参与昆虫肽基-二肽酶A活性而调控害虫的生理条件的试剂及方法转让专利
申请号 : CN200680029741.6
文献号 : CN101243183B
文献日 : 2013-02-06
发明人 : 下川床康孝 , 马克·范德·克雷恩 , 艾琳·努尔恩 , 桑德拉·图尔科尼 , 扬·纳乌德特 , 盖伊·尼斯 , 于尔根·德巴维伊
申请人 : 住友化学株式会社
摘要 :
权利要求 :
1.检测测试物质的杀虫活性的方法,其包括:(1)第一步,检测选自下组A的肽基-二肽酶A在所述肽基-二肽酶A与测试物质接触的反应系统中的活性;和(2)第二步,基于通过比较在第一步中测定的活性与对照活性而获得的差别评估所述测试物质的杀虫活性;
<组A>
(a)由氨基酸序列SEQ ID NO:1组成的蛋白;和(b)由核苷酸序列SEQ ID NO:2编码的氨基酸序列组成的蛋白。
2.筛选杀虫物质的方法,其包括选择具有通过按照权利要求1的方法评估的杀虫活性的物质。
3.一种控制害虫的方法,其包括:
鉴定具有通过按照权利要求1的方法评估的杀虫活性的物质,并且将害虫与所鉴定的杀虫物质接触。
4.一种昆虫肽基-二肽酶A,其由以下组成:(a)氨基酸序列SEQ ID NO:1;或(b)由核苷酸序列SEQ ID NO:2编码的氨基酸序列。
5.按照权利要求4的昆虫肽基-二肽酶A作为提供评估杀虫活性的指示剂的试剂的应用。
6.一种多聚核苷酸,其由编码按照权利要求4的肽基-二肽酶A的氨基酸序列的核苷酸序列组成。
7.按照权利要求6的多聚核苷酸,其由核苷酸序列SEQ ID NO:2组成。
8.一种多聚核苷酸,其由与按照权利要求6或7的多聚核苷酸的核苷酸序列互补的核苷酸序列组成。
9.引物对,其由核苷酸序列SEQ ID NO:3和4组成。
10.获得由编码肽基-二肽酶A的氨基酸序列的核苷酸序列组成的多聚核苷酸的方法,其包括:通过聚合酶链式反应扩增需要的多聚核苷酸的步骤,聚合酶链式反应使用按照权利要求9的引物对,其中肽基-二肽酶A的氨基酸序列为SEQ IDNO:1的氨基酸序列;
鉴定所扩增的需要的多聚核苷酸的步骤;和
回收所鉴定的多聚核苷酸的步骤。
11.一种基本由按照权利要求6的多聚核苷酸的核苷酸序列和杆状病毒启动子组成的环形多聚核苷酸,其中所述核苷酸序列可操作地与所述杆状病毒启动子连接。
12.按照权利要求11的环形多聚核苷酸,其中所述启动子是多角体蛋白基因启动子。
13.按照权利要求11的环形多聚核苷酸,其中所述多聚核苷酸还包含用于在宿主细胞中自动复制的复制起点。
14.按照权利要求11、12或13的环形多聚核苷酸,其中所述多聚核苷酸还包含杆状病毒穿梭载体的核苷酸序列,并且能够作为病毒在昆虫细胞中繁殖。
15.制备环形多聚核苷酸的方法,其包括将按照权利要求6或7的多聚核苷酸连接到载体中。
16.一种转化体,其中引入按照权利要求6或7的多聚核苷酸。
17.按照权利要求16的转化体,其中所述转化体是转化的昆虫细胞;
18.制备转化体的方法,其包括将按照权利要求6或7的多聚核苷酸引入到宿主细胞中。
19.一种重组杆状病毒,在其基因组中包含按照权利要求6或7的多聚核苷酸。
20.生产肽基-二肽酶A的方法,其包括培养按照权利要求16或17的转化体并且回收所生产的肽基-二肽酶A的步骤。
21.按照权利要求4的肽基-二肽酶A或按照权利要求6-9中任一项的多聚核苷酸作为研究工具的应用。
22.按照权利要求21的应用,其中所述研究工具是用于筛选杀虫物质的实验工具。
说明书 :
参与昆虫肽基-二肽酶A活性而调控害虫的生理条件的试
剂及方法
技术领域
背景技术
经在中肠、大脑和血淋巴中检测到高水平的肽基-二肽酶A活性(例如,Houard等,Eur J
Biochem.(欧洲生物化学杂志);257(3):599-606,1998);
(发育机制),51(2-3):157-68,1995等);
学杂志);330(Pt1):61-5,1998;Isaac等,Ann NY Acad Sci(纽约科学院年刊),839:
288-292,1998等);和
在肽的代谢中起作用。
位点,以预测这些化合物的安全性和环境负担。
发明内容
生物体的化合物。
力;
其中存在10μM或更多的所述物质时,所述肽基-二肽酶A的活性低于不存在所述物质时
的活性;
具有100μM或更低的IC50;
述蛋白具有肽基-二肽酶A活性;
列具有肽基-二肽酶A活性;和
(Nematoda),并且其典型的实例如下:
(Deltocephalidae)如黑尾叶蝉(Nephotettix cincticeps)和Empoasca onukii,蚜科
(Aphididae)如棉蚜(Aphis gossypii)和桃蚜(Myzus persicae),蝽科(Pentatomidae),
粉虱科(Aleyrodidae)如温室粉虱(Trialeurodesvaporariorum)、甘薯粉虱(Bemisia
tabaci)和Bemisia argentifolli,蚧 科(Coccidae),网蝽 科(Tingidae),木 虱 科
(Psyllidae),等。
Parapediasiateterrella,夜 蛾 科 (Noctuidae) 如 斜 蚊 贪 夜 蛾 (Spodoptera
litura)、贪夜 蛾(Spodoptera exigua)、粘虫(Pseudaletia separata)、甘蓝夜 蛾
(Mamestrabrassicae)、小地老虎(Agrotis ipsilon)、粉夜蛾属(Trichoplusia spp.)、
实夜蛾属(Heliothis spp.)、Helicoverpa和山卷蛾(Earias spp.),粉蝶科(Pieridae)
如菜粉蝶日本亚种(Pieris rapae crucivora),卷蛾科(Tortricidae) 如棉褐带卷
蛾(Adoxophyes orana fasciata)、梨小食心虫(Grapholitamolesta)和苹果皮小卷蛾
(Cydia pomonella),蛀果蛾科(Carposinidae)如桃蛀果蛾(Carposina niponensis),
Bucculatricidae如桃潜夜蛾(Lyonetiaclerkella),细蛾科(Gracillariidae)如金纹
小潜细蛾(Phyllonorycterringoniella),夜潜蛾科(Phyllocnistidae)如柑橘夜潜蛾
(Phyllocnistiscitrella),巢蛾科(Yponomeutidae)如小菜蛾(Plutella xylostella),
麦蛾科(Gelechiidae)如红铃麦蛾(Pectinophora gossypiella),灯蛾科(Arctiidae),谷
蛾科(Tineidae),等。
如埃及伊蚊(Aedes aegypti)和白纹伊蚊(Aedes albopictus),按蚊属(Anopheles)
如中华按蚊(Anophelinae sinensis),摇蚊科(Chironomidae),蝇科(Muscidae)如家
蝇(Musca domestica)和厩腐蝇(Muscina stabulans),丽蝇科(Calliphoridae),麻
蝇科(Sarcophagidae),夏厕蝇(Fanniacanicularis),花蝇科(Anthomyiidae)如灰地
种蝇(Delia platura)和葱地种蝇(Delia antigua),实蝇科(Trypetidae),果蝇科
(Drosophilidae),毛蠓科(Psychodidae),蚋科(Simuliidae),虻科(Tabanidae),螫蝇科(Stomoxyidae),潜蝇科(Agromyzidae),等。
龟(Anomala cuprea)和多色异丽金龟(Anomala rufocuprea),象虫科(Curculionidae)
如玉米象(Sitophilus zeamais)、稻水象(Lissorphoptrus oryzophilus)和绿豆象
(Calosobruchys chinensis),拟步甲科(Tenebrionidae)如黄粉甲(Tenebrio molitor)
和赤拟谷盗(Triboliumcastaneum),叶甲科(Chrysomelidae)如水稻负泥虫(Oulema
oryzae)、黄守瓜(Aulacophora femoralis)、黄曲条菜跳甲(Phyllotreta striolata)
和马铃薯叶甲(Leptinotarsa decemlineata),窃蠹科(Anobiidae),瓢虫(Epilachna
spp.)如二十八斑瓢虫(Epilachna vigintioctopunctata),粉蠹 科(Lyctidae),长蠹科
(Bostrychidae),天牛科(Cerambycidae),毒隐翅虫(Paederus fuiscipes),等。
Sciltothrips dorsalis的Sciltothrips,管蓟马科(Phlaeothripidae),等。
ulmi)和小爪螨(Oligonychus spp.),瘿螨科(Eriophyidae)如橘刺皮瘿螨(Aculops
pelekassi)和斯氏针刺瘿螨(Aculus schlechtendali),跗线螨科(Tarsonemidae)如
侧多食跗线螨(Polyphagotarsonemus latus),细须螨科(Tenuipalpidae),杜克螨科
(Tuckerellidae),硬蜱科(Ixodidae)如长角血蜱(Haemaphysalis longicornis)、褐黄
血蜱(Haemaphysalis flava)、台湾革蜱(Dermacentor taiwanicus)、卵形硬蜱(Ixodes
ovatus)、全沟硬蜱(Ixodes persulcatus)和微小牛蜱(Boophilus microplus),粉螨科
(Acaridae)如腐食酪螨(Tyrophagus putrescentiae),皮刺螨科(Dermanyssidae),肉食
螨科(Cheyletidae)如粉尘螨(Dermatophagoidesfarinae)和屋尘螨(Dermatophagoides
ptrenyssnus),诸如普通肉食螨(Cheyletus eruditus)、马六甲肉食螨(Cheyletus
malaccensis)和Cheyletusmoorei、皮刺螨(Dermanyssus spp.),等。
节肢动物门(Arthropod),昆虫纲(Insecta)下分类的动物,并且它的实例包括下列各目
的节肢动物:Protura,弹尾目(Collembola),双尾目(Diplura),缨尾目(Thysanura),
蜉蝣目(Ephemeroptera),蜻蜒目(Odonata),织翼夜蛾目(Plecoptera),蛩蠊目
(Grylloblattodea),直翅目(Orthoptera),Phasmatodea,革翅目(Dermaptera),螳螂目
(Mantodea),Blattaria,等翅目(Isoptera),纺足目(Embioptera),啮虫目(Psocoptera),食毛目(Mallophaga),虱目(Anoplura),缨翅目(Thysanoptera),半翅目(Hemiptera),脉翅目(Neuroptera),长翅目(Mecoptera),毛翅目(Trichoptera),鳞翅目(Lepidoptera),鞘翅目(Coleoptera),双翅目(Diptera),膜翅目 (Hymenoptera),蚤目(Siphonaptera),捻翅目(Strepsiptera),等等。
基-L-苯丙氨酰-L-脯氨酸(Abz-Gly-Phe(NO2)-Pro)(由Bachem制备,目录号M-1100)来
检测肽基-二肽酶A的活性。这种底物是一种表现出非常微弱的荧光的内在猝灭的肽。当
肽键Gly-Phe(NO2)分裂时这种猝灭消除,并且增加的荧光性与肽基-二肽酶A活性成比例。
更具体地,肽基-二肽酶A的活性可以按照Carmel等(1979)Clinica Chimica Acta,93,
215-220中所述的方法进行检测。
进行检测,如Huggins和Thampi,Life Sci.(生命科学)7(12),1968,633-639所述。使用
血管紧张素I作为底物监测肽基-二肽酶A活性的另一个实例是基于所形成的产物的反
相-HPLC分离,如Meng等,Biochem Pharmacol(生物化学药学)50,1995,1445-1450所述。
类似地,存在许多可以使用合成的底物而不是天然底物如血管紧张素I和缓激肽用来确定
肽基-二肽酶A活性的检测。这些方法包括检测放射性标记的底物的分裂产物,所分裂的
底物的荧光或比色分析。所述检测的类型由Holmquist等,Analytical Biochemistry(分
析生物化学)95,540-548(1979);Carmel和Yaron,Eur J Biochem(欧洲生物化学杂
志)87,265-273(1978);Araujo等,Biochemistry(生物化学)39(29),8519-8525(2000);
Shepley等,Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis(制药学和生物医学
分析杂志),6(3),241-251(1988);Cushman和Cheung,Biochem Pharmacol.(生物化学制
药学)20(7):1637-1648(1971);Groff等,Clin Chem(临床化学)39(3),400-404(1993);
Dive等,PNAS 96,4330-4335(1999);Cheviron等,Analytical Biochemistry(分析生物化学)280,58-64(2000);Meng和Oparil,Journal of Chromatography A(色谱A杂志)743,
105-122(1996)所述。
A活性的自动和有效的检测。具体的实例包括在已报道的文献(Carmel等(1979)Clinica
Chimica Acta,93,215-220)中所述的方法。
S65472),在刚比亚按蚊(Anopheles gambiae)中(登记号XP_318838),在家蚕蛾(Bombyx
mori)中(登记号BAA97657),在意大利蜜蜂(Apis mellifera)中(登记号XP_393561),在
亚洲飞蝗中(登记号AAR85358),等等,这些可以在公共数据库中找到。此外,已经在不同
的昆虫物种中鉴定了一些肽基-二肽酶A基因的核苷酸序列,例如,在黑腹果蝇中(登记号
NM_057698),在西方角蝇中(登记号L43965),在刚比亚按蚊中(登记号AAAB01008980),在
家蚕蛾中(登记号AB026110),在意大利蜜蜂中(登记号XM_393561),在亚洲飞蝗中(登记
号AY487174),等等,这些可以在公共数据库中找到。
NO:1中显示,并且棉蚜肽基-二肽酶A基因的核苷酸序列在SEQ ID NO:2中显示。
秀丽隐杆线虫(Ceanorhabditis elegans)中(登记号AAA98719),等等,这些可以在公共数
据库中找到。此外,在除昆虫之外的动物中已经鉴定了一些肽基-二肽酶A基因的核苷酸
序列,例如,在智人中(登记号NM_000789),在牛中(登记号AJ309016),在秀丽隐杆线虫中(登记号U56966),等等,这些可以在公共数据库中找到。
序列的序列相同性。
黑腹果蝇(D.melanogaster)ANCE 37.8 45.5
西方角蝇(Haematobia irritans) 35.1 49.4
刚比亚按蚊(Anopheles gambiae) 34.4 49.4
家蚕蛾(Bombyx mori) 51.5 53.7
意大利蜜蜂(Apis mellifera) 61.9 63.3
亚洲飞蝗(Locusta migratoria) 51.3 48.6
智人(Homo sapiens) 31.3 47.8
牛(Bos taurus) 31.1 53.8
秀丽隐杆线虫(Ceanorhabditis elegans) 29.3 44.7
且,可以向检测肽基-二肽酶A活性的反应系统中加入测试物质,以研究所述测试物质对肽
基-二肽酶A活性的影响。
喹那普利、卡托普利、依那普利等为具有抑制肽基-二肽酶A活性的能力的物质。
活性(反应),产生剂量-反应曲线,并且计算肽基-二肽酶A活性被抑制50%时的所加入
的测试物质的浓度。更具体地,剂量-反应曲线可以应用四参数逻辑模型或S形剂量-反
应模型生成:
这样的试剂,即,其中昆虫肽基-二肽酶A是棉蚜肽基-二肽酶A。另外,所述试剂的优选实
例包括这样的试剂,即,其中调控害虫的生理条件的试剂是杀虫剂。另外,所述试剂的优选实例包括这样的试剂,即,其中调控昆虫肽基-二肽酶A活性的能力是抑制使用邻-氨基苯
甲酰甘氨酰-对-硝基-L-苯丙氨酰-L-脯氨酸作为底物的反应的能力。
(表2)的无菌人工饲料之外,并且将测试试剂在 DMSO中的溶液以0.5体积%加入到人工
饲料中,并且混合,饲养棉蚜,在6天后研究存活的棉蚜的数目,并且按照下述方程获得控制值。
L-丙氨酸 100.0 维生素C 100.0
L-精氨酸 275.0 生物素 0.1
L-天冬酰胺 550.0 泛酸钙 5.0
L-天冬氨酸 140.0 氯化胆碱 50.0
L-半胱氨酸(氢氯 化物) 40.0 肌醇 50.0
L-谷氨酸 140.0 烟酸 10.0
L-谷氨酰胺 150.0 硫胺 2.5
L-甘氨酸 80.0
L-组氨酸 80.0 其它 (mg/100ml)
L-异亮氨酸 80.0 蔗糖 12500.0
L-亮氨酸 80.0 磷酸氢二钾 1500.0
L-赖氨酸 (氢氯化物) 120.0 硫酸镁 123.0
L-甲硫氨酸 80.0 氯化铜 0.2
L-苯丙氨酸 40.0 氯化铁 11.0
L-脯氨酸 80.0 氯化锰 0.4
L-丝氨酸 80.0 硫酸锌(无水) 0.8
L-苏氨酸 140.0
L-色氨酸 80.0 调整到pH6.8
L-酪氨酸 40.0
L-缬氨酸 80.0
基-二肽酶A活性的能力的物质或其农业可用的盐作为活性成分而控制害虫的试剂。所述
物质的优选实例包括具有抑制肽基-二肽酶A与邻-氨基苯甲酰甘氨酰-对-硝基-L-苯丙
氨酰-L-脯氨酸反应的能力的化合物。所述物质的更优选的实例包括具有在不含细胞的系
统中抑制昆虫肽基-二肽酶A与邻-氨基苯甲酰甘氨酰-对-硝基-L-苯丙氨酰-L-脯氨
酸反应的能力的物质,其中在存在10μM或更多的所述物质下,肽基-二肽酶A的活性低于
在不存所述物质下的活性。另外,所述物质的其它优选的实例包括具有在不含细胞的系统
中以100μM或更小的IC50值而抑制昆虫肽基-二肽酶A与邻-氨基苯甲酰甘氨酰-对-硝
基-L-苯丙氨酰-L-脯氨酸反应的能力的物质。
性”是指特征在于在用于检测测试物质的杀虫能力的各种方法中包括第一步和第二步的方
法。
述蛋白具有肽基-二肽酶A活性;
另外,第二步是比较测试物质检测的活性与对照物质的活性并且基于差异评估杀虫能力的
步骤。在本文中,对照意指,例如,在将溶解在溶剂中的测试物质添加到反应系统中的情形中,其中只加入与用来溶解所述测试物质相同的溶剂的检测部分。
列和由(b),(c),(e),(f),(g)和(h)代表的蛋白的氨基酸序列之间可以识别的差别是部
分氨基酸的删除、取代、加成等。这些包括,例如,由于具有由(a)代表的氨基酸序列的蛋白在细胞中受到的加工 引起的删除。另外,实例包括由下列各项所产生的氨基酸的删除、取代、添加等:由于剪接差异或蛋白来源的生物体的个体差异而引起的天然存在的基因突变,或通过基因定点诱变、随机诱变、突变处理等而人工引入的基因突变。
且然后通过常规方法表达这一DNA的方法。在此处,基因定点诱变的实例包括应用amber
突变的方法(缺口双链方法(gapped duplex method),Nucleic Acids Res.(核酸研究),
12,9441-9456(1984))、通过应用引入突变的引物的PCR的方法等。另外,人工改变氨基酸的方法的实例包括将突变随机引入到编码由(a)代表的氨基酸序列的DNA中并且然后通过
常规方法表达这一DNA的方法。在此处,随机引入突变的方法的实例包括使用编码任一种
前文提及的氨基酸序列的DNA作为模板并且使用可以扩增每种全长DNA的引物对在下列
反应条件下进行PCR的方法:即,在用作底物的每种dATP,dTTP,dGTP和dCTP的添加量从
2+
常规浓度改变的反应条件下,或在促进聚合酶反应的Mg 的浓度从常规浓度升高的反应条
件下。PCR方法的实例包括,例如,在Method in Molecular Biology(分子生物学方法),
(31),1994,97-112中所述的方法。另一个实例包括在WO 0009682中所述的方法。
学报) 4,2444-2448(1988)]、BLAST[Altschul等,Journal of Molecular Biology(分子生物学杂志),215,403-410(1990)]、CLUSTAL W[Thompson,Higgins和Gibson,Nucleic Acid Research(核酸研究),22,4673-4680(1994a)]等的程序进行产生序列比对的同源性分析
而计算序列相同性。所述程序一般在日本DNA数据库【日本信息生物学和DNA数据库中心
国家遗传所(Genetics,Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan)管理的国际DNA数据库;CIB/DDBJ】的网址(http://www.ddbj.nig.ac.jp)上可用。备选
地,序列相同性还可以应用商购序列分析软件而获得。具体地,例如,可以应用GENETYX-WIN Ver.5(由软件开发有限公司(SoftwareDevelopment Co.Ltd.)制造)通过Lipman-Pearson
方法【Lipman,D.J.和Pearson,W.R.,Science(科学),227,1435-1441,(1985)】进行同源性分析并且生成序列比对而计算序列相同性。
(Molecular Cloning 2nd edition,Cold Spring HarborLaboratory press)所述的常
规方法进行的杂交中,例如,杂交体在45℃在含有6×SSC(含有1.5m NaCl和0.15m柠檬
酸三钠的溶液是10×SSC)的溶液中形成,并且然后,将这一杂交体在50℃用2×SSC洗涤
(MolecularBiology(分子生物学),John Wiley和Sons,纽约(1989),6.3.1-6.3.6)。洗涤步骤的盐浓度可以从2×SSC(低严格条件)到0.2×SSC(高严格条件)的条件进行选择。
洗涤步骤的温度,例如,可以在从室温(低严格条件)到65℃(高严格条件)的条件进行选
择。备选地,盐浓度和温度都是可以变化的。
位置570,和(IV)位置567相对应的位置的氨基酸残基分别为(I)半胱氨酸(在与478对
应的位置),(II)谷氨酸(在 与498对应的位置),(III)酪氨酸(在与507对应的位置),
(IV)甲硫氨酸(在与567对应的位置)。在此处,“与氨基酸序列SEQ ID NO:1比对以致
获得最大的序列相同性”意指包括氨基酸序列SEQ ID NO:1的多个待分析的氨基酸序列的
序列相同性通过如上文所述的FASTA,BLAST,CLUSTAL W程序进行分析,并且对它们进行序列比对。通过所述方法比对多个序列,而不管氨基酸序列的插入或删除,可以确定每一氨基酸序列中的保守氨基酸残基的位置。认为保守氨基酸残基存在于目的蛋白的三维空间结构
中的相同位置,并且推测关于目的蛋白的特异功能具有相似的作用。例如,当将包括在本发明中公开的肽基-二肽酶A序列的昆虫肽基-二肽酶A与氨基酸序列SEQ ID NO:1比对
以致获得氨基酸序列的最大的序列相同性时,显示在与氨基酸序列SEQ ID NO:1的(I)位
置478,(II)位置498,(III)位置507,(IV)位置567相对应的位置的氨基酸残基分别为
(I)半胱氨酸(在与478对应的位置),(II)谷氨酸(在与498对应的位置),(III)酪氨
酸(在与507对应的位置),(IV)甲硫氨酸(在与567对应的位置)。
虫能力是特定的值或更大,或者特定的值或更小时,可以通过选择所述物质而筛选具有杀
虫能力的物质。
杀虫剂配制成粒剂、粉剂等时,所述试剂通常如其那样进行应用。
地,所述试剂可以通过将已经加工成薄片或细线的树脂制剂环绕在农作物上,将所述制剂
在农作物附近延伸和/或散布在株基的土壤表面而使用。
物附上已经加工成项圈或耳签的树脂制剂的方法而应用。当施用给动物体时杀虫剂的量通
常在0.1到1,000mg范围,其表示为每1kg动物化合物A和化合物B的总量。
肽基-二肽酶A),并且将所鉴定的具有杀虫能力的物质与害虫接触而进行控制。在此处,作为将所鉴定的具有杀虫能力的物质与害虫接触的方法,可以应用前文提及的制备方法、应
用方法等。
列具有肽基-二肽酶A活性;和
且然后通过常规方法表达这一DNA的方法。在此处,基因定点诱变的实例包括应用amber
突变的方法(缺口双链方法,Nucleic Acids Res.(核酸研究),12,9441-9456(1984))、通过应用引入突变的引物的PCR的方法等。另外,人工改变氨基酸的方法的实例包括将突变
随机引入到编码由(a)代表的氨基酸序列的DNA中并且然后通过常规方 法表达这一DNA
的方法。在此处,随机引入突变的方法的实例包括使用编码任一种前文提及的氨基酸序列
的DNA作为模板并且使用可以扩增每种全长DNA的引物对在下列反应条件下进行PCR的方
法:即,在用作底物的每种dATP,dTTP,dGTP和dCTP的添加量从常规浓度改变的反应条件
2+
下,或在促进聚合酶反应的Mg 的浓度从常规浓度升高的反应条件下。PCR方法的实例包
括,例如,在Method in Molecular Biology(分子生物学方法),(31),1994,97-112中所述的方法。另一个实例包括在WO 0009682中所述的方法。
学报)4,2444-2448(1988)]、BLAST[Altschul等,Journal of Molecular Biology(分子生物学杂志),215,403-410(1990)]、CLUSTAL W[Thompson,Higgins和Gibson,Nucleic Acid Research(核酸研究),22,4673-4680(1994a)]等的程序进行产生序列比对的同源性分析
而计算序列相同性。所述程序一般在日本DNA数据库【日本信息生物学和DNA数据库中心
国家遗传所(Genetics,Center for Information Biology and DNA Data Bank of Japan)管理的国际DNA数据库;CIB/DDBJ】的网址(http://ddbj.nig.ac.jp)上可用。备选地,
序列相同性还可以应用商购序列分析软件而获得。具体地,例如,可以应用GENETYX-WIN
Ver.5(由软件开发有限公司(SoftwareDevelopment Co.Ltd.)制造)通过Lipman-Pearson
方法【Lipman,D.J.和Pearson,W.R.,Science(科学),227,1435-1441,(1985)】进行同源性分析并且生成序列比对而计算序列相同性。
是10×SSC)的溶液中形 成,并且然后,将这一杂交体在50℃用2×SSC洗涤(Molecular
Biology(分子生物学),John Wiley和Sons,纽约(1989),6.3.1-6.3.6)。洗涤步骤的盐
浓度可以从2×SSC(低严格条件)到0.2×SSC(高严格条件)的条件进行选择。洗涤步骤
的温度,例如,可以在从室温(低严格条件)到65℃(高严格条件)的条件进行选择。备选
地,盐浓度和温度都是可以变化的。
方法中而提供评估杀虫活性的指示的试剂。另外,更特别的方法可以按照前文所述的检测
肽基-二肽酶A活性的方法而进行。
中所示的氨基酸序列的蛋白的核苷酸序列。多聚核苷酸组B可以是从天然克隆的DNA、向从
天然克隆的DNA中引入核苷酸的删除、取代或添加的DNA,例如,通过基因定点诱变或随机
诱变,或人工合成的DNA。具体地,实例包括包含由SEQ ID NO:2代表的核苷酸序列的多聚核苷酸。
冻压碎的粉末中使用RNA提取试剂ISOGEN(由Nippon基因制备)如下分离RNA。在将10ml
ISOGEN加入到在研钵中冷冻压碎的粉末中后,将所述压碎的粉末碾磨10分钟,同时保持
在冰上。碾磨后,将流体样品用移液管转移到15ml试管中,并且向其中加入2ml氯仿(由
Wako纯化学工业有限公司(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)制备)。立即将混合
物用力振荡15秒,然后在室温静置3分钟。然后,将得到的混合物在4℃以12,000xg离心
15分钟,并且将每5ml水相层转移到两个新管中。在将5ml ISOGEN加入到每一管中后,将
混合物立即用力振荡15秒,并且然后在室温静置3分钟。然后,将得到的混合物在4℃以
12,000xg离心15分钟,并且将每10ml水相层分别转移到新的50ml管中。随后,将10ml异
丙醇(由Wako纯化学工业有限公司制备)加入到每一管中,并且将混合物在冰上放置30
分钟。将得到的混合物在4℃以12,000xg离心10分钟以沉淀RNA。去除上清后,向剩余物
中加入20ml 70%乙醇。将得到的混合物在4℃以10,000xg离心5分钟。去除上清后,将
总RNA的沉淀稍微干燥,并且然后溶解在1ml商购的不含RNA酶的水(Nacalai Tesque有
限公司)中。在260nm检测制备的总RNA的吸收,以按照常规方法计算浓度。
以合成cDNA文库。
苷酸引物以及PfuUtra高保真聚合酶(由Stratagene制备)进行PCR。PCR的条件如下:
在94℃温育10分钟;然后是40个PCR循环,一个循环为94℃ 15秒,60℃ 15秒和72℃ 3
分钟;并且接着在72℃温育7分钟。
法、通过使用引入突变等的引物使用包含核苷酸序列SEQ ID NO:2的多聚核苷酸作为模板
的PCR方法。
按照在前文提及的由冷泉港实验出版社出版的Sambrook J.,Frisch E.F.,Maniatis T.,分子克隆第二版中所述的常规杂交而进行。
螂(德国小蠊(Blatella germanica))分离肽基-二肽酶A的同系物,应用Codehop程序
(在由Fred Hutchinson癌症研究中心管理的Blocks蛋白质分析服务器(Blocks Protein
Analysis Server)的网址 http://blocks.fhcrc.org/blocks/codehop.html公共可用),
并且基于前文提及的来源于棉蚜的肽基-二肽酶A基因序列和先前已知的蚕基因(NCBI
登记号AB026110.1),刚比亚按蚊基因(AAAB01008980),黑腹果蝇基因(NP_477046.1,
AAN10856,AAF52693),和西方角蝇基因(Q10715)的核苷酸序列,设计简并引物。
引物的一套简并引物以及Amplitaq Gold(由应用生物系统(Applied Biosystems)制备)
按照附在所述试剂上的生产商的方法而进行。PCR条件为在94℃ 10分钟;然后 是40个
PCR循环,一个循环为94℃30秒,45℃1分钟和72℃每1kb长度的预计扩增产物1分钟;
并且接着在72℃7分钟。PCR产物通过琼脂糖凝胶电泳进行分析和纯化,以获得目的DNA。
此外,将获得的DNA克隆到pCR-XL-TOPO载体(由Invitrogen制备)中,并且测序。
成试剂盒(由Clontech制备)按照附在所述试剂盒上的生产商的用法指导而进行。
钟1个循环;然后40个PCR循环,一个循环为94℃15秒,63℃15秒和72℃每1kb长度的
预计扩增产物1分钟;并且接着在72℃7分钟1个循环。得到的PCR产物通过琼脂糖凝胶
电泳进行分析和纯化,以获得目的DNA。此外,将获得的DNA克隆到pCR-XL-TOPO载体(由
Invitrogen制备)中,并且测序。
引物或特异的反向引物组合使用,所述特异的正向引物或特异的反向引物设计成与第一轮
目的PCR产物的内部序列结合。PCR条件为在94℃10分钟1个循环;然后40个PCR循环,
一个循环为94℃15秒,63℃15秒和72℃2分钟;并且接着在72℃7分钟1个循环。得到
的PCR产物通过琼脂糖凝胶电泳进行分析和纯化,以获得目的DNA。此外,将获得的DNA克
隆到pCR-XL-TOPO载体(由Invitrogen制备)中,并且测序。
中具体阐释。
列的多聚核苷酸作为探针,按照例如“MolecularCloning:A Laboratory Manual 2nd
edition(分子克隆:实验室手册第二版)”(1989),冷泉港实验室出版社,“Current
Protocols In Molecular Biology(当代分子生物学方法)”(1987),John Wiley和Sons
有限公司ISBN0-471-50338-X等中所述的方法进行。
试剂盒(Random Primed DNA Labelling Kit,由Boehringer制备)、随机引物DNA标
记试剂盒Ver.2(由TAKARA SHUZO有限公司制备)、ECL直接核酸标记和检测系统(ECL
Direct Nucleic AcidLabelling and Ditection System,由(Amersham生物科学制备),
或Megaprime DNA-标记系统(由Amersham生物科学制备)进行标记,并且这可以用作探
针。
100μg/ml变性的鲑鱼精子DNA下,或者在含有100μg/ml变性的鲑鱼精子DNA的DIG便易
杂交溶液(DIGEASY Hby solution,Boehringer Mamnnheim)中进行温育,然后,在室温在存在1×SSC(0.15m NaCl,0.015m柠檬酸钠)和0.5%SDFS下进行温育两次持续15分钟,并且
此外,在68℃在存在0.1×SSC(0.015m NaCl,0.0015m柠檬酸钠)和0.5%SDS下进行温育
持续30分钟。更具体地,例如,可以通过应用具有与多聚核苷酸组B的核苷酸序列互补的核苷酸序列 的多聚核苷酸作为模板,使用Megaprime DNA-标记系统(由AmershamPharmacia
32
生物技术制备)并且使用在试剂盒中指定的反应溶液,而制备用 p标记的探针。使用这
一探针按照常规方法进行菌落杂交,在65℃在存在6×SSC(0.9M NaCl,0.09M柠檬酸钠)、
5×Denhart’s杂交溶液(0.1%(w/v)菲克400,0.1%(w/v)聚乙烯吡咯烷酮,0.1%BSA)、
0.5%(w/v)SDS和100μg/ml变性的鲑鱼精子DNA下,或者在含有100μg/ml变性的鲑鱼
精子DNA的DIG便易杂交溶液(DIG EASY Hby solution,BoehringerMamnnheim)中进行温
育,然后,在室温在存在1×SSC(0.15m NaCl,0.015m柠檬酸钠)和0.5%SDS下进行温育两
次持续1 5分钟,并且此外,在68℃在存在0.1×SSC(0.015m NaCl,0.0015m柠檬酸钠)和
0.5%SDS下进行温育持续30分钟,由此可以检测(包含)杂交的多聚核苷酸(的菌落)。
因此,可以通过杂交检测需要的多聚核苷酸,并且可以鉴定所检测的需要的多聚核苷酸。 [0217] 对于回收所鉴定的需要的多聚核苷酸,可以通过前文提及的方法,例如,按照如在“分子克隆:实验室手册第二版”(1989),冷泉港实验室出版社中所述的碱方法的方法,从含有所检测并且鉴定的多聚核苷酸的菌落回收质粒DNA。所回收的需要的多聚核苷酸(质粒
DNA)的核苷酸序列可以通过马克萨姆吉尔伯特方法(Maxam Gilbert method) (例如,在
Maxam,A.M和W.Gilbert,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(美国国家科学院学报),74,560,1977等中所述)或桑格方法(Sanger method)(例如,在Sanger,F.和A.R.Coulson,J.Mol.
Biol.(分子生物学杂志),94,441,1975,Sanger,F.和Nicklen和A.R.Coulson.,Proc.
Natl.Acad.Sci.USA(美国国家科学院学报),74,5463,1977等中所述)进行验证。因此,例如,可以使用商购的Termo测序酶II染色终止子循环测序试剂盒(由Amersham生物科学
制备)、染色终止子循环测序FS快速反应试剂盒(由应用生物系统(AppliedBiosystems)
制备)等。
组B中所示的多聚核苷酸。更具体地,实例包括包含由SEQ ID NO:3或4代表的核苷酸序
列的多聚核苷酸。本发明中的 获得方法包括通过PCR扩增需要的多聚核苷酸的步骤,鉴定
所扩增的需要的多聚核苷酸的步骤,和回收所鉴定的需要的多聚核苷酸的步骤。每一步骤
将在下文中具体阐释。
序列有互补性的序列的核苷酸序列,从多聚核苷酸组B的核苷酸序列的部分核苷酸序列或
与所述部分核苷酸序列有互补性的核苷酸序列设计并且合成的DNA可以用作引物对。引物
对的实例包括一套包含SEQ ID NO:3代表的核苷酸序列的多聚核苷酸和包含SEQ ID NO:
4代表的核苷酸序列的多聚核苷酸。例如,通过将商购的PCR试剂盒指定的反应溶液添加
到通过前文提及的方法制备的cDNA文库中而制备PCR反应溶液。反应条件可以变化,这取
决于要用的引物对,并且例如,可以应用下列条件:这样的条件,即在所述条件下,在94℃温育10秒钟后,重复大约40个循环,1个循环为94℃15秒,60℃15秒,和72℃3分钟,并
且继续在72℃进行温育3分钟;这样的条件,即在所述条件下,在94℃进行温育2分钟,然
后在约8℃进行温育3分钟,并且然后重复大约40个循环,1个循环为94℃30秒,55℃30
秒,和72℃4分钟;或者这样的条件,即在所述条件下,进行5-10个循环,1个循环为94℃5秒,然后72℃4分钟,并且继续进行约20-40个循环,1个循环为在94℃温育5秒,然后在
70℃4分钟。在PCR中,例如,可以使用PfuUltra高保真度聚合酶(由Stratagene制备),
Amplitaq Gold(由应用生物系统制备),Takara Heraculase(商标名)(由TAKARA SHUZO
有限公司制备),包含在便利cDNA PCR试剂盒(Advantage cDNA PCR Kit)中的DNA聚合
酶(由Clonetech制备),TaKaRa Ex Taq(由TAKARA SHUZO有限公司制备),PLATINUMTM
PCR超级混合物(由东方生命技术(Lifetech Oriental)制备)。
反应, 并且使用DNA测序仪3100(由应用生物系统制备)分析核苷酸,由此,可以读取扩增
片段的核苷酸序列。
糖凝胶电泳鉴定的前文提及的多聚核苷酸的方法。另外,这样回收的多聚核苷酸或通过PCR扩增的需要的多聚核苷酸可以按照“分子克隆:实验室手册第二版”(1989),冷泉港实验
室出版社中所述的方法、和“当代分子生物学方法”(1987),John Wiley和Sons有限公司
ISBN0-471-50338-X中所述的方法克隆到载体中。要用的载体实例包括pUCA119(由TAKARA
SHUZO有限公司制备),pTVA118N(由TAKARA SHUZO有限公司制备),pBluescriptII(由
Toyobo有限公司制备),pCR2.1-TOPO(由Invitrogen制备)等。另外,克隆的多聚核苷酸
的核苷酸序列可以通过马克萨姆吉尔伯特方法(Maxam Gilbert method)(例如,在Maxam,
A.M和W.Gilbert,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(美国国家科学院学报),74,560,1977中所
述)或桑格方法(Sanger method)(例如,在Sanger,F.和A.R.Coulson,J.Mol.Biol.(分
子生物学杂志),94,441,1975,Sanger,F.和Nicklen和A.R.Coulson.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA(美国国家科学院学报),74,5463,1977中所述)进行验证。因此,例如,可以使用商购的Termo测序酶II染色终止子循环测序试剂盒(由Amersham生物科学制备)、染色终
止子循环测序FS快速反应试剂盒(由应用生物系统(AppliedBiosystems)制备)等。
所示的多聚核苷酸,其不但使用PCR方法还使用前文提及的杂交方法。更具体地,实例包括包含由SEQ ID NO:3或4代表的核苷酸序列的多聚核苷酸。
本文所用的转化体,其为这样的工作,诸如制备包含这样的多聚核苷酸的环形多聚核苷酸,即,在所述多聚核苷酸中, 选自多聚核苷酸组B的多聚核苷酸可操作性地与来源于杆状病
毒的启动子连接。所述方法将在下文详细阐述。
肽基-二肽酶A来测定杀虫能力的方法中。
述宿主细胞的细胞核中大的环形杆状病毒DNA(80-200kb)包装成杆状核壳体。用于外源
基因表达的分离体的实例为苜蓿银纹夜蛾多核型多角体病毒(Autographa californica
multiple nuclearpolyhedrosis virus(AcMNPV))和家蚕蛾(Bombyx mori)(蚕)核型多角
体病毒(BmNPV)。
因的启动子(Harris和Polayes(1997).Focus(焦点)19,6-8)。
不是复制病毒必需的蛋白,并且通过用目的蛋白的基因取代它的基因,可以表达数量达到
细胞蛋白50%的目的蛋白。
启动子序列的多聚核苷酸的下游。更具体地,例如,当使用利用多角体蛋白基因启动子的质粒pFastbacHT(由Invitrogen制备)载体时,可以通过将目的基因连接到位于多角体蛋白
基因启动子下游的限制酶位点如BamHI,EcoRI,SalI,SpeI,NotI,XbaI,PstI,XhoI,SphI,KpnI和HindIII而可 操作性地连接多聚核苷酸。
中克隆和表达。其它实例包括pFastBac1,pFastBac HTA,pFastBac HT B,pFastBac HT C,pFastBac Dual,pBlueBacII(由Invitrogen制备),pAcSG2(由Pharmingen制备)等,其
包含杆状病毒表达盒。
包含完整的杆状病毒基因组,例如在DH10Bac 大肠杆菌细胞(invitrogen)中存在的
bMON14272(136kb)。杆状病毒穿梭载体DNA在大肠杆菌细胞中作为大质粒增殖,并且可以
包含用于在杆状病毒启动子控制下表达外源基因的表达盒。
状病毒的多角体蛋白启动子可操作性地连接的棉蚜肽基-二肽酶A基因的DNA的环形多聚
核苷酸,并且例如,可以按照下述方法制备并且获得。
EcoRI和XhoI消化的质粒载体pFastBac HT B(由Invitrogen制备)连接。所获得的质
粒是包含含有与杆状病毒多角体蛋白启动子可操作性连接的棉蚜肽基-二肽酶A基因的
DNA的环形多聚核苷酸的一个实例。另外,按照附在Bac-to-Bac杆状病毒表达系统(由
Invitrogen制备)上的手册,这一质粒可以引入到大肠杆菌(Escherichia coli)DH10Bac
中,并且包含多角体蛋白基因启动子和棉蚜肽基-二肽酶A基因的DNA可以通过在细胞中
重组而插入到杆状病毒穿梭载体DNA中。例如,通过前文提及的方法,可以制备并且获得包含含有与杆状病毒的多角体蛋白启动子可操作性地连接的棉蚜肽基-二肽酶A基因的DNA
的环形多聚核苷酸。
域存在于杆状病毒穿梭载体DNA中(Pijlman等.(2003)Journal of General Virology(普
通病毒学杂志)84,2669-2678)。
大肠杆菌中。当从大肠杆菌分离并且引入到昆虫宿主细胞中时,杆状病毒穿梭载体可以作
为病毒增殖。例如,在bMON14272(invitrogen)情形中,可以在大肠杆菌中产生重组杆状病TM
毒穿梭载体,其通过将包含来自pFastBac 供体质粒的杆状病毒表达盒的mini-Tn7元件转
座到杆状病毒穿梭载体上的mini-attTn7附着位点上而产生。
系。所述细胞系的实例为Sf21细胞,Sf9细胞,Tn-368或High Five细胞或Mimic Sf9昆
虫细胞(Invitrogen)。
Invitrogen制备)等而转化的大肠杆菌细胞等。另外,将DNA引入宿主细胞的技术的实例
包括转化、转染、原生质体融合、脂转染、电穿孔等。
肽酶A基因的DNA。具体地,所述转化体可以按照下述方法进行制备。
而制备。另外,转化体还可以通过按照附在Bac-to-Bac杆状病毒表达系统(由Invitrogen
制备)上的手册所述的方法将相同的质粒载体引入到大肠杆菌DH10Bac中而制备。
基-二肽酶A基因的片段的杆状病毒穿梭载体DNA转染到昆虫细胞中而获得。
样制备,例如,通过杆状病毒DNA和转移载体DNA在昆虫细胞中的同源重组(Kitts(1996)
Cytotechnology(细胞技术学)20,111-123)而制备。备选地,重组杆状病毒还可以这样制
备,例如,通过将按照前文提及的方法制备的包含含有与杆状病毒的多角体蛋白启动子可
操作性地连接的棉蚜肽基-二肽酶A基因的DNA片段的重组杆状病毒穿梭载体DNA引入到
昆虫细胞中而制备。具体地,重组杆状病毒可以通过按照附在Bac-to-Bac杆状病毒表达
系统(由Invitrogen制备)上的手册所述的方法,将包含含有与前文提及的杆状病毒的多
角体蛋白启动子可操作性地连接的棉蚜肽基-二肽酶A基因的DNA片段的重组杆状病毒
穿梭载体DNA转染到昆虫细胞中而制备。更具体地,按照附在Bac-to-Bac杆状病毒(商标
名)表达系统(由Invitrogen制备)上的手册,将所述重组杆状病毒穿梭载体DNA转染
到Sf9细胞(ATCC:CRL-1711)中,以获得重组的杆状病毒。对于转染,使用cellfectin(由
Invitrogen制备),补充L-氨基酸的格雷丝昆虫细胞培养基(Grace’s Insect Cell
Culture Medium)(由Invitrogen,Gibco制备),10%胎牛血清(由Clontech制备),和青
霉素/链霉素(由生命技术制备)。另外,对于转染,使用2μg杆状病毒穿梭载体DNA和
7μlcellfectin。按照附在Bac-to-Bac杆状病毒(商标名)表达系统(由Invitrogen制
备)上的手册,在8天后复苏P1重组杆状病毒储液。例如,0.5ml的这一杆状病毒储液可以
6
进一步增殖,其通过接种在1×10 个细胞/ml的300ml Sf9 细胞培养物上而进行。按照附
在Bac-to-Bac杆状病毒(商标名)表达系统(由Invitrogen制备)上的手册,在4天后收
集扩增的杆状病毒储液。将Sf9细胞在Erlenmeyer烧瓶中在27℃和135 rpm悬浮培养。用
于这种培养的培养基的成分包括补充L-氨基酸的格雷丝昆虫细胞培养基(由Invitrogen,
Gibco制备),10%胎牛血清(由Clontech制备),青霉素/链霉素(由生命技术制备),和
终浓度0.1%的普卢兰尼克F-68(Pluronic F-68,由Sigma-aldrich制备)。
真菌、植物、细菌和病毒的异源基因。
特征的生物体,容易操作,许多工具可用,它能够非常快速地生长,它在廉价的复合物或很好确定的基本培养基上生长,并且它具有极高的合成异源蛋白的能力。
使用通常在酶纯化中所用的方法诸如离子交换柱层析、反相柱层析、凝胶过滤柱层析等而
获得纯化的蛋白。备选地,当设计来源于昆虫的肽基-二肽酶A以具有His-标记的形式生
产时,可以通过特异性识别并且结合His-标记的亲和柱层析快速从细胞粗提物中获得纯
化的蛋白。通过所述方法,可以制备来源于昆虫的肽基-二肽酶A。
胞,并且用弗氏压碎器将细胞碾碎,然后用柱层析纯化而制备。
蛋白启动子可操作性地连接的棉蚜肽基-二肽酶 A基因的DNA片段,将混悬液在125ml
Erlenmeyer中在135rpm在27C旋转培养1小时。然后,将每1/3的细胞混悬液置于3个
25ml的Erlenmeyer烧瓶中,向每个烧瓶中加入培养基,以便培养溶液的体积达到100ml,加入1ml的10%普卢兰尼克溶液,并且将这继续培养。48小时后,通过以290×g离心5分钟而
收集感染杆状病毒的Sf9细胞。将缓冲液A(50mM Hepes-HaOHpH7.5,0.5m NaCl,10mM咪唑)加入到所收集的Sf9细胞中,以将它们悬浮,并且使用弗氏压碎器(由Thermo Spectronic
制备)按照在附加的手册中所述的方法在1,500psi的压力下将细胞裂解。将这一弗氏-加
压的溶液在4℃以13,000xg离心20分钟,并且将得到的上层清液通过0.45mm过滤器过滤。
然后,将这注射到用缓冲液A(50mM Hepes-HaOH pH7.5,0.5m NaCl,10mM咪唑)平衡的串联连接的两个HiTrap/HisTrap亲和柱(柱体积5ml,由Amersham生物科学制备)上,并且用
100ml缓冲液A洗涤柱。然后,用150ml通过混合93%的缓冲液A和7%的缓冲液B(50mM
Hepes-HaOHpH7.5,0.5m NaCl,500mM咪唑)而获得的缓冲液洗涤柱。最后,将60ml通过混
合50%的缓冲液A和50%的缓冲液B而获得的缓冲液注射到柱上。分离每1ml的洗脱级
分,并且保存,并且用SDS-PAGE分析等分物,以鉴定含有75Kda肽基-二肽酶A的级分。这
些级分是以最大量含有肽基-二肽酶A的溶液。此外,将每1.5ml的含有肽基-二肽酶A的
溶液注射到用缓冲液C(50mM Hepes-HaOH,pH7.5,0.5m NaCl)平衡的HiTrap脱盐柱(柱体
积5ml,由Amersham生物科学制备)上,然后注射4.5ml的缓冲液C,回收洗脱的级分。这
一级分包含溶解在缓冲液C中的目的肽基-二肽酶A。通过用SDS-PAGE分析这一级分的等
分物,可以证实包含75Kda的肽基-二肽酶A。
外,例如,在分析作用为肽基-二肽酶A的试剂的作用和机制的研究中,肽基-二肽酶A也
可以用作研究工具。
序列,或具有与所述部分核苷酸序列有互补性 的核苷酸序列的多聚核苷酸,和包含由SEQ ID NO:3或4代表的核苷酸序列的多聚核苷酸,可以用作研究工具。例如,它们中的一部分作用为用于上文所述的制备肽基-二肽酶A的方法的多聚核苷酸。另外,部分可以用作重
要的研究工具,用于进行使用PCR获得在多聚核苷酸组B中所示的多聚核苷酸,或者使用杂
交获得在多聚核苷酸组B中所示的多聚核苷酸,如上文所述。
息通过输入装置1输入,并且通常以记忆装置2记忆。输入装置的实例包括可以输入信息
的装置诸如键盘和鼠标。当完成信息输入和存储、管理时,程序进展到下一种装置b。对于存储、管理所述信息,可以通过使用硬件如计算机和软件如OS和数据库管理而输入具有数
据结构的信息,并且将所述信息存储到适当的记忆装置中,例如计算机可读的记录介质如
软盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM和硬盘,而有效地存储和管理大量的信息。
的信息时,程序进展到下一装置c。选择的结果通常记忆在记忆装置2中,并且可以进一步
通过显示输出装置3显示。
示,或者可以通过打印在纸上输出。
冻压碎的粉末中使用RNA提取试剂ISOGEN(由Nippon基因制备)如下分离RNA。在将10ml
ISOGEN加入到在研钵中冷冻压碎的粉末中后,将所述压碎的粉末碾磨10分钟,同时保持在
冰上。碾磨后,将流体样品用移液管转移到15ml试管中,并且向其中加入2ml氯仿(由Wako
纯化学工业有限公司(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)制备)。立即将混合物用力
振荡15秒,然后在室温静置3分钟,然后,将得到的混合物在4℃以12,000xg离心15分钟,
并且将每5ml水相层转移到两个新管中。在将5ml ISOGEN加入到每一管中后,将混合物立
即用力振荡15秒,并且然后在室温静置3分钟。然后,将得到的混合物在4℃以12,000xg
离心15分钟,并且将每10ml水相层分别转移到新的50ml管中。随后,将10ml异丙醇(由
Wako纯化学工业有限公司制备)加入到每一管中,并且将混合物在冰上放置30分钟。将得
到的混合物在4℃以12,000xg离心10分钟以沉淀RNA。去除上清后,向剩余物中加入20ml
70%乙醇将得到的混合物在4℃以10,000xg离心5分钟。去除上清后,将总RNA的沉淀稍
微干燥,并且然后溶解在1ml商购的不含RNA酶的水(Nacalai Tesque有限公司)中。制
备的总RNA的浓度(从在260nm的吸收计算)为6.9mg/ml。
1.1g的成虫样品,将10只雄性幼虫和10只雌性幼虫用作1.0g的幼虫样品,并且将26只卵
囊用作1.0g的卵囊样品。将这三种样品使用独立的研钵和研棒独立地在液氮中压成粉末。
从每一份得到的冷冻压碎的粉末中使用RNA提取试剂ISOGEN(由Nippon基因制备)如下
分离RNA。在将10ml ISOGEN加入到在研钵中冷冻压碎的粉末中后,将所述压碎的粉末碾磨
10分钟,同时保持在冰上。碾磨后,将流体样品用移液管转移到15ml试管中,并且向其中
加入2ml氯仿(由Wako纯化学工业有限公司(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.)制
备)。立即将混合物用力振荡15秒,然后在室温静置3分钟,然后,将得到的混合物在4℃
以12,000xg离心15分钟,并且将每5ml水相层转移到两个新管中。在将5ml ISOGEN加入
到每一管中后,将混合物立即用力振荡15秒,并且然后在室温静置3分钟。然后,将得到的混合物在4℃以12,000xg离心15分钟,并且将每10ml水相层分别转移到新的50ml管中。
随后,将10ml异丙醇(由Wako纯化学工业有限公司制备)加入到每一管中,并且将混合物
在冰上放置30分钟。将得到的混合物在4℃以12,000xg离心10分钟以沉淀RNA。去除上
清后,向剩余物中加入20ml 70%乙醇。将得到的混合物在4℃以10,000xg离心5分钟。去
除上清后,将总RNA的沉淀稍微干燥,并且然后溶解在1ml商购的不含RNA酶的水(Nacalai
Tesque有限公司)中。制备的总RNA的浓度(从在260nm的吸收计算)在来源于成虫的
总RNA的情形中为1.1mg/ml,在来源于幼虫的总RNA的情形中为2.5mg/ml,并且在来源于
卵囊的总RNA的情形中为1.4mg/ml。
制备)按照生产商的方法进行PCR而扩增棉蚜肽基-二肽酶A的全长cDNA。将如上述制备
的第一链cDNA用作模板。应用的PCR条件如下:起始变性在94℃10分钟;然后40个PCR
循环,一个循环为94℃ 15秒,60℃15秒和72℃3分钟;接着在72℃7分钟。得到的PCR
产物通过琼脂糖凝胶电泳进行分析和纯化,以将包含核苷酸SEQ ID NO:2的1921bp的目的
DNA克隆到pCR-blunt载体(Invitrogen)中。从所述核苷酸序列推定的氨基酸序列为氨基
酸序列SEQ ID NO:1。得到的质粒命名为在pGAT1。
服务器(Blocks Protein Analysis Server)的网址 http://blocks.fhcrc.org/blocks/
codehop.html公共可用),并且基于前文提及的来源于棉蚜的肽基-二肽酶A基因序列和
先前已知的蚕基因(NCBI登记号AB026110.1),刚比亚按蚊基因(AAAB01008980),黑腹果蝇
基因(NP_477046.1,AAN10856,AAF52693),和西方角蝇基因(Q10715)的核苷酸序列,设计简并引物。
链cDNA通过前文提及的方法使用Superscript III制备。PCR扩增使用作为正向引物和
反向引物的一套简并引物以及Amplitaq Gold(由应用生物系统(Applied Biosystems)制
备)按照附在所述试剂上的生产商的方法而进行。PCR条件为在94℃10分钟;然后是40
个PCR循环,一个循环为94℃30秒,45℃1分钟和72℃每1kb长度的预计扩增产物1分钟;
并且接着在72℃7分钟。PCR产物通过琼脂糖凝胶电泳进行分析和纯化,以获得目的DNA。
此外,将获得的DNA克隆到pCR-XL-TOPO载体(由Invitrogen制备)中,并且测序。
氨基酸序列SEQ ID NO:13,15,17,19或21。
成试剂盒(由Clontech制备)按照附在所述试剂盒上的生产商的用法指导而进行。
钟1个循环;然后40个PCR循环,一个循环为94℃15秒,63℃15秒和72℃每1kb长度的
预计扩增产物1分钟;并且接着在72℃7分钟1个循环。得到的PCR产物通过琼脂糖凝胶
电泳进行分析和纯化,以获得目的DNA。此外,将获得的DNA克隆到pCR-XL-TOPO载体(由
Invitrogen制备)中,并且测序。
引物或特异的反向引物组合使用,所述特异的正向引物或特异的反向引物设计成与第一轮
目的PCR产物的内部序列结合。PCR条件为在94℃10分钟1个循环;然后40个PCR循环,
一个循环为94℃15秒,63℃15秒和72℃2分钟;并且接着在72℃7分钟1个循环。得到
的PCR产物通过琼脂糖凝胶电泳进行分析和纯化,以获得目的DNA。此外,将获得的DNA克
隆到pCR-XL-TOPO载体(由Invitrogen制备)中,并且测序。
隆位点。以下,得到的载体命名为pGAT3。
的SfuI/XhoI DNA片段中。得到的载体命名为pGAT6。克隆AC301通过PCR产生,如下所述。
通过使用棉蚜总RNA作为模板,并且使用PfuUltra高保真度聚合酶(由Strategene制备),
合成第一链cDNA。PCR按照附在所述试剂上的手册进行,并且包含核苷酸序列SEQID NO:5
的寡核苷酸和包含核苷酸序列SEQ ID NO:6的寡核苷酸用作引物。PCR条件如下:在94℃2
分钟1个循环;然后35个PCR循环,一个循环为94℃15秒,60℃15秒和72℃25秒;接着
在72℃7分钟1个循环。然后,通过对得到的PCR产物用琼脂糖凝胶电泳进行分析和纯化
而得到目的DNA片段。此外,将获得的DNA片段克隆到pCR-blunt载体(由Invitrogen制
备)中,并且确定克隆的DNA片段的核苷酸序列。这样得到的质粒命名为AC301。
寡核苷酸退火而产生。得到的载体为这样的载体,即,其中具有C端His-标记的编码全长
棉蚜肽基-二肽酶A的核苷酸序列插入到pFastBac(注册商标)HTb中,并且在下文命名为
pGAT14。
在Bac-to-Bac杆状病毒(商标名)表达系统(由Invitrogen制备)上的手册。
和M13反向引物。此外,还使用M13正向(-40)或M13反向引物与对目标特异的引物的组
合。每一操作按照附在Bac-to-Bac杆状病毒(商标名)表达系统(由Invitrogen制备)
上的手册而进 行。每一PCR条件如下:
标名)表达构建体到杆状病毒穿梭载体DNA的转座已经发生。
组的杆状病毒。对于转染,使用下述材料:cellfectin(由Invitrogen制备),补充L-氨基
酸的格雷丝昆虫细胞培养基(由Invitrogen,Gibco制备),10%胎牛血清(由Clontech
制备),和青霉素/链霉素(由生命技术制备)。使用2μg杆状病毒穿梭载体DNA和7μl
cellfectin。按照附在Bac-to-Bac杆状病毒(商标名)表达系统(由Invitrogen制备)
上的手册,在8天后收集P1重组杆状病毒储液。
杆状病毒(商标名)表达系统(由Invitrogen制备)上的手册,在培养4天后收集扩增的
杆状病毒储液。将Sf9细胞培养物在Erlenmeyer(Elscolab)中在135rpm和27℃悬浮培
养。培养基成分如下:补充L-氨基酸的格雷丝昆虫细胞培养基(由Invitrogen,Gibco制
备),10%胎牛血清(由Clontech制备),青霉素/链霉素(由生命技术制备),和终浓度
0.1%的普卢兰尼克F-68(Pluronic F-68,由Sigma-aldrich制备)。
代替4%琼脂糖。
然后,将细胞混悬液等分到3个250ml的Erlenmeyer(由Elscolab制造)中,并且加入实施
例5中所述的细胞培养基,直到在每个Erlenmeyer中培养溶液的体积达到100ml。将Sf9细
胞在135rpm在27℃在制备的培养溶液中旋转培养48小时。将培养的溶液以1200rpm离心
以收集感染杆状病毒的Sf9细胞。将收集的Sf9细胞在液氮中快速冷冻,并且保存在-80℃
以备将来应用。
冲液A中裂解。在破碎细胞步骤过 程中,压力保持在1300-1500psi。将弗氏加压的溶液在
2℃以13,000xg离心20分钟以获得上清液。得到的上层清液通过0.45μm过滤器过滤并
且保存在冰上。
HP(Amersham生物科学)柱,按照生产商(Amersham生物科学)的用法说明进行。纯化步骤
在AKTA-FPLC(Amersham生物科学)上进行。
纯化流程包括下述步骤:
聚丙烯酰胺凝胶用于肽基-二肽酶A蛋白的最佳凝胶电泳分析(resolution)。对于蛋白质
印迹分析,将1∶500稀释的抗-His(H15)sc-803兔多克隆IgG抗体(由tebubio制备)
用作一级抗体。二级抗体是1∶10000稀释的山羊抗-兔-HRP(由Pierce制备)。
V系列,按照生产商(Bio-Rad)的方法用Bradford分光光度法确定。然后将收集的级分分
成几等份,并且立即 在液氮中快速冷冻,并且保存在-80℃。
生物科学)上如下进行。缓冲液C,其为平衡和洗脱缓冲液,由50mM Hepes pH7.5和0.5M
NaCl制成。从棉蚜肽基-二肽酶A级分去除咪唑的流程包括下述步骤:
牛血清白蛋白级分V系列,按照生产商(Bio-Rad)的方法用Bradford分光光度法确定。洗
脱的级分补充甘油(10%终浓度),在液氮中快速冷冻,并且保存在-80℃。
备的蚜虫肽基-二肽酶A的体外反应系统中而受到调控。
基-Phe-Pro-OH(由Bachem制备,M-1100)作为底物。
的活性。然后,计算包含溶解在DMSO中的测试化合物时蚜虫肽基-二肽酶A活性的测定值
相对于在包含DMSO代 替测试化合物时蚜虫肽基-二肽酶A活性的测定值的比例(%),并
且将通过从100%减去所计算的值而得到的值作为抑制程度(%)。在每一测试化合物中的
结果与实施例9的结果一起显示在实施例9中的表4中。
度-依赖性检测分析软件XL fit(由idbs制备)从每一测试化合物每一浓度的结果计算
IC50(μM)。结果与实施例9的结果一起显示在实施例10的表5中,
方法相同的方法,除了将溶解在DMSO中至终浓度640μM的测试化合物以0.5%体积加入到
所述人工饲料中以外,并且混和成分,培养棉蚜。培养后6天,研究存活的棉蚜数目,并且通过用下述方程获得控制值而确定表现出显著控制值(例如,30%或更大的控制值)的实体
具有杀虫活性:
L-丙氨酸 100.0 维生素C 100.0
L-精氨酸 275.0 生物素 0.1
L-天冬酰胺 550.0 泛酸钙 5.0
L-天冬氨酸 140.0 氯化胆碱 50.0
L-半胱氨酸(氢氯 化物) 40.0 肌醇 50.0
L-谷氨酸 140.0 烟酸 10.0
L-谷氨酰胺 150.0 硫胺 2.5
L-甘氨酸 80.0
L-组氨酸 80.0 其它 (mg/100ml)
L-异亮氨酸 80.0 蔗糖 12500.0
L-亮氨酸 80.0 磷酸氢二钾 1500.0
L-赖氨酸 (氢氯化物) 120.0 硫酸镁 123.0
L-甲硫氨酸 80.0 氯化铜 0.2
L-苯丙氨酸 40.0 氯化铁 11.0
L-脯氨酸 80.0 氯化锰 0.4
L-丝氨酸 80.0 硫酸锌(无水) 0.8
L-苏氨酸 140.0
L-色氨酸 80.0 调整到pH6.8
L-酪氨酸 40.0
L-缬氨酸 80.0
表5中。
特异的靶点筛选化合物。