バイオエンジニアリング

特許権者

• NUProtein株式会社

発明者

• 南 賢尚
• 多田 裕昭
• 加藤 晃
• 山﨑 将太朗

発明が解決しようとする課題

無細胞タンパク質合成系において、キャップ構造を有さない翻訳鋳型ｍＲＮＡに適した翻訳促進活性を有するポリヌクレオチドを提供する。

課題を解決するための手段

無細胞タンパク質合成系において翻訳反応促進のために使用される、以下の（１）～（３）から選択されるいずれか一つのポリヌクレオチド。
（１）配列番号１～８に示す塩基配列から選択されるいずれか一つのポリヌクレオチド、
（２）配列番号１～８に示す塩基配列から選択されるいずれか一つのポリヌクレオチドにおいて、１または数個の塩基が置換、欠損もしくは付加された塩基配列を有し、かつ配列番号１～８に示す塩基配列から選択されるいずれか一つのポリヌクレオチドと同等の翻訳促進活性を有するポリヌクレオチド、
（３）配列番号１～８に示す塩基配列から選択されるいずれか一つのポリヌクレオチドと相補的な塩基配列を有するポリヌクレオチドとストリンジェントな条件下でハイブリダイズし、かつ配列番号１～８に示す塩基配列から選択されるいずれか一つのポリヌクレオチドと同等の翻訳促進活性を有するポリヌクレオチド。

特許権者

• NUProtein株式会社

発明者

• 南 慧
• 南 賢尚
• 多田 裕昭
• 加藤 晃
• 山﨑 将太朗

発明が解決しようとする課題

自然言語処理による機械学習ができるように、遺伝子配列を分かち書きする遺伝子配列分かち書き生成装置、遺伝子コーパス生成装置およびプログラムを提供する。

課題を解決するための手段

遺伝子配列を入力する入力部と、入力された遺伝子配列から遺伝子配列の構造解析を行う解析部と、解析部による構造解析に基づいて遺伝子配列を分かち書きする分かち書き部を含む、遺伝子配列分かち書き生成装置。

特許権者

• 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学

発明者

• 加藤 晃

発明が解決しようとする課題

本発明の目的は、植物において、組み換えタンパク質の高発現を可能にする５'ＵＴＲをコードするＤＮＡ分子を開発し、効率的に組み換えタンパク質を製造する技術を提供することである。

課題を解決するための手段

本発明者は、前記課題を解決すべく、シロイヌナズナを用いて、幼植物体・成長した植物体・未展開葉・展開葉等の成長段階や発達段階に応じて全ｍＲＮＡ種の翻訳状態を解析したところ、特定のｍＲＮＡが、全ての成長及び発達段階において活発に翻訳されていることを見出した。また、本発明者は、タンパク質をコードするポリヌクレオチドに当該ｍＲＮＡ由来の５'ＵＴＲ又はその改変体を連結した核酸構築物を使用することによって、組み換えタンパク質を効率的に製造できることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて更に検討を重ねることにより完成したものである。

特許権者

• 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学

発明者

• 加藤 晃
• 上田 清貴
• 大河原 錬也
• 矢村 寿啓

発明が解決しようとする課題

本発明は、特に生育に本来必要な条件が不足して生じるストレス（生育必要条件欠乏ストレス；例えば栄養飢餓ストレスや低酸素ストレス）下における植物培養細胞のｍＲＮＡの翻訳抑制を回避し、効率よく植物細胞を培養してタンパク質生産を行うことを課題とする。

課題を解決するための手段

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の配列の5’UTRを有するｍＲＮＡが生育必要条件欠乏ストレス下においても翻訳が抑制されないことを見出し、更に検討を重ねて本発明を完成するに至った。

特許権者

• 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学

発明者

• 加藤 晃
• 金谷 重彦
• 松浦 秀幸
• 武波 慎也
• 納庄 達也
• 久保 佑喜
• 上田 清貴

発明が解決しようとする課題

本発明は、環境ストレス下における植物の翻訳状態の変化に関わる5'UTRにおける配列特徴を見出し、当該配列特徴を備えた組換え遺伝子、発現ベクター、及び形質転換体を提供することを主な課題とする。

課題を解決するための手段

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、5'UTRの配列情報及び環境ストレス下での翻訳状態の変化に係る実測データを得、また当該データに基づいてin silico解析を行い、更に実測データに基づく検証を行うことにより、翻訳制御を規定する5'UTRの重要領域及び配列を同定することに成功し、更に鋭意検討を重ねて本発明を完成するに至った。

特許権者

• 出光興産株式会社
• 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学

発明者

• 澤田 和敏
• 瀧田 英司
• 松井 健史
• 加藤 晃

発明が解決しようとする課題

植物に生産させたＳｔｘ２ｅタンパク質を、家畜の経口ワクチンに応用することを考えると、植物により生産されるタンパク質は、本来の抗原、すなわち、大腸菌により産生されるタンパク質に近い、糖鎖が付加されていない構造を有するものが望ましいと考えられる。
特に、植物特有のα－１，３－フコース、β－１，２－キシロースを有する糖鎖は、上述の通り、家畜においてアレルゲンとなる可能性があること、さらには、ワクチンに糖鎖修飾を有するタンパク質が混在すると、本来期待するＳｔｘ２ｅ免疫原性の低下や品質の均一性の低下が起こる可能性もあることから、糖鎖修飾は回避することが望ましい。
そこで、本発明は、Ｓｔｘ２ｅ Ｂサブユニットタンパク質を、植物を用いて生産する技術において、糖鎖修飾が抑制されたタンパク質を生産する方法を提供すること、併せて、該方法に用いるＤＮＡや組換えベクターを提供することを課題とする。
また、本発明は、上記方法により生産される新規なタンパク質、これを含む植物、及びこの新規なタンパク質や植物を利用したブタ浮腫病ワクチンを提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

本発明者らは、Ｓｔｘ２ｅ Ｂサブユニットタンパク質に含まれるＡｓｎ－Ｘ－Ｃｙｓ（Ｘは、任意のアミノ酸を示す。）からなる部分配列を改変することで、Ｓｔｘ２ｅ Ｂサブユニットタンパク質の糖鎖修飾を抑制することができることを明らかにし、本発明を完成させた。

特許権者

• 東洋紡株式会社
• 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学

発明者

• 柴谷 滋郎
• 加藤 晃

発明が解決しようとする課題

本発明は、植物においてヒアルロン酸を製造する公知の方法を改良することによって、従来より更に効率良くヒアルロン酸を製造する方法を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

本発明者は、上記課題を解決するために形質転換に用いる発現用組換えベクター中の転写終結領域の転写効率を向上させることについて鋭意検討した結果、従来の特許において転写終結領域として用いられているＮＯＳ（ノパリン合成酵素遺伝子）由来の転写終結領域を、シロイヌナズナの熱ショックタンパク質由来の転写終結領域に代えることにより、導入遺伝子の発現効率が増大し、ヒアルロン酸が効率良く生産されることを見出し、本発明を完成するに至った。

特許権者

• ダイソー株式会社

発明者

• 中川 篤
• 鈴木 利雄
• 新名 惇彦
• 加藤 晃
• 井戸垣 秀聡

発明が解決しようとする課題

組換えＤＮＡの手法を用いて立体識別性が向上し、微生物の触媒能力を従来と比較して飛躍的に増大することができ、光学活性体を大量生産することができるクロロヒドリン及びヒドロキシカルボン酸エステル不斉加水分解酵素（ＥｎＨＣＨ）及びその遺伝子を提供する。また、該遺伝子を含むベクター、形質転換体、及び該酵素を用いる光学活性体の製造方法も提供する。また、形質転換体で安定に遺伝子発現させるＥｎＨＣＨのシグナルペプチドをコードする遺伝子も提供する。

課題を解決するための手段

エンテロバクター属に属する細菌であるEnterobacter sp. ＤＳ-Ｓ-７５株（ＦＥＲＭ ＢＰ－５４９４）由来のヒドロキシカルボン酸エステル不斉水解酵素（ＥｎＨＣＨ）、配列番号１の塩基配列で表されるＥｎＨＣＨ遺伝子、配列番号２のアミノ酸配列を含むタンパク質をコードする遺伝子、及び受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－０８４６６として独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センターに寄託されている大腸菌ＤＨ５α（ｐＫＫ－ＥｎＨＣＨ）。

特許権者

• 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学
• サントリーホールディングス株式会社
• 出光興産株式会社

発明者

• 新名 惇彦
• 加藤 晃
• 伊藤 淳子

発明が解決しようとする課題

本発明は、植物細胞における遺伝子の発現過程における翻訳後に得られる蛋白質量を増大させることができる遺伝子の高発現能を有する5'-非翻訳領域配列を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

本発明者は上記課題を解決するため、タバコアルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子の全長の5'-UTRを単離し、該配列を用いてタバコ培養細胞を用いて、レポーター遺伝子の一過性発現解析を行った。該配列が双子葉植物及び単子葉植物において翻訳を増大させる機能を有することを発見し、本発明を完成するに至った。

特許権者

• 奈良先端科学技術大学院大学長

発明者

• 新名 惇彦
• 吉田 和哉
• 加藤 晃
• 長屋 進吾
• 柴田 道夫
• 間 竜太郎

発明が解決しようとする課題

これまでにショウジョウバエを始めとして多様な生物からインスレーターが同定されており、その例として、ショウジョウバエ由来のｇｙｐｓｙインスレーター、ｈｓｐ７０ｓｃｓ－ｓｃｓ’インスレーターおよびＦａｂ－７インスレーター、ニワトリ由来のベータグロビンインスレーター、およびヒト由来のａｐｏＢインスレーターなどがある。関与しているタンパク質も同定され始め、特にｇｙｐｓｙインスレーター、ｈｓｐ７０ｓｃｓ－ｓｃｓ’インスレーターについて解析が進んでいる（赤坂、細胞工学(1997) 16: 1476-1484）。この中で、ニワトリ由来のベータグロビンインスレーターが種を超えて遺伝子発現の安定化に効果を示す事が報告されている。また、本発明者らは、ウニのアリルスルファターゼ遺伝子から単離したインスレーターを連結することによって、植物細胞の染色体に組み込まれた外来遺伝子の発現を安定化できる事を示した（特願平１１－２５３１７４）。これらの知見を基にして、導入遺伝子の発現安定化機能を有する、新規の遺伝子を得る事を目的として、本発明の研究開発は進められた。

課題を解決するための手段

本発明者らは、タバコ培養細胞（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ，ＢＹ２）から数種の高発現プロモーターを単離した。その様にして得た各プロモーターＤＮＡ断片にＧＵＳレポーター遺伝子を連結し、タバコ培養細胞に導入し、それぞれ独立した形質転換クローンにおけるＧＵＳ活性を調べた。その結果、タバコ由来のアルコールデヒドロゲナーゼ（ＮｔＡＤＨ）遺伝子のプロモーターの発現が、複数クローン間において非常に安定している事がわかった。
その様な知見から、ＮｔＡＤＨプロモーター内に遺伝子発現安定化機能配列を探索し、本発明の発現安定化領域であるＡＤＨ２００を得た。ＡＤＨ２００は、植物における導入遺伝子の発現を安定化させる技術として、大いに利用価値が高いと考えられ、植物バイオ産業に対する貢献が期待される。

特許権者

• 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学

発明者

• 新名 惇彦
• 吉田 和哉
• 加藤 晃
• 赤坂 甲治
• 久住 高章
• 田中 良和

発明が解決しようとする課題

近年、多様な遺伝子を導入した形質転換体の解析から、例外的に染色体上の導入位置に依存せずに発現する現象が見出され、その後の解析から、そのような現象は３つのケースに大別されている。すなわち、インスレーター、ＬＣＲ（ｌｏｃｕｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｇｉｏｎ）およびＭＡＲ（ｍａｔｒｉｘ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎ）の関与が示唆され、これら三者は作用機構は異なるが染色体上の境界として機能し、周辺のクロマチンの影響を遮断すると考えられている。
実用的な形質転換体を得るために、動物、植物を問わず、導入遺伝子の安定発現が望まれている。安定発現を考える場合、導入位置の周辺の影響、すなわちポジション効果を回避することが必須である。このため、レポーター遺伝子の前後にＬＣＲ、ＭＡＲやインスレーターを付加し、ポジション効果を回避できるか検討されてきた。動物細胞においては、ＬＣＲおよびインスレーターは予想された機能を果たし、形質転換体間の発現のばらつきを減少させた（赤坂、細胞工学(1997) 16: 1476-1484、Yasue ら、JP6550/97 ）。ＭＡＲについては、動物細胞および植物細胞における異なるＭＡＲ、プロモーターおよびレポーター遺伝子による解析は統一性が見られず、結果として安定発現が得られない場合が多い。原因として多くのＭＡＲが発現を上昇させること、また複数コピー導入時にはポジション効果以外の特異的なＤＮＡのメチル化などによる発現の不活性化が生じることなどが挙げられる。このため、全てのＭＡＲが染色体上の境界としての機能を有していない可能性が示唆され(Galli,1:166-172,Current opinion in plant technology (1998) 1:166-172, Matzke et al.,Current opinion in plant technology (1998) 1: 142-148) 、手法として一般化されるには至っていない。

課題を解決するための手段

そこで、本発明者らは染色体上でエンハンサー機能を遮断するインスレーターに着目した。これまでインスレーターが植物でのトランスジーンの発現にどのような効果を与えるかを調べた例はなく、インスレーターの植物での有用性に関しては不明であった。本発明では、植物におけるトランスジーンのポジション効果を減少させるために、インスレーターの利用を行った。その結果、タバコ培養細胞において導入遺伝子の発現量が増大することなく安定化することを明らかとした。本発明により、ポジション効果に関わらず、植物においてトランスジーンを安定的に発現させる方法が開発された。

特許権者

• 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学

発明者

• 加藤 晃
• 山﨑 将太朗

発明が解決しようとする課題

　高発現できる人工配列を高精度で設計することが可能な植物へ導入する遺伝子の人工配列の設計システム、設計方法、及び設計プログラムを提供する。

課題を解決するための手段

　本発明に係る、植物へ導入する遺伝子の人工配列の設計システムは、植物のｍＲＮＡ配列に関する遺伝子情報から当該ｍＲＮＡにおける内部切断の切断効率に関する第１情報を算出する第１予測器、及び植物のｍＲＮＡ配列に関する遺伝子情報から当該ｍＲＮＡにおける内部切断の切断部位と当該切断部位における切断効率に関する第２情報を算出する第２予測器の少なくとも一方を含み、前記遺伝子情報から前記第１情報及び前記第２情報の少なくとも１つに基づく切断情報を出力する学習装置と、植物のｍＲＮＡ配列に関する複数の遺伝子情報を個体として含む集団を準備し前記個体の遺伝子情報から前記学習装置によって算出された切断情報を目的変数とする遺伝的アルゴリズムにより、切断効率の低い前記個体の前記遺伝子情報を算出する最適化装置を備えている。

特許権者

• MITSUBISHI TANABE PHARMA CORPORATION
• MEDICAGO INC.
• NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION NARA INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

発明者

• LAVOIE, Pierre-Olivier
• D'AOUST, Marc-Andre
• KATO, Ko
• YAMASAKI, Shotaro

要約

  An isolated expression enhancer active in a plant, portion of a plant or plant cell, the expression enhancer is provided. The isolated expression enhancer may be selected from the group consisting of nbEPI42; nbSNS46; nbCSY65; nbHEL40; and nbSEP44. Methods for using the isolated expression enhancer are also provided.

特許権者

• MEDICAGO INC.
• NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION NARA INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
• MITSUBISHI TANABE PHARMA CORPORATION

発明者

• LAVOIE, Pierre-Olivier
• D'AOUST, Marc-Andre
• KATO, Ko
• YAMASAKI, Shotaro

要約

  An isolated expression enhancer active in a plant, portion of a plant or plant cell, the expression enhancer is provided. The isolated expression enhancer may be selected from the group consisting of nbMT78; nbATL75; nbDJ46; nbCHP79; nbEN42; atHSP69; atGRP62; atPK65; atRP46; nb30S72; nbGT61; nbPV55; nbPPI43; nbPM64; and nbH2A86. Methods for using the isolated expression enhancer are also provided.

特許権者

• 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学

発明者

• 加藤 晃

発明が解決しようとする課題

　イネ、コムギ、トウモロコシに代表されるイネ科の単子葉植物は、人類の主食、養鶏及び畜産の飼料、並びにバイオエタノールの原料等、その用途は多岐に渡っており、最も多く生産されている植物種といえる。したがって、単子葉植物での導入遺伝子高発現に資する高い翻訳能力を持つ５’ＵＴＲ配列を取得することは、非常に重要な意義があると考えられる。そこで本発明の目的は、単子葉植物において５’ＵＴＲバリアントを考慮した真に高翻訳能を有する５'ＵＴＲを特定し、当該５'ＵＴＲコードするＤＮＡ分子及び単子葉植物において効率的に組み換えタンパク質を製造する技術を提供することにある。

課題を解決するための手段

　本発明者は、ポリソーム解析とCap Analysis of Gene Expression（ＣＡＧＥ）解析とを組み合わせ、単子葉植物細胞であるイネ培養細胞について、通常条件及び熱処理条件で細胞内の全ｍＲＮＡ種の翻訳状態を解析し、両条件で翻訳状態が良く活発に翻訳されているｍＲＮＡのランキング化を行い、ランキング上位のｍＲＮＡの５’ＵＴＲについてそれぞれレポーター遺伝子に連結した発現ベクターを構築してそれらのイネにおける翻訳能力を調べた。その結果、単子葉植物であっても異種タンパク質の高発現を可能にする５’ＵＴＲの取得に至った。その翻訳能力は、これまで単子葉植物で発現量向上効果が報告されているＯｓＡＤＨ　５’ＵＴＲの翻訳能力を凌駕していた。さらに、取得した５’ＵＴＲは、レポーター遺伝子を変更した場合も、他の単子葉植物であるライムギに適用した場合も、高い翻訳能力を発揮した。本発明は、かかる知見に基づいて更に検討を重ねることにより完成したものである。

特許権者

• 国立大学法人九州大学
• 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学
• ＤＩＣ株式会社

発明者

• 新名 惇彦
• 玉泉 幸一郎
• 加藤 晃
• 瀧澤 啓信
• 木村 雅敏
• 江原 岳

発明が解決しようとする課題

　本発明が解決しようとする課題は、マツのような樹木から採取するよりも比較的容易且つ短期間でロジン代替物であるジテルペン系樹脂酸を取得できるよう、ジテルペン系樹脂酸を効率的に製造する方法、及びそれに用いる形質転換植物細胞、及び形質転換植物体を提供することにある。

課題を解決するための手段

　本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、成長の比較的早い植物の形質転換細胞及び植物体を用いてジテルペン系樹脂酸を人為的に生産させることにより、ロジン代替物としてのジテルペン系樹脂酸を比較的容易な回収手段で且つ短期間で安定的に製造できることを見出し、本発明を完成することに至った。

特許権者

• 国立大学法人九州大学
• 国立大学法人 奈良先端科学技術大学院大学
• ＤＩＣ株式会社

発明者

• 新名 惇彦
• 玉泉 幸一郎
• 加藤 晃
• 江原 岳
• 瀧澤 啓信
• 西橋 秀治

発明が解決しようとする課題

　本発明が解決しようとする課題は、マツのような樹木から採集するよりも比較的容易かつ短期間でロジン主成分であるアビエチン酸を取得できるよう、その前駆物質であるアビエタジエンを効率的に製造する方法、及びそれに用いる形質転換植物、組換えベクター、アグロバクテリウムを提供することにある。

課題を解決するための手段

　本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、低木でかつ生長が速い蔓性木本植物の形質転換体（細胞）を用いることにより、アビエタジエンを比較的容易な回収作業でかつ短期間に製造できることを見いだし、本発明を完成するに至った。

特許権者

• ダイソー株式会社

発明者

• 中川 篤
• 鈴木 利雄
• 新名 惇彦
• 加藤 晃

要約

　本発明は、光学活性１，２－ジオールおよびハロゲノヒドリンの合成に有用な酸化的脱ハロゲン化酵素遺伝子およびその大量発現法を提供する。

特許権者

• 鐘淵化学工業株式会社

発明者

• 新名 惇彦
• 加藤 晃
• 山田 靖宙
• 仁平 卓也
• 進藤 卓也

要約

　本発明は上記現状に鑑み、形質転換のために植物に導入した遺伝子の発現誘導を時期及び部位に関してコントロールするための、植物における遺伝子発現の誘導方法を提供することを目的とする。
　本発明は、植物における遺伝子発現の誘導方法であって、放線菌の自己調節因子をインデューサーとする遺伝子発現誘導系を構成するリプレッサー及びオペレーターの形質を遺伝子導入により植物に付与し、形質転換された植物に対し放線菌自己調節因子を投与することによって、オペレーターの支配下に置いた遺伝子の発現を放線菌自己調節因子投与部位において誘導する方法である。