アントシアニンの発色に関わる膜輸送体のゲノムレベルでの探索

• Project/Area Number: 18780071
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied biochemistry
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 中西 洋一 Nagoya University, 大学院・生命農学研究科, 助教 (60362290)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2007: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2006: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 植物 / ゲノム / 膜輸送 / アントシアニン

Research Abstract

植物の液胞内環境を可視化する多機能な天然の指示薬として、植物に内在する色素であるアントシアニンを用いるため、アントシアニンを蓄積する植物培養細胞の検討を行った。シロイヌナズナ培養細胞T87にMYB型転写因子の一種PAP1を過剰発現させた形質転換株、ブドウ培養細胞VR株についてアントシアニンを多く蓄積する培養条件を検討した。
植物膜輸送体遺伝子を、効率よく検索するため、シロイヌナズナ膜輸送体のcDNAを約800種類集積した特殊遺伝子ライブラリAmethystを作製した。Amethystの有用性を検証するため、サッカロミセス酵母で発現可能なAmethystを作製し、抽出検査で80%以上の膜蛋白質の発現を確認した。また、植物での発現用に、CaMV35Sプロモータによる遺伝子発現が可能なAmethystの作製し、これをアグロバクテリウムに導入したライブラリを作製した。
植物培養細胞のアグロバクテリウムで形質転換することを試みたが、形質転換効率が低く思うように発現スクリーニングが行えなかった。一方、赤キャベツなどアントシアニンを蓄積する細胞のプロトプラスト形質転換についても試みたが、技術的に成熟していない。今後は、シロイヌナズナ植物体を評価宿主として膜輸送体スクリーニングを実施する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Identification of amino acid residues participating in the energy coupling and proton transport of Streptomyces coelicolor A3(2) H+-pyrophosphatase. (2007)
  • Author(s): Megumi Hirono, Yoichi Nakanishi, Masayoshi Maeshima
  • Journal Title: Biochimica et Biophysica Acta 1767 Pages: 1401-1411
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Essential amino acid residues in the central transmembrane domains and loops for energy coupling of Streptomyces coelicolor A3(2)H+-pyrophosphatase. (2007)
  • Author(s): Megumi Hirono, Yoichi Nakanishi, Masayoshi Maeshima
  • Journal Title: Biochimica et Biophysica Acta 1767 Pages: 930-939
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] プロトン輸送性ピロホスファターゼ:低コスト化合物を利用するポンプ (2007)
  • Author(s): 広野めぐみ、三村久敏、瀬上紹嗣、中西洋一、前島正義
  • Journal Title: 生化学 79 Pages: 535-541
• [Journal Article] Essential amino acid residues in the central transmembrane domains and loops for energy coupling of Streptomyces coelicolor A3(2) H+-pyrophosphatase (2007)
  • Author(s): Megumi Hirono, Yoichi Nakanishi, Masayoshi Maeshima
  • Journal Title: Biochimica et Biophysica Acta (未定)(採択済・印刷中)
• [Presentation] 植物膜輸送体の網羅的な分子機能解析による有用遺伝子の探索 (2008)
  • Author(s): 中西洋一
  • Organizer: 日本農芸化学会2008年度大会シンポジウム「植物トランスポーター研究の最前線」
  • Place of Presentation: 名城大学(名古屋市)
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] シロイヌナズナ膜輸送体cDNA集積ライブラリを用いた有用遺伝子の探索 (2007)
  • Author(s): 中西洋一、今井 悠、幡谷恵莉子、前島正義
  • Organizer: 日本分子生物学会・日本生化学会2007年度合同年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2007-12-14