(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーと操作可能に連結している調節領域、インフルエンザ血球凝集素をコード化するヌクレオチド配列(前記インフルエンザ血球凝集素は、インフルエンザB型血球凝集素、インフルエンザA型サブタイプH3血球凝集素、およびインフルエンザA型サブタイプH5血球凝集素から選ばれる)および１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分を含む第１核酸配列と、ジェミニウイルスレプリカーゼをコード化する第２核酸配列とを含む植物発現系。
【請求項２】
前記調節領域が、プラストシアニンプロモーター、CaMV 35Sプロモーター、2x CaMV35Sプロモーター、CASプロモーター、RbcSプロモーター、Ubiプロモーター、およびアクチンプロモーターから選ばれる、請求項１記載の植物発現系。
【請求項３】
前記１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーが、コモウイルスゲノムRNA 2の5’非翻訳領域（UTR）である、請求項１記載の植物発現系。
【請求項４】
前記5’UTRが、ササゲモザイクウイルス(CPMV) ゲノムRNA 2由来の5’UTRである、請求項３記載の植物発現系。
【請求項５】
前記5’UTRが、SEQ ID NO：23のヌクレオチド配列を含む、請求項４記載の植物発現系。
【請求項６】
前記第１核酸配列が、さらに、コモウイルスゲノムRNA 2の3’非翻訳領域（UTR）を含む、請求項３記載の植物発現系。
【請求項７】
前記3’UTRが、ササゲモザイクウイルス(CPMV) ゲノムRNA 2由来の 3’UTRおよびプラストシアニン3’ UTRから選ばれる、請求項６記載の植物発現系。
【請求項８】
前記第１核酸配列と第２核酸配列が同じ核酸分子上に配置されているか、或いは、これらの第１核酸配列および第２核酸配列が異なるDNA分子上に配置されている、請求項１記載の植物発現系。
【請求項９】
前記１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分が、インゲンマメ黄萎縮ウイルス長遺伝子間領域(BeYDV LIR)である、請求項１記載の植物発現系。
【請求項１０】
前記インフルエンザ血球凝集素が、原生シグナルペプチド配列または非原生シグナルペプチドを含む、請求項１記載の植物発現系。
【請求項１１】
第３核酸配列をさらに含み、該第３核酸配列がサイレンシングのサプレッサーをコード化する、請求項１記載の植物発現系。
【請求項１２】
サイレンシングの前記サプレッサーが、群HcProおよびp19から選ばれる、請求項１１記載の植物発現系。
【請求項１３】
第４核酸配列をさらに含み、該第４核酸配列がシャペロンタンパク質をコード化する、請求項１１記載の植物発現系。
【請求項１４】
前記シャペロンタンパク質が、群Hsp40およびHsp70から選ばれる、請求項１３記載の植物発現系。
【請求項１５】
インフルエンザ血球凝集素またはインフルエンザの粒子様ウイルス(VLP)の植物中または植物の１部中での産生方法であって、前記植物中または前記植物の１部中に請求項１記載の植物発現系を導入する工程；および、前記植物または前記植物の１部を、前記インフルエンザ血球凝集素をコード化する前記ヌクレオチド配列の発現を可能にする条件下にインキュベートし、それによって前記インフルエンザ血球凝集素または前記インフルエンザVLPを産生させる工程を含むことを特徴とする前記産生方法。
【請求項１６】
前記導入工程において、前記第１核酸配列と前記第２核酸配列を同じ分子上に配置するか、或いは、前記第１核酸配列と前記第２核酸配列を異なる分子上に配置する、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記第１核酸配列と前記第２核酸配列を異なる分子上に配置し、そして、これらの異なる分子を、前記植物中または前記植物の１部中に同時に導入する、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記インキュベート工程において、前記インフルエンザ血球凝集素をコード化する前記ヌクレオチド配列の発現が一時的発現である、請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
前記植物または前記植物の１部を収穫し、それによって前記インフルエンザVLPを含有する収穫植物または収穫植物の１部を得る工程をさらに含む、請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
前記インフルエンザVLPを、前記インフルエンザVLPを含有する前記収穫植物または収穫植物の１部から分離し、それによって分離インフルエンザVLPを得る工程をさらに含む、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分が、BeYDV短遺伝子間領域(BeYDV SIR)をさらに含む、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物中での興味あるタンパク質の発現に関する。また、本発明は、植物中での興味あるタンパク質の産生方法および産生用組成物にも関する。
【背景技術】
【０００２】
インフルエンザは、呼吸器系ウイルスによるヒトの主要な死因である。一般的な症状としては、特に、発熱、咽喉炎、息切れ、および筋肉痛がある。インフルエンザ流行期においては、インフルエンザウイルスは、世界的に人口の10〜20％に感染し、年間250〜500,000例の死亡に至っている。インフルエンザ大流行は、通常、高伝播性で且つ強毒性のインフルエンザウイルスによって発生し、世界的に疾病および死亡レベルの拡大に至り得る。新たなインフルエンザAサブタイプの出現は、20世紀において、４回の大流行を発生させており、著しく多数の死亡者および経済的混乱をもたらした。上記ウイルスは、ヒトに対して高度に感染性となり得ることが益々懸念されている。ヒトの健康に対する大きな問題は、インフルエンザウイルスが抗原的に不安定であること、即ち、インフルエンザウイルスは急速に変異するという事実である。
【０００３】
インフルエンザウイルスは、存在する核タンパク質およびマトリックスタンパク質抗原に基づき、A型、B型またはC型に分類されている。インフルエンザA型ウイルスは、さらに、存在する血球凝集素(HA)およびノイラミニダーゼ(NA)表面糖タンパク質の組合せに従うサブタイプに分類し得る。HAは、ウイルスの宿主細胞に結合し浸透する能力を支配する。NAは、宿主細胞グリカン鎖に由来する末端シアル酸残基およびウイルス表面タンパク質を取除き、ウイルス凝集を阻止し、ウイルス移動性を促進する。
【０００４】
ヒトのインフルエンザに対抗する現在の方法は、毎年のワクチン接種によっている。毎年、世界保健機構(World Health Organization)は、受精卵において製造する年次インフルエンザワクチンに含ませるための一定のウイルス株(複数)を選定している。しかしながら、毎年製造するワクチン投与数量は、世界人口にワクチン接種するには十分ではない。さらにまた、この製造方法は、全ウイルス使用による汚染の可能性、ウイルス株次第で変動し得る収率、卵入手のための広範囲な計画必要条件、精製において使用する化学薬品による汚染のリスクおよび長い製造時間のような多くの可能性ある欠点に直面している。さらにまた、卵タンパク質に対して過敏性の人々は、この方法で製造したワクチンを受けるには適していない。
【０００５】
代替製造方法が研究されている。例えば、インフルエンザウイルスを、哺乳動物細胞培養物中で、例えば、MDCKまたはPERC.6細胞等中で産生させている。もう１つの試みは、ウイルス遺伝子による細胞形質転換によってウイルスを産生させる逆遺伝子学法である。しかしながら、これらの方法も、全ウイルスの使用並びに複雑な方法および特異的な培養環境を必要とする。
【０００６】
世界人口をインフルエンザから守り且つ今後の大流行を回避するためには、ワクチン製造業者は、ワクチン投与物を製造する有効で迅速な方法を開発することが必要である。ワクチンを製造するための現在の受精卵の使用は、不十分であり、長たらしいプロセスを含む。組換え技術は、インフルエンザ抗原の製造に対して有望な方法を提供している。しかしながら、血球凝集素の産生は、複雑な抽出方法を伴い、低収率である膜関連タンパク質か、或いは免疫原性に乏しい可溶性タンパク質に限られている。
【０００７】
植物は、組換えタンパク質のための産生系として大きな可能性を提供している。外来タンパク質を植物中で産生させる１つの試みは、安定なトランスジェニック植物系を産み出すことである。しかしながら、この試みは、時間を要し且つ労働集約的な方法である。
トランスジェニック植物の代替物は、植物ウイルス系発現ベクターを使用することである。植物ウイルス系ベクターは、植物中でのタンパク質の迅速で高レベルの一時的発現を可能にする。
【０００８】
多くの種々の植物ウイルスは、発現ベクターとして機能するように改変されている。例えば、ササゲモザイクウイルス(Cowpea Mosaic Virus) (CPMV)は、種々のタンパク質を産生させるのに使用されている(例えば、WO2007/135480号；WO2009/087391号；Sainsbury F. et al., 2008, Plant Physiology; 148: 121‐1218；Sainsbury F. et al., 2008, Plant Biotechnology Journal; 6: 82‐92；Sainsbury F. et al., 2009, Plant Biotechnology Journal; 7: 682‐693を参照されたい)。
【０００９】
ジェミニウイルス由来の植物系は、粒子様ウイルスの産生のために提案されている(Huang et al., 2009, Biotechnology and Bioengineering, 103: 706‐714)。インゲンマメ黄萎縮ウイルス(BeYDV)由来のベクターとRep/RepA供給ベクターのベンサミアナタバコ(Nicotiana benthamiana)葉のアグロ浸潤(agroinfiltration)による共産出(co‐delivery)は、レプリコン増幅とタンパク質産生をもたらしている。
【００１０】
植物系発現系は、好ましくは、例えば興味ある遺伝子用の簡便なクローニング部位を含むことのような多くの性質を有し、植物にコスト効率的な方法で容易に感染し得、および/または、接種植物の有効な局所/全身感染を生じ得る。さらに、その感染は、有用なタンパク物質の良好な収率をもたらすべきである。植物中での発現系として機能するようにするウイルスの改変においてなされた進歩にもかかわらず、依然として改良の余地が残っている。
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、植物中での興味あるタンパク質の発現に関する。また、本発明は、植物中での興味あるタンパク質の産生方法および産生用組成物も提供する。また、植物中で興味あるタンパク質を産生させるための核酸および発現系も提供する。該発現系は、コモウイルス系発現カセットとジェミニウイルス系増幅成分とを含む。また、興味あるタンパク質をコード化する遺伝子構築物を含む植物細胞、植物組織、全植物、核酸、並びに植物中での興味あるタンパク質の発現方法も提供する。
【００１２】
また、本開示は、血球凝集素タンパク質を植物中で発現させるための発現系も提供する。
【００１３】
さらに、本発明は、１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーと操作可能に連結している調節領域、興味あるヌクレオチド配列および１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分を含む第１核酸配列と、ジェミニウイルスレプリカーゼをコード化する第２核酸とを含む植物発現系(A)を提供する。上記調節領域は、プラストシアニンプロモーター、CaMV 35Sプロモーター、2x CaMV35Sプロモーター、CASプロモーター、RbcSプロモーター、Ubiプロモーター、またはアクチンプロモーターから選択し得る。さらにまた、上記１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーは、コモウイルス5’UTR、例えば、ササゲモザイクウイルス(CPMV) 5’UTRであり得、或いは、上記CPMV 5’UTRは、SEQ ID NO：23のヌクレオチド配列を含み得る。さらにまた、上記１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーは、コモウイルス3’UTR、例えば、ササゲモザイクウイルス3’UTR、およびプラストシアニン3’UTRを含み得る。さらに、上記１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分は、インゲンマメ黄萎縮ウイルス長遺伝子間領域(BeYDV LIR)およびBeYDV短遺伝子間領域(BeYDV SIR)から選択し得る。
【００１４】
また、本発明は、上記第１核酸配列と上記第２核酸配列が同じ核酸分子上に配置されていてもよく、或いは、これらの第１核酸配列および第２核酸配列が異なるDNA分子上に配置されていてもよい、上述したような植物発現系(A)も提供する。
【００１５】
上記で定義したような植物発現系(A)は、さらに、第３核酸配列を含み得、該第３核酸配列はサイレンシングのサプレッサーをコード化する。サイレンシングの上記サプレッサーは、群HcProおよびp19から選択し得る。上記第３核酸配列と上記第１核酸配列は同じ分子上に配置されていてもよく、或いは、上記第３核酸配列と上記第１核酸配列は異なる分子上に配置されていてもよい。また、上記植物発現形は、第４核酸配列も含み得、該第４核酸配列はシャペロンタンパク質をコード化する。該シャペロンタンパク質は、群Hsp40およびHsp70から選択し得る。上記第４核酸配列と上記第１核酸配列は同じ分子上に配置されていてもよく、或いは、上記第４核酸配列と上記第１核酸配列は異なるDNA分子上に配置されていてもよい。
【００１６】
本発明は、上記興味あるヌクレオチド配列がインフルエンザ血球凝集素をコード化する、上記で定義したような植物発現系(A)を提供する。上記インフルエンザ血球凝集素は、原生シグナルペプチド配列または非原生シグナルペプチドを含み得る。さらにまた、上記インフルエンザ血球凝集素は、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15およびH16からなる群から選択し得る。また、上記インフルエンザ血球凝集素は、インフルエンザB型血球凝集素、インフルエンザA型サブタイプH1血球凝集素、インフルエンザA型サブタイプH3血球凝集素、およびインフルエンザA型サブタイプH5血球凝集素からなる群から選択し得る。
【００１７】
また、本発明は、１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーと操作可能に連結している調節配列；興味あるヌクレオチド配列；１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分；およびジェミニウイルスレプリカーゼタンパク質をコード化する核酸配列を含む核酸配列を含む植物発現系(B)にも関する。上記調節領域は、プラストシアニンプロモーター、CaMV 35Sプロモーター、2x CaMV35Sプロモーター、CASプロモーター、RbcSプロモーター、Ubiプロモーター、またはアクチンプロモーターから選択し得る。さらにまた、上記１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーは、コモウイルス5’UTR、例えば、ササゲモザイクウイルス(CPMV) 5’UTRであり得、或いは、上記CPMV 5’UTRは、SEQ ID NO：23のヌクレオチド配列を含み得る。さらにまた、上記１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーは、コモウイルス3’UTR、例えば、ササゲモザイクウイルス3’UTR、およびプラストシアニン3’UTRを含み得る。さらに、上記１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分は、インゲンマメ黄萎縮ウイルス長遺伝子間領域(BeYDV LIR)およびBeYDV短遺伝子間領域(BeYDV SIR)から選択し得る。
【００１８】
上記で定義したような植物発現系(B)は、さらに、第２核酸配列を含み得、該第２核酸配列はサイレンシングのサプレッサーをコード化する。サイレンシングの上記サプレッサーは、群HcProおよびp19から選択し得る。上記第２核酸配列と上記核酸配列(１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーと操作可能に連結している調節配列、興味あるヌクレオチド配列、１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分、およびジェミニウイルスレプリカーゼタンパク質をコード化する核酸配列を含む)は同じ分子上に配置されていてもよく、或いは、上記第２核酸配列と上記核酸配列は異なる分子上に配置されていてもよい。また、上記植物発現系は、第３核酸配列も含み得、該第３核酸配列はシャペロンタンパク質をコード化する。該シャペロンタンパク質は、群Hsp40およびHsp70から選択し得る。上記第３核酸配列と上記核酸配列(１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーと操作可能に連結している調節配列、興味あるヌクレオチド配列、１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分、およびジェミニウイルスレプリカーゼタンパク質をコード化する核酸配列を含む)は同じ分子上に配置されていてもよく、或いは、上記第３核酸配列と上記核酸配列は異なるDNA分子上に配置されていてもよい。
【００１９】
本発明は、上記興味あるヌクレオチド配列がインフルエンザ血球凝集素をコード化する、上記で定義したような植物発現系(B)を提供する。上記インフルエンザ血球凝集素は、原生シグナルペプチド配列または非原生シグナルペプチドを含み得る。さらにまた、上記インフルエンザ血球凝集素は、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15およびH16からなる群から選択し得る。また、上記インフルエンザ血球凝集素は、インフルエンザB型血球凝集素、インフルエンザA型サブタイプH1血球凝集素、インフルエンザA型サブタイプH3血球凝集素、およびインフルエンザA型サブタイプH5血球凝集素からなる群から選択し得る。
【００２０】
また、本発明は、インフルエンザの粒子様ウイルス(VLP)の植物中または植物の１部中での産生方法(A)も提供し、該方法は、下記の工程を含む：
・上記植物中または上記植物の１部中に、１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーと操作可能に連結している調節領域、興味あるヌクレオチド配列であってインフルエンザ血球凝集素をコード化するヌクレオチド配列および１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分を含む第１核酸配列と、ジェミニウイルスレプリカーゼをコード化する第２核酸とを含む植物発現系を導入する工程；および、
・上記植物または上記植物の１部を、上記インフルエンザ血球凝集素をコード化する上記ヌクレオチド配列の発現を可能にする条件下にインキュベートし、それによって上記インフルエンザVLPを産生させる工程。
【００２１】
また、本発明は、上記導入工程において、上記第１核酸配列と上記第２核酸配列を同じ分子上に配置させてもよく、或いは、上記第１核酸配列と上記第２核酸配列を異なる分子上に配置させてもよい、上述したような方法(A)にも関する。上記第１核酸配列と上記第２核酸配列を異なる分子上に配置させる場合、これらの異なる分子を上記植物中または上記植物の１部中に同時に導入してもよく、或いはこれらの異なる分子を上記植物中または上記植物の１部中に異なる時間で、例えば、連続浸潤によって導入してもよい。
【００２２】
また、本発明は、上記インキュベート工程において、上記インフルエンザ血球凝集素をコード化する上記ヌクレオチド配列の発現が一時的発現である、上述したような方法(A)も提供する。さらにまた、上記方法は、上記植物または上記植物の１部を収穫し、それによって上記インフルエンザVLPを含有する収穫植物または収穫植物の１部を得る工程も含み得る。上記方法は、上記インフルエンザVLPを、上記インフルエンザVLPを含有する上記収穫植物または収穫植物の１部から分離し、それによって分離インフルエンザVLPを得る工程をさらに含み得る。
【００２３】
本発明は、上記導入工程において、上記植物発現系が第３核酸配列をさらに含み、該第３核酸配列がサイレンシング発現のサプレッサーをコード化する、上述したような方法(A)を提供する。上記第３核酸配列と上記第１核酸配列は同じ分子上に配置させてもよく、或いは、上記第３核酸配列と前記第１核酸配列を異なる分子上に配置させてもよい。上記第３核酸配列と上記第１核酸配列を異なる分子上に配置させる場合、これらの異なる分子を上記植物中または上記植物の１部中に同時に導入し得る。さらにまた、上記導入工程において、上記植物発現系は第４核酸配列をさらに含み得、該第４核酸配列がシャペロンタンパク質をコード化する。上記第４核酸配列と上記第１核酸配列を同じ分子上に配置させてもよく、或いは、上記第４核酸配列と上記第１核酸配列は異なる分子上に配置させてもよい。上記第４核酸配列と上記第１核酸配列を異なる分子上に配置させる場合、これらの異なる分子を上記植物中または上記植物の１部中に同時に導入し得る。
【００２４】
また、本発明は、興味あるタンパク質の植物中または植物の１部中での産生方法(B)も提供し、該方法は、下記の工程を含む：
・上記植物中または上記植物の１部中に、１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーと操作可能に連結している調節領域、興味あるヌクレオチド配列および１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分を含む第１核酸配列と、ジェミニウイルスレプリカーゼをコード化する第２核酸とを含む植物発現系を導入する工程；および、
・上記植物または上記植物の１部を、上記興味あるタンパク質をコード化する上記ヌクレオチド配列の発現を可能にする条件下にインキュベートし、それによって上記興味あるタンパク質を産生させる工程。
【００２５】
また、本発明は、上記導入工程において、上記第１核酸配列と上記第２核酸配列を同じ分子上に配置させてもよく、或いは、上記第１核酸配列と上記第２核酸配列を異なる分子上に配置させてもよい、上述したような方法(B)にも関する。上記第１核酸配列と上記第２核酸配列を異なる分子上に配置させる場合、これらの異なる分子を上記植物中または上記植物の１部中に同時に導入してもよい。
【００２６】
また、本発明は、上記インキュベート工程において、上記インフルエンザ血球凝集素をコード化する上記ヌクレオチド配列の発現が一時的発現である、上述したような方法(B)も提供する。さらにまた、上記方法は、上記植物または上記植物の１部を収穫し、それによって上記興味あるタンパク質を含有する収穫植物または収穫植物の１部を得る工程も含み得る。上記方法は、上記興味あるタンパク質を、上記興味あるタンパク質を含有する上記収穫植物または収穫植物の１部から分離し、それによって分離した興味あるタンパク質を得る工程をさらに含み得る。
【００２７】
本発明は、上記導入工程において、上記植物発現系が第３核酸配列をさらに含み、該第３核酸配列がサイレンシング発現のサプレッサーをコード化する、上述したような方法(B)を提供する。上記第３核酸配列と上記第１核酸配列は同じ分子上に配置させてもよく、或いは、上記第３核酸配列と前記第１核酸配列を異なる分子上に配置させてもよい。上記第３核酸配列と上記第１核酸配列を異なる分子上に配置させる場合、これらの異なる分子を上記植物中または上記植物の１部中に同時に導入し得る。さらにまた、上記導入工程において、上記植物発現系は第４核酸配列をさらに含み得、該第４核酸配列がシャペロンタンパク質をコード化する。上記第４核酸配列と上記第１核酸配列を同じ分子上に配置させてもよく、或いは、上記第４核酸配列と上記第１核酸配列は異なる分子上に配置させてもよい。上記第４核酸配列と上記第１核酸配列を異なる分子上に配置させる場合、これらの異なる分子を上記植物中または上記植物の１部中に同時に導入し得る。
【００２８】
この概要は、本発明の全ての特徴を必ずしも説明していない。本発明の他の局面、特徴および利点は、以下の本発明の特定の実施態様の説明を検討すれば、当業者にとっては明白であろう。
【００２９】
本発明のこれらおよび他の特徴は、添付図面に関連して言及する以下の説明からより一層明瞭となるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明において説明する種々の構築物のヌクレオチド配列を示す：  図１Aは、PacI部位(太字；当該プロモーターの上流)からAscI部位(太字；NOSターミネーターの下流直後)までの配列を含む発現カセット972のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：1)を示し、H5 A/インドネシア/5/2005の野生タイプHA0 (アンダーライン付き)を含んでいる。  図１Bは、PacI部位(太字；当該プロモーターの上流)からAscI部位(太字；NOSターミネーターの下流直後)までの配列を含む発現カセット560のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：2)を示す。H1 A/カリフォルニア/4/2009のPDIシグナルペプチド(PDISP)‐HA0(アンダーライン付き)。  図１Cは、PacI部位(太字；当該プロモーターの上流)からAscI部位(太字；NOSターミネーターの下流直後)までの配列を含む発現カセット971のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：3)を示す。H3 A/ブリスベン/10/2007のPDISP‐HA0 (アンダーライン付き)。  図１Dは、PacI部位(太字；当該プロモーターの上流)からAscI部位(太字；NOSターミネーターの下流直後)までの配列を含む発現カセット973のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：4)を示す。B/フロリダ/4/2006のPDISP‐HA0 (アンダーライン付き)。  図１Eは、LIR‐MCS‐SIR+LIRのヌクレオチド配列(SEQID NO：9)を示す。849構築物のLIR (長遺伝子間領域)‐MCS (多重クローニング部位)‐短遺伝子間領域(SIR)+LIR配列。  図１Fは、AscI部位(太字；LIRの上流)からPmeI部位(太字；SIR+LIRの下流)までの配列を含む発現カセット853のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：10)を示す。B/フロリダ/4/2006のPDISP‐HA0 (アンダーライン付き)。  図１Gは、AscI部位(太字；LIRの上流)からPmeI部位(太字；SIR+LIRの下流)までの配列を含む発現カセット561のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：11)を示す。H1A/カリフォルニア/4/2009のPDISP‐HA0 (アンダーライン付き)。  図１Hは、AscI部位(LIRの上流)からPmeI部位(SIR+LIRの下流)までの配列を含む発現カセット851のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：12)を示す。H3 A/ブリスベン/10/2007のPDISP‐HA0 (アンダーライン付き)。  図１Iは、AscI部位(LIRの上流)からPmeI部位(SIR+LIRの下流)までの配列を含む発現カセット852のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：13)を示す。H5 A/インドネシア/05/2005由来のHA0を含む原生Sp (アンダーライン付き)。  図１Jは、848構築物のLIR‐MCS‐SIR‐レプリカーゼ‐LIR配列のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：14)を示す。  図１Kは、AscI部位(太字；LIRの上流)からPmeI部位(太字；SIR‐C1/C2‐LIRの下流)までのヌクレオチドを含む発現カセット475のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：15)を示す。B/フロリダ/4/2006のPDISP‐HA0 (アンダーライン付き)。  図１Lは、AscI部位(太字；LIRの上流)からPmeI部位(太字；SIR‐C1/C2‐LIRの下流)までのヌクレオチドを含む発現カセット471のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：16)を示す。H1 A/カリフォルニア/4/2009のPDISP‐HA0 (アンダーライン付き)。  図１Mは、AscI部位(太字；LIRの上流)からPmeI部位(太字；SIR‐C1/C2‐LIRの下流)までのヌクレオチドを含む発現カセット473のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：17)を示す。H3 A/ブリスベン/10/2007のPDISP‐HA0 (アンダーライン付き)。  図１Nは、AscI部位(太字；LIRの上流)からPmeI部位(太字；SIR‐C1/C2‐LIRの下流)までの発現カセット474のヌクレオチド配列(SEQ ID NO：18)を示す。H5 A/インドネシア/05/2005由来のHA0を含む原生Sp (アンダーライン付き)。
【００３１】
【図２】ベンサミアナタバコ(Nicotiana benthamiana.)中でのHAの一時的発現において使用することのできる種々の構築物の配置図を示す：  図２Aは、HA発現用のCPMV‐HT系構築物 (構築物番号971、972、973および560)の図式的構図を示す。  図２Bは、HA発現用のCPMV‐HT + BeYDV系構築物(構築物番号851、852、853および561)の図式的構図を示す。  図２Cは、BeYDVレプリカーゼ発現構築物 (構築物番号834)の図式的構図を示す。  図２Dは、HA発現用のLIRの制御下にレプリカーゼ遺伝子(C1/C2)を含むCPMV‐HT + BeYDV系構築物(構築物番号471、473、474および475)の図式的構図を示す。
【００３２】
【図３】CPMV‐HT系発現系単独またはBeYDV増幅系と組合せてのCPMV‐HT系発現系を使用しての一時的HA蓄積の比較を示す：  図３Aは、CPMV‐HT系発現カセット(構築物番号973；図１Dおよび２A参照)を単独でまたはBeYDV増幅系(構築物番号853および834 (ウイルスレプリカーゼの発現を確保する)；図１Fおよび２B参照)と組合せて使用しての、植物中でのHAB (株B/フロリダ/4/2006由来)蓄積の比較を示す。３種の植物を、各構築物に対して分析した(1、2および3)。20マイクログラムのタンパク質が、分析した各抽出物において蓄積していた。  図３Bは、CPMV‐HT系発現カセット(構築物番号971；図１Cおよび２A参照)を単独でまたはBeYDV増幅系(構築物番号851；図１Hおよび２B参照)と組合せて使用しての、植物中でのH3 (株A/ブリスベン/10/2007由来)蓄積の比較を示す。３種の植物を、各構築物に対して分析した(1、2および3)。20マイクログラムまたは5マイクログラムの形質転換植物由来のタンパク質が、上述したようにして蓄積していた。非形質転換植物由来の15マイクログラムのタンパク質が上記5μg蓄積に加わっていた。  図３Cは、CPMV‐HT系発現カセット(構築物番号972；図１Aおよび図２A参照)を単独でまたはBeYDV増幅系(構築物番号852；図１Iおよび２B参照)と組合せて使用しての、植物中でのH5 (株A/インドネシア/05/05由来)蓄積の比較を示す。３種の植物の葉を、抽出前にプールした。形質転換植物由来のタンパク質の量は、レーン毎に示している。等しい蓄積量を確保するために、形質転換植物由来の抽出物を、非形質転換植物由来のタンパク質抽出によって4μgとした。  図３Dは、CPMV‐HT系発現カセット(構築物番号560；図１Bおよび２A参照)を単独でまたはBeYDV増幅系(構築物番号561；図１Gおよび２B参照)と組合せて使用しての、植物中でのH1 (株A/カリフォルニア/04/2009由来)蓄積の比較を示す。構築物毎に、３種の植物を、浸潤後2日、3日、4日および5日目に収穫した(それぞれ、d2、d3、d4およびd5として示している)。３種の植物の葉を、抽出前にプールした。形質転換植物由来の5ミクログラムのタンパク質を、蓄積前の非形質転換植物由来の15μgのタンパク質と混合した。
【００３３】
【図４】数種のCPMV‐HT系発現カセットを、LIRの制御下の別々のプラスミドまたは同じプラスミド上に付着させたBeYDV増幅系またはレプリカーゼと組合せて使用しての、植物中での一時的HA蓄積の比較を示す。  図４Aは、BeYDV増幅系(構築物番号853、図１Fおよび２B参照；および、プラストシアニン‐P19、構築物番号472)と組合せたCPMV‐HT系発現カセットを、LIR (構築物番号475、図１Kおよび２D参照；および、プラストシアニン‐P19、構築物番号472)の制御下の別々のプラスミドまたは同じプラスミド上のレプリカーゼ遺伝子と一緒に使用しての、植物中でのHA (株B/フロリダ/4/2006由来)蓄積の比較を示す。３種の植物を、各構築物に対して分析した(1、2および3)。20マイクログラムのタンパク質が、分析した各抽出物において蓄積していた。  図４Bは、BeYDV増幅系(構築物番号851、図１Hおよび２B参照；および、プラストシアニン‐P19、構築物番号472)と組合せたCPMV‐HT系発現カセットを、LIR (構築物番号473、図１Mおよび２D参照；および、プラストシアニン‐P19、構築物番号472)の制御下の別々のプラスミドまたは同じプラスミド上のレプリカーゼ遺伝子と一緒に使用しての、植物中でのH3 (株A/ブリスベン/10/2007由来)蓄積の比較を示す。３種の植物を、各構築物に対して分析した(1、2および3)。形質転換植物由来の1/2マイクログラムのタンパク質を蓄積前の非形質転換植物由来の10μgのタンパク質と混合した。  図４Cは、BeYDV増幅系(構築物番号852、図１Iおよび２B参照；および、プラストシアニン‐P19、構築物番号472)と組合せたCPMV‐HT系発現カセットを、LIR (構築物番号474、図１Nおよび２D参照；および、プラストシアニン‐P19、構築物番号472)の制御下の別々のプラスミドまたは同じプラスミド上のレプリカーゼ遺伝子と一緒に使用しての、植物中でのH5 (株A/インドネシア/05/05由来)蓄積の比較を示す。３種の植物を、各構築物に対して分析した(1、2および3)。形質転換植物由来の1/2マイクログラムのタンパク質を蓄積前の非形質転換植物由来の10μgのタンパク質と混合した。  図４Dは、BeYDV増幅系(構築物番号561、図１Gおよび２B参照；および、プラストシアニン‐P19、構築物番号472)と組合せたCPMV‐HT系発現カセットを、LIR (構築物番号471 、図１Lおよび２D参照；および、プラストシアニン‐P19、構築物番号472)の制御下の別々のプラスミドまたは同じプラスミド上のレプリカーゼ遺伝子と一緒に使用しての、植物中でのH1 (株A/カリフォルニア/04/2009由来)蓄積の比較を示す。３種の植物を、各構築物に対して分析した(1、2および3)。形質転換植物由来の2.5マイクログラムのタンパク質を蓄積前の非形質転換植物由来の10μgのタンパク質と混合した。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明は、興味あるタンパク質を植物中で産生させるための核酸および発現系に関する。上記発現系は、コモウイルス系発現カセットとジェミニウイルス系増幅成分を含む。また、上記興味あるタンパク質を含む植物細胞、植物組織、全植物、接種物、核酸(例えば、遺伝子構築物)、並びに興味あるタンパク質を植物中で発現させる方法も提供する。
【００３５】
さらに、本発明は、１種または２種以上のコモウイルスエンハンサー、興味あるヌクレオチド配列および１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分と操作可能に連結している調節領域を含む第１核酸配列と、ジェミニウイルスレプリカーゼをコード化する第２核酸とを含む植物発現系も提供する。上記第１核酸配列と上記第２核酸配列は同じ核酸分子上に配置されていてもよく、或いは、これらの第１核酸配列と第２核酸配列は異なるDNA分子上に配置されていてもよい。例えば、上記植物発現系は、１種または２種以上のコモウイルスエンハンサーと操作可能に連結している調節配列；興味あるヌクレオチド配列；１種または２種以上のジェミニウイルス増幅成分を含む核酸配列；およびジェミニウイルスレプリカーゼタンパク質をコード化する核酸配列を含み得る。
【００３６】
また、本発明は、同じまたは異なる核酸上に配置されたプロモーター(調節領域)配列、コモウイルス調節領域、１種以上の興味あるタンパク質をコード化する１種以上の配列およびジェミニウイルス増幅成分を含む核酸も提供する。該核酸は、ジェミニウイルスレプリカーゼ、コモウイルス3’非翻訳領域(UTR)またはプラストシアニン3’UTR或いはジェミニウイルスレプリカーゼとコモウイルス3’UTRまたはプラストシアニン3’UTRとの組合せをコード化する配列もさらに含み得る。
【００３７】
以下の説明においては、多くの用語を広範囲に亘って使用する；下記の定義は、本発明の多様な局面の理解を容易にするために提示する。本明細書においての、用語例のような実例の使用は、単なる説明目的であって、本発明の実施態様の範囲および意味を限定するものではない。
【００３８】
用語“ポリペプチド、ペプチド”および“タンパク質”は、本明細書においては互換的に使用し、アミノ酸残基のポリマーを称する。これらの用語は、天然産生アミノ酸ポリマー並びに１個以上のアミノ酸残基が非天然産生アミノ酸、例えば、アミノ酸アナログであるアミノ酸ポリマーに当てはまる。本明細書において使用するとき、これらの用語は、アミノ酸残基が共有ペプチド結合によって連結している、全長タンパク質、例えば、抗原のような、任意の長さを有するアミノ酸鎖を包含する。
【００３９】
本明細書において使用するとき、ポリペプチドまたはタンパク質、例えば、抗体に関連しての用語“誘導体”は、アミノ酸残基置換体の導入、欠落および付加によって改変されているアミノ酸配列を含むポリペプチドまたはタンパク質を称する。また、本明細書において使用するときの用語“誘導体”は、抗体への任意のタイプの分子の共有結合によって変性されているポリペプチドまたはタンパク質も称する。例えば、ポリペプチドまたはタンパク質は、例えば、グリコシル化、アセチル化、ペグ化(pegylation)、リン酸化、アミド化、既知の保護/遮断基による誘導体化、タンパク質分解的開裂、細胞質リガンドまたは他のタンパク質への結合等によって変性し得る。誘導体、ポリペプチドおよびタンパク質は、限定するものではないが、特異的化学開裂、アセチル化、ホルミル化、ツニカマイシンの代謝合成等のような当業者にとって既知の方法を使用する化学変性によって産生させ得る。ある種の実施態様においては、誘導体、ポリペプチドまたはタンパク質は、これらから誘導したポリペプチドまたはタンパク質と同様なまたは同一の機能を有する。
【００４０】
本明細書において説明するような発現系は、２分節(bipartite)ウイルスまたは２分節ゲノムを有するウイルスをベースとする発現カセットを含む。例えば、本２分節ウイルスは、コモウイルス科であり得る。コモウイルス科の属種としては、コモウイルス、ネポウイルス、ファバウイルス、チェラウイルス(Cheravirus)およびサドワウイルスがある。コモウイルスとしては、ササゲモザイクウイルス(Cowpea mosaic virus) (CPMV)、ササゲ重度モザイクウイルス(Cowpea severe mosaic virus) (CPSMV)、スカッシュモザイクウイルス(Squash mosaic virus) (SqMV)、レッド・クローバー斑葉病ウイルス(Red clover mottle virus) (RCMV)、ビーンポッド斑点病ウイルス(Bean pod mottle virus) (BPMV)、カブリングスポットウイルス(Turnip ringspot virus) (TuRSV)、ソラマメ真性モザイクウイルス(Broad bean true mosaic virus) (BBtMV)、ソラマメステインウイルス(Broad bean stain virus) (BBSV)、ダイコンモザイクウイルス(RaMV)がある。本発明の各局面において有用であり得るエンハンサー成分を含むコモウイルスRNA‐2配列の例としては、限定するものではないが、CPMV RNA‐2 (GenBank Accession No. NC_003550)、RCMV RNA‐2 (GenBank Accession No. NC_003738)、BPMV RNA‐2 (GenBank Accession No. NC_003495)、CPSMV RNA‐2 (GenBank Accession No.NC_003544)、SqMV RNA‐2 (GenBank Accession No.NC_003800)、TuRSV RNA‐2 (GenBank Accession No. NC_013219.1)、BBtMV RNA‐2 (GenBank Accession No. GU810904)、BBSV RNA2 (GenBank Accession No. FJ028650)、RaMV (GenBank Accession No. NC_003800)がある。
【００４１】
上記２分節コモウイルスRNAゲノムのセグメントは、RNA‐1およびRNA‐2と称する。RNA‐1は複製に関与するタンパク質をコード化し、一方、RNA‐2は細胞間移動に必要なタンパク質および２つのカプシドタンパク質をコード化する。CPMV、CPSMV、SqMV、RCMVまたはBPMVのような任意の適切なコモウイルス系カセットを使用し得る；例えば、上記発現カセットは、CPMVをベースとし得る。
【００４２】
“発現カセット”は、興味ある核酸を、この興味ある核酸の宿主細胞内での転写にとって適切なプロモーターまたは他の調節成分の制御下に且つこれらプロモーターまたは調節成分に操作可能に(または操作可能なように)連結させて含むヌクレオチド配列を称する。
【００４３】
全長を有するベンサミアナタバコ(Nicotiana benthamiana)の形質転換、即ち、CPMVの両ゲノムRNAの複製成分cDNAコピーが増殖感染をもたらし得ることは証明されている(Liu et al., 2004, Virology 323, 37‐48；参考として本明細書に合体させる)。CPMV系発現カセットの例は、WO2007/135480号；WO2009/087391号；さらに、Sainsbury F. et al., 2008, Plant Physiology; 148: 1212‐1218；Sainsbury F. et al., 2008, Plant Biotechnology Journal; 6: 82‐92；Sainsbury F. et al., 2009, Plant Biotechnology Journal; 7: 682‐693に記載されている；これらの文献は、参考として本明細書に合体させる。限定とみなすべきではない例としては、5’リーダー配列中に見出される２つの最初の翻訳開始コドンが欠落しているササゲモザイクウイルス(CMV)のゲノムRNA 2から得られる非翻訳領域(UTR)は、WO 2009/087391号に記載されているように使用し得る。CaMV 35Sプロモーターおよびノパリンシンターゼ(NOS) ターミネーターへ結合させたとき、これらの改変CPMV UTRは、隣接コーディング領域の翻訳を増強させていた。上記CPMV系発現系は、CPMV‐HTと命名した(HT：hypetranslatable、即ち、高翻訳可能)。
【００４４】
本明細書において説明しているように、その配列がコモウイルスのような２分節RNAウイルスのRNA‐2ゲノムセグメントに由来し(またはこのセグメントと相同性を共有し)、ターゲット開始部位を変異させている発現エンハンサー配列は、興味ある核酸配列を発現させるのに使用し得る。さらに、本発明は、２分節ウイルスのRNA‐2ゲノムセグメントに由来する配列の発現または翻訳増進活性の増強方法も提供し、その方法は、配列中のターゲット開始部位を変異させることを含む。
【００４５】
“エンハンサー”配列(またがエンハンサー成分)としては、コモウイルスのような２分節RNAウイルスのRNA‐2ゲノムセグメントに由来し(またはこのセグメントと相同性を共有し)、ターゲット開始部位を変異させている配列がある。そのような配列は、これら配列を結合させている非相同性ORFの下流発現を増強する。限定するものではないが、そのような配列は、転写RNA中に存在する場合、これらの配列を結合させている非相同性ORFの翻訳を増強し得るものと信じている。
【００４６】
本明細書において説明するような、また、エンハンサー配列に関連しての“ターゲット開始部位”は、当該エンハンサー配列が由来する２分節ウイルス、例えば、コモウイルスの野生タイプRNA‐2ゲノムセグメントの開始部位(開始コドン)である。このターゲット開始部位は、野生タイプRNA‐2ゲノムセグメントがコード化する２つのカルボキシ共末端タンパク質の長い方である105Kタンパク質の産生(翻訳)における開始部位として作用する。105Kタンパク質の産生は、野生タイプCPMV RNA‐2ゲノムセグメント中の位置161の開始部位において開始させる。従って、上記CPMV RNA‐2ゲノムセグメントに由来するエンハンサー配列中のターゲット開始部位は、野生タイプCPMV
RNA‐2中の位置161における開始部位であり得る。位置161の開始コドン前後の変異は、例えば開始コドンの前後を分裂させることによって位置161の開始コドン自体の変異と同じまたは同様な効果を有し得、開始コドンがより頻繁にバイパス化されることを意味し得る。
【００４７】
上記エンハンサー配列は、ターゲット開始部位の上流および/または下流の１個以上のヌクレオチドを変異させることによって産生させた間接的に変異されたターゲット開始部位を含むが、野生タイプのターゲット開始部位を保持し得ている。上流、下流または上流および下流双方のヌクレオチドを変異させる効果は、ターゲット開始部位自体を変異させるときに観察される効果と同じまたは同様である。
【００４８】
ターゲット開始部位は野生タイプRNA‐2ゲノムセグメントがコード化する２つのカルボキシ共末端タンパク質の長い方の産生のための開始部位として作用するとき、ターゲット開始部位は、上記野生タイプRNA‐2がコード化する２つのカルボキシ共末端タンパク質の短い方の産生のための開始部位として作用する同じ野生タイプRNA‐2ゲノムセグメント上の第２開始部位とインフレームで(同相内に)存在する結果となる。２つの開始部位は、同じトリプレットリーディングフレーム内に存在する場合、インフレームで存在する。例えば、野生タイプCPMV RNA‐2ゲノムセグメントに由来するエンハンサー配列中のターゲット開始部位(位置161の開始部位)は、野生タイプCPMV RNA‐2ゲノムセグメント中のCPMV
RNA‐2がコード化する２つのカルボキシ共末端タンパク質の短い方(95Kタンパク質)の産生における開始部位として作用する位置512における開始部位とインフレームで存在する。
【００４９】
従って、上記エンハンサー配列が由来する野生タイプRNA‐2ゲノムセグメント中の第２開始部位の上流(5’)に位置するターゲット開始部位は、野生タイプRNA‐2ゲノムセグメントがコード化する２つのカルボキシ共末端ポリタンパク質の短い方の産生における開始部位として作用し得る。さらに、ターゲット開始部位も、上記エンハンサー配列が由来する野生タイプRNA‐2ゲノム中の第３開始部位の下流(3’)に位置し得る。CPMVにおいては、位置161のターゲット開始部位は、95Kタンパク質の産生における開始部位として作用する位置512の第２開始部位の上流に位置する。また、位置115の第３開始部位も存在する。従って、２分節ウイルスのRNA‐2ゲノムセグメントに由来するエンハンサー配列中のターゲット開始部位は、野生タイプRNA‐2がコード化する２つのカルボキシ共末端タンパク質の産生における２つの開始部位の第１部位である。この関連における第１部位は、野生タイプRNA‐2ゲノムセグメントの5’末端のより近くに位置する開始部位と称する。
【００５０】
上記配列中の２以上の開始部位は、必要に応じて変異させ得る。例えば、位置115における(またはこの位置に相応する)上記‘第３’開始部位も欠落または変化させ得る。AUG161の除去に加えAUG115の除去は発現をさらに増強させることが証明されている(Sainsbury and Lomonossoff, 2008, Plant Physiology; 148: 1212‐1218)。例えば、本発明のエンハンサー配列は、２分節RNAウイルスのRNA‐2ゲノムセグメント由来の変性配列をベースとし得る。
【００５１】
これらのコモウイルスおよび数種の特定株のRNA‐2ゲノムセグメントの配列は、NCBIデータベースから、括弧内に示す受託番号により入手可能である：
ササゲモザイクウイルスRNA‐2 (NC_003550)、ササゲ重度モザイクウイルスRNA‐2 (NC_003544)、スカッシュモザイクウイルスRNA‐2 (NC_003800)、スカッシュモザイクウイルス キンブル(Kimble)株RNA‐2 (AF059533)、スカッシュモザイクウイルス アリゾナ株RNA‐2 (AF059532)、レッド・クローバー斑葉病ウイルスRNA‐2 (NC_003738)、ビーンポッド斑点病ウイルスRNA‐2 (NC_003495)、ビーンポッド斑点病ウイルス K‐Hopkins1株RNA‐2 (AF394609)、ビーンポッド斑点病ウイルス K‐Hancock1株RNA‐2 (AF394607)、アンデスポテト斑点病ウイルス(Andean potato mottle virus) (APMoV: L16239)およびダイコンモザイクウイルス(RaMV；AB295644)。
また、ビーンルゴースモザイクウイルス(bean rugose mosaic virus) (BRMV、AF263548)およびコモウイルス属の暫定的メンバー、即ち、カブリングスポットウイルス(turnip ringspot virus) (EF191015)から入手し得る部分RNA‐2配列も存在する。また、コモウイルス科の他の属種由来の多くの配列も入手可能である。今日まで、研究されてきた全てのコモウイルスは、それらウイルスのRNA‐2ゲノムセグメントに由来する２つのカルボキシ共末端ポリタンパク質の発現における２つの選択的開始コドンを有することが証明されている。特に、CPMV、CPSMV、BPMV、SqMVおよびRCMVのRNA‐2ゲノムセグメントは、２つのカルボキシ共末端ポリタンパク質の発現における２つの選択的開始コドンを含むことが知られている。
【００５２】
他のコモウイルス中のターゲット開始部位は、CPMVの野生タイプRNA‐2セグメント中の位置161の開始部位と等価であり、従って、当該技術において知られているような方法によって同定し得る。例えば、興味ある配列は、BLASTのような標準の配列アラインメント方法を使用して或いはCMPVの配列によるマニュアルアラインメントによって位置合せして、相応する等価の開始部位の位置を判定し得る。
【００５３】
本明細書において説明しているように、上記エンハンサー配列は、例えば、位置161のターゲット開始部位を変異させているところのCPMV RNA‐2ゲノムセグメントのヌクレオチド1〜512または1〜509を含み得る。また、上記エンハンサー配列は、CPMVの位置161の開始コドンと等価のターゲット開始部位を変異させているところの他のコモウイルス由来の等価の配列も含み得る。ターゲット開始部位は、置換、欠落または挿入によって変異させ得る。例えば、ターゲット開始部位は、点変異によって変異させ得る。上記CPMVエンハンサーは、下記に示すようなSEQ ID NO：23を含み得る(変異ATG (ATG 115および161)はアンダーラインを付している)：
TATTAAAATCTTAATAGGTTTTGATAAAAGCGAACGTGGGGAAACCCGAACCAAACCTTCTTCTAAACTCTCTCTCATCTCTCTTAAAGCAAACTTCTCTCTTGTCTTTCTTGCGTGAGCGATCTTCAACGTTGTCAGATCGTGCTTCGGCACCAGTACAACGTTTTCTTTCACTGAAGCGAAATCAAAGATCTCTTTGTGGACACGTAGTGCGGCGCCATTAAATAACGTGTACTTGTCCTATTCTTGTCGGTGTGGTCTTGGGAAAAGAAAGCTTGCTGGAGGCTGCTGTTCAGCCCCATACATTACTTGTTACGATTCTGCTGACTTTCGGCGGGTGCAATATCTCTACTTCTGCTTGACGAGGTATTGTTGCCTGTACTTCTTTCTTCTTCTTCTTGCTGATTGGTTCTATAAGAAATCTAGTATTTTCTTTGAAACAGAGTTTTCCCGTGGTTTTCGAACTTGGAGAAAGATTGTTAAGCTTCTGTATATTCTGCCCAAATTTG
【００５４】
本発明のエンハンサー配列は、上記CPMV RNA‐2配列との、少なくとも99%、98%、97%、96%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%、55%または50%或いはこれらの間の任意の量の同一性を含み得、野生タイプCPMV RNA‐2ゲノムセグメントの位置161に相応するターゲット開始部位は、置換、欠落または挿入によって変異させている。例えば、上記エンハンサー配列は、上記CPMV RNA‐2配列との、約80％〜約99％、約90％〜約99％または約95％〜99％或いはこれらの間の任意の量の同一性を含み得、野生タイプCPMV RNA‐2ゲノムセグメントの位置161に相応するターゲット開始部位は、置換、欠落または挿入によって変異させている。
【００５５】
特定の配列に言及するときの用語“パーセント類似性”、“パーセント同一性”および“パーセント相同性”は、例えば、University of Wisconsin GCGソフトウェアプログラムに説明されているようにして使用する。比較のための配列のアラインメント方法は、当該技術において周知である。比較のための最適の配列アラインメントは、例えば、SmithおよびWatermanのアルゴリズム (1981, Adv. Appl. Math. 2:482)を使用して、NeedlemanおよびWunschのアラインメントアルゴリズム (1970, J. Mol. Biol. 48:443)によって、PearsonおよびLipmanの類似性方法の研究 (1988, Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 85:2444)によって、これらのアルゴリズムのコンピュータ処理の実施 (例えば：Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Computer Group (GCG), 575 Science Dr., Madison, Wis.におけるGAP、BESTFIT、FASTAおよびTFASTA)によって、或いはマニュアルアラインメントおよび目視検査 (例えば、Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel et al., eds. 1995 supplement参照)によって実施し得る。
【００５６】
パーセント配列同一性および配列類似性を判定するのに適するアルゴリズムの例は、BLASTおよびBLAST 2.0アルゴリズムであり、これらのアルゴリズムは、それぞれ、Altschul等(1977, Nuc. Acids Res. 25:3389‐3402)およびAltschul等(1990, J. Mol. Biol. 215:403‐410 )によって説明されている。BLASTおよびBLAST 2.0は本明細書において説明するパラメーターと一緒に使用して、本発明の核酸およびタンパク質におけるパーセント配列同一性を判定する。例えば、BLASTNプログラム(ヌクレオチド配列用)は、デフォルトとして、11の語調(W)、10の期待値(E)、M=5、N=−4および両ストランドの比較を使用し得る。アミノ酸配列については、BLASTPプログラムは、デフォルトとして、3の語調および10の期待値(E)、さらに、50のBLOSUM62スコアリングマトリックス(Henikoff & Henikoff, 1989, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89:10915参照)アラインメント(B)、10の期待値(E)、M=5、N=−4および両ストランドの比較を使用し得る。BLAST分析を実施するためのソフトウェアは、National Center for Biotechnology Informationにより公的に入手可能である(URL：ncbi.nlm.nih.gov/参照)。
【００５７】
また、エンハンサー配列は、緊縮条件下に、CPMV RNA‐2の相補配列によってハイブリッド化し得る；但し、野生タイプCPMV RNA‐2ゲノムセグメント中の位置161に相応するターゲット開始部位が変異されていることを条件とする。
【００５８】
緊縮ハイブリッド化条件下でのハイブリッド化は、当該技術において既知である(例えば、Current Protocols in Molecular Biology, Ausubel et al., eds. 1995およびその追補編；Maniatis et al., in Molecular Cloning (A Laboratory Manual), Cold Spring Harbor Laboratory, 1982；Sambrook and Russell, in Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd edition 2001を参照されたい；これらの各々は、参考として本明細書に合体させる)。１つのそのような緊縮ハイブリッド化条件の例は、65℃の4 X SSC中での約16〜20時間のハイブリッド化と、その後の65℃の0.1 X SSC中での1時間の洗浄または65℃の0.1 X SSC中での各々20分間または30分間の２回洗浄であり得る。また、典型的な緊縮ハイブリッド化条件は、42℃の50％ホルムアミド、4 X SSC中での１夜(16〜20時間)処理と、その後の65℃の0.1 X SSC中での1時間の洗浄または65℃の0.1 X SSC中での各々20分間もしくは30分間または１夜(16〜20時間)の２回洗浄、或いは65℃のチャーチ水性リン酸緩衝液(7% SDS；0.5M NaPO4緩衝液 pH 7.2；10mM EDTA)中でのハイブリッド化と、0.1 X SSC、0.1%SDS中での各々20分間もしくは30分間の50℃での２回洗浄または2 X SSC、0.1%SDS中での各々20分間もしくは30分間の65℃での２回洗浄であり得る。
【００５９】
本発明のエンハンサー配列中のターゲット開始部位は、欠落、挿入または置換によって変異させて、上記ターゲット開始部位が翻訳開始部位としてもはや機能しないようにし得る。例えば、点変異を上記エンハンサー配列中の上記ターゲット開始部位の位置においてなし得る。或いは、上記エンハンサー配列中の上記ターゲット開始部位を部分的にまたは全体的に欠落させてもよい。例えば、上記エンハンサー配列中の上記ターゲット開始部位に亘る欠落をなし得る。上記開始部位に亘る欠落は、その欠落が上記開始部位に亘ることを条件として、上記エンハンサー配列が由来する野生タイプRNA‐2ゲノムセグメントの配列と比較したとき、長さにおいて約5個、10個、15個、20個、25個、30個、35個、40個、45個または50個のヌクレオチドであり得る。
【００６０】
理論によって拘束することは望まないものの、CPMV中の位置161の開始コドンの変異は、翻訳サプレッサーの不活性化に至り、この不活性化は、不活性化翻訳サプレッサーの下流に位置する開始コドンからの翻訳開始の増進をもたらすと考えられる。従って、本明細書において説明するようにして使用する上記エンハンサー配列は、２分節ウイルスのRNA‐2ゲノムセグメントに由来し得、上記エンハンサー配列は不活性化翻訳サプレッサー配列を含む。
【００６１】
翻訳サプレッサー配列は、当該エンハンサー配列が由来し、野生タイプRNA‐2ゲノムセグメントがコード化する２つのカルボキシ共末端タンパク質の長い方の産生(翻訳)における開始部位を含むまたはこの開始部位からなる２分節ウイルス(例えば、コモウイルス)の野生タイプRNA‐2ゲノムセグメント中の配列であり得る。CPMV RNA‐2ゲノムセグメントに由来するエンハンサー配列中の翻訳サプレッサー配列は、上記で説明したターゲット開始部位を含むまたはこの開始部位からなる配列である。従って、翻訳サプレッサー配列は、上記で説明したターゲット開始部位を含みまたはこの開始部位からなり、上記で説明したような変異誘発によって不活性化し得る。
【００６２】
本開示は、上記で説明しているような発現エンハンサー配列を含む分離核酸を提供する。本明細書において使用するときの“核酸”または“核酸分子”は、１本鎖型または２本鎖型いずれかの任意のDNAまたはRNA分子であって、１本鎖型の場合は、線状または円形いずれかのその相補配列を有する分子を称する。核酸分子を議論するに当っては、この場合、特定の核酸分子の配列または構造を、5’から3’の方向の配列を用いる通常の慣例に従って説明することができる。本発明の核酸に関しては、“分離核酸”なる用語を、必要に応じて使用する。この用語は、DNAに当てはめる場合、由来する生物体の天然産生ゲノム中で直接隣接する配列から分離したDNA分子を称する。例えば、“分離核酸”は、プラスミドまたはウイルスベクターのようなベクター中に挿入した或いは原核もしくは真核細胞または宿主生物体のゲノムDNA中に一体化させたDNA分子を含み得る。RNAに当てはめる場合、用語“分離核酸”は、主として、上記で定義したような分離DNA分子がコード化するRNA分子を称する。また、該用語は、その自然状態において(即ち、細胞または組織中で)関連している他の核酸から十分に分離されているRNA分子も称し得る。“分離核酸”(DNAまたはRNAのいずれか)は、さらに、生物学的または合成手段によって直接産生させ且つ産生中に存在する他の成分から分離した分子も示し得る。
【００６３】
従って、上記核酸は、上記エンハンサーが由来する２分節RNAウイルスのRNA‐2ゲノムセグメントの１部またはフラグメントを含み得る。例えば、上記核酸は、その核酸が由来するRNA‐2ゲノムセグメントのコーディング領域の少なくとも１部を含み得ない。上記コーディング領域は、２つのカルボキシ共末端タンパク質の短い方をコード化するRNA‐2ゲノムセグメントの領域であり得る。上記核酸は、野生タイプRNA‐2ゲノムセグメントの5’末端から野生タイプRNA‐2ゲノムセグメントがコード化する２つのカルボキシ共末端タンパク質の短い方の産生(翻訳)を開始させる開始部位までに及ぶ２分節ウイルスのRNA‐2ゲノムセグメントの１部を含み得る。
【００６４】
本明細書において説明しているように、上記で説明しているようなエンハンサー配列を含む１種以上の発現系を提供する。また、上記発現系は、上記エンハンサー配列の下流に挿入した興味あるタンパク質をコード化する興味ある核酸も含み得る。
【００６５】
“興味ある遺伝子”、“興味あるヌクレオチド(または核酸)配列”または“興味あるコーディング領域”とは、宿主生物体、例えば、植物中で発現さるべきで且つ興味あるタンパク質を産生し得る任意の遺伝子、ヌクレオチド配列またはコーディング領域(これらの用語互換的に使用する)を意味する。そのような興味あるヌクレオチド配列としては、限定するものではないが、産生物が工業用酵素、タンパク質補助品、栄養補助食品、付加価値製品、或いは飼料、食品または飼料および食品用途双方用のそのフラグメントである遺伝子またはコーディング領域があり得る。また、興味あるヌクレオチド配列またはコーディング領域としては、薬剤活性タンパク質、例えば、成長因子、生長調節物質、抗体、抗原およびこれら物質のフラグメント、或いは免疫化またはワクチン接種において有用なこれら物質の誘導体等をコード化する遺伝子があり得る。そのようなタンパク質としては、限定するものではないが、インターロイキン、例えば、IL‐1〜IL‐24の１種または２種以上、IL‐26およびIL‐27；サイトカイン；エリスロポイエチン(EPO)；インスリン；G‐CSF、GM‐CSF、hPG‐CSF、M‐CSFまたはこれらの組合せ；インターフェロン、例えば、インターフェロン‐アルファ、インターフェロン‐ベータ、インターフェロン‐ガンマ；血液凝固因子、例えば、第VIII因子、第IX因子またはtPA hGH；受容体；受容体作用薬；抗体；神経ポリペプチド；インスリン；ワクチン；成長因子、例えば、限定するものではないが、上皮成長因子、ケラチノサイト成長因子、形質転換増殖因子；成長調節物質；抗原、自己抗原、これらのフラグメントまたはこれらの組合せがある。
【００６６】
また、興味あるタンパク質としては、インフルエンザ血球凝集素(HA；WO 2009/009876号参照、この文献は、参考として本明細書に合体させる)がある。HAは、ホモトリマー膜タイプI糖タンパク質であり、一般に、シグナルペプチド、HA1ドメイン、並びにC‐末端の膜貫通性アンカー部位および小細胞質尾部を含むHA2ドメインを含む。HAをコード化するヌクレオチド配列は、周知であり、入手可能である(例えば、URLにおいてのBioDefenseおよびPublic Health Database (現在、Influenza Research Database；Squires et al.,
2008  Nucleic Acids Research 36: D497‐D503)：biohealthbase.org/GSearch/home.do?decorator=Influenza；或いは、National Center for Biotechnology Informationが維持するデータベース (URL：ncbi.nlm.nih.gov参照)を参照されたい；両データベースは、参考として本明細書に合体させる)。
【００６７】
HAタンパク質は、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15およびH16の群から選ばれるA型インフルエンザ、B型インフルエンザ、またはA型インフルエンザHAのサブタイプであり得る。本発明のある局面においては、HAは、A型インフルエンザに由来し、群H1、H2、H3、H5、H6、H7およびH9から選ばれ得る。上記のHAのフラグメントも、興味あるタンパク質とみなし得る。さらにまた、上記のHAタイプまたはサブタイプ由来のドメインは、結合させてキメラHAを産生させることもできる(例えば、WO2009/076778号参照；この文献は、参考として本明細書に合体させる)。
【００６８】
HAタンパク質を含むサブタイプの例としては、A/ニューカレドニア/20/99 (H1N1)、A/インドネシア/5/2006 (H5N1)、A/ニワトリ/ニューヨーク/1995、A/セグロカモメ/DE/677/88 (H2N8)、A/テキサス/32/2003、A/マガモ/MN/33/00、A/アヒル/上海/1/2000、A/オナガガモ/TX/828189/02、A/シチメンチョウ/オンタリオ/6118/68(H8N4)、A/ハシビロガモ/イラン/G54/03、A/ニワトリ/ドイツ/N/1949(H10N7)、A/アヒル/イングランド/56(H11N6)、A/アヒル/アルバータ/60/76(H12N5)、A/カモメ/メリーランド/704/77(H13N6)、A/マガモ/グリエフ(Gurjev)/263/82、A/アヒル/オーストラリア/341/83 (H15N8)、A/ユリカモメ/スウェーデン/5/99(H16N3)、B/リー/40、C/ヨハネスブルグ/66、A/プエルトリコ/8/34 (H1N1)、A/ブリスベン/59/2007 (H1N1)、A/ソロモン諸島 3/2006 (H1N1)、A/ブリスベン 10/2007 (H3N2)、A/ウィスコンシン/67/2005 (H3N2)、B/マレーシア/2506/2004、B/フロリダ/4/2006、A/シンガポール/1/57 (H2N2)、A/安徽/1/2005 (H5N1)、A/ベトナム/1194/2004 (H5N1)、A/コガモ/香港/W312/97 (H6N1)、A/ウマ/プラハ/56 (H7N7)、A/香港/1073/99 (H9N2))がある。
【００６９】
HAタンパク質は、H1、H2、H3、H5、H6、H7またはH9サブタイプであり得る。例えば、H1タンパク質は、A/ニューカレドニア/20/99 (H1N1)、A/プエルトリコ/8/34 (H1N1)、A/ブリスベン/59/2007 (H1N1)、A/ソロモン諸島 3/2006 (H1N1)、A/カリフォルニア/04/2009 (H1N1)またはA/カリフォルニア/07/2009 (H1N1)株に由来し得る。また、H3タンパク質も、A/ブリスベン 10/2007 (H3N2)、A/ウィスコンシン/67/2005 (H3N2)またはA/パース/16/2009 (H3N2)株に由来し得る。本発明のさらなる局面においては、H2タンパク質は、A/シンガポール/1/57 (H2N2)株に由来し得る。H5タンパク質は、A/安徽/1/2005 (H5N1)、A/ベトナム/1194/2004 (H5N1)またはA/インドネシア/5/2005株に由来し得る。本発明の１つの局面においては、H6タンパク質は、A/コガモ/香港/W312/97 (H6N1) 株に由来し得る。H7タンパク質は、A/ウマ/プラハ/56 (H7N7)株に由来し得る。本発明の１つの局面においては、H9タンパク質は、A/香港/1073/99 (H9N2) 株に由来し得る。本発明のさらなる局面においては、HAタンパク質は、B/マレーシア/2506/2004、B/フロリダ/4/2006またはB/ブリスベン/60/08のようなB型ウイルスであり得るインフルエンザウイルスに由来し得る。H1、H2、H3、H5、H6、H7、H9またはBサブタイプ由来のHAタンパク質のアミノ酸配列の例は、WO 2009/009876号、WO 2009/076778号、WO 2010/003225号に記載されているような配列がある(これらの文献は、参考として本明細書に合体させる)。インフルエンザウイルスHAタンパク質は、H5インドネシアであり得る。
【００７０】
上記HAは、原生または非原生シグナルペプチドを含み得る；非原生シグナルペプチドは、植物由来であり得る。例えば、シグナルペプチドは、タンパク質ジスルフィドイソメラーゼシグナルペプチドであり得る。原生シグナルペプチドは、発現させている血球凝集素のシグナルペプチドに相応し得、或いは第２血球凝集素に相応し得る。
【００７１】
また、本発明は、HAタンパク質をコード化する配列を含む核酸分子も提供する。該核酸分子は、HAタンパク質をコード化する上記配列に操作可能に連結している１種以上の調節領域をさらに含む。上記核酸分子は、H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7、H8、H9、H10、H11、H12、H13、H14、H15、H16またはB型インフルエンザ由来のHAをコード化する配列を含み得る。例えば、上記核酸分子がコード化するHAタンパク質は、H1、H2、H3、H5、H6、H7、H9サブタイプおよびB型由来のHAであり得る。上記核酸分子がコード化するH1タンパク質は、A/ニューカレドニア/20/99 (H1N1)、A/プエルトリコ/8/34 (H1N1)、A/ブリスベン/59/2007 (H1N1)、A/ソロモン諸島 3/2006 (H1N1)、A/カリフォルニア/04/2009 (H1N1)またはA/カリフォルニア/07/2009 (H1N1)株に由来し得る。上記核酸分子がコード化するH3タンパク質は、A/ブリスベン 10/2007 (H3N2)、A/ウィスコンシン/67/2005 (H3N2)またはA/パース/16/2009 (H3N2)株に由来し得る。上記核酸分子がコード化するH2タンパク質は、A/シンガポール/1/57 (H2N2)株に由来し得る。また、上記核酸分子がコード化するH5タンパク質も、A/安徽/1/2005 (H5N1)、A/ベトナム/1194/2004 (H5N1)またはA/インドネシア/5/2005株に由来し得る。上記核酸分子がコード化するH6タンパク質は、A/コガモ/香港/W312/97
(H6N1)株に由来し得る。また、上記核酸分子がコード化するH7タンパク質も、A/ウマ/プラハ/56 (H7N7)株に由来し得る。さらに、上記核酸分子がコード化するH9タンパク質は、A/香港/1073/99 (H9N2) 株に由来し得る。上記核酸がコード化するB型由来のHAタンパク質は、B/フロリダ/4/2006、B/マレーシア/2506/2004またはB/ブリスベン/60/08株に由来し得る。H1、H2、H3、H5、H6、H7、H9サブタイプまたはB型由来のそのようなHAタンパク質をコード化する核酸分子の配列の例は、WO 2009/009876号、WO 2009/076778号、WO 2010/003225号に記載されているような配列がある(これらの文献は、参考として本明細書に合体させる)。上記核酸配列は、インフルエンザウイルスHAタンパク質H5インドネシアをコード化し得る。
【００７２】
上記興味ある核酸配列が植物に対して直接または間接的に毒性である産生物をコード化する場合、そのような毒性は、上記興味あるヌクレオチド配列を所望の組織内でまたは植物発育の所望の段階において選択的に発現させることによって低下させ得る。
【００７３】
上記興味あるコーディング領域または上記興味あるヌクレオチド配列は、形質転換されているか或いは本発明のヌクレオチド配列、または核酸配列、または遺伝子構築物、またはベクターを含む任意の適切な植物宿主中で発現させ得る。適切な宿主の例としては、限定するものではないが、シロイヌナズナ(Arabidopsis)；例えば、キャノーラ、アブラナ種、トウモロコシ、ニコチアナ種(タバコ) (例えば、ベンサミアナタバコ)、アルファルファ、ジャガイモ、サツマイモ(Ipomoea batatus)、チョウセンニンジン、エンドウ、オートムギ、イネ、ダイズ、コムギ、オオムギ、ヒマワリ、コットン、トウキビ、ライムギ(Secale cereale)、ソルガム(Sorghum bicolor, Sorghum vulgare)、ベニバナ(Carthamus tinctorius)のような農作物がある。
【００７４】
従って、本明細書において説明するように、(a) 上記で説明したようなエンハンサー配列および(b) 興味あるタンパク質をコード化するヌクレオチド配列を含み、上記ヌクレオチド配列が上記エンハンサー配列の下流に位置するところの発現系を提供する。上記ヌクレオチド配列および興味あるタンパク質は、上記エンハンサー配列が由来する野生タイプ２分節RNAウイルスに対して非相同性であり得、また、上記RNAウイルスによってコード化され得ない。
【００７５】
発現系は、興味あるタンパク質を宿主生物体中で発現させるのに使用し得る。例えば、興味あるタンパク質は、当該宿主生物体にとって非相同性であり得、当該細胞中に、遺伝子操作、形質転換法、または形質転換およびその後の繁殖によって導入し得る。生物体内の非相同性ヌクレオチド配列は、同じまたは同様な機能を通常奏する内在性の等価のヌクレオチド配列と置換わり得る、或いは、挿入配列を上記内在性ヌクレオチド配列に付加し得る。当業者であれば、興味あるヌクレオチド配列の発現は発現すべき遺伝子の上流に位置する開始部位(AUG)の存在を必要とすることを理解しているであろう。そのような開始部位は、エンハンサー配列の１部としてまたは興味あるタンパク質をコード化するヌクレオチド配列の１部として付与し得る。
【００７６】
“調節領域”、“調節成分”または“プロモーター”とは、DNAもしくはRNAまたはDNAとRNAの双方からなり得る、遺伝子のタンパク質コーディング流域の典型的には、常にではないが、上流の核酸の１部を意味する。調節領域が活性であり、興味ある遺伝子と操作可能に関連しているかまたは操作可能に連結している場合、この領域は、興味ある遺伝子の発現をもたらし得る。調節成分は、臓器特異性を介在し或いは発現上のまたは一時的遺伝子活性を制御し得ることが可能である。“調節領域”としては、プロモーター成分、基本的プロモーター活性を示すコアプロモーター成分、外的刺激に対する応答において誘発性である成分、負の調節成分または転写エンハンサーのようなプロモーター活性介在成分がある。また、“調節領域”としては、本明細書において使用するとき、活性な以下の転写性である成分、例えば、遺伝子発現を調節する翻訳および転写エンハンサーのような調節成分、翻訳および転写リプレッサー、上流活性化配列およびmRNA不安定性決定因子もある。これら後者の成分の数種は、上記コーディング領域の近位に位置し得る。
【００７７】
本開示の関連において、用語“調節成分”または“調節領域”は、典型的には、上記コーディング領域発現を、転写に必要なRNAポリメラーゼおよび/または他の因子が特定の部位において開始する認識をもたらすことによって制御する、構造遺伝子のコーディング配列の通常、常にではないが、上流(5’)のDNA配列を称する。しかしながら、イントロンまたは上記配列の3’内に位置する他のヌクレオチド配列も興味あるコーディング領域発現の調節に寄与することを理解すべきである。RNAポリメラーゼまたは他の転写因子が特定の部位における開始を確保する認識をもたらす調節成分の例は、プロモーター成分である。殆どの(全部ではない)真核生物プロモーター成分は、TATAボックス、即ち、転写開始部位のおよそ25塩基対上流に通常位置するアデノシンとチミジンのヌクレオチド塩基対からなる保存核酸配列を含有する。プロモーター成分は、転写の開始に関与する基本プロモーター成分並びに遺伝子発現を改変する他の調節成分(上述したような)を含み得る。
【００７８】
発現的に調節されており、誘発性でまたは構造性である調節領域のような数タイプの調節領域が存在する。発現的に調節されている或いは遺伝子の差次的発現をその制御下に制御する調節領域は、ある種の臓器または臓器の組織内で、その臓器または組織の発育中の特定の時期に活性化される。しかしながら、発現的に調節されている数種の調節領域は、ある種の臓器または組織内で特定の発育段階において選択的に活性であり得、また、これらの調節領域は、発現的に調節された形で或いは植物内の他の臓器または組織中の基本的レベルにおいても同様に活性であり得る。組織特異性調節領域の例としては、例えば、ナピンプロモーターおよびクルシフェリンプロモーターがある(Rask et al., 1998, J. Plant Physiol. 152: 595‐599；Bilodeau et al., 1994, Plant Cell 14: 125‐130)。葉特異性プロモーターの例としては、プラストシアニンプロモーターがある(US 7,125,978号参照；この特許文献は、参考として本明細書に合体させる)。
【００７９】
誘発性調節領域は、１種以上のDNA配列または遺伝子の転写を誘発因子に応答して直接または間接的に活性化し得る調節領域である。誘発因子の不存在においては、上記DNA配列または遺伝子は、転写しない。典型的には、誘発性調節領域に特異的結合して転写を活性化させるタンパク質因子は、不活性形で存在し、その後、誘発因子により、直接または間接的に活性形に転換し得る。しかしながら、上記タンパク質因子は、存在しなくてもよい。上記誘発因子は、タンパク質、代謝物、成長調節剤、除草剤またはフェノール化合物のような化学剤、或いは熱、寒さ、塩または毒性成分によって直接的にまたはウイルスのような病原体または病因物質の作用によって間接的に負わされる生理的ストレスであり得る。誘発性調節領域を含む植物細胞は、誘発因子に、散水、打ち水、過熱または同様な方法によるように、誘発因子を細胞または植物に外から適用することによって暴露し得る。誘発性調節成分は、植物遺伝子または非植物遺伝子に由来し得る(例えば、Gatz, C. and Lenk, I.R.P., 1998, Trends Plant Sci. 3, 352‐358；この文献は、参考として本明細書に合体させる)。可能性がある誘発性プロモーターの例としては、限定するものではないが、テトラサイクリン誘発性プロモーター(Gatz, C.,1997, Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 48, 89‐108；この文献は、参考として本明細書に合体させる)、ステロイド誘発性プロモーター(Aoyama, T. and Chua, N.H.,1997, Plant J. 2, 397‐404；この文献は、参考として本明細書に合体させる)、エタノール誘発性プロモーター(Salter, M.G.,  et al, 1998, Plant Journal 16, 127‐132；Caddick, M.X., et al,1998, Nature Biotech. 16, 177‐180；これらの文献は、参考として本明細書に合体させる)、サイトカイニン誘発性IB6およびCKI1遺伝子(Brandstatter, I. and Kieber, J.J.,1998, Plant Cell 10, 1009‐1019；Kakimoto, T., 1996, Science 274, 982‐985；これらの文献は、参考として本明細書に合体させる)およびオーキシン誘発性成分DR5 (Ulmasov, T., et al., 1997, Plant Cell 9, 1963‐1971；この文献は、参考として本明細書に合体させる)がある。
【００８０】
構成調節領域は、遺伝子の発現を、植物の各種部分全体に亘って、また、植物発育の全体に亘って連続して管理する。既知の構成調節成分の例としては、CaMV 35S転写物と関連するプロモーター(p35S；Odell et al., 1985, Nature, 313: 810‐812)、コメアクチン 1 (Zhang et al, 1991, Plant Cell, 3: 1155‐1165)、アクチン 2 (An et al., 1996, Plant J., 10: 107‐121)またはtms 2 (U.S 5,428,147号；この特許文献は、参考として本明細書に合体する)；並びに、トリオースリン酸イソメラーゼ 1 (Xu et. al., 1994,
Plant Physiol. 106: 459‐467)遺伝子、トウモロコシユビキチン1遺伝子(Cornejo et al, 1993, Plant Mol. Biol. 29: 637‐646)、シロイヌナズナユビキチン1および6遺伝子(Holtorf et al, 1995, Plant Mol. Biol. 29: 637‐646)、タバコ翻訳開始因子4A遺伝子(Mandel et al, 1995 Plant Mol. Biol. 29: 995‐1004)、キャッサバ葉脈モザイクウイルスプロモーター、pCAS (Verdaguer等、1996年)、リブロース二リン酸カルボキシゲナーゼの小サブユニットのプロモーター、pRbcS: (Outchkourov et al., 2003)、pUbi (単子葉植物および双子葉植物における)がある。
【００８１】
本明細書において説明しているように、葉発現において立証された有効性を有するエンハンサー配列を含むプロモーターは、一時的発現において有効であることが判明している。理論によって拘束することは望まないものの、核マトリックスへの結合による光合成遺伝子の上流調節成分の結合が強力な発現を介在し得ている。例えば、エンドウマメプラストシアニン遺伝子の翻訳開始部位から−784までを使用して、強力なレポーター遺伝子発現を介在し得ている。
【００８２】
本明細書において使用するときの用語“構成(constitutive)”は、上記構成調節領域の制御下の遺伝子が全ての細胞タイプにおいて同じレベルで発現されることを必ずしも示唆するものではなく、遺伝子は、広範囲の細胞タイプにおいて、大きく変動しているとしても発現されていることが多くの場合観察されている。
【００８３】
“操作可能に連結している”とは、特定の配列、例えば、調節成分と興味あるコーディング領域とが直接または間接的に相互作用して、遺伝子発現の介在または調節のような意図する機能を遂行することを意味する。操作可能に連結した各配列の相互作用は、例えば、操作可能に連結した各配列と相互作用するタンパク質が介在し得る。
【００８４】
本発明の１種または２種以上のヌクレオチド配列は、本発明のヌクレオチド配列、または構築物、またはベクターによって形質転換されている任意の適切な植物宿主中で発現させることができる。適切な宿主の例としては、限定するものではないが、シロイヌナズナ；例えば、キャノーラ、アブラナ種、トウモロコシ、ニコチアナ種(タバコ) (例えば、ベンサミアナタバコ)、アルファルファ、ジャガイモ、サツマイモ(Ipomoea batatus)、チョウセンニンジン、エンドウ、オートムギ、イネ、ダイズ、コムギ、オオムギ、ヒマワリ、コットン、トウキビ、ライムギ(Secale cereale)、ソルガム(Sorghum bicolor, Sorghum vulgare)、ベニバナ(Carthamus tinctorius)のような農作物がある。
【００８５】
本発明の１種以上の構築物は、3’非翻訳領域をさらに含み得る。3’非翻訳領域は、ポリアデニル化シグナルおよびmRNAプロセッシングまたは遺伝子発現をもたらし得る任意の他の調節シグナルを含有するDNAセグメントを含む遺伝子のその部分を称する。ポリアデニル化シグナルは、mRNAプレカーサーの3’末端へのポリアデニル酸トラック(track)の付加をもたらすことに特徴を有する。ポリアデニル化シグナルは、一般に、標準形5’AATAAA‐3’に対する相同性の存在によって認識されるが、変形は稀ではない。また、本発明の１種以上のキメラ遺伝子構築物は、必要に応じて、翻訳または転写エンハンサーいずれかのさらなるエンハンサーも含み得る。これらのエンハンサー領域は、当業者にとって周知であり、ATG開始コドンおよび隣接配列を含み得る。上記開始コドンは、配列全体の翻訳を確保するためにはコーディング配列の読み枠と一致しなければならない。
【００８６】
適切な3’領域の非限定的な例は、ノパリンシンターゼ(Nos遺伝子)のようなアグロバクテリウム(Agrobacterium)腫瘍誘発性(Ti)プラスミド遺伝子と、ダイズ貯蔵タンパク質遺伝子、リブローゼ‐1の小サブユニット、5‐ビスホスフェートカルボキシラーゼ遺伝子(ssRUBISCO；US 4,962,028号；この特許文献は、参考として本明細書に合体させる)、プラストシアニン発現の調節において使用するプロモーター (PweeおよびGray、1993年；この文献は、参考として本明細書に合体させる)のような植物遺伝子とのポリアデニル化シグナルを含有する3’転写非翻訳領域である。また、末端(ターミネーター)配列も、２分節RNAウイルス、例えば、コモウイルスのRNA‐2ゲノムセグメントに由来する末端配列であり得る。例えば、末端配列は、上記エンハンサー配列が由来する同じ２分節RNAウイルスに由来し得る。末端配列は、停止コドンを含み得る。また、末端配列は、ポリアデニル化シグナルによって追跡し得る。
【００８７】
本明細書において説明しているような発現系は、プロモーターおよび末端配列に操作可能に連結させ得る。従って、発現系は末端配列をさらに含み得、興味あるタンパク質をコード化する遺伝子は、エンハンサー配列と末端配列の間、即ち、エンハンサー配列の(3’)の下流で且つ末端配列の(5’)の上流に位置し得る。そのように、本開示は、(i) 上記で説明したような(ii) エンハンサー配列に操作可能に連結させたプロモーター、 (iii) 興味あるヌクレオチド配列、および(iv) 末端配列を含む発現カセットをさらに提供する。
【００８８】
また、本発明の発現カセット、発現構築物および発現系は、非翻訳領域(UTR)も含み得る。UTRは、上記発現カセット(遺伝子発現構築物または遺伝子発現系)中に存在するターミネーター配列の上流に位置し得る。上記発現カセット(遺伝子発現構築物または遺伝子発現系)が興味あるタンパク質をコード化する核酸を含む場合、上記UTRは、興味ある核酸(3’UTR)の下流に位置し得る。従って、上記UTRは、興味あるタンパク質をコード化する核酸とターミネーター配列に間に位置し得る。上記UTRは、２分節RNAウイルスに、例えば、２分節RNAウイルスのRNA‐2ゲノムセグメントに由来し得る。上記UTRは、上記発現カセット(発現構築物または遺伝子発現系)中に存在する上記エンハンサー配列が由来する同じRNA‐2ゲノムセグメントの3’UTRであり得る。好ましくは、上記UTRは、コモウイルスRNA‐2ゲノムセグメントの3’UTR、例えば、CPMV RNA‐2ゲノムセグメントの3’UTRである。
【００８９】
上述するような発現構築物は、ベクター中に存在し得る。ベクターは、発現カセットの生物体または宿主のゲノムへの移入または組込みを可能にする境界配列を含み得る。上記構築物は、植物バイナリーベクター、例えば、pPZP (Hajdukiewicz等、1994年)をベースとするバイナリー形質転換ベクターであり得る。構築物の他の例としては、pBin19がある(Frisch, D. A., L. W. Harris-Haller, et al. 1995, Plant Molecular Biology 27: 405‐409参照)。
【００９０】
必要に応じて、本発明の構築物は、選択可能なマーカーを含むようにさらに操作し得る。しかしながら、このことは、必須ではあり得ない。有用な選択可能なマーカーとしては、ゲンタマイシン、ハイグロマイシン、カナマイシンのような抗生物質、またはホスフィノトリシン、グリホサート、クロロスルフロン(chlorosulfuron)のような除草剤等のような化学薬品に対する耐性をもたらす酵素がある。同様に、GUS (ベータ‐グルクロニダーゼ)のような変色或いはルシフェラーゼまたはGFP,のような発光によって同定可能な化合物の産生をもたらす酵素も使用し得る。
【００９１】
本明細書において説明しているようにして使用することのできるベクターの例は、発現カセットの5’リーダーと3’ UTR間のポリリンカーの使用により直接のクローニングを可能にするpEAQベクターである。また、このベクターも、これもまた遺伝子サイレンシングのサプレッサーおよびNPTIIを含有するT‐DNA上に位置した上記で説明したような翻訳エンハンサーを含み得る。また、上記ポリリンカーは、N‐またはC‐末端Hisタグの興味あるタンパク質への内包を可能にしてタンパク質精製を容易にする１群または２群の6×ヒスチジン残基をコード化し得る。
【００９２】
転写後遺伝子サイレンシング(PTGS)は、植物中での導入遺伝子発現の抑制に関与し得、また、ジャガイモウイルスY (HcPro)由来のサイレンシングのサプレッサーの共発現を使用して導入遺伝子mRNAの特異的分解に対抗し得る(Brigneti et al., 1998, EMBO J. 17, 6739‐6746；この文献は、参考として本明細書に合体させる)。サイレンシングの別のサプレッサーは、当該技術において周知であり、例えば、限定するものではないが、以下を本明細書において説明しているようにして使用し得る (Chiba et al., 2006, Virology 346:7‐14；この文献は、参考として本明細書に合体させる)：
TEV‐p1/HC‐Pro (タバコエッチ病ウイルスp1/HC‐Pro)、BYV‐p21、トマトブッシースタントウイルスのp19 (TBSV p19；p19 の構築は、WO 2010/0003225号に記載されている；この特許文献は、参考として本明細書に合体させる)、トマトクリンクルウイルスのカプシドタンパク質(TCV‐CP)、キュウリモザイクウイルスの2b (CMV‐2b)、ジャガイモウイルスXのp25 (PVX‐p25)、ジャガイモウイルスMのp11 (PVM‐p11)、ジャガイモウイルスSのp11 (PVS‐p11)、ブルーベリースコーチウイルスのp16 (BScV‐p16)、カンキツトリステザウイルスのp23 (CTV‐p23)、ブドウ葉巻随伴病ウイルス‐2 (Grapevine leafroll-associated virus‐2)のp24 (GLRaV‐2 p24)、ブドウ葉巻ウイルスA (Grapevine virus A)のp10, (GVA‐p10)、ブドウ葉巻ウイルスB (Grapevine virus B)のp14 (GVB‐p14)、ハナウド潜在ウイルス(Heracleum latent virus)のp10 (HLV‐p10)またはニンニク共通潜在ウイルス(Garlic common latent virus)のp16 (GCLV‐p16)。
【００９３】
従って、サイレンシングの１種以上のサプレッサー、例えば、限定するものではないが、HcPro、TEV‐p1/HC‐Pro、BYV‐p21、TBSV p19、TCV‐CP、CMV‐2b、PVX‐p25、rgsCaM、FHV由来のB2タンパク質、CPMVの小外被タンパク質、TCV由来の外被タンパク質、PVM‐p11、PVS‐p11, BScV‐p16、CTV‐p23、GLRaV‐2 p24、GBV‐p14、HLV‐p10、GCLV‐p16またはGVA‐p10を上記コモウイルス系発現カセット、ジェミニウイルス由来増幅成分、および興味あるタンパク質コード化する上記核酸配列と一緒に共発現させて、植物内での高レベルのタンパク質産生を確保することができる。
【００９４】
また、上記発現系は、ジェミニウイルス由来の増幅成分、例えば、インゲンマメ黄萎縮ウイルス(BeYDV)由来の増幅成分も含み得る。BeYDVは、双子葉植物に順応したマストレウイルス(Mastrevirus)属に属する。BeYDVは、１本鎖円形DNAゲノムを有する単深裂体(monopartite)であり、ローリングサークルメカニズムによって極めて大量のコピー数に複製し得る。BeYDV由来 DNAレプリコンベクター系は、植物中での急速高収率タンパク質産生において使用されている。
【００９５】
本明細書において使用するとき、用語“増幅成分”とは、ジェミニウイルスゲノムの１つ以上の長遺伝子間領域(または長遺伝子間繰返し；LIR)の少なくとも１部を含む核酸セグメントを称する。本明細書において使用するとき、“長遺伝子間領域”、“長遺伝子間繰返し”または“LIR”とは、ジェミニウイルスRepタンパク質による切除および複製を介在し得るrep結合部位を含有する長遺伝子間領域の領域を称する。ある局面においては、１つ以上のLIRを含む上記核酸セグメントは、ジェミニウイルスゲノムの短遺伝子間領域(または小遺伝子間領域；SIR)をさらに含み得る。本明細書において使用するとき、“短遺伝子間領域”、“小遺伝子間領域”または“SIR”とは、相補ストランド (マストレウイルスの短IR (SIR)を称する。任意の適切なジェミニウイルス由来増幅成分を本発明において使用し得る。例えば、WO2000/20557号、WO2010/025285、Zhang X.等 (2005, Biotechnology and Bioengineering, Vol. 93, 271‐279)、Huang Z.等 (2009, Biotechnology and Bioengineering, Vol. 103, 706‐714)、Huang Z.等.(2009, Biotechnology and Bioengineering, Vol. 106, 9‐17) を参照されたい；これらの文献は、参考として本明細書に合体させる。図２Bおよび２Dに示しているように、２つ以上のLIR，例えば、２つのLIRを上記構築物において使用する場合、上記プロモーター、CMPV‐HT領域、興味ある核酸配列およびターミネーターは、２つのLIRの各々によって囲まれている。さらにまた、上記増幅成分は、例えば、Halley-Stott et al. (2007) Archives of Virology 152: 1237‐1240に開示され、Gen Bank(ジェン  バンク) 受託番号 DQ458791として寄託されているような配列に由来し得る；上記文献は、参考として本明細書に合体させる。LIRとSIRを含む核酸セグメントは、所望の配列をBeYDVについて本明細書において提供している配列と位置合せすることによって究明し得る。例えば、上記配列、即ち、Gen Bank DQ458791号のLIRを含む核酸セグメントは、ヌクレオチド2401〜2566および1〜128を含む。SIRを含む核酸セグメントは、ヌクレオチド1154〜1212である。
【００９６】
本明細書において説明しているように、インゲンマメ黄萎縮ウイルス(BeYDV)由来のベクターとRep/RepA供給ベクターとのベンサミアナタバコ葉のアグロ浸潤による共産出は、有効なレプリコン増幅と堅調なタンパク質産生をもたらしている。
【００９７】
コモウイルス系発現カセットおよびジェミニウイルス系増幅成分は、それぞれ、第１および第２ベクターからなり得、或いは、各構成成分を１つのベクターに含ませ得る。２つのベクターを使用する場合、第１および第２ベクターは、植物細胞中に、同時にまたは別々に導入し得る。
【００９８】
また、ウイルスレプリカーゼも本明細書において説明しているような発現系中に含ませて興味ある核酸の発現を増強させ得る。レプリカーゼの非限定的な例は、BeYDV RepおよびRepA (C2/C1；Huang et al., 2009, Biotechnol. Bioeng. 103, 706‐714；この文献は、参考として本明細書に合体させる)をコード化するBeYDVレプリカーゼ(pREP110)である。レプリカーゼのもう１つの非限定的な例は、Halley‐Stott等 (2007,
Archives of Virology 152: 1237‐1240；この文献は、参考として本明細書に合体させる)に開示され、Gen Bank受託番号 DQ458791として寄託されている。C1：C2 遺伝子を含む核酸セグメントは、ヌクレオチド1310〜2400を含む。
【００９９】
“共発現させる”とは、２以上のヌクレオチド配列を植物内または植物の同じ組織内でおよそ同時に発現させることを意味する。しかしながら、上記複数のヌクレオチド配列は、正確に同時に発現させる必要はない。むしろ、上記２以上のヌクレオチド配列は、コード化産生物が相互作用をする機会を有するような方法で発現させる。上記２以上のヌクレオチド配列は、一時的発現系を使用して共発現させ得る；この場合、上記２以上の配列を、植物内に、両配列を発現させる条件下におよそ同時に導入する。別法としては、上記ヌクレオチド配列の１つを含むプラットフォーム植物を、興味あるタンパク質をコード化し且つ上記プラットフォーム植物に一時的な形で導入したさらなる配列によって安定した形で形質転換させてもよい。
【０１００】
本発明の構築物は、植物細胞中に、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、エレクトロポレーション等を使用して導入し得る。そのような方法を評価するには、例えば、Weissbach and Weissbach, Methods for Plant Molecular Biology, Academy Press, New York VIII, pp. 421‐463 (1988)；Geierson and Corey, Plant Molecular Biology, 2d Ed. (1988)；および、Miki and Iyer, Fundamentals of Gene Transfer in Plants.  In Plant Metabolism, 2d Ed. DT. Dennis, DH Turpin, DD Lefebrve, DB Layzell (eds), Addison Wesly, Langmans Ltd. London, pp. 561‐579 (1997)を参照されたい。他の方法としては、直接DNA取込み、リポソームの使用、例えばプロトプラストを使用するエレクトロポレーション、マイクロインジェクション、マイクロプロジェクタイル(微粒子銃法)またはウィスカ法(Whisker)、および減圧浸潤法がある。例えば、Bilang等(1991, Gene 100: 247‐250)；Scheid等(1991, Mol. Gen. Genet. 228: 104‐112)；Guerche等(1987, Plant Science 52: 111‐116)；Neuhause等(1987, Theor. Appl Genet. 75: 30‐36)；Klein等(2987, Nature 327: 70‐73)；Freeman等(1984, Plant Cell Physiol. 29: 1353)；Howell等(1980, Science 208: 1265)；Horsch等(1985, Science 227: 1229‐1231)；DeBlock等(1989, Plant Physiology 91: 694‐701)；Methods for Plant Molecular Biology (Weissbach and Weissbach, eds., Academic Press Inc., 1988)；Methods in Plant Molecular Biology (Schuler and Zielinski, eds., Academic Press Inc., 1989)；WO 92/09696号；WO 94/00583号；EP 331083号；EP 175966号；LiuおよびLomonossoff (2002, J  Virol Meth, 105:343‐348)；EP 290395号；WO 8706614号；米国特許第4,945,050号、第5,036,006号および第5,100,792号；米国特許出願第08/438,666号(1995年5月10日出願)および第07/951,715号(1992年9月25日出願) (これらの文献は、全て参考として本明細書に合体させる)。
【０１０１】
一時的発現方法を使用して、本発明の構築物を発現させ得る (D’Aoust et al., 2009, Methods in molecular biology, Vol 483, pages 41‐50、Liu and Lomonossoff, 2002, Journal of Virological Methods, 105:343‐348参照；これらの文献は、参考として本明細書に合体させる)。また、Kapila等(1997,Plant Sci. 122, 101‐108；この文献は、参考として本明細書に合体させる)またはWO 00/063400号、WO 00/037663号(これらの特許文献は、参考として本明細書に合体させる)によって開示されているような真空に基づく一時的発現方法も使用し得る。これらの方法としては、例えば、限定するものではないが、アグロ接種またはアグロ浸潤、シリンジ浸潤の方法があり得る；しかしながら、他の一時的方法も上記のように使用し得る。アグロ接種、アグロ浸潤またはシリンジ浸潤によれば、所望の核酸を含むアグロバクテリアの混合物が、組織、例えば、葉の細胞間空間、植物の中空部分(幹、葉および花のような)、植物の他の部分(幹、根、花)または植物全体に入り込む。表皮を交叉した後、バクテリアは感染し、t‐DNAコピーを細胞内に移入する。t‐DNAはエピソームとして転写し、翻訳されたmRNAは、感染細胞内での興味あるタンパク質の産生をもたらす；しかしながら、核内でのt‐DNAの通過は一過性である。
【０１０２】
また、本発明の検討要旨は、本明細書において説明するような一時的タンパク質発現に適するプラットフォーム植物として使用することのできる、本発明のキメラ遺伝子構築物を含有するトランスジェニックな植物、植物細胞または種子である。また、植物細胞からの全植物の再生方法は、当該技術において既知である(例えば、(例えば、GuerineauおよびMullineaux (1993, Plant transformation and expression vectors. In: Plant Molecular Biology Labfax (Croy RRD ed) Oxford, BIOS Scientific Publishers, pp 121‐148)を参照されたい。一般的には、形質転換植物細胞を、抗生物質のような選択剤を含有し得る適切な培地中で培養し、選択性マーカーを使用して形質転換植物細胞の同定を容易にする。カルスが形成した時点で、芽形成を、適切な植物ホルモンを既知の方法に従って使用することによって促進し、芽を植物の再生用の発根培地に移す。その後、植物を使用して、種子からまたは植物繁殖技法を使用して、繰返しの発生を確立し得る。また、上記トランスジェニック植物は、組織培養を使用しないでも発生させることができる。これら生物体の安定な形質転換および再生方法は、当該技術において確立されており、当業者にとって既知である。利用可能な方法は、Vasil等(Cell Culture and Somatic Cell Genetics of Plants, VoI I, Il and III, Laboratory Procedures and Their Applications, Academic Press, 1984)；および、WeissbachおよびWeissbach (Methods for Plant Molecular Biology, Academic Press, 1989)において論評されている。形質転換し再生させた植物の取得方法は、本発明にとって重要ではない。
【０１０３】
植物、植物の１部または植物細胞を２以上の核酸構築物によって形質転換または共形質転換しなければならない場合、当該核酸構築物は、アグロバクテリア中に、１回のトランスフェクション処理において導入し、核酸をプールし、バクテリア細胞を、説明しているようにしてトランスフェクション処理し得る。また、上記構築物は、連続して導入してもよい。この場合、第１構築物をアグロバクテリアに上述のようにして導入し、細胞を、１回のトランスフェクション処理バクテリアのみが増殖し得る選択性条件下(例えば、抗生物質の存在下)に増殖させる。この第１の選択工程の後、第２核酸構築物を上記のようなアグロバクテリアに導入し、細胞を、２重トランスフェクション処理バクテリアのみが増殖し得る２重選択性条件下に増殖させる。その後、２重トランスフェクション処理バクテリアを使用して、本明細書において説明しているような植物、植物の１部または植物細胞を形質転換し得、或いは、さらなる形質転換工程に供して第３の核酸構築物に適応させ得る。
【０１０４】
さらに、本開示は、本発明の発現系を含み、当該カセット中の興味ある非相同性核酸を、本明細書において説明するような発現系の１以上の成分を欠く他の同様な発現系と比較したとき、高められたレベルで発現させるトランスジェニック植物を提供する。
【０１０５】
さらに、本開示は、本明細書において説明するような発現系を発現する植物または植物部分を調製する工程；少なくとも、興味あるタンパク質を発現している組織を収穫する工程；および、必要に応じての、上記興味あるタンパク質を上記組織から分離する工程を含む、興味あるタンパク質の産生方法も含む。
【０１０６】
従って、各局面において、限定することなしに、本発明は、下記を提供する：
・コモウイルス系発現カセット、１種以上のBeYDV増幅成分、プロモーター、興味あるタンパク質をコード化する核酸またはポリリンカー、および任意構成成分としてのターミネーターを含む１種以上の発現系。
・植物のような宿主生物体中での、本明細書において説明しているような１種以上の発現系またはベクターを使用しての興味あるタンパク質の発現方法。
本発明の１種以上の発現系またはベクター由来の興味あるタンパク質を発現する宿主細胞および生物体、および上記宿主および生物体の産出方法。
表１：配列リスト
0006025214.tif 000002
【０１０７】
さらに、本発明を下記の実施例において説明する。しかしながら、これらの実施例は、説明目的のみであって、本発明の範囲を如何なる形においても限定するのに使用すべきではないことを理解すべきである。
【０１０８】
発現カセットアッセンブリ
VLPの産生において使用し得る構築物は、WO2009/009876号、WO2009/076778号およびWO2010/003225号、並びに米国仮出願第61/220,161号 (2009年6月24日に出願)に記載されている；これらの特許文献は、全て、本明細書に参考として合体させる。また、構築物の非限定的な例としては、下記の表２に載せている構築物があり得る。これらの構築物のアッセンブリは、WO2009/009876号、WO2009/076778号、WO2010/003225号およびUS61/220,161号に記載されている。しかしながら、限定するものではないが、表２に提示しているもののような既知のHAを含み、且つ同様なまたは異なる調節成分およびプロモーターと組合せた他の構築物も、本明細書において説明するようなVLPの産生において使用し得る。
表２：血球凝集素産生において使用する構築物の例
0006025214.tif 000003
0006025214.tif 000004
【０１０９】
実施例
材料および方法(分子クローニング)
CaMV 2X35S‐CPMV HT‐系発現カセット
【０１１０】
2X35S‐CPMV HT‐原生Sp‐HA0 H5 A/インドネシア/5/2005 (構築物番号 972；SEQ ID NO：1；図１A)：
原生シグナルペプチドを含むH5 A/インドネシア/5/2005由来のHA0に対するコーディング領域をCMV 2X35S‐CPMV HT発現カセットの制御下に含む構築物番号972のアッセンブリは、以前に開示されている(WO2010/003225号；参考として本明細書に合体させる)。得られる発現カセットの配列は、図１Aに提示している(SEQ ID NO：1)。
【０１１１】
2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐HA0 H1 A/カリフォルニア/4/2009 (構築物番号 560；SEQ ID NO：2；図１B)：
H1 A/カリフォルニア/4/2009由来のHA0にCaMV 2X35S‐CPMV‐HTの制御下に融合させたアルファルファPDIシグナルペプチド(SpPDI)をコード化するヌクレオチド配列を含む構築物番号 560のアッセンブリは、以前に開示されている(WO2010/003225号)。得られる発現カセットの配列は、図１Bに提示している(SEQ ID NO：2)。
【０１１２】
2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐HA0 H3 A/ブリスベン/10/2007 (構築物番号 971；SEQ ID NO：3；図１C)：
H3 A/ブリスベン/10/2007由来のHA0に融合させたアルファルファPDIシグナルペプチドをコード化する配列を、以下のようにして、CaMV 2X35S‐CPMV‐HT調節成分中に組込んだ。構築物番号736は、以前に開示されている(PCT公開WO 2010/003225号を、アッセンブリおよび配列について参照されたい)；要するに、構築物736を制限酵素ApaI (ATGの直ぐ上流)およびStuI (停止コドンの直ぐ下流)によって消化して、H3 A/ブリスベン/10/2007由来のHA0に融合させたSpPDIをコード化するフラグメントを取出した。得られたフラグメントを、ApaIおよびStuIで前以って消化した構築物972 (SEQ ID NO：1；図１A)中にクローニングした。得られた構築物に番号971を付した(SEQ ID NO：3；図１C)。
【０１１３】
2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐HA0 B/フロリダ/4/2006 (構築物番号 973；SEQ ID NO：4；図１D)：
B/フロリダ/4/2006由来のHA0に融合させたアルファルファPDIシグナルペプチドをコード化する配列を、以下のようにして、CaMV 2X35S‐CPMV‐HT中に組込んだ。構築物番号739は、以前に開示されている(PCT公開WO 2010/003225号を、アッセンブリおよび配列について参照されたい)；要するに、構築物739を制限酵素ApaI(ATGの直ぐ上流)およびStuI (停止コドンの直ぐ下流直)によって消化して、B/フロリダ/4/2006に由来のHA0に融合させたSpPDIをコード化するフラグメントを取出した。得られたフラグメントを、ApaIおよびStuIで前以って消化した構築物 972中にクローニングした。得られた構築物に番号973を付した(SEQ ID NO：4、図１D)。
【０１１４】
BeYDV増幅成分を含むCaMV 2X35S‐CPMV HT系カセット
【０１１５】
pCAMBIA系ベクター中にLIR多重クローニング部位(MCS)‐SIR＋LIRを含有するアクセプタープラスミド (構築物 849；SEQ ID NO：9；図１E)：
インゲン黄萎病ウイルス (BeYDV)由来の長遺伝子間領域(LIR)と短遺伝子間領域(SIR)を、以下のようにして、pCAMBIA二成分ベクター中に挿入した。BeYDV LIR配列を含有する第１PCRフラグメントを、MfeI‐MluI‐AscI‐LIR.c (SEQ ID NO：5)：CAATTGACGCGTGGCGCGCCCTAGCAGAAGGCATGTTGTTGTGACTCCGAGGと、SbfI‐AflII‐HindIII‐LIR.r (SEQ ID NO：6)：CCTGCAGGCTTAAGAAGCTTGTACGAATAATTCGTATCCGACGGAAとをプライマーと使用して増幅した。構築物pBYGFPの2963 pb BglII制限フラグメント(アリゾナ州立大学のHugh Mason博士から親切に贈与された)をゲル抽出し、第１PCR反応におけるテンプレートとして使用した。ベクターpBYGFPは、Huang等(Biotechnology and Bioengineering 103：706‐714 (2009))において以前に開示されている。得られたフラグメントをSbfIで消化し、HindIIIで前以って消化したpCAMBIA2300 (Cambia社；オーストラリアのキャンベラ)中にクローニングし、T4 DNAポリメラーゼで処理して平滑末端を生じさせ、最後にSbfIで消化した。得られたプラスミドをpCAMBIA‐LIRと命名した。BeYDV LIRおよびSIR配列を含有する第２フラグメントを、SacI‐EcoRI‐SIR.c (SEQ ID NO：7)：TACCGAGCTCGAATTCCGAGTGTACTTCAAGTCAGTTGGAAATCと、SpeI‐FseI‐LIR.r (SEQ ID NO：8)：ACTAGTGGCCGGCCGTACGAATAATTCGTATCCGACGGAAATACCTGAとをプライマーとして、また、2116 pb BglII制限pBYGFPフラグメントをテンプレートとして使用して増幅した。得られたフラグメントをSacIで消化し、EcoRIで前以って消化したpCAMBIA‐LIR中にクローニングし、T4 DNAポリメラーゼで処理して平滑末端を生じさせ、最後にSacIで消化した。得られたプラスミドをpCAMBIA‐LIR‐MCS‐SIR＋LIRと命名した。T‐DNA境界の配向に対するLIR‐MCS‐SIR＋LIR配列の配向を変化させるために、pCAMBIA‐LIR‐MCS‐SIR＋LIRを、MluIおよびSpeI制限酵素で消化し、得られたフラグメントを、T4 DNAポリメラーゼを使用して平滑末端化し、再連結反応させた。この連結反応産生物の形質転換から得られたクローンを配向についてスクリーニングし、LIR‐MCS‐SIR＋LIR成分が左から右のT‐DNA配向にあるクローンを選択し、アクセプター構築物849として保った。注釈LIR‐MCS‐SIR＋LIR配列は、SEQ ID NO：9に提示している(図１E)。
【０１１６】
BeYDV増幅成分中の2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐HA0 B/フロリダ/4/2006 (構築物番号 853；SEQ ID NO：10；図１F)：
B/フロリダ/4/2006由来のHA0にCaMV 2X35S‐CPMV‐HTの制御下に融合させたアルファルファPDIシグナルペプチドをコード化する配列を、BeYDV増幅成分中に、以下のようにして組込んだ。構築物番号973 (SEQ ID NO：4；図１D)を、SbfI (CaMV 2X35Sプロモーターの上流)およびXbaI (NOSターミネーターの下流)によって消化し、2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐HA0 B/フロリダ/4/2006発現カセット全体を含有するフラグメントを取出した。得られたフラグメントを、前以ってSbfIおよびXbaIで消化した構築物番号849 (SEQ ID NO：9；図１E)中にクローニングした。得られた構築物に番号853を付した(SEQ ID NO：10；図１F)。
【０１１７】
BeYDV増幅成分中の2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐HA0 H1 A/カリフォルニア/4/2009 (構築物番号 561；SEQ ID NO：11、図１G)：
H1 A/カリフォルニア/4/2009由来のHA0にCaMV 2X35S‐CPMV‐HTの制御下に融合させたアルファルファPDIシグナルペプチドをコード化する配列を、BeYDV増幅成分中に、以下のようにして組込んだ。構築物番号560 (SEQ ID NO：2；図１B)を、SbfI (CaMV 2X35Sプロモーターの上流)およびStuI(停止コドンの下流)によって消化して、2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐H1 A/カリフォルニア/4/2009発現カセットを含有し、NOSターミネーターを含まないフラグメントを取出した。得られたフラグメントを、前以ってSbfIおよびStuI(NOSターミネーターを含有する)で消化した構築物番号 853 (SEQ ID NO：10；図１F)中にクローニングした。得られた構築物に番号561を付した(SEQ ID NO：11；図１G)。
【０１１８】
BeYDV増幅成分中の2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐HA0 H3 A/ブリスベン/10/2007 (構築物番号 851；SEQ ID NO：12、図１H)：
H3 A/ブリスベン/10/2007由来のHA0にCaMV 2X35S‐CPMV‐HTの制御下に融合させたアルファルファPDIシグナルペプチドをコード化する配列を、BeYDV増幅成分中に、以下のようにして組込んだ。構築物番号971 (SEQ ID NO：3、図１C)を、SbfI (CaMV 2X35Sプロモーターの上流)およびStuI (停止コドンの下流)によって消化して、2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐H3 A/ブリスベン/10/2007発現カセットを含有しNOSターミネーターを含まないフラグメントを取出した。得られたフラグメントを、SbfIおよびStuI (NOSターミネーターを含有する)によって前以って消化した構築物番号 853 (SEQ ID NO：10、図１F)中にクローニングした。得られた構築物に番号851を付した(SEQ ID NO：12、図１H)。
【０１１９】
BeYDV増幅成分中の2X35S‐CPMV HT‐原生Sp‐HA0 H5 A/インドネシア/5/2005(構造番号 852；SEQ ID NO：13、図１I)：
原生シグナル中のH5 A/インドネシア/5/2005由来のHA0をCaMV 2X35S‐CPMV‐HTの制御下にコード化する配列を、BeYDV増幅成分中に、以下のようにして組込んだ。構築物番号 972 (SEQ ID NO：1、図１A)を、SbfI (CaMV 2X35Sプロモーターの上流)およびStuI (停止コドンの下流)によって消化して、2X35S‐CPMV HT‐原生Sp‐HA0 H5 A/インドネシア/5/2005発現カセットを含有しNOSターミネーターを含まないフラグメントを取出した。得られたフラグメントを、SbfIおよびStuI (NOS末端を含有する)によって前以って消化した構築物番号 853 (SEQ ID NO：10、図１F)中にクローニングした。得られた構築物に番号852を付した(SEQ ID NO：13、図１I)。
【０１２０】
レプリカーゼ発現構築物
【０１２１】
レプリカーゼ発現構築物(構築物番号 834)
BeYDVレプリカーゼの発現用の構築物を担持するプラスミドは、Hugh Mason博士(アリゾナ州立大学)から親切に贈与された。構築物番号834は、Huang等(2009, Biotechnol. Bioeng. 103, 706‐714)に記載されているプラスミドpREP110に相当する。
【０１２２】
BeYDV増幅成分およびレプリカーゼ遺伝子をLIRの制御下に含むCaMV 2X35S‐CPMV HT‐系カセット
【０１２３】
LIR‐多重クローニング部位 (MCS)‐SIR‐レプリカーゼ‐LIRをpCAMBIA系ベクター中に含有するアクセプタープラスミド (構築物 848；SEQ ID NO：14、図１J)
BeYDVレプリカーゼ (イントロン欠落C1/C2)を、以下のようにして、BeYDV SIRおよびLIR繰返しの間に挿入した。PCRフラグメントを、SacI‐EcoRI‐SIR.c (SEQ ID NO：7)およびSpeI‐FseI‐LIR.r (SEQ ID NO：8)をプライマーとして使用して増幅した。構築物pBYGFP.R (アリゾナ州立大学のHugh Mason博士から親切に贈与された)の2180 pb SacI‐FseI制限フラグメントをゲル抽出し、PCR反応におけるテンプレートとして使用した。ベクターpBYGFP.Rは、Huang等(Biotechnology and Bioengineering 103: 706‐714 (2009))に以前に開示されている。得られたフラグメントをSacIで消化し、MfeIによって前以って消化した構築物 849 (SEQ ID NO：9：図１E)中にクローニングし、T4 DNAポリメラーゼで処理して平滑末端を生じさせ、最後にSacIによって消化した。得られたアクセプター構築物に番号848を付した(SEQ ID NO：14、図１J)。
【０１２４】
BeYDV＋レプリカーゼ増幅系中の2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐HA0 B/フロリダ/4/2006 (構築物番号475；SEQ ID NO：15、図１K)
B/フロリダ/4/2006由来のHA0にCaMV 2X35S‐CPMV‐HTの制御下に融合させたアルファルファPDIシグナルペプチドをコード化する配列を、レプリカーゼ増幅系を含むBeYDV中に、以下のようにして組込んだ。構築物番号 973 (SEQ ID NO：4、図１D)をSbfI (CaMV 2X35Sプロモーターの上流)およびXbaI (NOSターミネーターの下流)によって消化して、2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐HA0 B/フロリダ/4/2006発現カセット全体を含有するフラグメントを取出した。得られたフラグメントを、SbfIおよびXbaIによって前以って消化した構造番号 848 (SEQ ID NO：14、図１J)中にクローニングした。得られた構築物に番号 475を付した(SEQ ID NO：15、図１K)。
【０１２５】
BeYDV＋レプリカーゼ増幅系中の2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐HA0 H1 A/カリフォルニア/4/2009 (構造番号471；SEQ ID NO：16、図１L)
H1 A/カリフォルニア/4/2009由来のHA0にCaMV 2X35S‐CPMV‐HTの制御下に融合させたアルファルファPDIシグナルペプチドコード化する配列を、レプリカーゼ増幅系を含むBeYDV中に、以下のようにして組込んだ。構造番号 560 (SEQ ID NO：2、図１B)をSbfI (CaMV 2X35Sプロモーターの上流)およびStuI (停止コドンの下流)によって消化して、2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐H1 A/カリフォルニア/4/2009発現カセットを含有しNOSターミネーターを含まないフラグメントを取出した。得られたフラグメントを、SbfIおよびStuI (NOSターミネーターを含有する)によって前以って消化した構築物番号475 (SEQ ID NO：15、図１K)中にクローニングした。得られた構築物に番号471を付した(SEQ ID NO：16図１L)。
【０１２６】
BeYDV＋レプリカーゼ増幅系中の2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐HA0 H3 A/ブリスベン/10/2007 (構築物番号 473；SEQ ID NO：17、図１M)
H3 A/ブリスベン/10/2007由来のHA0にCaMV 2X35S‐CPMV‐HTの制御下に融合させたアルファルファPDIシグナルペプチドをコード化する配列を、レプリカーゼ増幅系を有するBeYDV中に、以下のようにして組込んだ。構築物番号 971 (SEQ ID NO：3、図１C)をSbfI (CaMV 2X35Sプロモーターの上流)およびStuI (停止コドンの下流)によって消化して、2X35S‐CPMV HT‐SpPDI‐H3 A/ブリスベン/10/2007発現カセットを含有しNOSターミネーターを含まないフラグメントを取出した。得られたフラグメントを、SbfIおよびStuI (NOSターミネーターを含有する)によって前以って消化した構築物番号 853 (SEQ ID NO：10、図１F)中にクローニングした。得られた構築物に番号473を付した(SEQ ID NO：17、図１M)。
【０１２７】
BeYDV＋レプリカーゼ増幅系中の2X35S‐CPMV HT‐原生Sp‐HA0 H5 A/インドネシア/5/2005 (構築物番号 474；SEQ ID NO：18、図１N)
原生シグナル内のH5 A/インドネシア/5/2005由来のHA0をCaMV 2X35S‐CPMV‐HTの制御下にコード化する配列を、レプリカーゼ増幅系を含むBeYDV中に、以下のようにして組込んだ。構築物番号 972 (SEQ ID NO：1、図１A)を、SbfI (CaMV 2X35Sプロモーターの上流)およびStuI (停止コドンの下流)によって消化して、2X35S‐CPMV HT‐原生Sp‐HA0 H5 A/インドネシア/5/2005発現カセットを含有しNOSターミネーターを含まないフラグメントを取出した。得られたフラグメントを、SbfIおよびStuI (NOSターミネーターを含有する)によって前以って消化した構築物番号 853 (SEQ ID NO：10、図１F)中にクローニングした。得られた構築物に番号474を付した(SEQ ID NO：18、図１N)。
【０１２８】
プラストシアニン‐P19 (構築物番号 R472)
p19の構築は、WO 2010/0003225号に記載されている (この特許文献は、参考として本明細書に合体させる)。簡潔に述べれば、トマトブッシースタントウイルス(TBSV)のp19タンパク質のコーディング配列を、アルファルファプラストシアニン発現カセットに、Darveau等(Methods in Neuroscience 26: 77‐85(1995))に提示されているPCR系連結反応法によって連結させた。PCR第１ラウンドにおいて、プラストシアニンプロモーターのセグメントを、プライマーPlasto‐443c (SEQ ID NO：19)：GTATTAGTAATTAGAATTTGGTGTCとsupP19‐plasto.r (SEQ ID NO：20)：CCTTGTATAGCTCGTTCCATTTTCTCTCAAGATGとをテンプレートとしての構築物660 (WO 2010/0003225号に記載されいる；この特許文献は、参考として本明細書に合体させる)と一緒に使用して増幅させた。並行して、上記p19のコーディング配列を含有するもう１つのフラグメントを、プライマーsupP19‐1c (SEQ ID NO：21)：ATGGAACGAGCTATACAAGGおよびSupP19‐SacI.r (SEQ ID NO：22)：AGTCGAGCTCTTACTCGCTTTCTTTTTCGAAGとによって、Voinnet等(2003, The Plant Journal 33: 949‐956)に記載されているような構築物35S：p19をテンプレートとして使用して増幅させた。その後、増幅産生物を混合し、プライマーPlasto‐443cおよびSupP19‐SacI.rによる第２ラウンドの増幅(組込み反応)におけるテンプレートとして使用した。得られたフラグメントを、BamHI (プラストシアニンプロモーター中の)およびSacI (p19コーディング配列末端の)によって消化し、同じ制限酵素によって前以って消化した構築物番号660中にクローニングして、構築物番号 R472を得た。上記プラスミドを使用して、アグロバクテリウムツメファシエンス(Agrobacteium tumefaciens) (AGL1；ATCC、米国マナッサスVA 20108)を、エレクトロポレーション(Mattanovich et al., 1989, Nucleic Acids Res. 17 , 6747)によって形質転換した。全てのA. ツメファシエンス株の完全性を、制限マッピングによって確認した。R472を含むA. ツメファシエンス株を“AGL1/R472”と命名した。
【０１２９】
植物バイオマスの調製、接種材料、アグロ浸潤および収穫
ベンサミアナタバコの苗を、市販のピートモス基材を充たしたフラット(薄い木箱)内で種子から栽培した。苗を、温室内で、16/8光周期および昼25℃/夜20℃の温度管理下に繁殖させた。播種の3週間後に、個々の胚を摘出し、鉢に移植し、温室内でさらに3週間同じ環境条件下に繁殖させた。
【０１３０】
各構築物を導入したアグロバクテリアを、10mMの2‐(N‐モルホリノ)エタンスルホン酸 (MES)、20μMのアセトシリンゴン、50μg/mlのカナマイシンおよび25μg/mlのカルベニシリンを補充したYEB培地(pH5.6)内で、上記バクテリアが0.6と1.6の間のOD600に達するまで培養した。アグロバクテリア懸濁液を使用前に遠心分離し、浸潤培地 (10mMのMgCl2および10mMのMES、pH5.6)中に再懸濁し、4℃で１夜保存した。浸潤当日に、培養バッチを2.5培養液量に希釈し、使用前に温めた。ベンサミアナタバコ苗全体を、気密性ステンレススチールタンク内の細菌懸濁液に、26.6644〜53.3288hPa(20〜40Torr)の真空下に2分間逆さまに入れた。苗を、収穫までの2〜6日の培養期間温室に戻した。特に断らない限り、浸潤は、全て、1：1比での株AGL1/R472との共浸潤として、或いはBeYDVレプリカーゼの共発現のためのAGL1/834と共浸潤させる場合は1：1：1比で実施した。
【０１３１】
本明細書において説明するような各種構築物を含むA. ツメファシエンス株は、接頭辞“AGL1”を使用することによって参照する。例えば、構築物番号972 (図１A)を含むA. ツメファシエンスは、“AGL1/972”と称する。
【０１３２】
葉のサンプリングおよび総タンパク質抽出
培養後、苗の地上部分を収穫し、−80℃で凍結し、断片に粉砕した。総可溶性タンパク質を、各凍結粉砕植物材料サンプルを3容量の低温50mMのTris pH8.0、0.15MのNaCl、0.1%のTriton X‐100および1mMのフッ化フェニルメタンスルホニル中で均質化する(Polytron)ことによって抽出した。均質化後、スラリーを10,000gで4℃にて10分間遠心分離し、これらの浄化粗抽出物 (上清)を分析のために保存した。
【０１３３】
タンパク質分析および免疫ブロッティング
浄化粗抽出物の全タンパク質含有量を、ウシ血清アルブミンを参照標準として使用するブラッドフォード(Bradford)アッセイ(Bio‐Rad社、カリフォルニア州ヘラクレス)によって測定した。タンパク質をSDS‐PAGEによって分離し、免疫検出のためのポリビニレンジフルオリド (PVDF)膜 (Roche Diagnostics Corporation社、インディアナ州インディアナポリス)上に電気移動させた。免疫ブロッティングの前に、上記膜をトリス緩衝食塩水(TBS‐T)中の5%スキムミルクおよび0.1%のTween‐20によって16〜18時間4℃で遮断した。
【０１３４】
免疫ブロッティングを、TBS‐0.1%Tween20中の2％スキムミルク中2μg/mlでの適切な一次抗体(表３)によるインキュベーションによって実施した。化学発光検出において使用する二次抗体を、表３に示しているように、TBS‐0.1%Tween20中2%スキムミルク中に指示されているように希釈した。免疫反応性複合体を、基質としてルミノール (Roche Diagnostics Corporation社)を使用する化学発光によって検出した。ヒトIgG抗体のホースラディッシュペルオキシダーゼ‐酵素接合を、EZ‐Link Plus(登録商標)活性化ぺルオキシダーゼ接合キット (Pierce社、イリノイ州ロックフォード)を使用することによって実施した。
表３：発現タンパク質の免疫ブロットのための電気泳動状況、抗体および希釈
0006025214.tif 000005
【実施例１】
【０１３５】
CPMV‐HT発現系とBeYDV増幅系の結合
SainsburyとLomonossoffは、植物中での組換えタンパク質発現用の効率的な系を開発している(2008, Plant Physiology 148, 1212‐1218)。WO 2009/087391号において教示しているように、上記の系は、5’リーダー配列中に見出される２つの最初の翻訳開始コドンが欠落しているところのササゲモザイクウイルス(CPMV)のゲノムRNA 2の非翻訳領域(UTR)を使用している。CaMV 35Sプロモーターおよびノパリンシンターゼ(NOS)ターミネーターに結合させたとき、変性CPMV UTRが隣接コーディング領域の翻訳を増進させることを証明した。該CPMV系発現系をCPMV‐HTと命名した(HT：hypertranslatable即ち、高翻訳可能)。
【０１３６】
WO 2010 /025285号は、インゲンマメ黄萎病ウイルス(BeYDV)の複製機構をベースとするDNA増幅系が、植物中での組換えタンパク質の一時的発現レベルを効率的に高めることを教示している。
【０１３７】
ベンサミアナタバコにおけるアグロ浸潤によるインフルエンザ血球凝集素(HA)の産生用の上記CPMV‐HT発現系は、試験したHAタイプの全てではないが数種において高レベルのHA蓄積を産出していることを見出した(データは示していない)。また、発現可能なHAの蓄積レベルは、上記CaMV 35Sプロモーターを、上流調節成分の複製を担持する二重CaMV 35Sプロモーターと称する改変形で置き換えることによって高め得ることも観察している。
【０１３８】
HA蓄積レベルをさらに高めるために、上記CPMV‐HT発現系を上記BeYDV増幅系と結合させたDNA構築物を調製した。これらの構築物のアッセンブリは、材料と方法の章において説明している(上記において、図１A〜１Mおよび表１参照)。試験した構築物の略図は、図２に示している。得られたこれらの構築物を、これら構築物のCPMV‐HT系対応物とアグロ浸潤処理植物中でのHAの高蓄積レベルを促進するそれら構築物の有効性について比較した。CPMV‐HTの制御下にHAを産生する植物を収穫し、浸潤後5〜6日で凍結し、一方、CPMV‐HT＋BeYDVの制御下にHAを産生する植物を収穫し、浸潤後3〜4日で凍結した。分析当日に、全可溶性タンパク質を凍結バイオマスから抽出し、HA蓄積レベルを上記で説明したようなウェスタンブロットによって分析した。
【０１３９】
バイオマス中のHA蓄積レベルのウェスタンブロット分析は、B型ウイルス由来(インフルエンザB/フロリダ/4/2006由来)の高レベルのHAが、BeYDV増幅系をCPMV‐HT発現系に結合させた構築物(AGL1/853；図１F＋AGL1/834＋AGL1/R472参照)によって形質転換した植物において検出されたことを示しており、CPMV‐HT系単独(AGL1/973；図１D＋AGL1/R472参照；図３A)を使用したときの同じインフルエンザBウイルスHAの検出し得なかった発現と明暗をなしている。H3 (A/ブリスベン/10/2007；H3N2)における同じ発現戦略の比較は、CPMV‐HT単独がH3の検出可能な発現を推進しているものの(AGL1/971；図１C＋AGL1/R472参照)、BeYDV増幅系のCPMV‐HTへの結合は、H3蓄積レベルをさらに増大させていることを示している(AGL1/851；図１H＋AGL1/834＋AGL1/R472参照；図３B)。
【０１４０】
インフルエンザA/インドネシア/05/2005由来のH5においては、BeYDV増幅系をCPMV‐HT発現系に結合させている構築物 (AGL1/852；図１I＋AGL1/834＋AGL1/R472)と比較したときよりも、CPMV‐HT発現系単独 (AGL1/972；図１A＋AGL1/R472)を使用したときにより高い蓄積が観察された。この観察は、0.25μg対1μgの負荷量を比較したときに特に目視可能であった(図３C)。株A/カリフォルニア/04/2009(H1N1)由来のH1蓄積は、AGL1/561 (図１G参照)＋AGL1/834＋AGL1/R472によって形質転換した植物(CPMV‐HT＋BeYDV制御下でのH1)における方が、AGL1/560 (図１B参照)＋AGL1/R472によって形質転換した植物(CPMV‐HT単独の制御下でのH1)と比較したとき低かった(図３D参照)。H1の蓄積プロフィールを、蓄積ピーク時機が他の試験したHAの蓄積ピーク時機と異ならないことを確かめるためにさらに研究した。H1の最高蓄積は、CPMV‐HT発現系(AGL1/560＋AGL1/R472)を使用したときは浸潤後3日目と5日目の間で観察され、一方、結合CPMV‐HT/BeYDV系(AGL1/561＋AGL1/834＋AGL1/R472)は、2日目と4日目の間で低めのH1蓄積をもたらした (図３D)。これらの結果は、BeYDV増幅系のCPMV‐HT系発現系への結合が常に有益ではなく、ある組合せにおいては、その結合は、CPMV‐HT発現系単独の使用と比較して、HA蓄積を低める可能性があることを示唆している。
【実施例２】
【０１４１】
単一プラスミド中の結合させたCPMV‐HT発現系とBeYDV増幅系を使用しての植物中でのHA産生
WO 2010/025285号は、単一ベクター中に組込んだBeYDV系DNA増幅系の使用を教示している。この系においては、レプリカーゼ遺伝子 (C1およびC2)は、ウイルスLIRプロモーターの制御下にある。提示した結果は、単一ベクターBeYDV系が、別々のプラスミド上にレプリカーゼ遺伝子を含むBeYDV系と等価であることを示していた。本発明者等は、CPMV‐HT＋BeYDV発現系が、単一ベクター上に組込んだときにHA発現において有効であるかどうかを試験した。HAおよびレプリカーゼ発現用の単一ベクターの略図を図２Dに示している。試験した全ての例において、上記ウイルスLIRプロモーターの制御下にC1/C2遺伝子 (即ち、シス形のレプリカーゼ)を担持する単一ベクター系は、レプリカーゼ遺伝子が別々のプラスミド上に存在する２重ベクター(トランス形のレプリカーゼ)よりも多いHAを産生していた。結果は、図４A〜４Dに示している。
【０１４２】
本明細書において論じた実施態様は、いずれも、本発明のいずれかの方法または組成物と関連して実施し或いは組合せ得ることを意図し、また、逆も然りである。
さらにまた、本発明の組成物は、本発明の方法を達成するためにも使用し得る。
【０１４３】
引用文献は、全て、各個々の刊行物を本明細書に参考として合体させるように明確且つ個々に指示されているかのように、また、各個々の刊行物が本明細書において完全に説明されているかのように、本明細書に参考として合体させる。本明細書における文献の引用は、そのような文献が本発明にとっての従来技術であることの承認として解釈すべきまたはみなすべきでない。
【０１４４】
本明細書において直接定義していない用語は、いずれも、本発明の技術の範囲内で理解されているようなそれらの用語と一般的に関連する意味を有するものと理解すべきである。ある種の用語を、本発明の実施態様の装置および方法等を、さらに、それらの装置および方法等を如何にして製造または使用するかを説明するに当って実施者にさらなるガイダンスを提供するために、下記でまたは本明細書のどこかで論じている。同じことを２つ以上の形で言及し得ることも理解されたい。従って、別の用語および同義語を、本明細書において論じている用語のいずれか１以上に対して使用し得る。用語を本明細書において詳述しているかまたは論じているかどうかに有意性はない。幾つかの同義語または代用可能な方法、材料等も使用する。１以上の同義語または等価物の詳説は、特に明確に断らない限り、他の同義語または等価物の使用を除外しない。用語の例のような明細書中での実例の使用は、説明目的のみであって、本発明の実施態様の範囲および意味を限定するものではない。
【０１４５】
本発明は、実質的に上記で説明したような、また、実施例および図面に関連する全ての
全ての実施態様、修正および変形を包含する。当業者にとっては、多くの変形および修正を、特許請求の範囲において定義したような本発明の範囲から逸脱することなくなし得ることは明白であるであろう。そのような修正の例としては、本発明のあらゆる局面における、同じ結果を実質的に同じ方法で達成するための既知の等価物の置き換えがある。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ−１】
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【図１Ｆ−２】
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【図１Ｇ−１】
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【図１Ｇ−２】
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【図１Ｈ−１】
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【図１Ｈ−２】
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【図１Ｉ−１】
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【図１Ｉ−２】
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【図１Ｊ】
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【図１Ｋ−１】
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【図１Ｋ−２】
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【図１Ｌ−１】
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【図１Ｌ−２】
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【図１Ｍ−１】
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【図１Ｍ−２】
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【図１Ｎ−１】
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【図１Ｎ−２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【配列表】
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