(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
形質転換された植物細胞であって、該植物細胞は、哺乳動物のα１，６−フコシルトランスフェラーゼをコードする第一の導入された遺伝子、及び異種糖タンパク質をコードする第二の導入された遺伝子を有し、ここで、該フコシルトランスフェラーゼは、該形質転換された植物細胞内の該異種糖タンパク質に付着した糖鎖の還元末端アセチルグルコサミン残基にα１，６−結合でフコース残基を転移する、前記植物細胞。
【請求項２】
請求項１に記載の形質転換された植物細胞から再生されたトランスジェニック植物体。
【請求項３】
以下のステップ：
哺乳動物のα１，６−フコシルトランスフェラーゼをコードする第一遺伝子、及び前記異種糖タンパク質をコードする第二遺伝子を、宿主植物細胞内に導入する、
を含む、請求項１に記載の形質転換された植物細胞の生産方法。
【請求項４】
糖タンパク質の製造方法であって、以下のステップ：
植物細胞内に、哺乳動物のα１，６−フコシルトランスフェラーゼをコードする第一遺伝子、及び異種糖タンパク質をコードする第二遺伝子を導入することにより植物細胞を形質転換し、ここで、該フコシルトランスフェラーゼは、該異種糖タンパク質に付着した糖鎖の還元末端アセチルグルコサミン残基にフコース残基を転移し、
得られた形質転換された植物細胞を培養し、そして
糖タンパク質を単離する、
を含む前記方法。
【請求項５】
前記フコシルトランスフェラーゼが、前記形質転換された植物細胞の細胞内小器官で発現される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記哺乳動物のα１，６−フコシルトランスフェラーゼは、ヒトのα１，６−フコシルトランスフェラーゼである、請求項１に記載の形質転換された植物細胞。
【請求項７】
前記ヒトのα１，６−フコシルトランスフェラーゼは、配列番号２のアミノ酸配列を有する、請求項６に記載の形質転換された植物細胞。
【請求項８】
前記形質転換された植物細胞内の内因性α１，３−フコシルトランスフェラーゼとβ１，２−キシロシルトランスフェラーゼは失活している、請求項１、６、及び７のいずれか１項に記載の形質転換された植物細胞。
【請求項９】
前記細胞内小器官が、小胞体（ＥＲ）又はゴルジ体である、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記哺乳動物のα１，６−フコシルトランスフェラーゼは、ヒトのα１，６−フコシルトランスフェラーゼである、請求項３〜５、及び９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記ヒトのα１，６−フコシルトランスフェラーゼは、配列番号２のアミノ酸配列を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記形質転換された植物細胞内の内因性α１，３−フコシルトランスフェラーゼとβ１，２−キシロシルトランスフェラーゼを失活させるステップをさらに含む、請求項３〜５、１０、及び１１のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、動物型糖鎖付加機能をもつ植物細胞、該植物細胞から再生された植物体、該植物細胞を生産する方法、該植物細胞を用いて動物型糖タンパク質を生産する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  植物細胞を、従来の古典的な育種法により改良するのではなく、遺伝子操作技術により植物細胞を改良し、さらに、新たな形質または有用形質をも付与することが可能となった。例えば、これまでに、耐病性、除草剤耐性、日持ちなどが改良された植物体が創製され、そして利用されている。また、従来、動物細胞、酵母、大腸菌などの微生物を用いて生産されてきた有用タンパク質が、植物細胞または植物体で生産できるようになってきた。【０００３】  現在までに、植物細胞または植物体における単純タンパク質または糖タンパク質を発現した例として以下の報告がある。【０００４】  α−１−アンチトリプシンについて、Ａｐｐｌ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ  １９９９  Ｏｃｔ;５２（４）：５１６−２３ Ｔｅｒａｓｈｉｍａ  Ｍ，Ｍｕｒａｉ  Ｙ，Ｋａｗａｍｕｒａ  Ｍ，Ｎａｋａｎｉｓｈｉ  Ｓ，Ｓｔｏｌｔｚ  Ｔ，Ｃｈｅｎ  Ｌ，Ｄｒｏｈａｎ  Ｗ，Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ  ＲＬ，Ｋａｔｏｈ  Ｓ；α−アミラーゼについて、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  （Ｎ  Ｙ）  １９９２  Ｍａｒ；１０（３）：２９２−６  Ｐｅｎ  Ｊ，Ｍｏｌｅｎｄｉｊｋ  Ｌ，Ｑｕａｘ  ＷＪ，Ｓｉｊｍｏｎｓ  ＰＣ，ｖａｎ  Ｏｏｙｅｎ  ＡＪ，ｖａｎ  ｄｅｎ  Ｅｌｚｅｎ  ＰＪ，Ｒｉｅｔｖｅｌｄ  Ｋ，Ｈｏｅｋｅｍａ  Ａ；ヘモグロビンについて、Ｎａｔｕｒｅ  １９９７  Ｍａｒ  ６；３８６（６６２０）：２９−３０  Ｄｉｅｒｙｃｋ  Ｗ，Ｐａｇｎｉｅｒ  Ｊ，Ｐｏｙａｒｔ  Ｃ，Ｍａｒｄｅｎ  ＭＣ，Ｇｒｕｂｅｒ  Ｖ，ＢｏｕＲＮＡｔ  Ｐ，Ｂａｕｄｉｎｏ  Ｓ，Ｍｅｒｏｔ  Ｂ；キシラナーゼについて、Ｎａｔ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ  １９９９  Ｍａｙ；１７（５）：４６６−９  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ  ｉｎ  ｐｌａｎｔ  ｒｏｏｔ  ｅｘｕｄａｔｅｓ．Ｂｏｒｉｓｊｕｋ  ＮＶ，Ｂｏｒｉｓｊｕｋ  ＬＧ，Ｌｏｇｅｎｄｒａ  Ｓ，Ｐｅｔｅｒｓｅｎ  Ｆ，Ｇｌｅｂａ  Ｙ，Ｒａｓｋｉｎ  Ｉ；抗体について、Ｅｕｒ  Ｊ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  １９９９  Ｊｕｎ；２６２（３）：８１０−６  Ｆｉｓｃｈｅｒ  Ｒ，Ｓｃｈｕｍａｎｎ  Ｄ，Ｚｉｍｍｅｒｍａｎｎ  Ｓ，Ｄｒｏｓｓａｒｄ  Ｊ，Ｓａｃｋ  Ｍ，Ｓｃｈｉｌｌｂｅｒｇ  Ｓ、Ｊ  Ｉｍｍｕｎｏｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  １９９９  Ｊｕｎ  ２４；２２６（１−２）：１−１０  Ｆｉｓｃｈｅｒ  Ｒ，Ｌｉａｏ  ＹＣ，Ｄｒｏｓｓａｒｄ  Ｊ．Ｃｕｒｒ  Ｔｏｐ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ  Ｉｍｍｕｎｏｌ  １９９９；２３６：２７５−９２  Ｍａ  ＪＫ，  Ｖｉｎｅ  ＮＤ、Ｊ  Ｉｍｍｕｎｏｌ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  １９９８  Ｎｏｖ  １；２２０（１−２）：６９−７５  Ｖｅｒｃｈ  Ｔ，Ｙｕｓｉｂｏｖ  Ｖ，Ｋｏｐｒｏｗｓｋｉ  Ｈ；フィターゼについて、Ｂｉｏｃｈｅｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ｒｅｓ  Ｃｏｍｍｕｎ  １９９９  Ｏｃｔ  １４；２６４（１）：２０１−６  Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ  ｆｕｎｇａｌ  ｐｈｙｔａｓｅ  （ｐｈｙＡ）  ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ  ｉｎ  ｔｏｂａｃｃｏ  ｌｅａｖｅｓ．  Ｕｌｌａｈ  ＡＨ，Ｓｅｔｈｕｍａｄｈａｖａｎ  Ｋ，Ｍｕｌｌａｎｅｙ  ＥＪ，Ｚｉｅｇｅｌｈｏｆｆｅｒ  Ｔ，Ａｕｓｔｉｎ−Ｐｈｉｌｌｉｐｓ  Ｓ、Ｐｌａｎｔ  Ｐｈｙｓｉｏｌ  １９９７  Ｊｕｌ；１１４（３）：１１０３−１１  Ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ  ｏｆ  ａｃｔｉｖｅ  ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ  ｐｈｙｔａｓｅ  ｆｒｏｍ  ｓｏｙｂｅａｎ  ｃｅｌｌ−ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ  ｃｕｌｔｕｒｅｓ．  Ｌｉ  Ｊ，Ｈｅｇｅｍａｎ  ＣＥ，Ｈａｎｌｏｎ  ＲＷ，Ｌａｃｙ  ＧＨ，Ｄｅｎｂｏｗ  ＭＤ，Ｇｒａｂａｕ  ＥＡ；ヒト血清アルブミンについて、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  （ＮＹ）  １９９０  Ｍａｒ；８（３）：２１７−２１  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｃｏｒｒｅｃｔｌｙ  ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ  ｈｕｍａｎ  ｓｅｒｕｍ  ａｌｂｕｍｉｎ  ｉｎ  ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ  ｐｌａｎｔｓ．  Ｓｉｊｍｏｎｓ  ＰＣ，Ｄｅｋｋｅｒ  ＢＭ，Ｓｃｈｒａｍｍｅｉｊｅｒ  Ｂ，Ｖｅｒｗｏｅｒｄ  ＴＣ，ｖａｎ  ｄｅｎ  Ｅｌｚｅｎ  ＰＪ，Ｈｏｅｋｅｍａ  Ａ；ヒトラクトアルブミンについて、Ｊ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  （Ｔｏｋｙｏ）  １９９８  Ｍａｒ；１２３（３）：４４０−４  Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ｈｕｍａｎ  ａｌｐｈａ−ｌａｃｔａｌｂｕｍｉｎ  ｉｎ  ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ  ｔｏｂａｃｃｏ．Ｔａｋａｓｅ  Ｋ，Ｈａｇｉｗａｒａ  Ｋ；ヒトインターフェロンについて、Ｊ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｎ  Ｒｅｓ  １９９２  Ｄｅｃ；１２（６）：４４９−５３  Ｅｄｅｌｂａｕｍ  Ｏ，Ｓｔｅｉｎ  Ｄ，Ｈｏｌｌａｎｄ  Ｎ，Ｇａｆｎｉ  Ｙ，Ｌｉｖｎｅｈ  Ｏ，Ｎｏｖｉｃｋ  Ｄ，Ｒｕｂｉｎｓｔｅｉｎ  Ｍ，Ｓｅｌａ  Ｉ；ヒトイドウロニナーゼについて、Ｃｕｒｒ  Ｔｏｐ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ  Ｉｍｍｕｎｏｌ  １９９９；２４０：９５−１１８  Ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ  ｐｌａｎｔｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ：  ｌｉｎｋｉｎｇ  ｕｐｓｔｒｅａｍ  ａｎｄ  ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ  ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ．Ｃｒａｍｅｒ  ＣＬ，Ｂｏｏｔｈｅ  ＪＧ，Ｏｉｓｈｉ  ＫＫ；ＧＭ−ＣＳＦについて、ＣＭＡＪ  １９９５  Ａｕｇ  １５；１５３（４）：４２７−９  Ｒｏｂｉｎｓｏｎ  Ａ；ヒルジンについて、Ｐｌａｎｔ  Ｍｏｌ  Ｂｉｏｌ  １９９５  Ｄｅｃ；２９（６）：１１６７−８０  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ  ａｃｔｉｖｅ  ｈｉｒｕｄｉｎ  ｉｎ  ｐｌａｎｔ  ｓｅｅｄｓ  ｕｓｉｎｇ  ｏｌｅｏｓｉｎ  ｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ．  Ｐａｒｍｅｎｔｅｒ  ＤＬ，Ｂｏｏｔｈｅ  ＪＧ，ｖａｎ  Ｒｏｏｉｊｅｎ  ＧＪ，Ｙｅｕｎｇ  ＥＣ，Ｍｏｌｏｎｅｙ  ＭＭ；ヒトラクトフェリンについて、Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｅｘｐｒ  Ｐｕｒｉｆ  １９９８  Ｊｕｎ；１３（１）：１２７−３５  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｕｍａｎ  ｌａｃｔｏｆｅｒｒｉｎ  ｉｎ  ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ  ｔｏｂａｃｃｏ  ｐｌａｎｔｓ．Ｓａｌｍｏｎ  Ｖ，Ｌｅｇｒａｎｄ  Ｄ，Ｓｌｏｍｉａｎｎｙ  ＭＣ，ｅｌ  Ｙａｚｉｄｉ  Ｉ，Ｓｐｉｋ  Ｇ，Ｇｒｕｂｅｒ  Ｖ，ＢｏｕＲＮＡｔ  Ｐ，Ｏｌａｇｎｉｅｒ  Ｂ，Ｍｉｓｏｎ  Ｄ，Ｔｈｅｉｓｅｎ  Ｍ，Ｍｅｒｏｔ  Ｂ  Ｐｌａｎｔ  Ｐｈｙｓｉｏｌ  １９９４  Ｎｏｖ；１０６（３）：９７７−８１  Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｈｕｍａｎ  ｌａｃｔｏｆｅｒｒｉｎ  ｃＤＮＡ  ｉｎ  ｔｏｂａｃｃｏ  ｃｅｌｌｓ  ｐｒｏｄｕｃｅｓ  ａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌ  ｐｒｏｔｅｉｎ（ｓ）．Ｍｉｔｒａ  Ａ，Ｚｈａｎｇ  Ｚ；アンジオテンシン転移酵素阻害ペプチドについて（トマトおよびタバコ）、Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  （Ｎ  Ｙ）  １９９３  Ａｕｇ；１１（８）：９３０−２  Ｈａｍａｍｏｔｏ  Ｈ，Ｓｕｇｉｙａｍａ  Ｙ，Ｎａｋａｇａｗａ  Ｎ，Ｈａｓｈｉｄａ  Ｅ，Ｍａｔｓｕｎａｇａ  Ｙ，Ｔａｋｅｍｏｔｏ  Ｓ，Ｗａｔａｎａｂｅ  Ｙ，Ｏｋａｄａ  Ｙ；ポリヒドロキシブチレンについて、Ｎａｔ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ  １９９９  Ｏｃｔ；１７（１０）：１０１１−６  Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ  ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  ｏｆ  Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ  ａｎｄ  Ｂｒａｓｓｉｃａ  ｆｏｒ  ｐｏｌｙ（３−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ−ｃｏ−３−ｈｙｄｒｏｘｙｖａｌｅｒａｔｅ）  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｓｌａｔｅｒ  Ｓ，Ｍｉｔｓｋｙ  ＴＡ，Ｈｏｕｍｉｅｌ  ＫＬ，Ｈａｏ  Ｍ，Ｒｅｉｓｅｒ  ＳＥ，Ｔａｙｌｏｒ  ＮＢ，Ｔｒａｎ  Ｍ，Ｖａｌｅｎｔｉｎ  ＨＥ，Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ  ＤＪ，Ｓｔｏｎｅ  ＤＡ，Ｐａｄｇｅｔｔｅ  ＳＲ，Ｋｉｓｈｏｒｅ  Ｇ，Ｇｒｕｙｓ  ＫＪ  Ｐｌａｎｔａ  １９９９  Ｏｃｔ；２０９（４）：５４７−５０  Ｐｏｌｙ（ｂｅｔａ−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ）  ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｉｎ  ｏｉｌｓｅｅｄ  ｌｅｕｋｏｐｌａｓｔｓ  ｏｆ  ｂｒａｓｓｉｃａ  ｎａｐｕｓ．Ｈｏｕｍｉｅｌ  ＫＬ，Ｓｌａｔｅｒ  Ｓ，Ｂｒｏｙｌｅｓ  Ｄ，Ｃａｓａｇｒａｎｄｅ  Ｌ，Ｃｏｌｂｕｒｎ  Ｓ，Ｇｏｎｚａｌｅｚ  Ｋ，Ｍｉｔｓｋｙ  ＴＡ，Ｒｅｉｓｅｒ  ＳＥ，Ｓｈａｈ  Ｄ，Ｔａｙｌｏｒ  ＮＢ，Ｔｒａｎ  Ｍ，Ｖａｌｅｎｔｉｎ  ＨＥ，Ｇｒｕｙｓ  ＫＪ；グルコセレブロシダーゼについて、Ａｎｎ  Ｎ  Ｙ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  １９９６  Ｍａｙ  ２５；７９２：６２−７１  Ｂｉｏｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｈｕｍａｎ  ｅｎｚｙｍｅｓ  ｉｎ  ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ  ｔｏｂａｃｃｏ．Ｃｒａｍｅｒ  ＣＬ，Ｗｅｉｓｓｅｎｂｏｒｎ  ＤＬ，Ｏｉｓｈｉ  ＫＫ，Ｇｒａｂａｕ  ＥＡ，Ｂｅｎｎｅｔｔ  Ｓ，Ｐｏｎｃｅ  Ｅ，Ｇｒａｂｏｗｓｋｉ  ＧＡ，Ｒａｄｉｎ  ＤＮ  Ｃｕｒｒ  Ｔｏｐ  Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ  Ｉｍｍｕｎｏｌ  １９９９；２４０：９５−１１８  Ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ  ｐｌａｎｔｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ：  ｌｉｎｋｉｎｇ  ｕｐｓｔｒｅａｍ  ａｎｄ  ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ  ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ．Ｃｒａｍｅｒ  ＣＬ，  Ｂｏｏｔｈｅ  ＪＧ，  Ｏｉｓｈｉ  ＫＫ；グルクロニダーゼについて、Ａｄｖ  Ｅｘｐ  Ｍｅｄ  Ｂｉｏｌ  １９９９；４６４：１２７−４７  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｆａｒｍｉｎｇ  ｏｆ  ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ｐｒｏｔｅｉｎｓ  ｆｒｏｍ  ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ  ｍａｉｚｅ．Ｈｏｏｄ  ＥＥ，Ｋｕｓｎａｄｉ  Ａ，Ｎｉｋｏｌｏｖ  Ｚ，Ｈｏｗａｒｄ  ＪＡ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ  Ｂｉｏｅｎｇ  １９９８  Ｏｃｔ  ５；６０（１）：４４−５２、Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ  ｃｏｒｎ  ｓｅｅｄ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ｅｆｆｅｃｔ  ｏｎ  ｔｈｅ  ｒｅｃｏｖｅｒｙ  ｏｆ  ｒｅｃｏｍｂｉｎａｎｔ  ｂｅｔａ−ｇｌｕｃｕｒｏｎｉｄａｓｅ．Ｋｕｓｎａｄｉ  ＡＲ，Ｅｖａｎｇｅｌｉｓｔａ  ＲＬ，Ｈｏｏｄ  ＥＥ，Ｈｏｗａｒｄ  ＪＡ，Ｎｉｋｏｌｏｖ  ＺＬ；エリスロポエチンについて、Ｐｌａｎｔ  Ｍｏｌ  Ｂｉｏｌ  １９９５  ���ａｒ；２７（６）：１１６３−７２  Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ  Ｓ，Ｉｋｕｒａ  Ｋ，Ｕｅｄａ  Ｍ，Ｓａｓａｋｉ  Ｒ  Ｂｉｏｓｃｉ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  １９９３  Ａｕｇ；５７（８）：１２４９−５２  Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ  Ｓ，Ｉｓｈｉｉ  Ａ，Ｉｋｕｒａ  Ｋ，Ｕｅｄａ  Ｍ，Ｓａｓａｋｉ  Ｒ  ｇｌｕｔａｍｉｃ  ａｃｉｄ  ｄｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ  Ｎａｔ  Ｍｅｄ  １９９７  Ｊｕｌ；３（７）：７９３−６  Ｍａ  ＳＷ，Ｚｈａｏ  ＤＬ，Ｙｉｎ  ＺＱ，Ｍｕｋｈｅｒｊｅｅ  Ｒ，Ｓｉｎｇｈ  Ｂ，Ｑｉｎ  ＨＹ，Ｓｔｉｌｌｅｒ  ＣＲ，Ｊｅｖｎｉｋａｒ  ＡＭ  Ａｄｖ  Ｅｘｐ  Ｍｅｄ  Ｂｉｏｌ  １９９９；４６４：１７９−９４  Ｍａ  Ｓ，Ｊｅｖｎｉｋａｒ  ＡＭ、など。【０００５】  有用タンパク質の生産のために、植物細胞または植物体を宿主として用いる利点は、それがタンパク質に糖鎖を付加する機能を有することである。【０００６】  遺伝子組換えタンパク質生産に一般的に用いられている大腸菌には糖鎖付加機能はない。酵母は糖鎖付加機能を有するが、動物とは異なる構造の糖鎖を付加する。また動物においても、その種によって異なる構造の糖鎖が付加される。さらに、動物の同一個体においてさえ、組織により、また発生および分化の段階などに依存して、付加される糖鎖構造が大きく変わることが知られている。【０００７】  一般に、糖タンパク質の糖鎖構造は、その結合様式により２種類に分類される。１つは、タンパク質のアスパラギン残基に結合するＮ−結合型糖鎖であって、他方は、タンパク質のセリンあるいはスレオニンに結合するＯ−結合型糖鎖である。このうちＮ−結合型糖鎖について注目すると、動物、植物、昆虫、酵母などでは高マンノース型糖鎖、複合型糖鎖、およびそのハイブリッド型糖鎖が存在する。【０００８】  糖タンパク質糖鎖はコア構造（コア糖鎖）を有している。コア糖鎖は、細胞の小胞体において、まず脂質との複合体の形態で合成され、タンパク質に転移する（Ａｎｎｕ  Ｒｅｖ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  １９８５；５４：６３１−６４  Ｋｏｒｎｆｅｌｄ  Ｒ，  Ｋｏｒｎｆｅｌｄ  Ｓ）。そして、転移したコア糖鎖を有するタンパク質は、小胞体からゴルジ体に輸送され、そこで、コア糖鎖にさらに糖が付加されて糖鎖が伸長していく。コルジ体におけるこの糖鎖の伸長は、末端部糖鎖合成と呼ばれ、生物種に依存して大きく異なることが知られている。【０００９】  さらに、コア糖鎖内の還元末端部位に存在するＮ-アセチルグルコサミン残基に付加するフコース残基の結合様式も生物種により異なることから知られている（Ｂｉｏｃｈｉｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ａｃｔａ  １９９９  Ｄｅｃ  ６；１４７３（１）：２１６−３６  Ｓｔａｕｄａｃｈｅｒ  Ｅ，Ａｌｔｍａｎｎ  Ｆ，Ｗｉｌｓｏｎ  ＩＢ，Ｍａｒｚ  Ｌ）。【００１０】  上記のように、植物は、動物と同様に糖鎖付加機構を有しているので、有用糖タンパク質の生産宿主として使用される可能性を持っている。しかし、生産しようとするタンパク質が生理活性タンパク質である場合、これらタンパク質の翻訳後修飾、特に糖鎖付加が首尾良く行われなければ、生理活性タンパク質本来の活性を示さないタンパク質もある。また、植物には、動物、特にヒトの糖鎖付加機構と異なる機構も存在するため、本来の糖タンパク質とは異なる構造の糖鎖が付加され、得られた糖タンパク質がヒトに対して抗原性を示す可能性が指摘されている（Ｇｌｙｃｏｂｉｏｌｏｇｙ  １９９９  Ａｐｒ；９（４）：３６５−７２Ｃａｂａｎｅｓ−Ｍａｃｈｅｔｅａｕ  Ｍ，Ｆｉｔｃｈｅｔｔｅ−Ｌａｉｎｅ  ＡＣ，Ｌｏｕｔｅｌｉｅｒ−Ｂｏｕｒｈｉｓ  Ｃ，Ｌａｎｇｅ  Ｃ，Ｖｉｎｅ  ＮＤ，Ｍａ  ＪＫ，Ｌｅｒｏｕｇｅ  Ｐ，Ｆａｙｅ  Ｌ）。【００１１】  植物糖鎖の特徴的な構造は、コア糖鎖内の還元末端部位に存在するＮ-アセチルグルコサミン残基に付加するフコース残基の結合様式である。フコース残基の結合様式は、これまでに、生物種により異なることが報告されている（Ｂｉｏｃｈｉｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ａｃｔａ  １９９９  Ｄｅｃ  ６；１４７３（１）：２１６−３６  Ｓｔａｕｄａｃｈｅｒ  Ｅ，Ａｌｔｍａｎｎ  Ｆ，Ｗｉｌｓｏｎ  ＩＢ，Ｍａｒｚ  Ｌ）。植物ではα１，３−結合が（Ｂｉｏｓｃｉ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  １９９９  Ｊａｎ；６３（１）：３５−９  Ｐａｌａｃｐａｃ  ＮＱ，Ｋｉｍｕｒａ  Ｙ，Ｆｕｊｉｙａｍａ  Ｋ，Ｙｏｓｈｉｄａ  Ｔ，Ｓｅｋｉ  Ｔ；Ｂｉｏｓｃｉ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  １９９７  Ｎｏｖ；６１（１１）：１８６６−７１  Ｋｉｍｕｒａ  Ｙ，Ｏｈｎｏ  Ａ，Ｔａｋａｇｉ  Ｓ；Ｅｕｒ  Ｊ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  １９９１  Ｊｕｌ  １；１９９（１）：１６９−７９  Ｓｔｕｒｍ  Ａ）、ヒトやマウスなどの哺乳類ではα１，６−結合が（Ｇｌｙｃｏｂｉｏｌｏｇｙ  １９９１  Ｓｅｐ；１（４）：３３７−４６  Ｔａｋｅｕｃｈｉ  Ｍ，Ｋｏｂａｔａ  Ａ）それぞれ報告されている。図９に、植物と動物の複合型糖鎖構造を示す。昆虫細胞ではα１，３−結合とα１，６−結合の両方が見出されている（Ｇｌｙｃｏｃｏｎｊ  Ｊ  １９９８  Ｎｏｖ；１５（１１）：１０５５−７０  Ｗｉｌｓｏｎ  ＩＢ，Ａｌｔｍａｎｎ  Ｆ；Ｅｕｒ  Ｊ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  １９９１  Ａｕｇ  １；１９９（３）：７４５−５１  Ｓｔａｕｄａｃｈｅｒ  Ｅ，Ａｌｔｍａｎｎ  Ｆ，Ｇｌｏｓｓｌ  Ｊ，Ｍａｒｚ  Ｌ，Ｓｃｈａｃｈｔｅｒ  Ｈ，Ｋａｍｅｒｌｉｎｇ  ＪＰ，Ｈａｒｄ  Ｋ，  Ｖｌｉｅｇｅｎｔｈａｒｔ  ＪＦ）。【００１２】  植物や昆虫に由来する糖タンパク質のα１，３−結合を含む糖鎖部分は、ヒトに対する抗原性を示す可能性がある（Ｇｌｙｃｏｃｏｎｊ  Ｊ  １９９８  Ｎｏｖ；１５（１１）：１０５５−７０  Ｗｉｌｓｏｎ  ＩＢ，Ａｌｔｍａｎｎ  Ｆ；Ｉｎｔ  Ａｒｃｈ  Ａｌｌｅｒｇｙ  Ｉｍｍｕｎｏｌ  １９９９  Ｆｅｂ−Ａｐｒ；１１８（２−４）：４１１−３  Ｐｅｔｅｒｓｅｎ  Ａ，Ｇｒｏｂｅ  Ｋ，Ｓｃｈｒａｍｍ  Ｇ，Ｖｉｅｔｈｓ  Ｓ，Ａｌｔｍａｎｎ  Ｆ，Ｓｃｈｌａａｋ  Ｍ，Ｂｅｃｋｅｒ  ＷＭ；Ｉｎｔ  Ａｒｃｈ  Ａｌｌｅｒｇｙ  Ｉｍｍｕｎｏｌ  １９９９  Ｓｅｐ；１２０（１）：３０−４２  Ｆｏｔｉｓｃｈ  Ｋ，Ａｌｔｍａｎｎ  Ｆ，Ｈａｕｓｔｅｉｎ  Ｄ，Ｖｉｅｔｈｓ  Ｓ）。【００１３】  Ｎ−アセチルグルコサミン残基にフコース残基を付加する酵素の遺伝子として、植物では、ヤエナリ（ｍｕｎｇ  ｂｅａｎ）からα１，３−フコシルトランスフェラーゼｃＤＮＡがクローニングされている（Ｊ  Ｂｉｏｌ  Ｃｈｅｍ  １９９９  Ｊｕｌ  ３０；２７４（３１）：２１８３０−９  Ｌｅｉｔｅｒ  Ｈ，Ｍｕｃｈａ  Ｊ，Ｓｔａｕｄａｃｈｅｒ  Ｅ，Ｇｒｉｍｍ  Ｒ，Ｇｌｏｓｓｌ  Ｊ，Ａｌｔｍａｎｎ  Ｆ）。哺乳類では、ヒトおよびブタからα１，６−フコシルトランスフェラーゼｃＤＮＡがクローニングされている（Ｊ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  （Ｔｏｋｙｏ）  １９９７  Ｍａｒ；１２１（３）：６２６−３２  Ｙａｎａｇｉｄａｎｉ  Ｓ，Ｕｏｚｕｍｉ  Ｎ，Ｉｈａｒａ  Ｙ，Ｍｉｙｏｓｈｉ  Ｅ，Ｙａｍａｇｕｃｈｉ  Ｎ，Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ  Ｎ；  Ｊ  Ｂｉｏｌ  Ｃｈｅｍ  １９９６  Ｎｏｖ  １；２７１（４４）：２７８１０−７  Ｕｏｚｕｍｉ  Ｎ，  Ｙａｎａｇｉｄａｎｉ  Ｓ，Ｍｉｙｏｓｈｉ  Ｅ，Ｉｈａｒａ  Ｙ，Ｓａｋｕｍａ  Ｔ，Ｇａｏ  ＣＸ，Ｔｅｓｈｉｍａ  Ｔ，Ｆｕｊｉｉ  Ｓ，Ｓｈｉｂａ  Ｔ，Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ  Ｎ）。【００１４】  シロイズナズナ（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ  ｔｈａｌｉａｎａ）においては、Ｎ-アセチルグルコサミン転移酵素Ｉ遺伝子の変異株が取得された。この変異株では、Ｎ-アセチルグルコサミン転移酵素Ｉ以降の糖鎖プロセシングが停止していた（Ｐｌａｎｔ  Ｐｈｙｓｉｏｌ  １９９３  Ａｕｇ；１０２（４）：１１０９−１８  ｖｏｎ  Ｓｃｈａｅｗｅｎ  Ａ，Ｓｔｕｒｍ  Ａ，Ｏ’Ｎｅｉｌｌ    Ｊ，Ｃｈｒｉｓｐｅｅｌｓ  ＭＪ）。この変異株にヒト由来のＮ-アセチルグルコサミン転移酵素ＩｃＤＮＡを導入すると、Ｎ-アセチルグルコサミン転移酵素活性が回復した（Ｐｒｏｃ  Ｎａｔｌ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  ＵＳＡ  １９９４  Ｍａｒ  １；９１（５）：１８２９−３３  Ｇｏｍｅｚ  Ｌ，Ｃｈｒｉｓｐｅｅｌｓ  ＭＪ）。これとは逆に、Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ  ｔｈａｌｉａｎａ由来のＮ−アセチルグルコサミン転移酵素ＩｃＤＮＡをＮ-アセチルグルコサミン転移酵素活性のないＣＨＯ細胞変異株Ｌｅｃ１に導入すると、ＣＨＯ細胞のＮ−アセチルグルコサミン転移酵素活性を回復できた（Ｂｉｏｃｈｅｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ｒｅｓ  Ｃｏｍｍｕｎ  １９９９  Ａｕｇ  １１；２６１（３）：８２９−３２  Ｂａｋｋｅｒ  Ｈ，Ｌｏｍｍｅｎ  Ａ，Ｊｏｒｄｉ  Ｗ，Ｓｔｉｅｋｅｍａ  Ｗ，Ｂｏｓｃｈ  Ｄ）。【００１５】  さらに、窒素固定菌Ｒｈｉｚｏｂｉｕｍ  ｓｐ．ＮＧＲ２３４のｎｏｄファクター生合成に関わる遺伝子のうち、ｎｏｄＺ遺伝子がフコース転移酵素をコードすることが示された（Ｊ  Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ  １９９７  Ａｕｇ；１７９（１６）：５０８７−９３  Ｑｕｅｓａｄａ−Ｖｉｎｃｅｎｓ  Ｄ，Ｆｅｌｌａｙ  Ｒ，Ｎａｓｉｍ  Ｔ，Ｖｉｐｒｅｙ  Ｖ，Ｂｕｒｇｅｒ  Ｕ，Ｐｒｏｍｅ  ＪＣ，Ｂｒｏｕｇｈｔｏｎ  ＷＪ，Ｊａｂｂｏｕｒｉ  Ｓ）。【００１６】  また、Ｏｌｓｔｈｏｏｒｎらは、Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ  ｌｏｔｉＮＺＰ２２１３では、α１,３−フコシルトランスフェラーゼが、ｎｏｄファクター生合成に関与することを示した（Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  １９９８  Ｊｕｎ  ２３；３７（２５）：９０２４−３２  Ｏｌｓｔｈｏｏｒｎ  ＭＭＡ，Ｌｏｐｅｚ−Ｌａｒａ  ＩＭ，Ｐｅｔｅｒｓｅｎ  ＢＯ，Ｂｏｃｋ  Ｋ，Ｈａｖｅｒｋａｍｐ  Ｊ，Ｓｐａｉｎｋ  ＨＰ，Ｔｈｏｍａｓ−Ｏａｔｅｓ  ＪＥ）。Ｍｅｓｏｒｈｉｚｏｂｉｕｍ  ｌｏｔｉ由来のＮｏｄＺタンパク質は、ＧＤＰ−β−フコースのフコース残基を、キチンオリゴ糖の還元末端Ｎ-アセチルグルコサミン残基のＣ６位に転移する（Ｐｒｏｃ  Ｎａｔｌ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  Ｕ  Ｓ  Ａ  １９９７  Ａｐｒ  ２９；９４（９）：４３３６−４１  Ｑｕｉｎｔｏ  Ｃ，Ｗｉｊｆｊｅｓ  ＡＨＭ，Ｂｌｏｅｍｂｅｒｇ  ＧＶ，Ｂｌｏｋ−Ｔｉｐ  Ｌ，Ｌｏｐｅｚ−Ｌａｒａ  ＩＭ，Ｌｕｇｔｅｎｂｅｒｇ  ＢＪ，Ｔｈｏｍａｓ−Ｏａｔｅｓ  ＪＥ，Ｓｐａｉｎｋ  ＨＰ）。このＮｏｄＺタンパク質は、動物由来α１，６-フコシルトランスフェラーゼと同じ酵素活性を持つが、アミノ酸配列レベルでの相同性はほとんどない（Ｇｌｙｃｏｂｉｏｌｏｇｙ  １９９１  Ｄｅｃ；１（６）：５７７−８４  Ｍａｃｈｅｒ  ＢＡ，Ｈｏｌｍｅｓ  ＥＨ，Ｓｗｉｅｄｌｅｒ  ＳＪ，Ｓｔｕｌｔｓ  ＣＬ，Ｓｒｎｋａ  ＣＡ；Ｈｉｓｔｏｃｈｅｍ  Ｊ  １９９２  Ｎｏｖ；２４（１１）：７６１−７０  ｄｅ  Ｖｒｉｅｓ  Ｔ，ｖａｎ  ｄｅｎ  Ｅｉｊｎｄｅｎ  ＤＨ）。【００１７】  さらに、α１，６-フコシルトランスフェラーゼ活性を持つＭ． ｌｏｔｉ由来ＮｏｄＺタンパク質を、受精したゼブラフィッシュにマイクロインジェクションすると胚発生や、胴体と尻尾の奇形が生じた（Ｐｒｏｃ  Ｎａｔｌ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  ＵＳＡ  １９９７  Ｊｕｌ  ２２；９４（１５）：７９８２−６  Ｂａｋｋｅｒｓ  Ｊ，Ｓｅｍｉｎｏ  ＣＥ，Ｓｔｒｏｂａｎｄ  Ｈ，Ｋｉｊｎｅ  ＪＷ，Ｒｏｂｂｉｎｓ  ＰＷ，Ｓｐａｉｎｋ  ＨＰ；Ａｎｎ  Ｎ  Ｙ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  １９９８  Ａｐｒ  １５；８４２：４９−５４  Ｓｅｍｉｎｏ  ＣＥ，Ａｌｌｅｎｄｅ  ＭＬ，Ｂａｋｋｅｒｓ  Ｊ，Ｓｐａｉｎｋ  ＨＰ，Ｒｏｂｂｉｎｓ  ＰＰ）。【００１８】  また、植物細胞にヒト由来β１，４−ガラクトース転移酵素遺伝子ｃＤＮＡをタバコ培養細胞に導入すると、植物細胞内でガラクトース残基を転移した糖鎖構造が得られ、ヒト由来糖転移酵素遺伝子を導入することで、植物細胞内糖鎖プロセシング経路をリモデリングできることが示されている（Ｐｒｏｃ  Ｎａｔｌ  Ａｃａｄ  Ｓｃｉ  ＵＳＡ  １９９９  Ａｐｒ  １３；９６（８）：４６９２−７  Ｐａｌａｃｐａｃ  ＮＱ，Ｙｏｓｈｉｄａ  Ｓ，Ｓａｋａｉ  Ｈ，Ｋｉｍｕｒａ  Ｙ，Ｆｕｊｉｙａｍａ  Ｋ，Ｙｏｓｈｉｄａ  Ｔ，Ｓｅｋｉ  Ｔ）。【００１９】  さらに、Ｓｔｅｉｎｋｅｌｌｎｅｒ は、タバコよりクローニングしたＮ-アセチルグルコサミン転移酵素ＩｃＤＮＡを用いて、アンチセンス遺伝子サプレッション法あるいは転写後ジーンサイレンス法によりＮ-アセチルグルコサミン転移酵素遺伝子発現を抑制したり、発現量を減少させることができることを示している（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｆａｒｍｉｎｇ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｌｏｎｄｏｎ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａ，Ａｕｇ．  ２９  Ｓｅｐｔ．１，１９９９，Ａｂｓｔｒａｃｔ  Ｂｏｏｋ，Ｗ７９，ｐ．４６，Ｓｔｅｉｎｋｅｌｌｎｅｒ  Ｈ）。
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】  本発明者らは、上記のような生物における異なる糖鎖付加機能の存在に起因する問題を鋭意研究し、本発明を完成するに至った。本発明は、植物細胞に元来存在しなかったフコース転移酵素の遺伝子を導入することにより、上記従来の課題を解決し、動物型糖鎖付加機能をもつ植物細胞、該植物細胞から再生された植物体、該植物細胞を生産する方法、該植物細胞を用いて動物型糖タンパク質を生産する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】  本発明は、動物型糖鎖付加機能をもつ植物細胞に関し、この植物細胞は、糖タンパク質に含まれる糖鎖の還元末端アセチルグルコサミン残基にフコース残基を転移し得る、動物由来の酵素をコードする遺伝子が導入されている。
【００２２】  好ましくは、上記動物由来の酵素は、α１，６−フコシルトランスフェラーゼである。
【００２３】  本発明は、１つの局面で、上記植物細胞から再生された植物体に関する。
【００２４】  本発明は、１つの局面で、動物型糖鎖付加機能をもつ植物細胞の生産方法に関し、この方法は、植物細胞に、糖タンパク質に含まれる糖鎖の還元末端アセチルグルコサミン残基へのフコース残基の転移反応を行い得る、動物由来の酵素をコードする遺伝子を導入する工程を包含する。
【００２５】  本発明は、１つの局面で、動物型糖鎖をもつ糖タンパク質の生産方法に関し、この方法は、植物細胞に、糖タンパク質に含まれる糖鎖の還元末端アセチルグルコサミン残基にフコース残基を転移し得る、動物由来の酵素をコードする遺伝子および異種糖タンパク質をコードする遺伝子を導入して形質転換植物細胞を得る工程、および得られた形質転換植物細胞を培養する工程を包含する。
【００２６】  本発明はまた、上記方法によって得られた動物型糖鎖をもつ糖タンパク質に関する。
【発明を実施するための形態】
【００２７】  以下、本発明を詳細に説明する。
【００２８】  本発明においては、他に特定されない限り、当該分野で公知である、タンパク質の分離および分析法、ならびに免疫学的手法が採用され得る。これらの手法は、市販のキット、抗体、標識物質などを使用して行い得る。より詳細には、後述の−材料および方法−のセクションこれら手法を記載する。
【００２９】  本発明の方法は、動物型糖鎖付加機能をもつ植物細胞に関する。本明細書において、「動物型糖鎖」とは、コア糖鎖内の還元末端部分に存在するＮ−アセチルグルコサミン残基に、フコース残基が、α１，６−結合により結合している糖鎖を意味する。好ましくは、上記フコース残基は、コア糖鎖の最内部にある、つまり、タンパク質のアスパラギン酸残基に結合するＮ−アセチルグルコサミン残基に結合する。
【００３０】  植物細胞は、任意の植物細胞であり得る。植物細胞は、培養細胞、培養組織、培養器官、または植物体のいずれの形態であってもよい。好ましくは、培養細胞、培養組織、または培養器官であり、より好ましくは培養細胞である。本発明の生産方法に使用され得る植物種は、遺伝子導入を行い得る任意の植物種であり得る。  本発明の生産方法に使用され得る植物種の例としては、ナス科、イネ科、アブラナ科、バラ科、マメ科、ウリ科、シソ科、ユリ科、アカザ科、セリ科の植物が挙げられる。
【００３１】  ナス科の植物の例としては、Ｎｉｃｏｔｉａｎａ、Ｓｏｌａｎｕｍ、Ｄａｔｕｒａ、Ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｏｎ、またはＰｅｔｕｎｉａに属する植物が挙げられ、例えば、タバコ、ナス、ジャガイモ、トマト、トウガラシ、ペチュニアなどを含む。
【００３２】  イネ科の植物の例としては、Ｏｒｙｚａ、Ｈｏｒｄｅｎｕｍ、Ｓｅｃａｌｅ、Ｓｃｃｃｈａｒｕｍ、Ｅｃｈｉｎｏｃｈｌｏａ、またはＺｅａに属する植物が挙げられ、例えば、イネ、オオムギ、ライムギ、ヒエ、モロコシ、トウモロコシなどを含む。
【００３３】  アブラナ科の植物の例としては、Ｒａｐｈａｎｕｓ、Ｂｒａｓｓｉｃａ、Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ、Ｗａｓａｂｉａ、またはＣａｐｓｅｌｌａに属する植物が挙げられ、例えば、大根、アブラナ、シロイヌナズナ、ワサビ、ナズナなどを含む。
【００３４】  バラ科の植物の例としては、Ｏｒｕｎｕｓ、Ｍａｌｕｓ、Ｐｙｎｕｓ、Ｆｒａｇａｒｉａ、またはＲｏｓａに属する植物が挙げられ、例えば、ウメ、モモ、リンゴ、ナシ、オランダイチゴ、バラなどを含む。
【００３５】  マメ科の植物の例としては、Ｇｌｙｃｉｎｅ、Ｖｉｇｎａ、Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ、Ｐｉｓｕｍ、Ｖｉｃｉａ、Ａｒａｃｈｉｓ、Ｔｒｉｆｏｌｉｕｍ、Ａｌｐｈａｌｆａ、またはＭｅｄｉｃａｇｏに属する植物が挙げられ、例えば、ダイズ、アズキ、インゲンマメ、エンドウ、ソラマメ、ラッカセイ、クローバ、ウマゴヤシなどを含む。
【００３６】  ウリ科の植物の例としては、Ｌｕｆｆａ、Ｃｕｃｕｒｂｉｔａ、またはＣｕｃｕｍｉｓに属する植物が挙げられ、例えば、ヘチマ、カボチャ、キュウリ、メロンなどを含む。
【００３７】  シソ科の植物の例としては、Ｌａｖａｎｄｕｌａ、Ｍｅｎｔｈａ、またはＰｅｒｉｌｌａに属する植物が挙げられ、例えば、ラベンダー、ハッカ、シソなどを含む。
【００３８】  ユリ科に属する植物の例としては、Ａｌｌｉｕｍ、Ｌｉｌｉｕｍ、またはＴｕｌｉｐａに属する植物が挙げられ、例えば、ネギ、ニンニク、ユリ、チューリップなどを含む。
【００３９】  アカザ科の植物の例としては、Ｓｐｉｎａｃｉａに属する植物が挙げられ、例えば、ホウレンソウを含む。
【００４０】  セリ科の植物の例としては、Ａｎｇｅｌｉｃａ、Ｄａｕｃｕｓ、Ｃｒｙｐｔｏｔａｅｎｉａ、またはＡｐｉｔｕｍに属する植物が挙げられ、例えば、シシウド、ニンジン、ミツバ、セロリなどを含む。
【００４１】  本発明の生産方法に用いられる植物は、好ましくはタバコ、トマト、ジャガイモ、イネ、トウモロコシ、ダイコン、ダイズ、エンドウ、ウマゴヤシ、およびホウレンソウであり、より好ましくは、タバコ、トマト、ジャガイモ、トウモロコシ、およびダイズである。
【００４２】  「還元末端アセチルグルコサミン残基にフコース残基を転移し得る酵素」とは、植物細胞内の糖タンパク質のタンパク質部分の合成後、糖鎖付加の際に生じる還元末端アセチルグルコサミン残基にフコース残基を転移し得る酵素である。このような酵素の例としては、α１，６−フコシルトランスフェラーゼが挙げられる。この酵素は、ＧＤＰ−フコースを糖供与体として、糖タンパク質のＮ結合型糖鎖の最もペプチド鎖に近いＮ−アセチルグルコサミンにα１，６−結合でフコースを連結させる酵素である。この酵素は、任意の動物種に由来し得るが、哺乳動物に由来することが好ましく、ヒトに由来することがより好ましい。
【００４３】  好ましくは、この酵素は、細胞内小器官に局在化する酵素である。本発明者らは、特定の理論に拘束されることは意図しないが、この酵素が細胞内小器官（例えば、小胞体、ゴルジ体など）に存在することによって、植物細胞において異種タンパク質の還元末端部分に存在するＮ−アセチルグルコサミン残基にフコース残基がα１，６−結合により付加されるものと考えられる。
【００４４】  「還元末端アセチルグルコサミン残基にフコース残基を転移し得る酵素の遺伝子」は、この酵素をコードすることが知られているヌクレオチド配列を用いて任意の動物細胞から単離してもよいし、市販のものを購入してもよいし、これらを植物での発現に適切なように改変して用いてもよい。このような方法は当業者に周知である。
【００４５】  例えば、哺乳類では、ヒトおよびブタからα１，６−フコシルトランスフェラーゼｃＤＮＡがクローニングされ（Ｊ  Ｂｉｏｃｈｅｍ（Ｔｏｋｙｏ）  １９９７ Ｍａｒ；１２１（３）：６２６−３２  Ｙａｎａｇｉｄａｎｉ  Ｓ，Ｕｏｚｕｍｉ  Ｎ，Ｉｈａｒａ  Ｙ，Ｍｉｙｏｓｈｉ  Ｅ，Ｙａｍａｇｕｃｈｉ  Ｎ，Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ  Ｎ；特開平１０−８４９７５、特開平１０−４９５９；Ｊ  Ｂｉｏｌ  Ｃｈｅｍ  １９９６  Ｎｏｖ  １；２７１（４４）：２７８１０−７  Ｕｏｚｕｍｉ  Ｎ，Ｙａｎａｇｉｄａｎｉ  Ｓ，Ｍｉｙｏｓｈｉ  Ｅ，Ｉｈａｒａ  Ｙ，Ｓａｋｕｍａ  Ｔ，Ｇａｏ  ＣＸ，Ｔｅｓｈｉｍａ  Ｔ，Ｆｕｊｉｉ  Ｓ，Ｓｈｉｂａ  Ｔ，Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ  Ｎ；特開平１０−４９６９、特開平９−２０１１９１）その構造が明らかにされている。
【００４６】  本明細書では、「遺伝子」とは、構造遺伝子部分をいう。遺伝子には、植物での発現に適切なように、プロモーター、オペレーター、およびターミネーターなどの制御配列が連結され得る。
【００４７】  「異種糖タンパク質」とは、本発明に用いられる植物において本来発現されない糖タンパク質をいう。異種糖タンパク質の例としては、酵素、ホルモン、部位カイン、抗体、ワクチン、レセプター、血清タンパク質などが挙げられる。酵素の例としては、西洋ワサビペルオキシダーゼ、キナーゼ、グルコセレブロシダーゼ（ｇｌｕｃｏｃｅｒｅｂｒｏｓｉｄａｓｅ）、アルファ−ガラクトシダーゼ、フィターゼ、ＴＰＡ（ｔｉｓｓｕｅ−ｔｙｐｅ  ｐｌａｓｍｉｎｏｇｅｎ  ａｃｔｉｖａｔｏｒ）、ＨＭＧ−ＣｏＡレダクターゼ（ＨＭＧ−ＣｏＡ  ｒｅｄｕｃｔａｓｅ）などが挙げられる。ホルモンおよびサイトカインの例としては、エンケファリン、インターフェロンアルファ、ＧＭ−ＣＳＦ、Ｇ−ＣＳＦ、絨毛性性腺刺激ホルモン、インターロイキン−２、インターフェロン−ベータ、インターフェロン−ガンマ、エリスロポイエチン、血管内皮細胞増殖因子（ｖａｓｃｕｌａｒ  ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌ  ｇｒｏｗｔｈ  ｆａｃｔｏｒ）、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（ＨＣＧ）、黄体形成ホルモン（ＬＨ）、甲状腺刺激ホルモン（ＴＳＨ）、プロラクチン、卵胞刺激ホルモンなどが挙げられる。抗体の例としては、ＩｇＧ、ｓｃＦｖなどが挙げられる。ワクチンの例としては、Ｂ型肝炎表面抗原、ロタウイルス抗原、大腸菌エンテロトキシン、マラリア抗原、狂犬病ウイルスｒａｂｉｅｓ  ｖｉｒｕｓのＧタンパク質、ＨＩＶウイルス糖タンパク質（例えば、ｇｐ１２０）などが挙げられる。レセプターおよびマトリックスタンパク質の例としては、ＥＧＦレセプター、フィブロネクチン、α１−アンチトリプシン、凝固因子ＶＩＩＩなどが挙げられる。血清タンパク質の例としては、アルブミン、補体系タンパク質、プラスミノーゲン、コルチコステロイド結合グロブリン（ｃｏｒｔｉｃｏｓｔｅｒｏｉｄ−ｂｉｎｄｉｎｇ  ｇｌｏｂｕｌｉｎ）、スロキシン結合グロブリン（Ｔｈｒｏｘｉｎｅ−ｂｉｎｄｉｎｇ  ｇｌｏｂｕｌｉｎ）、プロテインＣ（ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｃ）などが挙げられる。
【００４８】  「異種糖タンパク質の遺伝子」は、目的の異種糖タンパク質をコードすることが知られているヌクレオチド配列を用いて任意の細胞から単離してもよいし、市販のものを購入してもよいし、これらを植物での発現に適切なように改変して用いてもよい。
【００４９】  還元末端アセチルグルコサミン残基にフコース残基を転移し得る酵素および異種糖タンパク質の遺伝子は、当該分野で公知の方法により、植物細胞へ導入される。これらの遺伝子は、別々に導入してもよいし、同時に導入してもよい。植物細胞への遺伝子の導入方法の例としては、アグロバクテリウム法、エレクトロポレーション法、金粒子法などが挙げられる。
【００５０】  遺伝子が導入された植物細胞は、当該分野で公知の方法により、導入された遺伝子の発現が確認され得る。このような確認方法としては、銀染色、ウェスタンブロッティング、ノザンハイブリダイゼーション、酵素活性の検出などが挙げられる。導入された遺伝子を発現する細胞は、形質転換細胞である。
【００５１】  還元末端アセチルグルコサミン残基にフコース残基を転移し得る酵素および異種糖タンパク質を発現する形質転換細胞は、動物型の糖鎖を有する異種糖タンパク質を発現する。つまり、このようにして得られた形質転換植物は、動物型の糖鎖付加機能を有する。形質転換細胞を培養することにより、動物型の糖タンパク質が大量に生産され得る。動物型の糖タンパク質は、コア糖鎖および外部糖鎖を含み、このコア糖鎖は、少なくとも１つのマンノースおよび１つ以上のアセチルグルコサミンから本質的になる。得られる糖タンパク質の外部糖鎖は、非還元末端糖鎖部分を含む。外部糖鎖は、直鎖状構造をもっていても分岐状構造をもっていてもよい。分岐糖鎖部分が、モノ、バイ、トリ、またはテトラ構造のいずれかであり得る。形質転換細胞により生産される糖タンパク質は、好ましくは、糖タンパク質糖鎖のＮ−結合型糖鎖の最もペプチド鎖に近いＮ−アセチルグルコサミンにα１，６−結合するフコース残基を含む。
【００５２】  得られた形質転換植物細胞は、培養細胞の状態で維持されてもよいし、特定の組織または器官へと分化させてもよいし、完全な植物体に再生させてもよい。あるいは、完全な植物体から得られる、種子、果実、葉、根、茎、花などの部分であってもよい。
【００５３】  形質転換植物細胞により生産された、動物型の糖鎖をもつ糖タンパク質は、植物細胞から単離または抽出されてもよい。糖タンパク質の単離方法は、当該分野で公知である。あるいは、本発明の糖タンパク質は、形質転換細胞中に含まれたままの状態で食用に供され得る。本発明の植物細胞が産生する糖タンパク質は、動物型の糖鎖を有するので、動物特にヒトに対して抗原性を有さず、それゆえ、ヒトを含む動物への投与に適している。
【実施例】
【００５４】  実施例で用いた材料、試薬、操作手順は、後述の−材料および方法−のセクションにまとめて記載する。【００５５】  （実施例１：タバコ培養細胞へのα１，６−フコシルトランスフェラーゼ（以下α１，６−ＦＴと記載する）遺伝子の導入）
タバコ培養細胞への遺伝子の導入は、植物細胞感染能を持つアグロバクテリウムを利用した。Ａ．ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓは、双子葉植物の形質転換に頻用されている。最近では、腫瘍形成にはＴｉプラスミド上に存在するｖｉｒ領域にコードされた遺伝子群が関与していることが明らかとなっている。植物感染に際し、アグロバクテリウムは双子葉植物の分泌するフェノール系物質を感染シグナルとして受け取るとｖｉｒ遺伝子群の転写は活性化され、その結果ｖｉｒ遺伝子にコードされた数個のタンパク質がＴ−ＤＮＡ遺伝子の切り出し、移行、組み込みに機能することが知られている。また、Ｔ−ＤＮＡとｖｉｒ領域は、それぞれ単独では腫瘍形成能を持たないが、それぞれ別のレプリコン上にあっても同一のアグロバクテリウム中に存在すれば腫瘍形成能を示す。バイナリーベクターを用いた外来遺伝子の導入はこの性質を利用したものである。【００５６】  本実施例では、糖転移酵素ヒト由来α１，６−ＦＴ（配列番号２）のｃＤＮＡ（配列番号１）（α１，６−ＦＴ遺伝子がサブクローニングされたｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ−ＦＴは大阪大学医学部、谷口直之先生より贈与された）をＴ−ＤＮＡ領域内に挿入したバイナリーベクターｐＧＰＴＶ−ＨＰＴ−ＦＴ、ｐＧＰＴＶ−ＤＨＦＲ−ＦＴ、ｐＧＰＴＶ−ＢＡＲ−ＦＴを構築して用いた。これらのバイナリーベクター構築のスキームを図１と図２に示す。【００５７】  まず、ｐＢｌｕｅｓｃｒｉｐｔ−ＦＴを鋳型としてＰＣＲにより増幅したα１，６−ＦＴ遺伝子断片を制限酵素処理し、同様にＰＣＲによって制限酵素部位を改変したｐＢＩ２２１ベクター（ＣＬＯＮＴＥＣＨ  Ｌａｂｏｒａｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）に挿入してｐＢＩ２２１−ＦＴベクターを作製した（図１）。プライマーの作製にあたっては  Ｙａｎａｇｉｄａｎｉらの報告（Ｊ  Ｂｉｏｃｈｅｍ  （Ｔｏｋｙｏ）  １９９７  Ｍａｒ；１２１（３）：６２６−３２  Ｙａｎａｇｉｄａｎｉ  Ｓ，Ｕｏｚｕｍｉ  Ｎ，Ｉｈａｒａ  Ｙ，Ｍｉｙｏｓｈｉ  Ｅ，Ｙａｍａｇｕｃｈｉ  Ｎ，Ｔａｎｉｇｕｃｈｉ  Ｎ；  Ｊ  Ｂｉｏｌ  Ｃｈｅｍ  １９９６  Ｎｏｖ  １；２７１（４４））を参照した。【００５８】  さらにｐＢＩ２２１−ＦＴベクターから、カリフラワーモザイクウイルス３５Ｓプロモーター遺伝子、α１，６−ＦＴとノパリンシンターゼターミネーター遺伝子を含むＸｂａＩ−ＥｃｏＲＩ断片を切り出し、３種の植物形質転換用バイナリーベクターｐＧＰＴＶ−ＨＰＴ（ＡＴＣＣ７７３８９としてＡＴＣＣ（アメリカン  タイプカルチャー  コレクション（アメリカ合衆国  メリーランド  ２０８５２、ロックビル、パークローン  ドライブ  １２３０１）より入手）、ｐＧＰＴＶ−ＤＨＦＲ（ＡＴＣＣ７７３９０としてＡＴＣＣより入手）、ｐＧＰＴＶ−ＢＡＲ（ＡＴＣＣ７７３９１としてＡＴＣＣより入手）に組み込んだ（図２）。この３種のバイナリーベクターのＴ−ＤＮＡ領域にはそれぞれ異なる薬剤耐性遺伝子が存在し、形質転換体植物細胞を取得する際、異なる薬剤において選択が可能である。【００５９】  ｐＧＰＴＶ−ＨＰＴ−ＦＴ、ｐＧＰＴＶ−ＤＨＦＲ−ＦＴ、ｐＧＰＴＶ−ＢＡＲ−ＦＴと異なる薬剤耐性遺伝子を含む３種の発現用ベクターを作製したのは、形質転換細胞の選抜に用いた薬剤と導入した糖転移酵素とが細胞に与える影響が未知数であるためである。どの薬剤において確実に選抜がなされるのか不明であったため、予め３種のα１，６−ＦＴ発現用ベクターを構築した。また今後、複数の異種遺伝子を同一のクローンに導入する際、作用機構の異なる選択マーカーをコードする発現ベクターは有利であるとの観点からも３種のベクターを構築した。【００６０】  本実施例では作製したこれらの発現用ベクターのうち、ｐＧＰＴＶ−ＨＰＴ−ＦＴを用いてタバコＢＹ２培養細胞の形質転換を行った。【００６１】  アグロバクテリウムの形質転換は、Ｂｅｖａｎ．ら，のｔｒｉｐａｒｅｎｔａｌ  ｍａｔｉｎｇ法（Ｂｅｖａｎ，Ｍ．，Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｒｅｓ．，１２，８７１１，１９８４）を用いて行った。ｐＧＰＴＶ系プラスミド（Ｐｌａｎｔ  Ｍｏｌ  Ｂｌｏｌ  １９９２  Ｄｅｃ；２０（６）：１１９５−７  Ｂｅｃｋｅｒ  Ｄ，  Ｋｅｍｐｅｒ  Ｅ，  Ｓｃｈｅｌｌ  Ｊ，  Ｍａｓｔｅｒｓｏｎ  Ｒ）をもつ大腸菌Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ  ＤＨ５α株（ｓｕＥ４４、ΔｌａｃＵ１６９、（φ８０ｌａｃＺΔＭ１５）、ｈｓｄＲ１７）（Ｂｅｔｈｅｓｄａ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．：Ｆｏｃｕｓ  ８（２）、９（１９８６））、およびヘルパープラスミドｐＲＫ２０１３（Ｂｅｖａｎ，Ｍ．，  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｒｅｓ．，１２，８７１１，１９８４）をもつ大腸菌Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ  ＨＢ１０１を、それぞれ１２．５ｍｇ／ｌのテトラサイクリン、５０ｍｇ／ｌのカナマイシンを含む２×ＹＴ培地で３７℃で１晩、アグロバクテリウムＡｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ  ＥＨＡ１０１株（Ｅｌｉｚａｎｂｅｔｈ，Ｅ．Ｈ．，Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．，１６８，１２９１，１９８６）を、５０ｍｇ／ｌのカナマイシン、２５ｍｇ／ｌのクロラムフェニコールを含む２×ＹＴ培地で２８℃で２晩培養した。各培養液１．５ｍｌをエッペンドルフチューブにとり集菌した後、ＬＢ培地で３回洗浄した。得られた菌体をそれぞれ１００μｌの２×ＹＴ培地に懸濁した後、３種類の菌を混合し、２×ＹＴ寒天培地に塗抹し、２８℃で培養してｐＧＰＴＶ系プラスミドを大腸菌からアグロバクテリウムに接合伝達させた。２日後、２×ＹＴ寒天培地上で一面に増殖した菌体の一部を白金耳でかきとり、５０ｍｇ／ｌのカナマイシン、１２．５ｍｇ／ｌのテトラサイクリン、２５ｍｇ／ｌのクロラムフェニコールを含むＬＢ寒天培地上に塗布した。２８℃で２日間培養した後、単一コロニーを選択した。【００６２】  タバコ培養細胞の形質転換は、Ａｎ，Ｇ．，Ｐｌａｎｔ  Ｍｏｌ．Ｂｉｏ．Ｍａｎｎｕａｌ，Ａ３，１．に記載の方法により行った。テトラサイクリン１２．５ｍｇ／ｌを含むＬＢ培地で２８℃で４８時間培養したアグロバクテリウム（ｐＧＰＴＶ系のプラスミドをもつＥＨＡ１０１株）と培養４日目のタバコ培養ＢＹ２細胞（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ  ｔａｂａｃｕｍ  Ｌ．ｃｖ．Ｂｒｉｇｈｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２（理化学研究所ライフサイエンス筑波研究センター、ジーンバンク室植物細胞開発銀行のカタログ番号ＲＰＣ１より細胞株名ＢＹ２として入手））の懸濁液をそれぞれ１００μｌ、４ｍｌずつシャーレに入れてよく混ぜ、２５℃に暗所で静置した。２日後シャーレの中の培養液を遠心管に移して遠心分離（１０００ｒｐｍ、５分）により上澄みを除いた。次に新しい培地を入れて遠心分離し、細胞を、２０ｍｇ／ｌのハイグロマイシン、２５０ｍｇ／ｌのカルベニシリンの入った改変ＬＳ寒天培地のプレートに塗抹し、２５℃暗黒下で静置した。約２〜３週間後にカルス化した細胞を新しいプレートに移植し、増殖しているクローンを選択した。さらに２〜３週間後に、ハイグロマシン、カルベニシリンを加えた改変ＬＳ培地３０ｍｌに移し、継代培養を行った。ハイグロマイシンによる選抜の結果、形質転換体カルスの取得には通常の約２倍の期間（約５週間）を要した。得られた形質転換体カルスはさらにハイグロマイシンを含む選択培地上で約１ヶ月間選抜を繰り返した。それらの耐性株の中から無作為に１２株を選択し  （ＢＹ２−ＦＴ２〜１３株）、ＤＮＡレベルでの解析に用いた。【００６３】  （ＢＹ２−ＦＴ細胞のＤＮＡレベルでの解析）
得られた形質転換体ＢＹ２−ＦＴ２〜１３株について、それらのカルスから、後述の−材料および方法−のセクション１０に記載の方法に従って、ゲノムＤＮＡを調製しＰＣＲによる（後述の−材料および方法−のセクション１２を参照のこと）α１，６−ＦＴ遺伝子の組み込みを調べた。ＰＣＲには以下のプライマーを用いた。ＦＴ−Ｘｂａ：５’−ＴＧＧＴＴＣＣＴＧＧＣＧＴＴＧＧＡＴＴＡ（配列番号３）、およびＦＴ−Ｓａｌ：５’−ＧＧＡＴＡＴＧＴＧＧＧＧＴＡＣＴＴＧＡＣ（配列番号４）。得られたＰＣＲ増幅産物を後述の−材料および方法−のセクション８に記載の方法に従って電気泳動した結果を図３に示す。【００６４】  図３に示すようにＢＹ２−ＦＴ２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１３株の１１株において１７００ｂｐ付近にα１，６−ＦＴ遺伝子領域の増幅断片と思われるバンドが確認された。一方、野生型タバコ培養細胞から調製したゲノムＤＮＡをテンプレートとして用いた場合（図３中右端のＷＴで示されるレーン）、バンドは見られなかった。このことから、ＢＹ２−ＦＴ細胞においてα１，６−ＦＴ遺伝子が染色体上に組み込まれていることが確認された。【００６５】  （ＢＹ２−ＦＴ細胞のＲＮＡレベルでの解析）
ＰＣＲによるゲノムＤＮＡ解析の結果、α１，６−ＦＴ遺伝子の導入が確認された形質転換体のうち増殖の速いＢＹ２−ＦＴ２，３，４，６の４株について、後述の−材料および方法−のセクション１１に記載の方法に従ってＲＮＡを調製し、ＲＴ−ＰＣＲを行った（後述の−材料および方法−のセクション１３を参照のこと）。結果を図４に示す。上記と同じプライマーを用いてＲＴ−ＰＣＲを行い、得られた増幅産物を上記のＤＮＡと同様の条件で電気泳動したところ、図４に示すように、４株とも１７００ｂｐ付近にα１，６−ＦＴ遺伝子の増幅断片と思われるバンドが確認された。野生型ＢＹ２サンプルにおいてバンドは確認されず（図４中ＷＴで示されるレーン）、またＣａＭＶ  ３５Ｓプロモーター配列をもとに設計したプライマー（ＣａＭＶ  ｐｒｉｍｅｒ）（配列番号５）とＦＴ−Ｓａｌプライマーを用いて行ったＲＴ−ＰＣＲではバンドは見られなかった（図４、レーンＡ）：ＣａＭＶ  ｐｒｉｍｅｒ：５'−ＣＧＴＣＴＴＣＡＡＡＧＣＡＡＧＴＧＧＡＴ（配列番号５）。【００６６】  今回、ＲＮＡサンプルの調製に用いたキットでは、回収したＲＮＡ液中にゲノムＤＮＡのコンタミネーションも考えられたため、回収したＲＮＡサンプルは全てＤＮａｓｅ処理した後、ＲＴ−ＰＣＲに供した。ＤＮａｓｅ処理後のＲＮＡサンプルを鋳型としたＰＣＲ反応ではバンドは確認されず（図４、レーンＢ）、これにより得られたバンドはＤＮＡのコンタミネーションによる増幅断片ではないことが確認された。
（α１，６−ＦＴ酵素活性の確認）
今回、α１，６−ＦＴ活性測定に使用したα１，６−ＦＴ活性測定キットには基質糖鎖として図１０の一番に上に示した構造をもつ蛍光標識糖鎖が含まれている。これは東洋紡（株）においてＹａｚａｗａら及びＳｅｋｏらの報告（Ｇｌｙｃｏｃｏｎｊ  Ｊ  １９９８  Ｓｅｐ；１５（９）：８６３−７１  Ｙａｚａｗａ  Ｓ，  Ｋｏｃｈｉｂｅ  Ｎ，  Ｎｉｓｈｉｍｕｒａ  Ｔ，  Ｓｈｉｍａ  Ｃ，  Ｔａｋａｉ  Ｉ，  Ａｄａｃｈｉ  Ｍ，  Ａｓａｏ  Ｔ，  Ｈａｄａ  Ｔ，  Ｅｎｏｋｉ  Ｙ，  Ｊｕｎｅｊａ  ＬＲ；Ｂｉｏｃｈｉｍ  Ｂｉｏｐｈｙｓ  Ａｃｔａ  １９９７  Ａｐｒ  １７；１３３５（１−２）：２３−３２  Ｓｅｋｏ  Ａ，  Ｋｏｋｅｔｓｕ  Ｍ，  Ｎｉｓｈｉｚｏｎｏ  Ｍ，  Ｅｎｏｋｉ  Ｙ，  Ｉｂｒａｈｉｍ  ＨＲ，  Ｊｕｎｅｊａ  ＬＲ  ，Ｋｉｍ  Ｍ，  Ｙａｍａｍｏｔｏ  Ｔ）を参考に卵黄から、アスパラギン残基が結合した糖鎖（Ｇｎ，Ｇｎ−ｂｉ−Ａｓｎ）を調製し、アスパラギン残基に蛍光物質（４−Ｆｌｕｏｒｏ−７−ｎｉｔｒｏｂｅｎｚｏｆｕｒａｚａｎ  （ＮＢＤ−Ｆ，同仁化学研究所））を付加したもの（Ｇｎ，Ｇｎ−ｂｉ−Ａｓｎ−ＮＢＤ）である。従来、糖転移酵素の活性測定には基質糖鎖の還元末端を２−アミノピリジンで蛍光標識したＰＡ化糖鎖が用いられるが、このＰＡ化糖鎖は還元末端のＮ−アセチルグルコサミンが開環構造をとるためα１，６−ＦＴの基質糖鎖とはなり得ない。そのためα１，６−ＦＴ活性測定には様々なアクセプター糖鎖と手法が模索されてきた。【００６７】  今回、後述の−材料と方法−のセクションの１８．３に示した条件で反応産物のＨＰＬＣ解析を行うと、未反応の基質は約９．５分に溶出し（図５の上）、また以下に示すように調製したα１，６−フコシル化糖鎖標準品は約１５分に溶出した（図５の下）。上記ＲＮＡレベルでの解析においてｍＲＮＡの発現が確認されたＢＹ２−ＦＴ２，３，４，６株について、後述の−材料と方法−のセクションの１４または１８．１に従い粗酵素液を調製した後、α１，６−ＦＴ活性測定キットと酵素反応させた反応液をＨＰＬＣにより分析した結果、ＢＹ２−ＦＴ３，４，６株から得られた粗酵素液の反応液において約１５分に溶出するピーク成分が確認された（図６の真中および下、ならびに図７の上）。これはα１，６−フコシル化糖鎖標準品の溶出時間と一致する。【００６８】  また、タバコ培養細胞を含む植物に内在するα１，３−フコシルトランスフェラーゼ（α１，３−ＦＴ）について、Ｓｔｕｄａｃｈｅｒらの報告（Ｇｌｙｃｏｃｏｎｊ  Ｊ  １９９５  Ｄｅｃ；１２（６）：７８０−６  Ｓｔａｕｄａｃｈｅｒ  Ｅ，  Ｄａｌｉｋ  Ｔ，  Ｗａｗｒａ  Ｐ，  Ａｌｔｍａｎｎ  Ｆ，  Ｍａｒｚ  Ｌ；Ｇｌｙｃｏｃｏｎｊ  Ｊ  １９９８  Ｊａｎ；１５（１）：８９−９１  Ｒｏｉｔｉｎｇｅｒ  Ａ，  Ｌｅｉｔｅｒ  Ｈ，  Ｓｔａｕｄａｃｈｅｒ  Ｅ，  Ａｌｔｍａｎｎ  Ｆ）によるとＭｕｎｇ  ｂｅａｎ由来のα１，３−ＦＴはＭｎ2+やＺｎ2+などの２価の陽イオン絶対要求性があり、非存在下では活性を持たない。今回使用したα１，６−ＦＴ活性測定用キットやα１，６−ＦＴ粗酵素液中にも２価の陽イオンは添加しておらず、この点からＨＰＬＣ解析において溶出時間約１５分に見られるピークは、α１，３−フコシル化糖鎖ではないことが示唆される。事実、野生型ＢＹ２サンプルのＨＰＬＣチャートにおいて、１５分の位置にピークは見られなかった（図７の下）。【００６９】  （α１，６−フコシルトランスフェラーゼ比活性の測定）
ＢＹ２−ＦＴ３、４、６株について得られた粗タンパク質抽出液のα１，６−フコシルトランスフェラーゼ比活性を測定した。比活性は、ＨＰＬＣのクロマトグラムから、後述の−材料と方法−のセクションの１８．４に示した方法で求めた。その結果、形質転換されていないＢＹ２株（表１中ＷＴで示される）においては検出限界以下であったのに対し、ＢＹ２−ＦＴ６株で比活性が最も高く、６．０３  Ｕ／ｍｇタンパク質であった（表１）。ここで、１Ｕとは１分間あたり１ｐｍｏｌの基質を変換する酵素量とした。【００７０】
【表１】
0005623683.tif 000002
（実施例２：α１，６−ＦＴのタバコ培養細胞内糖タンパク質への影響）
アスパラギン結合型糖鎖の還元末端に存在するＮ−アセチルグルコサミンにα１，６−結合したフコース残基と強く結合するエンドウ豆レクチン（ＰＳＡ）を用いて、導入したα１，６−ＦＴのＢＹ２−ＦＴ細胞内糖タンパク質糖鎖に与える影響を調べた。まず、後述の−材料および方法−のセクション１４に記載に従いＢＹ２−ＦＴ細胞より粗タンパク質抽出液を調製し、吸光度Ａ280を測定することで粗タンパク質濃度の概略値を求めた（−材料および方法−のセクション１５）。これに基づき後述の−材料および方法−のセクション１６および１７に記載に従い、ＳＤＳ−ＰＡＧＥを行い、そしてレクチン染色を行った。【００７１】  その結果、図８に示すように、非形質転換体ＢＹ２株（図中右端のＷＴで示されるレーン）と比べ、形質転換体からは細胞内糖タンパク質糖鎖にレクチンが反応したことを示す、約２３ｋＤａの大きさの染色が見られた。このことから、ＢＹ２−ＦＴ２、３、および４株細胞において、α１，６−フコース残基を持つ糖タンパク質が存在することが示唆された。非形質転換体ＢＹ２株細胞（ＷＴ）についても若干の染色が見られるが、これは用いたＰＳＡが植物複合型糖鎖に存在するα１，３−フコース残基を含む他のフコース残基とも親和性を有するためであると考えられる。なお、図８中Ａで示されるレーンは、ポジティブコントロールとして用いたＴｈｙｒｏｇｌｏｂｕｌｉｎを泳動したゲルをプロットしたレーンであり、レクチンとの反応が陽性であることがわかる。【００７２】  （実施例３：形質転換タバコ培養細胞が産生する糖タンパク質の糖鎖構造の解析）
細胞増殖が最も速いＢＹ２−ＦＴ３株を選抜し、α１，６ＦＴ遺伝子導入形質転換細胞が産生する糖タンパク質の糖鎖構造を解析した。【００７３】  １．ＢＹ２−ＦＴ３株の産生する糖タンパク質の調製
７〜１０日間培養したタバコ培養細胞ＢＹ２−ＦＴ３株の培養細胞（湿重量約３ｋｇ）を、ガラスホモジナイザーで処理することによって破砕し細胞溶解液を得た。この細胞溶解液を、１２，０００ｒｐｍ、２０分間、４℃で遠心分離することによって糖タンパク質を含む上清を得た。この上清を、ｄＨ2Ｏ（脱イオン水）に対して透析した後（１．５×１０4倍希釈）凍結乾燥して粉末サンプルを得た。【００７４】  ２．Ｎ結合型糖鎖の調製
次いで、この粉末サンプルを、１００℃で１０時間ヒドラジン分解することによって、糖タンパク質に含まれる糖鎖を切り出した。このヒドラジン分解物に、過剰のアセトンを加え、４℃、８，０００ｒｐｍで２０分間遠心分離することで糖鎖を沈殿させた。得られた沈殿物に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および無水酢酸を添加し、糖鎖をＮアセチル化した。次いで、得られた反応物を、Ｄｏｗｅｘ  ５０×２（室町化学工業）を用いて脱塩処理し、さらに、０．１  Ｎアンモニア水で平衡化したＴＳＫ ｇｅｌ ＴＯＹＯ ＰＥＲＡＬ ＨＷ−４０（ＴＯＳＯＨ）ゲル濾過カラム（２．５×３０ｃｍ）を通すことで、Ｎ結合型糖鎖を回収した。【００７５】  ３．ピリジルアミノ化（ＰＡ化）糖鎖の調製
回収したＮ結合型糖鎖を２アミノピリジンを用いてＰＡ化した。ＰＡ化糖鎖はは、０．１Ｎアンモニア水溶液で平衡化したＴＳＫ  ｇｅｌ  ＴＯＹＯ  ＰＥＲＡＬ  ＨＷ−４０（ＴＯＳＯＨ）ゲル濾過カラム（２．５×３０ｃｍ）に通すことによって精製した。【００７６】  ４．ＨＰＬＣによるＰＡ化糖鎖の分画と解析
ＰＡ化糖鎖構造は、逆相（ｒｅｖｅｒｓｅｄ−ｐｈａｓｅ、ＲＰ）およびサイズ分画（ｓｉｚｅ−ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ、ＳＦ）ＨＰＬＣの利用、エキソグリコシダーゼ消化による二次元糖鎖マッピング、そしてＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ分析を行うことで解析した。【００７７】  ＨＰＬＣ分析には、ＨＩＴＡＣＨＩ  ＦＬ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  Ｌ−７４８０を備えたＨＩＴＡＣＨＩ  ＨＰＬＣ  システムを用い、励起及び蛍光波長を各々３１０  ｎｍ、３８０  ｎｍとして蛍光強度を測定した。  Ｃｏｓｍｏｓｉｌ  ５Ｃ１８−Ｐ  ｃｏｌｕｍｎ（６×２５０ｍｍ；ナカライテスク）を用いたＲＰ−ＨＰＬＣ分析では、流速１．２ｍｌ／分の下で０．０２％  ＴＦＡ水溶液中のアセトニトリル濃度を、４０分間で０％から６％に増加させることでＰＡ化糖鎖を溶出させた。また、Ａｓａｈｉｐａｋ  ＮＨ２Ｐ−５０  ｃｏｌｕｍｎ（４．６×２５０ｍｎ；  昭和電工）を用いたＳＦ−ＨＰＬＣ分析では、流速０．７ｍｌ／分の下でｄＨ2Ｏ−アセトニトリル混合液中のアセトニトリル濃度を、２５分間で２６％から５０％に上昇させることでＰＡ化糖鎖を溶出させた。【００７８】  逆相（ｒｅｖｅｒｓｅｄ−ｐｈａｓｅ、ＲＰ）およびサイズ分画（ｓｉｚｅ−ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎ、ＳＦ）ＨＰＬＣの両溶出時間を比較する二次元糖鎖マッピングにより糖鎖構造を推定した。【００７９】  ５．エキソグリコシダーゼ消化によるＰＡ化糖鎖の解析
Ｎアセチルグルコサミニダーゼ（Ｄｉｐｌｏｃｏｃｃｕｓ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ；  Ｒｏｃｈｅ）酵素消化反応については、各ＰＡ化糖鎖を３ｍＵのＮアセチルグルコサミニダーゼを含む５０ｍＭ酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ５．４５）の下で、３７℃で２日間反応させた。また、α-L-フコシダーゼ（ｂｏｖｉｎｅ  ｋｉｄｎｅｙ；ｓｉｇｍａ）酵素反応については、１０ｍＭのα-Ｌ-フコシダーゼを含む０．１Ｍ酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ５．４５）の下で、３７℃で２日間反応させた。各酵素消化反応は１００℃で３分間煮沸することで停止させ、１２，０００ｒｐｍで５分間遠心した後、上清をＨＰＬＣに供した。試料糖鎖の溶出時間を既知の糖鎖の溶出時間と比較した。【００８０】  ６．ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ分析
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ分析は、ＰｅｒＳｅｐｔｉｖｅ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ  Ｖｏｙａｇｅｒ  ＤＥ  ＲＰ  Ｗｏｒｋｓｔａｔｉｏｎを用いて行った。【００８１】  ７．ＢＹ２−ＦＴ３株細胞由来のＰＡ化糖鎖の構造
ＢＹ２−ＦＴ３株細胞約３ｋｇより調製したＰＡ化糖鎖は、ＲＰ−ＨＰＬＣおよびＳＦ−ＨＰＬＣを利用して精製した。ＲＰ−ＨＰＬＣで分画した各フラクション（１〜１０）（図１１のＡにそのクロマトグラムを示す）を回収した後、それぞれＳＦ−ＨＰＬＣに供した。ＲＰ−ＨＰＬＣで分画したフラクション１から９までのピークをさらにＳＦ−ＨＰＬＣ分析すると合計５５のピークが得られた（データの一部を図１１のＢに示す）。これらピークのいくつかには、複数種のＰＡ化糖鎖が含まれていることがあったので、その場合には、再度ＳＦ−ＨＰＬＣにより糖鎖を完全に精製した。【００８２】  これら５５のピークに相当するフラクションのうち、４Ｄ−Ｖ、５Ａ−Ｉ
ＩＩ、５Ｃ−ＩＩＩ、５Ｄ−ＩＩ、６Ｂ、６Ｆ−Ｉ、７Ｅは、フコシダーゼで切断でき、ＲＰ−ＨＰＬＣにおいて分解産物の溶出時間が分解前のものと比べて前に移動した（データは示さず）。これは、これらの糖鎖にα１，６−フコースが結合していることを示している（Ｇｌｙｃｏｃｏｎｊ  Ｊ  １９９８  Ｊａｎ；１５（１）：８９−９１  ＨＰＬＣ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｆｕｃ  ｔｏ  Ａｓｎ−ｌｉｎｋｅｄ  ＧｌｃＮＡｃ  ｆｕｃｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅｓ．  Ｒｏｉｔｉｎｇｅｒ  Ａ，  Ｌｅｉｔｅｒ  Ｈ，  Ｓｔａｕｄａｃｈｅｒ  Ｅ，  Ａｌｔｍａｎｎ  Ｆ．）。【００８３】  各糖鎖を２次元糖鎖マッピング、エキソグリコシダーゼ消化、あるいはＭＡＬＤＩ-ＴＯＦ  ＭＳ分析に供し、構造解析をした。その結果である糖鎖の構造を図１２〜１４にまとめた。【００８４】  フラクション４Ｄ−Ｖ、５Ｃ−ＩＩＩ、および５Ｄ−ＩＩ中のＰＡ化糖鎖のｍ／ｚは１４１３．５９であり、これはＭ３ＦＦＸ（１４１３．３３）に一致した。これをフコシダーゼ処理したものは、２次元マッピングでＭ３ＦＸに一致し、ｍ/ｚは１２６７．３６であり、これもＭ３ＦＸ（１２６７．１９）に一致した。【００８５】  フラクション６Ｂ、および５Ａ−ＩＩＩ中のＰＡ化糖鎖のｍ／ｚは、１２５１．５７であり、これはＭ２ＦＦＸ（１２５１．１９）（図１４）と一致した。これをフコシダーゼ処理したものは、ｍ/ｚは１１０５．７９であり、これもＭ２ＦＸ（１１０５．０５）に一致した。【００８６】  フラクション６Ｆ−Ｉ中のＰＡ化糖鎖のｍ／ｚは１６１６．１４であり、これはＧｎ1Ｍ３ＦＦＸ（１６１６．５２）（図１４）に一致した。これをフコシダーゼ処理したものは、２次元マッピングでＧｎ1Ｍ３ＦＸに一致した。また、ｍ/ｚは１４７１．３５であり、これもＧｎ1Ｍ３ＦＸ（１４７０．３８）に一致した。【００８７】  フラクション７Ｅ中のＰＡ化糖鎖のｍ／ｚは１４５９．３３であり、これはＭ５Ｆ（１４５９．３６）（図１４）に一致した。これをフコシダーゼ処理すると、２次元マッピングでＭ５Ａ（図１２）に一致し、またｍ/ｚは１３１３．４３であり、これもＭ５Ａ（１３１３．２２）に一致した。【００８８】  フラクション５ＣＩＩ３ＩＩおよび５ＤＩ２ＩＩ中のＰＡ化糖鎖は、２次元マッピングにおいてＭ５Ａに一致し、そしてｍ/ｚもまた１３１３．１４でＭ５Ａ（１３１３．２２）に一致した。【００８９】  フラクション４Ｆ中のＰＡ化糖鎖は、２次元マッピングにおいてＭ６Ｂに一致し、ｍ/ｚもまた１４７５．８２でＭ６Ｂ（１４７５．３６）に一致した。【００９０】  フラクション３Ｂ中のＰＡ化糖鎖は、２次元マッピングにおいてＭ７Ｂに一致し、ｍ/ｚもまた１６３８．３５でＭ７Ｂ（１６３７．５０）に一致した。【００９１】  フラクション２Ｃ中のＰＡ化糖鎖は、２次元マッピングにおいてＭ７Ａに一致し、ｍ/ｚもまた１６３８．３３でＭ７Ａ（１６３７．５０）に一致した。【００９２】  フラクション２Ｄおよびピーク１Ｅ中のＰＡ化糖鎖は、２次元マッピングにおいてＭ８Ａに一致し、ｍ/ｚもまた１８００．４４でＭ８Ａ（１７９９．６４）に一致した。【００９３】  また、フラクション１ＡＩＩＩおよび２Ａ中の���Ａ化糖鎖はＭ３ＦＸに、フラクション５ＣＩＩＩ中のＰＡ化糖鎖は、Ｍ３Ｘに、それぞれ２次元マッピングで一致した。フラクション７Ｃ中のＰＡ化糖鎖をＮアセチルグルコサミニダーゼ切断処理するとＳＦ−ＨＰＬＣ分析でその溶出位置がＧｌｃＮＡＣ１個分移動した。この切断断片は、２次元マッピングでＭ３Ｘに一致した。ｍ/ｚは１３２４．８３でＧｎＭ３Ｘ（１３２４．２４）に一致した。これからフラクション７Ｃ中のＰＡ化糖鎖はＧｎ1Ｍ３Ｘと考えられる。（各糖鎖の構造については図１３を参照のこと）。【００９４】  フラクション５ＣＩＩ２およびフラクション５ＤＩ１中のＰＡ化糖鎖をＮアセチルグルコサミニダーゼ処理すると、ＳＦ−ＨＰＬＣ分析でその溶出位置がそれぞれＧｌｃＮＡｃ１個分移動した。切断断片は２次元マッピングでそれぞれＭ３Ｘに一致した。ｍ/ｚは１３２４．６１でＧｎＭ３Ｘ（１３２４．２４）に一致した。これから、フラクション５ＣＩＩ２およびフラクション５ＤＩ１中のＰＡ化糖鎖はＧｎ1Ｍ３Ｘと考えられる。これは、フラクション７Ｃ中のＰＡ化糖鎖とは、ＲＰ−ＨＰＬＣ分析でその溶出位置が異なるので構造変異体と推測される。【００９５】  フラクション４ＥＩ中のＰＡ化糖鎖は、Ｎアセチルグルコサミニダーゼ切断処理すると、ＳＦ−ＨＰＬＣ分析でその溶出位置がＧｌｃＮＡｃ１個分移動した。この切断断片は２次元マッピングでＭ３ＦＸに一致した。ｍ/ｚは１４７１．２１でＧｎＭ３ＦＸ（１４７０．３８）に一致した。これから、これから、フラクション４ＥＩ中のＰＡ化糖鎖はＧｎ1Ｍ３ＦＸであると推定された。【００９６】  フラクション２ＢＩＩ中のＰＡ化糖鎖は、Ｎアセチルグルコサミニダーゼ処理すると、ＳＦ−ＨＰＬＣ分析でその溶出位置がＧｌｃＮＡｃ１個分移動した。これはＭ３ＦＸに一致する。ｍ/ｚは１４７１.２９でＧｎＭ３ＦＸ（１４７０.３８）に一致した。従って、フラクション２ＢＩＩ中のＰＡ化糖鎖はＧｎ1Ｍ３ＦＸと推定された。フラクション２ＢＩＩ中のＰＡ化糖鎖は、フラクション４ＥＩ中のＰＡ化糖鎖とは、ＲＰ−ＨＰＬＣにおける溶出位置が異なるので構造変異体と推測される。【００９７】  フラクション３Ａ中のＰＡ化糖鎖は、ｍ/ｚが１６７４．５６でＧｎ２Ｍ３ＦＸ（１６７３．５７）に一致した。Ｎアセチルグルコサミニダーゼ切断処理するとＳＦ−ＨＰＬＣ分析でその溶出位置が２ＧｌｃＮＡｃ単位移動した。この切断断片は２次元マッピングでＭ３ＦＸに一致する。これからフラクション３Ａ中のＰＡ化糖鎖はＧｎ２Ｍ３ＦＸと推定された。【００９８】  その他の糖鎖は、ｍ／ｚ値や２次元マッピングなどのデータを考え合わせても、該当するＮ−結合型糖鎖は見られないため、Ｎ−結合型糖鎖ではないと判断された。【００９９】  以上の分析の結果、Ｎ−結合型糖鎖の存在比を％で表示した。高マンノース型糖鎖が１０.８％、複合型糖鎖が２８．１％、α１，６−フコースが結合した糖鎖が６１.１％であった。α１，６-フコース転移酵素遺伝子で形質転換したＢＹ２−ＦＴ３株の細胞内糖鎖の６１.１％にα１，６-フコースが結合していた。【０１００】  上記に示したように、α１，６−フコース転移酵素遺伝子で形質転換したＢＹ２−ＦＴ３株では、細胞内糖鎖の６１.１％にα１，６−フコー��が結合していた。しかし、このα１，６−フコースが結合した糖鎖のほとんどに、α１，３−フコースまたはβ１，２−キシロースもまた付加されていた。α１，３-フコースまたはβ１，２−キシロースは動物に対して抗原性を示す可能性が報告されているので、これら糖鎖を、動物に対して抗原性を示す可能性をない構造にするために、α１，３−フコース転移酵素、あるいはβ１，２−キシロース転移酵素を不活性化することが必要である。これは、α１，３−フコース転移酵素活性、またはβ１，２−キシロース転移酵素活性を持たない、変異体宿主植物をスクリーニングするか、作製するか、または酵素遺伝子を用いた遺伝子発現抑制を実施することで達成される。【０１０１】  遺伝子発現抑制は、アンチセンス法による抑制（Ｗｅｎｄｅｒｏｔｈ  Ｉ，  ｖｏｎ  Ｓｃｈａｅｗｎ  Ａ．Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐｌａｎｔ  Ｎ-ａｃｅｔｙｌｇｌｕｃｏｓａｍｉｎｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ  Ｉ（ＧｎＴＩ）  ｃＤＮＡ  ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ．  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ａｎａｌｙｓｅｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ  ｃｇｌ  ｍｕｔａｎｔ  ａｎｄ  ｉｎ  ａｎｔｉｓｅｎｓｅ  ｐｌａｎｔｓ．  Ｐｌａｎｔ  Ｐｈｙｓｉｏｌ．  ２０００  Ｊｕｌ；（３）：１０９７−１１０８）、ＤＮＡ-ＲＮＡキメラオリゴヌクレオチドを用いた部位特異的突然変異体の作成（Ｂｅｅｔｈａｍ  ＰＲ，Ｋｉｐｐ  ＰＢ，Ｓａｗｙｃｋｙ  ＸＩ，Ａｒｎｔｚｅｎ  ＣＪ，Ｍａｙ  ＧＤ．A  ｔｏｏｌ  ｆｏｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ｐｌａｎｔ  ｇｅｎｏｍｉｃｓ：  ｃｈｉｍｅｒｉｃ  ＲＮＡ/ＤＮＡ  ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ  ｃａｕｓｅ  ｉｎ  ｖｉｖｏ  ｇｅｎｅ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｍｕｔａｔｉｏｎｓ．  Ｐｒｏｃ．  Ｎａｔｌ．  Ａｃａｄ．  Ｓｃｉ．  ＵＳＡ  １９９９  Ｊｕｌ；９６（１５）：８７７４-８７７８）、植物ウィルスを用いた遺伝子サイレンス法（Ｃｏｖｅｙ  ＳＮ，  Ａｌ-Ｋａｆｆ  ＮＳ．  Ｐｌａｎｔ  ＤＮＡ  ｖｉｒｕｓｅｓ  ａｎｄ  ｇｅｎｅ  ｓｉｌｅｎｃｉｎｇ．Ｐｌａｎｔ  Ｍｏｌ  Ｂｉｏｌ  ２０００  Ｊｕｎ；４３（２-３）：３０７-３２２）などを用いて実施され、このような技法は当該分野で公知である。【０１０２】  （実施例４：形質転換タバコ細胞の再生による植物体の作成および植物体で産生される糖タンパク質の解析）
１．無菌タバコ植物体の作成
１．５ｍｌ容微量遠心チューブに、タバコ（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ  ｔａｂａｃｕｍ  ＳＲ１株（日本たばこ産業株式会社葉タバコ研究所、静岡県磐田郡豊田町東原７００から入手した）の種子を入れ、７０％エタノールを添加し、３分間振り混ぜることによりタバコの種子を滅菌した。次いで、エタノール溶液を棄て、１ｍｌの滅菌水でタバコの種子を洗浄した。続いてアンチホルミン溶液（市販の次亜塩素酸ナトリウム溶液を１０倍に希釈して用いた）を１ｍｌ入れて、チューブを時々振り混ぜながら１５分間放置した。次いで、アンチホルミン溶液を棄てて、タバコの種子を滅菌水で３回洗浄した。【０１０３】  別に、シャーレ内でオーダペニン（明治製菓製）を最終濃度１６０ｍｇ/ｌとなるように希釈し、シャーレ内の滅菌した濾紙を浸し、この濾紙上でタバコの種子を発芽させた。発芽した種子は、ＭＳ培地に移し明所で培養した。生育したタバコＳＲ１株植物体の茎頂から約４ｃｍの部位をメスで切とり、新しいＭＳ培地に突き刺すことによって植え継ぎ、さらに明所で培養した。【０１０４】  ２．タバコ植物体の形質転換
Ａｎらの方法（Ａｎ，Ｇ．，Ｅｂｅｒｔ，Ｐ．Ｒ．，Ｍｉｔｒａ，Ａ．ａｎｄ  Ｈａ，Ｓ．Ｂ．（１９８８）  Ｂｉｎａｒｙ  ｖｅｃｔｏｒｓ．  Ｉｎ  Ｐｌａｎｔ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ  Ｍａｎｕａｌ，Ａ３，１-１９，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｄｏｒｄｒｅｃｈｔ）に従ってタバコ植物体の形質転換を行った。【０１０５】  要約すれば、ポットから無菌タバコの葉を切り取り、シャーレの中で１ｃｍ角の大きさ（リーフディスク）に切り取った。別の滅菌シャーレに移し、抗生物質を含む２×ＹＴ培地で、２８℃、２日間培養したアグロバクテリウム培養液（ｐＧＰＴＶ−ＨＰＴ−ＦＴを持つアグロバクテリウムＥＨＡ１０１株）５ｍｌを入れてよく混合した後３分間静置した。このリーフディスクを取り出し、付着した余分の菌液を滅菌キムタオルで拭き取った後、ＭＳ-ＮＢ培地（１ＬあたりＭｕｒａｓｈｉｇｅ−Ｓｋｏｏｇ  ｐｌａｎｔ  ｓａｌｔ  ｍｉｘｔｕｒｅ  ４．３ｇ、ｓｕｃｒｏｓｅ  ３０ｇ、５％  ＭＥＳ-ＫＯＨ（ｐＨ５．７）  １０ｍｌ、  ｇｅｌｌａｎ  ｇｕｍ  ３ｇ、ＮＡＡ  ０．１ｍｇ、ＢＡＰ  １．０ｍｇ、ｔｈｉａｍｉｎ  ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ  １０ｍｇ、ｎｉｃｏｔｉｎｉｃ  ａｃｉｄ  １ｍｇ、ｐｙｒｉｄｏｘｉｎ  ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ  １ｍｇ）上に置床し、２５℃明所で培養した。【０１０６】  ２日後、滅菌水の入った５０ｍｌ容コニカルチューブにリーフディスクを移し、よく振り混ぜて洗浄した。リーフディスクの水分を滅菌したキムタオルで拭き取った後、これを除菌培地に置き、２５℃で１週間培養した。続いてリーフディスクをｈｙｇｒｏｍｙｃｉｎ  Ｂ（終濃度２０ｍｇ/Ｌ）およびｃａｒｂｅｎｉｃｉｌｌｉｎ（終濃度２５０ｍｇ/Ｌ）を含むＭＳ-ＮＢ培地（シュート形成培地）に移し、大きくなったカルスを適宜シュート形成培地を含むガラス製ポットに無菌的に植え継いだ。約１ヶ月後に茎葉部の発達したシュートを切り取り、ｈｙｇｒｏｍｙｃｉｎ  Ｂ（終濃度２０ｍｇ/Ｌ）およびｃａｒｂｅｎｉｃｉｌｌｉｎ（終濃度２５０ｍｇ/Ｌ）を含むＭＳ-ＮＢ培地（ルート形成培地）（但し、上記基本ＭＳ−ＮＢ培地よりＢＡＰおよびＮＡＡを除く）に無菌的に植え継ぎ、ルートが出るまで、２５℃明所で培養した。ポット内で大きく成長した植物体を鉢に移し、植物体を生育させ、形質転換体植物体ＦＴ（１）、ＦＴ（２）、ＦＴ１、ＦＴ２、およびＦＴ３を得た。【０１０７】  ３．タバコ植物体からの染色体ＤＮＡの調製
形質転換体植物体ＦＴ（１）、ＦＴ（２）、ＦＴ１、ＦＴ２、およびＦＴ３から得られた約１００ｍｇの各植物体試料を、液体窒素中で凍結した。この凍結試料を粉砕した後、ＤＡｅａｓｙ  Ｐｌａｎｔ  Ｍｉｎｉ  Ｋｉｔ（ＱＩＡＧＥＮ）を用い、キットの指示書に従って、各試料から染色体ＤＮＡを調製した。【０１０８】  次いで、実施例１に記載のＢＹ２−ＦＧ細胞のゲノムＤＮＡの増幅と同様の条件でＰＣＲを行い、α１，６−ＦＴ遺伝子が形質転換植物体の染色体へ組み込まれていることを確認した。プライマーとしては、ＣａＭＶ  ｐｒｉｍｅｒ（５’−ＣＧＴＣＴＴＣＡＡＡＧＣＡＡＧＴＧＧＡＴ）とＦＴ-Ｓａｌ（５’−ＧＧＡＴＡＴＧＴＧＧＧＧＴＡＣＴＴＧＡＣ）とを用いた。【０１０９】  得られたＰＣＲ増幅産物を、実施例１と同様に電気泳動した結果を図１４に示す。図１４に示されるようにＦＴ（１）、ＦＴ（２）、ＦＴ１、ＦＴ２、およびＦＴ３において１７００ｂｐ付近にα１，６−ＦＴ遺伝子領域の増幅断片と思われるバンドを確認することができた。その一方、野生型ＳＲ１から調製したゲノムDNAをテンプレートとして用いた場合、１７００ｂｐ付近にバンドは見られなかった。このことから、形質転換体植物体ＦＴ（１）、ＦＴ（２）、ＦＴ１、ＦＴ２、およびＦＴ３においてα１，６−ＦＴ遺伝子が染色体上に組み込まれていることが確認された。【０１１０】  ４．α１−６ＦＴ形質転換体植物体で産生された糖タンパク質の解析；レクチン染色
実施例２と同様に、アスパラギン結合型糖鎖の還元末端に存在するＮ−アセチルグルコサミンにα１，６結合したフコース残基と強く結合するエンドウ豆レクチン（ＰＳＡ）（Ｙａｍａｍｏｔｏ  Ｋ，Ｔｓｕｊｉ  Ｔ，  Ｏｓａｗａ  Ｔ．，（１９８２）  Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ  Ｒｅｓ．,１１０，２８３-２８９，Ｄｅｂｒａｙ  Ｈ．，Ｍｏｎｔｒｅｕｉｌ  Ｊ．，（１９８９）Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ  Ｒｅｓ．，１８５，１５-２６）を用いて、導入したα１，６−ＦＴの形質転換体で産生された糖タンパク質を解析した。【０１１１】  結果を図１５に示す。図１５に示されるように対照であるＳＲ１植物体と比べ、形質転換体植物体ＦＴ（１）、ＦＴ（２）、ＦＴ１、ＦＴ２、およびＦＴ３では、糖タンパク質糖鎖にレクチンが反応したことを示す染色が見られた。このことから、形質転換体植物体においてα１，６フコース残基を持つ糖タンパク質の存在が示された。【０１１２】  なお、ＳＲ１植物体ついても若干のレクチン反応が見られるが、この弱いレクチン反応は、タバコ培養細胞をα１，６−ＦＴ遺伝子により形質転換し、ＰＳＡレクチンにより陽性クローンを選抜した場合にも観察された。これは、用いたＰＳＡレクチンが植物複合型糖鎖に存在するα１，３フコース残基を含む他のフコース残基とも親和性を有するためであると考えられる。【０１１３】  以下、上記実施例用いた材料および方法を要約する。
−材料および方法−
１．使用植物、菌株、プラスミド
（１．１．使用植物）
植物における形質転換体として、タバコＢＹ２培養細胞（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ  ｔａｂａｃｕｍ  Ｌ．ｃｖ．Ｂｒｉｇｈｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ２）を用いた。
（１．２．使用菌株）
使用菌株を表２に示す。【０１１４】
【表２】
0005623683.tif 000003
（１．３．使用プラスミド）
使用プラスミドを表３に示す。【０１１５】
【表３】
0005623683.tif 000004
２．培地
（２．１．バクテリア培養用培地）
２×ＹＴ培地：Ｂａｃｔｏ−ｔｒｙｐｔｏｎｅ  １６ｇ／ｌ，Ｙｅａｓｔ  ｅｘｔｒａｃｔ  １０ｇ／ｌ，ＮａＣｌ  ５ｇ／ｌを用いた。平板培地には１２ｇ／ｌの精製寒天粉末を加えた。必要に応じて終濃度がそれぞれアンピシリン（明治製菓（株））５０ｍｇ／ｌ、カナマイシン（明治製菓（株））５０ｍｇ／ｌ、ハイグロマイシン（和光純薬）２０ｍｇ／ｌ、クロラムフェニコール(和光純薬)２５ｍｇ／ｌ，リファンピシン（和光純薬）50 mg/l, ストレプトマイシン（和光純薬）20 mg/l となるように加えた。
（２．２．タバコ培養細胞用培地）【０１１６】
【表４】
0005623683.tif 000005
を用いた。また、ムラシゲ・スクーク培地用混合塩類（和光純薬）を用いて上記の組成となるように調製したものも用いた。
改変ＬＳ寒天培地：
改変ＬＳ培地のＫＨ2ＰＯ4を１７０ｍｇ／ｌにし、ＫＯＨでｐＨ５．８に調節し、さらにゲランガム（和光純薬）３ｇ／ｌを加えた。必要に応じて、終濃度がそれぞれカナマイシン１５０ｍｇ／ｌ,カルベニシリン（和光純薬）２５０ｍｇ／ｌ, ハイグロマイシン２０ｍｇ／ｌ, メソトレキサート（和光純薬）０．１ｍｇ／ｌ,ビアラホス（明治製薬）１０ｍｇ／ｌを加えた。【０１１７】  ３．実験試薬、酵素
試薬は特に指定のない限り、和光純薬工業、ナカライテスクのものを用いた。制限酵素、修飾酵素は、東洋紡、宝酒造、ニッポンジーン、シグマ、ＮＥＢ、のものをそれぞれの説明書に従って使用した。【０１１８】  ４．大腸菌の形質転換
（４．１．コンピテントセルの調製）
宿主大腸菌を２ｍｌの２×ＹＴ培地に植菌し、その一晩培養液を坂口フラスコに入れた２００ｍｌの２×ＹＴ培地に植菌した。３７℃で６００ｎｍにおける濁度が０．６になるまで振とう培養し、遠心分離（５，０００ｒｐｍ、１０分間、０℃）し、上澄み液を捨て、菌体を５０ｍＭ  ＣａＣｌ2、１５％グリセロール混合液５ｍｌに懸濁した後、エッペンドルフチューブに分注し、コンピテントセルとして−８０℃で保存した。
（４．２．大腸菌の形質転換）
コンピテントセルを氷中で解凍後、１〜１５μlのＤＮＡ溶液を加え、氷中に３０分放置した。４２℃に９０秒間置き、直ちに氷中に戻した。１ｍｌの２×ＹＴ培地を加えて３７℃で１時間培養し、適当な抗生物質を含む寒天培地に広げ、３７℃で一晩培養した。【０１１９】  ５．アグロバクテリウムの形質転換
Ｂｅｖａｎらのｔｒｉｐａｒｅｎｔａｌ法を用いて行った。ｐＧＰＴＶ系プラスミドを持つ大腸菌、ヘルパープラスミドｐＲＫ２０１３を持つ大腸菌を３７℃で一晩、アグロバクテリウムＥＨＡ１０１株もしくはＬＢＡ４４０４株を２８℃で二晩、それぞれの抗生物質の入った培地で培養した。【０１２０】  各培養液１．５ｍｌをエッペンドルフチューブにとり集菌した後、２×ＹＴ培地で２回洗浄した。これらの菌体を１ｍｌの２×ＹＴ培地に懸濁後、３種の菌を混合して２×ＹＴ培地にまき、２８℃で培養してプラスミドを大腸菌からアグロバクテリウムに接合伝達させた。２日後、２×ＹＴ培地上で一面に増殖した菌体を白金耳でかきとり、抗生物質を含む２×ＹＴ寒天培地上に塗布した。２８℃で２日間培養した後、単一コロニーを選択した。【０１２１】  ６．タバコ培養細胞の形質転換
（６．１．タバコ培養細胞の継代培養）
３００ｍｌのマイヤーフラスコに改変ＬＳ培地を９５ｍｌ入れ、温度（２５〜２７℃）、撹拌速度（１２０ｒｐｍ）、暗所下で培養を行った。そして、７日毎に定常期に達した細胞を２ｍｌずつ植え継いだ。また、７日目に十分量の細胞数が得られない場合、植え継ぐ量を２倍の４ｍｌとした。
（６．２．タバコ培養細胞の形質転換）
抗生物質を含む２×ＹＴ培地中２８℃で２日間培養したアグロバクテリウム培養液（ｐＧＰＴＶ系プラスミドを持つＥＨＡ１０１株、ＬＢＡ４４０４株）、１００μlと培養４日目のタバコ培養細胞懸濁液４ｍｌをシャーレに入れてよく混合し、２５℃で暗所で静置した。２日後シャーレのなかの培養液を遠心管に移して遠心分離（１，０００ｒｐｍ、５分間）により上澄みを除いた。次に２５０ｍｇ／ｌのカルベニシリンを含む新しい培地を入れて遠心分離し、細胞を洗浄した。この操作を３回繰り返し、アグロバクテリウムを除いた培養細胞を２０ｍｇ／ｌのハイグロマイシン、２５０ｍｇ／ｌのカルベニシリンを含む改変ＬＳ寒天培地にまき、２５℃暗所で培養した。約２〜３週間後にカルス化した細胞を新しい改変ＬＳ寒天培地上に移し、増殖しているクローンを選択した。さらに２〜３週間後に直径１ｃｍ程度に成長したカルスをハイグロマイシン、カルベニシリンを含む改変ＬＳ培地３０ｍｌに移し、継代培養を行った。【０１２２】  ７．プラスミドＤＮＡの少量調製
大腸菌やアグロバクテリウムからのプラスミドの少量調製はＢｉｒｎｂｏｉｎとＤｏｌｙのアルカリ抽出法に従った。抗生物質を含む２×ＹＴ培地で一晩培養（アグロバクテリウムは二晩）した菌体をエッペンドルフチューブに移し、遠心分離（１２，０００ｒｐｍ、５分間、室温）により集菌した。この菌体を１００μlのＳｏｌｕｔｉｏｎ  Ｉ（アグロバクテリウムの場合は５ｍｇ／ｌのｌｙｓｏｚｙｍｅを含む）に懸濁し、室温に5分間放置した。次に、２００μlのＳｏｌｕｔｉｏｎ  ＩＩを加え、よく混合し、氷中に５分間静置した。１５０μlのＳｏｌｕｔｉｏｎ  ＩＩＩを加え、よく混合し、氷中に５分間静置した。遠心分離（１２，０００ｒｐｍ、５分間、室温）後、上清を別のチューブに移し、ＲＮＡｓｅ処理（３７℃、３０分間）を行った。フェノール−クロロホルム抽出後エタノール沈殿を行い、適当量のＴＥ  ｂｕｆｆｅｒに溶解した。【０１２３】
【表５】
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８．ＤＮＡの電気泳動
ＴＢＥ  ｂｕｆｆｅｒにより作成した１．０〜１．５％（ｗ／ｖ）アガロースを使用した。試料に１/５量のＧｅｌ−Ｌｏａｄｉｎｇ  ｂｕｆｆｅｒを加え、ゲルのスロットに注入した。泳動装置はＭｕｐｉｄ−２（コスモバイオ）を用い、１×ＴＢＥ  ｂｕｆｆｅｒ中、１００Ｖの定電圧下で行った。泳動後、ゲルを０．５μｇ／ｍｌのエチジウムブロマイド水溶液に２０分間浸して染色した後、トランスイルミネーター上で観察した。【０１２４】  ９．泳動ゲルからのＤＮＡ断片の回収
Ｇｅｎｅ  ｃｌｅａｎ  ｋｉｔ  Ｖｅｒ  ．２（フナコシ）を用いて行った。目的断片を含むアガロースゲルをエッペンドルフチューブに移し、１／２倍量のＴＢＥ  ｍｏｄｉｆｉｅｒ、４．５倍量のＮａＩを加え、５５℃で完全にゲルを溶かした。これに５μlのＭａｔｒｉｘを加えてよく混合し、氷中で10分間放置した。軽く遠心分離した後、上清を捨て、２００μlのＷａｓｈ  ｂｕｆｆｅｒで３度沈殿を洗浄した。この沈殿を６μlのＴＥ  ｂｕｆｆｅｒに懸濁し、５５℃で５分から１０分間加熱溶出後遠心分離し、ＤＮＡ溶液である上清を得た。【０１２５】  １０．タバコからの染色体ＤＮＡの調製
（１０．１．タバコ培養細胞からの染色体ＤＮＡの調製）
ＩＳＯＰＬＡＮＴ（ニッポンジーン）を用いて行った。タバコ培養細胞約０．１ｇにＳｏｌｕｔｉｏｎ  Ｉを３００μｌ加えて撹拌し、さらにＳｏｌｕｔｉｏｎ  ＩＩを１５０μｌ加えてボルテックスにより撹拌して完全に混合した。５０℃で１５分間保温した後、Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ＩＩＩを１５０μｌ加えて撹拌し、氷上に１５分間放置した。遠心分離（１２，０００ｒｐｍ、１５分間、４℃）後、上清をとりエタノール沈殿を２度行った。沈殿を２０μｌのＴＥ  ｂｕｆｆｅｒに溶解し、１μｌのＲＮＡｓｅＡ（１０ｍｇ／ｍｌ）で３０分間処理した。
（１０．２．タバコカルスからの染色体ＤＮＡの調製）
カルス体からの染色体ＤＮＡの調製はＤＮｅａｓｙ  Ｐｌａｎｔ  Ｍｉｎｉ  Ｐｒｅｐ  Ｋｉｔ（ＱＩＡＧＥＮ）を用いて行った。直径約１ｃｍに成長したカルスを液体窒素で凍結した後、乳鉢、乳棒を用いて粉末状になるまで破砕した。この粉末（１００ｍｇ）をサンプルとしてキットの説明書に従いＤＮＡを調製した。【０１２６】  １１．タバコ培養細胞カルスからの全ＲＮＡの調製
カルス体からの全ＲＮＡの調製はＲＮｅａｓｙ  Ｍｉｎｉ  Ｐｒｅｐ  Ｋｉｔ（ＱＩＡＧＥＮ）を用いて行った。操作にあたり、乳鉢、乳棒と滅菌水は０．０５％  ｄｉｍｅｔｈｙｌ  ｐｙｒｏｃａｒｂｏｎａｔｅ処理した後、オートクレーブ（１２０℃、３０分間）したものを使用した。直径約１ｃｍに成長したカルスを液体窒素で凍結した後、乳鉢、乳棒を用いて粉末状になるまで破砕し、この粉末（約１００ｍｇ）をサンプルとしてキットの説明書に従いＲＮＡを調製した。【０１２７】  １２．ＰＣＲ
（１２．１．反応系）
染色体ＤＮＡ  1μｌ、１０×ＰＣＲ  ｂｕｆｆｅｒ（宝酒造  Ｔａｋａｒａ  Ｅｘ  Ｔａｑ付属）５μl、ｄＮＴＰｓ（宝酒造Ｔａｋａｒａ  Ｅｘ  Ｔａｑ付属、２．５ｍＭ）４μｌ、ｐｒｉｍｅｒ(各２０ｐｍｏｌ)、Ｔａｋａｒａ  Ｅｘ  Ｔａｑ（５Ｕ／μｌ、宝酒造）０．５μｌ、滅菌水を５０μｌになるように加えた。
（１２．２．反応条件）
反応は以下に示す条件下で行った。サーマルサイクラーはＰＣＲ  Ｓｙｓｔｅｍ  ９７００（ＰＥ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）を用いた。【０１２８】
【表６】
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１３．ＲＴ−ＰＣＲ
（１３．１．逆転写反応）
ＲＮＡ  ＰＣＲ  Ｋｉｔ  Ｖｅｒ．２．１（宝酒造）を用いて行った。Ｋｉｔに付属しているＭｇＣｌ2（５ｍＭ）４μl、１０×ＲＮＡ ＰＣＲ  ｂｕｆｆｅｒ  ２μｌ、ＲＮＡｓｅ  Ｆｒｅｅ  Ｈ2Ｏ ８．５μｌ、ｄＮＴＰｓ（１ｍＭ）２μｌ、ＲＮＡｓｅ  Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ（１Ｕ／μｌ）０．５μｌ、Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅ（０．２５Ｕ／μｌ）１μｌ、Ｏｌｉｇｏ  ｄＴ−Ａｄａｐｔｏｒ  Ｐｒｉｍｅｒ（０．１２５μＭ）１μｌ、と上記１１に従い調製したＲＮＡ Ｓａｍｐｌｅ  １μｌを混合し、以下のプログラムで反応を行った。サーマルサイクラーはＰＣＲ  Ｓｙｓｔｅｍ  ９７００（ＰＥ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）を用いた：サイクル数１  ５０℃  ３０分；９９℃  ５分；５℃  ５分。
（１３．２．逆転写反応後のＰＣＲ）
ＭｇＣｌ2（２．５ｍＭ）６μｌ、１０×ＲＮＡ  ＰＣＲ  ｂｕｆｆｅｒ  ８μｌ、蒸留滅菌水６３．５μｌ、ＴａＫａＲａ  Ｔａｑ（２．５  Ｕ／１００μｌ）０．５μｌ、Ｐｒｉｍｅｒ（２０ｐｍｏｌ）を混合し、上記１３．１の逆転写反応を終了したチューブに添加した。マイクロ遠心機で約１０秒遠心した後、以下に示す条件で反応を行った：ＳｔａｇｅＩ  サイクル数１  ９４℃２分；ＳｔａｇｅＩＩ  サイクル数４５  ９４℃  ３０秒、６０℃  ３０秒、７２℃  １．５分。【０１２９】  １４．タバコ培養細胞からの粗タンパク質抽出液の調製
植え継ぎ７日目のタバコ培養細胞を遠心分離（３，０００ｒｐｍ、１５分間、４℃）にて収穫した後、得られたタバコ培養細胞と同体積の５０ｍＭ リン酸ナトリウムｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ７．０）を加え、穏やかに転倒混和し細胞を洗浄した。この作業を3回繰り返した後、遠心分離（３，０００ｒｐｍ、１５分間、４℃）により収穫した細胞をハンディーホモヂナイザー（２０ｍｌ  ＩＫＥＭＯＴＯ）に移し細胞を破砕した。その後、細胞破砕液を５０ml遠心チューブに移し、遠心分離（１２，０００ｒｐｍ、２０分間、４℃）して粗タンパク質抽出液である上清を得た。必要に応じて、Ｐｒｏｔｅａｓｅ  ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ  ｃｏｃｋｔａｉｌ  ｔａｂｌｅｔ（ＢＯＥＨＲＩＮＧＥＲ  ＭＡＮＮＨＥＩＭ）を５０ｍｌの抽出液当たり1錠加えた。さらに粗タンパク質の濃縮が必要な際には７０％飽和となるように硫酸アンモニウム（和光純薬）を加え、氷上で４から５時間静置した後、遠心分離（１２，０００ｒｐｍ、２０分間、４℃）して得られたタンパク質を５００μｌの滅菌水に懸濁して以後の解析に用いた。【０１３０】  １５．タンパク質の定量
ＤＣ  Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ａｓｓａｙ  Ｋｉｔ（Ｂｉｏ−Ｒａｄ）を用いて行った。このキットはＬｏｗｌｙ−Ｆｏｌｉｎ法に基づいている。説明書の指示に従い反応液を混合し、室温で１５分間放置した。その後、７５０ｎｍ吸光度を測定した。仔牛血清アルブミンを標準として０．０５〜０．４ｍｇ／ｍｌの範囲で検量線を引いてタンパク質量を求めた。【０１３１】  １６．タンパク質の電気泳動
（１６．１．トリス-グリシンドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル電気泳動）
Ｌａｅｍｍｌｉの方法に従い、ドデシル硫酸ナトリウム-ポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）を行った。泳動用ゲルとしては分離ゲルに１２．５％、濃縮用ゲルに２．５％のポリアクリルアミドゲル（アクリルアミド：ビスアクリルアミド＝３０：０．８）、泳動用緩衝液としてはトリス-グリシン緩衝液を用いた。試料１２μｌは試料用緩衝液中で１００℃で３分間加熱して変性させ、１００Ｖの定電圧で泳動を行った。
（１６．２．分子量マーカー）【０１３２】
【表７】
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（１６．３タンパク質の染色）
クマシーブルー染色と銀染色を行った。クマシーブルー染色は染色液（０．１％クマシーブリリアントブルーＲ−２５０、メタノール：酢酸：水＝５：５：２（ｖ／ｖ）混液）中にゲルを３０分間浸して染色後、脱染色液（メタノール：酢酸：水＝２：１：７（ｖ／ｖ）混液）中で一晩振とうして脱染色を行った。銀染色は和光純薬製の銀染色キットを使い、方法はキットの説明書に従った。【０１３３】  １７．レクチン染色
ＳＤＳ−ＰＡＧＥ後のゲルをｂｌｏｔｔｉｎｇ  ｂｕｆｆｅｒ中で１５分間平衡化させた後、セミドライタイプブロッティング装置（セミドライトランスファー装置ＢＥ−３１０バイオクラフト）を用いて、１ｍＡ／ｃｍ2の定電流で６０分〜７０分間タンパク質を、ＰＶＤＦメンブレン（Ｂｉｏ−Ｒａｄ，  Ｉｍｍｕｎ−Ｂｌｏｔ  ＰＶＤＦ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｔｅｉｎ  Ｂｌｏｔｔｉｎｇ，  ０．２  mｍ）にブロッティングした。ブロッティング後、ＰＶＤＦメンブレンを０．６％Ｈ2Ｏ2/メタノール（v/v）溶液中に浸し、タバコ培養細胞内在性のペルオキシダーゼのブロッキングを行った。ブロッキング後、ＰＶＤＦメンブレンをｗａｓｈｉｎｇ  ｂｕｆｆｅｒで洗浄（１０分間、３回）した。次に５％  Ｓｋｉｍ  Ｍｉｌｋを含むｗａｓｈｉｎｇ  ｂｕｆｆｅｒ中にメンブレンを浸し室温で２時間穏やかに反応させた後、同様にｗａｓｈｉｎｇ  ｂｕｆｆｅｒでＰＶＤＦメンブレンを洗浄した。その後、ペルオキシダーゼ標識ＰＳＡレクチン（１ｍｇ／ｍｌ，  ＥＹ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳ，ＩＮＣ．）をｗａｓｈｉｎｇ  ｂｕｆｆｅｒで１０００倍希釈したものにＰＶＤＦメンブレンを浸し、室温で９０分間反応させた。反応後、上記と同様にメンブレンを洗浄した後ＰＯＤイムノステインセット（和光純薬）を用い、発色反応を行った。Ｗａｓｈｉｎｇ  ｂｕｆｆｅｒの組成：１０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ７．４）、０．１５  Ｍ  ＮａＣｌ、０．０５％  Ｔｗｅｅｎ２０。【０１３４】  １８．α１，６−フコシルトランスフェラーゼ活性測定
（１８．１．粗酵素液の調製）
培養７日目の形質転換体タバコ培養細胞を遠心分離（３，０００ｒｐｍ、２０分間、４℃）によって収穫した後、上記１４と同様に抽出ｂｕｆｆｅｒを用いて細胞を洗浄、再収穫した。その後、ハンディーホモジナイザーを用いて細胞を破砕し、遠心分離（１２，０００  ｒｐｍ、２０分間、４℃）して得られた上清を粗酵素液とした。抽出ｂｕｆｆｅｒの組成：２０ｍＭ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ（ｐＨ７．５）、０．１７５％  ＣＨＡＰＳ。
（１８．２．α１，６−フコシルトランスフェラーゼの酵素反応）
α１，６−活性測定に際し、操作は全て暗所下で行った。東洋紡（株）より贈与されたα１，６−フコシルトランスフェラーゼ活性測定用基質液（１５μｌ）の入ったチューブに上記１９．１で調製した粗酵素液５μｌを混合し、３７℃、３時間の酵素反応を行った。１分間の煮沸により酵素反応を停止させた後、チューブを直ちに氷中に移し１分間放置した。さらにスピンダウンによって滴を落とした後、蒸留水８０μｌを加え遠心分離（１２，０００ｒｐｍ、１分間、４℃）した。得られた上清のうち３０μｌをＨＰＬＣ分析に供した。用いたα１，６−フコシルトランスフェラーゼ活性測定用基質液１５μｌあたりの内訳は、０．５Ｍ  ＭＥＳ／ＮａＯＨ  ｂｕｆｆｅｒ，ｐＨ７．５  ８μｌ、１ｎｍｏｌｅ／μｌ  Ｇｎ，Ｇｎ−ｂｉ−Ａｓｎ−ＮＢＤ  １μｌ、５ｎｍｏｌｅ／ｍｌ  ＧＤＰ−Ｆｕｃｏｓｅ  (和光純薬)２μl、ＭｉｌｌｉＱ水４μlである。用いたＨＰＬＣシステム（日立社製）は、インターフェイス（L-7000）、蛍光検出器（ＬａＣｈｒｏｍ  Ｌ−７４８０）、ポンプ（ＬａＣｈｒｏｍ  Ｌ−７１００）、カラムオーブン（ＬａＣｈｒｏｍ  Ｌ−７３００）から成る。
（１８．３．酵素活性の有無）
ＨＰＬＣ分析により行った。カラムは逆相系のＭｉｇｈｔｙｓｉｌ  ＲＰ−１８  ＧＰ１５０−４．６(５μｍ)（関東化学４．６×１５０ｍｍ）を使用した。α１，６−ＦＴ活性測定に用いた基質糖鎖は蛍光標識されており、蛍光検出器（Ｅｘ；４７０ｎｍ、Ｅｍ；５３０ｎｍ）によって特異的に検出することが可能である。また、α１，６−フコシル化糖鎖標準品にはα１，６−フコシルトランスフェラーゼ活性測定用基質混合物にα１，６−フコシルトランスフェラーゼ（４０ｍＵ／ｍｌ、東洋紡）５μｌを加え、上記の１．１８に従って３７℃、１５分間反応させたものを使用した。
（１８．４．活性測定）
以下の条件でのＨＰＬＣ分析により得られる基質と反応物のピークの面積比を取り、粗酵素液タンパク質１ｍｇ当たり１分間に転移するフコース量として活性値を求めた。粗酵素液中の総タンパク質の定量は上記の１５に従って行った。【０１３５】
【表８】
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【発明の効果】
【０１３６】  動物型糖鎖付加機能をもつ植物細胞、該植物細胞から再生された植物体、該植物細胞を生産する方法、該植物細胞を用いて動物型糖タンパク質を生産する方法が提供される。本発明の植物細胞により産生される糖タンパク質は、動物型の糖鎖を有するので、動物特にヒトに対して抗原性を有さず、それゆえ、ヒトを含む動物への投与に適している。
【０１３７】
【配列表】
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【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の植物細胞の作成に用いたベクターｐＢＩ２２１−ＦＴの構築を示す図である。ｐＢＩ２２１−ＦＴベクター中の唯一のＳａｃＩ部位をＳａｌＩ部位に変換し、α１，６−ＦＴ遺伝子を挿入した。
【図２】  本発明の植物細胞の作成に用いたベクターｐＧＰＴＶ−ＨＰＴ−ＦＴの構築を示す図である。
【図３】  形質転換体ＢＹ２−ＦＴ２〜１３から調製し、ＰＣＲにより増幅したゲノムＤＮＡを電気泳動した後発色したゲルの写真である。
【図４】  形質転換体ＢＹ２−ＦＴ２、３、４および６から調製し、ＲＴ−ＰＣＲによりＲＮＡを増幅したＤＮＡを電気泳動した後発色したゲルの写真である。
【図５】  ＨＰＬＣ解析の結果を示す図である。
【図６】  ＨＰＬＣ解析の結果を示す図である。
【図７】  ＨＰＬＣ解析の結果を示す図である。
【図８】  本発明の植物細胞において生産された糖タンパク質のレクチンを用いた分析結果を示す、ゲル電気泳動ゲルからブロットした後発色させたＰＶＤＦメンブレンの写真である。
【図９】  植物と動物の複合型糖鎖構造を示す図である。複合型糖鎖構造のコア部分において、植物型糖鎖にはキシロース残基が存在するのに対し、動物型糖鎖にはキシロース残基は存在しない。また、最内部のＮアセチルグルコサミンに結合したフコース残基は、動物型ではα１，６−結合で結合しているのに対し、植物型ではα１，３−結合で結合している。
【図１０】  α１，６−ＦＴの活性測定に使用した基質糖鎖の構造、および活性測定系の概略を示す図である。
【図１１】  形質転換体ＢＹ２−ＦＴ３培養細胞で産生された糖タンパク質のＨＰＬＣ分析のクロマトグラムである。
【図１２】  形質転換体ＢＹ２−ＦＴ３培養細胞で産生された糖タンパク質の糖鎖構造（高マンノース型糖鎖）の解析結果を示す図である。
【図１３】  形質転換体ＢＹ２−ＦＴ３培養細胞で産生された糖タンパク質の糖鎖構造（複合型糖鎖）の解析結果を示す図である。
【図１４】  形質転換体ＢＹ２−ＦＴ３培養細胞で産生された糖タンパク質の糖鎖構造（α１，６−フコースの結合した糖鎖）の解析結果を示す図である。
【図１５】  形質転換体植物体ＦＴ（１）、ＦＴ（２）、ＦＴ１、ＦＴ２、およびＦＧ３から調製し、ＰＣＲにより増幅したゲノムＤＮＡを電気泳動した後発色したゲルの写真である。
【図１６】  本発明の形質転換植物体において生産された糖タンパク質のレクチンを用いた分析結果を示す、ゲル電気泳動ゲルからブロットした後発色させたＰＶＤＦメンブレンの写真である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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