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カルス及び種子胚特異的発現活性を有するプロモーター

国内特許コード P05A007527
整理番号 植物バイオ-189
掲載日 2005年9月21日
出願番号 特願2003-382698
公開番号 特開2005-143338
登録番号 特許第4452823号
出願日 平成15年11月12日(2003.11.12)
公開日 平成17年6月9日(2005.6.9)
登録日 平成22年2月12日(2010.2.12)
発明者
  • 市川 裕章
  • 田中 宥司
  • 中村 英光
  • 古賀 保徳
  • 菊池 尚志
出願人
  • 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 カルス及び種子胚特異的発現活性を有するプロモーター
発明の概要 【課題】 カルス及び種子胚特異的な発現をもたらすプロモーター活性を有するDNA、該DNAを含有し、選択マーカー遺伝子をカルス特異的に発現させることを可能にした組換えプラスミド、該組換えベクターを導入した形質転換植物体を提供する。
【解決手段】 以下の(a)、(b)又は(c)に示す、プロモーターとして機能しうるDNA。(a)特定の配列で示す塩基配列からなるDNA。(b)特定の配列表で示す塩基配列において、1若しくは数個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなり、かつカルス及び種子胚に特異的な発現をもたらすプロモーター活性を有するDNA。(c)特定の配列で示す塩基配列の一部の塩基配列からなり、かつカルス及び種子胚に特異的な発現をもたらすプロモーター活性を有するDNA。
【選択図】 図3
従来技術、競合技術の概要


植物細胞内で機能可能なプロモーターの下流に発現させたい目的タンパク質をコードする遺伝子を連結させた遺伝子を植物細胞に導入し、得られた植物細胞を通常の植物組織培養技術により再生させる方法によって、所望の形質を有する改良植物体を作出することが行われている。植物で一般に用いられるプロモーターとしては、例えば、カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)35Sプロモーター、アグロバクテリウムTiプラスミド由来ノパリン合成酵素遺伝子のプロモーター(Pnos)、トウモロコシ由来ユビキチンプロモーター、イネ由来のアクチンプロモーターなどが知られている。これらのプロモーターは、植物細胞内で目的とするタンパク質を構成的(constitutive)に発現させることが知られており、汎用されている。



しかしながら、植物を改良する場合、例えば、目的タンパク質を局所的に発現させることにより効果的な改良が行えることがあり、このような改良により新しいタイプの高機能性植物を開発する一環として、組織特異的な発現をもたらす植物プロモーターの探索が望まれている。



これまでに、植物において目的タンパク質を組織特異的に発現させることのできるプロモーターとしては、イネを例にすると、葯特異的プロモーターRA8(特許文献1)、葯又は花粉特異的プロモーターCatA(特許文献2)、雄ずい特異的プロモーターT72, T23, T42, T155, E1(特許文献3)、花器特異的プロモーターRPC213(特許文献4)、葉肉細胞特異的プロモーターrbcS(非特許文献1)、胚乳特異的プロモーターGluB-1、GluA-2(非特許文献2、3)、カルス特異的プロモーターPRO3(特許文献5)等が報告されている。



一方、近年、遺伝子組換え農作物(GMO)の安全性に関し、カナマイシン耐性遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子等の抗生物質耐性遺伝子、あるいはそれら遺伝子の産物(酵素タンパク質)がその組換え農作物に残存していることが問題視されている。この遺伝子は、目的遺伝子をゲノムに組み込んだ細胞を初期段階で選り分けるための選抜マーカー遺伝子と呼ばれるもので、細胞から植物体が再生し、さらに発根、馴化した後は不要なものである。従って、選抜マーカー遺伝子は、植物の生長、作物の安全性、環境への影響を考慮すると、形質転換細胞の選択時のみに発現し、植物の生長過程における各種器官や組織において発現しないのが好ましい。ところが、CaMV 35Sプロモーターのような構成的(constitutive)プロモーターを使用した場合、選択マーカー遺伝子が時期や組織を問わず発現してしまうという問題がある。



【特許文献1】
特表2002-528125号
【特許文献2】
国際公開WO00/58454
【特許文献3】
特表平06-504910号
【特許文献4】
国際公開WO99/11800
【特許文献5】
特開2003-265182号
【非特許文献1】
Plant Physiol. 102, 991-1000 (1993)
【非特許文献2】
Plant Mol. Biol. 30, 1207-1221 (1996)
【非特許文献3】
Plant J. 4, 357-366 (1993)

産業上の利用分野


本発明は、カルス及び種子胚特異的発現活性を有するプロモーター及びその使用に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
以下の(a)、(b)又は(c)に示す、プロモーターとして機能しうるDNA。
(a)配列表の配列番号1に示す塩基配列からなるDNA
(b)配列表の配列番号1に示す塩基配列において、1~10個の塩基が欠失、置換若しくは付加された塩基配列からなり、かつカルス及び種子胚に特異的な発現をもたらすプロモーター活性を有するDNA
(c)配列表の配列番号1に示す塩基配列に対して95%以上の相同性を有する塩基配列からなり、かつカルス及び種子胚に特異的な発現をもたらすプロモーター活性を有するDNA。

【請求項2】
請求項に記載のDNAに選抜マーカー遺伝子を連結したDNA。

【請求項3】
請求項に記載のDNAを含有する組換えベクター。

【請求項4】
請求項に記載のDNAと目的タンパク質をコードする遺伝子を含有する組換えベクター。

【請求項5】
請求項3又は4に記載の組換えベクターを導入した形質転換植物体。

【請求項6】
請求項3又は4に記載の組換えベクターを植物材料に導入し、該植物材料をカルス形成用培地にて培養し、培養カルスの中から選抜マーカー遺伝子の発現の有無を指標に形質転換カルスを選抜することを含む、形質転換植物体の選抜方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003382698thum.jpg
出願権利状態 登録


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