多核単細胞性緑藻の細胞再構築現象を利用した新規遺伝子改変技術の開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21880029
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 平山 真 Hiroshima University, 大学院・生物圏科学研究科, 助教 (40535465)
• Keywords: 遺伝子改変 / ハネモ / 細胞再構築現象 / 海藻

Research Abstract

近年、海藻について、その現存量や成長率、陸上以外で養殖可能な点などが注目され、食料としての利用の他、海藻を資源としたバイオエタノール生産研究や、有用成分を海藻体内で作らせる、いわば「海藻工場」として利用するための遺伝子改変技術開発が進められている。同技術は、藻体内機能未知タンパク質の機能解析も可能となるなど、極めて応用性の高い技術であるが、海藻を対象とした現在の遺伝子改変技術はその低効率性から確立されているとは言えず、更なる安定・高効率な技術の開発が望まれる。本研究課題では、多核単細胞である緑藻ハネモBryopsis plumosaの細胞再構築現象に着目し、この生命現象を利用した新規遺伝子改変技術を開発することを目的とした。まず、蛍光タンパク質-ルシフェラーゼ融合タンパク質をコードする配列の上流に植物用プロモーター(カリフラワーモザイクウイルス35S(CaMV35S)プロモーター)を組み込んだベクターを作製した。次に、2μg/mlのベクターを含む人工海水中でハネモを細断後、一晩静置することで細胞を再構築させ、細胞内に外来遺伝子を取り込ませた。その後、経時的に蛍光顕微鏡およびルミノメーターで外来遺伝子の発現を測定したが、ともに検出されなかった。その理由として、(1)植物用プロモーター(CaMV35S)は藻類では機能しない、または(2)外来遺伝子が核内に移行していないなどが考えられた。現在、ハネモ内在性遺伝子であり構成的に発現するelongation factor 1 alpha遺伝子のプロモーター領域をクローニング中であり、同配列を上記融合タンパク質コード配列上流に組み込んだベクターを作製し、同様の実験を行う予定である。