説明

多価不飽和脂肪酸を含む植物種子油

PUFAの産生のためのPKS様の系(PUFA PKS系)を発現するように遺伝的に改変された植物が開示され、ここでその植物によって産生される油は、PUFA PKS系によって生成される少なくとも1つのPUFAを含み、かつ、標準的な脂肪酸経路におけるFAS系の生成物の修飾によって生成される脂肪酸生成物である、より短鎖かつより不飽和度の低い混合性PUFAを含まない。油糧種子、油、およびこの系によって生成されるそのような油を含む産物、ならびにそのような植物を作製する方法も開示される。



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【特許請求の範囲】
【請求項1】
植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、少なくとも20個の炭素および4つまたはそれ以上の炭素-炭素二重結合を有する少なくとも1つの多価不飽和脂肪酸(PUFA)を少なくとも約0.5重量%含み、植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、以下のすべてのPUFAを合計で5%未満含む、植物または植物の部分:γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)、18個の炭素および4つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、20個の炭素および3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、ならびに22個の炭素および2つまたは3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA。
【請求項2】
植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、少なくとも20個の炭素および4つまたはそれ以上の炭素-炭素二重結合を有する少なくとも1つの多価不飽和脂肪酸(PUFA)を少なくとも約0.5重量%含み、植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、以下のPUFAのそれぞれを1%未満含む、植物または植物の部分:γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)、18個の炭素および4つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、20個の炭素および3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、ならびに22個の炭素および2つまたは3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA。
【請求項3】
植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、少なくとも20個の炭素および4つまたはそれ以上の炭素-炭素二重結合を有する少なくとも1つの多価不飽和脂肪酸(PUFA)を少なくとも約0.5重量%含み、植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)およびジホモ-γ-リノレン酸(DGLAまたはHGLA;20:3、n-6)を2%未満含む、植物または植物の部分。
【請求項4】
植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)およびジホモ-γ-リノレン酸(DGLAまたはHGLA;20:3、n-6)を1重量%未満含む、請求項4記載の植物または植物の部分。
【請求項5】
植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、少なくとも20個の炭素および4つまたはそれ以上の炭素-炭素二重結合を有する少なくとも1つの多価不飽和脂肪酸(PUFA)を少なくとも約0.5重量%含み、植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)を1%未満含む、植物または植物の部分。
【請求項6】
植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)を0.5重量%未満含む、請求項5記載の植物または植物の部分。
【請求項7】
植物が、少なくとも20個の炭素および4つまたはそれ以上の炭素-炭素二重結合を有する少なくとも1つの多価不飽和脂肪酸(PUFA)を生成する酵素を発現するように遺伝的に改変されており、植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、該少なくとも1つのPUFAを少なくとも約0.5重量%含み、該少なくとも1つのPUFA以外の、該酵素によって生成される総脂肪酸が、該植物によって産生される総脂肪酸の約10%未満を構成する、植物または植物の部分。
【請求項8】
前記少なくとも1つのPUFA以外の、前記酵素によって生成される総脂肪酸が、植物によって産生される総脂肪酸の5重量%未満を構成する、請求項7記載の植物または植物の部分。
【請求項9】
γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)、18個の炭素および4つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、20個の炭素および3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、ならびに22個の炭素および2つまたは3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFAからなる脂肪酸が、植物によって産生される総脂肪酸の5重量%未満を構成する、請求項7記載の植物または植物の部分。
【請求項10】
γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)が、植物によって産生される総脂肪酸の1重量%未満を構成する、請求項7記載の植物または植物の部分。
【請求項11】
植物が、デサチュラーゼまたはエロンガーゼ酵素を発現するように遺伝的に改変されていない、請求項1〜10のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項12】
植物が、少なくとも1つの多価不飽和脂肪酸(PUFA)を産生する真核生物由来のPUFA PKS系によって遺伝的に改変されており、植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、検出可能な量の該少なくとも1つのPUFAを含む、植物または植物の部分。
【請求項13】
植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、前記少なくとも1つのPUFAを少なくとも0.5重量%含む、請求項12記載の植物または植物の部分。
【請求項14】
前記少なくとも1つのPUFA以外の、前記PUFA PKS系によって生成される脂肪酸が、植物によって産生される総脂肪酸の約10重量%未満を構成する、請求項12記載の植物または植物の部分。
【請求項15】
前記少なくとも1つのPUFA以外の、前記酵素によって生成される総脂肪酸が、植物によって産生される総脂肪酸の約5重量%未満を構成する、請求項12記載の植物または植物の部分。
【請求項16】
PUFA PKS系が以下を含む、請求項12記載の植物または植物の部分:
a)少なくとも1つのエノイル-ACPレダクターゼ(ER)ドメイン;
b)少なくとも4つのアシルキャリアータンパク質(ACP)ドメイン;
c)少なくとも2つのβ-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)ドメイン;
d)少なくとも1つのアシルトランスフェラーゼ(AT)ドメイン;
e)少なくとも1つのβ-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)ドメイン;
f)少なくとも2つのFabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)ドメイン;および
g)少なくとも1つの鎖長因子(CLF)ドメイン;
h)少なくとも1つのマロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)ドメイン。
【請求項17】
PUFA PKS系が以下を含む、請求項12記載の植物または植物の部分:
a)2つのエノイルACP-レダクターゼ(ER)ドメイン;
b)8つまたは9つのアシルキャリアータンパク質(ACP)ドメイン;
c)2つのβ-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)ドメイン;
d)1つのアシルトランスフェラーゼ(AT)ドメイン;
e)1つのケトレダクターゼ(KR)ドメイン;
f)2つのFabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)ドメイン;
g)1つの鎖長因子(CLF)ドメイン;および
h)1つのマロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)ドメイン。
【請求項18】
PUFA PKS系がヤブレツボカビ目(Thraustochytriales)の微生物由来である、請求項12記載の植物または植物の部分。
【請求項19】
PUFA PKS系がシゾキトリウム属(Schizochytrium)由来である、請求項12記載の植物または植物の部分。
【請求項20】
PUFA PKS系がヤブレツボカビ属(Thraustochytrium)由来である、請求項12記載の植物または植物の部分。
【請求項21】
PUFA PKS系が、以下からなる群より選択される微生物由来である、請求項12記載の植物または植物の部分:シゾキトリウム属American Type Culture Collection(ATCC)番号20888、ヤブレツボカビ属23B ATCC番号20892および該微生物のいずれかの変異株。
【請求項22】
PUFA PKS系をコードする核酸配列が、以下からなる群より選択される微生物由来のPUFA PKS系をコードする遺伝子とストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズする、請求項12記載の植物または植物の部分:シゾキトリウム属American Type Culture Collection(ATCC)番号20888、ヤブレツボカビ属23B ATCC番号20892および該微生物のいずれかの変異株。
【請求項23】
PUFA PKS系をコードする核酸配列が、シゾキトリウム属American Type Culture Collection(ATCC)番号20888またはその変異株由来のPUFA PKS系をコードする遺伝子とストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズする、請求項12記載の植物または植物の部分。
【請求項24】
PUFA PKS系が、ヤブレツボカビ目の微生物由来のPUFA PKS系からの少なくとも1つのドメインを含む、請求項12記載の植物または植物の部分。
【請求項25】
植物が、少なくとも1つの多価不飽和脂肪酸(PUFA)を生成するPUFA PKS系によって遺伝的に改変されており、植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、検出可能な量の該少なくとも1つのPUFAを含み、PUFA PKS系が少なくとも約25℃の温度でPUFAを生成する細菌PUFA PKS系であり、細菌PUFA PKS系が以下を含む、植物または植物の部分:
a)少なくとも1つのエノイルACP-レダクターゼ(ER)ドメイン;
b)少なくとも6つのアシルキャリアータンパク質(ACP)ドメイン;
c)少なくとも2つのβ-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)ドメイン;
d)少なくとも1つのアシルトランスフェラーゼ(AT)ドメイン;
e)少なくとも1つのケトレダクターゼ(KR)ドメイン;
f)少なくとも2つのFabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)ドメイン;
g)少なくとも1つの鎖長因子(CLF)ドメイン;
h)少なくとも1つのマロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)ドメイン;および
i)少なくとも1つの4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTアーゼ)ドメイン。
【請求項26】
PUFA PKS系が、以下からなる群より選択される微生物由来である、請求項25記載の植物または植物の部分:シュワネラ-オレヤナ(Shewanella olleyana)Australian Collection of Antarctic Microorganisms(ACAM)株番号644;シュワネラ-ジャポニカ(Shewanella japonica)ATCC株番号BAA-316および該微生物のいずれかの変異株。
【請求項27】
PUFA PKS系をコードする核酸配列が、以下からなる群より選択される微生物由来のPUFA PKS系をコードする遺伝子とストリンジェントなハイブリダイゼーション条件下でハイブリダイズする、請求項25記載の植物または植物の部分:シュワネラ-オレヤナAustralian Collection of Antarctic Microorganisms(ACAM)株番号644;またはシュワネラ-ジャポニカATCC株番号BAA-316または該微生物のいずれかの変異株。
【請求項28】
PUFA PKS系がホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTアーゼ)をさらに含む、請求項12〜27のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項29】
種子の総脂肪酸プロフィールが少なくとも20個の炭素原子および少なくとも4つの炭素-炭素二重結合を有する少なくとも1つの多価不飽和脂肪酸を少なくとも1.0重量%含む成熟種子を産生し、植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、以下のすべてのPUFAを合計で5%未満含む、油糧種子植物または油糧種子植物の部分:γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)、18個の炭素および4つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、20個の炭素および3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、ならびに22個の炭素および2つまたは3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA。
【請求項30】
種子の総脂肪酸プロフィールが少なくとも20個の炭素原子および少なくとも4つの炭素-炭素二重結合を有する少なくとも1つの多価不飽和脂肪酸を少なくとも1.0重量%含む成熟種子を産生し、植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)を1%未満含む、油糧種子植物または油糧種子植物の部分。
【請求項31】
少なくとも1つのPUFAが、少なくとも20個の炭素および5つまたはそれ以上の炭素-炭素二重結合を有する、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項32】
少なくとも1つのPUFAが、以下からなる群より選択される、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分:DHA(ドコサヘキサエン酸(C22:6、n-3))、ARA(エイコサテトラエン酸またはアラキドン酸(C20:4、n-6))、DPA(ドコサペンタエン酸(C22:5、n-6またはn-3))およびEPA(エイコサペンタエン酸(C20:5、n-3)。
【請求項33】
少なくとも1つのPUFAが、以下からなる群より選択される、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分:DHA(ドコサヘキサエン酸(C22:6、n-3))、DPA(ドコサペンタエン酸(C22:5、n-6またはn-3))およびEPA(エイコサペンタエン酸(C20:5、n-3)。
【請求項34】
少なくとも1つのPUFAが、以下からなる群より選択される、請求項12〜28のいずれか一項記載の植物または植物の部分:DHA(ドコサヘキサエン酸(C22:6、n-3))、ARA(エイコサテトラエン酸またはアラキドン酸(C20:4、n-6))、DPA(ドコサペンタエン酸(C22:5、n-6またはn-3))、EPA(エイコサペンタエン酸(C20:5、n-3)、γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6);ステアリドン酸(STAまたはSDA;18:4、n-3);およびジホモ-γ-リノレン酸(DGLAまたはHGLA;20:3、n-6)。
【請求項35】
少なくとも1つのPUFAがDHAである、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項36】
植物によって産生されるEPA:DHA比が1:1未満である、請求項35記載の植物または植物の部分。
【請求項37】
少なくとも1つのPUFAがEPAである、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項38】
少なくとも1つのPUFAがDHAおよびDPAn-6である、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項39】
少なくとも1つのPUFAがEPAおよびDHAである、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項40】
少なくとも1つのPUFAがARAおよびDHAである、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項41】
少なくとも1つのPUFAがARAおよびEPAである、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項42】
植物が油糧種子植物であり、植物の部分が成熟油糧種子である、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項43】
植物が作物植物である、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項44】
植物が双子葉植物である、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項45】
植物が単子葉植物である、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分。
【請求項46】
植物が以下からなる群より選択される、請求項1〜30のいずれか一項記載の植物または植物の部分:キャノーラ、ダイズ、ナタネ、アマニ、トウモロコシ、ベニバナ、ヒマワリおよびタバコ。
【請求項47】
植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、検出可能な量のDHA(ドコサヘキサエン酸(C22:6、n-3))およびDPA(ドコサペンタエン酸(C22:5、n-6)を含み、DPAn-6のDHAに対する比が1:1であるかまたは1:1を上回る、植物または植物の部分。
【請求項48】
植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、以下のすべてのPUFAを合計で5重量%未満含む、請求項47記載の植物または植物の部分:γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)、18個の炭素および4つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、20個の炭素および3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、ならびに22個の炭素および2つまたは3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA。
【請求項49】
植物が、少なくとも1つの多価不飽和脂肪酸(PUFA)を生成するPUFA PKS系によって遺伝的に改変されており、植物または植物の部分における総脂肪酸プロフィールが、検出可能な量の該少なくとも1つのPUFAを含み、PUFA PKS系が以下を含む、植物または植物の部分:
a)2つのエノイルACP-レダクターゼ(ER)ドメイン;
b)8つまたは9つのアシルキャリアータンパク質(ACP)ドメイン;
c)2つのβ-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)ドメイン;
d)1つのアシルトランスフェラーゼ(AT)ドメイン;
e)1つのケトレダクターゼ(KR)ドメイン;
f)2つのFabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)ドメイン;
g)1つの鎖長因子(CLF)ドメイン;
h)1つのマロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)ドメイン;および
i)1つのホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTアーゼ)。
【請求項50】
請求項1〜49のいずれか一項記載の植物または植物の部分から得られた種子。
【請求項51】
請求項50記載の種子を含む食品。
【請求項52】
請求項1〜49のいずれか一項記載の植物の種子から得られた油。
【請求項53】
図2または図3に示された脂肪酸プロフィールを含む油。
【請求項54】
請求項52記載の油と別の油とを含む油混合物。
【請求項55】
前記別の油が微生物油である、請求項54記載の油混合物。
【請求項56】
前記別の油が魚油である、請求項54記載の油混合物。
【請求項57】
以下の脂肪酸:DHA(C22:6n-3)、DPAn-6(C22:5n-6)、オレイン酸(C18:1)、リノレン酸(C18:3)、リノール酸(C18:2)、C16:0、C18.0、C20:0、C20:1n-9、C20:2n-6、C22:1n-9を含む油であって、以下の任意の脂肪酸を0.5%未満含む油:γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)、18個の炭素および4つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、20個の炭素および3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、ならびに22個の炭素および2つまたは3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA。
【請求項58】
少なくとも20個の炭素および4つまたはそれ以上の炭素-炭素二重結合を有する少なくとも1つの多価不飽和脂肪酸(PUFA)を少なくとも約0.5重量%含み、油の総脂肪酸プロフィールが、以下のすべてのPUFAを合計で5%未満含む、植物油:γ-リノレン酸(GLA;18:3、n-6)、18個の炭素および4つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、20個の炭素および3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA、ならびに22個の炭素および2つまたは3つの炭素-炭素二重結合を有するPUFA。
【請求項59】
検出可能な量のDHA(ドコサヘキサエン酸(C22:6、n-3))およびDPA(ドコサペンタエン酸(C22:5、n-6)を含み、DPAn-6のDHAに対する比が1:1であるかまたは1:1を上回る、植物油。
【請求項60】
請求項52〜59のいずれか一項記載の油を含む食品。
【請求項61】
請求項50記載の種子をさらに含む、請求項60記載の食品。
【請求項62】
請求項52〜59のいずれか一項記載の油を含む医薬生成物。
【請求項63】
請求項50記載の種子から油を回収する段階を含む、少なくとも1つのPUFAを含む油を生産するための方法。
【請求項64】
請求項1〜49のいずれか一項記載の植物または植物の部分から油を回収する段階を含む、少なくとも1つのPUFAを含む油を生産するための方法。
【請求項65】
少なくとも1つのPUFAを含む栄養補助食品または治療用生成物を個体に対して提供するための方法であって、個体に対して、請求項1〜49のいずれか一項記載の植物もしくは植物の部分、請求項50記載の種子、請求項52〜59のいずれか一項記載の油、請求項51、60もしくは61のいずれか一項記載の食品、または請求項62記載の医薬生成物を提供する段階を含む方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2009−529891(P2009−529891A)
【公表日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−500612(P2009−500612)
【出願日】平成19年3月15日(2007.3.15)
【国際出願番号】PCT/US2007/064105
【国際公開番号】WO2007/106904
【国際公開日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【出願人】(508004410)マーテック バイオサイエンシーズ コーポレーション (26)
【Fターム(参考)】