2017 Fiscal Year Annual Research Report
植物利用型有用タンパク質生産における環境制御とその効果の機構解明に関する研究
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17H03893
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松田 怜 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 准教授 (20547228)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
富士原 和宏 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30211535)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 環境制御 / バイオ医薬品 / 二酸化炭素施用 / 遺伝子発現 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，ワクチンなどの有用タンパク質の遺伝子を植物に後天的に導入して一過的に発現させる一過性遺伝子発現法を対象として，遺伝子導入前後の植物の栽培環境が有用タンパク質生産量に及ぼす影響を明らかにするとともに，環境制御の効果をもたらす生理的メカニズムを解明することを目的としている。本年度はまず，遺伝子導入後の二酸化炭素濃度が有用タンパク質生産量に及ぼす影響を調べた。供試植物にはベンサミアナタバコを，有用タンパク質にはインフルエンザワクチンとなる抗原タンパク質であるヘマグルチニン（HA）を用いた。導入後の高二酸化炭素濃度処理は，株あたり乾物重を増加させる傾向にあったものの，乾物重あたりのHA含量は逆に減少する傾向にあり，結果として株あたりHA含量は必ずしも増加しなかった。この傾向は，高二酸化炭素濃度に高光合成有効光量子束密度を組み合わせた条件でより顕著であった。バイオマスあたりのHA含量の減少は，HAの抽出・精製コストを増加させうることから，一過性遺伝子発現法を用いたベンサミアナタバコ体内でのHA生産では，二酸化炭素施用は必ずしも有用でない可能性がある。今後，追試を実施し，結果の再現性を確認する予定である。次に，環境制御の効果をもたらす生理的メカニズムを解明するための手法を確立するため，遺伝子導入によって植物体に引き起こされるストレスを定量化するための遺伝子発現の定量解析手法について検討した。小胞体ストレス応答に関わるいくつかのマーカー遺伝子の転写産物量を定量するのに適した実験条件（プライマー，PCR条件など）を確立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した，本年度の研究実施計画どおりにおおむね進展したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
二酸化炭素濃度以外の環境要素の影響についての検討を進める。また，本年度に確立した遺伝子発現の定量解析手法を用いて，遺伝子導入後の気温およびHAの細胞内蓄積部位が小胞体ストレス応答に及ぼす影響を調べ，HA含量との関係について検討する。
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