编码来源于麻风树属树的PPAT的多核苷酸及其应用制造技术

本发明专利技术发现了来源于麻风树属树的SEQ?ID?NO:1的PPAT多肽和SEQ?ID?NO:2的PPAT多核苷酸等。通过用这种PPAT多核苷酸转化麻风树属树，与野生型相比，可以过表达PPAT多肽，并且这种多肽能够促进辅酶A的生物合成、增强该转化的麻风树属树的代谢功能和生存能力、并显著提高例如胁迫抗性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及麻风树属（Jatropha）树的新基因、即编码磷酸泛酰巯基乙胺腺苷转移酶（在下文中称为“PPAT”）的多核苷酸及其应用，特别是用于产生生长增强的胁迫抗性的麻风树属树的应用。
技术介绍
因为麻风树（Jatropha curcas）能够产生不可食用的麻风树属树油，因此，它作为用于生产生物柴油燃料的生物资源引起了关注。此外，已知麻风树属树是甚至可以在水和无机养料方面不适合其他作物生长的地区栽培的植物，并且麻风树属树被认为对有效利用半干旱地区以及绿化非常有益。另一方面，虽然麻风树属植物生长在贫瘠之地，但因为该植物一年结果一次并且果实的大小显著小于手掌的大小，所以通过天然栽培获得的油的生产效率不高。为此理由，需要开发高生产力的麻风树属树。作为提高麻风树属树油生产效率的一种措施，转化麻风树属树使得乙酰辅酶A羧化酶（ACCase）能够被过表达以增加种子的含油量的方法是已知的，例如在专利文献1中所提议的。另一方面，从提高麻风树属树本身的生长的观点来看，还可以想到的是赋予环境胁迫抗性以确保即使在缺水等的环境中也有高生存能力。可以想到的是环境胁迫抗性的基因重组植物——这是其中的胁迫应答性信号强度和机制被改变以便适应或应答环境胁迫例如干旱胁迫的植物，以及用来实现过量生产参与抗性的蛋白质分子（环境胁迫应答性蛋白质）的改进的方法等。例如，关于在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中调控干旱胁迫抗性的机制，非专利文献1报告了，NF-YA5转录因子是ABA-依赖性的并由干旱胁迫强诱导，而且过表达NF-YA5的转化的拟南芥在对干旱胁迫的抗性上优于野生型拟南芥。在此，脱落酸（ABA）是一种植物激素，其参与种子休眠、气孔的打开／关闭和渗透压胁迫抗性，并且已知ABA深入参与一组胁迫应答性基因的表达。作为环境胁迫抗性的拟南芥的制备方法，专利文献2提出了一种方法，所述方法利用了在转录因子调控下的一组基因的激活功能，所述转录因子通过与由于环境胁迫引起表达的胁迫应答性蛋白质的编码基因上游存在的顺式元件结合而激活转录（胁迫应答性转录因子）。具体地，专利文献2公开了SRK2C基因是诱导DREB/CBF表达的信号转导因子的新编码基因，其中DREB/CBF是胁迫应答性转录因子，并且专利文献2还公开了转化后过表达SRK2C的拟南芥与对照相比，即使在停止供水之后仍表现出占优势的高存活率。此外，非专利文献2报告了，鉴定出NF-YB因子，并且用该因子转化后的玉米在缺水条件下显示出比野生型更高的生产率。此外，关于拟南芥，非专利文献3报告了，在磷酸泛酰巯基乙胺腺苷转移酶（PPAT）编码基因被破坏的个体（ppat-1突变株）中，营养生长和种子产率显著降低（图2），而相反，在过表达PPAT的个体（OE株）中，与野生型相比，获得了盐抗性和渗透压抗性（利用甘露糖醇进行测试）增强的效果，并且与野生型相比，促进了生长（参见图3和4）。本文中使用的PPAT也被缩写为AtCoaD，是参与辅酶A的生物合成的酶。如图1所示，辅酶A是从泛酸生物合成的，并且PPAT催化4’-磷酸泛酰巯基乙胺与脱磷酸辅酶A之间的交换反应。辅酶A由泛酸、腺苷二磷酸和2-硫氧基乙胺构成，并由化学式C21H36P3N7O16S表示。它通过将各种化合物的酰基与它的末端硫醇基以硫酯键连接来参与多种代谢反应。代表性地，它是参与在原核和真核细胞中有共同功能的TCA循环的辅酶。引用列表专利文献专利文献1：日本特表2009-536029号公报专利文献2：日本特开2005-253395号公报非专利文献非专利文献1：Wen-Xue Li等,“转录和转录后调节拟南芥NFYA5转录因子以促进干旱抗性（The Arabidopsis NFYA5 Transcription FactorIs Regulated Transcriptionally and Posttranscriptionally to PromoteDrought Resistance）”,The Plant Cell,Vol.20:2238-2251(2008)非专利文献2：Donald E.Nelson等,“植物核因子Y（NF-Y）B亚单位赋予干旱抗性并导致玉米在水受限土地上的产率提高（Plantnuclear factor Y(NF-Y)B subunits confer drought tolerance and lead toimproved corn yields on water-limited acres）”,PNAS,vol.104,No.42,16450-16455(2007)非专利文献3：Rubio S.等,“辅酶A生物合成酶磷酸泛酰巯基乙胺腺苷转移酶在植物生长、盐/渗透压胁迫抗性和种子脂质储存中发挥关键性的作用（The coenzyme A biosynthetic enzyme phosphopantetheineadenylyltransferase plays a crucial role in plant growth,salt/osmotic stressresistance,and seed lipid storage）”,Plant Physiol.,148:546-556(2008)
技术实现思路
技术问题因为植物中关于植物生长和环境胁迫的信号转导途径的机制是复杂的，因此如上所述，已经提出了各种转化方法，用于产生在生产率和环境胁迫抗性方面优异的植物。然而，就麻风树属树而言，尚没有阐明与胁迫相关的调节蛋白和与抗性相关的功能蛋白等，并且没有发现具有优异的生存能力的转化的麻风树属树的有关信息。本专利技术要实现的目标是产生具有优异的生存能力的胁迫抗性的麻风树属树，并且由此提供能够转化野生型麻风树属树以使其具有优异的生存能力和胁迫抗性的基因等。问题的解决方案为了实现前述的目标，作为用于转化麻风树属树以使其具有优异的生存能力和胁迫抗性的基因的考查结果，本专利技术的专利技术人成功地分离和鉴定了参与辅酶A的生物合成的酶之一，即编码麻风树属树的磷酸泛酰巯基乙胺腺苷转移酶（PPAT）的多核苷酸，并完成了本专利技术。本专利技术具体如下所述：[1]分离的多核苷酸，其选自以下多核苷酸：(a)具有由SEQ ID NO:2表示的核苷酸序列的多核苷酸；和(b)具有的核苷酸序列与(a)的多核苷酸的核苷酸序列有90%或更...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.08 JP 2010-2736191.分离的多核苷酸，其选自以下多核苷酸：
(a)具有由SEQ ID NO:2表示的核苷酸序列的多核苷酸；和
(b)具有与(a)的多核苷酸的核苷酸序列有90%或更高同源性的核
苷酸序列的多核苷酸，其中由此编码的多肽保持由(a)的多核苷酸编码
的多肽的胁迫抗性。
2.权利要求1的多核苷酸，其具有由SEQ ID NO:2表示的核苷酸
序列。
3.分离的PPAT多肽，其选自以下多肽：
(a)具有由SEQ ID NO:1表示的氨基酸序列的多肽；和
(b)具有与(a)的多肽的氨基酸序列有90%或更高同源性的氨基酸
序...

【专利技术属性】
技术研发人员：福井希一，乔伊斯·卡塔格纳，和田直树，小日向务，汤盐泰久，池口直树，田畑哲之，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，国立大学法人大阪大学，
类型：
国别省市：