(c)本明細書に開示されたプラスミドもしくはアグロバクテリウム;(d)本明細書に開示された単離タンパク質;(e)本明細書に開示されたトランスジェニック細胞;または(f)(a)~(e)の任意の組合わせ、を含むトランスジェニック植物、トランスジェニック植物組織または植物部分が提供される。
【0014】
別の態様によれば、(a)本発明の単離DNA分子;(b)本明細書に開示された人工ベクター;(c)本明細書に開示されたプラスミドもしくはアグロバクテリウム;(d)本明細書に開示された単離タンパク質;(e)本明細書に開示されたトランスジェニック細胞;(f)本明細書に開示された抽出物;(g)本明細書に開示されたトランスジェニック植物組織もしくは植物部分;または(h)(a)~(g)の任意の組合わせと、許容できる担体と、を含む組成物が提供される。
【0015】
別の態様によれば、式II:
【化1】
(式中、(i)Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択され、Rが、OHであるか、または(ii)Rが、OHであり、Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択され、Rが、プレニル基であり、Rが、水素またはプレニル基である)により表される化合物を合成する方法であって、(a)配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、または配列番号11に対して少なくとも91%の相同性を有する核酸配列を含む人工ベクターを含む細胞を提供すること;および(b)ステップ(a)からの細胞を培養して、人工ベクターによりコードされたタンパク質を発現させ、それにより式IIにより表される化合物を合成することを含む、方法が提供される。
【0016】
別の態様によれば、式IIにより表される化合物を合成する方法であって、基質分子を、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、または配列番号22に対して少なくとも92%の相同性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の有効量と接触させ、それにより式IIにより表される化合物を合成することを含み、基質分子が、式I:
【化2】
(式中、(i)Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択され、Rが、OHであるか、または(ii)Rが、OHであり、Rが、C1~C8アルキルおよびアルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸からなる群から選択される)により表される、方法が提供される。
【0017】
別の態様によれば、トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞から抽出物を得る方法であって、(a)トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞を培地中で培養するステップであって、トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞が、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、または配列番号11に対して少なくとも91%の相同性を有する核酸配列を含む人工ベクターを含むステップと;(b)トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞を抽出し、それによりトランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞から抽出物を得るステップとを含む、方法が提供される。
【0018】
別の態様によれば、本明細書に開示された方法に従って得られたトランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞の抽出物が提供される。
【0019】
別の態様によれば、本明細書に開示された方法に従って得られた培養トランスジェニック細胞または培養トランスフェクト細胞から分離された培地またはその一部が提供される。
【0020】
別の態様によれば、(a)本明細書に開示された抽出物;(b)本明細書に開示された培地もしくはその一部;または(a)と(b)との組合せと、許容できる担体とを含む組成物が提供される。
【0021】
幾つかの実施形態において、核酸配列は、配列番号1~11のいずれか1つに対して少なくとも80%の相同性を有し、950~1,750ヌクレオチド長である。
【0022】
幾つかの実施形態において、核酸配列は、プレニルトランスフェラーゼであるタンパク質をコードする。
【0023】
幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞は、単細胞生物、多細胞生物の細胞、および培養された細胞のいずれか1つである。
【0024】
幾つかの実施形態において、単細胞生物は、真菌または細菌を含む。
【0025】
幾つかの実施形態において、真菌は、酵母細胞である。
【0026】
幾つかの実施形態において、抽出物は、単離DNA分子、単離タンパク質、またはその両方を含む。
【0027】
幾つかの実施形態において、単離タンパク質は、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、または配列番号22に対して少なくとも92%の相同性を有するアミノ酸配列を含む。
【0028】
幾つかの実施形態において、単離タンパク質は、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、または配列番号22のアミノ酸配列からなる。
【0029】
幾つかの実施形態において、単離タンパク質は、プレニル基を基質分子に転移することが可能であることを特徴とする。
【0030】
幾つかの実施形態において、プレニル基は、ジメチルアリル二リン酸、ゲラニル二リン酸、ファルネシル二リン酸、およびゲラニルゲラニル二リン酸からなる群から選択される。
【0031】
幾つかの実施形態において、基質分子は、式Iにより表される。
【0032】
幾つかの実施形態において、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸は、桂皮酸またはその誘導体を含む。
【0033】
幾つかの実施形態において、桂皮酸誘導体は、桂皮酸のヒドロキシル化誘導体である。
【0034】
幾つかの実施形態において、桂皮酸のヒドロキシル化誘導体は、クマル酸である。
【0035】
幾つかの実施形態において、トランスジェニック植物は、カンナビス・サティバ植物である。
【0036】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、プレニル基を基質分子に転移することが可能であることを特徴とする。
【0037】
幾つかの実施形態において、培養することは、細胞に有効量の基質分子を補充することを含む。
【0038】
幾つかの実施形態において、人工ベクターは、発現ベクターである。
【0039】
幾つかの実施形態において、細胞は、原核細胞または真核細胞である。
【0040】
幾つかの実施形態において、細胞は、本発明の単離DNA分子もしくは本明細書に開示された人工ベクターを有するトランスジェニック細胞、または本発明の単離DNAもしくは本明細書に開示された人工ベクターをトランスフェクトした細胞である。
【0041】
幾つかの実施形態において、方法はさらに、細胞に人工ベクターを導入またはトランスフェクトすることを含む、ステップ(a)に先行するステップを含む。
【0042】
幾つかの実施形態において、接触することは、無細胞系においてである。
【0043】
幾つかの実施形態において、基質分子は、レソルシノイド前駆体、スチルベン酸(stilbene acid)前駆体、アシルフロログルシノイド前駆体、およびカルコン前駆体からなる群から選択される。
【0044】
幾つかの実施形態において、基質分子は、
【化3】
(式中、Rは、C1~C8アルキルであり、Rは、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸、またはアルファ飽和フェニルアルキルカルボン酸である)からなる群から選択される式により表される。
【0045】
幾つかの実施形態において、基質分子は、
【化4】
からなる群から選択される。
【0046】
幾つかの実施形態において、該化合物は、カンナビノイド、アモルフルチン、アシルフロログルコノイド、およびプレニルカルコンからなる群から選択される。
【0047】
幾つかの実施形態において、該化合物は、
【化5】
(式中、Rは、C1~C8アルキルであり、Rは、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸、またはアルファ飽和フェニルアルキルカルボン酸であり、Rは、プレニル基であり、Rは、水素またはプレニル基である)からなる群から選択される。
【0048】
幾つかの実施形態において、該化合物は、
【化6】
からなる群から選択される。
【0049】
幾つかの実施形態において、該化合物は、
【化7】
である。
【0050】
幾つかの実施形態において、該方法はさらに、培地から培養トランスジェニック細胞または培養トランスフェクト細胞を分離することを含む、ステップ(b)に先行するステップを含む。
【0051】
他に定義されない限り、本明細書で用いられる全ての技術的および/または科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者により共通して理解されるものと同じ意味を有する。本明細書に記載されたものと類似または同一の方法および材料が、本発明の実施形態の実践またはテストにおいて用いられ得るが、例示的方法および/または材料が、以下に記載される。矛盾がある場合、定義を含む本発明の明細書が優先する。加えて材料、方法、および実施例は、例示に過ぎず、必ずしも限定を意図するものではない。
【0052】
本発明のさらなる実施形態および完全な適用可能範囲は、本明細書の以後に与えられた詳細な記載から自明であろう。しかし、本発明の主旨および範囲内の様々な変更および改良が、この詳細な記載から当業者に自明であるため、詳細な記載および具体的実施例は、本発明の好ましい実施形態を示しており、例示を与えられているに過ぎないことが、理解されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【0053】
図1図1A~1Bは、ヘルクリサム・アンブラクリゲルムエタノール抽出物中のCBGAの同定を示すグラフを含む。(1A)抽出したイオン電流(XIC)クロマトグラム(359.222Da)、および(1B)植物抽出物と比較したCBGA標準物質のMS/MSスペクトルマッチング。
図2図2は、カンナビゲロール酸(CBGA)のインビトロ生成を示すグラフを含む。プレニルトランスフェラーゼ(PT)を発現する酵母細胞からの精製ミクロソーム画分を、オリベトール酸(OA)およびゲラニルピロリン酸(GPP)を含有する酵素アッセイで用いた。カンナビス・サティバのゲラニルピロリン酸:オリベトール酸ゲラニルトランスフェラーゼ4(CsGOT4)酵素アッセイを、実験において陽性対照として用いた。抽出したイオンクロマトグラム(EIC)を示す。LC-MSを、アッセイ生成物分析に使用した。標準物質-STD;陰性対照-空ベクター。
図3図3は、ヘリクリサム・アンブラクリゲルムからのPTおよびde Brujin et al.(2020)において論評された他の植物からの機能的に特徴づけられた芳香族PTの系統樹を含む。配列を、MUSCLEを用いて整列させ、JTT距離行列法を使用する最尤系統樹を、MEGA11ソフトウエアを使用して構築した。ブートストラップ値を、各ブランチのノードで示す(100レプリケート)。比較のために、大麻からのGOT4を表す()。
図4図4は、オリベトール酸およびGPPによるヘリクリサム・アンブラクリゲルムPT1(HuPT1;配列番号1)、HuPT3(配列番号3)およびHuPTx(配列番号7)の定常状態反応速度分析を示すグラフを含む。各酵素のミカエリス・メンテンKm値を、種々のオリベトール酸濃度(0.5μM~1.5mM)および一定のGPP(1mM)濃度を利用して計算した(n=3の技術的に独立した試料;測定を、個別にプロットした)。
【発明を実施するための形態】
【0054】
詳細な記載
本発明は、幾つかの実施形態において、ヘリクリサム・アンブラクリゲルムに由来し、プレニルトランスフェラーゼ(PT)ファミリーに属するタンパク質またはその複数をコードするポリヌクレオチド配列を対象とする。
【0055】
幾つかの実施形態によれば、配列番号1~11のいずれか1つを含む核酸配列、またはそれらの任意の組合わせを含むポリヌクレオチドが提供される。
【0056】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、単離ポリヌクレオチドである。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、DNA分子である。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、単離DNA分子である。幾つかの実施形態において、DNA分子は、単離DNA分子である。幾つかの実施形態において、DNA分子は、相補性DNA(cDNA)分子である。
【0057】
本明細書で用いられる用語「単離ポリヌクレオチド」および「単離DNA分子」は、天然で核酸に会合する炭水化物、脂質、または他のタンパク質性不純物などの混入細胞成分を本質的に含まない核酸分子を指す。典型的には単離DNAまたはRNAの調製は、核酸を高度に精製された形態、例えば少なくとも約80%純粋、少なくとも約90%純粋、少なくとも約95%純粋、95%を超えて純粋、または99%を超えて純粋な形態で含有する。幾つかの実施形態において、単離ポリヌクレオチドは、DNA、RNA、およびcDNAのいずれか1つである。幾つかの実施形態において、単離ポリヌクレオチドは、合成ポリヌクレオチドである。ポリヌクレオチドの合成は、当該技術分野で周知であり、例えばプライマーリンカーにより複数の核酸分子を共にライゲートすること、または共有結合で連結することにより、実施され得る。
【0058】
用語「核酸」は、当該技術分野で周知である。本明細書で用いられる「核酸」は一般に、ヌクレオチドを含むDNA、RNAまたはそれらの誘導体もしくは類似体の任意の分子(例えば、鎖)を指す。ヌクレオチドは、ヌクレオシドとリン酸基とで構成される。ヌクレオシドの窒素性塩基としては、例えばDNA(例えば、アデニン「A」、グアニン「G」、チミン「T」、またはシトシン「C」)またはRNA(A、G、ウラシル「U」またはC)中に見出される天然由来のプリンまたはピリミジンヌクレオシドが挙げられる。
【0059】
用語「核酸分子」は、一本鎖RNA(ssRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、一本鎖DNA(ssDNA)、二本鎖DNA(dsDNA)、低分子RNA、環状核酸、ゲノムDNAまたはRNAのフラグメント、分解核酸、増幅生成物、修飾核酸、プラスミドまたはオルガネラ核酸、およびオリゴヌクレオチドなどの人工核酸を含むが、それらに限定されない。
【0060】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGGAGTTATCACTCTCATCATCTTCTTCTTCATCCCTTCCCCAACTTCATACTCATCCTTCATCATCATCATCTTCTTCACATTACATAAAAAAATCACCTTTTTTTATTAATAAATTCAATAATCACACCAAATGCAAATTCCACAATTCCTCTGCTCTGAGAACTAATTTCTTCTACACTACCATAACTAAAACCTCATCATCAAGATTCGTTCTAAACAAAAACCCAAACCAATTTTCCGTCAAGGCTTGCAGTCAAGTTGGTTCTGCTGGATCCGATCCAGCATTGAATAAAGTTGCAGACTTTAAAGATGCATTTTGGAGGTTTCTAAGGCCCCATACTATTCGTGGGACAGCATTAGGATCAGTGTCTTTAGTAACGAGAGCACTACTTGAAAACCCAAACTTGATTCGGTGGTCACTTTTGCTCAAGGCATTTTCAGGTCTTGTTGCTTTGATATGTGGGAATGGTTATATAGTCGGGATCAATCAGATCTATGATATCGGTATTGATAAGGTGAACAAACCATATTTACCTATTGCTGCGGGAGATCTTTCTGTCCAGTCAGCATGGTTTTTGGTGTTAGCATTTGCAATGGTAGGCGTTATTATTGTTGGGATGAACTTCGGCCCATTCATCACCTCCCTTTATTCTCTCGGTCTTTTCTTGGGCACCATCTATTCCGTTCCACCACTTCGAATGAAGAGATTTCCTGTTGTTGCATTTCTTATCATCGCCACGGTGAGAGGTTTTCTTCTAAATTTTGGTGTGTATTATGCGGTTAGAGCAGCTCTGGGACTAACATTCCAATGGAGCTCAGCAGTGGCTTTTATCACAACCTTCGTTACATTATTTGCTTTAGTCATTGCCATTACTAAAGATCTTCCTGATGTAGAGGGTGACCGAAAGTTTCAAATTTCTACTTTTGCAACAAAACTTGGAGTAAGAAACATTGCATTATTAGGGTCAGGACTTCTGCTGATCAATTATATTGGGTCTATCGTTGCAGCACTTTACATGCCTCAGGCTTTCAGGAGCAGCTTGATGATACCATTACATACCATATTAGCTTCCTGTTTGATTTACCAGGCATGGATACTTGAGCGTGCGAATTACACCCAGGAGGCGATAGCTGGGTACTACCGATTTGTATGGAATCTGTTTTATTCAGAGTACATCATATTTCCTTTCATCTGA(配列番号1)。
【0061】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号1に対して少なくとも75%、少なくとも79%、少なくとも85%、少なくとも95%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号1に対して75%~100%、80%~100%、90%~100%、または95%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0062】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGGCTACTATGGCTTCTTCTTTGCTGAATCCTCTTTCTTGTTCCATTAAACCCAACTCAAACAGACTACCATTACCAACACCCATTTCTCTATCTCGTTCTTGTAGAAGGCTAACAATCAAAGCAACGGAGACAGATGCAAATGAAGTGAAGCCAAAGGCGCCAGAGAAAGCACCAGCTGCAAGTGGATCTGGTTTTAATCAAATTCTTGGGATTAAAGGGGCTAAACAAGAAACTAATAAATGGAAGATCCGTGTTCAACTTACAAAGCCGGTTACTTGGCCTCCATTAATTTGGGGAGTCGTATGTGGAGCTGCTGCTTCTGGTAACTTCCAATGGACTGTGGAAGATGTTGCTAAATCAATTGTTTGCATGTTGATGTCTGGCCCATTTCTAACCGGTTACACACAGACGATCAATGATTGGTATGATAGAGACATTGATGCTATTAATGAACCTTACCGTCCAATTCCTTCCGGAGCCATATCTGAAAATGAGGTCATTACTCAAATTTGGGTACTTCTTTTAGGAGGCATCGGATTGGCTGGTATATTAGACGTGTGGGCAGGGCATAAGTCCCCTACAATATTCTATCTTGCTTTGGGTGGATCATTGTTATCTTATATCTACTCAGCTCCACCTTTAAAGCTCAAACAGAATGGATGGATTGGCAACTTTGCATTAGGAGCAAGCTATATTAGCTTACCATGGTGGGCTGGTCAAGCATTGTTCGGAACTCTTACACCTGATATAGTAGTTCTCACACTTTTGTACAGCATAGCTGGGCTTGGTATTGCTATAGTAAATGACTTTAAAAGTGTTGAAGGAGACAGGAAAATGGGGCTTCAGTCCCTTCCCGTGGCTTTTGGTGAAGAGACAGCTAAATGGATATGTGTTGGTGCCATTGACATAACTCAACTCTCTATTGCAGGTTACCTTTTAGGATCTGGTAAACCATATTACGCCTTAGCACTCGTTGGGTTGATTGTTCCACAAATCTTTTTTCAGTTCAAGTACTTTCTTAAAGATCCAGTTAAATATGATGTCAAGTATCAGGCTAGTGCTCAACCATTTCTCATTCTTGGTCTTCTGGTGACTGCCTTAGCTACTAGTCACTGA(配列番号2)。
【0063】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号2に対して少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号2に対して80%~100%、85%~100%、90%~100%、または95%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0064】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGAAGTCTTTGATTATTGGGTCTTTTTCTAATAAGGTTTCTTGTTATTCCCCATCATTACCAGATTCATCTTCTTCACTTATACCAACAGGTTGTTATCATGTATCACTAAGAACATTTCAGCGTAACCGAGCCATTCAAGCTCAATCAAGTCTTGTGAGATGCAATATTGGCAAATTCAATGAAACATTACTACTTTCGCGGAAACGAAGTACAAAACATGTTGCATGTGCGGTTTCTGAACAACCCATTGAACCAGATGCTACAAACCCTCAAAGTTCATTACCAAATGCTTTGGATGCTTTCTATAGGTTTTCAAGACCTCATACAGTTATAGGAACTGCATTGAGCATAGTTTCGGTTTCACTCCTAGCGGTTCAAAAGCTTTCGGATTTTTCTCCACTATTCTTCATTGGCGTTTTCGAGGCTATTGTTGCTGCCTTCTTTATGAACATATACATTGTTGGCTTGAACCAGCTATCCGATATTGAAATAGACAAGGTTAACAAGCCGTACCTTCCATTGGCATCTGGAGAATATTCAGTTCAAACTGGTATTATCATTGTATCATCATTTGCAGTCATGAGTTTCTGGCTTGGATGGATCGTGGGCTCATGGCCTTTATTTTGGGCACTTTTCATAAGTTTTCTTCTAGGGACCGCATATTCAATCAATATACCGATGTTGAGATGGAAGCGCTTTGCTCTTGTGGCAGCAATGTGTATTCTAGCTGTAAGAGCTATTATAGTTCAAGTTGCATTTTATTTGCACATTCAGACTTTTGTGTATGGAAGACTCGCCGTGTTCCCAAAACCCGTGATATTTGCAACCGGATTTATGAGTTTCTTCTCTGTTGTTATAGCATTGTTCAAGGACATACCCGACATTGTTGGAGACAAGATTTTTGGCATTCAATCATTTACTGTCCGTATGGGTCAAAAACGGGTGTTTTGGATTTGCATCTTATTACTTGAAATAGCTTATGGTGTTGCTATTCTAGTTGGGGCATCATCTCCCTTCCTTTGGAGCCGATACATAACGGTATTGGGTCATGCGATTCTTGGTCTGATTCTCTGGGGTCGTGCCAAGTCAACGGATCTGGAGAGCAAATCAGCAATAACCTCATTTTACATGTTCATATGGCAGTTGTTCTATGCCGAGTATTTGCTCATACCGCTCGTGAGATGA(配列番号3)。
【0065】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号3に対して少なくとも75%、少なくとも79%、少なくとも85%、少なくとも95%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号3に対して75%~100%、80%~100%、90%~100%、または95%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0066】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGGAGTTATCACTCTCATCATCTTCTTCTTCATCCCTTCCCCAACTTCATACTCATCCTTCATCATCATCATCTTCTTCACATTACATAAAAAAATCACCTTTTTTTATTAATAAATTCAATAATCACACCAAATGCAAATTCCACAATTCCTCTGCTCTGAGAACTAATTTCTTCTACACTACCATAACTAAAACCTCATCATCAAGATTCGTTCTAAACAAAAACCCAAACCAATTTTCCGTCAAGGCTTGCAGTCAAGTTGGTTCTGCTGGATCCGATCCAGCATTGAATAAAGTTGCAGACTTTAAAGATGCATTTTGGAGGTTTCTAAGGCCCCATACTATTCGTGGGACAGCATTAGGATCAGTGTCTTTAGTAACGAGAGCACTACTTGAAAACCCAAACTTGATTCGGTGGTCACTTTTGCTCAAGGCATTTTCAGGTCTTGTTGCTTTGATATGTGGGAATGGTTATATAGTCGGGATCAATCAGATCTATGATATCGGTATTGATAAGGTGAACAAACCATATTTACCTATTGCTGCGGGAGATCTTTCTGTCCAGTCAGCATGGTTTTTGGTGTTAGCATTTGCAATGGTAGGCGTTATTATTGTTGGGATGAACTTCGGCCCATTCATCACCTCCCTTTATTCTCTCGGTCTTTTCTTGGGCACCATCTATTCCGTTCCACCACTTCGAATGAAGAGATTTCCTGTTGTTGCATTTCTTATCATCGCCACGGTGAGAGGTTTTCTTCTAAATTTTGGTGTGTATTATGCGGTTAGAGCAGCTCTGGGACTAACATTCCAATGGAGCTCAGCAGTGGCTTTTATCACAACCTTCGTTACATTATTTGCTTTAGTCATTGCCATTACTAAAGATCTTCCTGATGTAGAGGGTGACCGAAAGTTTCAAATTTCTACTTTTGCAACAAAACTTGGAGTAAGAAACATTGCATTATTAGGGTCAGGACTTCTGCTGATCAATTATATTGGGTCTATCGTTGCAGCACTTTACATGCCTCAGGCTTTCAGGAGCAGCTTGATGATACCATTACATACCATATTAGCTTCCTGTTTGATTTACCAGGCATGGATACTTGAGCGTGCGAATTACACCCAGCGATCACAGTACTTTGACATGTCATCTTGCAGGAGGCGATAG(配列番号4)。
【0067】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号4に対して少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号4に対して91%~100%、93%~100%、95%~100%、または97%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0068】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGGAGTTATCACTCTCATCATCTTCTTCTTCATCCCTTCCCCAACTTCATACTCATCCTTCATCATCATCATCTTCTTCACATTACATAAAAAAATCACCTTTTTTTATTAATAAATTCAATAATCACACCAAATGCAAATTCCACAATTCCTCTGCTCTGAGAACTAATTTCTTCTACACTACCATAACTAAAACCTCATCATCAAGATTCGTTCTAAACAAAAACCCAAACCAATTTTCCGTCAAGGCTTGCAGTCAAGTTGGTTCTGCTGGATCCGATCCAGCATTGAATAAAGTTGCAGACTTTAAAGATGCATTTTGGAGGTTTCTAAGGCCCCATACTATTCGTGGGACAGCATTAGGATCAGTGTCTTTAGTAACGAGAGCACTACTTGAAAACCCAAACTTGATTCGGTGGTCACTTTTGCTCAAGGCATTTTCAGGTCTTGTTGCTTTGATATGTGGGAATGGTTATATAGTCGGGATCAATCAGATCTATGATATCGGTATTGATAAGGTGAACAAACCATATTTACCTATTGCTGCGGGAGATCTTTCTGTCCAGTCAGCATGGTTTTTGGTGTTAGCATTTGCAATGGTAGGCGTTATTATTGTTGGGATGAACTTCGGCCCATTCATCACCTCCCTTTATTCTCTCGGTCTTTTCTTGGGCACCATCTATTCCGTTCCACCACTTCGAATGAAGAGATTTCCTGTTGTTGCATTTCTTATCATCGCCACGGTGAGAGGTTTTCTTCTAAATTTTGGTGTGTATTATGCGGTTAGAGCAGCTCTGGGACTAACATTCCAATGGAGCTCAGCAGTGGCTTTTATCACAACCTTCGTTACATTATTTGCTTTAGTCATTGCCATTACTAAAGATCTTCCTGATGTAGAGGGTGACCGAAAGTTTCAAATTTCTACTTTTGCAACAAAACTTGGAGTAAGAAACATTGCATTATTAGGGTCAGGACTTCTGCTGATCAATTATATTGGGTCTATCGTTGCAGCACTTTACATGCCTCAGGTGAAAACCACTTCGATAGACCATTACAGACCATACAGCTTCCTGGTTGATTTACCAGGTCAAAATGGGATTACTTTAGCAGCTTGA(配列番号5)。
【0069】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号5に対して少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号5に対して91%~100%、93%~100%、95%~100%、または97%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0070】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGGCTACTATGGCTTCTTCTTTGCTGAATCCTCTTTCTTGTTCCATTAAACCCAACTCAAACAGACTACCATTACCATTACCAATACCCATTTCTCTATCTCGTTCTTGTAGAAGGCTAACAATCAAAGCAACGGAGACAGATGCAAATGAAGTGAAGCCAAAGGCGCCAGAGAAAGCACCAGCTGCAAGTGGATCTGGTTTTAATCAAATTCTTGGGATTAAAGGGGCTAAACAAGAAACTAATAAATGGAAGATCCGTGTTCAACTTACAAAGCCGGTTACTTGGCCTCCATTAATTTGGGGAGTCGTATGTGGAGCTGCTGCTTCTGGTAACTTCCAATGGACTGTGGAAGATGTTGCTAAATCAATTGTTTGCATGTTGATGTCTGGCCCATTTCTAACCGGTTACACACAGACGATCAATGATTGGTATGATAGAGACATTGATGCTATTAATGAACCTTACCGTCCAATTCCTTCCGGAGCCATATCTGAAAATGAGGTCATTACTCAAATTTGGGTACTTCTTTTAGGAGGCATCGGATTGGCTGGTATATTAGACGTGTGGGCAGGGCATAAGTCCCCTACAATATTCTATCTTGCTTTGGGTGGATCATTGTTATCTTATATCTACTCAGCTCCACCTTTAAAGCTCAAACAGAATGGATGGATTGGCAACTTTGCATTAGGAGCAAGCTATATTAGCTTACCATGGTGGGCTGGTCAAGCATTGTTCGGAACTCTTACACCTGATATAGTAGTTCTCACACTTTTGTACAGCATAGCTGGGCTTGGTATTGCTATAGTAAATGACTTTAAAAGTGTTGAAGGAGACAGGAAAATGGGGCTTCAGTCCCTTCCCGTGGCTTTTGGTGAAGAGACAGCTAAATGGATATGTGTTGGTGCCATTGACATAACTCAACTCTCTATTGCAGGTTACCTTTTAGGATCTGGTAAACCATATTACGCCTTAGCACTCGTTGGGTTGATTGTTCCACAAATCTTTTTTCAGTTCAAGTACTTTCTTAAAGATCCAGTTAAATATGATGTCAAGTATCAGGCTAGTGCTCAACCATTTCTCATTCTTGGTCTTCTGGTGACTGCCTTAGCTACTAGTCACTGA(配列番号6)。
【0071】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号6に対して少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも97%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号6に対して90%~100%、92%~100%、95%~100%、または97%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0072】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGGCATCTCTAGCTATTGGTTCACTTGGTAGCCCAAGCTCACGTCAGTGTTCTAGCCCCGTTGCATCATCTTCTTCATTTGCGATAGGGTCACAAATAGCTTCAAAGTTTCTTCGGATATCAAAATTTGATAAGACTAAGAACAGCCCCTTAACATTGCAACAAAAGCATATAAACAAAAGCATAGATCAAAGCTTCTTTGAGCCGCTTCCATTGCACAAAATAAACAAAGACAAGTTTAAGTTGTATGCAACATCTACAAACAATCCTCAGTTTGATGCAACTCATGATTTGAAGACTCCGGAAGTATCCATTATCAACTTTGTGGACGCTCTTTATAGGTTAATAAGGCCGTATACAGCAGTTGTAACGATCGTAAGTGTAGTCGCGATGTCCCTTCTTACAGTTAATAGCCTTTCAGATTTTTCCCCATTGTTCTTCATCAAAGTGGTACAGGCTCTTATTGGAGGCATATTCATGCAAATGTATGTTAGTGGTTTCAATCAAATTTGTGATATAGAACTCGACAAGGTTAACAAACAGTCTCTTCCATTAGCGGCTGGAGAACTATCTATGAAAACTGCGATCGTCATCGCATCACTATCAGCTATCATGAGCTTATCGATTGGTTGGTTTGTTGGCTCCCCACCATTATTGTGGTGTCTTGTTTGGTGGTTTATTGTTGGGACTGCATATTCGGCCAACGTGCTGCCTTATTTGCGATGGAAAAGGTTTCCTTTCACAGCAGCATTTTGCGCCATGACGTCTCGGGCACTAGTTCTTCCTATTGGATATTACTTGCATATGCAGAATTCCATCCCGGGAGTATCTGCATTACTTTCAAGGCCAATATTATTTGCAGTCGCAATGCTCAGTGCATTTTCTTTATCAGCGATGTTCTTTAAGGACATCCCTGATATTAAGGGAGATAGGATGCATGGAATCAAGTCTCTAGCAATTAAACTGGGTGAAAAACGGGTGTATTGGATTTCCATTTCGATTATTGAAATTGCTTATATTGCTGCTGCATTTATTGGAGCAACTTCACCCATAAGCTGGAGCAAGTATGTAACGATTATCGGTCATCTTGGAATGGGATTACTACTTTGGGTACGAGCCAGATCAGTAGATCCGACGAACACGGTAGCCGTTCAATCGATGTATATGTTCCTTATTAAGCTAGTATATGCAGAATACGGACTTATCTCGCTTGTACGCTGA(配列番号7)。
【0073】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号7に対して少なくとも77%、少なくとも79%、少なくとも85%、少なくとも95%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号7に対して77%~100%、85%~100%、90%~100%、または95%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0074】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGAAGTCTTTGATTATTGGGTCTTTTTCTAATAAGGTTTCTTGTTATTCCCCATCATTACCAGATTCATCTTCTTCACTTATACCAACAGGTTGTTATCATGTATCACTAAGAACATTTCAGCGTAACCGAGCCATTCAAGCTCAATCAAGTCTTGTGAGATGCAATATTGGCAAATTCAATGAAACATTACTACTTTCGCGGAAACGAAGTACAAAACATGTTGCATGTGCGGTTTCTGAACAACCCATTGAACCAGATGCTACAAACCCTCAAAGTTCATTACCAAATGCTTTGGATGCTTTCTATAGGTTTTCAAGACCTCATACAGTTATAGGAACTGCATTGAGCATAGTTTCGGTTTCACTCCTAGCGGTTCAAAAGCTTTCGGATTTTTCTCCACTATTCTTCATTGGCGTTTTCGAGGCTATTGTTGCTGCCTTCTTTATGAACATATACATTGTTGGCTTGAACCAGCTATCCGATATTGAAATAGACAAGGTTAACAAGCCGTACCTTCCATTGGCATCTGGAGAATATTCAGTTCAAACTGGTATTATCATTGTATCATCATTTGCAGTCATGAGTTTCTGGCTTGGATGGATCGTGGGCTCATGGCCTTTATTTTGGGCACTTTTCATAAGTTTTCTTCTAGGGACCGCATATTCAATCAATATACCGATGTTGAGATGGAAGCGCTTTGCTCTTGTGGCAGCAATGTGTATTCTAGCTGTAAGAGCTATTATAGTTCAAGTTGCATTTTATTTGCACATTCAGACTTTTGTGTATGGAAGACTCGCCGTGTTCCCAAAACCCGTGATATTTGCAACCGGATTTATGAGTTTCTTCTCTGTTGTTATAGCATTGTTCAAGGACATACCCGACATTGTTGGAGACAAGATTTTTGGCATTCAATCATTTACTGTCCGTATGGGTCAAAAACGGGTGTTTTGGATTTGCATCTTATTACTTGAAATAGCTTATGGTGTTGCTATTCTAGTTGGGGCATCATCTCCCTTCCTTTGGAGCCGATACATAACGGTATTGGGTCATGCGATTCTTGGTCTGATTCTCTGGGGTCGTGCCAAGTCAACGGATCTGGAGAGCAAATCAGCAATAACCTCATTTTACATGTTCATATGGCAGTTGTTCTATGCCGAGTATTTGCTCATACCGCTCGTGAGATGA(配列番号8)。
【0075】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号8に対して少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも92%、少なくとも95%、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号8に対して89%~100%、92%~100%、94%~100%、または97%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0076】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGTTGATTCACCATGAACATTTTTTGACAACCGGATTTGAAAGTTCAAACGATCGAGCTGCTTATTCAATAAACTTTTCGAAACAACATCACTTACACATGGCGTCTATAGCTACTGGTTCACTTTGTAGGCCAACCTCACATCAATTTTCTATCCCCGTTGCATCATCTTCTTCATTTGCGACAGGATCACAATTCGCTTCAAAGTTTCTTCATATATCAATATCTGCTAAAAAAAGCTCATTGACATTGCAACAAAGGCATATTCATAAAAACATAGATCAAAGCTTCTTAAAGCCGCTTGCACTTCAAAAATTGAACAAAGACAAGTTTAAGTTGAATGGAACATCTCCAGACAATCCTCAGTTTGATGCAACTCATGATTTGAAGACTCAAATAGAATCCACTATCAACTTTGTGGACGTTCTTTATAGGTTGTTAAGGCCGTATGCATTACTTCAAATGGGTTTATGTGTAGTCACGATGAGTCTTCTTACCGTTGAAAGCCTTTCAGATTTTTCCCCATTGTTCTTCGTCAAAGTGGCACAGGCTCTTATTGGAGGCATATTCATGCAAATGTATGTTAATGGTTTTAATCAGATTTGTGATATAGAACTCGACAAGGTTAACAAACCGTCTCTTCCGTTAGCATCTGGGGAACTATCTAAGACAACTACTATAGTCGTCTCTTCACTATCAGCTATTACGAGCTTATCGATTGGTTGGTTTGTTGGCTCCCCACCATTGTTGTGGAGTCTTGTTGTGTGGTTTATTGCTGGGACTACATATTCGGCTAATCTGCCATATTTGCGATGGAAAAGGTTTCCTTTCACAAATATGTTTTGCAACTTGACGATGGCACTAGTTGTTCCTATTGGAACTTACTTGCATATGGAGAATTCCATCCACGGAGTATCCACATTACTTTCAAGGCCACTATTATTTACAGTTGCAATGTGCACTGTGTTTCCTGTTTCGATAATACTCTTTAAGGACATCCCTGATATTAAGGGAGACCGGATGCATGGAATGAAGTCTCTAGCAATTATACTGGGTGAAAAACGGACGTATTGGATATGCATTTGGATTCTTGAAATCACTTATATTGCTGCTGCTTTTTTCGGAGCAACTTCACCCATCAGCTGGAGCAAATATGTAACGATTATTAGTCATCTAGGAATGGGGTTCTTACTTTGGCTACGATCCAAATCAGTAGATGTGAAGAACACAGTAGCCGTTCAATCTATGTATATGTTCCTTTGGAAGCTACTCTATGCAGAATATGGCCTTATCTTGCTTGTACGCTGA(配列番号9)。
【0077】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号9に対して少なくとも76%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号9に対して76%~100%、83%~100%、90%~100%、または95%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0078】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGTTTATTCACCATGAACAGTTTTTGACAACCGGATTTGAAAGTTCAAACGATCGAGCTGCCTATTCAATAAACTTTTTGAAACAACATCACTTACACATGGTGTCTATAGCTACTGGTTCACTTTGTAGGCCAACCTCACATCGATTCTCTATCCCCGTTGCATCATCTTCTTCATTTGCGACAGGATCACAATTCGCTTCAATATCTGCTAAAAAAAGCTCATTGACATTGAAACAAAGGCATACTCATAAAAACATAGATCAAAGCTTCTTCAAGCCGCTTGCACTTCAAAAAATGAACAAAGGCAAGTTTAAGTTGAATGCAACATCTCCAGACAATTCTCAGTTGGATGCAACTCATGATTTGAAGACTCAAATAGAATCCATTATCAACTTTGTGGACGTTCTTTATAGGTTGATAAGGCCGTATGTAGTACTTGGAATGGGTGTAACTATAGTCACGATGTGTCTTCTTACCGTTGATAGCCTTTCAGATTTTTCCCCATTGTTCTTCGTCAAAGTGGCACAGGCTCTTATTGGAAGCATATTCATGGCAATGTATGTTAATAGTTTTAATGAGATTTGTGATATAGAACTCGACAAGGTTAACAAACCGTCTCTTCCGTTAGCGTCTGGGGAACTATCTATGACAACTGCTATTGTCGTCTCTTCACTATCAGCTATCATGAGCTTATCGATTGGTTGGTTTGTTGGCTCCCCACCATTGTTGTGGAGTCTTGTTGTGTGGTTTATTCTTGGGACTGCATATTCGGCTAATCTGCCATATTTGCGATGGAAAAGGTTTCCTTTAACAACACTGTCTTCCGCCCTGACGATGGGGGCACTAGTTATTCCTATTGGAAATTACATGCATATGGAGAATTCCATCCGCGGAGTAACCACATTACTTTCAAGGCCACTATTATTTGCAGTTGCAATGTGCGCTGCGTTTCATGTTTCGACGATACTCTTTAAGGACATCCCTGATATTAAGGGAGACCGGATGCATGGAATGAAGTCTCTAGCAATTAAACTGGGTGAAAAACGGATGTATTGGATATGCATTTGGATTCTTGAAATCGCTTATATTGCTGCTGCTTTTTTCGGAGCAACTTCACCCATCAGCTGGAGCAAATATGTAACGATTATTAGTCATCTAGGAATGGGGTTCTTACTTTGGCTACGATCCAAATCAGTAGATGTGAAGAACACAGTAGCCGTTCAATCTATGTATATGTTCCTTTGGAAGCTATTCTATGTAGAACATGGTCTTATCTTGCTTGTACGTTGA(配列番号10)。
【0079】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号10に対して少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号10に対して75%~100%、80%~100%、90%~100%、または95%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0080】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGGCGTCTATAGCTACTGGTTCACTTTGTAGGCCAACCTCACATCGATTTTCTATCCACGTTGCATCATCTTCTTCATTTGCGACAGGATCACAGTTTGCTTCAAAGATTCTTCAGATATCAATATCTGCTAAAAAAAGCTCATTGACATTGCAACAAAGGCATATTCATAAAAACATAGATCAAAGCTTCTTCAAGCCGCTTGCACTTCAAAAAATGAACAAAGACAAGTTTAAGTTGAATGCAACATCTCCAGACAATCCACAGTTTGATGCAACTCGTGATTTGAAGACTCAAATAGAATCCATTATCAAGTTTGTGGACGTTCTTTATAGGTTGTTAAGGCCGTACGCAATACTTGAAATGGGTTTAAGTGTAGTCACGATGAGTCTTCTTACCGTTGAAAGCCTTTCAGATTTTTCCCCGTTGTTCTTCGTCAAAGTGGCACAAGCTCTTATTGGAGGCATATTCATGCAAATGTATGTTAATGGTTTTAATCAGATTTGTGATATAGAACTCGACAAGGTTAACAAACCGTCTCTTCCGTTAGCGTCTGGGGAACTATCTACGACAACTACTATAGTCGTCTCTTCACTATCAGCTATTATGAGCTTATCGATTGGTTGGTTTGTTGGCTCCCCACCATTGTTGTGGAGTCTTGTTGTGTGGTTTATTGTTGGGACAACATATTCGACTAATCTGCCATATTTGCGATGGAAAAGGTTTCCTTTCACAGCAATGTTTTGCAACCTGACGAGGGCACTAGTTGTTCCTATTGGAACTTACTTGCATATGAAGAATTCCATCCACGAAGTATCCACATTACTTTCAAGGCCACTGTTATTTGCAGTTGCAATGTGCACTGTGTTTCCTATTTCGATAATACTCTTTAAGGACATCCCTGATATTAAGGGAGACCGGATGCATGGAATGAAGTCTCTAGCAATTATACTGGGTGAAGAACGGACGTATTGGATATGCATTTGGATTCTTGAAATCGCTTATATTGCTGCTGCTTTTTTCGGAGCAACTTCACCCATCAGCTGGAGCAAATATGTAATGATTATTAGTCATCTAGGAATGGGGTTCTTACTTTGGCTACGATCCAAATCAGTAGATGTGAAGAACACAGTAGCCGTTCAATCTATGTATATGTTCCTTTGGAAGCTACTCTATGCAGAATATGGCCTTATTTTGCTTGTACGCTGA(配列番号11)。
【0081】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号11に対して少なくとも76%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号11に対して76%~100%、85%~100%、90%~100%、または96%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0082】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、以下の核酸配列を含む、またはそれからなる:
ATGGCATCTCTAGCTATTGGTTCACTTGGTAGCCCAAGCTCACGTCAGTGTTCTAGCCCCGTTGCATCATCTTCTTCATTTGCGATAGGGTCACAAATAGCTTCAAAGTTTCTTCGGATATCAAAATTTGATAAGACTAAGAACAGCCCCTTAGCATTGCAACAAAAGCATATAAACAAAAGCATAGATCAAAGCTTCTTTGAGCCGCTTCCATTGCACAAAATAAACAAAGACAAGTTTAAGTTGTATGCAACATCTACAAACAATCCTCAGTTTGATGCAACTCATGATTTGAAGACTCCGGAAGTATCCATTATCAACTTTGTGGACGCTCTTTATAGGTTAATAAGGCCGTATACAGCAGTTGTAACGATCGTAAGTGTAGTCGCGATGTCCCTTCTTACAGTTAATAGCCTTTCAGATTTTTCCCCATTGTTCTTCATCAAAGTGGTACAGGCTCTTATTGGAGGCATATTCATGCAAATGTATGTTAGTGGTTTCAATCAAATTTGTGATATAGAACTCGACAAGGTTAACAAACAGTCTCTTCCATTAGCGGCTGGAGAACTATCTATGAAAACTGCGATCGTCATCGCATCACTATCAGCTATCATGAGCTTATCGATTGGTTGGTTTGTTGGCTCCCCACCATTATTGTGGTGTCTTGTTTGGTGGTTTATTGTTGGGACTGCATATTCGGCCAACGTGCTGCCTTATTTGCGATGGAAAAGGTTTCCTTTCACAGCAGCATTTTGCGCCATGACGTCTCGGGCACTAGTTCTTCCTATTGGATATTACTTGCATATGCAGAATTCCATCCCGGGAGTATCTGCATTACTTTCAAGGCCAATATTATTTGCAGTCGCAATGCTCAGTGCATTTTCTTTATCAGCGATGTTCTTTAAGGACATCCCTGATATTAAGGGAGATAGGATGCATGGAATCAAGTCTCTAGCAATTAAACTGGGTGAAAAACGGGTGTATTGGATTTCCATTTCGATTATTGAAATTGCTTATATTGCTGCTGCATTTATTGGAGCAACTTCACCCATAAGCTGGAGCAAGTATGTAACGATTATCGGTCATCTTGGAATGGGATTACTACTTTGGGTACGAGCCAGATCAGTAGATCCGACGAACACGGTAGCCGTTCAATCGATGTATATGTTCCTTATTAAGCTAGTATATGCAGAATACGGACTTATCTCGCTTGTACGCTGA(配列番号23)。
【0083】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号23に対して少なくとも77%、少なくとも79%、少なくとも85%、少なくとも95%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、配列番号23に対して77%~100%、85%~100%、90%~100%、または95%~100%の相同性または同一性を有する核酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0084】
幾つかの実施形態において、本発明のポリヌクレオチドは、950~1750のヌクレオチドを含む。幾つかの実施形態において、本発明のポリヌクレオチドは、1,100~1,500ヌクレオチド長である。
【0085】
幾つかの実施形態において、950~1,750ヌクレオチドは、少なくとも970ヌクレオチド、少なくとも1,000ヌクレオチド、少なくとも1,100ヌクレオチド、少なくとも1,150ヌクレオチド、少なくとも1,250ヌクレオチド、少なくとも1,400ヌクレオチド、少なくとも1,500ヌクレオチド、少なくとも1,600ヌクレオチド、もしくは少なくとも1,730ヌクレオチド、またはそれらの間の任意の値および範囲を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、950~1,750ヌクレオチドは、950~1,250ヌクレオチド、1,100~1,350ヌクレオチド、970~1,325ヌクレオチド、1,150~1,400ヌクレオチド、または1,170~1,490ヌクレオチドを含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0086】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、複数のポリヌクレオチドを含む。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、複数の型のポリヌクレオチドを含む。本明細書で用いられる用語「複数」は、2以上の任意の整数を含む。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、少なくとも2、少なくとも3、少なくとも4、少なくとも5、少なくとも6、少なくとも7、もしくは8の異なる核酸配列、またはそれらの間の任意の値および範囲を含み、異なる核酸配列のそれぞれは、配列番号1~11および23から選択される。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、2~3、2~4、2~5、2~8、2~11、3~7、3~9、3~11、4~10、4~11、6~8、6~11、7~10、7~11、8~10、9~11、または10~11の異なる核酸配列を含み、異なる核酸配列のそれぞれは、配列番号1~11および23から選択される。
【0087】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、複数のポリヌクレオチド分子であり、または複数のポリヌクレオチド分子を含み、複数のポリヌクレオチド分子のそれぞれは、異なる核酸配列を含み、異なる核酸配列は、配列番号1~11および23から選択される。
【0088】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、プレニル転移活性を特徴とするタンパク質をコードする。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、プレニルトランスフェラーゼ(PT)であるタンパク質をコードする。幾つかの実施形態において、PTは、ヘリクリサム・アンブラクリゲルムに由来するPTである。本明細書で用いられる用語「プレニルトランスフェラーゼ」および「PT」は、H.アンブラクリゲルムに由来し、カンナビス・サティバの「ゲラニルピロリン酸:オリベトール酸ゲラニルトランスフェラーゼ」または「GOT」の機能的類似体を有する、または該機能的類似体であることを特徴とする、任意の酵素を包含する。幾つかの実施形態において、GOTは、GOT4またはCsGOT4である。
【0089】
本明細書で用いられる用語「プレニルトランスフェラーゼ」および「PT」は、互換的であり、アリル性プレニル基を受容体分子に転移することが可能な任意のペプチド、ポリペプチド、またはタンパク質を指す。幾つかの実施形態において、PT活性は、環化を含む。幾つかの実施形態において、PT活性は、アリル性プレニル基を受容体分子に転移することを含む。
【0090】
幾つかの実施形態によれば、本明細書に開示されたポリヌクレオチドを含む人工核酸分子が提供される。
【0091】
幾つかの実施形態において、人工ベクターは、プラスミドを含む。幾つかの実施形態において、人工ベクターは、人工核酸分子を含むアグロバクテリウムを含む、またはアグロバクテリウムである。幾つかの実施形態において、人工ベクターは、発現ベクターである。幾つかの実施形態において、人工ベクターは、植物発現ベクターである。幾つかの実施形態において、人工ベクターは、本明細書に開示されたとおりのPTコード化核酸配列の発現における使用のためである。幾つかの実施形態において、人工ベクターは、細胞、組織または生物における本明細書に開示されたとおりのPTコード化核酸配列の異種発現における使用のためである。
【0092】
細胞内でのポリヌクレオチドの発現は、当業者に周知である。それは、多くの方法の中でも、トランスフェクション、ウイルス感染、または細胞ゲノムの直接変更により実行され得る。幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、プラスミドまたはウイルスベクターなどの発現ベクター内にある。ベクターの核酸配列は一般に、細胞の増殖のための少なくとも1つの複製起点、および場合により追加のエレメント、例えば異種ポリヌクレオチド配列、発現制御エレメント(例えば、プロモーター、エンハンサー)、選択マーカー(例えば、抗生物質耐性)、ポリアデニン配列を含有する。
【0093】
ベクターは、非ウイルス法を介して、またはウイルス法を介して送達されるDNAプラスミドであり得る。ウイルスベクターは、レトロウイルスベクター、ヘルペスウイルスベクター、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルスベクター、ビルガウイルス科ウイルスベクター、またはポックスウイルスベクターであってもよい。ムギ斑葉モザイクウイルス(barley stripe mosaic virus)(BSMV)、タバコ茎壊疽ウイルス(tobacco rattle virus)およびキャベツ縮葉病ジェミニウイルス(cabbage leaf curl geminivirus)(CbLCV)もまた、使用され得る。プロモーターは、植物細胞において活性であり得る。プロモーターは、ウイルスプロモーターであり得る。
【0094】
幾つかの実施形態において、本明細書に開示されたポリヌクレオチドは、プロモーターに作動可能に連結される。用語「作動可能に連結される」は、該当するヌクレオチド配列が、(例えば、ベクターが宿主細胞に導入される場合にインビトロ転写/翻訳系において、または宿主細胞において)ヌクレオチド配列の発現を可能にする手法で調節エレメントまたは複数の調節エレメントに連結されることを意味する。幾つかの実施形態において、プロモーターは、本発明のポリヌクレオチドに作動可能に連結される。幾つかの実施形態において、プロモーターは、異種プロモーターである。幾つかの実施形態において、プロモーターは、内因性プロモーターである。
【0095】
幾つかの実施形態において、ベクターは、電気穿孔(例えば、From et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82, 5824 (1985)に記載されたとおり)、ヒートショック、ウイルスベクターによる感染、小さなビーズもしくは粒子のマトリクス内または表面のどちらかへの核酸を有する小粒子の高速弾道貫通(high velocity ballistic penetration)(Klein et al., Nature 327. 70-73 (1987))、例えばコーティングされた粒子および針状の粒子のバイオリスティック使用、アグロバクテリウムTiプラスミドおよび/または同様のものを含む標準法により細胞内に導入される。
【0096】
本明細書で用いられる用語「プロモーター」は、RNAポリメラーゼ、即ちRNAポリメラーゼIIの開始部位周辺に集合する転写制御モジュールの群を指す。プロモーターは、別個の機能モジュールで構成され、モジュールのそれぞれが、およそ7~20bpのDNAからなり、転写活性化またはリプレッサータンパク質のための1つまたは複数の認識部位を含有する。プロモーターは、転写開始部位の上流または下流まで伸長してもよく、2、3塩基対~数キロ塩基の範囲内の任意のサイズであってもよい。
【0097】
幾つかの実施形態において、ポリヌクレオチドは、RNAポリメラーゼII(RNAP IIおよびPol II)により転写される。RNAP IIは、DNAの転写を触媒して、mRNAおよびほとんどのsnRNAおよびmicroRNAの前駆体を合成することが知られる、真核細胞内で見出される酵素である。
【0098】
幾つかの実施形態において、植物発現ベクターが、用いられる。一実施形態において、ポリペプチドコード配列の発現は、複数のプロモーターにより駆動される。幾つかの実施形態において、CaMVの35S RNAおよび19S RNAプロモーターなどのウイルスプロモーター[Brisson et al., Nature 310:511-514(1984)]、またはTMVのコートタンパク質プロモーター[Takamatsu et al., EMBO J. 6:307-311 (1987)]が、用いられる。別の実施形態において、例えば、RUBISCOの小サブユニット[Coruzzi et al., EMBO J. 3: 1671-1680 (1984);およびBrogli et al., Science 224:838-843(1984)]、またはヒートショックプロモーター、例えば大豆hspl7.5-Eもしくはhspl7.3-B[Gurley et al., Mol. Cell. Biol. 6:559-565 (1986)]などの植物プロモーターが、用いられる。一実施形態において、構築物は、Tiプラスミド、Riプラスミド、植物ウイルスベクター、直接DNA形質転換、マイクロインジェクション、電気穿孔および当業者に周知の他の技術を利用して植物細胞内に導入される。例えばWeissbach & Weissbach[Methods for Plant Molecular Biology, Academic Press, NY, Section VIII, pp 421-463 (1988)]を参照されたい。当該技術分野で周知である昆虫および哺乳動物宿主細胞系などの他の発現系もまた、本発明により用いられ得る。
【0099】
幾つかの実施形態において、レトロウイルスなどの真核生物ウイルスからの調節エレメントを含有する発現ベクターが、本発明により用いられる。SV40ベクターとしては、pSVT7およびpMT2が挙げられる。幾つかの実施形態において、ウシパピローマウイルスに由来するベクターとしては、pBV-lMTHAが挙げられ、エプスタイン・バーウイルスに由来するベクターとしては、pHEBOおよびp205が挙げられる。他の例示的ベクターとしては、pMSG、pAV009/A+、pMTO10/A+、pMAMneo-5、バキュロウイルスpDSVE、ならびにSV-40初期プロモーター、SV-40後期プロモーター、メタロチオネインプロモーター、ネズミ乳腺腫瘍ウイルスプロモーター、ロータスサルコーマウイルスプロモーター、ポリヘドリンプロモーター、または真核細胞内での発現に有効であることが示された他のプロモーターの指示の下でタンパク質の発現を可能にする他のベクターが挙げられる。
【0100】
幾つかの実施形態において、全身感染および標的特異性などの利点を提供する組換えウイルスベクターが、インビボ発現に用いられる。一実施形態において、全身感染は、例えばレトロウイルスの、生活環において固有であり、単一の感染細胞が多くのビリオンを生成し、これが隣接する細胞に感染する工程である。一実施形態において、その結果、大きなエリアが急速に感染されるようになり、そのほとんどが、当初元のウイルス粒子により感染されなかった。一実施形態において、全身に伝播することができないウイルスベクターが、生成される。一実施形態において、この特徴は、所望の目的がごく限定された数の標的細胞のみに指定された遺伝子を導入する場合には、有用であり得る。
【0101】
幾つかの実施形態において、植物ウイルスベクターが、用いられる。幾つかの実施形態において、野生型ウイルスが、用いられる。幾つかの実施形態において、当該技術分野で知られるような分解されたウイルスが、用いられる。幾つかの実施形態において、アグロバクテリウムが、本発明のベクターを植物に導入するために用いられる。
【0102】
様々な方法が、本発明の発現ベクターを細胞に導入するために用いられ得る。そのような方法は一般に、Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Springs Harbor Laboratory, New York (1989、1992)、Ausubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley and Sons, Baltimore, Md.(1989)、Chang et al., Somatic Gene Therapy, CRC Press, Ann、Vega et al., Gene Targeting, CRC Press, Ann Arbor Mich.(1995)、Vectors: A Survey of Molecular Cloning Vectors and Their Uses, Butterworths, Boston Mass.(1988)およびGilboa et at.[Biotechniques 4 (6): 504-512, 1986]に記載されており、例えば安定なまたは一過性のトランスフェクション、リポフェクション、電気穿孔、アグロバクテリウムTiプラスミドおよび組換えウイルスベクターでの感染が挙げられる。加えて、正/負の選択法について、米国特許第5,464,764号および同第5,487,992号を参照されたい。
【0103】
本発明の発現構築物が、挿入されたコード配列(ポリペプチドをコード化する)の転写および翻訳のために必要なエレメントを含有すること以外に、発現されたポリペプチドの安定性、生成、精製、収率または活性を最適化するように操作された配列も含み得ることは、認識されよう。
【0104】
幾つかの実施形態において、人工ベクターは、本明細書に記載されたアミノ酸配列を含むタンパク質をコード化するポリヌクレオチドを含む。
【0105】
幾つかの実施形態によれば、(a)本明細書に開示されたポリヌクレオチド;(b)本明細書に開示された人工ベクター;または本明細書に開示されたプラスミドもしくはアグロバクテリウム、によりコード化されたタンパク質が提供される。
【0106】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号1~11および23を含む、またはそれらからなるポリヌクレオチドによりコード化される。
【0107】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号12~22および24のいずれか1つに対して少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも97%、または少なくとも99%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。
【0108】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、単離タンパク質である。
【0109】
本明細書で用いられる用語「ペプチド」、「ポリペプチド」および「タンパク質」は、互換的であり、アミノ酸残基のポリマーを指す。別の実施形態において、本明細書で用いられる用語「ペプチド」、「ポリペプチド」および「タンパク質」は、天然のペプチド、ペプチド模倣体(典型的には非ペプチド結合または他の合成修飾を含む)ならびにペプチド類似体ペプトイドおよびセミペプトイド、またはそれらの任意の組合わせを包含する。別の実施形態において、記載されたペプチド、ポリペプチドおよびタンパク質は、それらを、生物内でより安定にする修飾、または細胞への浸透をより可能にする修飾を有する。一実施形態において、用語「ペプチド」、「ポリペプチド」および「タンパク質」は、天然由来のアミノ酸ポリマーに適用される。別の実施形態において、用語「ペプチド」、「ポリペプチド」および「タンパク質」は、1つまたはより多くのアミノ酸残基が、対応する天然由来のアミノ酸の人工化学的類似体であるアミノ酸ポリマーに適用される。
【0110】
本明細書で用いられる用語「単離タンパク質」は、天然で核酸に会合する炭水化物、脂質、または他のタンパク質性不純物などの混入細胞成分を本質的に含まないタンパク質を指す。典型的には、単離タンパク質の調製は、タンパク質を高度に精製された形態で、例えば少なくとも約80%純粋、少なくとも約90%純粋、少なくとも約95%純粋、95%を超えて純粋、または99%を超えて純粋な形態で含有する。幾つかの実施形態において、単離タンパク質は、合成タンパク質である。タンパク質の合成は、当該技術分野で周知であり、例えば本明細書に例示されたような形質転換細胞における異種発現により、実施されてもよい。
【0111】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MELSLSSSSSSSLPQLHTHPSSSSSSSHYIKKSPFFINKFNNHTKCKFHNSSALRTNFFYTTITKTSSSRFVLNKNPNQFSVKACSQVGSAGSDPALNKVADFKDAFWRFLRPHTIRGTALGSVSLVTRALLENPNLIRWSLLLKAFSGLVALICGNGYIVGINQIYDIGIDKVNKPYLPIAAGDLSVQSAWFLVLAFAMVGVIIVGMNFGPFITSLYSLGLFLGTIYSVPPLRMKRFPVVAFLIIATVRGFLLNFGVYYAVRAALGLTFQWSSAVAFITTFVTLFALVIAITKDLPDVEGDRKFQISTFATKLGVRNIALLGSGLLLINYIGSIVAALYMPQAFRSSLMIPLHTILASCLIYQAWILERANYTQEAIAGYYRFVWNLFYSEYIIFPFI(配列番号12)。
【0112】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号12に対して少なくとも82%、少なくとも85%、少なくとも90%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号12に対して82%~100%、85%~100%、90%~100%、または95%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0113】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MATMASSLLNPLSCSIKPNSNRLPLPTPISLSRSCRRLTIKATETDANEVKPKAPEKAPAASGSGFNQILGIKGAKQETNKWKIRVQLTKPVTWPPLIWGVVCGAAASGNFQWTVEDVAKSIVCMLMSGPFLTGYTQTINDWYDRDIDAINEPYRPIPSGAISENEVITQIWVLLLGGIGLAGILDVWAGHKSPTIFYLALGGSLLSYIYSAPPLKLKQNGWIGNFALGASYISLPWWAGQALFGTLTPDIVVLTLLYSIAGLGIAIVNDFKSVEGDRKMGLQSLPVAFGEETAKWICVGAIDITQLSIAGYLLGSGKPYYALALVGLIVPQIFFQFKYFLKDPVKYDVKYQASAQPFLILGLLVTALATSH(配列番号13)。
【0114】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号13に対して少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号13に対して92%~100%、93%~100%、95%~100%、または97%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0115】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MKSLIIGSFSNKVSCYSPSLPDSSSSLIPTGCYHVSLRTFQRNRAIQAQSSLVRCNIGKFNETLLLSRKRSTKHVACAVSEQPIEPDATNPQSSLPNALDAFYRFSRPHTVIGTALSIVSVSLLAVQKLSDFSPLFFIGVFEAIVAAFFMNIYIVGLNQLSDIEIDKVNKPYLPLASGEYSVQTGIIIVSSFAVMSFWLGWIVGSWPLFWALFISFLLGTAYSINIPMLRWKRFALVAAMCILAVRAIIVQVAFYLHIQTFVYGRLAVFPKPVIFATGFMSFFSVVIALFKDIPDIVGDKIFGIQSFTVRMGQKRVFWICILLLEIAYGVAILVGASSPFLWSRYITVLGHAILGLILWGRAKSTDLESKSAITSFYMFIWQLFYAEYLLIPLVR(配列番号14)。
【0116】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号14に対して少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも95%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号14に対して89%~100%、92%~100%、94%~100%、または96%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0117】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MELSLSSSSSSSLPQLHTHPSSSSSSSHYIKKSPFFINKFNNHTKCKFHNSSALRTNFFYTTITKTSSSRFVLNKNPNQFSVKACSQVGSAGSDPALNKVADFKDAFWRFLRPHTIRGTALGSVSLVTRALLENPNLIRWSLLLKAFSGLVALICGNGYIVGINQIYDIGIDKVNKPYLPIAAGDLSVQSAWFLVLAFAMVGVIIVGMNFGPFITSLYSLGLFLGTIYSVPPLRMKRFPVVAFLIIATVRGFLLNFGVYYAVRAALGLTFQWSSAVAFITTFVTLFALVIAITKDLPDVEGDRKFQISTFATKLGVRNIALLGSGLLLINYIGSIVAALYMPQAFRSSLMIPLHTILASCLIYQAWILERANYTQRSQYFDMSSCRRR(配列番号15)。
【0118】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号15に対して少なくとも81%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号15に対して81%~100%、85%~100%、88%~100%、または93%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0119】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MELSLSSSSSSSLPQLHTHPSSSSSSSHYIKKSPFFINKFNNHTKCKFHNSSALRTNFFYTTITKTSSSRFVLNKNPNQFSVKACSQVGSAGSDPALNKVADFKDAFWRFLRPHTIRGTALGSVSLVTRALLENPNLIRWSLLLKAFSGLVALICGNGYIVGINQIYDIGIDKVNKPYLPIAAGDLSVQSAWFLVLAFAMVGVIIVGMNFGPFITSLYSLGLFLGTIYSVPPLRMKRFPVVAFLIIATVRGFLLNFGVYYAVRAALGLTFQWSSAVAFITTFVTLFALVIAITKDLPDVEGDRKFQISTFATKLGVRNIALLGSGLLLINYIGSIVAALYMPQVKTTSIDHYRPYSFLVDLPGQNGITLAA(配列番号16)。
【0120】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号16に対して少なくとも81%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号16に対して81%~100%、85%~100%、90%~100%、または95%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0121】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MATMASSLLNPLSCSIKPNSNRLPLPLPIPISLSRSCRRLTIKATETDANEVKPKAPEKAPAASGSGFNQILGIKGAKQETNKWKIRVQLTKPVTWPPLIWGVVCGAAASGNFQWTVEDVAKSIVCMLMSGPFLTGYTQTINDWYDRDIDAINEPYRPIPSGAISENEVITQIWVLLLGGIGLAGILDVWAGHKSPTIFYLALGGSLLSYIYSAPPLKLKQNGWIGNFALGASYISLPWWAGQALFGTLTPDIVVLTLLYSIAGLGIAIVNDFKSVEGDRKMGLQSLPVAFGEETAKWICVGAIDITQLSIAGYLLGSGKPYYALALVGLIVPQIFFQFKYFLKDPVKYDVKYQASAQPFLILGLLVTALATSH(配列番号17)。
【0122】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号17に対して少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも98%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号17に対して92%~100%、93%~100%、96%~100%、または98%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0123】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MASLAIGSLGSPSSRQCSSPVASSSSFAIGSQIASKFLRISKFDKTKNSPLTLQQKHINKSIDQSFFEPLPLHKINKDKFKLYATSTNNPQFDATHDLKTPEVSIINFVDALYRLIRPYTAVVTIVSVVAMSLLTVNSLSDFSPLFFIKVVQALIGGIFMQMYVSGFNQICDIELDKVNKQSLPLAAGELSMKTAIVIASLSAIMSLSIGWFVGSPPLLWCLVWWFIVGTAYSANVLPYLRWKRFPFTAAFCAMTSRALVLPIGYYLHMQNSIPGVSALLSRPILFAVAMLSAFSLSAMFFKDIPDIKGDRMHGIKSLAIKLGEKRVYWISISIIEIAYIAAAFIGATSPISWSKYVTIIGHLGMGLLLWVRARSVDPTNTVAVQSMYMFLIKLVYAEYGLISLVR(配列番号18)。
【0124】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号18に対して少なくとも71%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号18に対して71%~100%、75%~100%、80%~100%、または90%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0125】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MKSLIIGSFSNKVSCYSPSLPDSSSSLIPTGCYHVSLRTFQRNRAIQAQSSLVRCNIGKFNETLLLSRKRSTKHVACAVSEQPIEPDATNPQSSLPNALDAFYRFSRPHTVIGTALSIVSVSLLAVQKLSDFSPLFFIGVFEAIVAAFFMNIYIVGLNQLSDIEIDKVNKPYLPLASGEYSVQTGIIIVSSFAVMSFWLGWIVGSWPLFWALFISFLLGTAYSINIPMLRWKRFALVAAMCILAVRAIIVQVAFYLHIQTFVYGRLAVFPKPVIFATGFMSFFSVVIALFKDIPDIVGDKIFGIQSFTVRMGQKRVFWICILLLEIAYGVAILVGASSPFLWSRYITVLGHAILGLILWGRAKSTDLESKSAITSFYMFIWQLFYAEYLLIPLVR(配列番号19)。
【0126】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号19に対して少なくとも89%、少なくとも90%、少なくとも95%、もしくは少なくとも99%性、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号19に対して89%~100%、92%~100%、95%~100%、または97%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0127】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MLIHHEHFLTTGFESSNDRAAYSINFSKQHHLHMASIATGSLCRPTSHQFSIPVASSSSFATGSQFASKFLHISISAKKSSLTLQQRHIHKNIDQSFLKPLALQKLNKDKFKLNGTSPDNPQFDATHDLKTQIESTINFVDVLYRLLRPYALLQMGLCVVTMSLLTVESLSDFSPLFFVKVAQALIGGIFMQMYVNGFNQICDIELDKVNKPSLPLASGELSKTTTIVVSSLSAITSLSIGWFVGSPPLLWSLVVWFIAGTTYSANLPYLRWKRFPFTNMFCNLTMALVVPIGTYLHMENSIHGVSTLLSRPLLFTVAMCTVFPVSIILFKDIPDIKGDRMHGMKSLAIILGEKRTYWICIWILEITYIAAAFFGATSPISWSKYVTIISHLGMGFLLWLRSKSVDVKNTVAVQSMYMFLWKLLYAEYGLILLVR(配列番号20)。
【0128】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号20に対して少なくとも68%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも855、少なくとも90%、少なくとも95%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号20に対して68%~100%、75%~100%、80%~100%、または90%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0129】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MFIHHEQFLTTGFESSNDRAAYSINFLKQHHLHMVSIATGSLCRPTSHRFSIPVASSSSFATGSQFASISAKKSSLTLKQRHTHKNIDQSFFKPLALQKMNKGKFKLNATSPDNSQLDATHDLKTQIESIINFVDVLYRLIRPYVVLGMGVTIVTMCLLTVDSLSDFSPLFFVKVAQALIGSIFMAMYVNSFNEICDIELDKVNKPSLPLASGELSMTTAIVVSSLSAIMSLSIGWFVGSPPLLWSLVVWFILGTAYSANLPYLRWKRFPLTTLSSALTMGALVIPIGNYMHMENSIRGVTTLLSRPLLFAVAMCAAFHVSTILFKDIPDIKGDRMHGMKSLAIKLGEKRMYWICIWILEIAYIAAAFFGATSPISWSKYVTIISHLGMGFLLWLRSKSVDVKNTVAVQSMYMFLWKLFYVEHGLILLVR(配列番号21)。
【0130】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号21に対して少なくとも66%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも855、少なくとも90%、少なくとも95%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号21に対して66%~100%、75%~100%、85%~100%、または90%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0131】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MASIATGSLCRPTSHRFSIHVASSSSFATGSQFASKILQISISAKKSSLTLQQRHIHKNIDQSFFKPLALQKMNKDKFKLNATSPDNPQFDATRDLKTQIESIIKFVDVLYRLLRPYAILEMGLSVVTMSLLTVESLSDFSPLFFVKVAQALIGGIFMQMYVNGFNQICDIELDKVNKPSLPLASGELSTTTTIVVSSLSAIMSLSIGWFVGSPPLLWSLVVWFIVGTTYSTNLPYLRWKRFPFTAMFCNLTRALVVPIGTYLHMKNSIHEVSTLLSRPLLFAVAMCTVFPISIILFKDIPDIKGDRMHGMKSLAIILGEERTYWICIWILEIAYIAAAFFGATSPISWSKYVMIISHLGMGFLLWLRSKSVDVKNTVAVQSMYMFLWKLLYAEYGLILLVR(配列番号22)。
【0132】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号22に対して少なくとも68%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも855、少なくとも90%、少なくとも95%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号22に対して68%~100%、75%~100%、85%~100%、または95%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0133】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、以下のアミノ酸配列を含む、またはそれからなる:
MASLAIGSLGSPSSRQCSSPVASSSSFAIGSQIASKFLRISKFDKTKNSPLALQQKHINKSIDQSFFEPLPLHKINKDKFKLYATSTNNPQFDATHDLKTPEVSIINFVDALYRLIRPYTAVVTIVSVVAMSLLTVNSLSDFSPLFFIKVVQALIGGIFMQMYVSGFNQICDIELDKVNKQSLPLAAGELSMKTAIVIASLSAIMSLSIGWFVGSPPLLWCLVWWFIVGTAYSANVLPYLRWKRFPFTAAFCAMTSRALVLPIGYYLHMQNSIPGVSALLSRPILFAVAMLSAFSLSAMFFKDIPDIKGDRMHGIKSLAIKLGEKRVYWISISIIEIAYIAAAFIGATSPISWSKYVTIIGHLGMGLLLWVRARSVDPTNTVAVQSMYMFLIKLVYAEYGLISLVR(配列番号24)。
【0134】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号24に対して少なくとも71%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも97%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、タンパク質は、配列番号24に対して71%~100%、80%~100%、90%~100%、または95%~100%の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0135】
本明細書で互換的に用いられる用語「相同性」または「同一性」は、2つのアミノ酸配列間、または2つの核酸配列間の配列同一性を指し、同一性は、より厳密な比較である。語句「パーセント同一性または相同性」および「%同一性または相同性」は、2つ以上のアミノ酸配列または核酸配列の比較において見出される配列同一性のパーセンテージを指す。2つ以上の配列は、0~100%のいずれか、またはそれらの間の任意の値の%同一であり得る。同一性は、参照配列との比較を目的として整列させることができる各配列の位置を比較することにより決定され得る。比較された配列の位置が、同じヌクレオチド塩基またはアミノ酸により占められる場合、その分子は、その位置では同一である。アミノ酸配列の同一性の度合いは、アミノ酸配列により共有される位置での同一アミノ酸の数の関数である。核酸配列間の同一性の度合いは、核酸配列により共有される位置での同一であるまたは一致するヌクレオチドの数の関数である。アミノ酸配列の相同性の度合いは、ポリペプチド配列により共有される位置でのアミノ酸の数の関数である。
【0136】
以下は、2つの配列間の相同性または配列同一性を計算するための非限定的例である(それらの用語は、本明細書で互換的に用いられる)。配列を、最適な比較目的で整列させる(例えば、最適アライメントのために第一および第二のアミノ酸または核酸配列の一方または両方にギャップを導入してもよく、非相同配列を、比較目的では無視することができる)。最適アライメントは、ギャップペナルティー12、ギャップ伸長ペナルティ4、およびフレームシフトギャップペナルティ5でのBlossum 62スコア行列によりGCGソフトウエアパッケージ内のGAPプログラムを用いて最良スコアとして決定される。対応するアミノ酸位置またはヌクレオチド位置のアミノ酸残基またはヌクレオチドを、その後、比較する。第一の配列における位置が、第二の配列の対応する位置と同じアミノ酸残基またはヌクレオチドにより占められる場合、分子は、その位置で同一である。2つの配列間のパーセント同一性は、配列により共有される同一位置の数の関数である。
【0137】
幾つかの実施形態において、本明細書に記載された%相同性または同一性は、ベーシックローカルアライメントサーチツール(BLAST)を用いて計算または決定される。幾つかの実施形態において、本明細書に記載された%相同性または同一性は、Blossum62スコア行列を用いて計算または決定される。
【0138】
幾つかの実施形態において、タンパク質は、本明細書に記載されたとおり、プレニル転移活性を含む、またはプレニル転移活性を特徴とする。幾つかの実施形態において、タンパク質は、プレニル基を基質分子に転移することが可能であることを特徴とする。幾つかの実施形態において、タンパク質は、アリル性プレニル基を受容体分子に転移することが可能であることを特徴とする。幾つかの実施形態において、タンパク質は、プレニル二リン酸合成酵素である。幾つかの実施形態において、タンパク質は、トランス-プレニルトランスフェラーゼである。幾つかの実施形態において、タンパク質は、シス-プレニルトランスフェラーゼである。
【0139】
幾つかの実施形態において、プレニル基は、ジメチルアリル二リン酸、ゲラニル二リン酸、ファルネシル二リン酸、またはゲラニルゲラニル二リン酸から選択される。
【0140】
幾つかの実施形態において、基質分子は、式I:
【化8】
(式中、(i)Rが、C1~C8アルキル、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸、もしくはアルファ飽和フェニルアルキルカルボン酸から選択され、Rが、OHであるか、または(ii)Rが、OHであり、Rが、C1~C8アルキル、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸、もしくはアルファ飽和フェニルアルキルカルボン酸から選択される)により表される。
【0141】
幾つかの実施形態において、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸は、桂皮酸またはその誘導体を含む。
【0142】
幾つかの実施形態において、桂皮酸誘導体は、桂皮酸のヒドロキシル化誘導体である、または該ヒドロキシル化誘導体を含む。
【0143】
幾つかの実施形態において、桂皮酸のヒドロキシル化誘導体は、クマル酸である、またはクマル酸を含む。
【0144】
幾つかの実施形態によれば、(a)本明細書に開示されたポリヌクレオチド;(b)本明細書に開示された人工核酸分子;(c)本明細書に開示されたプラスミドもしくはアグロバクテリウム;(d)本明細書に開示された単離タンパク質;またはそれらの任意の組合わせ、を含むトランスジェニック細胞が提供される。
【0145】
本明細書で用いられる用語「トランスジェニック細胞」は、ゲノムまたは遺伝子レベルでヒトの操作を受けた任意の細胞を指す。幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞は、本明細書に開示された単離DNA分子などの外因性ポリヌクレオチドが細胞内に導入されている。幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞は、細胞内に導入された人工ベクターを有する細胞を含む。幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞は、ゲノム変異または改変を受けた細胞である。幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞は、CRISPRゲノム編集を受けた細胞である。幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞は、そのゲノムの少なくとも1つの塩基対の標的変異を受けた細胞である。幾つかの実施形態において、外因性ポリヌクレオチド(例えば、本明細書に開示された単離DNA分子)またはベクターは、細胞内に安定して組み込まれる。幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞は、本発明のポリヌクレオチドを発現する。幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞は、本発明のベクターを発現する。幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞は、本発明のタンパク質を発現する。幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞は、本発明のポリヌクレオチドを含むように形質転換されている、または遺伝子修飾されている、本発明のポリヌクレオチドを欠く細胞である。幾つかの実施形態において、CRISPR技術を使用して、本明細書に記載されたとおり、細胞のゲノムを改変する。
【0146】
幾つかの実施形態において、細胞は、単細胞生物、多細胞生物の細胞、および培養物中の細胞である。
【0147】
幾つかの実施形態において、単細胞生物は、真菌または細菌を含む。
【0148】
幾つかの実施形態において、真菌は、酵母細胞である。
【0149】
幾つかの実施形態において、細胞は、昆虫細胞である。幾つかの実施形態において、細胞は、昆虫細胞株を含む。
【0150】
形質転換および/または異種発現に適した昆虫細胞株の型は、一般的であり、当業者に自明であろう。そのような昆虫細胞株の非限定的例としては、Sf-9細胞、SR+シュナイダー細胞、S2細胞および他のものが挙げられるが、これらに限定されない。
【0151】
幾つかの実施形態によれば、本明細書に開示されたトランスジェニック細胞またはその任意の画分に由来する抽出物が提供される。
【0152】
幾つかの実施形態において、抽出物は、本発明のポリヌクレオチド、本明細書に開示された単離DNA分子、本明細書に開示された単離タンパク質、またはそれらの任意の組合わせを含む。
【0153】
幾つかの実施形態によれば、本明細書に開示されたトランスジェニック細胞、またはそれらの任意の画分に由来するホモジネート、溶解物、抽出物、それらの任意の組合わせが提供される。
【0154】
細胞またはそれの培養物を抽出するため、溶解するため、均質化するため、分画するため、またはそれらの任意の組合わせのための方法および/または手段は、一般的であり、細胞生物学および生化学の技術分野の当業者に自明であろう。非限定的例としては、圧力分解(例えば、フレンチプレスを用いるなど)、酵素分解、可溶性-不溶性相分離(上清およびペレットを得るためなど)、洗浄剤に基づく分解、溶媒(例えば、極性または非極性溶媒)、液体クロマトグラフィー・質量分析、または他のものが挙げられるが、これらに限定されない。
【0155】
幾つかの実施形態によれば、トランスジェニック植物、トランスジェニック植物組織または植物部分が提供される。幾つかの実施形態において、本発明の少なくとも1つのトランスジェニック植物細胞を含む、トランスジェニック植物、またはそれらの任意の部分、種子、組織もしくは器官が提供される。幾つかの実施形態において、トランスジェニック植物、トランスジェニック植物組織または植物部分は、(a)本明細書に開示されたポリヌクレオチド;(b)本明細書に開示された人工物;(c)本明細書に開示されたプラスミドもしくはアグロバクテリウム;(d)本発明の単離タンパク質;(e)本明細書に開示されたトランスジェニック細胞;またはそれらの任意の組合わせを含む。
【0156】
幾つかの実施形態において、トランスジェニック植物、トランスジェニック植物組織、または植物部分は、本発明のトランスジェニック植物細胞からなる。幾つかの実施形態において、トランスジェニック植物、トランスジェニック植物組織、または植物部分は、少なくとも20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、もしくは99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の本発明のトランスジェニック細胞を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。幾つかの実施形態において、トランスジェニック植物、トランスジェニック植物組織、または植物部分は、20%~50%、20%~60%、20%~70%、20%~80%、20%~90%、または20%~100%の本発明のトランスジェニック細胞を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0157】
幾つかの実施形態において、トランスジェニック植物、トランスジェニック植物組織、または植物部分は、カンナビス・サティバ植物である、またはカンナビス・サティバ植物に由来する。幾つかの実施形態において、トランスジェニック植物は、C.サティバ植物である。
【0158】
幾つかの実施形態において、トランスジェニック植物、トランスジェニック植物組織、または植物部分は、ヘンプである、またはヘンプに由来する。幾つかの実施形態において、C.サティバは、ヘンプを含む、またはヘンプである。
【0159】
幾つかの実施形態によれば、本明細書に開示された(a)本発明のポリヌクレオチド(例えば、単離DNA分子);(b)人工ベクター;(c)プラスミドまたはアグロバクテリウム;(d)本発明の単離タンパク質;(e)トランスジェニック細胞;(f)抽出物;(g)トランスジェニック植物組織または植物部分;および(h)(a)~(g)の任意の組合わせのうちのいずれか1つと、許容できる担体とを含む組成物が提供される。
【0160】
本明細書で用いられる用語「担体」、「賦形剤、または「アジュバント」は、活性剤ではない、組成物、例えば医薬品または栄養補助食品の任意の成分を指す。本明細書で用いられる用語「薬学的に許容できる担体」は、非毒性で不活性な固体、半固体、液体の充填剤、希釈剤、カプセル化材料、任意の型の製剤補助剤、または単に生理食塩水などの滅菌水性媒体を指す。薬学的に許容できる担体として役立ち得る材料の幾つかの例は、ラクトース、グルコースおよびスクロースなどの糖;コーンスターチおよびジャガイモデンプンなどのデンプン;カルボキシメチルセルロースナトリウム、エチルセルロースおよび酢酸セルロースなどのセルロースおよびその誘導体;粉末トラガカント;麦芽;ゼラチン;タルク;ココアバターおよび坐剤ワックスなどの賦形剤;ピーナッツ油、綿実油、紅花油、ゴマ油、オリーブ油、コーン油および大豆油などの油;プロピレングリコールなどのグリコール;グリセリン、ソルビトール、マンニトールおよびポリエチレングリコールなどのポリオール;オレイン酸エチルおよびラウリン酸エチルなどのエステル;寒天;水酸化マグネシウムおよび水酸化アルミニウムなどの緩衝剤;アルギン酸;パイロジェンフリー水;等張生理食塩水、リンゲル液;エチルアルコールおよびリン酸緩衝溶液、ならびに医薬製剤中で用いられる他の非毒性適合性物質である。本明細書で担体として役立ち得る物質の幾つかの非限定的例としては、糖、デンプン、セルロースおよびその誘導体、粉末トラガカント、麦芽、ゼラチン、タルク、ステアリン酸、ステアリン酸マグネシウム、硫酸カルシウム、植物油、ポリオール、アルギン酸、パイロジェンフリー水、等張生理食塩水、リン酸緩衝溶液、ココアバター(坐剤基剤)、乳化剤(例えば、カルボマー、ヒドロキシプロピルセルロース、ラウリル硫酸ナトリウム)、および他の医薬製剤中で用いられる他の非毒性医薬適合性物質が挙げられる。ラウリル硫酸ナトリウムなどの湿潤剤および滑沢剤に加え、着色剤、香味剤、賦形剤、安定化剤、抗酸化剤、および防腐剤もまた、存在してもよい。任意の非毒性で不活性かつ有効な担体が、本明細書で企図される組成物を製剤化するために用いられてもよい。この点において、好適な薬学的に許容できる担体、賦形剤、および希釈剤、例えば全ての内容が全体として参照により本明細書に組み入れられる、The Merck Index, Thirteenth Edition, Budavari et al., Eds., Merck & Co., Inc., Rahway, N.J. (2001); the CTFA (Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association) International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, Tenth Edition (2004);およびthe “Inactive Ingredient Guide,” U.S. Food and Drug Administration (FDA) Center for Drug Evaluation and Research (CDER) Office of Managementに記載されたものが、当業者に周知である。本発明の組成物中で有用である薬学的に許容できる賦形剤、担体、および希釈剤の例としては、蒸留水、生理食塩水、リンゲル液、デキストロース溶液、ハンクス液、およびDMSOが挙げられる。これらの追加の不活性成分に加え、有効な製剤および投与手順は、当該技術分野で周知であり、それぞれが全体として参照により本明細書に組み入れられる、Goodman and Gillman’s: The Pharmacological Bases of Therapeutics, 8th Ed., Gilman et al. Eds. Pergamon Press (1990); Remington’s Pharmaceutical Sciences, 18th Ed., Mack Publishing Co., Easton, Pa. (1990);およびRemington: The Science and Practice of Pharmacy, 21st Ed., Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, Pa., (2005)などの標準の教書に記載される。本明細書に記載された組成物はまた、リポソーム、ISCOMS、徐放性粒子、および血清中のペプチドまたはポリペプチドの半減期を増加させる他のビヒクルなどの人工的に作製された構造の中に含有されてもよい。リポソームは、エマルジョン、フォーム、ミセル、不溶性単層、液晶、リン脂質分散体、ラメラ層および同様のものを含む。本明細書に記載されたペプチドと共に使用するためのリポソームは、一般に中性および負電荷リン脂質、ならびにコレステロールなどのステロールを含む、標準の小胞形成脂質から形成される。脂質の選択は一般に、リポソームサイズおよび血中での安定性などを考慮して決定される。例えば、Coligan, J. E. et al, Current Protocols in Protein Science, 1999, John Wiley & Sons, Inc., New York,により論評されたとおり、種々の方法がリポソームを調製するために利用可能であり、米国特許第4,235,871号、同第4,501,728号、同第4,837,028号および同第5,019,369号も参照されたい。
【0161】
担体は、総量で、本明細書に提示された医薬組成物の約0.1重量%~約99.99999重量%を構成し得る。
【0162】
合成の方法
幾つかの実施形態によれば、式II:
【化9】
(式中、(i)Rが、C1~C8アルキル、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸、もしくはアルファ飽和フェニルアルキルカルボン酸から選択され、Rが、OHであるか、または(ii)Rが、OHであり、Rが、C1~C8アルキル、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸、もしくはアルファ飽和フェニルアルキルカルボン酸から選択され、Rは、プレニル基であり、Rは、水素またはプレニル基である)により表される化合物を合成する方法が提供される。
【0163】
幾つかの実施形態によれば、該方法が、(a)配列番号1~11および23のいずれか1つに対して少なくとも91%、少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも94%、少なくとも95%、少なくとも97%、もしくは少なくとも99%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列、またはそれらの任意の組合わせを含む人工ベクターを含む細胞を提供するステップと;(b)ステップ(a)からの細胞を培養し、それによって人工ベクターによりコード化されたタンパク質を発現させ、それにより式IIにより表される化合物を合成するステップと、を含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0164】
幾つかの実施形態によれば、該方法は、式I:
【化10】
(式中、(i)Rが、C1~C8アルキル、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸、もしくはアルファ飽和フェニルアルキルカルボン酸から選択され、Rが、OHであるか、または(ii)Rが、OHであり、Rが、C1~C8アルキル、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸、もしくはアルファ飽和フェニルアルキルカルボン酸から選択される)により表される基質分子を、配列番号12~22および24のいずれか1つに対して少なくとも92%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも99%、もしくは100%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性または同一性を有するアミノ酸配列を含むタンパク質の有効量と接触させて、それにより式IIにより表される化合物を合成することを含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0165】
幾つかの実施形態によれば、トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞から抽出物を得る方法が提供される。
【0166】
幾つかの実施形態において、該方法は、トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞を培地中で培養すること、およびトランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞を抽出すること、を含む。
【0167】
幾つかの実施形態において、該方法は、(a)トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞を培地中で培養するステップと;(b)トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞を抽出し、それによりトランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞から抽出物を得るステップとを含む。
【0168】
幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞は、配列番号1~11および23のいずれか1つに対して少なくとも91%、少なくとも93%、少なくとも95%、少なくとも97%、少なくとも99%、もしくは100%、またはそれらの間の任意の値および範囲の相同性もしくは同一性を有する核酸配列、またはそれらの任意の組合わせを含む人工ベクターを含む。各可能性は、本発明の別の実施形態を表す。
【0169】
幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞は、本明細書に開示されたとおり、本発明のポリヌクレオチドまたはその複数を含む。
【0170】
幾つかの実施形態において、トランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞は、本明細書に開示されたとおりの人工核酸分子またはベクターを含む。
【0171】
幾つかの実施形態において、該細胞は、本明細書に開示された単離DNAを有するトランスジェニック細胞、または該単離DNAをトランスフェクトした細胞である。
【0172】
幾つかの実施形態において、培養することは、細胞に式Iにより表される基質分子の有効量を補充することを含む。幾つかの実施形態において、補充することは、
細胞が培養される生育または培養培地を介してである。
【0173】
幾つかの実施形態において、基質分子は、レソルシノイド前駆体、スチルベン酸前駆体、アシルフロログルシノイド前駆体、またはカルコン前駆体から選択される。
【0174】
幾つかの実施形態において、基質分子は、
【化11】
(式中、Rは、C1~C8アルキルであり、Rは、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸、またはアルファ飽和フェニルアルキルカルボン酸である)から選択される式により表される。
【0175】
幾つかの実施形態において、基質分子は、
【化12】
から選択される。
【0176】
幾つかの実施形態において、基質分子は、
【化13】
である。
【0177】
幾つかの実施形態において、式IIにより表される化合物は、カンナビノイド、アモルフルチン、アシルフロログルコノイド、またはプレニルカルコンから選択される。
【0178】
幾つかの実施形態において、式IIにより表される化合物は、
【化14】
(式中、Rは、C1~C8アルキルであり、Rは、アルファ不飽和フェニルアルキルカルボン酸、またはアルファ飽和フェニルアルキルカルボン酸であり、Rは、プレニル基であり、Rは、水素またはプレニル基である)から選択される。
【0179】
幾つかの実施形態において、プレニル基は、ジメチルアリル二リン酸、ゲラニル二リン酸、ファルネシル二リン酸、またはゲラニルゲラニル二リン酸から選択される。
【0180】
幾つかの実施形態において、式IIにより表される化合物は、
【化15】
から選択される。
【0181】
幾つかの実施形態において、該化合物は、
【化16】
である。
【0182】
幾つかの実施形態において、方法はさらに、細胞に、本明細書に開示された人工核酸分子またはベクターを導入またはトランスフェクトすることを含む、ステップ(a)に先行するステップを含む。
【0183】
細胞に人工核酸分子またはベクターを導入またはトランスフェクトする方法は、一般的であり、当業者に自明であろう。
【0184】
幾つかの実施形態において、導入することまたはトランスフェクトすることは、本明細書に開示されたポリヌクレオチドを含む人工核酸分子もしくはベクターを細胞内に転移すること;または本明細書に開示されたポリヌクレオチドを含むように細胞のゲノムを改変することを含む。幾つかの実施形態において、転移することは、トランスフェクションを含む。幾つかの実施形態において、転移することは、形質転換を含む。幾つかの実施形態において、転移することは、リポフェクションを含む。幾つかの実施形態において、転移することは、ヌクレオフェクションを含む。幾つかの実施形態において、転移することは、ウイルス感染を含む。
【0185】
本明細書で用いられる用語「トランスフェクトすること」と「導入すること」は、互換性がある。
【0186】
幾つかの実施形態において、接触することは、無細胞系においてである。
【0187】
本明細書に開示されたとおりの本発明のポリヌクレオチドまたはその複数、および本発明の単離タンパク質またはその複数、のうちのいずれか1つを利用するための適切な無細胞系の型は、当業者に自明であろう。
【0188】
幾つかの実施形態において、該方法はさらに、培地から培養トランスジェニック細胞または培養トランスフェクト細胞を分離することを含む、ステップ(b)に先行するステップを含む。
【0189】
細胞を培地から分離する方法は、一般的であり、当業者に自明であろうが、遠心分離、超遠心分離、または他の方法を含み得るが、それらに限定されない。
【0190】
幾つかの実施形態によれば、本明細書に開示された方法に従って得られたトランスジェニック細胞またはトランスフェクト細胞の抽出物が提供される。
【0191】
幾つかの実施形態によれば、本明細書に開示された方法に従って得られた培養トランスジェニック細胞または培養トランスフェクト細胞から分離された培地またはその一部が提供される。
【0192】
幾つかの実施形態によれば、本明細書に記載されたとおり、(a)本明細書に開示された抽出物;(b)本明細書に開示された培地もしくはその一部;または(c)(a)および(b)の任意の組合せと、許容できる担体とを含む組成物が提供される。
【0193】
幾つかの実施形態において、一部は、画分またはその複数を含む。
【0194】
値の範囲が、提供されている場合、文脈が他に明確に指示しない限り下限の単位の10倍までの各介入値、範囲内の上限と下限との間、および述べられた範囲内の任意の他の述べられた値または介入値が本発明に包含されることが、理解される。これらのより小さな範囲の上限および加減は、独立してより小さな範囲内に含まれてもよく、同じく本発明に包含され、述べられた範囲内の任意の具体的に除外された限定の対象となる。述べられた範囲が、該限定の一方または両方を含む場合、それらの含まれる限定のどちらかまたは両方を除外した範囲もまた、本発明に包含される。
【0195】
本明細書で用いられる、値と組み合わされた場合の用語「約」は、参照値の±10%を指す。例えば約1,000ナノメートル(nm)の長さは、1,000nm±100nmの長さを指す。
【0196】
本明細書および添付の特許請求の範囲で用いられるとおり、単数形「1つの(a)」、「1つの(an)」、および「その(the)」は、文脈が他に明確に指示しない限り、複数の言及を含む。したがって例えば「ポリヌクレオチド」という言及の参照は、そのようなポリヌクレオチドの複数を含み、「ポリペプチド」という言及は、1つまたは複数のポリペプチドおよび当業者に公知のその均等物の言及を含む、などとなる。さらに特許請求の範囲は、いかなる任意選択による要素も除外するように起草され得ることが留意される。そのためこの言明は、特許請求の範囲の要素の列挙または「負の」限定の使用と共に「唯一の」、「だけの」などのような排他的用語法の使用のための前提として役立つと意図される。
【0197】
「A、B、およびCなどのうちの少なくとも1つ」と類似の慣例が用いられるそれらの例において、一般にそのような構文は、当業者が慣例を理解するという意味で意図される(例えば、「A、B、およびCの少なくとも1つを有する系」は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、AおよびBと共に、AおよびCを共に、BおよびCを共に、ならびに/またはA、B、およびCと共に有する系を含むが、これらに限定されない)。さらに、特許明細書、特許請求の範囲、または図面のいずれかにかかわらず、2つ以上の代替用語を示す事実上いずれの離接語および/または語句も、用語の1つ、用語のどちらか、または両方の用語を含む可能性を企図することが理解されなければならないことは、当業者に理解されよう。例えば語句「AまたはB」は、「A」または「B」または「AおよびB」の可能性を含むものと理解されよう。
【0198】
明瞭にするために、別の実施形態の文脈に記載された本発明の特定の特色がまた、1つの実施形態との組合わせで提供され得ることは、認識されよう。反対に、簡潔にするために、1つの実施形態の文脈に記載された本発明の様々な特色はまた、個別に、または任意の適切な部分的組合わせで提供され得る。本発明に関係する実施形態の全ての組合わせが、あらゆる全ての組合わせが個別かつ明白に開示されるかの如く、本発明により具体的に包含され、本明細書に開示される。加えて、様々な実施形態およびその要素の全ての部分的組合わせもまた、あらゆるそのような部分的組み合わせが個別かつ明白に開示されるかの如く、本発明により具体的に包含され、本明細書に開示される。
【0199】
本発明の追加の目的、利点、および新規特色は、以下の実施形態の検討により当業者に明白となるが、実施形態は限定ではないと意図される。加えて、本明細書の先に叙述され、以下の特許請求の範囲の節に請求された、本発明の様々な実施形態および態様のそれぞれは、以下の実施例において実験的裏づけを見出す。
【0200】
本明細書の先に叙述され、以下の特許請求の範囲の節に請求された、本発明の様々な実施形態および態様は、以下の実施例において実験的裏づけを見出す。
【実施例
【0201】
一般に本明細書で用いられる命名法、および本発明で用いられる検査室手順は、分子的、生化学的、微生物学的、および組換えDNAの技術を含む。そのような技術は、文献に完全に説明されている。例えば、全てが参照により組み込まれる、”Molecular Cloning: A laboratory Manual” Sambrook et al., (1989); ”Current Protocols in Molecular Biology” Volumes I-III Ausubel, R. M., ed. (1994); Ausubel et al., ”Current Protocols in Molecular Biology”, John Wiley and Sons, Baltimore, Maryland (1989); Perbal, ”A Practical Guide to Molecular Cloning”, John Wiley & Sons, New York (1988); Watson et al., ”Recombinant DNA”, Scientific American Books, New York; Birren et al. (eds) ”Genome Analysis: A Laboratory Manual Series”, Vols. 1-4, Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York (1998); 米国特許第4,666,828号;同第4,683,202号;同第4,801,531号;同第5,192,659号および同第5,272,057号に示された方法論;”Cell Biology: A Laboratory Handbook”, Volumes I-III Cellis, J. E., ed. (1994); ”Culture of Animal Cells - A Manual of Basic Technique” by Freshney, Wiley-Liss, N. Y. (1994)、 Third Edition; ”Current Protocols in Immunology” Volumes I-III Coligan J. E., ed. (1994); Stites et al. (eds), ”Basic and Clinical Immunology” (8th Edition), Appleton & Lange, Norwalk, CT (1994); Mishell and Shiigi (eds)、 ”Strategies for Protein Purification and Characterization - A Laboratory Course Manual” CSHL Press (1996)を参照されたい。他の一般的参考文献は、この文書全体で提供されている。
【0202】
材料および方法
カンナビゲロール酸(CBGA)のUPLC-qTOF分析
6つの異なる組織の新鮮な試料:若葉、古葉、小筒花および花托、茎、ならびに根を、開花段階で植物から採取した。小筒花および花托を、外科用メスを用いて切り離し、別々に抽出した。組織の全てが液体N中で急速冷凍され、乳棒で微粉末に粉砕し、1mlエタノールで以前に記載されたとおり抽出した。
【0203】
試料を、XEVO G2-S QTof(Waters)またはSynapt HDMS(Waters)のどちらかに連結されたダイオードアレイ検出器を有するUPLC(Waters Acquity)で構成された高分離超高速液体クロマトグラフィー・タンデム・四重極飛行時間(UPLC-qTOF)システムを用いて分析した。化合物のクロマトグラフィー分離は、100mm×2.1mm i.d.(内径)、1.7μm UPLC BEH C18カラム(Waters Acquity)で実施した。移動相は、アセトニトリル:水(5:95v/v)中の0.1%ギ酸(A相)およびアセトニトリル中の0.1%ギ酸(B相)からなった。流速は、0.3ml/分であり、カラム温度を、35℃に保持した。植物抽出物を、29分間の多段階勾配法を利用して分析し、初期条件は40%Bで1分間であり、23分まで100%Bに上昇され、100%Bで3.8時間保持され、27分まで40%Bに低下し、システムの再平衡のために29分まで40%Bで保持した。酵素アッセイからの生成物を、より短い第二のステップで分析した(Bを、13分の間に40%から100%に上昇した)。エレクトロスプレーイオン化(ESI)を、50~1,000Daのm/z範囲での陰イオン化で用いた。溶出した化合物の質量を、以下の設定で検出した:キャピラリー 1kV、ソース温度 140℃、脱溶媒温度 450℃、および脱溶媒ガス流量 800l/h。アルゴンを、衝突ガスとして用いた。MS/MSを、観察された脱プロトン化質量に従って陰イオン化モードで実施した。以下の設定を用いた:1kVのキャピラリースプレー;30eVのコーン電圧;15~50eVの衝突エネルギー勾配。
【0204】
Triple Quad分析
注入を、多重反応モニタリング(MRM)モードのTriple Quad検出器(TQ-S、Waters)に連結したUPLC(Waters)で実施した。クロマトグラフィー分離を、以前に記載したものと類似のカラムおよび移動相を利用して実現した。7分の短時間法を、以下の多段階勾配プログラムを利用して確立した:初期条件は57%Bであり、4分まで85%Bに上昇され、4.2分まで100%Bに上昇され、6分まで100%Bで保持され、6.2分まで67%Bに低下され、システムの再平衡のために7分まで67%Bを保持した。0.6ml/分の流速が用いられ、カラム温度は40℃であり、注射容量は1μlであった。装置は、キャピラリー電圧1.5kVおよびコーン電圧40Vでのネガティブモードで操作した。2種の異なるとトランジションを、CBGA分析(定量では359.3>191.2、32V;および定性では359.3>315.4、21V)に用いられた。
【0205】
毛状突起の単離
若葉を採取し、氷冷蒸留水に浸し、その後、BeadBeater装置(Biospec Products、OK州バートルズビル)を用いて破砕した。ポリカーボネートチャンバーに、植物材料15gを充填し、容積半分のガラスビーズ(0.5mm径)およびXAD-4樹脂(1g/g植物材料)を加え、全容積までエタノール80%を充填した。葉を、それぞれ1分の操作での2~4パルスにより連打した。この手順を、4℃で実行し、各パルスの後、チャンバーを氷中で冷却した。破砕後、チャンバーの内容物を最初、料理用メッシュストレイナで濾過し、その後、100μmナイロンメッシュで濾過して、植物材料、ガラスビーズおよびXAD-4樹脂を除去した。残存する植物材料およびビーズを、メッシュからこすり落とし、追加の80%エタノールで2回すすぎ、これを同じく100μmメッシュに通した。高濃度の腺毛状突起分泌細胞の存在が、倒立光学顕微鏡での視覚化により確認された。
【0206】
ヘリクリサムのゲノムシークエンシングおよびアセンブリ
ヘリクリサムのゲノムサイズを、フローサイトメトリーにより推定した。手短に述べると、核を、ヘリクリサムおよびトマト(既知の参照として使用)の若葉組織を単離緩衝液中で切り刻むことにより単離した。試料を、ヨウ化プロピジウムで染色し、少なくとも10,000の核を、フローサイトメトリーで分析され、両方の試料の間のG1ピーク平均の比を、計算した。高分子量DNAを、若い凍結葉から抽出し、UC DavisのGenome Centerにおいてシークエンシングするために送付した。DNAの性質を、TapeStationトレースおよびQubit蛍光計(Thermo Fisher)により確認した。シークエンシングを、Pacbio Sequel IIプラットフォームで実施し、約12キロ塩基のDNA SMARTbellライブラリを、製造業者のプロトコルに従って調製した。3つの異なるSMRT 8M Cellを用いて、57.8GbのHiFiデータ(約44×ハプロイドカバレッジ(haploid coverage))を生じた。Pacbio HiFiデータに加えて、PE 2×150 Illumina Hi-Cデータの200Mリードを、Phase Genomicsにより得た。Hifiasmソフトウエアを使用して、Pacbio HiFiおよびHiCの両方のデータを統合し、染色体スケールのハプロタイプ分解アセンブリを生成した。
【0207】
プライマリアセンブリのさらなるスキャフォールディングを、Hi-CデータおよびSALSAソフトウエアを用いて実施した。Ragtagを、各ハプロタイプのシンテニー足場に達するように、一次アセンブリを参照として用いる最終ラウンドの順序づけのために用いた。Hi-Cデータの視覚化を、Juicerで実施し、全ゲノムアライメントを、pafrパッケージ(https://dwinter.github.io/pafr/)で実施した。最後に、アセンブリに、EDTAを用いて反復エレメントに関してソフトマスクを行った。
【0208】
ヘリクリサムのRNAシークエンシングおよびゲノムアノテーション
RNAを、7種の異なる組織:若葉、古葉、小筒花および花托、茎、根および毛状突起から抽出した。RNAの完全性を、TapeStation装置を用いてチェックした。ペアードエンドのイルミナライブラリを、組織のうちの5つについて調製し、Illumina HiSeq 3000装置でシークエンシングした(PE 2×150、約40M リード/試料)。ランダムシークエンシングエラーを、Rcorrectorを用いて補正し、補正不能のリードを除去した。アダプターおよびクオリティートリミングを、以下のパラメータのTrimGalore!を用いて実施した:--length 36 -q 5 --stringency 1 -e 0.1(https://github.com/FelixKrueger/TrimGalore)。リボソームRNAを、bowtie2 --very-sensitive-local modeを用いてSILVA_132_LSURefおよびSILVA_138_SSURef非冗長性データベースにマッピングするリードを廃棄することによりフィルタリングした。ステップのそれぞれに関するFastq品質チェックを、MultiQCを用いて実施した。残りのリードをプールし、Trinityを用いたゲノムガイドによるデノボトランスクリプトームアセンブリに用いた。Iso-Seqデータを、組織のうちの4つから得て、isoseq3およびcDNA Cupcake ToFUパイプライン(https://github.com/Magdoll/cDNA_Cupcake)を用いて処理した。融合されてスプライシングされていない転写産物を除去し、ポリA陽性転写産物のみを、ハイクオリティーアイソフォームのユニークセットについて保持した。Iso-SeqおよびTrinity転写産物を、minimap2を用いてアセンブリにアライメントし、BAMファイルを、PASAパイプラインで用いて、RNAに基づく遺伝子モデル構造を作製した。加えて、ノボ遺伝子構造を、ソフトウエアbraker2と、外因性訓練の証拠として言及したBAMファイルを用いて得た。最後に、ab initioおよびRNAに基づく遺伝子モデルを、EvidenceModelerおよびPASAパイプラインの最終ラウンドを用いて組み合わせた。遺伝子の機能アノテーションを、PFAMデータベースに対するHMMERヒットおよびUniprotデータベースに対するBLASTPヒットを類似性保持基準に関して考慮するTransDecoder(https://github.com/TransDecoder/TransDecoder)を用いて、予測された成熟転写産物について実施した。タンパク質をコード化する転写産物のさらなるアノテーションを、厳選された植物タンパク質データベースに対するBLASTP検索により実施し、GOおよびKEGG用語を、Triannotateによって得た。
【0209】
7つの組織の3回の反復実験によるUMIに基づく3’RNAseqを、先に記載したものと類似の方法で得た。アダプターおよびクオリティートリミングを、ポリAトリミングモードを含む2段階のTrimGalore!を用いて実施した。リードを、STARを用いてゲノムにマッピングし、umitoolsを用いてUMIの重複を排除し、カウントをfeatureCountで得た。正規化を、DESeq2のvarianceStabilizingTransformationアルゴリズムで実施し、CEMItoolsパッケージを、共発現解析に用いた(相違性閾値0.6、p値0.1)。目的の代謝産物の存在と一致する発現プロファイルを有するモジュールの遺伝子を、解析した。候補遺伝子を、機能アノテーションおよび公知酵素のBlastヒットに基づいて選択した。
【0210】
PTでのインビトロ酵素アッセイ
H.アンブラクリゲルムからのHuPT1(配列番号1)、HuPT2(配列番号2)、HuPT3(配列番号3)、HuPTx(配列番号7)遺伝子、およびカンナビス・サティバからのGOT4遺伝子を、別々にpESC-HISベクター内にクローニングした。pESC-HISベクターで形質転換した酵母細胞からのミクロソーム調製を、Jozwiak et al.(2020)に記載されたとおり実施した。PT酵素アッセイを、CsGOT4(Luo et al., 2019)について以前に記載した通り実行した。
【0211】
HuPTの速度論アッセイ
ミクロソーム(2μl)を、反応緩衝液(50mM Tris-HCl、10mM MgCl、pH8.5)に溶解し、基質を、総容量50μlになるように添加した[0.5μM~1.5mM μmオリベトール酸(Cayman Chemicals)、1mMゲラニルピロリン酸(GPP、Sigma Aldrich)]。試料を、30℃で15分間インキュベートした。試料を100μlエタノールで抽出した後、ボルテックスミキサーで攪拌し、遠心分離した。有機層を濾過し、UPLC-qTOFおよびTriple Quad(TQ)装置を介して分析した。
【0212】
実施例1
H.アンブラクリゲルムからのプレニルトランスフェラーゼ(PT)の機能的特徴づけ
本発明者らは、UPLC-qTOFを用いてH.アンブラクリゲルムからの6つの組織(若葉、古葉、小筒花および花托、茎、ならびに根)をプロファイリングし、根を除く全ての組織においてCBGAを同定した(図1)。CBGAは、Δ-テトラヒドロカンナビノール酸(THCA)、カンナビジオール酸(CBDA)および複数の他のカンナビノイドの公知の中心的前駆体である。それは、ゲラニルピロリン酸:オリベトール酸ゲラニルトランスフェラーゼ4(GOT4)により触媒される酵素反応によりオリベトール酸(OA)およびゲラニルピロリン酸(GPP)から生成される。GOT様活性に関連するH.アンブラクリゲルム内の遺伝子を同定するために、本発明者らは、ヘリクリサムトランスクリプトームにおいて候補プレニルトランスフェラーゼ遺伝子について検索した。4つのプレニルトランスフェラーゼ様遺伝子、即ち、HuPT1(配列番号1)、HuPT2(配列番号2)、HuPT3(配列番号3)およびHuPTx(配列番号7)を、他の組織と比較した、葉におけるそれらの差次的発現プロファイルに基づいて更なる特徴づけのために選択した。これらのPTの全てを、カンナビノイド生合成に関与することが公知であるCsGOT4と40%未満の相同性を共有した。酵母における機能的発現について、本発明者らは、4つ全てのPTからN-末端プラスチド標的化配列を除去した。その後、各PT候補発現カセットを、酵母に導入した。さらに、ミクロソーム画分を、候補PTを発現する酵母細胞から精製し、PT活性を、OAおよびGPPを基質として用いて調べた。カンナビス・サティバからのGOT4を含有する精製酵母ミクロソーム画分を、陽性対照反応においてOAおよびGPPと共に用いた。テストした4種の候補のうち、H.アンブラクリゲルムからのPT、PT、およびPTx酵素によるアッセイは、陽性対照反応でも観察されたものと同様に、CBGAの明確な生成を示した(図2)。活性HuPTは、多様な基質をプレニル化するプラスチドPTと共にクラスター化したが、HuPTは、ミトコンドリアPTと共にクラスター化した(図3)。
【0213】
さらに、HuPT、HuPTおよびHuPTxを含有する精製ミクロソーム画分でのインビトロアッセイにおいて、本発明者らは、CBGA生成に対するこれらの酵素の活性を確認した。反応速度アッセイから、HuPTxが非常に高い触媒活性を呈することが明らかとなった(Km 2.0±0.8μM、図4)。他のHuPTであるHuPTおよびHuPTもまた、触媒活性があった(それぞれ、Km 19.0±6.3μM、およびKm 109.9±44.3μM)。HuPTxの活性は、カンナビス・サティバからのGOT4と類似の活性を呈した(Km CsGOT4=6.7±0.3μM、Luo et al., 2019)。結果から、HuPTxなどのHuPTが、それゆえ異種系におけるカンナビノイドの生成のための優れた酵素になり得ることが示された。
【0214】
本発明を、具体的実施形態と併せて記載してきたが、多くの代替、改変、および変形形態が当業者に自明であることは、明らかである。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲の主旨および広い範囲に含まれる全てのそのような代替、改変および変形形態を包含すると意図される。
図1
図2
図3
図4
【国際調査報告】