ＰＵＦＡポリケチドシンターゼ系およびその使用法
開示されるのは細菌性微生物シュワネラ・ジャポニカ(Shewanella japonica)およびシュワネラ・オレヤナ(Shewanella olleyana)由来の完全な多価不飽和脂肪酸(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系、ならびに生物学的に活性なその断片および相同体である。より詳細には、本発明は、そのようなPUFA PKS系をコードする核酸に関し、そのようなPUFA PKS系を含むそのタンパク質およびドメインに関し、そのようなPUFA PKS系を含む遺伝的に改変された生物(植物および微生物)に関し、ならびに本明細書において開示されるPUFA PKS系を作出するおよび使用する方法に関する。本発明は同様に、PUFAポリケチドシンターゼ(PKS)系の操作によって種々の多価不飽和脂肪酸(PUFA)およびその他の生物活性分子に富む脂質を効率的に産生するための遺伝的に改変された植物および微生物ならびに方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下からなる群より選択される核酸配列を含む、単離核酸分子：
a) SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする核酸配列;
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片をコードする核酸配列;
c) SEQ ID NO:2またはSEQ ID NO:8に少なくとも約65%同一であるならびにKS活性、MAT活性、KR活性、ACP活性、および非FabA様デヒドラーゼ活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
d) SEQ ID NO:3またはSEQ ID NO:9に少なくとも約60%同一であるおよびAT生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
e) SEQ ID NO:4またはSEQ ID NO:10に少なくとも約70%同一であるならびにKS活性、CLF活性およびDH活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
f) SEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:12に少なくとも約60%同一であるおよびPPTase生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
g) SEQ ID NO:11に少なくとも約85%同一であるまたはSEQ ID NO:5に少なくとも約95%同一であるおよびER生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列。
【請求項２】
核酸配列が以下からなる群より選択される、請求項1記載の単離核酸分子:
a) SEQ ID NO:2またはSEQ ID NO:8に少なくとも約75%同一であるならびにKS活性、MAT活性、KR活性、ACP活性、および非FabA様デヒドラーゼ活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
b) SEQ ID NO:3またはSEQ ID NO:9に少なくとも約70%同一であるおよびAT生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
c) SEQ ID NO:4またはSEQ ID NO:10に少なくとも約80%同一であるならびにKS活性、CLF活性およびDH活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
d) SEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:12に少なくとも約70%同一であるおよびPPTase生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
e) SEQ ID NO:11に少なくとも約95%同一であるまたはSEQ ID NO:5に少なくとも約96%同一であるおよびER生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列。
【請求項３】
核酸配列が以下からなる群より選択される、請求項1記載の単離核酸分子:
a) SEQ ID NO:2またはSEQ ID NO:8に少なくとも約85%同一であるならびにKS活性、MAT活性、KR活性、ACP活性、および非FabA様デヒドラーゼ活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
b) SEQ ID NO:3またはSEQ ID NO:9に少なくとも約80%同一であるおよびAT生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
c) SEQ ID NO:4またはSEQ ID NO:10に少なくとも約90%同一であるならびにKS活性、CLF活性およびDH活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
d) SEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:12に少なくとも約80%同一であるおよびPPTase生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
e) SEQ ID NO:11に少なくとも約96%同一であるまたはSEQ ID NO:5に少なくとも約97%同一であるおよびER生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列。
【請求項４】
核酸配列が以下からなる群より選択される、請求項1記載の単離核酸分子:
a) SEQ ID NO:2またはSEQ ID NO:8に少なくとも約95%同一であるならびにKS活性、MAT活性、KR活性、ACP活性、および非FabA様デヒドラーゼ活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
b) SEQ ID NO:3またはSEQ ID NO:9に少なくとも約90%同一であるおよびAT生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
c) SEQ ID NO:4またはSEQ ID NO:10に少なくとも約95%同一であるならびにKS活性、CLF活性およびDH活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
d) SEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:12に少なくとも約90%同一であるおよびPPTase生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
e) SEQ ID NO:11に少なくとも約97%同一であるまたはSEQ ID NO:5に少なくとも約98%同一であるおよびER生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列。
【請求項５】
核酸配列が以下からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする、請求項1記載の単離核酸分子:
a) SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択されるアミノ酸配列; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項６】
(b)に記載の断片が以下からなる群より選択される、請求項1記載の単離核酸分子:
a) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約29位から約513位までのSEQ ID NO:2の断片;
b) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約625位から約943位までのSEQ ID NO:2の断片;
c) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約1264位から約1889位までのSEQ ID NO:2の断片、およびそのサブドメイン;
d) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約2264位から約2398位までのSEQ ID NO:2の断片;
e) 非FabA様デヒドラーゼ生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約2504位から約2516位までを含むSEQ ID NO:2の断片;
f) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:3の約378位から約684位までのSEQ ID NO:3の断片;
g) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約5位から約483位までのSEQ ID NO:4の断片;
h) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約489位から約771位までのSEQ ID NO:4の断片;
i) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1428位から約1570位までのSEQ ID NO:4の断片;
j) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1881位から約2019位までのSEQ ID NO:4の断片;
k) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:5の約84位から約497位までのSEQ ID NO:5の断片;
l) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:6の約40位から約186位までのSEQ ID NO:6の断片;
m) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約29位から約513位までのSEQ ID NO:8の断片;
n) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約625位から約943位までのSEQ ID NO:8の断片;
o) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約1275位から約1872位までのSEQ ID NO:8の断片、およびそのサブドメイン;
p) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約2240位から約2374位までのSEQ ID NO:8の断片;
q) 非FabA様デヒドラーゼ活性を有する、SEQ ID NO:8の約2480〜2492位までを含むSEQ ID NO:8の断片;
r) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:9の約366位から約703位までのSEQ ID NO:9の断片;
s) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約10位から約488位までのSEQ ID NO:10の断片;
t) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約502位から約750位までのSEQ ID NO:10の断片;
u) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1431位から約1573位までのSEQ ID NO:10の断片;
v) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1882位から約2020位までのSEQ ID NO:10の断片;
w) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:11の約84位から約497位までのSEQ ID NO:11の断片; ならびに
x) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:12の約29位から約177位までのSEQ ID NO:12の断片。
【請求項７】
核酸配列がSEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする、請求項1記載の単離核酸分子。
【請求項８】
請求項1記載の核酸分子に完全に相補的である核酸配列から本質的になる単離核酸分子。
【請求項９】
少なくとも1つの発現制御配列に作動可能に連結された、請求項1記載の核酸分子を含む組換え核酸分子。
【請求項１０】
請求項9記載の組換え核酸分子をトランスフェクトされた組換え細胞。
【請求項１１】
請求項1記載の核酸分子によってコードされる、多価不飽和脂肪酸(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系の少なくとも1つの生物学的に活性なタンパク質またはそのドメインを含むPKS系を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１２】
以下からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分:
a) SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択されるアミノ酸配列; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項１３】
SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、およびSEQ ID NO:6からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１４】
SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、およびSEQ ID NO:6をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１５】
SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１６】
SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１７】
以下からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分:
a) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約29位から約513位までのSEQ ID NO:2の断片;
b) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約625位から約943位までのSEQ ID NO:2の断片;
c) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約1264位から約1889位までのSEQ ID NO:2の断片、およびそのサブドメイン;
d) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約2264位から約2398位までのSEQ ID NO:2の断片;
e) 非FabA様デヒドラーゼ生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約2504位から約2516位までを含むSEQ ID NO:2の断片;
f) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:3の約378位から約684位までのSEQ ID NO:3の断片;
g) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約5位から約483位までのSEQ ID NO:4の断片;
h) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約489位から約771位までのSEQ ID NO:4の断片;
i) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1428位から約1570位までのSEQ ID NO:4の断片;
j) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1881位から約2019位までのSEQ ID NO:4の断片;
k) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:5の約84位から約497位までのSEQ ID NO:5の断片;
l) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:6の約40位から約186位までのSEQ ID NO:6の断片;
m) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約29位から約513位までのSEQ ID NO:8の断片;
n) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約625位から約943位までのSEQ ID NO:8の断片;
o) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約1275位から約1872位までのSEQ ID NO:8の断片、およびそのサブドメイン;
p) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約2240位から約2374位までのSEQ ID NO:8の断片;
q) 非FabA様デヒドラーゼ生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約2480〜2492位までを含むSEQ ID NO:8の断片;
r) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:9の約366位から約703位までのSEQ ID NO:9の断片;
s) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約10位から約488位までのSEQ ID NO:10の断片;
t) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約502位から約750位までのSEQ ID NO:10の断片;
u) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1431位から約1573位までのSEQ ID NO:10の断片;
v) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1882位から約2020位までのSEQ ID NO:10の断片;
w) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:11の約84位から約497位までのSEQ ID NO:11の断片; ならびに
x) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:12の約29位から約177位までのSEQ ID NO:12の断片。
【請求項１８】
スラウストキトリド(Thraustochytrid)由来の多価不飽和脂肪酸(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系の少なくとも1つの生物学的に活性なタンパク質またはドメインを発現するようさらに遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１９】
スラウストキトリドがシゾキトリウム(Schizochytrium)およびスラウストキトリウム(Thraustochytrium)からなる群より選択される、請求項18記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２０】
タンパク質またはドメインが以下からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項18記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分:
a) SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:16、およびSEQ ID NO:18; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項２１】
タンパク質またはドメインが以下からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項18記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分:
a) SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:22、およびSEQ ID NO:24; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項２２】
遺伝的改変の結果として、DHA (ドコサヘキサエン酸(C22:6、ω-3))、ARA (エイコサテトラエン酸もしくはアラキドン酸(C20:4、n-6))、DPA (ドコサペンタエン酸(C22:5、ω-6もしくはω-3))、およびEPA (エイコサペンタエン酸(C20:5、ω-3)からなる群より選択される1つまたは複数の多価不飽和脂肪酸を産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２３】
遺伝的改変の結果として、DHAを産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２４】
遺伝的改変の結果として、EPAを産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２５】
遺伝的改変の結果として、EPAおよびDHAを産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２６】
遺伝的改変の結果として、ARAおよびDHAを産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２７】
遺伝的改変の結果として、ARAおよびEPAを産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２８】
穀物植物である、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２９】
双子葉植物である、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項３０】
単子葉植物である、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項３１】
キャノーラ、大豆、菜種、亜麻仁、トウモロコシ、ベニバナ、ヒマワリおよびタバコからなる群より選択される、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項３２】
請求項1記載の単離核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、遺伝的に改変された微生物。
【請求項３３】
以下からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物:
a) SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択されるアミノ酸配列; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項３４】
SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、およびSEQ ID NO:6からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項３５】
SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、およびSEQ ID NO:6をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項３６】
SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項３７】
SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項３８】
以下からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物:
a) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約32位から約513位までのSEQ ID NO:2の断片;
b) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約625位から約943位までのSEQ ID NO:2の断片;
c) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約1264位から約1889位までのSEQ ID NO:2の断片、およびそのサブドメイン;
d) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約2264位から約2398位までのSEQ ID NO:2の断片;
e) 非FabA様デヒドラーゼ活性を有する、SEQ ID NO:2の約2504位から約2516位までを含むSEQ ID NO:2の断片;
f) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:3の約378位から約684位までのSEQ ID NO:3の断片;
g) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約5位から約483位までのSEQ ID NO:4の断片;
h) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約489位から約771位までのSEQ ID NO:4の断片;
i) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1428位から約1570位までのSEQ ID NO:4の断片;
j) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1881位から約2019位までのSEQ ID NO:4の断片;
k) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:5の約84位から約497位までのSEQ ID NO:5の断片;
l) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:6の約40位から約186位までのSEQ ID NO:6の断片;
m) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約29位から約513位までのSEQ ID NO:8の断片;
n) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約625位から約943位までのSEQ ID NO:8の断片;
o) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約1275位から約1872位までのSEQ ID NO:8の断片、およびそのサブドメイン;
p) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約2240位から約2374位までのSEQ ID NO:8の断片;
q) 非FabA様デヒドラーゼ活性を有する、SEQ ID NO:8の約2480〜2492位までを含むSEQ ID NO:8の断片;
r) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:9の約366位から約703位までのSEQ ID NO:9の断片;
s) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約10位から約488位までのSEQ ID NO:10の断片;
t) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約502位から約750位までのSEQ ID NO:10の断片;
u) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1431位から約1573位までのSEQ ID NO:10の断片;
v) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1882位から約2020位までのSEQ ID NO:10の断片;
w) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:11の約84位から約497位までのSEQ ID NO:11の断片; ならびに
x) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:12の約29位から約177位までのSEQ ID NO:12の断片。
【請求項３９】
スラウストキトリド由来の多価不飽和脂肪酸(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系の少なくとも1つの生物学的に活性なタンパク質またはドメインを発現するようさらに遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４０】
スラウストキトリドがシゾキトリウムおよびスラウストキトリウムからなる群より選択される、請求項39記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４１】
タンパク質またはドメインが以下からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項39記載の遺伝的に改変された微生物:
a) SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:16、およびSEQ ID NO:18; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項４２】
タンパク質またはドメインが以下からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項39記載の遺伝的に改変された微生物:
a) SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:22、およびSEQ ID NO:24; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項４３】
遺伝的改変の結果として、DHA (ドコサヘキサエン酸(C22:6、ω-3))、ARA (エイコサテトラエン酸もしくはアラキドン酸(C20:4、n-6))、DPA (ドコサペンタエン酸(C22:5、ω-6もしくはω-3))、およびEPA (エイコサペンタエン酸(C20:5、ω-3)からなる群より選択される多価不飽和脂肪酸を産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４４】
遺伝的改変の結果として、DHAを産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４５】
遺伝的改変の結果として、EPAを産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４６】
遺伝的改変の結果として、EPAおよびDHAを産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４７】
遺伝的改変の結果として、ARAおよびDHAを産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４８】
遺伝的改変の結果として、ARAおよびEPAを産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４９】
内因性PUFA PKS系を含む、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５０】
内因性PUFA PKS系が、内因性PUFA PKS系の少なくとも1つのドメインをコードする核酸配列に対しての異なるPKS系の少なくとも1つのドメインをコードする別の単離核酸分子の置換により改変されている、請求項49記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５１】
異なるPKS系が非細菌性PUFA PKS系、細菌性PUFA PKS系、I型モジュールPKS系、I型反復PKS系、II型PKS系、およびIII型PKS系からなる群より選択される、請求項50記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５２】
内因性PUFA PKS系が、内因性PUFA PKS系の少なくとも1つのドメインをコードする核酸配列に対しての請求項1記載の単離核酸分子の置換により遺伝的に改変されている、請求項49記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５３】
C20単位の合成を指令する、鎖伸長因子、または鎖伸長因子に加えてβ-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)ドメインをコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項49記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５４】
内因性PUFA PKS系が、FabA様β-ヒドロキシ・アシル-ACPデヒドラーゼ(DH)ドメインをコードするドメインおよびβ-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)をコードするドメインからなる群より選択される1つのドメインまたは複数のドメインで改変されており、改変によって、改変のない場合に比べPUFA PKS系によって産生される長鎖脂肪酸の比率が変えられる、請求項49記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５５】
改変が、内因性PUFA PKS系のFabA様β-ヒドロキシ・アシル-ACPデヒドラーゼ(DH)に対しての異性化活性を保有しないDHドメインの置換を含む、請求項54記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５６】
改変がドメインの全部または一部の欠失、ドメインに対しての異なる生物由来の相同ドメインの置換、およびドメインの突然変異からなる群より選択される、請求項54記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５７】
内因性PUFA PKS系が、エノイル-ACPレダクターゼ(ER)ドメインで改変されており、改変によって、改変のない場合に比べ異なる化合物の産生がもたらされる、請求項49記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５８】
改変がERドメインの全部または一部の欠失、ERドメインに対しての異なる生物由来のERドメインの置換、およびERドメインの突然変異からなる群より選択される、請求項57記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５９】
微生物がスラウストキトリドである、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項６０】
スラウストキトリドがシゾキトリウムおよびスラウストキトリウムからなる群より選択される属由来である、請求項59記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項６１】
微生物が細菌である、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項６２】
生物活性分子を産生させるのに効果的な条件の下で、請求項12記載の遺伝的に改変された植物を増殖させる段階を含む、ポリケチドシンターゼ系によって産生される生物活性分子を産生させる方法。
【請求項６３】
生物活性分子を産生させるのに効果的な条件の下で、請求項29記載の遺伝的に改変された微生物を培養する段階を含む、ポリケチドシンターゼ系によって産生される生物活性分子を産生させる方法。
【請求項６４】
遺伝的改変が野生型生物に比べて、内因性PKS系によって産生される少なくとも1つの産物を変化させる、請求項63記載の方法。
【請求項６５】
生物が、遺伝的改変のない天然に存在する生物とは異なる多価不飽和脂肪酸(PUFA)プロファイルをもたらす、請求項63記載の方法。
【請求項６６】
生物活性分子が抗炎症製剤、化学療法剤、活性賦形剤、骨粗鬆症治療薬、抗鬱薬、抗痙攣薬、抗ヘリコバクター・ピロリ（Helicobactor pylori）薬、神経変性疾患の治療用薬物、変性肝疾患の治療用薬物、抗生物質、およびコレステロール低下製剤からなる群より選択される、請求項63記載の方法。
【請求項６７】
生物活性分子が抗生物質である、請求項63記載の方法。
【請求項６８】
生物活性分子が多価不飽和脂肪酸(PUFA)である、請求項63記載の方法。
【請求項６９】
生物活性分子がシス配置に炭素-炭素二重結合を含む分子である、請求項63記載の方法。
【請求項７０】
生物活性分子が3個毎の炭素に二重結合を含む分子である、請求項63記載の方法。
【請求項７１】
請求項9記載の少なくとも1つの組換え核酸分子を含むPKS系を発現するよう植物の細胞を遺伝的に改変する段階を含む、天然に存在する植物とは異なる多価不飽和脂肪酸(PUFA)プロファイルを有する植物を作出する方法。
【請求項７２】
請求項9記載の少なくとも1つの組換え核酸分子を発現するよう微生物細胞を遺伝的に改変する段階を含む、組換え微生物を作出する方法。
【請求項７３】
請求項9記載の少なくとも1つの組換え核酸分子を発現する組換え宿主細胞により産生された油分を最終産物に添加する段階を含む、少なくとも1つの脂肪酸を含むよう最終産物を改変する方法。
【請求項７４】
最終産物が栄養補助食品、食品、薬剤、ヒト化畜乳、および調合乳からなる群より選択される、請求項73記載の方法。
【請求項７５】
請求項9記載の少なくとも1つの組換え核酸分子を用いて泌乳動物の泌乳細胞を遺伝的に改変する段階を含む、ヒト化畜乳を産生する方法。
【請求項７６】
PUFA PKSが反復および非反復の両酵素反応を触媒し、PUFA PKS系が
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つのアシルキャリヤータンパク質(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つの鎖伸長因子(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(PPTase)ドメインを含み、ならびに
PUFA PKS系が少なくとも約25℃の温度でPUFAを産生する、
組換え細菌の多価不飽和脂肪酸(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系を発現するよう改変されている組換え宿主細胞。
【請求項７７】
PUFA PKS系が以下を含む、請求項76記載の組換え宿主細胞:
a) 1つのエノイルACP-レダクターゼ(ER)ドメイン;
b) 6つのアシルキャリヤータンパク質(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つの鎖伸長因子(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4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)ドメイン。
【請求項７８】
PUFA PKS系がシュワネラ・ジャポニカ(Shewanella japonica)およびシュワネラ・オレヤナ(Shewanella olleyana)からなる群より選択される海洋細菌由来のPUFA PKS系である、請求項76記載の組換え宿主細胞。
【請求項７９】
細菌性PUFA PKS系が反復および非反復の両酵素反応を触媒し、細菌性PUFA PKS系が少なくとも約25℃の温度でPUFAを産生し、かつ細菌性PUFA PKS系が
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つのアシルキャリヤータンパク質(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つの鎖伸長因子(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(PPTase)ドメインを含み、ならびに
遺伝的改変がPUFA PKS系の活性に影響を及ぼす、
細菌の多価不飽和脂肪酸(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系の少なくとも1つのタンパク質またはドメインを含む遺伝的に改変された生物。
【請求項８０】
細菌性PUFA PKS系の少なくとも1つのタンパク質またはドメインで組換えによって発現するよう改変されている、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８１】
細菌性PUFA PKS系を組換えによって発現するよう改変されている、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８２】
植物である、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８３】
微生物である、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８４】
細菌性PUFA PKS系が、シュワネラ・ジャポニカおよびシュワネラ・オレヤナからなる群より選択される海洋細菌由来のPUFA PKS系である、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８５】
生物が、第二の異なるPKS系由来の少なくとも1つのさらなるタンパク質またはドメインを発現する、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８６】
細菌性PUFA PKS系が反復および非反復の両酵素反応を触媒し、細菌性PUFA PKS系が少なくとも約25℃の温度でPUFAを産生し、かつ細菌性PUFA PKS系が
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つのアシルキャリヤータンパク質(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つの鎖伸長因子(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(PPTase)ドメインを含む、
細菌の(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系の少なくとも1つのタンパク質または機能ドメインをコードする単離組換え核酸分子。
【請求項１】
以下からなる群より選択される核酸配列を含む、単離核酸分子：
a) SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする核酸配列;
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片をコードする核酸配列;
c) SEQ ID NO:2またはSEQ ID NO:8に少なくとも約65%同一であるならびにKS活性、MAT活性、KR活性、ACP活性、および非FabA様デヒドラーゼ活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
d) SEQ ID NO:3またはSEQ ID NO:9に少なくとも約60%同一であるおよびAT生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
e) SEQ ID NO:4またはSEQ ID NO:10に少なくとも約70%同一であるならびにKS活性、CLF活性およびDH活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
f) SEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:12に少なくとも約60%同一であるおよびPPTase生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
g) SEQ ID NO:11に少なくとも約85%同一であるまたはSEQ ID NO:5に少なくとも約95%同一であるおよびER生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列。
【請求項２】
核酸配列が以下からなる群より選択される、請求項1記載の単離核酸分子:
a) SEQ ID NO:2またはSEQ ID NO:8に少なくとも約75%同一であるならびにKS活性、MAT活性、KR活性、ACP活性、および非FabA様デヒドラーゼ活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
b) SEQ ID NO:3またはSEQ ID NO:9に少なくとも約70%同一であるおよびAT生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
c) SEQ ID NO:4またはSEQ ID NO:10に少なくとも約80%同一であるならびにKS活性、CLF活性およびDH活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
d) SEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:12に少なくとも約70%同一であるおよびPPTase生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
e) SEQ ID NO:11に少なくとも約95%同一であるまたはSEQ ID NO:5に少なくとも約96%同一であるおよびER生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列。
【請求項３】
核酸配列が以下からなる群より選択される、請求項1記載の単離核酸分子:
a) SEQ ID NO:2またはSEQ ID NO:8に少なくとも約85%同一であるならびにKS活性、MAT活性、KR活性、ACP活性、および非FabA様デヒドラーゼ活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
b) SEQ ID NO:3またはSEQ ID NO:9に少なくとも約80%同一であるおよびAT生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
c) SEQ ID NO:4またはSEQ ID NO:10に少なくとも約90%同一であるならびにKS活性、CLF活性およびDH活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
d) SEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:12に少なくとも約80%同一であるおよびPPTase生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
e) SEQ ID NO:11に少なくとも約96%同一であるまたはSEQ ID NO:5に少なくとも約97%同一であるおよびER生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列。
【請求項４】
核酸配列が以下からなる群より選択される、請求項1記載の単離核酸分子:
a) SEQ ID NO:2またはSEQ ID NO:8に少なくとも約95%同一であるならびにKS活性、MAT活性、KR活性、ACP活性、および非FabA様デヒドラーゼ活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
b) SEQ ID NO:3またはSEQ ID NO:9に少なくとも約90%同一であるおよびAT生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
c) SEQ ID NO:4またはSEQ ID NO:10に少なくとも約95%同一であるならびにKS活性、CLF活性およびDH活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
d) SEQ ID NO:6またはSEQ ID NO:12に少なくとも約90%同一であるおよびPPTase生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列;
e) SEQ ID NO:11に少なくとも約97%同一であるまたはSEQ ID NO:5に少なくとも約98%同一であるおよびER生物活性を有するアミノ酸配列をコードする核酸配列。
【請求項５】
核酸配列が以下からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする、請求項1記載の単離核酸分子:
a) SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択されるアミノ酸配列; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項６】
(b)に記載の断片が以下からなる群より選択される、請求項1記載の単離核酸分子:
a) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約29位から約513位までのSEQ ID NO:2の断片;
b) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約625位から約943位までのSEQ ID NO:2の断片;
c) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約1264位から約1889位までのSEQ ID NO:2の断片、およびそのサブドメイン;
d) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約2264位から約2398位までのSEQ ID NO:2の断片;
e) 非FabA様デヒドラーゼ生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約2504位から約2516位までを含むSEQ ID NO:2の断片;
f) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:3の約378位から約684位までのSEQ ID NO:3の断片;
g) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約5位から約483位までのSEQ ID NO:4の断片;
h) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約489位から約771位までのSEQ ID NO:4の断片;
i) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1428位から約1570位までのSEQ ID NO:4の断片;
j) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1881位から約2019位までのSEQ ID NO:4の断片;
k) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:5の約84位から約497位までのSEQ ID NO:5の断片;
l) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:6の約40位から約186位までのSEQ ID NO:6の断片;
m) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約29位から約513位までのSEQ ID NO:8の断片;
n) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約625位から約943位までのSEQ ID NO:8の断片;
o) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約1275位から約1872位までのSEQ ID NO:8の断片、およびそのサブドメイン;
p) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約2240位から約2374位までのSEQ ID NO:8の断片;
q) 非FabA様デヒドラーゼ活性を有する、SEQ ID NO:8の約2480〜2492位までを含むSEQ ID NO:8の断片;
r) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:9の約366位から約703位までのSEQ ID NO:9の断片;
s) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約10位から約488位までのSEQ ID NO:10の断片;
t) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約502位から約750位までのSEQ ID NO:10の断片;
u) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1431位から約1573位までのSEQ ID NO:10の断片;
v) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1882位から約2020位までのSEQ ID NO:10の断片;
w) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:11の約84位から約497位までのSEQ ID NO:11の断片; ならびに
x) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:12の約29位から約177位までのSEQ ID NO:12の断片。
【請求項７】
核酸配列がSEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする、請求項1記載の単離核酸分子。
【請求項８】
請求項1記載の核酸分子に完全に相補的である核酸配列から本質的になる単離核酸分子。
【請求項９】
少なくとも1つの発現制御配列に作動可能に連結された、請求項1記載の核酸分子を含む組換え核酸分子。
【請求項１０】
請求項9記載の組換え核酸分子をトランスフェクトされた組換え細胞。
【請求項１１】
請求項1記載の核酸分子によってコードされる、多価不飽和脂肪酸(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系の少なくとも1つの生物学的に活性なタンパク質またはそのドメインを含むPKS系を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１２】
以下からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分:
a) SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択されるアミノ酸配列; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項１３】
SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、およびSEQ ID NO:6からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１４】
SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、およびSEQ ID NO:6をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１５】
SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１６】
SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１７】
以下からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分:
a) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約29位から約513位までのSEQ ID NO:2の断片;
b) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約625位から約943位までのSEQ ID NO:2の断片;
c) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約1264位から約1889位までのSEQ ID NO:2の断片、およびそのサブドメイン;
d) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約2264位から約2398位までのSEQ ID NO:2の断片;
e) 非FabA様デヒドラーゼ生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約2504位から約2516位までを含むSEQ ID NO:2の断片;
f) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:3の約378位から約684位までのSEQ ID NO:3の断片;
g) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約5位から約483位までのSEQ ID NO:4の断片;
h) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約489位から約771位までのSEQ ID NO:4の断片;
i) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1428位から約1570位までのSEQ ID NO:4の断片;
j) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1881位から約2019位までのSEQ ID NO:4の断片;
k) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:5の約84位から約497位までのSEQ ID NO:5の断片;
l) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:6の約40位から約186位までのSEQ ID NO:6の断片;
m) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約29位から約513位までのSEQ ID NO:8の断片;
n) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約625位から約943位までのSEQ ID NO:8の断片;
o) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約1275位から約1872位までのSEQ ID NO:8の断片、およびそのサブドメイン;
p) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約2240位から約2374位までのSEQ ID NO:8の断片;
q) 非FabA様デヒドラーゼ生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約2480〜2492位までを含むSEQ ID NO:8の断片;
r) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:9の約366位から約703位までのSEQ ID NO:9の断片;
s) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約10位から約488位までのSEQ ID NO:10の断片;
t) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約502位から約750位までのSEQ ID NO:10の断片;
u) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1431位から約1573位までのSEQ ID NO:10の断片;
v) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1882位から約2020位までのSEQ ID NO:10の断片;
w) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:11の約84位から約497位までのSEQ ID NO:11の断片; ならびに
x) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:12の約29位から約177位までのSEQ ID NO:12の断片。
【請求項１８】
スラウストキトリド(Thraustochytrid)由来の多価不飽和脂肪酸(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系の少なくとも1つの生物学的に活性なタンパク質またはドメインを発現するようさらに遺伝的に改変されている、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項１９】
スラウストキトリドがシゾキトリウム(Schizochytrium)およびスラウストキトリウム(Thraustochytrium)からなる群より選択される、請求項18記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２０】
タンパク質またはドメインが以下からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項18記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分:
a) SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:16、およびSEQ ID NO:18; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項２１】
タンパク質またはドメインが以下からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項18記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分:
a) SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:22、およびSEQ ID NO:24; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項２２】
遺伝的改変の結果として、DHA (ドコサヘキサエン酸(C22:6、ω-3))、ARA (エイコサテトラエン酸もしくはアラキドン酸(C20:4、n-6))、DPA (ドコサペンタエン酸(C22:5、ω-6もしくはω-3))、およびEPA (エイコサペンタエン酸(C20:5、ω-3)からなる群より選択される1つまたは複数の多価不飽和脂肪酸を産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２３】
遺伝的改変の結果として、DHAを産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２４】
遺伝的改変の結果として、EPAを産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２５】
遺伝的改変の結果として、EPAおよびDHAを産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２６】
遺伝的改変の結果として、ARAおよびDHAを産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２７】
遺伝的改変の結果として、ARAおよびEPAを産生する、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２８】
穀物植物である、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項２９】
双子葉植物である、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項３０】
単子葉植物である、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項３１】
キャノーラ、大豆、菜種、亜麻仁、トウモロコシ、ベニバナ、ヒマワリおよびタバコからなる群より選択される、請求項11記載の遺伝的に改変された植物または植物の一部分。
【請求項３２】
請求項1記載の単離核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、遺伝的に改変された微生物。
【請求項３３】
以下からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物:
a) SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択されるアミノ酸配列; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項３４】
SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、およびSEQ ID NO:6からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項３５】
SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:3、SEQ ID NO:4、SEQ ID NO:5、およびSEQ ID NO:6をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項３６】
SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12からなる群より選択される少なくとも1つのアミノ酸配列をコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項３７】
SEQ ID NO:8、SEQ ID NO:9、SEQ ID NO:10、SEQ ID NO:11、およびSEQ ID NO:12をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項３８】
以下からなる群より選択されるアミノ酸配列をコードする少なくとも1つの核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物:
a) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約32位から約513位までのSEQ ID NO:2の断片;
b) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約625位から約943位までのSEQ ID NO:2の断片;
c) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約1264位から約1889位までのSEQ ID NO:2の断片、およびそのサブドメイン;
d) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:2の約2264位から約2398位までのSEQ ID NO:2の断片;
e) 非FabA様デヒドラーゼ活性を有する、SEQ ID NO:2の約2504位から約2516位までを含むSEQ ID NO:2の断片;
f) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:3の約378位から約684位までのSEQ ID NO:3の断片;
g) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約5位から約483位までのSEQ ID NO:4の断片;
h) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約489位から約771位までのSEQ ID NO:4の断片;
i) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1428位から約1570位までのSEQ ID NO:4の断片;
j) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:4の約1881位から約2019位までのSEQ ID NO:4の断片;
k) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:5の約84位から約497位までのSEQ ID NO:5の断片;
l) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:6の約40位から約186位までのSEQ ID NO:6の断片;
m) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約29位から約513位までのSEQ ID NO:8の断片;
n) ドメインがMAT生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約625位から約943位までのSEQ ID NO:8の断片;
o) ドメインまたはそのサブドメインがACP生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約1275位から約1872位までのSEQ ID NO:8の断片、およびそのサブドメイン;
p) ドメインがKR生物活性を有する、SEQ ID NO:8の約2240位から約2374位までのSEQ ID NO:8の断片;
q) 非FabA様デヒドラーゼ活性を有する、SEQ ID NO:8の約2480〜2492位までを含むSEQ ID NO:8の断片;
r) ドメインがAT生物活性を有する、SEQ ID NO:9の約366位から約703位までのSEQ ID NO:9の断片;
s) ドメインがKS生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約10位から約488位までのSEQ ID NO:10の断片;
t) ドメインがCLF生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約502位から約750位までのSEQ ID NO:10の断片;
u) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1431位から約1573位までのSEQ ID NO:10の断片;
v) ドメインがDH生物活性を有する、SEQ ID NO:10の約1882位から約2020位までのSEQ ID NO:10の断片;
w) ドメインがER生物活性を有する、SEQ ID NO:11の約84位から約497位までのSEQ ID NO:11の断片; ならびに
x) ドメインがPPTase生物活性を有する、SEQ ID NO:12の約29位から約177位までのSEQ ID NO:12の断片。
【請求項３９】
スラウストキトリド由来の多価不飽和脂肪酸(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系の少なくとも1つの生物学的に活性なタンパク質またはドメインを発現するようさらに遺伝的に改変されている、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４０】
スラウストキトリドがシゾキトリウムおよびスラウストキトリウムからなる群より選択される、請求項39記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４１】
タンパク質またはドメインが以下からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項39記載の遺伝的に改変された微生物:
a) SEQ ID NO:14、SEQ ID NO:16、およびSEQ ID NO:18; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項４２】
タンパク質またはドメインが以下からなる群より選択されるアミノ酸配列を含む、請求項39記載の遺伝的に改変された微生物:
a) SEQ ID NO:20、SEQ ID NO:22、およびSEQ ID NO:24; ならびに
b) エノイル-ACPレダクターゼ(ER)活性; アシルキャリヤータンパク質(ACP)活性; β-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)活性; アシルトランスフェラーゼ(AT)活性; β-ケトアシル-ACPレダクターゼ(KR)活性; FabA様β-ヒドロキシアシル-ACPデヒドラーゼ(DH)活性; 非FabA様デヒドラーゼ活性; 鎖伸長因子(CLF)活性; マロニル-CoA:ACPアシルトランスフェラーゼ(MAT)活性; および4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)活性からなる群より選択される少なくとも1つの生物活性を有する(a)のアミノ酸配列のいずれかの断片。
【請求項４３】
遺伝的改変の結果として、DHA (ドコサヘキサエン酸(C22:6、ω-3))、ARA (エイコサテトラエン酸もしくはアラキドン酸(C20:4、n-6))、DPA (ドコサペンタエン酸(C22:5、ω-6もしくはω-3))、およびEPA (エイコサペンタエン酸(C20:5、ω-3)からなる群より選択される多価不飽和脂肪酸を産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４４】
遺伝的改変の結果として、DHAを産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４５】
遺伝的改変の結果として、EPAを産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４６】
遺伝的改変の結果として、EPAおよびDHAを産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４７】
遺伝的改変の結果として、ARAおよびDHAを産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４８】
遺伝的改変の結果として、ARAおよびEPAを産生する、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項４９】
内因性PUFA PKS系を含む、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５０】
内因性PUFA PKS系が、内因性PUFA PKS系の少なくとも1つのドメインをコードする核酸配列に対しての異なるPKS系の少なくとも1つのドメインをコードする別の単離核酸分子の置換により改変されている、請求項49記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５１】
異なるPKS系が非細菌性PUFA PKS系、細菌性PUFA PKS系、I型モジュールPKS系、I型反復PKS系、II型PKS系、およびIII型PKS系からなる群より選択される、請求項50記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５２】
内因性PUFA PKS系が、内因性PUFA PKS系の少なくとも1つのドメインをコードする核酸配列に対しての請求項1記載の単離核酸分子の置換により遺伝的に改変されている、請求項49記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５３】
C20単位の合成を指令する、鎖伸長因子、または鎖伸長因子に加えてβ-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)ドメインをコードする核酸分子を組換えによって発現するよう遺伝的に改変されている、請求項49記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５４】
内因性PUFA PKS系が、FabA様β-ヒドロキシ・アシル-ACPデヒドラーゼ(DH)ドメインをコードするドメインおよびβ-ケトアシル-ACPシンターゼ(KS)をコードするドメインからなる群より選択される1つのドメインまたは複数のドメインで改変されており、改変によって、改変のない場合に比べPUFA PKS系によって産生される長鎖脂肪酸の比率が変えられる、請求項49記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５５】
改変が、内因性PUFA PKS系のFabA様β-ヒドロキシ・アシル-ACPデヒドラーゼ(DH)に対しての異性化活性を保有しないDHドメインの置換を含む、請求項54記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５６】
改変がドメインの全部または一部の欠失、ドメインに対しての異なる生物由来の相同ドメインの置換、およびドメインの突然変異からなる群より選択される、請求項54記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５７】
内因性PUFA PKS系が、エノイル-ACPレダクターゼ(ER)ドメインで改変されており、改変によって、改変のない場合に比べ異なる化合物の産生がもたらされる、請求項49記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５８】
改変がERドメインの全部または一部の欠失、ERドメインに対しての異なる生物由来のERドメインの置換、およびERドメインの突然変異からなる群より選択される、請求項57記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項５９】
微生物がスラウストキトリドである、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項６０】
スラウストキトリドがシゾキトリウムおよびスラウストキトリウムからなる群より選択される属由来である、請求項59記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項６１】
微生物が細菌である、請求項32記載の遺伝的に改変された微生物。
【請求項６２】
生物活性分子を産生させるのに効果的な条件の下で、請求項12記載の遺伝的に改変された植物を増殖させる段階を含む、ポリケチドシンターゼ系によって産生される生物活性分子を産生させる方法。
【請求項６３】
生物活性分子を産生させるのに効果的な条件の下で、請求項29記載の遺伝的に改変された微生物を培養する段階を含む、ポリケチドシンターゼ系によって産生される生物活性分子を産生させる方法。
【請求項６４】
遺伝的改変が野生型生物に比べて、内因性PKS系によって産生される少なくとも1つの産物を変化させる、請求項63記載の方法。
【請求項６５】
生物が、遺伝的改変のない天然に存在する生物とは異なる多価不飽和脂肪酸(PUFA)プロファイルをもたらす、請求項63記載の方法。
【請求項６６】
生物活性分子が抗炎症製剤、化学療法剤、活性賦形剤、骨粗鬆症治療薬、抗鬱薬、抗痙攣薬、抗ヘリコバクター・ピロリ（Helicobactor pylori）薬、神経変性疾患の治療用薬物、変性肝疾患の治療用薬物、抗生物質、およびコレステロール低下製剤からなる群より選択される、請求項63記載の方法。
【請求項６７】
生物活性分子が抗生物質である、請求項63記載の方法。
【請求項６８】
生物活性分子が多価不飽和脂肪酸(PUFA)である、請求項63記載の方法。
【請求項６９】
生物活性分子がシス配置に炭素-炭素二重結合を含む分子である、請求項63記載の方法。
【請求項７０】
生物活性分子が3個毎の炭素に二重結合を含む分子である、請求項63記載の方法。
【請求項７１】
請求項9記載の少なくとも1つの組換え核酸分子を含むPKS系を発現するよう植物の細胞を遺伝的に改変する段階を含む、天然に存在する植物とは異なる多価不飽和脂肪酸(PUFA)プロファイルを有する植物を作出する方法。
【請求項７２】
請求項9記載の少なくとも1つの組換え核酸分子を発現するよう微生物細胞を遺伝的に改変する段階を含む、組換え微生物を作出する方法。
【請求項７３】
請求項9記載の少なくとも1つの組換え核酸分子を発現する組換え宿主細胞により産生された油分を最終産物に添加する段階を含む、少なくとも1つの脂肪酸を含むよう最終産物を改変する方法。
【請求項７４】
最終産物が栄養補助食品、食品、薬剤、ヒト化畜乳、および調合乳からなる群より選択される、請求項73記載の方法。
【請求項７５】
請求項9記載の少なくとも1つの組換え核酸分子を用いて泌乳動物の泌乳細胞を遺伝的に改変する段階を含む、ヒト化畜乳を産生する方法。
【請求項７６】
PUFA PKSが反復および非反復の両酵素反応を触媒し、PUFA PKS系が
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つのアシルキャリヤータンパク質(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つの鎖伸長因子(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(PPTase)ドメインを含み、ならびに
PUFA PKS系が少なくとも約25℃の温度でPUFAを産生する、
組換え細菌の多価不飽和脂肪酸(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系を発現するよう改変されている組換え宿主細胞。
【請求項７７】
PUFA PKS系が以下を含む、請求項76記載の組換え宿主細胞:
a) 1つのエノイルACP-レダクターゼ(ER)ドメイン;
b) 6つのアシルキャリヤータンパク質(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つの鎖伸長因子(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4'-ホスホパンテテイニルトランスフェラーゼ(PPTase)ドメイン。
【請求項７８】
PUFA PKS系がシュワネラ・ジャポニカ(Shewanella japonica)およびシュワネラ・オレヤナ(Shewanella olleyana)からなる群より選択される海洋細菌由来のPUFA PKS系である、請求項76記載の組換え宿主細胞。
【請求項７９】
細菌性PUFA PKS系が反復および非反復の両酵素反応を触媒し、細菌性PUFA PKS系が少なくとも約25℃の温度でPUFAを産生し、かつ細菌性PUFA PKS系が
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つのアシルキャリヤータンパク質(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つの鎖伸長因子(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(PPTase)ドメインを含み、ならびに
遺伝的改変がPUFA PKS系の活性に影響を及ぼす、
細菌の多価不飽和脂肪酸(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系の少なくとも1つのタンパク質またはドメインを含む遺伝的に改変された生物。
【請求項８０】
細菌性PUFA PKS系の少なくとも1つのタンパク質またはドメインで組換えによって発現するよう改変されている、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８１】
細菌性PUFA PKS系を組換えによって発現するよう改変されている、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８２】
植物である、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８３】
微生物である、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８４】
細菌性PUFA PKS系が、シュワネラ・ジャポニカおよびシュワネラ・オレヤナからなる群より選択される海洋細菌由来のPUFA PKS系である、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８５】
生物が、第二の異なるPKS系由来の少なくとも1つのさらなるタンパク質またはドメインを発現する、請求項79記載の遺伝的に改変された生物。
【請求項８６】
細菌性PUFA PKS系が反復および非反復の両酵素反応を触媒し、細菌性PUFA PKS系が少なくとも約25℃の温度でPUFAを産生し、かつ細菌性PUFA PKS系が
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つのアシルキャリヤータンパク質(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つの鎖伸長因子(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(PPTase)ドメインを含む、
細菌の(PUFA)ポリケチドシンターゼ(PKS)系の少なくとも1つのタンパク質または機能ドメインをコードする単離組換え核酸分子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００８−５１５４６１（Ｐ２００８−５１５４６１Ａ）
【公表日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５３６９３６（Ｐ２００７−５３６９３６）
【出願日】平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３６９９８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０４４６４６
【国際公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【出願人】（５０１３１６３５６）マーテック・バイオサイエンシーズ・コーポレーション (11)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１３日（２００５．１０．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０３６９９８
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０４４６４６
【国際公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【出願人】（５０１３１６３５６）マーテック・バイオサイエンシーズ・コーポレーション (11)
【Ｆターム（参考）】
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