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光合成を利用した高薬物代謝活性トランスジェニック植物の作出

研究課題

研究課題/領域番号 07456030
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物保護
研究機関神戸大学

研究代表者

大川 秀郎  神戸大学, 農学部, 教授 (90233048)

研究分担者 今石 浩正  神戸大学, 農学部, 助手 (50223318)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
1997年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1996年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1995年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
キーワード除草剤耐性 / クロロプラスト / トランスジェニックタバコ / P450モノオキシゲナーゼ / チトクロームP450 / 光合成電子伝達系 / ラットP4501A1 / クロロプラスト輸送 / トランスジェニック・タバコ / 薬物代謝 / RuBisCO スモ-ルサブユニット・プロモーター / 7-エトキシクマリンO-脱エチル化
研究概要

薬物代謝に関するラットP4501A1及びその酵母還元酵素との融合酵素をクロロプラストに発現・輸送したトランスジェニックタバコ植物を作出し、クロロプラストにおけるP450依存性のモノオキシゲナーゼ活性を測定すると共にそれらタバコ植物における除草剤クロロトルロンの代謝及び耐性を試験した。
その結果、トランスジェニックタバコから調製したクロロプラストは光照射下でコントロールに比べて高いモノオキシゲナーゼ活性を示し、暗所及び電子伝達阻害剤DCMU存在下ではコントロールの値まで低下した。従って、P450は光合成電子伝達系とカップリングして高いモニオキシゲナーゼ活性を示したと考えられる。また、P450をクロロプラストに発現・輸送したトランスジェニックタバコでは除草剤クロロトルロンをN-脱メチル化及びメチル基水酸化を経て、コントロールタバコより速やかに代謝して、除草剤耐性を示すことが判明した。特に、メチル基水酸化活性が除草剤耐性に大きく寄与していると思われる。
以上の通り、遺伝子工学によりラットP4501A1をクロロプラストに発現・輸送することにより、P450は光合成電子伝達系とカップリングしてP450依存性のモノオキシゲナーゼ活性を示すことが判明した。即ち、新規能性植物を作出することに成功した。

報告書

(4件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] H.Ohkawa et.al.: "Molecular Mechanisms of Herbicide Resistance" Reviews in Toxicology. 1. 1-8 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hara et.al.: "Regeneration of NADPH by Cactus Chloroplasts : Coupling Reaction with P450 Monooxygenase" Journal of Fermentation and Bioengineering. 84. 324-329 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Young-Sug Kim et.al.: "Photo-induced Activation of Cytochrome P450/Reductase Fusion Enzyme Coupled with Spinach Chloroplasts" Biotechnology Techniques. 10. 717-720 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ohkawa, H.Imaishi, N.Shiota, H.Inui and., Y.Ohkawa: "Molecular Mechanisms of Herbicide Resistance" Reviews in Toxicology. 1. 1-8 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hara, H.Ohkawa, M.Narato, M.Shiraki, Y.Asada, I.Karube and J.Miyake: "Regeneration of NADPH by Cactus Chloroplasts : Coupling Reaction with P450 Monooxygenase" Journal of Fermentation and Bioengineering. 84. 324-329 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y-Sug Kim, M.Hara, K.Ikebukuro, J.Miyake, H.Ohkawa and I.Karube: "Photo-induced Activation of Cytochrome P450/Reductase Fusion Enzyme Coupled with Spinach Chloroplasts" Biotechnology Techniques. 10. 717-720 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ohkawa et.al.,: "Molecular Mechanisms of Herbicide Resistance" Reviews in Toxicology. 1. 1-8 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hara et.al.,: "Regeneration of NADPH by Cactus Chloroplasts : Coupling Reaction with P450 Monooxygenase" Journal of Fermentation and Bioengineering. 84. 324-329 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Young-Sug Kim et.al.,: "Photo-induced Activation of Cytochrome P450/Reductase Fusion Enzyme Coupled with Spinach Chloroplasts" Biotechnology Techniques. 10. 717-720 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.OHKAWA,et al.: "Regulation of Enzymatic Systems Detoxitying Xenobiotics in Plants" Kluwer Academic Publishers,London, 6 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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