[發明專利]積累疫苗的轉化的大豆植物及其用途

有效

• 申請號: 200980155946.2
• 申請日: 2009-11-26
• 公開（公告）號: CN102307995A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 寺川輝彥;長谷川久和;石本政男;東海林干夫;瓦林毅;內海成
• 申請（專利權）人: 北興化學工業株式會社
• 主分類號: C12N15/00
• 分類號: C12N15/00;A01H5/00;A61K39/00;A61P25/28;C12N5/10;C12N15/09
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧曼;郭文潔

技術領域

本發明涉及在其種子中積累阿爾茨海默病疫苗的轉化的大豆植物及其用途。

背景技術

阿爾茨海默病是由于病原物質例如β-淀粉狀蛋白在腦中的積累而引起的神經變性疾病，其引起對神經細胞的損害。雖然預料到隨著老齡化社會的到來，患阿爾茨海默病的患者數將會增加，但是難以獲得針對該疾病的預防藥和治療藥，需要開發新的預防藥、治療藥、疫苗等等。已經使用β-淀粉狀蛋白作為抗原開發了針對阿爾茨海默病的疫苗，β-淀粉狀蛋白是該疾病的病原物質，但疫苗的開發是艱難的，因為存在例如副作用的問題。因此，需要使用不引起副作用的β-淀粉狀蛋白抗原決定簇(表位)來開發疫苗并建立大量生產該疫苗的技術。

大豆是無胚乳的種子，其不具有胚乳并且其營養物質在對應于子葉的胚中積累。種子的整個體積的大約40％(對應于胚)被貯藏蛋白占據。因此，作為貯藏組織，大豆具有不同于其它作物例如水稻和玉米的特征，水稻和玉米將淀粉作為主要的儲存物質貯藏在胚乳中，所以大豆是適合于產生和積累異源蛋白的作物。大豆中主要的種子貯藏蛋白是11S球蛋白(大豆球蛋白)和7S球蛋白(β-伴大豆球蛋白(conglycinin))。這些種子貯藏蛋白的空間結構和它們在細胞中的積累機制已經被闡明，并且已知編碼它們的基因具有被稱作可變區的部分。人們認為，即使將異源基因插入可變區中之后，也可以維持所述蛋白的空間結構，并且貯藏蛋白的特性不會被這種插入影響。

一般而言，β-淀粉狀蛋白抗原決定簇是包括數個氨基酸的分子量相對較低的蛋白(肽)，難以通過將編碼該肽的基因導入大豆而使該肽在轉化的大豆的種子中大量積累以實現大量生產該肽的目的，這是因為該肽被細胞中的酶例如蛋白酶降解。

另一方面，已知有下列在其種子中積累生物活性肽和疫苗的轉化的作物：積累低血壓肽的轉化的大豆(專利文獻1)、積累針對雪松花粉引起的過敏癥的疫苗的轉化的水稻(專利文獻2)、產生β-淀粉狀蛋白的馬鈴薯(非專利文獻1)和產生β-淀粉狀蛋白的番茄(非專利文獻2)。

然而，大量積累包括β-淀粉狀蛋白抗原決定簇(表位)的阿爾茨海默病疫苗的轉化的大豆以及使用所述大豆大量生產疫苗的技術目前為止仍然是未知的。

菜豆(common?bean)是屬于豆科(Leguminosae)的植物，大豆也屬于該豆科，菜豆種子中的蛋白含量是20％。已知菜豆中的主要種子貯藏蛋白之一arcelin可以被分為多種類型，即，arcelin?1至7，編碼它們的結構蛋白的部分的核苷酸序列之間具有高度同源性。相對于大豆而言，對菜豆中的arcelin蛋白的結構分析較少，僅揭示了arcelin?1和5的空間結構。

另外還已知，水稻中的主要種子貯藏蛋白之一谷醇溶蛋白(prolamin)是難消化的蛋白，其可以被分為具有不同分子量的數種類型(例如，10K、13K和16K)。尚未揭示谷醇溶蛋白的空間結構。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP?2006-238821?A

專利文獻2：JP?2004-321079?A

非專利文獻

非專利文獻1：Federation?of?European?Biochemical?Societies(2005)第579卷，第6737-6744頁.

非專利文獻2：Biotechnology?Letters(2008)第30卷，第1839-1845頁.

發明內容

本發明旨在提供轉化的大豆植物，可以在其種子中產生并積累阿爾茨海默病疫苗。另外，本發明旨在提供使用該轉化的大豆產生阿爾茨海默病疫苗的方法。

本發明人進行了深入研究以解決上述問題。

結果，本發明人成功制備出其中導入了編碼修飾的種子貯藏蛋白的基因的轉化的大豆植物，所述基因是通過將編碼阿爾茨海默病疫苗的基因插入編碼野生型種子貯藏蛋白的基因的可變區而獲得的，并且還成功地在所述轉化的大豆植物的種子中產生并積累了阿爾茨海默病疫苗。

另外，本發明人發現，通過將編碼修飾的種子貯藏蛋白的基因導入缺失內源性種子貯藏蛋白的大豆而產生的轉化的大豆植物能夠有效地在其種子中產生并積累阿爾茨海默病疫苗。

即，本發明提供了：