タデ科植物アイのインジカン合成経路の解明

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14540605
• Research Institution: Okayama University of Science
• Principal Investigator: 南 善子 岡山理科大学, 理学部, 助教授 (60192762)
• Keywords: 植物の二次代謝 / インジカン / インジゴ / トリプトファン合成経路 / UDP-グルコシルトランスフェラーゼ / cDNAクローニング

Research Abstract

ダデ科植物アイの葉は,インジカンという配糖体を二次代謝産物として多量に蓄積する。インジカンは酵素的に分解され藍染の染料インジゴとなるが,この反応は細胞が破壊されない限り起こらない。植物体にとってインジカンの存在がどのような意味を持つのか。本研究では、細胞内のインジカン合成経路について研究を進めている。
アイのインジカン合成酵素をすでに単離し,その性質などの分析は終了している。しかし,生体内でのそのタンパク含量は非常に低く,今後,抗体作成などに必要な酵素量を得ることは,非常に困難である。そこで,今年度は,アイのインジガン合成酵素のcDNAクローニングを試みた。
1. これまでに報告されている高等植物のUDP-グルコジルトランスフェラーゼ遺伝子のコンセンサス配列を含む領域をプローブとして用い,cDNAのスクリーニングを行った.結果,ほとんどのポジテイブクローンの配列で,UDP-グルコシルトランスフェラーゼとの相同性が認められなかった。しかし,UDP-グルコシルトランスフェラーゼをコードする可能性が考えられる2〜3のクローンが得られた。これらの配列にコードされるタンパク質が、インジカン合成酵素としての働きを持つかどうかを明らかにするため,発現ベクターに組み込み,大腸菌内での発現実験を進めている。,
2. 高等植物のUDP-クルコシルトランスフェラーゼ遺伝子のコンセンサス領域からPCR用のプライマーを数種類,設計した。アイの若い葉から,mRNAを単離し,PT-PCRを行った。結果,UDP-グルコシルトランスフェラーゼ遺伝子の保存領域と相同性を持つ数種類の増幅断片を得た。現在,この完全長の配列決定を進めている。
3. アイの根,あるいはカルス(これらの組織には本酵素は含まれない)からmRNAを精製し,Differentialスクリーニングを行う計画を進めている