2019 Fiscal Year Annual Research Report
タマネギ鱗茎におけるフルクトオリゴ糖の代謝メカニズムの解明
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17H03760
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
志村 華子 北海道大学, 農学研究院, 講師 (20507230)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上野 敬司 酪農学園大学, 農食環境学群, 准教授 (90441964)
前田 智雄 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (90530478)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | タマネギ / フルクタン / 糖質加水分解酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでにタマネギ品種間にみられるフルクタン含量の違いに関して遺伝子レベルのメカニズムを研究してきたが、その過程で今までタマネギでは見つかっていなかったフルクタン加水分解酵素遺伝子を同定することができた。他の植物では、フルクタン加水分解酵素はすべて細胞壁型インベルターゼと相同性を持つとされているが、タマネギで見つかったフルクタン加水分解酵素は液胞型インベルターゼとの相同性を示した。これまでにフルクタン代謝に関わる酵素の細胞内局在を詳細に研究した例はない。本研究ではこの新規フルクタン加水分解酵素も含め、タマネギ由来のフルクタン代謝酵素（フルクタン合成酵素）に可視化タグをつけて細胞内で一過的あるいは恒常的発現を行い、蛍光顕微鏡や共焦点レーザー顕微鏡を用いて細胞内局在を明らかにすることを検討した。また、フルクタン分解活性の高い時期のタマネギ鱗茎から酵素を精製し、フルクタン加水分解酵素の基質特異性など酵素の性質について詳細な解析を行った。フルクタン加水分解酵素はアミノ酸配列N末端にシグナル配列が想定されたことからこのアミノ酸配列にDsRedをつなげた融合タンパク質をタバコ培養細胞BY2で発現させたところ、液胞で蛍光が観察された。また、フルクタン加水分解酵素の全長配列にDsRedをつなげた場合でも同様に蛍光は液胞で観察されたことから、この酵素は液胞に局在することを実験的に証明することができた。フルクタン合成酵素にDsRedをつなげたコンストラクトも作製してその細胞内局在を観察したところ、これらも液胞で蛍光が観察されたことから、タマネギにおけるフルクタンの合成と分解に関わる酵素はどちらも液胞に局在することが分かった。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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