2019 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(農学部), 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 / 温室 / 人工光型植物工場 / 遺伝子発現 / 小胞体ストレス / ベンサミアナタバコ / インフルエンザワクチン |
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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，おもに（１）遺伝子導入前の栽培環境が有用タンパク質生産量に及ぼす影響の解明，および（２）遺伝子導入後の気温が有用タンパク質生産量に及ぼす影響のメカニズムの解析，に取り組んだ。（１）では，PPFDおよび気温をおおよそ一定に制御可能な人工光型植物工場と，それらの環境要素レベルが日・季節変化する温室とで，それぞれ遺伝子導入前栽培を行なった場合のHA生産量への影響を調べた。人工光型植物工場を想定したグロースチャンバと温室とでそれぞれ栽培実験を行い，栽培バッチごとの有用タンパク質生産量のばらつきを評価した。その結果，グロースチャンバと温室間でのHA生産量の差は大きくなく，温室における遺伝子導入前の栽培環境の変動がHA生産量に及ぼす影響は必ずしも明瞭ではなかった。（２）では，昨年度の研究により示唆された，HA遺伝子転写産物量と小胞体ストレスとの関係をより詳細に解析するため，各種遺伝子の転写産物量の経日変化を明らかにする実験を反復した。その結果，遺伝子導入後の気温が26℃の場合，21℃と比較して，小胞体ストレスマーカー遺伝子であるBiPおよびbZIP60の遺伝子導入後3日目の転写産物量が大となる傾向にあった。これらの現象が，26℃で特異的に観察される葉のネクロシス発生に関連しているものと推察される。他方，HA遺伝子の転写レベルの経日変化は，栽培バッチごとに異なる傾向を示した。今後は、このバッチ間での差をもたらす要因を明らかにするための研究が必要と考えられる。
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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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