シトクロムと酵素遺伝子導入による二酸化炭素と二酸化窒素の同時資化増強植物の創製

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16580077
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 奥 忠武 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (20059637)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西尾 俊幸 日本大学, 生物資源科学部, 助教授 (10256836) ; 河内 隆 日本大学, 生物資源科学部, 助手 (70339290)
• Keywords: シロイヌナズナ / シトクロム / 二酸化炭素 / 還元酵素 / 二酸化窒素 / 資化

Research Abstract

立体構造に基づいた二酸化炭素同化効率向上のための紅藻シトクロム遺伝子およびその高機能化遺伝子導入植物の作成と評価
本年度は、シロイヌナズナへの高機能化タンパク質遺伝子の導入が確認できなかったため、導入実験を精査して昨年度に引き続き実験を行った。
(1)シロイヌナズナへの紅藻シトクロム遺伝子およびシトクロム変異体遺伝子の導入および確認
光合成電子伝達の場である葉緑体のルーメンへシトクロムを輸送するために、すでにクローニングが済んでいるシロイヌナズナのプラストシアニン遺伝子からシグナル配列を得ることができた。そのシグナル配列を藻類シトクロム遺伝子およびシトクロム変異体遺伝子に付加し、遺伝子導入ベクターに組み込み、バイナリーベクター法でシロイヌナズナへ導入した。導入条件については、フローラルディップ法、減圧浸潤法およびスプレー法などを用いて検討した。遺伝子導入植物の評価は、発現遺伝子の確認をサザンおよびノーザンブロッティング、発現タンパク質はウエスタンブロッティングによって行い、導入の確認ができた。
(2)二酸化窒素還元酵素のラン藻からの調製
生物中で最も高い二酸化窒素(NO_2)還元を示すと言われている酵素(NiR)を、ラン藻Pormidium laminosumからの遺伝子調製を何度か試みたが、成功しなかった。したがって、平成18年度は、種々のプライマーを作成し、発現条件も慎重に検討し、再度、実験を行う計画である。