2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a technique for monitoring the accumulation level of foreign protein in leaves using chlorophyll fluorescence
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26712021
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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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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 一過性遺伝子発現 / バイオ医薬品 / 葉温 / 生体情報計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，迅速かつ安価な医薬用タンパク質（PP）生産法として期待されている，植物を利用した一過性遺伝子発現法において，クロロフィル（Chl）蛍光パラメータや葉温などの生体情報が植物葉内のPP含量を反映するという着想および萌芽的実験結果にもとづき，PP含量の変動を非破壊・非接触で定量する生体情報計測・解析技術を開発することにある。平成29年度は，前年度までに見出した，葉温の上昇をもたらす遺伝子導入後の気孔コンダクタンスの低下現象について，より詳細な解析を実施した。供試植物にはベンサミアナタバコを，PP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。いくつかのベクターを用いた減圧浸潤後の気孔コンダクタンスの経日変化の測定結果から，気孔コンダクタンスの低下は，減圧浸潤処理による物理的ダメージに起因するものではなく，ウイルス由来遺伝子の導入・増幅と，HA遺伝子の導入・HAタンパク質の生産の，2つの要因によってそれぞれ引き起こされることが明らかとなった。また，表皮の顕微画像計測では気孔の外観に顕著な影響は確認されなかったことから，気孔コンダクタンスの低下は気孔開度の低下によるものと推察された。さらに，異なる光合成有効光量子束密度および葉内CO2濃度条件での光合成ガス交換特性およびクロロフィル蛍光の評価結果から，HAを発現している葉では，気孔コンダクタンスのみならず，生体内でのRuBPカルボキシレーション速度およびRuBP再生産速度のいずれも低下していることが強く示唆された。他方，光合成速度の低下は，遺伝子導入後の乾物生産を抑制するほど顕著なものではないことも明らかとなった。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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