8アミノ酸ペプチドGmPep941を利用したグリセオリン高蓄積ダイズの分子育種

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K05972
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 山口 夕 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (60335487)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ダイズ / 病害虫抵抗性 / 生理活性ペプチド / グリセオリン

Outline of Annual Research Achievements

ダイズ8アミノ酸ペプチドGmPep914を過剰に発現させることにより、機能性成分であるグリセオリンを高蓄積するダイズ系統の作出を目指して、発現ベクターの構築、ダイズへの形質転換、また効果を確認するために野生型ダイズへのペプチド投与実験を行った。
カリフラワーモザイクウイルス35SプロモーターにGmPep914前駆タンパク質遺伝子を連結した発現ベクターについては、塩基配列を確認した後、アグロバクテリウム(EHA105)に導入し、ダイズ（品種：カリユタカ及びジャック）への形質転換作業を行っている。現在、子葉節からの分枝が出現しているところである。GmPep914は前駆タンパク質として翻訳されてからプロセシングされ、細胞外から細胞膜上に存在する受容体に結合して機能することが予想されるが、いつどのようにプロセシングされ分泌されるのか不明である。そこで分泌タンパク質のシグナル配列を連結したキメラ遺伝子の作成を現在進めている所である。
ペプチド投与実験については、条件を変えて吸水種子及び切取り葉にGmPep914を与えた後のグリセオリン蓄積量を高速液体クロマトグラフィーにより測定したが、残念ながら現在のところグリセオリンの蓄積は確認できていない。GmPep914を培養細胞や切取り葉に与えた場合に、グリセオリン合成の律速となる酵素（CYP93A1）遺伝子の発現量が顕著に増加することは分かっているが、一般的なエリシター分子の効果が実際に感染させた時に顕著に現れるというプライミング効果が報告されたため、GmPep914についても同様の制御が掛かっている可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID-19感染拡大による登学抑制期間や小学校の休校などの影響、およびオンライン授業などへの対応により、実験時間の確保が難しくなったため。

Strategy for Future Research Activity

引き続き現在行っている形質転換作業を進めるとともに、GmPep914を分泌タンパク質の細胞外へのシグナル配列に連結して強制的に細胞外に分泌させるようなキメラ遺伝子の作成、ならびに低温誘導性遺伝子のプロモーターに上記キメラ遺伝子を連結した発現ベクターを構築し、順次ダイズへの形質転換を進めていく予定である。また、2020年度に確認できなかったGmPep914処理によるグリセオリン蓄積への効果については処理方法の再検討を行うとともに、示唆されたプライミング効果についても、GmPep914の効果が表れる条件の探索を行っていく。

Causes of Carryover

研究の進行が計画よりも少し遅れてしまったため。
引き続き形質転換に必要な消耗品（培地やホルモンなどの試薬）に使用する