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

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K05972
• Research Institution: Osaka Metropolitan University
• Principal Investigator: 山口 夕 大阪公立大学, 大学院農学研究科, 准教授 (60335487)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ダイズ / 生理活性ペプチド / グリセオリン / イソフラボン

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではダイズ8アミノ酸ペプチドGmPep914を過剰に発現させることにより、機能性成分であり、抗菌物質でも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いる。前年度までに、複数の発現ベクターの構築を行い、ダイズへの形質転換を進めている。また、GmPep914や発現ベクターの効果を前もって確認するためにダイズの培養細胞を作成した。この培養細胞にGmPep914を投与することで、複数の二次代謝産物の蓄積が誘導された。
本年度でも引きつづき、GmPep914前駆体を恒常的に強く発現させるベクターを用いた形質転換体の作出を進めていたが、残念ながら現在までのところ作出には至っておらず、プロトコールの見直し、使用品種の検討などのトラブルシューティングを行っている。
GmPep914の培養細胞へ与える影響を調べる実験では、前年度で見られたように様々な二次代謝産物の蓄積が誘導されていることが高速液体クロマトグラフィー（HPLC）分析によって再確認することができた。検出された物質の吸光特性より、複数のイソフラボン類が含まれていることが分かった。ペプチドの投与量や処理後の時間によるイソフラボン類蓄積への影響を調べるために、これらの条件を変化させて処理したダイズ培養細胞および培地を順次回収している。最終的にはHPLCにより分析するが、本研究の目的物質であるグリセオリンを効率よく抽出できる条件や、さまざまなイソフラボン類を一度に分析できる分析条件の設定が必要と考えられたため、抽出・分析条件についても検討を行っている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

形質転換作業は行っているものの、GmPep914を過剰に発現する形質転換ダイズの作出には至っていない。一方で、作製したダイズ培養細胞への、GmPep914のグリセオリンを含むイソフラボン類蓄積誘導の再現性が得られ、これらの抽出・分析条件の設定を進められていることから、「やや遅れている」と判断した。

Strategy for Future Research Activity

GmPep914を過剰に発現する形質転換ダイズの作製を、条件検討をしながら引き続き進める。作成した数種類の発現ベクターの効果を見るために、ダイズ培養細胞の形質転換を行う。培養細胞にGmPep914およびホモログであるGmPep890を与えた場合の、グリセオリンを含むイソフラボン類の蓄積誘導について詳細な解析を引き続き行い、GmPep914の生理作用について解明していく。現在、イソフラボン類の分析条件の設定を進めているが、設定した条件を用いて、上述した作製予定の形質転換ダイズ培養細胞や形質転換ダイズ植物体の分析も行う。

Causes of Carryover

形質転換ダイズの作製が予定よりも遅れていること、学会へはオンライン参加としたため旅費の使用がなかったことによる。 引き続き形質転換とグリセオリンをはじめとするイソフラボン類の分析に必要な消耗品（培地やホルモン、分析標品などの試薬）に使用する。