JPH0965882A - ゴマ・オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子 - Google Patents
ゴマ・オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子Info
- Publication number
- JPH0965882A JPH0965882A JP7225145A JP22514595A JPH0965882A JP H0965882 A JPH0965882 A JP H0965882A JP 7225145 A JP7225145 A JP 7225145A JP 22514595 A JP22514595 A JP 22514595A JP H0965882 A JPH0965882 A JP H0965882A
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- JP
- Japan
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- sesame
- fatty acid
- omega
- gene
- acid desaturase
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- Pending
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- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 農作物における油脂の遺伝子工学的改変を目
的に、リノール酸をリノレン酸に変えるはたらきをもつ
オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼをコードするゴマ・オ
メガ−３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子を提供する。 【解決手段】 栽培ゴマからオメガ−３脂肪酸デサチュ
ラーゼ遺伝子を単離し、当該遺伝子構造を解明する。
的に、リノール酸をリノレン酸に変えるはたらきをもつ
オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼをコードするゴマ・オ
メガ−３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子を提供する。 【解決手段】 栽培ゴマからオメガ−３脂肪酸デサチュ
ラーゼ遺伝子を単離し、当該遺伝子構造を解明する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オメガ−３脂肪酸
デサチュラーゼ遺伝子及び当該遺伝子の発現によるオメ
ガ−３脂肪酸デサチュラーゼタンパク質に関するもので
ある。オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼは、脂肪酸の一
種であるリノール酸をリノレン酸に変えることができる
酵素であり、植物体に当該遺伝子を導入することによ
り、油脂中の脂肪酸組成及び脂肪酸含有量を変え得る可
能性がある。また、大腸菌等の微生物を利用してオメガ
−３脂肪酸デサチュラーゼタンパク質を生産することに
より、バイオリアクターを用いた食用油脂の改質が可能
である。
デサチュラーゼ遺伝子及び当該遺伝子の発現によるオメ
ガ−３脂肪酸デサチュラーゼタンパク質に関するもので
ある。オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼは、脂肪酸の一
種であるリノール酸をリノレン酸に変えることができる
酵素であり、植物体に当該遺伝子を導入することによ
り、油脂中の脂肪酸組成及び脂肪酸含有量を変え得る可
能性がある。また、大腸菌等の微生物を利用してオメガ
−３脂肪酸デサチュラーゼタンパク質を生産することに
より、バイオリアクターを用いた食用油脂の改質が可能
である。
【０００２】
【従来の技術】脂肪酸は油脂の構成要素であり、植物体
の種子や果実から取る植物性油脂は、植物体の種類によ
って油脂中の脂肪酸組成及び脂肪酸含有量が異なるもの
であって、従来、油脂中の脂肪酸組成や脂肪酸含有量を
変えるためには、交配による品種改良を行うか、突然変
異によって脂肪酸組成等が変化した変異固体を見付け出
すしかなかった。しかし、近年の遺伝子組換え技術の発
達によって、外来遺伝子を植物に導入することが可能に
なり、遺伝子組換えによる植物の品種改良が可能となっ
ている。
の種子や果実から取る植物性油脂は、植物体の種類によ
って油脂中の脂肪酸組成及び脂肪酸含有量が異なるもの
であって、従来、油脂中の脂肪酸組成や脂肪酸含有量を
変えるためには、交配による品種改良を行うか、突然変
異によって脂肪酸組成等が変化した変異固体を見付け出
すしかなかった。しかし、近年の遺伝子組換え技術の発
達によって、外来遺伝子を植物に導入することが可能に
なり、遺伝子組換えによる植物の品種改良が可能となっ
ている。
【０００３】オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼは、微生
物、植物、動物等に広く存在し、脂肪酸の一種であるリ
ノール酸を不飽和化してリノレン酸に変える酵素であ
る。しかし、ヒトには当該遺伝子がないので、ヒトは体
内でリノール酸からリノレン酸を合成することができな
い。そのため、リノレン酸はリノール酸と共に食物から
摂取しなければならない必須脂肪酸である。
物、植物、動物等に広く存在し、脂肪酸の一種であるリ
ノール酸を不飽和化してリノレン酸に変える酵素であ
る。しかし、ヒトには当該遺伝子がないので、ヒトは体
内でリノール酸からリノレン酸を合成することができな
い。そのため、リノレン酸はリノール酸と共に食物から
摂取しなければならない必須脂肪酸である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、植物でのオ
メガ−３脂肪酸デサチュラーゼに関する遺伝子は、これ
までシロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）での遺
伝子単離の例があるのみで、主要農作物で遺伝子やタン
パク質の解析がなされた報告はない。また、ゴマにおけ
るオメガ−３脂肪酸デサチュラーゼについても遺伝子が
単離されたという報告はなく、油糧作物におけるオメガ
−３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子の研究開発が望まれて
いた。
メガ−３脂肪酸デサチュラーゼに関する遺伝子は、これ
までシロイヌナズナ（Arabidopsis thaliana）での遺
伝子単離の例があるのみで、主要農作物で遺伝子やタン
パク質の解析がなされた報告はない。また、ゴマにおけ
るオメガ−３脂肪酸デサチュラーゼについても遺伝子が
単離されたという報告はなく、油糧作物におけるオメガ
−３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子の研究開発が望まれて
いた。
【０００５】そこで、本発明者は、農作物における油脂
の遺伝子工学的改変を目的に、栽培ゴマからオメガ−３
脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子を単離して、当該遺伝子構
造を解明するに至ったものである。
の遺伝子工学的改変を目的に、栽培ゴマからオメガ−３
脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子を単離して、当該遺伝子構
造を解明するに至ったものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記に示す塩
基配列の全部或いは一部を有するゴマ・オメガ−３脂肪
酸デサチュラーゼ遺伝子（ｃＤＮＡ）に関するものであ
る。
基配列の全部或いは一部を有するゴマ・オメガ−３脂肪
酸デサチュラーゼ遺伝子（ｃＤＮＡ）に関するものであ
る。
【０００７】また、本発明は、前記ゴマ・オメガ−３脂
肪酸デサチュラーゼ遺伝子の発現による、下記に示すゴ
マ・オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼタンパク質に関す
るものである。
肪酸デサチュラーゼ遺伝子の発現による、下記に示すゴ
マ・オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼタンパク質に関す
るものである。
【０００８】更に、本発明は、ゴマ・オメガ−３脂肪酸
デサチュラーゼ遺伝子（ｃＤＮＡ）を含むファージ又は
プラスミドに関し、更には当該遺伝子を導入した形質転
換微生物及び形質転換植物に関するものである。
デサチュラーゼ遺伝子（ｃＤＮＡ）を含むファージ又は
プラスミドに関し、更には当該遺伝子を導入した形質転
換微生物及び形質転換植物に関するものである。
【０００９】前記の各本発明を実施する手段は、先ず、
ゴマの子葉からｍＲＮＡを抽出してｃＤＮＡを合成す
る。合成したｃＤＮＡはファージベクターと結合し、こ
れを宿主微生物に導入して組換え体ＤＮＡを調整する。
組換え体ＤＮＡが導入された形質転換微生物は、ＤＮＡ
ハイブリダイゼーション法によって目的の形質転換体を
スクリーニングする。
ゴマの子葉からｍＲＮＡを抽出してｃＤＮＡを合成す
る。合成したｃＤＮＡはファージベクターと結合し、こ
れを宿主微生物に導入して組換え体ＤＮＡを調整する。
組換え体ＤＮＡが導入された形質転換微生物は、ＤＮＡ
ハイブリダイゼーション法によって目的の形質転換体を
スクリーニングする。
【００１０】前記操作によって得られた形質転換体より
ファージを調整し、更にプラスミドベクターにサブクロ
ーニングする。このクローンＤＮＡについて、適宜制限
酵素で切断し制限酵素地図を作製して、常法に従って塩
基配列の決定を行うものである。
ファージを調整し、更にプラスミドベクターにサブクロ
ーニングする。このクローンＤＮＡについて、適宜制限
酵素で切断し制限酵素地図を作製して、常法に従って塩
基配列の決定を行うものである。
【００１１】
【実施例】本発明を実施例によって詳述する。
【００１２】（ｍＲＮＡの単離とｃＤＮＡ合成）ゴマ
（Sesamum indicum ；富山大学系統番号４２９４）の
発芽７日目の子葉から酸性グアニジウム／フェノール法
により全ＲＮＡ１ｍｇを抽出した。更に、このＲＮＡか
らオリゴテックス−ｄＴ３０（日本合成ゴム／日本ロッ
シュ製）を用いてｍＲＮＡを調整した。このｍＲＮＡ３
μｇからｃＤＮＡ合成キット（ファルマシア社製）を用
いてｃＤＮＡを合成し、ＥｃｏＲＩ／ＮｏｔＩアダプタ
ーを付加した。
（Sesamum indicum ；富山大学系統番号４２９４）の
発芽７日目の子葉から酸性グアニジウム／フェノール法
により全ＲＮＡ１ｍｇを抽出した。更に、このＲＮＡか
らオリゴテックス−ｄＴ３０（日本合成ゴム／日本ロッ
シュ製）を用いてｍＲＮＡを調整した。このｍＲＮＡ３
μｇからｃＤＮＡ合成キット（ファルマシア社製）を用
いてｃＤＮＡを合成し、ＥｃｏＲＩ／ＮｏｔＩアダプタ
ーを付加した。
【００１３】（ｃＤＮＡライブラリーの作成）合成した
ｃＤＮＡを、予め制限酵素ＥｃｏＲＩで切断した大腸菌
ファージベクターλＭＯＳＳｌｏｘ（アマシャム社製）
と結合し、ファージライブラリーを作成した。
ｃＤＮＡを、予め制限酵素ＥｃｏＲＩで切断した大腸菌
ファージベクターλＭＯＳＳｌｏｘ（アマシャム社製）
と結合し、ファージライブラリーを作成した。
【００１４】（ゴマのオメガ−３脂肪酸デサチュラーゼ
ｃＤＮＡの選択とＤＮＡ塩基配列）上記の如く得られた
組換えファージライブラリーを大腸菌ＥＲ１６４７株に
感染させ、約１０5 ｐｆｕ／ｍｌのプラークを得た。こ
れをニトロセルロース膜に固定し、シロイヌナズナのオ
メガ−３脂肪酸デサチュラーゼｃＤＮＡを制限酵素Ｅｃ
ｏＲＩ処理によって得られる７６１塩基対よりなるＤＮ
Ａ断片をホースラデッシュ・ペルオキシターゼ（アマシ
ャム社製）で標識し、これをプローブとしてプラーク・
ハイブリダイゼーションを行ったところ、４個の陽性プ
ラークが得られた。
ｃＤＮＡの選択とＤＮＡ塩基配列）上記の如く得られた
組換えファージライブラリーを大腸菌ＥＲ１６４７株に
感染させ、約１０5 ｐｆｕ／ｍｌのプラークを得た。こ
れをニトロセルロース膜に固定し、シロイヌナズナのオ
メガ−３脂肪酸デサチュラーゼｃＤＮＡを制限酵素Ｅｃ
ｏＲＩ処理によって得られる７６１塩基対よりなるＤＮ
Ａ断片をホースラデッシュ・ペルオキシターゼ（アマシ
ャム社製）で標識し、これをプローブとしてプラーク・
ハイブリダイゼーションを行ったところ、４個の陽性プ
ラークが得られた。
【００１５】これらの陽性プラークからそれぞれファー
ジを単離し大腸菌ＢＭ２５．８株に感染させた後、抗生
物質カルベニシリンを含むＬＢ培地に塗布した。これに
よりファージからプラスミドへの変換が起こり、組換え
プラスミドをもつコロニーが形成された。それぞれ４種
類のｃＤＮＡ断片を持つプラスミドを制限酵素ＮｏｔＩ
で処理し、挿入断片の大きさを調べたところ、１．４キ
ロ塩基対から１．７キロ塩基対まであることが判明し
た。そこで、完全長のｃＤＮＡであると推定されたクロ
ーンｐＫＳω３ｇについてジデオキシ法に従い塩基配列
を決定した。
ジを単離し大腸菌ＢＭ２５．８株に感染させた後、抗生
物質カルベニシリンを含むＬＢ培地に塗布した。これに
よりファージからプラスミドへの変換が起こり、組換え
プラスミドをもつコロニーが形成された。それぞれ４種
類のｃＤＮＡ断片を持つプラスミドを制限酵素ＮｏｔＩ
で処理し、挿入断片の大きさを調べたところ、１．４キ
ロ塩基対から１．７キロ塩基対まであることが判明し
た。そこで、完全長のｃＤＮＡであると推定されたクロ
ーンｐＫＳω３ｇについてジデオキシ法に従い塩基配列
を決定した。
【００１６】前記操作により決定されたゴマ・オメガ−
３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子（ｃＤＮＡ）の全塩基配
列を、配列表の配列番号１に示す。この塩基配列は、配
列表の配列番号２で示したアミノ酸配列をコードする領
域を含むものであり、そのコーディング領域は５〜１３
４８基である。
３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子（ｃＤＮＡ）の全塩基配
列を、配列表の配列番号１に示す。この塩基配列は、配
列表の配列番号２で示したアミノ酸配列をコードする領
域を含むものであり、そのコーディング領域は５〜１３
４８基である。
【００１７】そして、配列表の配列番号２に、前記によ
って決定されたｃＤＮＡの塩基配列から推定されるタン
パク質のアミノ酸配列を示す。
って決定されたｃＤＮＡの塩基配列から推定されるタン
パク質のアミノ酸配列を示す。
【００１８】尚、当該遺伝子を持つプラスミドによって
形質転換された大腸菌（ＪＭ１０９株）は、受託番号Ｆ
ＥＲＭ Ｐ−１５０６８として、工業技術院生命工学工
業技術研究所に寄託済みである。
形質転換された大腸菌（ＪＭ１０９株）は、受託番号Ｆ
ＥＲＭ Ｐ−１５０６８として、工業技術院生命工学工
業技術研究所に寄託済みである。
【００１９】
【発明の効果】本遺伝子を植物体に導入することによ
り、植物体の油脂中の脂肪酸組成及び脂肪酸含有量を改
変することができ、リノレン酸含有量の高い油脂を得る
ことができる。
り、植物体の油脂中の脂肪酸組成及び脂肪酸含有量を改
変することができ、リノレン酸含有量の高い油脂を得る
ことができる。
【００２０】また、本遺伝子を微生物等で発現させるこ
とにより本酵素を大量生産することができるので、得ら
れた酵素を油脂の脂肪酸組成及び脂肪酸含有量の改変に
利用することができる。
とにより本酵素を大量生産することができるので、得ら
れた酵素を油脂の脂肪酸組成及び脂肪酸含有量の改変に
利用することができる。
【００２１】更に、本発明によりゴマ・オメガ−３脂肪
酸デサチュラーゼのアンチセンスＤＮＡを作成できるた
め、このアンチセンスＤＮＡを植物に導入すれば植物体
内においての本酵素の低減乃至は消滅が可能となり、そ
の結果リノレン酸含有量の低い油脂やリノレン酸をまっ
たく含まない油脂の作成が可能となる。
酸デサチュラーゼのアンチセンスＤＮＡを作成できるた
め、このアンチセンスＤＮＡを植物に導入すれば植物体
内においての本酵素の低減乃至は消滅が可能となり、そ
の結果リノレン酸含有量の低い油脂やリノレン酸をまっ
たく含まない油脂の作成が可能となる。
配列番号：１ 配列の長さ：１６２１ 配列の型：核酸 鎖の数：二本鎖 トポロジー：直鎖状 配列の種類：cDNA 起源 生物名：ゴマ（Sesamum indicum ，富山大学系統番号
４２９４） 配列番号：２ 配列の長さ：４４７ 配列の型：アミノ酸 配列の種類：タンパク質
４２９４） 配列番号：２ 配列の長さ：４４７ 配列の型：アミノ酸 配列の種類：タンパク質
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ１２Ｎ 5/10 Ｃ１２Ｎ 9/04 Ｚ 9/04 Ｃ１２Ｎ 5/00 Ｃ //(Ｃ１２Ｎ 1/21 Ｃ１２Ｒ 1:19） (Ｃ１２Ｎ 9/04 Ｃ１２Ｒ 1:19）
Claims (6)
- 【請求項１】 下記に示す塩基配列の全部又は一部を有
するゴマ・オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子。 - 【請求項２】 前記ゴマ・オメガ−３脂肪酸デサチュラ
ーゼ遺伝子を有するＤＮＡとベクターＤＮＡを結合させ
てなるファージ或いはプラスミド。 - 【請求項３】 請求項１及び２に記載のＤＮＡ、ファー
ジ、或いはプラスミドを宿主微生物に導入してなる形質
転換微生物。 - 【請求項４】 請求項１及び２に記載のＤＮＡ、ファー
ジ、或いはプラスミドを宿主植物に導入してなる形質転
換植物。 - 【請求項５】 請求項１に記載の塩基配列を有するアン
チセンスゴマ・オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子
構築用ＤＮＡ。 - 【請求項６】 前記ゴマ・オメガ−３脂肪酸デサチュラ
ーゼ遺伝子を基に合成される、下記に示すアミノ酸配列
の全部又は一部を有するゴマ・オメガ−３脂肪酸デサチ
ュラーゼタンパク質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7225145A JPH0965882A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | ゴマ・オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7225145A JPH0965882A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | ゴマ・オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0965882A true JPH0965882A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=16824660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7225145A Pending JPH0965882A (ja) | 1995-09-01 | 1995-09-01 | ゴマ・オメガ−３脂肪酸デサチュラーゼ遺伝子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0965882A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006084352A1 (en) * | 2005-02-09 | 2006-08-17 | Bioriginal Food & Science Corp. | Novel omega-3 fatty acid desaturase family members and uses thereof |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP7225145A patent/JPH0965882A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006084352A1 (en) * | 2005-02-09 | 2006-08-17 | Bioriginal Food & Science Corp. | Novel omega-3 fatty acid desaturase family members and uses thereof |
| US8088978B2 (en) | 2005-02-09 | 2012-01-03 | Bioriginal Food & Science Corp. | Omega-3 fatty acid desaturase family members and uses thereof |
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