薬用植物の二次代謝物生合成遺伝子の単離とトランスジェニック植物の導入及び発現

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02807199
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 斉藤 和季 千葉大学, 薬学部, 講師 (00146705)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村越 勇 千葉大学, 薬学部, 教授 (30009162)
• Keywords: 二次代謝 / システイン合成酵素 / cDNAクロ-ニング / トランスジェニック植物

Research Abstract

[目的] 高等植物二次代謝の制御機構を分子レベルで理解するためには,二次代謝産物の生合成酵素遺伝子のクロ-ニングと植物へ再導入する実験が不可欠である.今回演者らは植物二次代謝の代表的な系である非タンパク性βー置換アラニン類生合成の鍵酵素システイン合成酵素(CSase)のcDNAクロ-ンをホウレンソウから単離し全塩基配列を決定した.
[方法,結果] ホウレンソウ(Spinacia oleracea)の新鮮葉には,二種類のCSaseA,Bが存在する.そこで精製したCSaseAの4個のV8プロテア-ゼ分解フラグメントのアミノ酸配列を決定し,これを基にイノシンを含む合成DNAプロ-ブV812(50mer)とV822(56mer)を作製した.ホウレンソウ緑葉よりλgt10を用いて作製したcDNAライブラリ-をスクリ-ニングし,200,000クロ-ンから19個のポジティブなクロ-ンを単離した.サブクロ-ニングの後,約1.3kbのインサ-トを持つ2個のクロ-ンの全塩基配列を決定した.cDNAクロ-ンは325アミノ酸残基をコ-ドしていることが示され,ピリドキサ-ルリン酸を補酵素とする活性中心部位が予想された.また,大腸菌,サルモネラ菌のシステイン合成酵素遺伝子と約50%,ラット肝臓のヘムタンパクHー450と約40%のアミノ酸配列のホモロジ-が認められた.現在,異種生物での発現などを検討している.

Research Products

• [Publications] K.Saito et al.: "Integration and expression of a rabbit liver oytochrome Pー450 gene in transgenic Nicoliana tabacum" Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 88. 7041-7045 (1991)
• [Publications] K.Saito et al.: "Metabolism of Solanaceous alkaloids in transgenic plant teratomes integrated with genetically engineered gens" Tetranedron. 47. 5955-5968 (1991)
• [Publications] K.Saito et al.: "Tissueーspecific and stressーenhancing expression of the TR promoter for mannopine synthase in transgenic plants" Planta. 184. 40-46 (1991)
• [Publications] K.Saito et al.: "Moleular Cloning and baeterial expression of cDNA encoding a plant uysteine synthase."