遺伝子操作によるコメタンパク質の消化性及び栄養価の改良

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01636512
• Research Institution: Kyoto Prefectural University
• Principal Investigator: 田中 國介 京都府立大学, 農学部, 助教授 (90027194)
• Keywords: コメ / イネ / 貯蔵タンパク質 / グルテリン / プロラミン / プロテインボディ / シグナル配列 / キメラタンパク質

Research Abstract

コメタンパク質の消化性及び栄養価の改良を遺伝子操作を用いて行なうための基礎知見を得ることを目的として調査研究を行なった。
既に調製済みの登熟期コメ胚乳中に出現するmRNAに対するλgtllを用いるcDNAライブラリ-からコメ胚乳中に集積するタンパク質のcDNAを同定する作業を行なった。その結果、これまでに、グルテリン前々駆体59KDa2個、α-グロブリン(26KDa)1個、コメアレルゲン(16KDa)1個、13KDaAプロラミン2個、13KDaBプロラミン2個、10KDaプロラミン1個、計9個のcDNA構造の解析を終了した。またコメグルテリン、13KDaA、Bプロラミン、10KDaプロラミンの各遺伝子の単離にも成功した。これまでに解析の終了したcDNA構造から翻訳された前駆体ポリペプチドのシグナル配列を整理した結果、コメ貯蔵タンパク質の集積するプロテインボディの形態と、そこへ集積するタンパク質前駆体のシグナル配列に相関性があることが判明した。即ちコメプロテインボディの1つであるPB-Iへは同一あるいは非常に類似したシグナル配列を持つポリペプチドのみが集積していることが明らかとなった。そこでコメプロテインボディI(PB-I)に特異的に集積する10KDaプロラミン前駆体のシグナル配列を牛αS_1カゼインの成熟配列のN末端に持つようなキメラタンパク質を生合成させ、その生合成系にPB-Iタイプのトウモロコシプロテインボディを共存させることで、トウモロコシプロテインボディに牛αS_1カゼインを集積させることが出来た。

Research Products

• [Publications] Takehiro Masumura: "Cloning and Characterization of a cDNA encoding a rice 13kDa prolamin" Mol.Gen.Genet.in press. (1990)
• [Publications] 田中國介: "コメのプロテインボディ" 醸協. 84(11). (1989)
• [Publications] Takehiro Masumura: "cDNA cloning of an mRNA encoding a sulfur-rich 10kDa prolamin polypeptide in rice seeds" Plant Mol,Biol. 12(2). 123-130 (1989)
• [Publications] Takashi Hibino: "Amino Acid Composition of Rice Prolamin Polypeptides" Agric.Biol.Chem.53(2). 513-518 (1989)
• [Publications] Takehiro Masumura: "Nucleotide sequence of a cDNA encoding a major rice glutelin" Plant Mol,Biol. 12(6). 723-725 (1989)
• [Publications] Takehiro Masumura: "Rice Storage Proteins:Genetic Analysis of Accmulation Process" Biotechnology in Agriculture and Forestry. (1989)