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公開番号2025011207
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-23
出願番号2024177266,2023096944
出願日2024-10-09,2016-07-29
発明の名称植物における除草剤耐容性のための方法及び組成物
出願人モンサントテクノロジーエルエルシー
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類C12N 15/53 20060101AFI20250116BHJP(生化学;ビール;酒精;ぶどう酒;酢;微生物学;酵素学;突然変異または遺伝子工学)
要約【課題】新規の除草剤不感受性プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼを提供する。
【解決手段】プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ阻害除草剤への耐容性を付与するための新規の組み換えDNA分子及び遺伝子操作タンパク質を提供する。また本発明は、当該組み換えDNA分子を含有する、除草剤耐容性のトランスジェニック植物、種子、細胞、及び植物部分、ならびにこれらの使用方法も提供する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
配列番号１～２０からなる群から選択されるポリペプチド配列に対し少なくとも８５％
の配列同一性を有するタンパク質をコードする核酸配列に作用可能に連結した異種プロモ
ーターを含む組み換えＤＮＡ分子であって、前記タンパク質が除草剤不感受性プロトポル
フィリノーゲンオキシダーゼ活性を有する、前記組み換えＤＮＡ分子。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記核酸配列が、配列番号２２～６３からなる群から選択される、請求項１に記載の組
み換えＤＮＡ分子。
【請求項３】
前記タンパク質が、配列番号１～２０からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、
請求項１に記載の組み換えＤＮＡ分子。
【請求項４】
前記異種プロモーターが植物細胞中で機能する、請求項１に記載の組み換えＤＮＡ分子
。
【請求項５】
前記核酸配列が、作用可能に連結したタンパク質を細胞内に局在化するように機能する
標的配列をコードするＤＮＡ分子に作用可能に連結している、請求項４に記載の組み換え
ＤＮＡ分子。
【請求項６】
請求項１に記載の組み換えＤＮＡ分子を含む、ＤＮＡコンストラクト。
【請求項７】
前記組み換えＤＮＡが、前記タンパク質を細胞内に局在化するように機能する標的配列
をコードする作用可能に連結したＤＮＡ分子を含む、請求項６に記載のＤＮＡコンストラ
クト。
【請求項８】
前記タンパク質が前記細胞に除草剤耐容性を付与する、請求項７に記載のＤＮＡコンス
トラクト。
【請求項９】
トランスジェニック植物、種子、または細胞のゲノム中に存在する、請求項６に記載の
ＤＮＡコンストラクト。
【請求項１０】
配列番号１～２０から選択される全長のアミノ酸配列に対する少なくとも８５％の配列
同一性を備える組み換えポリペプチドであって、除草剤不感受性プロトポルフィリノーゲ
ンオキシダーゼ活性を有する、前記組み換えポリペプチド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年８月３日に出願された米国仮特許出願第６２／２００，４２８号
の優先権の利益を主張し、その開示内容の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 3,600 文字）【０００２】
配列表の組み込み
６９．４ＫＢ（ＭＳ－ＷＩＮＤＯＷＳでの計測）の２０１６年７月２７日に作成された
ＭＯＮＳ３８３ＷＯ＿ＳＴ２５．ｔｘｔという名称のファイルに含まれた配列表は、電子
申請により本明細書と共に出願され、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
背景
発明の分野
本発明は、バイオテクノロジーの分野に関する。より具体的には、本発明は、プロトポ
ルフィリノーゲンオキシダーゼを阻害する除草剤への耐容性をもたらす酵素をコードする
、組み換えＤＮＡ分子に関する。
【背景技術】
【０００４】
関連技術
農業作物生産ではしばしば、バイオテクノロジーの方法を用いて作られたトランスジェ
ニック形質が利用される。異種遺伝子（導入遺伝子としても知られる）は、トランスジェ
ニック形質を生成するために植物に導入することができる。植物での導入遺伝子の発現に
より、植物に除草剤耐容性などの形質が付与される。トランスジェニック除草剤耐容性形
質の例としては、グリホサート耐容性、グルホシネート耐容性、及びジカンバ耐容性が挙
げられる。一般的に使用されている除草剤への耐性を有する雑草種の増加に伴い、新たな
除草剤耐容性形質が当技術分野で必要とされている。特に目的となる除草剤としては、プ
ロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ（ＰＰＯ）を阻害する除草剤（ＰＰＯ除草剤と称さ
れる）が挙げられる。ＰＰＯ除草剤は様々な除草剤耐性雑草の防除を提供するため、これ
らの除草剤への耐容性を付与する形質は、１つ以上の他の除草剤耐容性（複数可）と組み
合わせた栽培体系においてとりわけ有用になる。
【０００５】
プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼは、クロロフィル及びヘムの両生合成経路で機
能し、プロトポルフィリノーゲンＩＸをプロトポルフィリンＩＸに変換する。プロトポル
フィリンＩＸ生成の後、クロロフィル及びヘム生合成経路は異なる金属イオン（ヘムは鉄
、クロロフィルはマグネシウム）を取り込んで分岐する。この経路のセグメントは原核生
物及び真核生物にまたがって保存されており、原核生物及び真核生物にまたがって見いだ
される多くのＰＰＯ酵素は比較的類似している。一部の原核生物（例えば、ラン藻類）は
この経路をクロロフィル及びヘム生成に使用し、一方他の原核生物（例えば、Ｅｓｃｈｅ
ｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ）はこの経路をヘム生成に使用する。
【０００６】
複数の原核生物及び真核生物から除草剤不感受性プロトポルフィリノーゲンオキシダー
ゼ（「ｉＰＰＯ」）が単離されている。構造に基づくと、次に挙げる、少なくとも３種の
異なるＰＰＯ酵素のサブクラスが存在すると考えられている：ＨｅｍＹ（Ｈａｎｓｓｏｎ
ａｎｄＨｅｄｅｒｓｔｅｄｔ，“Ｃｌｏｎｉｎｇａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚ
ａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＢａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓｈｅｍＥＨＹｇｅ
ｎｅｃｌｕｓｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｅｎｃｏｄｅｓｐｒｏｔｏｈｅｍｅＩＸｂｉ
ｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃｅｎｚｙｍｅｓ”ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢａｃｔｅｒｉｏｌｏ
ｇｙ１７４（２４）：８０８１－８０９３（１９９２））、ＨｅｍＧ（Ｓａｓａｒｍａ
ｎ，ｅｔａｌ．，“ＭａｐｐｉｎｇｏｆａｎｅｗｈｅｍｇｅｎｅｉｎＥ
ｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉＫ１２”Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ１１３：２９７
－３０３（１９７９））、及びＨｅｍＪ（Ｂｏｙｎｔｏｎ，ｅｔａｌ．，“Ｄｉｓｃｏ
ｖｅｒｙｏｆａｇｅｎｅｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎａｔｈｉｒｄｂａｃｔｅ
ｒｉａｌｐｒｏｔｏｐｏｒｐｈｙｒｉｎｏｇｅｎｏｘｉｄａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙ
ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｇｅｎｏｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓａｎ
ｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ”Ａｐｐｌｉｅｄａｎｄ
ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ７７（１４）：４７９５－
４８０１（２０１１））。本発明は、ＨｅｍＧファミリーのメンバーである新規の組み換
えｉＰＰＯを提供する。２０年にわたる研究及びこれまでに同定されたｉＰＰＯの数にも
かかわらず、組み換えｉＰＰＯを含むトランスジェニック作物植物はまだ商品化されてい
ない。強力な雑草防除プラットフォームは、部分的には、除草剤耐容性形質パッケージの
継続的な開発に依存している。そのため、ｉＰＰＯを同定し利用してトランスジェニック
作物形質を創生することは農業の進歩を意味する。
【発明の概要】
【０００７】
一態様において、本発明は、配列番号１～２０から選択されるポリペプチド配列に対し
少なくとも８５％の配列同一性を有するポリペプチドをコードする核酸配列に作用可能に
連結した異種プロモーターを含む組み換えＤＮＡ分子であって、当該ポリペプチドが除草
剤不感受性プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ活性を有する、組み換えＤＮＡ分子を
提供する。ある特定の実施形態では、当該ポリペプチドは、配列番号１～２０の中から選
択されるポリペプチドに対し、少なくとも約８５％の配列同一性、少なくとも約９０％の
配列同一性、少なくとも９５％の配列同一性、少なくとも９６％の配列同一性、少なくと
も９７％の配列同一性、少なくとも９８％の配列同一性、または少なくとも９９％の配列
同一性を有し、かつ除草剤不感受性プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ活性を有する
。一部の実施形態では、核酸配列が配列番号２２～６３からなる群から選択される組み換
えＤＮＡ分子が提供される。特定の実施形態では、当該組み換えＤＮＡ分子は、配列番号
１～２０からなる群から選択されるアミノ酸配列を含むポリペプチドをコードする。その
ため、本発明により、配列番号１～２０の中から選択される全長のアミノ酸配列に対する
少なくとも８５％の配列同一性を備える組み換えポリペプチドであって、除草剤不感受性
プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ活性を有する、組み換えポリペプチドが提供され
る。
【０００８】
ある特定の実施形態では、異種プロモーター、例えば植物細胞中で機能するプロモータ
ーは、本発明のポリペプチド配列、例えば配列番号１～２０から選択されるポリペプチド
配列に対し、少なくとも８５％の配列同一性を有するポリペプチドをコードする核酸配列
に、作用可能に連結しており、当該ポリペプチドは除草剤不感受性プロトポルフィリノー
ゲンオキシダーゼ活性を有する。得られたこのようなＤＮＡ分子は、当該ポリペプチドを
細胞内に局在化するように機能する標的配列をさらに含むことができる。
【０００９】
一態様において、本発明は、本発明の組み換えＤＮＡ分子を含むＤＮＡコンストラクト
を提供する。一実施形態では、このようなＤＮＡコンストラクトは、本発明の核酸配列へ
の作用可能な連結において、当該ポリペプチドを細胞内に局在化するように機能する標的
配列を含む。当該ＤＮＡ分子は、トランスジェニック植物、種子、または細胞のゲノム中
に存在し得る。ある特定の実施形態では、当該ポリペプチドは、細胞、植物、種子、また
は植物部分に除草剤耐容性を付与する。
【００１０】
本発明の別の態様では、本発明の組み換えＤＮＡ分子または本発明の組み換えポリペプ
チドを含むトランスジェニック植物、種子、細胞、または植物部分が提供される。そのた
め、当該トランスジェニック植物、種子、細胞、または植物部分は、少なくとも１種のＰ
ＰＯ除草剤への除草剤耐容性を備え、すなわちそれを示す。一部の実施形態では、当該ト
ランスジェニック植物、種子、細胞、または植物部分は、追加のトランスジェニック除草
剤耐容性形質を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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