• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

植物培養細胞における色素配糖体生産機構のモデル化と遺伝子導入による生産制御

研究課題

研究課題/領域番号 08455379
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 生物・生体工学
研究機関東京大学

研究代表者

古崎 新太郎  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40011209)

研究分担者 関 実  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (80206622)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
6,900千円 (直接経費: 6,900千円)
1997年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1996年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード植物細胞培養 / 画像処理 / アントシアニン / フェニルアラニン / 連続培養 / CHS / バイオリアクター / バイオプロセス工学 / 植物培養細胞 / 色素配糖体 / モデル化
研究概要

本研究においては、イチゴ培養細胞によるアントシアニンの生産において、細胞集団内の色素蓄積量のバラツキを定量化する手法を確立し、その原因を考察することを目的とした。その結果を踏まえて、細胞選抜と酵素遺伝子の増強による生産性向上の可能性について明らかにすることを目指した。具体的には、保護培養の手法を用いて顕微鏡下で培養し、個々の細胞の増殖と色素蓄積の挙動を画像処理により定量的に測定する手法の開発を行った。このことにより、定量的なモデル化が可能となる。さらに、色素合成系の酵素遺伝子の導入がこのバラツキにどのような影響を与えるかの検討を行うために、遺伝子の変異や特異的発現を連続培養した細胞を用いて特定する手法を試みた。
1)イチゴ培養細胞の色素生産プロファイルの定量化
イチゴ培養細胞の個々の細胞ごとの色素生産能力のプロファイルを画像処理装置を用いて定量化する方法の開発を行い、再現性のある実用的な手法であることを実証した。まず、遊離細胞に対して酵素処理後の単細胞に近い細胞塊を用いる方法で、定量性の確認をおこなった後、ゲル上でのモノセルカルチャー系に対しても同様の定量化が可能であることを示した。
2)イチゴ培養細胞の色素生産能力の遺伝的改変
前駆体としてのフェニルアラニンの培地への添加の有効性を検証し、その取り込み挙動から律速酵素としてCHSが示唆されため、CHS遺伝子の導入を試みた。アントシアニン生産変異株の遺伝的解析を目的に、連続培養系での色素生産条件の検討を行った。変異株で特異的に高発現している遺伝子の分離・同定を、連続培養とsDNAサブトラクションを組み合わせた新しい手法により試みた。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] M.Sakurai: "Changes of Anthocyanin Composition by Conditioned Medium and Cell Inoculum Size Using Strawberry Suspension Culture" Biotechonol.Lett.18(10). 1149-1154 (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] W.Zhang: "Effect of Temperature and its Shift onGrowth and Anthocyanin Production in Suspension Cultures of Strawberry Cells" Plant Sci.127. 207-214 (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.Sakurai: "Influence of Conditioned Medium on Cyanidin and Peonidin Synthesis" J.Chem.Eng.Jpn. 30(15). 951-953 (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] K.Miyanaga: "Growth and Pigment Accumulation of Cultured Strawberry Cells in the Dark" Chem.Eng.Symp.Ser.57. 157-160 (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] J.Edahiro: "Evaluation of Stability of Continuous-Cultured Plant Cells" Chem.Eng.Symp.Ser.61. 140-143 (1998)

    • 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] W.Zhang: "Regulation of Anthocyanin Synthesis inSuspension Cultures of Strawbery Cells by pH" Biotechnol.Lett.19(11). 1057-1061 (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.Nakamura: "Enhanced Authocyanin Methylation by Growth Limitation in Strawberry Suspension Culture" Enz.Microb.Technol.(in press). (1998)

    • 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] W.Zhang: "A Phase-Segregated Model for Plant Cell Culture:the Effect of Cell Volume Fraction" J.Chem.Eng.Jpn. 31(in press). (1998)

    • 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.Sakurai, T.Mori, M.Seki and S.Furusaki: "Changes of Anthocyanin Composition by Conditioned Medium and Cell Inoculum Size Using Strawberry Suspension Culture" Biotechnol.Lett.18 (10). 1149-1154 (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] W.Zhang, M.Seki and S.Furusaki: "Effect of Temperature and its Shift on Growth and Anthocyanin Production in Suspension Cultures of Strawberry Cells" Plant Sci.127. 207-214 (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.Sakurai, T.Mori, M.Seki and S.Furusaki: "Influence of Conditioned Medium on Cyanidin and Peonidin Synthesis" J.Chem.Eng.Japan. 30 (5). 951-953 (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] W.Zhang, M.Seki, S.Furusaki and A.P.J.Middelberg: "Kinetics and Modeling of Growth, Anthocyanin Synthesis and Nutrient Uptake in Strawberry Cell Suspension Cultures" Proc.4th Asia-Pacific Biochem.Eng.Conf., Beijing. 111-114 (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] K.Miyanaga, M.Nakamura, M.Seki and S.Furusaki: "Growth and Pigment Accumulation of Cultured Strawberry Cells in the Dark" Chem.Eng.Symp.Ser.57. 153-156 (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] W.Zhang, M.Seki and S.Furusaki: "Regulation of Cell Growth and Anthocyanin Synthesis by Temperature in Strawberry Cell Suspension Cultures" Chem.Eng.Symp.Ser.57. 157-160 (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] W.Zhang, M.Seki and S.Furusaki: "Regulation of Anthocyanin Synthesis in Suspension Cultures of Strawberry Cells by pH" Biotechnol.Lett.19 (11). 1057-1061 (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] J.Edahiro, M.Nakamura, M.Seki and S.Furusaki: "Evaluation of Stability of Continuous-Cultured Plant Cells" Chem.Eng.Symp.Ser.61. 140-143 (1998)

    • 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.Nakamura, Y.Ono, H.Kurata, M.Seki and S.Furusaki: "Gas Phase Composition Alters Cell Growth and Anthocyanin Production in Strawberry Cell Suspensions" Chem.Eng.Symp.Ser.61. 144-148 (1998)

    • 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.Nakamura, M.Seki and S.Furusaki: "Enhanced Anthocyanin Methylation by Growth Limitation in Strawberry Suspension Culture" Enz.Microb.Technol.(in press). (1998)

    • 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] W.Zhang, S.Furusaki and A.P.J.Midderlberg: "A Phase-Segregated Model for Plant Cell Culture : the Effect of Cell Volume Fraction" J.Chem.Eng.Japan. 31 (in press). (1998)

    • 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] W.Zhang: "Effect of Temperature and its Shift of Growth and Anthocyanin Production in Suspension Cultures of Strawberry Cells" Plant Sci.127. 207-214 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakurai: "Influence of Conditioned Medium on Cyanidin and Peonidin Synthesis" J.Chem.Eng.Japan. 30(5). 951-953 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Miyanaga: "Growth and Pigment Accumulation of Cultured Sfauberry Cells in the Dark" Chem.Eng.Symp.Ser.57. 153-156 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] W.Zhang: "Pegulation of Cell Growth and Anthocyanin Synthesis by Temperature in strawberry Cell Suspension Cultures" Chem.Eng.Symp.Ser.57. 157-160 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Edahiro: "Evaluation of Stability of Continuous-Cultured Prant Cells" Chem.Eng.Symp.Ser.61. 140-143 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.nakamura: "Enhanced Anthocyanin Methylation by Growth Limitation in Strawberry Suspension Culture" Enz.Microb.Technol.in press. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakurai: "Changes of Anthocyanin Composition by Corditioned Medium and Cell Inoculur Size using Stawberry Suspensrn Culture" Biotechnol.Lett.18(10). 1149-1154 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

URL: 

公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi