遺伝的腫瘍における器官分化の可変性に関する研究

• 研究課題/領域番号: 09251202
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 庄野 邦彦 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 教授 (60050457)
• 研究期間 (年度): 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円); 1997年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
• キーワード: 遺伝的腫瘍 / 毛状根 / Agrobacterium rhizogenes / rol遺伝子 / Nicotiana glanca

研究概要

今までに遺伝的腫瘍を形成するタバコF1植物(Nicotiana glauca x N.langsdorffii)を用い、in vitroで腫瘍化と腫瘍組織からの細分化を安易に変換できる実験系を開発し、その系を用いてN.glaucaに存在し、Agrobacterium rhizogenesのrol遺伝子(Rirol)と相同なNgrol遺伝子が、Rirol遺伝子と同様な発現調整機能を保持していることを示した。また、毛状根形成試験において、Ngrol遺伝子群はRirol遺伝子のような毛状根形成機能を持たず、その原因がNgrolB遺伝子にあることを明らかにした。しかし、NgORF13はRiORF13と同様にRirolB遺伝子によって誘導された毛状根形成を促進する効果を示し、35SプロモーターによってNgORF13を強制発現させたトランスジェニック植物の葉や葉と相同な器官である花を構成する器官すべてが、縦方向に短くなる形態異常を示すこと見出した。
本研究では、NgORF14にも弱いながらRirolBによる毛状根誘導を促進する作用があること、NgrolCは毛状根形成には顕著な働きを示さないが、35S-NgrolCを強制発現させた遺伝子導入植物が背丈が低く、節間が短く、細長く、皺が多い葉をつけ、また、不稔であるという35S-RirolCの遺伝子導入植物で見られる特徴的形状を示した。NgrolBは途中でストップコドンが入りRirolBに比べ48アミノ酸だけ短くなっているが、そのストップコドンをRirolBの対応するアミノ酸に戻すと毛状根形成機能を回復した。このことからは48アミノ酸が毛状根形成に重要であり、また、N末端側は48アミノ酸が付加されれば機能し得る配列を維持していることがわかる。本研究でNgrolB以外のNgrol遺伝子群が機能を持つことが明らかになったが、遺伝的腫瘍との関係はこれからの問題である。