青果物のエチレン生合成の内的調節システムの分子生物学的解析

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08456020
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 稲葉 昭次 岡山大学, 農学部, 教授 (90046491)
• Keywords: 果実の成熟 / エチレン生合成 / 遺伝子発現 / 1-メチルシクロプロペン / ACC合成酵素 / ACC酸化酵素

Research Abstract

バナナ、トマト、メロンおよびキュウリ果実を用いて、ACC(1-aminocyclopropane-1-carboxylate)合成酵素とACC酸化酵素遺伝子の発現解析をエチレン作用阻害剤であるMCP(1-methylcyclopropene)処理を併用して行った。
1.バナナから両酵素のcDNA断片を1種ずつクローニングし、塩基配列のシーケンシングを完了した。ACC酸化酵素については、すでに他の研究者がクローニングしたものと同一であったが、ACC合成酵素については、今回のクローニングが最初のものであった。
2.トマトについては、2種のACC合成酵素と1種のACC酸化酵素cDNAを用いて、樹上での成熟に伴う発現様相を調べた。成熟の開始とともに、いずれの遺伝子も発現誘導がみられ、当初予想したような2種のACC合成酵素遺伝子の発現順序の相違はみられなかった。
3.キュウリのcDNA断片をテンプレートにして、3品種のメロンについて発現解析した。いずれの品種でも、ACC合成酵素遺伝子としては1種だけが成熟や傷害処理で発現し、量的にもわずかであった。ACC酸化酵素遺伝子は、2種が極めて強く発現した。MCP処理は、これらの発現を完全に消失させたので、ポジティブ・フィードバック制御を受けると考えられた。
4.キュウリでは、未熟果、成熟果ともに各種外的刺激には応答して、両遺伝子とも2種が発現した。しかし、成熟果での発現はみられず、またエチレン処理してもACC酸化酵素しか発現しなかった。MCP処理によるフィードバック制御の方向性や程度は明確ではなかった。
5.^<14>C-MCPの合成については、急速に分解する化学構造をもつことが判明したので、合成を断念せざるを得なかった。
6.次年度は、バナナでのノーザン分析、エチレン受容体タンパク質遺伝子のクローニングとその発現および内的調節の解析を予定している。