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遺伝子組換え技術による未利用植物資源の活用

研究課題

研究課題/領域番号 10555289
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 生物・生体工学
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

新名 惇彦 (新名 敦彦)  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (30029235)

研究分担者 加藤 晃  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (80283935)
関根 政実  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (70226653)
吉田 和哉  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (50252622)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2000年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1999年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
1998年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
キーワードサツマイモ / 熱ショックタンパク質遺伝子 / プロモーター / 人為的遺伝子発現制御 / ホルモン様物質 / ペルオキシダーゼ遺伝子 / ペルオキシダーゼ / シロイヌナズナ / 熱ショック遺伝子 / 転写因子 / 位置効果 / タバコ細胞 / アルコールデヒドロゲナーゼ遺伝子 / 植物バイオマス / 廃棄物 / 西洋ワサビ / 誘導型プロモーター
研究概要

本研究は、遺伝子組換え技術により、これまで植物で利用されなかった部分に有用タンパク質の蓄積を図るものである。収穫時にも光合成活性、異化代謝活性が高い根菜の葉に着目し、具体的にはサツマイモ(Ipomoea batatas)の葉に有用タンパク質を大量蓄積させることを目指す。求められる要素技術はサツマイモの形質転換法に加え、サツマイモの塊根の生育・デンプン蓄積等に悪影響を与えずに外来タンパク質を葉に大量蓄積させるための特異的遺伝子発現系の確立である。特に、生育後期に人為的に目的遺伝子を誘導発現させることを念頭に制御系の開発を行った。
1.西洋ワサビペルオキシダーゼ遺伝子のサツマイモへの導入と発現
大谷と島田らにより報告されたサツマイモ形質転換法を参考に有用遺伝子である西洋ワサビ由来のペルオキシダーゼ遺伝子prxC1a,prxC2をカリフラワーモザイクウイルス(CaMV)35S RNA遺伝子プロモーターに連結し、同時に導入したハイグロマイシン耐性遺伝子の発現を指標にサツマイモ形質転換体を選抜し、C1a,C2ペルオキシダーゼをサツマイモ植物体に蓄積させることに成功した。
2.人為的遺伝子誘導発現系:熱誘導可能な制御系および放線菌由来の遺伝子発現制御系
酵母・庖疹ウイルス・シロイヌナズナ由来の熱誘導可能な制御系の構築を試みた。タバコ培養細胞BY2のプロトプラストを用いた一過性発現実験を行った結果では、系の有効性が示されたが、BY2形質転換体を用いた解析では、残念ながら熱による系の動作は認められなかった。放線菌由来のVB(Virginiae butanolides)による遺伝子発現制御系をタバコ培養細胞へ移植し、系の動作確認を行った後、オペレーター配列のプロモーター領域に対する位置及び数について最適化を行い、実用化レベルでの人為的遺伝子発現制御系の完成に至った。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (1件)

  • [文献書誌] Shoji,T.ら: "Two typs heat shoc factors exit in tabacco cultured cells"Plant Cell Report. 印刷中. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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