1993 Fiscal Year Annual Research Report
植物の遺伝子発現機序を利用した培養細胞による物質生産系の構築
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04454037
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
新名 惇彦 大阪大学, 工学部, 教授 (30029235)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 和哉 大阪大学, 工学部, 助手 (50252622)
関根 政実 大阪大学, 工学部, 助手 (70226653)
高野 光男 大阪大学, 工学部, 教授 (20029036)
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| Keywords | タバコ培養細胞 / 西洋ワサビ / ペルオキシダーゼ遺伝子 / 傷害誘導 / シス配列 / アラビドプシス / 熱ショックエレメント / GUS活性 |
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| Research Abstract |
植物培養細胞の中でも極めて増殖の速いタバコ細胞、Nicotiana tabacum BY2、を遺伝子組換え技術により有用物質を生産させる系の開発を目指し、まず有用な制御遺伝子の獲得と利用を試みた。成果を要約すると、
1.西洋ワサビのペルオキシダーゼ遺伝子、prxC2上流の傷害誘導シス配列とトランス因子の同定
上記遺伝子は傷害により発現が転写レベルで誘導されるが、上流の欠失断片とGUS構造遺伝子との融合遺伝子のトランスジェニックタバコでの解析、ゲルシフトアッセイ、フットプリンティングにより、傷害誘導にかかわるシス配列は翻訳開始点の289bp上流のCACGTG配列であった。またこれに結合するトランス因子のcDNAをサウスウエスタン法により単離した。培養細胞はすでに障害を受けた状態にあると考えられる。GUSをレポーターとするタバコプロトプラストでの一過性発現を調べた結果、本来のシス配列の有無でGUS活性には30倍の差があり、このシスエレメントは培養細胞での遺伝子高発現に有用であることが示唆された。
2.アラビドプシスの熱ショックエレメントの機能
GUS遺伝子をアラビドプシスの熱ショックタンパク質遺伝子、HSP18.2上流のプロモーターに連結し、タバコ培養細胞に導入し、安定な形質転換細胞を得た。この細胞は37℃で培養すると28℃に比べ約1000倍のGUS活性を示した。対照のCaMV35Sプロモーターの支配下ではGUS活性は25-37℃の範囲でほぼ一定であった。この熱ショックエレメントは培養温度による遺伝子発現の制御に利用可能である。
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[Publications] A.Kawaoka他: "Wound-induced expression of horseradish peroxidase" Plant Cell Reports. 13. 149-154 (1994)
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[Publications] A.Kawaoka他: "Induction of horseradish peroxidase isozyme by wounding" Ann N.Y.Acad.Sci.(in press).
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[Publications] 新名惇彦: "植物細胞培養による物質生産への新しい試み" 生産技術誌. 45. 50-52 (1993)
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[Publications] A.Shinmyo他: "Plant Peroxidases:Biochemistry and Physiology" University of Geneva, 497 (1993)
