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Patent Searching and Data


Title:
NOVEL LYSOPHOSPHATIDATE ACYLTRANSFERASE GENE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/146745
Kind Code:
A1
Abstract:
It is intended to provide a novel lysophosphatidate acyltransferase gene. A nucleic acid which contains a base sequence represented by SEQ ID NO:1, 3, 36 or 37 or a fragment of the same.

Inventors:
OCHIAI MISA (JP)
TOKUDA HISANORI (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/059564
Publication Date:
December 04, 2008
Filing Date:
May 23, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SUNTORY LTD (JP)
OCHIAI MISA (JP)
TOKUDA HISANORI (JP)
International Classes:
C12N15/09; A23D9/007; A23L1/30; C12N1/15; C12N1/19; C12N1/21; C12N5/10; C12N9/10; C12P7/64
Domestic Patent References:
WO2005019437A12005-03-03
WO2001012780A12001-02-22
Foreign References:
US20060094092A12006-05-04
US20060094090A12006-05-04
Other References:
See also references of EP 2169055A4
Attorney, Agent or Firm:
ONO, Shinjiro et al. (Section 206 New Ohtemachi Bldg., 2-1, Ohtemachi 2-chome, Chiyoda-k, Tokyo 04, JP)
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Claims:
 以下の(a)~(e)のいずれかに記載の塩基配列を含む核酸。
(a)配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパク質をコードする塩基配列
(b)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパク質をコードする塩基配列
(c)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配列と同一性が67%以上の塩基配列からなり、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパク質をコードする塩基配列
(d)配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸配列と同一性が69%以上のアミノ酸配列をコードし、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパク質をコードする塩基配列
(e)配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパク質をコードする塩基配列
 以下の(a)~(c)のいずれかである塩基配列を含む、請求項1に記載の核酸。
(a)配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列において1~10個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパク質をコードする塩基配列
(b)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核酸と2×SSC、50℃の条件下でハイブリダイズし、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパク質をコードする塩基配列
(c)配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸配列と同一性が90%以上のアミノ酸配列をコードし、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパク質をコードする塩基配列
 以下の(a)~(c)のいずれかに記載の塩基配列又はそのフラグメントを含む核酸。
(a)配列番号36若しくは配列番号37で示される塩基配列
(b)配列番号2若しくは4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコードする塩基配列
(c)配列番号1若しくは3で示される塩基配列
 以下の(a)又は(b)のいずれかに記載のタンパク質。
(a)配列番号2又は4において1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパク質
(b)配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸配列と同一性が69%以上のアミノ酸配列からなるタンパク質であり、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパク質
 配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列からなるタンパク質
 請求項1~3のいずれか1項記載の核酸を含有する組換えベクター。
 請求項6記載の組換えベクターによって形質転換された形質転換体。
 請求項7に記載の形質転換体を培養して得られる脂肪酸組成物であって、前記脂肪酸組成物におけるアラキドン酸含有率が、請求項6記載の組換えベクターで形質転換されていない宿主を培養して得られる培養物より高いことを特徴とする、前記脂肪酸組成物。
 請求項7に記載の形質転換体を培養して得られる培養物から、請求項8記載の脂肪酸組成物を採取することを特徴とする、前記脂肪酸組成物の製造方法。
 請求項8記載の脂肪酸組成物を含む、食品。
Description:
新規なリゾホスファチジン酸ア ル基転移酵素遺伝子

 本出願は、2007年5月25日に出願された日本 国特許出願2007-139046及び2007年12月14日に出願 れた日本国特許出願2007-323965に基づく優先権 を主張する。

 本発明は、新規なリゾホスファチジン酸 シル基転移酵素遺伝子に関する。

 脂肪酸は、リン脂質やトリアシルグリセ ール等脂質を構成する重要な成分である。 飽和結合を2箇所以上含有する脂肪酸は、高 度不飽和脂肪酸(PUFA)と総称され、アラキドン 酸やジホモγ-リノレン酸、エイコサペンタエ ン酸、ドコサヘキサエン酸等が知られており 、様々な生理活性が報告されている(非特許 献1)。

 このうち、アラキドン酸は、プロスタグ ンジンやロイコトリエンなどへの中間代謝 として注目され、機能性食品や医薬品の素 に適用する試みが数多くなされている。さ に、アラキドン酸は、母乳中に含まれてお 乳児の発育、特に、胎児の身長や脳の発育 おいて重要であり、乳児の発育に必要な成 として、DHA(ドコサヘキサエン酸)とともに 養学的見地からも注目されている。

 この高度不飽和脂肪酸は様々な分野での 用が期待されているが、動物体内で合成で ないものも含まれている。そこで、種々の 生物を培養して高度不飽和脂肪酸を獲得す 方法が開発されてきた。また、植物で高度 飽和脂肪酸を生産させる試みもなされてい 。こうした場合、高度不飽和脂肪酸は、例 ばトリアシルグリセロール等の貯蔵脂質の 成成分として、微生物の菌体内若しくは植 種子中に蓄積されることが知られている。

 より詳細には、トリアシルグリセロール 、生体内で以下のとおり生成される。すな ち、グリセロール-3-リン酸がグリセロール- 3-リン酸アシル基転移酵素によりアシル化さ てリゾホスファチジン酸となり、このリゾ スファチジン酸がリゾホスファチジン酸ア ル基転移酵素によりアシル化されてホスフ チジン酸となり、このホスファチジン酸が スファチジン酸ホスファターゼにより脱リ 酸化されてジアシルグリセロールとなり、 のジアシルグリセロールがジアシルグリセ ールアシル基転移酵素によりアシル化され トリアシルグリセロールとなる。また、ア ルCoA:コレステロールアシル基転移酵素やリ ゾホスファチジルコリンアシル基転移酵素等 が間接的にトリアシルグリセロールの生合成 に関与することが知られている。

 上記のように、リゾホスファチジン酸(lys ophosphatidic acid:以下、本明細書において「LPA と記載する場合もある。また、「1-アシル リセロール-3-リン酸」と記載する場合もあ )がアシル化されてホスファチジン酸(phosphati dic acid:以下、本明細書において「PA」、又は 、「1,2-ジアシル-sn-グリセロール-3-リン酸」 記載する場合もある)を生成する反応には、 リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素(以 、「LPAAT」と記載する場合もある)が介在す ことが知られている。

 このLPAATは、1-アシルグリセロール-3-リン 酸アシルトランスフェラーゼ(E.C. 2.3.1.51)と ても知られている。LPAAT遺伝子はこれまでに いくつかの生物で報告されている。Escherichia coli由来のLPAAT遺伝子としてplsC遺伝子がクロ ン化されている(非特許文献2)。これ以外に 菌では、Saccharomyces cerevisiae由来のSLC1遺伝 がクローン化されている(非特許文献3)。ま 、動物や植物からもクローン化されている( 許文献1)。

 脂質生産菌であるMortierella alpina(以下、「M.  alpina」と記載する場合もある)のLPAATについ は、ミクロソーム画分にリゾホスファチジ 酸アシル基転移活性があることが報告され いる(非特許文献4)。さらに、M. alpinaのLPAAT 伝子としては、2種類のホモログが報告され ている。(特許文献2及び特許文献3)。

国際特許出願パンフレットWO2004/076617号

米国特許公報第2006/174376号

米国特許公報第2006/0094090号 Lipids, 39, 1147 (2004) Mol. Gen. Genet. , 232, 295-303, 1992 J.B.C., 268, 22156-22163, 1993 Biochemical Society Transactions, 28, 707-709, 20 00 J. Bacteriology, 180, 1425-1430, 1998 J. Bacteriology, 173, 2026-2034, 1991

 しかしながら、これまでに報告されてい LPAAT遺伝子は、宿主細胞に導入して発現さ ても、その基質特異性により、宿主が産生 る脂肪酸組成物は限られていた。そこで、 れまでとは異なる組成の脂肪酸組成物を産 しうる、新規な遺伝子を同定することが求 られている。特に、利用価値の高い脂肪酸 含有量が高い脂肪酸組成物を生産しうるタ パク質の遺伝子を同定することが求められ いる。

 本発明の目的は、宿主細胞で発現又は導 することで、目的とする脂肪酸組成の油脂 製造させたり、目的とする脂肪酸の含有量 増加させたりできるようなタンパク質及び 酸を提供することである。

 本発明者は、上記課題を解決するために 意研究を行った。まず、脂質生産菌Mortierell a alpinaのEST解析を行い、そのなかから既知の LPAAT遺伝子と同一性の高い配列を抽出した。 らに、LPAATをコードするオープンリーディ グフレーム(ORF)全長を取得するため、cDNAラ ブラリーのスクリーニングあるいはPCRによ 遺伝子をクローニングした。それを酵母等 高増殖能を有する宿主細胞に導入して所望 脂肪酸組成物の産生を試みた発明者は、従 のLPAATが発現した宿主が産生する脂肪酸組成 物と比較して、異なる脂肪酸組成物を生成さ せることができ、かつ、宿主細胞内のアラキ ドン酸含有率が、当該遺伝子が導入されてい ない宿主細胞内のアラキドン酸含有率よりも 高い、基質特異性が異なる新規なLPAATに関す 遺伝子のクローニングに成功し、本発明を 成するに至った。すなわち、本発明は以下 とおりである。

 (1) 以下の(a)~(e)のいずれかに記載の塩基配 を含む核酸。
(a)配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列に いて1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置 換若しくは付加されたアミノ酸配列からなり 、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移 酵素活性を有するタンパク質をコードする塩 基配列
(b)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配 に対し相補的な塩基配列からなる核酸とス リンジェントな条件下でハイブリダイズし かつ、リゾホスファチジン酸アシル基転移 素活性を有するタンパク質をコードする塩 配列
(c)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配 と同一性が67%以上の塩基配列からなり、か 、リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素 性を有するタンパク質をコードする塩基配
(d)配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸 列と同一性が69%以上のアミノ酸配列をコー し、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基 移酵素活性を有するタンパク質をコードす 塩基配列
(e)配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列か なるタンパク質をコードする塩基配列に対 相補的な塩基配列からなる核酸とストリン ェントな条件下でハイブリダイズし、かつ リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活 を有するタンパク質をコードする塩基配列
 (2) 以下の(a)~(c)のいずれかである塩基配列 含む、(1)に記載の核酸。
(a)配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列に いて1~10個のアミノ酸が欠失、置換若しくは 付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、リ ゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性を 有するタンパク質をコードする塩基配列
(b)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配 に対し相補的な塩基配列からなる核酸と2×SS C、50℃の条件下でハイブリダイズし、かつ、 リゾホスファチジン酸アシル基転移酵素活性 を有するタンパク質をコードする塩基配列
(c)配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸 列と同一性が90%以上のアミノ酸配列をコー し、かつ、リゾホスファチジン酸アシル基 移酵素活性を有するタンパク質をコードす 塩基配列
 (3) 以下の(a)~(c)のいずれかに記載の塩基配 又はそのフラグメントを含む核酸。
(a)配列番号36若しくは配列番号37で示される 基配列
(b)配列番号2若しくは4で示されるアミノ酸配 からなるタンパク質をコードする塩基配列
(c)配列番号1若しくは3で示される塩基配列
 (4) 以下の(a)~(e)のいずれかに記載の塩基配 を含む核酸。
(a)以下のタンパク質をコードする塩基配列
配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列にお て1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換 若しくは付加されたアミノ酸配列からなり、 かつ、前記タンパク質が発現している宿主の 脂肪酸組成において、以下のi)~iv)のうちの少 なくとも一つ以上が、前記タンパク質を発現 していない宿主の脂肪酸組成よりも高い比率 である脂肪酸組成を形成できるような活性を 有するタンパク質
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
(b)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配 に対し相補的な塩基配列からなる核酸とス リンジェントな条件下でハイブリダイズし かつ、以下のタンパク質をコードする塩基 列
前記タンパク質が発現している宿主の脂肪酸 組成において、以下のi)~iv)のうちの少なくと も一つ以上が、前記タンパク質を発現してい ない宿主の脂肪酸組成よりも高い比率である 脂肪酸組成を形成できるような活性を有する タンパク質
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
(c)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配 と同一性が67%以上の塩基配列からなり、か 、以下のタンパク質をコードする塩基配列
前記タンパク質が発現している宿主の脂肪酸 組成において、以下のi)~iv)のうちの少なくと も一つ以上が、前記タンパク質を発現してい ない宿主の脂肪酸組成よりも高い比率である 脂肪酸組成を形成できるような活性を有する タンパク質
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
(d)以下のタンパク質をコードする塩基配列
配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸配 と同一性が69%以上のアミノ酸配列からなり かつ、前記タンパク質が発現している宿主 脂肪酸組成において、以下のi)~iv)のうちの なくとも一つ以上が、前記タンパク質を発 していない宿主の脂肪酸組成よりも高い比 である脂肪酸組成を形成できるような活性 有するタンパク質
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
(e)配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列か なるタンパク質をコードする塩基配列に対 相補的な塩基配列からなる核酸とストリン ェントな条件下でハイブリダイズし、かつ 以下のタンパク質をコードする塩基配列
前記タンパク質が発現している宿主の脂肪酸 組成において、以下のi)~iv)のうちの少なくと も一つ以上が、前記タンパク質を発現してい ない宿主の脂肪酸組成よりも高い比率である 脂肪酸組成を形成できるような活性を有する タンパク質
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
 (5) 以下の(a)~(c)のいずれかである塩基配列 含む、(4)に記載の核酸。
(a)以下のタンパク質をコードする塩基配列
配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列にお て1~10個のアミノ酸が欠失、置換若しくは付 加されたアミノ酸配列からなり、かつ、前記 タンパク質が発現している宿主の脂肪酸組成 において、以下のi)~iv)のうちの少なくとも一 つ以上が、前記タンパク質を発現していない 宿主の脂肪酸組成よりも高い比率である脂肪 酸組成を形成できるような活性を有するタン パク質
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
(b)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配 に対し相補的な塩基配列からなる核酸と2×SS C、50℃の条件下でハイブリダイズし、かつ、 以下のタンパク質をコードする塩基配列
前記タンパク質が発現している宿主の脂肪酸 組成において、以下のi)~iv)のうちの少なくと も一つ以上が、前記タンパク質を発現してい ない宿主の脂肪酸組成よりも高い比率である 脂肪酸組成を形成できるような活性を有する タンパク質
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
(c)以下のタンパク質をコードする塩基配列
配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸配 と同一性が90%以上のアミノ酸配列からなり かつ、前記タンパク質が発現している宿主 脂肪酸組成において、以下のi)~iv)のうちの なくとも一つ以上が、前記タンパク質を発 していない宿主の脂肪酸組成よりも高い比 である脂肪酸組成を形成できるような活性 有するタンパク質
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
 (6)以下の(a)~(e)のいずれかに記載の塩基配列 を含む核酸。
(a)以下のタンパク質をコードする塩基配列
 配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列に いて1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、置 若しくは付加されたアミノ酸配列からなり かつ、前記アミノ酸配列を含むタンパク質 発現している宿主細胞内のアラキドン酸含 率が、前記タンパク質を発現していない宿 細胞内のアラキドン酸含有率よりも高いよ な活性を有するタンパク質
(b)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配 に対し相補的な塩基配列からなる核酸とス リンジェントな条件下でハイブリダイズし かつ、前記塩基配列がコードするタンパク が発現している宿主細胞内のアラキドン酸 有率が、前記タンパク質を発現していない 主細胞内のアラキドン酸含有率よりも高い うな活性を有するタンパク質をコードする 基配列
(c)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配 と同一性が67%以上の塩基配列からなり、か 、前記塩基配列がコードするタンパク質が 現している宿主細胞内のアラキドン酸含有 が、前記タンパク質を発現していない宿主 胞内のアラキドン酸含有率よりも高いよう 活性を有するタンパク質をコードする塩基 列
(d)以下のタンパク質をコードする塩基配列
配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸配 と同一性が69%以上のアミノ酸配列からなり かつ、前記アミノ酸配列を含むタンパク質 発現している宿主細胞内のアラキドン酸含 率が、前記タンパク質を発現していない宿 細胞内のアラキドン酸含有率よりも高いよ な活性を有するタンパク質
(e)配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列か なるタンパク質をコードする塩基配列に対 相補的な塩基配列からなる核酸とストリン ェントな条件下でハイブリダイズし、かつ 前記タンパク質が発現している宿主細胞内 アラキドン酸含有率が、前記タンパク質を 現していない宿主細胞内のアラキドン酸含 率よりも高いような活性を有するタンパク をコードする塩基配列
 (7)以下の(a)~(c)のいずれかである塩基配列を 含む、(6)に記載の核酸。
(a)配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列に いて1~10個のアミノ酸が欠失、置換若しくは 付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、前 記アミノ酸配列を含むタンパク質が発現して いる宿主細胞内のアラキドン酸含有率が、前 記タンパク質を発現していない宿主細胞内の アラキドン酸含有率よりも高いような活性を 有するタンパク質をコードする塩基配列
(b)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配 に対し相補的な塩基配列からなる核酸と2×SS C、50℃の条件下でハイブリダイズし、かつ、 前記塩基配列がコードするタンパク質が発現 している宿主細胞内のアラキドン酸含有率が 、前記タンパク質を発現していない宿主細胞 内のアラキドン酸含有率よりも高いような活 性を有するタンパク質をコードする塩基配列
(c)配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸 列と同一性が90%以上のアミノ酸配列をコー し、かつ、前記アミノ酸配列を含むタンパ 質が発現している宿主細胞内のアラキドン 含有率が、前記タンパク質を発現していな 宿主細胞内のアラキドン酸含有率よりも高 ような活性を有するタンパク質をコードす 塩基配列
 (8) 以下の(a)又は(b)のいずれかに記載のタ パク質。
(a)配列番号2又は4において1若しくは複数個の アミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたア ミノ酸配列からなり、かつ、リゾホスファチ ジン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパ ク質
(b)配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸 列と同一性が69%以上のアミノ酸配列からな タンパク質であり、かつ、リゾホスファチ ン酸アシル基転移酵素活性を有するタンパ 質
 (9) 以下の(a)又は(b)のいずれかに記載のタ パク質。
(a)配列番号2又は4において1若しくは複数個の アミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたア ミノ酸配列からなり、かつ、前記アミノ酸配 列からなるタンパク質が発現している宿主の 脂肪酸組成において、以下のi)~iv)のうちの少 なくとも一つ以上が、前記タンパク質を発現 していない宿主の脂肪酸組成よりも高い比率 である脂肪酸組成を形成できるような活性を 有するタンパク質
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
(b)配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸 列と同一性が69%以上のアミノ酸配列からな 、かつ、前記アミノ酸配列からなるタンパ 質が発現している宿主の脂肪酸組成におい 、以下のi)~iv)のうちの少なくとも一つ以上 、前記タンパク質を発現していない宿主の 肪酸組成よりも高い比率である脂肪酸組成 形成できるような活性を有するタンパク質
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
 (10)以下の(a)又は(b)のいずれかに記載のタン パク質。
(a)配列番号2又は4において1若しくは複数個の アミノ酸が欠失、置換若しくは付加されたア ミノ酸配列からなり、かつ、前記アミノ酸配 列からなるタンパク質が発現している宿主細 胞内のアラキドン酸含有率が、前記タンパク 質を発現していない宿主細胞内のアラキドン 酸含有率よりも高いような活性を有するタン パク質
(b)配列番号2又は配列番号4からなるアミノ酸 列と同一性が69%以上のアミノ酸配列からな 、かつ、前記アミノ酸配列からなるタンパ 質が発現している宿主細胞内のアラキドン 含有率が、前記タンパク質を発現していな 宿主細胞内のアラキドン酸含有率よりも高 ような活性を有するタンパク質
 (11) 配列番号2又は4で示されるアミノ酸配 からなるタンパク質。

 (12) (1)~(7)のいずれか1項記載の核酸を含 する組換えベクター。

 (13) (12)記載の組換えベクターによって形 質転換された形質転換体。

 (14) (13)に記載の形質転換体を培養して得ら れる脂肪酸組成物であって、前記脂肪酸組成 物の脂肪酸組成において、以下のi)~iv)のうち の少なくとも一つ以上が、(12)の組換えベク ーで形質転換されていない宿主を培養して られる培養物の前記比率より高いことを特 とする、前記脂肪酸組成物。
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
 (15) (13)に記載の形質転換体を培養して得ら れる脂肪酸組成物であって、前記脂肪酸組成 物におけるアラキドン酸含有率が、(12)記載 組換えベクターで形質転換されていない宿 を培養して得られる培養物より高いことを 徴とする、前記脂肪酸組成物。

 (16) (13)に記載の形質転換体を培養して得 られる培養物から、(14)又は(15)記載の脂肪酸 成物を採取することを特徴とする、前記脂 酸組成物の製造方法。

 (17) (14)又は(15)記載の脂肪酸組成物を含 、食品。

 本発明のLPAATは、従来のLPAATとは基質特異 性が異なり、従来のLPAATが発現した宿主が産 する脂肪酸組成物とは組成が異なる脂肪酸 成物を宿主中に産生させることができる。 れにより、所望の特性や効果を有する脂質 提供できるため、食品、化粧料、医薬品、 鹸等に適用できるものとして有用である。

 本発明のLPAATが発現した宿主細胞内のア キドン酸含有率は、本発明のLPAATが発現して いない宿主細胞内のアラキドン酸含有率より も高く、当該細胞の培養物から得られる脂肪 酸組成物は、栄養学的にもより高い効果が期 待できるため、好ましい。

 また、本発明のLPAATは脂肪酸や貯蔵脂質 生産能の向上を図ることができるため、微 物や植物中での高度不飽和脂肪酸の生産性 向上させるものとして、好ましい。

図1は、本発明の2つのホモログLPAAT3及 LPAAT4と、公知のホモログLPAAT1及びLPAAT2との 係を示す系統樹である。 図2は、本発明のLPAAT3のcDNA配列と推定 ミノ酸配列を示す。 図3は、LPAAT4のcDNA配列と推定アミノ酸 列を示す。 図4は、LPAAT3とLPAAT4のCDS部分のDNA配列を 比較した図である。 図5は、LPAAT3とLPAAT4の推定アミノ酸配列 を比較した図である。 図6は、LPAAT3p及びLPAAT4pの推定アミノ酸 列を既知のアミノ酸配列と比較した図であ 。

 本発明は、リゾホスファチジン酸をアシ 化して、ホスファチジン酸を生成させるこ を特徴とする、Mortierella属由来の新規なリ ホスファチジン酸アシル基転移酵素遺伝子 関する。

 本発明のリゾホスファチジン酸アシル基 移酵素(LPAAT)は、リゾホスファチジン酸をア シル化してホスファチジン酸を生成する反応 を触媒する酵素である。アシル基供与体は、 通常アシルCoAであるが、これに限定されない 。また、本発明に係るタンパク質が作用する アシル基転移反応のアシル基受容体はLPAに限 定されず、様々なリゾリン脂質がアシル基受 容体になり得る。

 本発明に関するLPA(1-アシル-sn-グリセロー ル-3-リン酸ともいう)はグリセロリン脂質の1 である。LPAは、グリセロール-3-リン酸(sn-グ リセロール-3-リン酸ともいう)の1位(α位)のヒ ドロキシル基のアシル化により生成する、脂 肪酸を1つしかもたないリゾリン脂質である LPAは、脂質生合成の中間体であるだけでな 、細胞増殖、血小板凝集効果、平滑筋収縮 果、がんの浸潤促進効果等非常に多岐にわ る生物学的、薬理的作用を有する脂質性の 胞内及び細胞間メディエーターである。

  本発明のリゾホスファチジン酸ア シル基転移酵素をコードする核酸
本発明のリゾホスファチジン酸アシル基転移 酵素(LPAAT)には、LPAAT3及びLPAAT4が含まれる。LP AAT3及びLPAAT4をコードする核酸のcDNA、CDS、ORF びアミノ酸配列の対応関係を以下の表1に整 理して記載した。

 つまり、本発明のLPAAT3に関連する配列とし は、LPAAT3のアミノ酸配列である配列番号2、 LPAAT3のORFの領域を示す配列である配列番号36 そして、そのCDSの領域を示す配列である配 番号8、及びそのcDNAの塩基配列である配列 号1があげられる。このうち、配列番号8は配 列番号1の第158~1147番目の塩基配列に相当し、 配列番号36は配列番号1の第158~1144番目の塩基 列、及び、配列番号8の第1~987番目の塩基配 に相当する。

 同様に、LPAAT4に関連する配列としては、L PAAT4のアミノ酸配列である配列番号4、LPAAT4の ORFの領域を示す配列である配列番号37、そし 、そのCDSの領域を示す配列である配列番号2 3、及びそのcDNAの塩基配列である配列番号3が あげられる。ここで、配列番号23は配列番号3 の第55~996番目の塩基配列に相当し、配列番号 37は、配列番号3の第55~993番目の塩基配列、及 び、配列番号23の第1~939番目の塩基配列に相 する。

 本発明の核酸とは、一本鎖及び二本鎖のD NAのほか、そのRNA相補体も含み、天然由来の のであっても、人工的に作製したものであ てもよい。DNAには、例えば、ゲノムDNAや、 記ゲノムDNAに対応するcDNA、化学的に合成さ れたDNA、PCRにより増幅されたDNA、及びそれら の組み合わせや、DNAとRNAのハイブリッドがあ げられるがこれらに限定されない。

 本発明の核酸の好ましい態様としては、( a)配列番号36若しくは配列番号37で示される塩 基配列、(b)配列番号2若しくは4で示されるア ノ酸配列からなるタンパク質をコードする 基配列、(c)配列番号1若しくは3で示される 基配列等があげられる。

 配列番号36若しくは配列番号37で示される 塩基配列及び配列番号2若しくは4で示される ミノ酸配列からなるタンパク質をコードす 塩基配列、及び、配列番号1若しくは3で示 れる塩基配列は、表1に記載したとおりであ 。

 上記塩基配列を得るためには、LPAAT活性 有する生物のESTやゲノムDNAの塩基配列デー から、既知のLPAAT活性を有するタンパク質と 同一性の高いタンパク質をコードする塩基配 列を探索することもできる。LPAAT活性を有す 生物としては、脂質生産菌が好ましく、脂 生産菌としてはM. alpinaがあげられるが、こ れに限定されない。

 EST解析を行う場合には、まず、cDNAライブラ リーを作製する。cDNAライブラリーの作製方 については、『Molecular Cloning, A Laboratory Ma nual 3rd ed.』(Cold Spring Harbor Press (2001))を参 照することができる。また、市販のcDNAライ ラリー作製キットを用いてもよい。本発明 適するcDNAライブラリーの作製方法としては 例えば以下のような方法があげられる。す わち、脂質生産菌であるM. alpinaの適当な株 を適当な培地に植菌し、適当な期間前培養す る。この前培養に適する培養条件としては、 例えば、培地組成としては、1.8%グルコース 1%酵母エキス、pH6.0があげられ、培養期間は3 日間、培養温度は28℃である条件があげられ 。その後、前培養物を適当な条件にて本培 に供する。本培養に適する培地組成として 、例えば、1.8%グルコース、1%大豆粉、0.1%オ リーブ油、0.01%アデカノール、0.3%KH 2 PO 4 、0.1% Na 2 SO 4 、0.05% CaCl 2 ・2H 2 O、0.05% MgCl 2 ・6H 2 O、pH6.0があげられる。本培養に適する培養条 件としては、例えば、300rpm、1vvm、26℃で8日 通気攪拌培養する条件があげられる。培養 間中に適当量のグルコースを添加してもよ 。本培養中に適時培養物を採取し、そこか 菌体を回収して、全RNAを調製する。全RNAの 製には、塩酸グアニジン/CsCl法等の公知の方 法を用いることができる。得られた全RNAから 市販のキットを用いてpoly(A) + RNAを精製することができる。さらに、市販の キットを用いてcDNAライブラリーを作製する とができる。その後、作製したcDNAライブラ ーの任意のクローンの塩基配列を、ベクタ 上にインサート部分の塩基配列を決定でき ように設計されたプライマーを用いて決定 、ESTを得ることができる。例えば、ZAP-cDNA  GigapackIII Gold Cloning Kit(STRATAGENE)でcDNAライブ リーを作製した場合は、ディレクショナル ローニングを行うことができる。

 LPAAT3及びLPAAT4のORF間の塩基配列の同一性 66.6%である。一方、M. alpina由来のLPAATとし 公知のLPAAT1とLPAAT2がある。この2つのホモロ と本発明の2つのホモログとの関係を図1の 統樹に示す。本発明のLPAAT3と公知のLPAAT1及 LPAAT2とのORFの塩基配列の同一性は、各々34.3% 、47.0%であり、LPAAT4と公知のLPAAT1及びLPAAT2と ORFの塩基配列の同一性は各々34.6%、47.3%であ る。図1から明らかなように、本発明のLPAAT3 び4は、進化的分類としては公知のLPAATから かなり離れており、その機能も異なる。す わち、以下に説明するように、本発明のLPAAT 3及び4は、公知のLPAATが発現した宿主が産生 る脂肪酸組成物とは異なる組成の脂肪酸組 物を宿主中に産生させることができ、かつ 本発明のLPAATが発現した宿主細胞内のアラキ ドン酸含有率が、本発明のLPAATが発現してい い宿主細胞内のアラキドン酸含有率よりも いという、公知のLPAATとは全く異なる機能 有する。

 なお、本発明のLPAAT3をコードする塩基配 及びLPAAT4をコードする塩基配列をそれぞれB LASTX解析した結果、最もE-valueの低かったUstila go maydis 521由来の推定タンパク質(図1)(UM06426. 1, GB accession No. EAK87199)をコードする塩基配 列(GB accession No.XM_757480)との同一性はそれぞ 49.2%、51.3%である。

 同様に、LPAAT3とLPAAT4との間のアミノ酸配 の同一性は69.1%であり、LPAAT3と公知のLPAAT1 びLPAAT2との同一性はそれぞれ12.3%、17.3%、LPAA T4と公知のLPAAT1及びLPAAT2との同一性はそれぞ 12.5%、15.5%である。なお、本発明のLPAAT3のア ミノ酸配列及びLPAAT4のアミノ酸配列をそれぞ れBLASTP解析した結果、最もE-valueの低かったUs tilago maydis 521由来の推定タンパク質(図1)(UM06 426.1, GB accession No. EAK87199)との同一性はそ ぞれ36.2%、36.7%である。

 本発明はまた、上記配列番号36及び37で示さ れる塩基配列(「本発明の塩基配列」と記載 る場合もある)、並びに、配列番号2及び4で されるアミノ酸配列(「本発明のアミノ酸配 」と記載する場合もある)からなるタンパク 質をコードする塩基配列を含む核酸と同等の 機能を有する核酸を含む。「同等の機能を有 する」とは、本発明の塩基配列がコードする タンパク質及び本発明のアミノ酸配列からな るタンパク質が、LPAAT活性を有することを意 する。LPAAT活性は、公知の方法を用いて測 できるが、例えば、以下のような方法があ られる。すなわち、本発明のLPAATを発現させ た酵母から、J. Bacteriology, 173, 2026-2034(1991) 記載の方法等によりミクロソーム画分を調 する。そして、反応液である、0.44mM LPA、0.3 6mMアシル-CoA、0.5mM DTT、1mg/ml BSA、2mM MgCl 2 、Tris-HCl(pH7.5)に上記ミクロソーム画分を添加 し、28℃で適当な時間反応させ、クロロホル :メタノールを添加して反応を停止させた後 、脂質の抽出を行い、得られた脂質を薄層ク ロマトグラフィー等により分画し、上記反応 により生成したPA量を定量することができる その結果、生成したPA量が多ければ、LPAATと しての活性が高いと判断できる。例えば、本 方法によりLPAAT3やLPAAT4を発現させた株では、 上記反応において、アシル-CoAとしてリノオ オイル-CoAを用いた場合、PA画分に取り込ま るリノール酸(18:2)量が増加することが分か ている。そのため、LPAAT3およびLPAAT4は、LPAAT 活性を有するといえる。

 また、このLPAAT活性に加えて、本発明の塩 配列がコードするタンパク質、又は、本発 のアミノ酸配列からなるタンパク質が発現 ている宿主の脂肪酸組成において、以下の
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率
のうちの少なくとも一つ以上が、上記タンパ ク質を発現していない宿主の脂肪酸組成より も高い比率である脂肪酸組成を形成できるよ うな活性を有するタンパク質(以下、「本発 のLPAATの脂肪酸組成を形成できる活性を有す るタンパク質」という場合もある)である場 も含まれる。

 具体的には、上記本発明の塩基配列等を発 ベクターpYE22m(Biosci. Biotech. Biochem., 59, 1221 -1228, 1995)に挿入したものを、酵母Saccharomyces cerevisiae EH13-15株(Appl. Microbiol. Biotechnol., 30,  515-520, 1989)を宿主として形質転換させ、得 れた形質転換体を培養して回収した菌体を 以下の実施例7に記載の方法で脂肪酸解析を した場合の上記本発明のLPAATの脂肪酸組成が 具体的に、以下の
i) オレイン酸含有量が52%以上;
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率が7.25以上;
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率が9.94以上;及び
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の含有量の比率が10.72以 という数値である脂肪酸組成を形成できる うな活性を有するタンパク質をコードして る塩基配列を含む核酸である。さらに好ま くは、本発明の塩基配列等は、LPAAT活性及び 上記本発明のLPAATの脂肪酸組成を形成できる 性を有するタンパク質をコードする塩基配 を含む核酸である。なお、これらの脂肪酸 成については、上記実施例7に記載の方法と は異なる形質転換体の培養条件を用いて培養 した場合には、その組成に多少の変化を生じ る場合がある。上記培養条件とは、例えば、 温度や培養時間があげられる。

 さらに、上記「同等の機能を有する」に 、本発明の塩基配列がコードするタンパク 及び本発明のアミノ酸配列からなるタンパ 質がLPAAT活性及び本発明のLPAATの脂肪酸組成 を形成できる活性に加えて、本発明の塩基配 列がコードするタンパク質、又は、本発明の アミノ酸配列からなるタンパク質が発現して いる宿主細胞内のアラキドン酸含有率が、前 記タンパク質を発現していない宿主細胞内の アラキドン酸含有率よりも高いような活性を 有するタンパク質(「本発明の細胞内アラキ ン酸含有率を高める活性を有するタンパク 」といういう場合もある)である場合も含ま る。

 アラキドン酸については、「本発明の脂 酸組成物」の項で説明する。そのような核 は、具体的には、上記同様、本発明の塩基 列等を発現ベクターpYE22mに挿入したものを 酵母Saccharomyces cerevisiae YPH499株にδ12脂肪酸 不飽和化酵素、δ6脂肪酸不飽和化酵素、δ6脂 肪酸鎖長延長酵素およびδ5脂肪酸鎖長延長酵 素を導入し発現させたアラキドン酸を生産す る酵母、ARA3-1株を宿主として形質転換させ、 得られた形質転換体を培養して回収した菌体 を、以下の実施例7に記載の方法で脂肪酸解 をした場合、細胞内のアラキドン酸含有率 、上記タンパク質を発現していない宿主よ も高い比率である脂肪酸組成を形成できる うな活性を有するタンパク質をコードする 基配列を含む核酸である。さらに好ましく 、本発明の塩基配列等は、LPAAT活性及び本発 明の細胞内アラキドン酸含有率を高める活性 を有するタンパク質をコードする塩基配列を 含む核酸である。

 このような本発明の核酸と同等の機能を する核酸としては、以下の(a)~(e)のいずれか に記載の塩基配列を含む核酸があげられる。 なお、以下にあげる塩基配列の記載において 、「本発明の上記活性」とは、上記の「LPAAT 性及び/又は上記本発明のLPAATの脂肪酸組成 形成できる活性及び/又は本発明の細胞内ア ラキドン酸含有率を高める活性」を意味する 。

 (a)配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列 おいて1若しくは複数個のアミノ酸が欠失、 換若しくは付加されたアミノ酸配列からな 、かつ、本発明の上記活性を有するタンパ 質をコードする塩基配列
 本発明の核酸に含まれる塩基配列は、配列 号2又は4で示されるアミノ酸配列において1 しくは複数個のアミノ酸が欠失、置換若し は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ 本発明の上記活性を有するタンパク質をコ ドする塩基配列を含む。

 具体的には、
 (i) 配列番号2又は4に示すアミノ酸配列のう ち1個又は複数個(好ましくは1個又は数個(例 ば、1~100個、1~50個、1~30個、1~25個、1~20個、1~ 15個、1~10個、さらに好ましくは1~5個))のアミ 酸が欠失したアミノ酸配列、
(ii) 配列番号2又は4に示すアミノ酸配列のう 1個又は複数個(好ましくは1個又は数個(例え ば1~100個、1~50個、1~30個、1~25個、1~20個、1~15 、1~10個、さらに好ましくは1~5個))のアミノ が他のアミノ酸で置換したアミノ酸配列、
(iii) 配列番号2又は4に示すアミノ酸配列にお いて1個又は複数個(好ましくは1個又は数個( えば1~100個、1~50個、1~30個、1~25個、1~20個、1~ 15個、1~10個、さらに好ましくは1~5個))の他の ミノ酸が付加されたアミノ酸配列、又は
(iv) 上記(i)~(iii)を組み合わせたアミノ酸配列 からなるタンパク質であって、かつ、本発明 の上記活性を有するタンパク質をコードする 塩基配列である。

 上記のうち、置換は、好ましくは保存的 換である。保存的置換とは、特定のアミノ 残基を類似の物理化学的特徴を有する残基 置き換えることであるが、もとの配列の構 に関する特徴を実質的に変化させなければ かなる置換であってもよく、例えば、置換 ミノ酸が、もとの配列に存在するらせんを 壊したり、もとの配列を特徴付ける他の種 の二次構造を破壊したりしなければいかな 置換であってもよい。

 保存的置換は、一般的には、生物学的系 成や化学的ペプチド合成で導入されるが、 ましくは、化学的ペプチド合成による。こ 場合、置換基には、非天然アミノ酸残基が まれていてもよく、ペプチド模倣体や、ア ノ酸配列のうち、置換されていない領域が 転している逆転型又は同領域が反転してい 反転型も含まれる。

 以下に、アミノ酸残基を置換可能な残基ご に分類して例示するが、置換可能なアミノ 残基は以下に記載されているものに限定さ るものではない。
A群:ロイシン、イソロイシン、ノルロイシン バリン、ノルバリン、アラニン、2-アミノ タン酸、メチオニン、O-メチルセリン、t-ブ ルグリシン、t-ブチルアラニン及びシクロ キシルアラニン
B群:アスパラギン酸、グルタミン酸、イソア パラギン酸、イソグルタミン酸、2-アミノ ジピン酸及び2-アミノスベリン酸
C群:アスパラギン及びグルタミン
D群:リジン、アルギニン、オルニチン、2,4-ジ アミノブタン酸及び2,3-ジアミノプロピオン
E群:プロリン、3-ヒドロキシプロリン及び4-ヒ ドロキシプロリン
F群:セリン、スレオニン及びホモセリン
G群:フェニルアラニン及びチロシン
 非保存的置換の場合は、上記種類のうち、 る1つのメンバーと他の種類のメンバーとを 交換することができるが、この場合は、本発 明のタンパク質の生物学的機能を保持するた めに、アミノ酸のヒドロパシー指数(ヒドロ シーアミノ酸指数)を考慮することが好まし (Kyteら, J. Mol. Biol., 157:105-131(1982))。

 また、非保存的置換の場合は、親水性に づいてアミノ酸の置換を行うことができる

 本明細書及び図面において、塩基やアミ 酸及びその略語は、IUPAC-IUB Commission on Bioc hemical Nomenclature に従うか、又は、例えば、I mmunology--A Synthesis(第2版, E.S. Golub及びD.R. Gre n監修, Sinauer Associates,マサチューセッツ州サ ンダーランド(1991))等に記載されているよう 、当業界で慣用されている略語に基づく。 たアミノ酸に関し光学異性体があり得る場 は、特に明示しなければL体を示す。

 D-アミノ酸等の上記のアミノ酸の立体異 体、α,α-二置換アミノ酸等の非天然アミノ 、N-アルキルアミノ酸、乳酸、及びその他の 非慣用的なアミノ酸もまた、本発明のタンパ ク質を構成する要素となりうる。

 なお、本明細書で用いるタンパク質の表 法は、標準的用法及び当業界で慣用されて る標記法に基づき、左方向はアミノ末端方 であり、そして右方向はカルボキシ末端方 である。

 同様に、一般的には、特に言及しない限 、一本鎖ポリヌクレオチド配列の左端は5’ 端であり、二本鎖ポリヌクレオチド配列の左 方向を5’方向とする。

 当業者であれば、当業界で公知の技術を用 て、本明細書に記載したタンパク質の適当 変異体を設計し、作製することができる。 えば、本発明のタンパク質の生物学的活性 さほど重要でないと考えられる領域をター ティングすることにより、本発明のタンパ 質の生物学的活性を損なうことなくその構 を変化させることができるタンパク質分子 の適切な領域を同定することができる。ま 、類似のタンパク質間で保存されている分 の残基及び領域を同定することもできる。 らに、本発明のタンパク質の生物学的活性 は構造に重要と考えられる領域中に、生物 的活性を損なわず、かつ、タンパク質のポ ペプチド構造に悪影響を与えずに、保存的 ミノ酸置換を導入することもできる。特に 本発明では、図6中に二重下線で示したよう に、本発明の2つのLPAATのアミノ酸配列中に、 保存モチーフである「HXXXXD(HX 4 D)」(保存されているアミノ酸残基を*印で示 )が存在する。本モチーフは、グリセロリン 質アシル基転移酵素(Glycerolipid acyltransferase) に必須のモチーフであり(J. Bacteriology, 180, 1 425-1430, 1998)、本発明のLPAATにとっても重要な モチーフである。従って、本発明の変異体は 上記保存モチーフが保存され、かつ、本発明 の上記活性が損なわれない限り、いかなる変 異体であってもよい。なお、上記保存モチー フ中で、Xはいかなるアミノ酸残基であって よいことを示している。

 当業者であれば、本発明のタンパク質の 物学的活性又は構造に重要であり、同タン ク質のペプチドと類似するペプチドの残基 同定し、この2つのペプチドのアミノ酸残基 を比較して、本発明のタンパク質と類似する タンパク質のどの残基が、生物学的活性又は 構造に重要なアミノ酸残基に対応するアミノ 酸残基であるかを予測する、いわゆる、構造 -機能研究を行うことができる。さらに、こ ように予測したアミノ酸残基の化学的に類 のアミノ酸置換を選択することにより、本 明のタンパク質の生物学的活性が保持され いる変異体を選択することもできる。また 当業者であれば、本タンパク質の変異体の 次元構造及びアミノ酸配列を解析すること できる。さらに、得られた解析結果から、 ンパク質の三次元構造に関する、アミノ酸 基のアラインメントを予測することもでき 。タンパク質表面上にあると予測されるア ノ酸残基は、他の分子との重要な相互作用 関与する可能性があるが、当業者であれば 上記したような解析結果に基づいて、この うなタンパク質表面上にあると予測される ミノ酸残基を変化させないような変異体を 製することができる。さらに、当業者であ ば、本発明のタンパク質を構成する各々の ミノ酸残基のうち、一つのアミノ酸残基の を置換するような変異体を作製することも きる。このような変異体を公知のアッセイ 法によりスクリーニングし、個々の変異体 情報を収集することができる。それにより ある特定のアミノ酸残基が置換された変異 の生物学的活性が、本発明のタンパク質の 物学的活性に比して低下する場合、そのよ な生物学的活性を呈さない場合、又は、本 ンパク質の生物学的活性を阻害するような 適切な活性を生じるような場合を比較する とにより、本発明のタンパク質を構成する 々のアミノ酸残基の有用性を評価すること できる。また、当業者であれば、このよう 日常的な実験から収集した情報に基づいて 単独で、又は他の突然変異と組み合わせて 本発明のタンパク質の変異体としては望ま くないアミノ酸置換を容易に解析すること できる。

 上記したように、配列番号2又は4で表され アミノ酸配列において1若しくは複数個のア ノ酸が欠失、置換若しくは付加されたアミ 酸配列からなるタンパク質は、『Molecular Cl oning, A Laboratory Manual 3rd ed.』(Cold Spring Har bor Press (2001))、『Current Protocols in Molecular  Biology』(John Wiley & Sons (1987-1997)、Kunkel ( 1985) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 82: 488-92、Kunkel (1988) Method. Enzymol. 85: 2763-6等に記載の部位 特異的変異誘発法等の方法に従って調製する ことができる。このようなアミノ酸の欠失、 置換若しくは付加等の変異がなされた変異体 の作製は、例えば、Kunkel法やGapped duplex法等 公知手法により、部位特異的突然変異誘発 を利用した変異導入用キット、例えばQuikCha nge TM  Site-Directed Mutagenesis Kit(ストラタジーン社 )、GeneTailor TM  Site-Directed Mutagenesis System(インビトロジェ 社製)、TaKaRa Site-Directed Mutagenesis System(Mutan- K、Mutan-Super Express Km等:タカラバイオ社製)等 を用いて行うことができる。

 なお、タンパク質のアミノ酸配列に、そ 活性を保持しつつ1又は複数個のアミノ酸の 欠失、置換、若しくは付加を導入する方法と しては、上記の部位特異的変異誘発の他にも 、遺伝子を変異源で処理する方法、及び遺伝 子を選択的に開裂して選択されたヌクレオチ ドを除去、置換若しくは付加した後に連結す る方法があげられる。

 本発明の核酸に含まれる塩基配列は、好 しくは、配列番号2又は4で示されるアミノ 配列において1~10個のアミノ酸が欠失、置換 しくは付加されたアミノ酸配列からなり、 つ、LPAAT活性を有するタンパク質をコード る塩基配列である。

 また、本発明の核酸に含まれる塩基配列 は、配列番号2又は4において1~10個のアミノ が欠失、置換若しくは付加されたアミノ酸 列からなり、かつ、本発明の上記活性を有 るタンパク質をコードする塩基配列も含ま る。

 本発明のタンパク質におけるアミノ酸の 異又は修飾の数、あるいは変異又は修飾の 位は、LPAAT活性、又は本発明のLPAATの脂肪酸 組成を形成できる活性、又は本発明の細胞内 アラキドン酸含有率を高める活性が保持され る限り制限はない。

 本発明のLPAAT活性、又は本発明のLPAATの脂 肪酸組成を形成できる活性、又は本発明の細 胞内アラキドン酸含有率を高める活性は、公 知の方法を用いて測定することが可能である 。例えば、以下の文献:J.B.C., 265, 17215-17221,  1990を参照することができる。

 例えば、本発明の「LPAAT活性」は以下の通 測定してもよい。本発明のLPAATを発現させた 酵母から、J. Bacteriology, 173, 2026-2034(1991)に 載の方法等によりミクロソーム画分を調製 る。そして、反応液である、0.44mM LPA、0.36mM アシル-CoA、0.5mM DTT、1mg/ml BSA、2mM MgCl 2 、50mMTris-HCl(pH7.5)に上記ミクロソーム画分を 加し、28℃で適当な時間反応させ、クロロホ ルム:メタノールを添加して反応を停止させ 後、脂質の抽出を行い、得られた脂質を薄 クロマトグラフィー等により分画し、生成 たPA量を定量することができる。

 また、本発明の「LPAATの脂肪酸組成を形 できる活性」は、例えば以下のように測定 てもよい。本発明の脂肪酸組成物の製造方 により得られた凍結乾燥した菌体に、適当 比率で調整したクロロホルム:メタノールを 加して攪拌した後、適当な時間、加熱処理 する。さらに遠心分離により菌体を分離し 、溶媒を回収することを数回繰り返す。そ 後、適当な方法を用いて脂質を乾固させて ら、クロロホルム等の溶媒を添加して脂質 溶解する。この試料を適当量分取して、塩 メタノール法により菌体の脂肪酸をメチル ステルに誘導した後に、ヘキサンで抽出し ヘキサンを留去してから、ガスクロマトグ フィーで分析を行う。また、本発明の「細 内アラキドン酸含有率を高める活性」も上 方法にてアラキドン酸の含有量を分析する とにより測定できる。

 (b)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配 列に対し相補的な塩基配列からなる核酸とス トリンジェントな条件下でハイブリダイズし 、かつ、本発明の上記活性を有するタンパク 質をコードする塩基配列
 本発明の核酸に含まれる塩基配列は、配列 号36又は配列番号37からなる塩基配列に対し 相補的な塩基配列からなる核酸とストリンジ ェントな条件下でハイブリダイズし、かつ、 本発明の上記活性を有するタンパク質をコー ドする塩基配列を含む。配列番号36又は配列 号37及びLPAAT活性については上記のとおりで ある。

 上記塩基配列は、当業者に公知の方法で 当な断片を用いてプローブを作製し、この ローブを用いてコロニーハイブリダイゼー ョン、プラークハイブリダイゼーション、 ザンブロット等の公知のハイブリダイゼー ョン法により、cDNAライブラリー及びゲノム ライブラリー等から得ることができる。

 ハイブリダイゼーション法の詳細な手順 ついては、『Molecular Cloning, A Laboratory Manu al 3rd ed.』(Cold Spring Harbor Press (2001);特にSe ction 6-7) 、『Current Protocols in Molecular Biolog y』(John Wiley & Sons (1987-1997);特にSection6.3- 6.4)、『DNA Cloning 1: Core Techniques, A Practical Approach 2nd ed.』(Oxford University (1995);ハイブ ダイゼーション条件については特にSection2.1 0) 等を参照することができる。

 ハイブリダイゼーション条件の強さは、 としてハイブリダイゼーション条件、より ましくは、ハイブリダイゼーション条件及 洗浄条件によって決定される。本明細書に ける「ストリンジェントな条件」には、中 度又は高度にストリンジェントな条件が含 れる。

 具体的には、中程度にストリンジェント 条件としては、例えばハイブリダイゼーシ ン条件として、1×SSC~6×SSC、42℃~55℃の条件 より好ましくは、1×SSC~3×SSC、45℃~50℃の条 、最も好ましくは、2×SSC、50℃の条件があ られる。ハイブリダイゼーション溶液中に 例えば、約50%のホルムアミドを含む場合に 、上記温度よりも5ないし15℃低い温度を採 する。洗浄条件としては、0.5×SSC~6×SSC、40℃ ~60℃があげられる。ハイブリダイゼーション 及び洗浄時には、一般に、0.05%~0.2%、好まし は約0.1%SDSを加えてもよい。

 高度にストリンジェント(ハイストリンジ ェント)な条件としては、中程度にストリン ェントな条件よりも高い温度及び/又は低い 濃度でのハイブリダイゼーション及び/又は 洗浄を含む。例えば、ハイブリダイゼーショ ン条件として、0.1×SSC~2×SSC、55℃~65℃の条件 より好ましくは、0.1×SSC~1×SSC、60℃~65℃の 件、最も好ましくは、0.2×SSC、63℃の条件が げられる。洗浄条件として、0.2×SSC~2×SSC、5 0℃~68℃、より好ましくは、0.2×SSC、60~65℃が げられる。

 特に本発明に用いられるハイブリダイゼ ション条件としては、例えば、5×SSC、1%SDS 50mM Tris-HCl(pH7.5)及び50%ホルムアミド中42℃の 条件でプレハイブリダイゼーションを行った 後、プローブを添加して一晩42℃に保ってハ ブリッド形成させ、その後、0.2×SSC、0.1%SDS 、65℃で20分間の洗浄を3回行うという条件 あげられるが、これらに限定されない。

 また、プローブに放射性物質を使用しな 市販のハイブリダイゼーションキットを使 することもできる。具体的には、DIG核酸検 キット(ロシュ・ダイアグノス社)、ECL direct  labeling & detection system(Amersham社製)を使 したハイブリダイゼーション等があげられ 。

 本発明に含まれる塩基配列としては、好 しくは、配列番号36又は配列番号37からなる 塩基配列に対し相補的な塩基配列からなる核 酸と2×SSC、50℃の条件下でハイブリダイズし かつ、LPAAT活性を有するタンパク質をコー する塩基配列があげられる。

 (c)配列番号36又は配列番号37からなる塩基配 列と同一性が67%以上の塩基配列からなり、か つ、本発明の上記活性を有するタンパク質を コードする塩基配列
 本発明の核酸に含まれる塩基配列は、配列 号36又は37に示される核酸配列に対して少な くとも67%以上の塩基配列からなり、かつ、本 発明の上記活性を有するタンパク質をコード する塩基配列を含む。

 好ましくは、配列番号36又は37に示される 核酸配列に対して少なくとも70%、さらに好ま しくは75%、さらに一層好ましくは80%(例えば 85%以上、より一層好ましくは90%以上、さら は95%、98%又は99%)の同一性を有する塩基配列 含む核酸であって、かつ、本発明の上記活 を有するタンパク質をコードする塩基配列 あげられる。上記したように、LPAAT3(配列番 号36)及びLPAAT4(配列番号37)の同一性は66.6%であ る。本発明の核酸は、配列番号36又は37に示 れる核酸配列に対して少なくとも67%以上で り、両者に類似するものを含む。

 2つの核酸配列の同一性%は、視覚的検査 数学的計算により決定することができるが コンピュータープログラムを使用して2つの 酸の配列情報を比較することにより決定す のが好ましい。配列比較コンピュータープ グラムとしては、例えば、米国国立医学ラ ブラリーのウェブサイト:http://www.ncbi.nlm.nih. gov/blast/bl2seq/bls.htmlから利用できるBLASTNプロ ラム(Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215: 40 3-10):バージョン2.2.7、又はWU-BLAST2.0アルゴリ ム等があげられる。WU-BLAST2.0についての標準 的なデフォルトパラメーターの設定は、以下 のインターネットサイト:http://blast.wustl.eduに 載されているものを用いることができる。

 (d)配列番号2又は配列番号4からなるアミノ 配列と同一性が69%以上のアミノ酸配列をコ ドし、かつ、本発明の上記活性を有するタ パク質をコードする塩基配列
 本発明の核酸に含まれる塩基配列は、配列 号2又は配列番号4からなるアミノ酸配列と 一性が69%以上のアミノ酸配列をコードし、 つ、本発明の上記活性を有するタンパク質 コードする塩基配列を含む。本発明の核酸 コードするタンパク質は、本発明の上記活 を有するタンパク質と同等の機能を有する り、LPAAT3又はLPAAT4のアミノ酸配列と同一性 あるタンパク質でもよい。

 具体的には、配列番号2又は配列番号4で されるアミノ酸配列と70%以上、好ましくは75 %以上、より好ましくは80%、さらに好ましく 85%以上、より一層好ましくは、90%(例えば、9 5%、さらには、98%)以上の同一性を有するアミ ノ酸配列等があげられる。上記したように、 LPAAT3(配列番号2)とLPAAT4(配列番号4)の間のアミ ノ酸配列の同一性は69.1%である。本発明の核 がコードするタンパク質は、配列番号2又は 4に示されるアミノ酸配列に対して少なくと 69%以上であり、両者に類似するものを含む

 本発明の核酸に含まれる塩基配列は、好 しくは、配列番号2又は配列番号4からなる ミノ酸配列と同一性が90%以上のアミノ酸配 をコードし、かつ、本発明の上記活性を有 るタンパク質をコードする塩基配列である さらに好ましくは、配列番号2又は配列番号4 からなるアミノ酸配列と同一性が95%以上のア ミノ酸配列をコードし、かつ、本発明の上記 活性を有するタンパク質をコードする塩基配 列である。

 2つのアミノ酸配列の同一性パーセントは 、視覚的検査及び数学的計算によって決定す ることができる。また、コンピュータープロ グラムを用いて同一性パーセントを決定する こともできる。そのようなコンピュータープ ログラムとしては、例えば、BLAST、FASTA(Altschu lら、 J. Mol. Biol., 215:403-410(1990))、及びClusta lW等があげられる。特に、BLASTプログラムに る同一性検索の各種条件(パラメーター)は、 Altschulら(Nucl. Acids. Res., 25, p.3389-3402, 1997) 記載されたもので、米国バイオテクノロジ 情報センター(NCBI)やDNA Data Bank of Japan(DDBJ) のウェブサイトから公的に入手することがで きる(BLASTマニュアル、Altschulら NCB/NLM/NIH Beth esda, MD 20894;Altschulら)。また、遺伝情報処理 フトウエアGENETYX Ver.7(ゼネティックス)、DIN ASIS Pro(日立ソフト)、Vector NTI(Infomax)等のプ グラムを用いて決定することもできる。

 複数のアミノ酸配列を並列させる特定の ラインメントスキームは、配列のうち、特 の短い領域のマッチングをも示すことがで るため、用いた配列の全長配列間に有意な 係がない場合であっても、そのような領域 おいて、特定の配列同一性が非常に高い領 を検出することもできる。さらに、BLASTア ゴリズムは、BLOSUM62アミノ酸スコア付けマト リックスを用いることができるが、選択パラ メーターとしては、以下のものを用いること ができる:(A)低い組成複雑性を有するクエリ 配列のセグメント(Wootton及びFederhenのSEGプロ ラム(Computers and Chemistry, 1993)により決定さ れる;Wootton及びFederhen, 1996「配列データベー における組成編重領域の解析(Analysis of comp ositionally biased regions in sequence databases)」Met hods Enzymol., 266: 544-71も参照されたい)、又は 、短周期性の内部リピートからなるセグメン ト(Claverie及びStates(Computers and Chemistry, 1993) XNUプログラムにより決定される)をマスクす ためのフィルターを含むこと、及び(B)デー ベース配列に対する適合を報告するための 計学的有意性の閾値、又はE-スコア(Karlin及 Altschul, 1990)の統計学的モデルにしたがって 、単に偶然により見出される適合の期待確率 ;ある適合に起因する統計学的有意差がE-スコ ア閾値より大きい場合、この適合は報告され ない。

 (e)配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列 らなるタンパク質をコードする塩基配列に し相補的な塩基配列からなる核酸とストリ ジェントな条件下でハイブリダイズし、か 、本発明の上記活性を有するタンパク質を ードする塩基配列
 本発明の核酸に含まれる塩基配列は、配列 号2又は4で示されるアミノ酸配列からなる ンパク質をコードする塩基配列に対し相補 な塩基配列からなる核酸とストリンジェン な条件下でハイブリダイズし、かつ、本発 の上記活性を有するタンパク質をコードす 塩基配列を含む。

 配列番号2又は4で示されるアミノ酸配列 らなるタンパク質及びハイブリダイズの条 は上記のとおりである。本発明の核酸に含 れる塩基配列としては、配列番号2又は4で示 されるアミノ酸配列からなるタンパク質をコ ードする塩基配列に対し相補的な塩基配列か らなる核酸とストリンジェントな条件下でハ イブリダイズし、かつ、本発明の上記活性を 有するタンパク質をコードする塩基配列があ げられる。

 また、本発明の核酸には、配列番号36又は 列番号37からなる塩基配列において1若しく 複数個の塩基が欠失、置換若しくは付加さ た塩基配列からなり、かつ、本発明の上記 性を有するタンパク質をコードする塩基配 を含む核酸も含まれる。具体的には、
(i) 配列番号36又は37に示す塩基配列のうち1 又は複数個(好ましくは1個又は数個(例えば 1~300個、1~250個、1~200個、1~150個、1~100個、1~50 個、1~30個、1~25個、1~20個、1~15個、1~10個、さ に好ましくは1~5個))の塩基が欠失した塩基 列、
(ii) 配列番号36又は37に示す塩基配列のうち1 又は複数個(好ましくは1個又は数個(例えば1 ~300個、1~250個、1~200個、1~150個、1~100個、1~50 、1~30個、1~25個、1~20個、1~15個、1~10個、さら に好ましくは1~5個))の塩基が他の塩基で置換 れた塩基配列、
(iii) 配列番号36又は37に示す塩基配列におい 1個又は複数個(好ましくは1個又は数個(例え ば1~300個、1~250個、1~200個、1~150個、1~100個、1~ 50個、1~30個、1~25個、1~20個、1~15個、1~10個、 らに好ましくは1~5個))の他の塩基が付加され た塩基配列、又は
(iv) 上記(i)~(iii)を組み合わせた塩基配列であ って、かつ、本発明の上記活性を有するタン パク質をコードしている塩基配列を含む核酸 を用いることもできる。

 本発明の核酸の好ましい態様としては、以 の(a)~(c)のいずれかに記載の塩基配列または そのフラグメントを含む核酸も含まれる。
(a)配列番号36若しくは配列番号37で示される 基配列
(b)配列番号2若しくは4で示されるアミノ酸配 からなるタンパク質をコードする塩基配列
(c)配列番号1若しくは3で示される塩基配列
 (a)配列番号36若しくは配列番号37で示される 塩基配列、(b)配列番号2若しくは4で示される ミノ酸配列からなるタンパク質をコードす 塩基配列、(c)配列番号1若しくは3で示され 塩基配列については、表1に記載したとおり ある。上記配列のフラグメントとは、上記 基配列に含まれるORF、CDS、生物学的活性を する領域、以下に記載するようなプライマ として用いた領域、プローブとなりうる領 が含まれ、天然由来のものであっても、人 的に作製したものであってもよい。

  本発明のリゾホスファチジン酸ア シル基転移酵素タンパク質
 本発明のタンパク質は、配列番号2又は4で されるアミノ酸配列からなるタンパク質及 前記タンパク質と同等の機能を有するタン ク質を含み、天然由来のものであっても、 工的に作製したものであってもよい。配列 号2又は4で示されるアミノ酸配列からなるタ ンパク質については、上記のとおりである。 「同等の機能を有するタンパク質」とは、上 記『本発明のリゾホスファチジン酸アシル基 転移酵素をコードする核酸』の項で説明した とおり、「本発明の上記活性」を有するタン パク質を意味する。

 本発明において、配列番号2又は4で示さ るアミノ酸配列からなるタンパク質と同等 機能を有するタンパク質としては、以下の(a )又は(b)のいずれかに記載のタンパク質があ られる。

 (a)配列番号2又は4において1若しくは複数個 アミノ酸が欠失、置換若しくは付加された ミノ酸配列からなり、かつ、本発明の上記 性を有するタンパク質
 (b)配列番号2又は配列番号4からなるアミノ 配列と同一性が69%以上のアミノ酸配列から るタンパク質であり、かつ、本発明の上記 性を有するタンパク質
 上記のうち、配列番号2又は4において1若し は複数個のアミノ酸が欠失、置換若しくは 加されたアミノ酸配列、又は、配列番号2又 は配列番号4からなるアミノ酸配列と同一性 69%以上のアミノ酸配列については、上記、 本発明のリゾホスファチジン酸アシル基転 酵素をコードする核酸』の項で説明したと りである。また、上記「本発明の上記活性 有するタンパク質」は、配列番号36若しくは 配列番号37の塩基配列を含む核酸によってコ ドされるタンパク質の変異体、又は、配列 号2又は4に示されるアミノ酸配列において1 又は複数個のアミノ酸が置換、欠失若しく 付加等の多くの種類の修飾により変異した ンパク質、あるいはアミノ酸側鎖等が修飾 れている修飾タンパク質、他のタンパク質 の融合タンパク質であって、かつ、LPAAT活 を有するタンパク質であるか、及び/又は、 発明のLPAATの脂肪酸組成を形成できる活性 有するタンパク質であるか、及び又は本発 の細胞内アラキドン酸含有率を高める活性 有するタンパク質も含まれる。

 また、本発明のタンパク質は、人工的に 製したものであってもよく、その場合は、F moc法(フルオレニルメチルオキシカルボニル )、tBoc法(t-ブチルオキシカルボニル法)等の 学合成法によっても製造することができる また、アドバンスドケムテック社製、パー ンエルマー社製、ファルマシア社製、プロ インテクノロジーインストゥルメント社製 シンセセルーベガ社製、パーセプティブ社 、島津製作所社製等のペプチド合成機を利 して化学合成することもできる。

  LPAATの核酸のクローニング
 本発明のLPAATの核酸は、例えば、適切なプ ーブを用いてcDNAライブラリーからスクリー ングすることにより、クローニングするこ ができる。また、適切なプライマーを用い PCR反応により増幅し、適切なベクターに連 することによりクローニングすることがで る。さらに、別のベクターにサブクローニ グすることもできる。

 例えば、pBlue-Script  TM  SK(+) (Stratagene)、pGEM-T (Promega)、pAmp(TM: Gibco- BRL)、p-Direct (Clontech)、pCR2.1-TOPO(Invitrogene)等の 市販のプラスミドベクターを用いることがで きる。また、PCR反応で増幅する場合、プライ マーは、上記の配列番号1又は3等に示される 基配列のいずれの部分も用いることができ が、例えば、配列番号1に対しては、
上流側用プライマーとしてI-1:5’-GGATGTCATCAATGT CATCAATAGAG-3’(配列番号9)を、
下流側プライマーとして、I-2: 5’-CTAACCCCCTCTT CCTCCACCAC-3’(配列番号10)を、
配列番号3に対しては、
上流側用プライマーとしてB-1:5’-CCTCGCAAAATGTAT CGTGG-3’(配列番号15)を、
下流側プライマーとして、B-2:5’-GATGGGAAGTTGAGC TTGAATG-3’(配列番号16)等を、
各々用いることができる。そして、M. alpina  菌体から調製したcDNAに、上記プライマー及 耐熱性DNAポリメラーゼ等を作用させてPCR反 を行う。上記方法は、『Molecular Cloning, A La boratory Manual 3rd ed.』(Cold Spring Harbor Press ( 2001))』等に従い、当業者であれば容易に行う ことができるが、本発明のPCR反応の条件とし ては、例えば、以下の条件があげられる。
変性温度:90~95℃
アニーリング温度:40~60℃
伸長温度:60~75℃、
サイクル数:10回以上
 得られたPCR産物の精製には公知の方法を用 ることができる。例えば、GENECLEAN(フナコシ )、QIAquick PCR purification Kits(QIAGEN)、ExoSAP-IT(GE ヘルスケアバイオサイエンス)等のキットを いる方法、DEAE-セルロース濾紙を用いる方法 、透析チューブを用いる方法等がある。アガ ロースゲルを用いる場合には、アガロースゲ ル電気泳動を行い、塩基配列断片をアガロー スゲルより切り出して、GENECLEAN(フナコシ)、Q IAquick Gel extraction Kits(QIAGEN)、フリーズ& クイーズ法等により精製することができる

 クローニングした核酸の塩基配列は、塩 配列シーケンサーを用いて決定することが きる。

  LPAAT発現用ベクター構築及び形質 換体の作製
 本発明はまた、本発明のLPAAT3及び4をコード する核酸を含有する組換えベクターを提供す る。本発明は、さらに、上記組換えベクター によって形質転換された形質転換体も提供す る。

 このような組換えベクター及び形質転換 は以下のようにして得ることができる。す わち、本発明のLPAATをコードする核酸を有 るプラスミドを制限酵素を用いて消化する 用いる制限酵素としては、例えば、EcoRI、Kpn I、BamHI及びSalI等があげられるが、これらに 定されない。なお、末端をT4ポリメラーゼ処 理することにより平滑化してもよい。消化後 の塩基配列断片をアガロースゲル電気泳動に より精製する。この塩基配列断片を、発現用 ベクターに公知の方法を用いて組み込むこと により、LPAAT発現用ベクターを得ることがで る。この発現ベクターを宿主に導入して形 転換体を作製し、目的とするタンパク質の 現に供する。

 このとき、発現ベクター及び宿主は、目 とするタンパク質を発現できるものであれ 特に限定されず、例えば、宿主として、真 や細菌、植物、動物若しくはそれらの細胞 があげられる。真菌として、脂質生産菌で るM. alpina等の糸状菌、サッカロミセス・セ レビシエ(Saccharomyces cerevisiae)等の酵母等があ げられる。また細菌として、大腸菌(Escherichia  coli)やバチルス・ズブチリス(Bacillus subtilis) 等があげられる。さらに植物としては、ナタ ネ、ダイズ、ワタ、ベニバナ、アマ等の油糧 植物があげられる。

 脂質生産菌としては、例えば、MYCOTAXON,Vol .XLIV,NO.2,pp.257-265(1992)に記載されている菌株を 使用することができ、具体的には、モルティ エレラ(Mortierella)属に属する微生物、例えば モルティエレラ・エロンガタ(Mortierella elonga ta)IFO8570、モルティエレラ・エキシグア(Mortier ella exigua)IFO8571、モルティエレラ・ヒグロフ ラ(Mortierella hygrophila)IFO5941、モルティエレ ・アルピナ(Mortierella alpina)IFO8568、ATCC16266、A TCC32221、ATCC42430、CBS 219.35、CBS224.37、CBS250.53 CBS343.66、CBS527.72、CBS528.72、CBS529.72、CBS608.70 CBS754.68等のモルティエレラ亜属(subgenus Mortie rella)に属する微生物、又はモルティエレラ・ イザベリナ(Mortierella isabellina)CBS194.28、IFO6336 IFO7824、IFO7873、IFO7874、IFO8286、IFO8308、IFO7884 モルティエレラ・ナナ(Mortierella nana)IFO8190 モルティエレラ・ラマニアナ(Mortierella ramann iana)IFO5426、IFO8186、CBS112.08、CBS212.72、IFO7825、I FO8184、IFO8185、IFO8287、モルティエレラ・ヴィ セア(Mortierella vinacea)CBS236.82等のマイクロム コール亜属(subgenus Micromucor)に属する微生物 があげられる。とりわけ、モルティエレラ アルピナ(Mortierella alpina)が好ましい。

 真菌類を宿主として用いる場合は、本発 の核酸が宿主中で自立複製可能であるか、 しくは当該菌の染色体上に挿入され得る構 であることが好ましい。それと同時に、プ モーター、ターミネーターを含む構成であ ことが好ましい。宿主としてM. alpinaを使用 する場合、発現ベクターとして、例えば、pD4 、pDuraSC、pDura5等があげられる。プロモータ としては、宿主中で発現できるものであれ いかなるプロモーターを用いてもよく、例 ば、histonH4.1遺伝子プロモーター、GAPDH(グリ ルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ)遺 子プロモーター、TEF(Translation elongation facto r)遺伝子プロモーターといったM. alpinaに由来 するプロモーターが用いられる。

 M. alpina等の糸状菌への組換えベクターの 導入方法としては、例えば、エレクトロポレ ーション法、スフェロプラスト法、パーティ クルデリバリー法及び核内へのDNAの直接マイ クロインジェクション等があげられる。栄養 要求性のホスト株を用いる場合は、その栄養 素を欠いた選択培地上で生育する株を選択す ることで、形質転換株を取得することができ る。また、形質転換に薬剤耐性マーカー遺伝 子を用いる場合には、その薬剤を含む選択培 地にて培養を行い、薬剤耐性を示す細胞コロ ニーを得ることができる。

 酵母を宿主として用いる場合は、発現ベ ターとして、例えば、pYE22m等があげられる また、pYES(Invitrogen)、pESC(STRATAGENE)等の市販 酵母発現用ベクターを、用いてもよい。ま 本発明に適する宿主としては、Saccharomyces ce revisiae EH13-15株(trp1, MATα)等があげられるが れらに限定されない。プロモーターとして 、例えば、GAPDHプロモーター、gal1プロモー ー、gal10プロモーター等の酵母等に由来する プロモーターが用いられる。

 酵母への組換えベクターの導入方法とし は、例えば、酢酸リチウム法、エレクトロ レーション法、スフェロプラスト法、デキ トラン仲介トランスフェクション、リン酸 ルシウム沈殿、ポリブレン仲介トランスフ クション、プロトプラスト融合、リポソー 中のポリヌクレオチド(単数又は複数)の被 、及び核内へのDNAの直接マイクロインジェ ション等があげられる。

 大腸菌等の細菌を宿主として用いる場合 、発現ベクターとしては、例えばファルマ ア社のpGEX、pUC18等があげられる。プロモー ーとしては、例えば、trpプロモーター、lac プロモーター、PLプロモーター、PRプロモー ー等の大腸菌やファージ等に由来するプロ ーターが用いられる。細菌への組み換えベ ターの導入方法としては、例えばエレクト ポレーション法や塩化カルシウム法を用い ことができる。

  本発明の脂肪酸組成物の製造方法
 本発明は、上記形質転換体から、脂肪酸組 物を製造する方法を提供する。すなわち、 記形質転換体を培養して得られる培養物か 脂肪酸組成物を製造する方法である。具体 には、以下の方法で製造することができる しかし、本製造方法に関しては、当該方法 限られず、一般的な公知の他の方法を用い 行うこともできる。

 LPAATを発現させた生物の培養に用いる培 は、適当なpH及び浸透圧を有し、各宿主の増 殖に必要な栄養素、微量成分、血清や抗生物 質等の生物材料を含んでいる培養液(培地)で れば、いかなる培養液も用いうる。例えば 酵母を形質転換してLPAATを発現させた場合 、SC-Trp培地、YPD培地、YPD5培地等を用いるこ ができるが、これらに限定されない。具体 な培地の組成としてSC-Trp培地を例示する:1L たり、Yeast nitrogen base w/o amino acids (DIFCO) 6.7g、グルコース20g、アミノ酸パウダー(アデ ン硫酸塩1.25g、アルギニン0.6g、アスパラギ 酸3g、グルタミン酸3g、ヒスチジン0.6g、ロ シン1.8g、リジン0.9g、メチオニン0.6g、フェ ルアラニン1.5g、セリン11.25g、チロシン0.9g、 バリン4.5g、スレオニン6g、ウラシル0.6gを混 したもの)1.3g)。

 培養条件は、宿主の増殖に適し、かつ生 した酵素が安定に保たれるのに適当な条件 あればいかなる条件でもよいが、具体的に 、嫌気度、培養時間、温度、湿度、静置培 又は振盪培養等の個々の条件を調節するこ ができる。培養方法は、同一条件での培養( 1段階培養)でもよく、2以上の異なる培養条件 を用いる、いわゆる2段階培養若しくは3段階 養でもよいが、大量培養をする場合には、 養効率がよい2段階培養等が好ましい。

 以下に、本発明の脂肪酸組成物の具体的 製造方法として、宿主として酵母を用いて2 段階培養を行った場合を例示して説明する。 すなわち、前培養として、上記で得られたコ ロニーを、例えば上記のSC-Trp培地等に植菌し て、30℃で2日間振盪培養を行う。その後、本 培養として、YPD5(2%酵母エキス、1%ポリペプト ン、5%グルコース)培地10mlに前培養液を500μl 加し、30℃で2日間振盪培養を行う方法であ 。

  本発明の脂肪酸組成物
 本発明はまた、本発明のLPAAT3又は4が発現し ている細胞における1又はそれ以上の脂肪酸 集合体である脂肪酸組成物を提供する。好 しくは、本発明のLPAAT3又は4が発現している 質転換体を培養して得られる脂肪酸組成物 ある。脂肪酸は、遊離脂肪酸でもよいし、 リグリセリド、リン脂質等でもよい。特に 本発明の脂肪酸組成物は、その脂肪酸組成 おいて、以下の
i) オレイン酸含有量
ii) パルミチン酸含有量に対するパルミトレ ン酸含有量の比率
iii) パルミチン酸含有量に対するオレイン酸 含有量の比率、並びに
iv) パルミチン酸含有量に対する、ステアリ 酸及びオレイン酸の合計含有量の比率のう の少なくとも一つ以上が、本発明の組換え クターで形質転換されていない宿主を培養 て得られる培養物の前記比率より高いこと 又は、本発明の脂肪酸組成物におけるアラ ドン酸含有率が、前記組換えベクターで形 転換されていない宿主を培養して得られる 養物より高いことを特徴とする。ここで、 本発明の組換えベクターで形質転換されて ない宿主」とは、例えば、本明細書中の「 発明のリゾホスファチジン酸アシル基転移 素をコードする核酸」の項目で記載した核 が組み込まれていないベクター(空ベクター )で形質転換された宿主である。なお、上記 肪酸組成物については、上記「本発明のリ ホスファチジン酸アシル基転移酵素をコー する核酸」の項目でも説明したように培養 件を変化させた場合には、その脂肪酸組成 多少変化する場合もある。

 本発明の脂肪酸組成物に含まれる脂肪酸 しては、長鎖炭水化物の鎖状あるいは分岐 のモノカルボン酸をいい、例えば、ミリス ン酸(テトラデカン酸)(14:0)、ミリストレイ 酸(テトラデセン酸)(14:1)、パルミチン酸(ヘ サデカン酸)(16:0)、パルミトレイン酸(9-ヘキ デセン酸)(16:1)、ステアリン酸(オクタデカ 酸)(18:0)、オレイン酸(cis-9-オクタデセン酸)(1 8:1(9))、バクセン酸(11-オクタデセン酸)(18:1(11) )、リノール酸(cis, cis-9,12 オクタデカジエン 酸)(18:2(9,12))、α-リノレン酸(9,12,15-オクタデ ントリエン酸)(18:3(9,12,15))、γ-リノレン酸(6,9 ,12-オクタデカントリエン酸)(18:3(6,9,12))、ス アリドン酸(6,9,12,15-オクタデカンテトラエン 酸)(18:4(6,9,12,15))、アラキジン酸(イコサン酸)( 20:0)、(8,11-イコサジエン酸)(20:2(8,11))、ミード 酸(5,8,11-イコサトリエン酸)(20:3(5,8,11))、ジホ γ-リノレン酸(8,11,14-イコサトリエン酸)(20:3( 8,11,14))、アラキドン酸(5,8,11,14-イコサテトラ ン酸)(20:4(5,8,11,14))、エイコサテトラエン酸( 5,11,14,17-イコサテトラエン酸)(20:4(5,11,14,17)、 イコサペンタエン酸(5,8,11,14,17-イコサペン エン酸)(20:5(5,8,11,14,17))、ベヘン酸(ドコサン )(22:0)、(7,10,13,16-ドコサテトラエン酸)(22:4(7, 10,13,16))、(4,7,13,16,19-ドコサペンタエン酸)(22:5 (4,7,13,16,19))、(4,7,10,13,16-ドコサペンタエン酸) (22:5(4,7,10,13,16))、(4,7,10,13,16,19-ドコサヘキサ ン酸)(22:6(4,7,10,13,16,19))、リノグリセリン酸( トラドコサン酸)(24:0)、ネルボン酸(cis-15-テ ラドコサン酸)(24:1)、セロチン酸(ヘキサド サン酸)(26:0)等があげられるが、これらに限 されない。なお、上記物質名はIUPAC生化学 名法で定義された慣用名であり、組織名及 、炭素数と二重結合の位置を示す数値を、 ッコ内に記載した。

 本発明の脂肪酸組成物の特徴の一つとして アラキドン酸含有率が高いことがあげられ 。アラキドン酸は、化学式C 20 H 32 O 2 で示される、分子量304.47の物質で、4つの二 結合を含む20個の炭素鎖からなるカルボン酸 (〔20:4(n-6)〕)で、(n-6)系に分類される。アラ ドン酸は、動物の細胞膜中の重要なリン脂 (特にホスファチジルエタノールアミン・ホ ファチジルコリン・ホスファチジルイノシ ール)として存在し、脳に多く含まれる。ま たアラキドン酸は、アラキドン酸カスケード により生成するプロスタグランジン・トロン ボキサン・ロイコトリエンなど一連のエイコ サノイドの出発物質であり、細胞間のシグナ ル伝達におけるセカンドメッセンジャーとし ても重要である。一方、アラキドン酸は、動 物ではリノール酸を原料として体内で合成さ れる。しかし、動物の種あるいは年齢等によ っては、この機能が十分でないため必要な量 を生産することかできないか、あるいは全く 生産する機能がないため、食物からアラキド ン酸を摂取しなければならず、アラキドン酸 は必須脂肪酸であるといえる。

 本発明の脂肪酸組成物中のアラキドン酸 有率は、例えば、以下のように測定するこ ができる。すなわち、本発明のLPAAT3又は4の プラスミドを、例えば、実施例9に記載の方 によりpDuraSCやpDura5MCS等のベクターに挿入し M. alpina株で形質転換して得られた形質転換 体を発現させて、実施例9に記載した培養方 等に従って得られた培養菌体を用いて菌体 の脂肪酸含有率や培地あたりのアラキドン の含有量等を測定する方法である。アラキ ン酸の含有量等の分析方法としては、例え 、得られた培養菌体の脂肪酸を塩酸メタノ ル法により脂肪酸メチルエステルに誘導し あと、ヘキサンで抽出して、ヘキサンを留 してから、ガスクロマトグラフィーで行う 法があげられる。これによれば、本発明のLP AAT3又は4をM. alpinaで形質転換させた場合は、 菌体内の脂肪酸含有率も培地あたりのアラキ ドン酸生産量も高いことが示されている。こ のように、アラキドン酸含有率が高い本発明 の脂肪酸組成物は、アラキドン酸を効率よく 摂取できるため、好ましい。

 本発明の脂肪酸組成物は、上記の脂肪酸 うち、1またそれ以上の脂肪酸の組み合わせ であれば、いかなる数のいかなる種類の脂肪 酸からなる組成物でもよい。

 このような本発明の脂肪酸組成物が得ら たこと、つまり、本発明のLPAAT3又は4が発現 したことの確認は、公知の一般的な方法を用 いて行うことができる。例えば、酵母でLPAAT 発現させた場合は、脂肪酸組成の変化とし 確認することができる。すなわち、上記本 明の脂肪酸組成物の製造方法により得られ 凍結乾燥した菌体に、適当な比率で調整し クロロホルム:メタノールを添加して攪拌し た後、適当な時間、加熱処理をする。さらに 遠心分離により菌体を分離して、溶媒を回収 することを数回繰り返す。その後、適当な方 法を用いて脂質を乾固させてから、クロロホ ルム等の溶媒を添加して脂質を溶解する。こ の試料を適当量分取して、塩酸メタノール法 により菌体の脂肪酸をメチルエステルに誘導 した後に、ヘキサンで抽出し、ヘキサンを留 去してから、ガスクロマトグラフィーで分析 を行う。

 その結果、上記の脂肪酸組成を有する脂 酸組成物及び/又はアラキドン酸含有率が高 い脂肪酸組成物が得られた場合は、本発明の 脂肪酸組成物が得られたと判断することがで きる。なお、本発明のLPAATは、公知のLPAAT脂 酸組成物の脂肪酸組成とは脂肪酸組成が異 ることから、本発明のLPAATは公知のLPAATと基 特異性が異なることが示される。

  本発明の脂肪酸組成物を含む食品 等
また、本発明は、上記脂肪酸組成物を含む食 品を提供する。本発明の脂肪酸組成物は、常 法に従って、例えば、油脂を含む食品、工業 原料(化粧料、医薬(例えば、皮膚外用薬)、石 鹸等の原料)の製造等の用途に使用すること できる。化粧料(組成物)又は医薬(組成物)の 型としては、溶液状、ペースト状、ゲル状 固体状、粉末状等任意の剤型をあげること できるが、これらに限定されない。また、 品の形態としては、カプセル等の医薬製剤 形態、又はタンパク質、糖類、脂肪、微量 素、ビタミン類、乳化剤、香料等に本発明 脂肪酸組成物が配合された自然流動食、半 化態栄養食、及び成分栄養食、ドリンク剤 経腸栄養剤等の加工形態があげられる。

 さらに、本発明の食品の例としては、栄 補助食品、健康食品、機能性食品、幼児用 品、乳児用調製乳、未熟児用調製乳、老人 食品等があげられるが、これらに限定され い。本明細書においては、食品とは、固体 流動体、及び液体、並びにそれらの混合物 あって、摂食可能なものの総称をいう。

 栄養補助食品とは、特定の栄養成分が強 されている食品をいう。健康食品とは、健 的な又は健康によいとされる食品をいい、 養補助食品、自然食品、ダイエット食品等 含まれる。機能性食品とは、体の調節機能 果たす栄養成分を補給するための食品をい 、特定保健用途食品と同義である。幼児用 品とは、約6歳までの子供に与えるための食 品をいう。老人用食品とは、無処理の食品と 比較して消化及び吸収が容易であるように処 理された食品をいう。乳児用調製乳とは、約 1歳までの子供に与えるための調製乳をいう 未熟児用調製乳とは、未熟児が生後約6ヶ月 なるまで与えるための調製乳をいう。

 これらの食品としては、肉、魚、ナッツ の天然食品(油脂で処理したもの);中華料理 ラーメン、スープ等の調理時に油脂を加え 食品;天ぷら、フライ、油揚げ、チャーハン 、ドーナッツ、かりん糖等の熱媒体として油 脂を用いた食品;バター、マーガリン、マヨ ーズ、ドレッシング、チョコレート、即席 ーメン、キャラメル、ビスケット、クッキ 、ケーキ、アイスクリーム等の油脂食品又 加工時に油脂を加えた加工食品;おかき、ハ ドビスケット、あんパン等の加工仕上げ時 油脂を噴霧又は塗布した食品等をあげるこ ができる。しかしながら、本発明の食品は 油脂を含む食品に限定されるわけではなく 例えば、パン、麺類、ごはん、菓子類(キャ ンデー、チューインガム、グミ、錠菓、和菓 子)、豆腐及びその加工品等の農産食品;清酒 薬用酒、みりん、食酢、醤油、みそ等の発 食品;ヨーグルト、ハム、ベーコン、ソーセ ージ等の畜産食品;かまぼこ、揚げ天、はん ん等の水産食品;果汁飲料、清涼飲料、スポ ツ飲料、アルコール飲料、茶等があげられ 。

 本発明のLPAATをコードする核酸又はLPAATタン パク質を用いた菌株の評価・選択方法
 本発明はまた、本発明のLPAATをコードする 酸又はLPAATタンパク質を用いて、脂質生産菌 の評価や選択を行う方法を提供する。具体的 には以下のとおりである。

 (1)評価方法
 本発明の一態様として、本発明のLPAATをコ ドする核酸又はLPAATタンパク質を用いて、脂 質生産菌の評価を行う方法があげられる。本 発明の上記評価方法としては、まず、本発明 の塩基配列に基づいて設計したプライマー又 はプローブを用いて、被検菌株である脂質産 生菌株の本発明の上記活性について評価する 方法があげられる。このような評価方法の一 般的手法は公知であり、例えば、国際特許出 願パンフレットWO01/040514号、特開平8-205900号 報などに記載されている。以下、この評価 法について簡単に説明する。

 まず、被検菌株のゲノムを調製する。調 方法は、Hereford法や酢酸カリウム法など、 かなる公知の方法をも用いることができる( えば、Methods in Yeast Genetics, Cold Spring Harb or Laboratory Press, p130 (1990)参照)。

 本発明の塩基配列、好ましくは、配列番 36又は37に基づいてプライマー又はプローブ を設計する。上記プライマー又はプローブは 本発明の塩基配列のいずれの部分をも用いる ことができ、またその設計は公知の手法を用 いて行うことができる。プライマーとして用 いるポリヌクレオチドの塩基数は、通常、10 基以上であり、15~25塩基であることが好ま い。また、挟み込む部分の塩基数は、通常 300~2000塩基が適当である。

 上記で作製したプライマー又はプローブ 用いて、上記被検菌株のゲノム中に本発明 塩基配列と特異的な配列が存在するか否か 調べる。本発明の塩基配列と特異的な配列 検出は、公知の手法を用いて行うことがで る。例えば、本発明の塩基配列に特異的配 の一部または全部を含むポリヌクレオチド たは上記塩基配列に対して相補的な塩基配 を含むポリヌクレオチドを一つのプライマ として用い、もう一方のプライマーとして の配列よりも上流あるいは下流の配列の一 または全部を含むポリヌクレオチド、又は 記塩基配列に対して相補的な塩基配列を含 ポリヌクレオチドを用いて、例えば、PCR法 によって被検菌株の核酸を増幅し、増幅物 有無、増幅物の分子量の大きさなどを測定 ることができる。

 本発明の方法に適するPCR法の反応条件は、 に限定されないが、例えば、以下の条件が げられる。
変性温度:90~95℃
アニーリング温度:40~60℃
伸長温度:60~75℃、
サイクル数:10回以上
などの条件である。得られた反応生成物であ る増幅産物を、アガロースゲルなどを用いた 電気泳動法等により分離して、増幅産物の分 子量を測定することができる。これにより、 増幅産物の分子量が本発明の塩基配列と特異 的な領域に相当する核酸分子を含む大きさか 否かを確認することにより、被検菌株の本発 明の上記活性を予測又は評価することができ る。また、上記増幅産物の塩基配列を上記方 法等で解析することによって、さらに本発明 の上記活性をより正確に予測又は評価するこ とができる。なお、本発明の上記活性の評価 方法は、上記のとおりである。

 また、本発明の上記評価方法としては、 検菌株を培養し、配列番号36又は37等の本発 明の塩基配列がコードするLPAATの発現量を測 することによって、被検菌株の本発明の上 活性を評価することもできる。なお、LPAAT 発現量は、被検菌株を適当な条件で培養し LPAATのmRNA又はタンパク質を定量することに り測定できる。mRNA又はタンパク質の定量は 公知の手法を用いて行うことができる。mRNA の定量は、例えば、ノーザンハイブリダイゼ ーションや定量的RT-PCRによって、タンパク質 の定量は、例えば、ウエスタンブロッティン グによって行うことができる(Current Protocols  in Molecular Biology, John Wiley & Sons 1994-2003 )。また、上記活性の評価方法として、本発 のLPAATが産生する脂肪酸組成物の組成及び/ はアラキドン酸含有率を測定する方法をあ ることもできる。脂肪酸組成物の組成及び/ はアラキドン酸含有率の測定方法は上記の おりである。

 (2)選択方法
 本発明の他の態様として、本発明のLPAATを ードする核酸又はLPAATタンパク質を用いて、 脂質生産菌の選択を行う方法があげられる。 本発明の上記選択方法としては、被検菌株を 培養し、配列番号36又は37等の本発明の塩基 列がコードするLPAATの発現量を測定して、目 的とする発現量の菌株を選択することにより 、所望の活性を有する菌株を選択することが できる。また、基準となる菌株を設定し、こ の基準菌株と被検菌株を各々培養し、各菌株 の前記発現量を測定し、基準菌株と被検菌株 の発現量を比較して、所望の菌株を選択する こともできる。具体的には、例えば、基準菌 株および被検菌株を適当な条件で培養し、各 菌株の発現量を測定し、基準菌株よりも被検 菌株の方が高発現、又は低発現である被検菌 株を選択することにより、所望の活性を有す る菌株を選択することができる。所望の活性 には、上記のように、LPAATの発現量及び/又は LPAATが産生する脂肪酸組成物の組成及び/又は アラキドン酸含有率を測定する方法があげら れる。

 また、本発明の上記選択方法としては、 検菌株を培養して、本発明の上記活性が高 か若しくは低い菌株を選択することにより 所望の活性を有する被検菌株を選択するこ もできる。所望の活性には、上記のように LPAATの発現量及び/又はLPAATが産生する脂肪 組成物の組成及び/又はアラキドン酸含有率 測定する方法があげられる。

 被検菌株または基準菌株としては、例え 、上記の本発明のベクターを導入した菌株 上記本発明の核酸の発現が抑制された菌株 突然変異処理が施された菌株、自然変異し 菌株などを用いることができるがこれらに 定されない。なお、本発明のLPAAT活性及びLP AATの脂肪酸組成物を形成できる活性及び本発 明の細胞内アラキドン酸含有率を高める活性 は、例えば本明細書中の「本発明のリゾホス ファチジン酸アシル基転移酵素をコードする 核酸」、「本発明の脂肪酸組成物」の項目で 記載した方法によって測定することが可能で ある。突然変異処理としては、例えば、紫外 線照射や放射線照射などの物理的方法、EMS( チルメタンスルホネート)、N-メチル-N-ニト ソグアニジンなどの薬剤処理による化学的 法などがあげられる(例えば、大嶋泰治編著 生物化学実験法39 酵母分子遺伝学実験法、 p.67-75、学会出版センターなど参照)が、これ に限定されない。

 なお、本発明の基準菌株、被検菌株とし 用いる菌株としては、上記の脂質生産菌又 酵母等があげられるが、これらに限定され い。具体的には、基準菌株、被検菌株は、 なる属や種に属するいかなる菌株を組み合 せて用いてもよく、被検菌株は1又はそれ以 上の菌株を同時に用いてもよい。

 以下、実施例により本発明をさらに具体 に説明する。但し、本発明は実施例に限定 れるものではない。

(1)EST解析
 M. alpina 1S-4株を100mlの培地(1.8%グルコース 1%酵母エキス、pH6.0)に植菌し、3日間28℃で前 培養した。10L培養槽(Able Co.,東京)に5Lの培地( 1.8%グルコース、1%大豆粉、0.1%オリーブ油、0. 01%アデカノール、0.3%KH 2 PO 4 、0.1% Na 2 SO 4 、0.05% CaCl 2 ・2H 2 O、0.05% MgCl 2 ・6H 2 O、pH6.0)を入れ、前培養物を全量植菌し、300rp m、1vvm、26℃の条件で8日間通気攪拌培養した 培養1、2、及び3日目に各々2%、2%、及び1.5% 当のグルコースを添加した。培養1、2、3、6 及び8日目の各ステージに菌体を回収し、塩 酸グアジニン/CsCl法でtotal RNAを調製した。Oli gotex-dT30<Super>mRNA Purification Kit(タカラバ オ)を用いて、total RNAからpoly(A) + RNAの精製を行った。各ステージのcDNAライブ リーを、ZAP-cDNA GigapackIII Gold Cloning Kit(STRAT AGENE)を用いて作製し、cDNAの5’側からのワン スシーケンス解析(8000クローン×5ステージ) 行った。得られた配列をクラスタリングし 。その結果、約5000の配列を得た。

 (2)LPAAT遺伝子ホモログの探索
 EST解析で得られた塩基配列をGENEBANKに登録 れているアミノ酸配列に対して相同性検索 ログラムであるBLASTXで検索し、LPAAT遺伝子の ホモログを抽出した。その結果、4つのLPAATの ホモログの配列(配列番号1、5、6及び7)を見出 した。

 上記検索で各々の配列が最も高い同一性を したタンパク質は次のとおりである。
配列番号5はNeurospora crassa由来の1-アシル-sn- リセロール-3-リン酸アシルトランスフェラ ゼ様の推定タンパク質(GB accession No.EAA28956) ;
配列番号6はセイヨウナタネ(Brassica napus)由来 の1-アシル-sn-グリセロール-3-リン酸アシルト ランスフェラーゼ様の推定タンパク質(GB acce ssion No.T07936)と;
配列番号1はEmericella nidulans由来の1-アシル-sn- グリセロール-3-リン酸アシルトランスフェラ ーゼ様タンパク質AtaAp(GB accession No.AAD37345)と ;
配列番号7はS. cerevisiae由来の1-アシル-sn-グリ セロール-3-リン酸アシルトランスフェラーゼ タンパク質であるSlc1p(GB accession No.CAA98614)と ;
それぞれ最も同一性が高かった。

 国際特許出願パンフレットWO2004/087902号と米 国特許出願US2006/0094090号公報の明細書中に記 されているM. alpinaのLPAATホモログの配列と 記で得られた配列を比較すると、配列番号5 はLPAAT1ホモログの部分配列、配列番号6はLPAAT 2ホモログの部分配列であった。
 そこで、配列番号5にかかる遺伝子をLPAAT1遺 伝子、配列番号6にかかる遺伝子をLPAAT2遺伝 、配列番号1にかかる遺伝子をLPAAT3遺伝子、 列番号7にかかる遺伝子をLPAAT4遺伝子とした 。

 上記の配列について、由来するライブラ ーとそのESTは表2のとおりである。なお、表 2には何日目の培養で得られたcDNAライブラリ 由来のクローンであるかを示している。

(1)LPAATホモログのクローニング
 配列番号1には990bpからなるCDS(配列番号8)が まれており、LPAAT3遺伝子の全長をコードし いる配列であると考えられた。この遺伝子 よってコードされるタンパク質(LPAAT3p)の推 アミノ酸配列を配列番号2に示した。このORF 配列を含むDNAをPCRで増幅するために以下のプ ライマーを作製した。
プライマーI-1:GGATGTCATCAATGTCATCAATAGAG (配列番号 9)
プライマーI-2:CTAACCCCCTCTTCCTCCACCAC   (配列番 10)
3日目cDNAライブラリーを鋳型として、プライ ーI-1とI-2により、ExTaq(タカラバイオ)を用い てPCRを行った。PCRの条件は、94℃ 2分のあと 94℃ 1分、54℃ 1分、72℃ 2分を1サイクルと して30サイクルで行った。
 増幅された断片をTOPO-TA cloning Kit(INVITROGEN  CORPORATION)を用いてTA-クローニングを行った。 いくつかのクローンの塩基配列を確認し、こ の遺伝子の正しい塩基配列を含むと考えられ るクローンをpCR-LPAAT3とした。

 配列番号5、6及び7には、LPAATホモログをコ ドすると考えられるCDSが存在しなかったた 、これらの遺伝子の全長をコードするcDNAを ローン化するために各々の配列に基づき、 下のとおりプライマーを作製した。
配列番号5に基づき設計したプライマー:
プライマー955-1:GGACGTGTCAAGGAAAAGGA (配列番号11)
プライマー955-2:TCCTTCAGATGAGCCTCCTG (配列番号12)
配列番号6に基づき設計したプライマー:
プライマーA-1:ggcgtccttctccacgtacttc (配列番号13)
プライマーA-2:gtgaaatacattccattctacg (配列番号14)
配列番号7に基づき設計したプライマー:
プライマーB-1:CCTCGCAAAATGTATCGTGG  (配列番号15)
プライマーB-2:GATGGGAAGTTGAGCTTGAATG (配列番号16)
これらのプライマーを用いて、各々配列番号 5、6及び7を構成するESTを含むcDNAライブラリ を鋳型として、ExTaq(タカラバイオ)を用いてP CR反応を行った。得られたDNA断片をTOPO-TA clon ing Kit(INVITROGEN CORPORATION)を用いてTA-クローニ ングを行い、各々のインサート部分の塩基配 列を決定した。

 その結果、配列番号5の第20番目から518番 、配列番号6の第116番目から第616番目、配列 番号7の第159番目から第687番目の塩基配列を むDNA断片が各々クローン化されたことを確 し、これらのプラスミドを各々pCR-955-P、pCR-A -P及びpCR-B-Pとした。次に、これらのプラスミ ドを各々鋳型として、上記プライマーを用い てPCR反応を行った。反応には、ExTaq(タカラバ イオ)を用いたが、添付のdNTPミックスの代わ にPCRラベリングミックス(ロシュ・ダイアグ ノス社)を用いて、増幅されるDNAをジゴキシ ニン(DIG)ラベルし、cDNAライブラリーをスク ーニングに用いるプローブを作製した。こ プローブを用いて、EST解析でそれぞれの配 を構成するESTを得たcDNAライブラリーをスク ーニングした。

 ハイブリダイゼーションの条件は、次のと りである。
バッファー:5×SSC、1%SDS、50mM Tris-HCl(pH7.5)、50% ホルムアミド;
温度:42℃(一晩);
洗浄条件:0.2×SSC、0.1%SDS溶液中(65℃)で、20分 ×3回;
 検出は、DIG核酸検出キット(ロシュ・ダイア グノス社)を用いて行った。スクリーニング よって得られたファージクローンから、in v ivo エキシジョンにより、プラスミドを切り し、各プラスミドDNAを得た。

 配列番号5を含むcDNAをスクリーニングし 得られたクローンのインサートの塩基配列 配列番号17に示す。配列番号17には、第36番 から第1289番目までの1254bpからなるCDSが含ま ており、LPAAT1ホモログの全長をコードして る配列が得られたと考えられた。この遺伝 によってコードされるタンパク質の推定ア ノ酸配列を配列番号18に示した。配列番号17 を含むプラスミドをpB-LPAAT1とした。

 配列番号6を含むcDNAをスクリーニングし 得られた、インサートの長さが最も長いク ーンのインサートの塩基配列を配列番号19に 示す。配列番号19には、第26番目から第949番 までの924bpからなるCDSが含まれており、LPAAT2 ホモログの全長をコードしている配列が得ら れたと考えられた。この遺伝子によってコー ドされるタンパク質の推定アミノ酸配列を配 列番号20に示した。配列番号19を含むプラス ドをpB-LPAAT2とした。

 配列番号7を含むcDNAをスクリーニングして られたクローンのうち、インサート長のも とも長いクローンの塩基配列を決定したと ろ、配列番号1の第103番目から第1148番目の塩 基配列が含まれていた。これは先に得られた 配列番号7と共通の配列を含んでいたため、 れらをアセンブリすると配列番号3に示す配 が得られた。配列番号3には配列番号23に示 942bpからなるCDSが存在し、LPAATホモログの全 長をコードしている配列が得られたと考えら れた。この遺伝子によってコードされるタン パク質(LPAAT4p)の推定アミノ酸配列を配列番号 4に示した。この領域を含むDNAをPCRにより増 するために以下のプライマーを作製した。
B-3: CAYGYCCATAGGCTCTTCTAATCC (配列番号21)
B-4: GTTTTACTCTTTCAGTGTCCTCC  (配列番号22)
3日目の菌体より調製したcDNAを鋳型として、 ライマーB-1とB-2により、ExTaq(タカラバイオ) を用いてPCRを行った。増幅された断片をpCR2.1 -TOPOにTA-クローニングして塩基配列を確認し この遺伝子の正しい塩基配列を含むとクロ ンをpCR-LPAAT4とした。

  (2)配列解析
 上記のようにして得られたM. alpina由来のLPA ATホモログのcDNA配列をGENEBANKに登録されてい アミノ酸配列に対してBLASTXを用いて相同性 析を行った。その結果、各配列に対して最 E-valueの低かった、すなわち同一性の高かっ たアミノ酸配列は以下のとおりであった。各 配列のORFと、もっとも同一性の高かった配列 に係る塩基配列の同一性、及びアミノ酸配列 の同一性をclustalWにて求め、以下に合わせて 載した。

 配列番号17は、Aspergillus nidulans由来の1-ア シル-sn-グリセロール-3-リン酸アシルトラン フェラーゼ様の推定タンパク質(GB accession N o.EAA60126)の相当する部分のみを比較した場合 塩基配列で51%、アミノ酸配列で32.1%であっ 。

 配列番号19は、Magnaporthe grisea由来の1-ア ル-sn-グリセロール-3-リン酸アシルトランス ェラーゼ様の推定タンパク質(GB accession No. EAA48685)の相当する部分のみを比較した場合、 塩基配列で53%、アミノ酸配列で31%であった。

 配列番号1及び3は、Ustilago maydis由来の1- シル-sn-グリセロール-3-リン酸アシルトラン フェラーゼ様の推定タンパク質(GB accession  No.EAK87199)の相当する部分のみを比較した場合 、配列番号1の塩基配列で49%、アミノ酸配列 37%;配列番号3の塩基配列で51%、アミノ酸配列 で36%であった。

 また、配列番号17と配列番号19については 、各々M. alpina由来の既知のLPAATホモログであ るLPAAT1遺伝子(WO2004/087902)とLPAAT2遺伝子(US2006/0 094090)及びそれらのコードする推定アミノ酸 列で比較した。上記文献に開示されている 列とM. alpina 1S-4株から取得した配列を各々 相当する領域で比較すると、LPAAT1は塩基配 で89%、アミノ酸配列で91%の同一性、LPAAT2は 基配列で92%、アミノ酸配列で98%の同一性で ることが確認された。

 一方、配列番号1~4は、既知の塩基配列及 アミノ酸配列と比較しても同一性の著しく いものはなく、M. alpina由来の新規のLPAAT遺 子であることと考えられた。各々のcDNA配列 と推定アミノ酸配列を図2及び図3に示す。LPAA T3とLPAAT4のORF部分のDNA配列を比較すると同一 は67%(図4)であり、これらの遺伝子によって ードされるタンパク質LPAAT3pとLPAAT4pの推定 ミノ酸配列を比較すると同一性は69%(図5)で った。

 LPAAT3p及びLPAAT4pの推定アミノ酸配列を既知 アミノ酸配列と比較した(図6)。図の下線で したようにLPAAT3p及びLPAAT4pも、これらのLPAAT ンパク質あるいはそのホモログと同様に、 リセロ脂質アシル基転移酵素(Glycerolipid acyl transferase)の保存配列HX 4 D(J. Bacteriology, 180, 1425-1430, 1998)が保存され いた。

 ここで、図6のアミノ酸のうち、gi_46101966 示されるアミノ酸配列(配列番号40)はUstilago maydis 521(GB accession No.EAK87199)由来であり、gi _5002178で示されるアミノ酸配列(配列番号41)は Emericella nidulans由来(GB accession No. AAD37345)で り、gi_6320151で示されるアミノ酸配列(配列 号42)は、Saccharomyces cerevisiae由来(GB accession  No. NP_010231)であり、gi_19115517で示されるアミ 酸配列(配列番号43)はSchizosaccharomyces pombe 97 2h-由来(GB accession No. NP_594605)であり、gi_17564 032で示されるアミノ酸配列(配列番号44)はCaeno rhabditis elegans由来(GB accession No. NP_505578)で る。

LPAAT活性の測定
(1)δslc1:URA3株の育種
 酵母のLPAAT活性を担う遺伝子として知られ SLC1のCDSを取得するために以下のプライマー 作製した。
プライマーSLC1-1 ggtgaagggggaattcttc   (配列番 45)
プライマーSLC1-2 atgtcgacgtggcttaatgcatc (配列番 46)
 Saccharomyces cerevisiae S288C株のゲノムDNAを取 するため、YPD培地10mlに植菌し、30℃で1日振 う培養した。培養液1.5mlより、Genとるくん( 母用)(タカラバイオ)を用いて、DNAを抽出し 。これを鋳型として、プライマーSLC1-1とSLC1 -2を用いてPCR反応により、SLC1のCDSを増幅した 。得られたPCR産物を、制限酵素EcoRIとSalIで消 化し、ベクターpUC18のEcoRI-SalIサイトに挿入し たあと、塩基配列を確認し、プラスミドpUC-SL C1を得た。続いて、プラスミドpUC-SLC1を制限 素SalIで消化した後、末端を平滑化し、セル ライゲーションすることにより、プラスミ pUC-SLC1-2を得た。

 SLC1遺伝子の欠失株を以下のとおり作製し た。プラスミドpURA34(特開2001-120276号公報)を 限酵素HindIIIで消化し、末端を平滑化して得 れた約1.2kbのDNA断片と、プラスミドpUC-SLC1-2 制限酵素EcoRVとHincIIで消化して得られた約3. 1kbのDNA断片を連結し、プラスミドpUCδslc1:URA3 構築した。Saccharomyces cerevisiae YPH499株(STRATA GENE)を、プラスミドpUCδslc1:URA3を制限酵素EcoRI とHindIIIで消化したDNA断片で形質転換した。 質転換株は、SC-Ura(1Lあたり、Yeast nitrogen bas e w/o amino acids (DIFCO)6.7g、グルコース20g、ア ミノ酸パウダー(アデニン硫酸塩1.25g、アルギ ニン0.6g、アスパラギン酸3g、グルタミン酸3g ヒスチジン0.6g、ロイシン1.8g、リジン0.9g、 チオニン0.6g、フェニルアラニン1.5g、セリ 11.25g、チロシン0.9g、バリン4.5g、スレオニン 6g、トリプトファン1.2gを混合したもの)1.3g)寒 天培地(2%アガー)に生育できるものとして選 した。得られた形質転換株のうち、任意の1 をδslc1:URA3-1株とした。

 (2)δslc1:URA3株へのLPAAT遺伝子の導入
 ScSLC1発現用ベクターを構築するために、pUC- SLC1を制限酵素EcoRIとSalIで消化して得られた0. 9kbのDNA断片を、ベクターpYE22mのEcoRI-SalIサイ に挿入し、プラスミドpYE-ScSLC1を構築した。

 δslc1:URA3-1株を、プラスミドpYE22m、pYELPAAT3 、pYELPAAT4、pYESLC1でそれぞれ形質転換した。 質転換株は、SC-Trp,Ura(1Lあたり、Yeast nitrogen base w/o amino acids (DIFCO)6.7g、グルコース20g アミノ酸パウダー(アデニン硫酸塩1.25g、ア ギニン0.6g、アスパラギン酸3g、グルタミン 3g、ヒスチジン0.6g、ロイシン1.8g、リジン0.9g 、メチオニン0.6g、フェニルアラニン1.5g、セ ン11.25g、チロシン0.9g、バリン4.5g、スレオ ン6gを混合したもの)1.3g)寒天培地(2%アガー) 生育できるものとして選抜した。

 それぞれのプラスミドから得られた形質 換株の任意の株を、C-3株、LPAAT2-3株、LPAAT3-3 株、SLC1-3株とした。

 (3)ミクロソーム画分の調製
 C-3株、LPAAT3-3株、LPAAT4-3株、SLC1-3株を、それ ぞれSC-Trp,Ura液体培地10ml、30℃で1日間、振盪 養した。この培養液のうち、1mlをSC-Trp,Ura液 体培地100mlに植菌し、28℃で1日間培養した。 体を遠心分離により集め、1/2量の滅菌水で 浄したあと、5mlのバッファーB(0.6Mソルビト ル、5mM2-(N-Morpholino)ethanesulfonic Acid(MES)、1mM  KCl、0.5mMエチレンジアミン四酢酸(EDTA)、1mMフ ニルメチルスルホニル(PMSF)、pH6.0)に懸濁し 。フレンチプレスを用いて16kPaで菌体を破 し、20000×g、1時間、4℃にて遠心分離して得 れた上清を、さらに100000×g、1時間、4℃に 遠心分離し、得られた沈殿物をバッファーB 溶解し、ミクロソーム画分を調整した。各 ンプルに含まれるタンパク質濃度はプロテ ン アッセイ CBB溶液(ナカライテスク)を用 て定量した。

 (4)LPAAT活性の測定
 LPAAT活性は、以下のとおり測定した。反応 は、100μg 1-オレオイル-2-ヒドロキシ-sn-グリ セロ-3-リン酸(LPA-18:1)、50μgリノオレオイル  エンザイムA(18:2-CoA)、0.5mM ジチオスレイト ル(DTT)、0.5mg牛血清アルブミン(BSA)、2mM MgCl 2 、50mM Tris-HClバッファーpH7.5、100μlミクロソ ム画分、全量を500μlとした。28℃で10分間反 させ、クロロホルム:メタノール1:2を1875μl 加して反応を停止した。内部標準として、1, 2-ジヘプタデカノイル-sn-グリセロ-リン酸を20 μg添加した。Bligh&Dyerらの方法に従って脂 を抽出し、全量を薄層クロマトグラフィー( TLC)により分画した。TLCには、シリカゲル60プ レート(メルク)を用い、展開溶媒はクロロホ ム:メタノール:酢酸:水=170:25:25:4とした。PA 分を掻きとり、1mlのジクロロメタンと2mlの10 %塩酸メタノールを加え、脂肪酸を塩酸メタ ール法によりをメチルエステルに誘導した 、ヘキサンで抽出して、ヘキサンを留去し 、ガスクロマトグラフィーにより分析を行 、この画分に含まれるリノール酸量を定量 た。上記反応によってPA画分中のリノール酸 の酵素液のタンパク質あたりの値を表に示し た。

 このように、LPAAT3、LPAAT4、SLC1を発現させた 株では、上記反応においてPA画分に取り込ま るリノール酸(18:2)量が増加しており、LPAAT3 よびLPAAT4は、LPAAT活性を有することが示さ た。

酵母発現ベクターの構築
 LPAAT1、LPAAT2、LPAAT3及びLPAAT4を酵母で発現さ るために、以下のとおり酵母発現用ベクタ を構築した。

 LPAAT1を酵母で発現させるために、以下のと り、酵母発現ベクターを構築した。すなわ 、プラスミドpB-LPAAT1を鋳型として、以下の ライマーLPAAT1-6F(配列番号38)とLPAAT1-R1(配列 号39)を用いてExTaq(タカラバイオ)により、PCR 応を行った。
LPAAT1-6F: TCTGAGATGGATGAATCCACCACCACCAC   (配列番号 38)
LPAAT1-R1: GTCGACTCAACCAGACGATACTTGCTGCAGAG (配列番号3 9)
得られたDNA断片について、TOPO-TA cloning Kit(IN VITROGEN)を用いて、TA-クローニングを行い、イ ンサート部分の塩基配列を確認し、正しい塩 基配列を持つプラスミドをpCR-LPAAT1とした。 のプラスミドを制限酵素EcoRIとSalIで消化し 得られた約1.3kbのDNA断片を、酵母発現用ベク ターpYE22mのEcoRI-SalI部位に挿入し、プラスミ pYE-MALPAAT1を構築した。

 LPAAT2を酵母で発現させるために、以下の おり、酵母発現ベクターを構築した。すな ち、プラスミドpB-LPAAT2を制限酵素KpnIで消化 した後、アルカリホスファターゼ処理するこ とにより末端を平滑化し、続いて制限酵素Bam HIで消化して得られるDNA断片を、制限酵素SalI で消化した後末端を平滑化し続いて制限酵素 BamHIで消化した酵母用発現ベクターpYE22mに挿 し、プラスミドpYE-MALPAAT2とした。

 LPAAT3及び4を酵母で発現させるために、以 下のとおり、酵母発現ベクターを構築した。 すなわち、プラスミドpCR-LPAAT3又はプラスミ pCR-LPAAT4を制限酵素EcoRIで消化し、インサー 部分を切り出し、酵母用発現ベクターpYE22m EcoRI部位に連結した。挿入したDNA断片の向き を確認し、pYE22mのGAPDHプロモーターからORFが 写される向きに挿入されたものを各々pYE-MAL PAAT3及びpYE-MALPAAT4とした。

酵母の形質転換
 プラスミドpYE22m、pYE-MALPAAT1、pYE-MALPAAT2、pYE- MALPAAT3又はpYE-MALPAAT4を用いて酢酸リチウム法 より、酵母Saccharomyces cerevisiae EH13-15株(trp1,  MATα)(Appl. Microbiol. Biotechnol., 30, 515-520, 198 9)に形質転換した。形質転換株は、SC-Trp(1Lあ り、Yeast nitrogen base w/o amino acids (DIFCO)6.7 g、グルコース20gアミノ酸パウダー(アデニン 酸塩1.25g、アルギニン0.6g、アスパラギン酸3 g、グルタミン酸3g、ヒスチジン0.6g、ロイシ 1.8g、リジン0.9g、メチオニン0.6g、フェニル ラニン1.5g、セリン11.25g、チロシン0.9g、バリ ン4.5g、スレオニン6g、ウラシル0.6gを混合し もの)1.3g)寒天培地(2%アガー)上で生育するも として選抜した。

酵母の培養
 各々のベクターでの形質転換株のうち任意 2株ずつ(c-1株、c-2株、LPAAT1-1株、LPAAT1-2株、L PAAT2-1株、LPAAT2-2株、LPAAT3-1株、LPAAT3-2株及びLP AAT4-1株、LPAAT4-2株)を選択して、以下の条件で 培養した。

 すなわち、前培養として、SC-Trp培地10mlに 酵母をプレートから1白金耳植菌し、30℃で2 間振盪培養を行った。本培養は、YPD5(酵母エ キス2%、ポリペプトン1%、グルコース5%)培地10 mlに前培養液を500μl添加し、30℃で2日間振盪 養を行った。

酵母の脂肪酸分析
 酵母の培養液を遠心分離することにより、 体を回収した。10mlの滅菌水で洗浄し、遠心 分離により再び菌体を回収し、凍結乾燥した 。凍結乾燥菌体にクロロホルム:メタノール(2 :1)を4ml添加し、激しく攪拌した後、70℃で1時 間処理した。遠心分離により菌体を分離し、 溶媒を回収した。残った菌体に再度クロロホ ルム:メタノール(2:1)を4ml添加し、同様に溶媒 を回収した。スピードバックで脂質を乾固し たのち、2mlのクロロホルムを添加して脂質を 溶解した。この試料のうち、200μlを分取して 、塩酸メタノール法により菌体の脂肪酸をメ チルエステルに誘導した後、ヘキサンで抽出 して、ヘキサンを留去して、ガスクロマトグ ラフィーにより分析を行った。
その結果を表4に示す。

 M. alpina由来の4つのLPAATホモログを導入した 酵母と、コントロールの酵母の脂肪酸組成を 比較した。LPAAT2を導入した酵母の脂肪酸組成 はコントロール株と比べて若干オレイン酸の 割合が増えるものの、ほとんど差はなかった 。また、LPAAT1を導入した酵母の脂肪酸組成は 、パルミチン酸の割合がコントロール株に比 して上昇する一方、パルミトレイン酸含量の 割合は減少した。よって、パルミチン酸含有 量に対するパルミトレイン酸含有量の比率は コントロール株に比して低くなった。ステア リン酸及びオレイン酸の割合はコントロール 株と同程度であった。

 一方、LPAAT3又はLPAAT4を導入した酵母では レイン酸の割合がコントロール株に比べて1 割以上上昇した。一方、パルミトレイン酸、 パルミチン酸の割合はいずれも減少していた 。パルミチン酸に対するパルミトレイン酸の 比は、コントロール株に比べて高くなってい た。

 以上の結果から、M. alpina由来の4つのLPAAT ホモログは、その基質のアシル基の特異性が 異なるためにこれらの遺伝子を導入した酵母 では各々のホモログで脂肪酸組成が異なって いることが示された。また、上記ホモログを 適時使い分けることにより、目的とする脂肪 酸組成の生物を育種することができることが 示された。

アラキドン酸生産酵母での発現解 析
(1)アラキドン酸生産酵母の育種
 アラキドン酸生産酵母(Saccharomyces cerevisiae) 育種するために、以下のプラスミドを構築 た。

 まず、M. alpina 1S-4株から調製したcDNAを鋳 として、δ12-fとδ12-r、δ6-fとδ6-r、GLELO-fとGLE LO-r又はδ5-fとδ5-rといった、プライマーの組 合わせでExTaqを用いてPCRを行い、M. alpina 1S -4株のδ12脂肪酸不飽和化酵素遺伝子、δ6脂肪 酸不飽和化酵素遺伝子、GLELO脂肪酸鎖長延長 素遺伝子及びδ5脂肪酸不飽和化遺伝子を増 した。
δ12-f:TCTAGAatggcacctcccaacactattg(配列番号24)
δ12-r:AAGCTTTTACTTCTTGAAAAAGACCACGTC(配列番号25)
δ6-f:TCTAGAatggctgctgctcccagtgtgag(配列番号26)
δ6-r:AAGCTTTTACTGTGCCTTGCCCATCTTGG(配列番号27)
GLELO-f:TCTAGAatggagtcgattgcgcaattcc(配列番号28)
GLELO-r:GAGCTCTTACTGCAACTTCCTTGCCTTCTC(配列番号29)
δ5-f:TCTAGAatgggtgcggacacaggaaaaacc(配列番号30)
δ5-r:AAGCTTTTACTCTTCCTTGGGACGAAGACC(配列番号31)
 これらをTOPO-TA-cloning Kitによりクローン化 た。塩基配列を確認し、配列番号32~35の塩基 配列を含むクローンをそれぞれプラスミドpCR -MAδ12DS(配列番号32の塩基配列を含む)、pCR-MAδ 6DS(配列番号33の塩基配列を含む)、pCR-MAGLELO( 列番号34の塩基配列を含む)、pCR- MAδ5DS(配列 番号35の塩基配列を含む)とした。

 一方、プラスミドpURA34(特開2001-120276号公 )を制限酵素HindIIIで消化して得られた約1.2kb のDNA断片を、ベクターpUC18を制限酵素EcoRIとSp hIで消化したあと末端を平滑化し、セルフラ ゲーションして得られたベクターのHindIIIサ イトに挿入し、ベクターのEcoRIサイト側がURA3 の5’側であるクローンをpUC-URA3とした。また 、YEp13を制限酵素SalIとXhoIで消化して得られ 約2.2kbのDNA断片をベクターpUC18のSalIサイトに 挿入し、ベクターのEcoRI側がLUE2の5’側であ クローンをpUC-LEU2とした。

 次に、プラスミドpCR-MAδ12DSを制限酵素Hind IIIで消化したあと末端を平滑化したものを制 限酵素XbaIで消化して得られた約1.2kbpのDNA断 と、ベクターpESC-URA(STRATAGENE)を制限酵素SacI 消化したあと末端を平滑化したものを制限 素SpeIで消化した約6.6kbpのDNA断片を連結し、 ラスミドpESC-U-δ12を得た。プラスミドpCR-MAδ 6DSを制限酵素XbaIで消化したあと末端を平滑 したものを制限酵素HindIIIで消化して得られ 約1.6kbpのDNA断片と、プラスミドpESC-U-δ12を 限酵素SalIで消化した後末端を平滑化したも を制限酵素HindIIIで消化した約8kbpのDNA断片 連結し、プラスミドpESC-U-δ12:δ6を得た。こ を制限酵素PvuIIで部分消化して得られた約4.2 kbの断片をpUC-URA3のSmaIサイトに挿入し、プラ ミドpUC-URA-δ12:δ6を得た。

 また、プラスミドpCR-MAGLELOを制限酵素XbaI SacIで消化して得られた約0.95kbpのDNA断片と ベクターpESC-LEU(STRATAGENE)を制限酵素XbaIとSacI 消化して得られた約7.7kbpのDNA断片と連結し プラスミドpESC-L-GLELOを得た。プラスミドpCR-  MAδ5DSを制限酵素XbaIで消化した後末端を平 化したものを制限酵素HindIIIで消化して得ら た約1.3kbpのDNA断片とプラスミドpESC-L-GLELOを 限酵素ApaIで消化した後末端を平滑化したも のを制限酵素HindIIIで消化して得られた約8.7kb pのDNA断片を連結して、プラスミドpESC-L-GLELO: 5を得た。これを制限酵素PvuIIで消化して得 れた約3.2kb断片をpUC-LEU2のSmaIサイトに挿入し 、プラスミドpUC-LEU-GLELO:δ5を得た。Saccharomyces  cerevisiae YPH499株(STRATAGENE)をプラスミドpUC-URA -δ12:δ6とプラスミドpUC-LEU-GLELO:δ5でco-transforma tionした。形質転換株は、SC-Leu,Ura(1Lあたり、Y east nitrogen base w/o amino acids (DIFCO)6.7g、グ コース20g、アミノ酸パウダー(アデニン硫酸 1.25g、アルギニン0.6g、アスパラギン酸3g、 ルタミン酸3g、ヒスチジン0.6g、リジン0.9g、 チオニン0.6g、フェニルアラニン1.5g、セリ 11.25g、チロシン0.9g、バリン4.5g、スレオニン 6g、トリプトファン1.2gを混合したもの)1.3g)寒 天培地(2%アガー)上で生育するものとして選 した。こうして得られた株のうち、任意の 株をARA3-1株とした。

 (2)アラキドン酸生産酵母の形質転換株の取 と解析
 ARA3-1株をプラスミドpYE22m、pYE-MALPAAT3、pYE-MAL PAAT4でそれぞれ形質転換した。形質転換株は SC-Trp,Leu,Ura(1Lあたり、Yeast nitrogen base w/o a mino acids (DIFCO)6.7g、グルコース20g、アミノ酸 パウダー(アデニン硫酸塩1.25g、アルギニン0.6 g、アスパラギン酸3g、グルタミン酸3g、ヒス ジン0.6g、リジン0.9g、メチオニン0.6g、フェ ルアラニン1.5g、セリン11.25g、チロシン0.9g バリン4.5g、スレオニン6gを混合したもの)1.3g )寒天培地(2%アガー)上で生育するものとして 抜した。こうして得られた任意の株をそれ れ、ARA-C、ARA-LPAAT3、ARA-LPAAT4とした。

 これらの株を上記SC-Trp,Leu,Ura液体培地10ml 30℃、1日間培養し、そのうち1mlをSG-Trp,Leu,Ur a(1Lあたり、Yeast nitrogen base w/o amino acids (D IFCO)6.7g、ガラクトース20g、アミノ酸パウダー (アデニン硫酸塩1.25g、アルギニン0.6g、アス ラギン酸3g、グルタミン酸3g、ヒスチジン0.6g 、リジン0.9g、メチオニン0.6g、フェニルアラ ン1.5g、セリン11.25g、チロシン0.9g、バリン4. 5g、スレオニン6gを混合したもの)1.3g)液体培 10mlで30℃、2日間培養し、菌体の脂肪酸分析 行った。菌体の脂肪酸組成を表5に、菌体内 の脂肪酸含有率を表6に、菌体のアラキドン 含有率を表7に各々示した。

 ARA-LPAAT4株では、飽和脂肪酸であるパルミチ ン酸とステアリン酸の比率が低下し、リノー ル酸やアラキドン酸の比率が増加していた。 一方、ARA-LPAAT3は、脂肪酸組成はコントロー 株と変わらないが、菌体内脂肪酸含有率が 加していた。つまり、LPAAT3が発現している 主細胞内のアラキドン酸含有率もLPAAT4が発 している宿主細胞内のアラキドン酸含有率 、コントロールの細胞内のアラキドン酸含 率よりも高いことが示された。

 また、これらのプラスミド導入株各4株を 上記SC-Trp,Leu,Ura液体培地10mlで30℃、1日間培養 し、そのうち1mlをSG-Trp,Leu,Ura液体培地10mlに植 菌して15℃、7日間培養し、菌体の脂肪酸分析 を行った。菌体の脂肪酸組成を表8に、菌体 の脂肪酸含有率を表9に、菌体内のアラキド 酸含有率を表10に各々示した。

 アラキドン酸生産酵母で、M. alpina由来のLPA AT3を発現させた場合、コントロールと比較し て、リノール酸、γ-リノレン酸、DGLA、アラ ドン酸といったPUFAの比率が高くなった。ま 、菌体内の脂肪酸含有率が高くなった。一 、M. alpina由来のLPAAT4を発現させた場合には 、リノール酸、γ-リノレン酸の比率が高くな り、アラキドン酸の比率も高まった。

(1)M. alpina発現用ベクターの構築
 M. alpina発現用ベクターとして、GAPDHプロモ ターから目的遺伝子を発現させるpDuraSCとヒ ストンプロモーターから目的遺伝子を発現さ せるpDuraMCSを用いた。
LPAAT3およびLPAAT4をM. alpinaで発現させるため 、以下のとおりベクターを構築した。プラ ミドpCR-LPAAT3又はプラスミドpCR-LPAAT4を制限酵 素EcoRIで消化し、インサート部分を切り出し ベクターpDuraSCまたはベクターpDura5MCSのマル チクローニングサイトのEcoRIサイトに挿入し 。挿入されたDNAの向きを確認し、それぞれ ベクターのプロモーターからORFが転写され 向きに挿入されたものを各々プラスミドpDur aSC-LPAAT3、プラスミドpDuraSC-LPAAT4、プラスミド pDura5MCS-LPAAT3、プラスミドpDura5MCS-LPAAT4とした

 (2)M. alpina形質転換株の取得
 これらのプラスミドで、M. alpinaより特許文 献(WO2005/019437「脂質生産菌の育種方法」)に記 載された方法にしたがって誘導したウラシル 要求性株δura-3を宿主としてパーティクルデ バリー法で形質転換を行った。形質転換株 選択には、SC寒天培地(Yeast Nitrogen Base w/o A mino Acids and Ammonium Sulfate(Difco)0.5%、硫酸ア モニウム0.17%、グルコース2%、アデニン0.002% チロシン0.003%、メチオニン0.0001%、アルギニ ン0.0002%、ヒスチジン0.0002%、リジン0.0004%、ト リプトファン0.0004%、スレオニン0.0005%、イソ イシン0.0006%、ロイシン0.0006%、フェニルア ニン0.0006%、寒天2%)を用いた。

 (3)形質転換M. alpinaの評価
 得られた形質転換株を、GY培地(グルコース2 %、酵母エキス1%)4mlに植菌し、28℃で3日間も くは4日間振とう培養を行った。菌体をろ過 より回収し、RNeasy plant kit(QIAGEN)を用いてRN Aを抽出した。スーパースクリプトファース ストランドシステム for RT-PCR(インビトロジ ェン)によりcDNAを合成した。導入したコンス ラクトからの各遺伝子の発現と、トータル 各遺伝子の発現を確認するため、以下のプ イマーの組み合わせでRT-PCRを行った。
○プラスミドpDuraSC-LPAAT3導入株
導入コンストラクトからの発現に用いたプラ イマー
プライマーMaGAPDHpfw:CACACCACACATTCAACATC(配列番号4 7)
プライマーLAT3-2R:GAATCGTAGATATGGTTGTATCCAGCGCT(配列 号48)
トータルのLPAAT3の発現に用いたプライマー
プライマーLAT3-1F:CTGGCGGTCATCCTTGTTTTCTACCTG(配列番 号49)
とプライマーLAT3-2R(配列番号48)
○プラスミドpDuraSC-LPAAT4導入株
導入コンストラクトからの発現に用いたプラ イマー
プライマーMaGAPDHpfw(配列番号47)
プライマーLAT4-2R:GAATCATAGATGTGTGAGTATCCTTGCGA(配列 号50)
トータルのLPAAT4の発現に用いたプライマー
プライマーLAT4-1F:TTCTAATCCTGTCCTACTGGCAGCG(配列番 51)
プライマーLAT4-2R(配列番号50)
○プラスミドpDura5MCS-LPAAT3導入株
導入コンストラクトからの発現に用いたプラ イマー
プライマーPD4P:CGCATCCCGCAAACACACAC(配列番号52)
プライマーLAT3-2R(配列番号48)
トータルのLPAAT3の発現に用いたプライマー
プライマーLAT3-1F(配列番号49)とプライマーLAT3 -2R(配列番号48)
○プラスミドpDura5MCS-LPAAT4導入株
導入コンストラクトからの発現に用いたプラ イマー
プライマーPD4P(配列番号52)とプライマーLAT4-2R (配列番号50)
トータルのLPAAT4の発現に用いたプライマー
プライマーLAT4-1F(配列番号51)とプライマーLAT4 -2R(配列番号50)
 上記RT-PCRの結果より、各遺伝子の導入コン トラクトからの発現およびトータルの発現 高かったものとして、プラスミドpDuraSC-LPAAT 3導入株からGp-LPAAT3-3株、Gp-LPAAT3-29株を、プラ スミドpDuraSC-LPAAT4導入株からGp-LPAAT4-26株とGp-L PAAT4-68株を、プラスミドpDura5MCS-LPAAT3導入株か らHp-LPAAT3-34株を、プラスミドpDura5MCS-LPAAT4導 株からHp-LPAAT4-26株とHp-LPAAT4-31株をそれぞれ 抜した。

 これらの株を、GY培地4ml、28℃、125rpmで、 3日間または4日間培養振とう培養した(各n=3) 培養終了後、菌体をろ過により回収し、凍 乾燥した。乾燥菌体の一部(約10~20mg程度)を り、塩酸メタノール法により菌体の脂肪酸 メチルエステルに誘導した後、ヘキサンで 出して、ヘキサンを留去して、ガスクロマ グラフィーにより分析を行った。菌体内の 肪酸含有率と、培地あたりのアラキドン酸 産量を以下の表にまとめた。

 これらの結果より、試験した全ての形質転 M. alpina株は、菌体内の脂肪酸含有率も培地 あたりのアラキドン酸生産量もコントロール よりも高いことが示された。

配列番号9:プライマー
配列番号10:プライマー
配列番号11:プライマー
配列番号12:プライマー
配列番号13:プライマー
配列番号14:プライマー
配列番号15:プライマー
配列番号16:プライマー
配列番号21:プライマー
配列番号22:プライマー
配列番号24:プライマー
配列番号25:プライマー
配列番号26:プライマー
配列番号27:プライマー
配列番号28:プライマー
配列番号29:プライマー
配列番号30:プライマー
配列番号31:プライマー
配列番号38:プライマー
配列番号39:プライマー
配列番号45:プライマー
配列番号46:プライマー
配列番号47:プライマー
配列番号48:プライマー
配列番号49:プライマー
配列番号50:プライマー
配列番号51:プライマー
配列番号52:プライマー