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アビジンをコードする人工合成遺伝子

国内特許コード P05A007490
整理番号 植物バイオー１７８
掲載日 2005年9月21日
出願番号 特願2003-159214
公開番号 特開2004-357568
登録番号 特許第4228072号
出願日 平成15年6月4日(2003.6.4)
公開日 平成16年12月24日(2004.12.24)
登録日 平成20年12月12日(2008.12.12)
発明者
  • 與座 宏一
  • 大坪 研一
  • 今村 太郎
  • 中村 澄子
  • 川崎 信二
  • 高岩 文雄
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 アビジンをコードする人工合成遺伝子
発明の概要 【課題】イネにおいて効率よく発現し、長期間にわたって優れた害虫抵抗性を付与することのできる人工合成遺伝子、及び該遺伝子を導入した形質転換イネを提供。
【解決手段】以下の(a)又は(b)に示すタンパク質をコードし、かつイネにおける使用頻度が高いコドンを選択することによってイネの中で高い発現効率を有するように改変された人工合成遺伝子。(a)特定のアミノ酸配列からなるタンパク質(b)特定のアミノ酸配列において１若しくは数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ害虫抵抗性を付与する活性を有するタンパク質
【選択図】 図３
従来技術、競合技術の概要


米は小麦、トウモロコシと並ぶ世界の三大穀物の一つであり、日本においては国民の主食として最も重要な位置を占めている。イネの栽培に関しては、様々な害虫による被害を防ぐために農薬の使用が欠かせない。また収穫した米を貯穀害虫の被害から免れるためにも薫蒸剤が使用されている。しかしながら、近年における消費者側の安全性志向の流れ、また環境調和型の農業が求められている中で農薬および薫蒸剤の使用は大きな問題である。農薬の使用は、害虫のみならず益虫も殺傷することにより生態系のバランスを崩し、流出した農薬は環境を汚染し、農薬の散布自体が農業作業者の健康に悪影響を及ぼす可能性が考えられる。また、近年残留農薬の問題が消費者の不安を呼び起こし、安全な農産物が求められている。



これを解決する一つの手段として遺伝子組み換え手法により害虫に対する抵抗性を持たせることが考えられている。代表的な例としてBacillus thuringiensisが産生する毒素であるBt毒素遺伝子をイネに組み込むことによって害虫抵抗性を獲得することが報告されている（Biotechnology (NY),1993; 11(10): 1151-1155）。しかし、Bt毒素は効果を示す害虫に選択性があり、対象となる害虫が限られていることが問題となっている。例えば、あるBt毒素は鱗翅目の害虫に対して効果が認められるが、甲虫類に対しては効果がないなど、作用適性が限られていることが知られている（Microbiological Review 1989; 53(2): 242-255）。また、こうした組み換え体による害虫防除に関しても長期間に渡って同じ種類の遺伝子を導入した作物を栽培し続ければ、害虫の側に耐性が生じる危険性がある。



一方、アビジンは、ビオチンと強固に結合する性質を持つ卵白中の塩基性タンパク質である。アビジンは双翅目であるイエバエの幼虫（非特許文献１）、鱗翅目および鞘翅目の昆虫（非特許文献２）など、広範囲の種類の昆虫に対して殺虫活性があることが報告されている。これらの知見をもとに、アビジン遺伝子が導入されたトウモロコシ（非特許文献３）やタバコ(非特許文献４）が作製され、これらの植物が害虫抵抗性を持つことが報告されている。しかしながら、イネに関してはアビジンを導入した形質転換植物が作製された例は報告されていない。



【非特許文献１】
Journal of Insect Physiology 1959; 3: 293-305
【非特許文献２】
Entomologia Experimentalis Applicata 1993; 69: 97-108
【非特許文献３】
Nature Biotechnology 2000; 18: 670-674
【非特許文献４】
Transgenic Research 2002; 11(2): 185-198
産業上の利用分野


本発明は、害虫抵抗性を付与するアビジンをコードする人工合成遺伝子、及び該遺伝子を導入した形質転換イネに関する。
特許請求の範囲 【請求項1】
グルテリンプロモーターの下流に、配列表の配列番号３に示す塩基配列を有する人工合成遺伝子及びターミネーターを導入したことを特徴とする組換えベクター。

【請求項2】
請求項１に記載の組換えベクターを導入した形質転換イネ。

【請求項3】
請求項１に記載の組換えベクターを導入した形質転換イネの種子。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003159214thum.jpg
出願権利状態 登録

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発明の名称 ARTIFICIAL SYNTHETIC GENE ENCODING AVIDIN
発明の概要 PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an artificial synthetic gene that is efficiently expressed in Oryza sativa and provides Oryza sativa with excellent insect pest resistance for a long period of time and transformed Oryza sativa to which the gene is transferred.
SOLUTION: The artificial synthetic gene encodes a protein (a) composed of a specific amino acid sequence or a protein (b) composed of an amino acid sequence in which one or several amino acids are deleted, substituted or added from/for/to the specific amino acid sequence and having activity for providing Oryza sativa with insect pest resistance and is varied to have high expression efficiency in Oryza sativa by selecting a codon having a high use frequency in Oryza sativa.

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技術シーズ
明細書 特許第4228072号
公開公報 特開2004-357568(PDF,203KB) PDF
特許公報 特許第4228072号(PDF,178KB) PDF

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