| 研究課題/領域番号 |
12470510
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
環境系薬学
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
斉藤 和季 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (00146705)
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| 研究分担者 |
青野 光子 国立環境研究所, 主任研究員 (10202491)
野路 征昭 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 助手 (80271534)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
13,300千円 (直接経費: 13,300千円)
2002年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2001年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2000年度: 5,300千円 (直接経費: 5,300千円)
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| キーワード | ファイトリメディエーション / 硫黄同化 / 含硫黄物質 / 亜硫酸 / システイン合成 / シロイヌナズナ / カドミウム耐性 / トランスジェニック植物 / セリンアセチル転移酵素 / カドミウム耐性植物 / システイン生合成 / 環境耐性 / 遺伝子組み換え植物 |
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| 研究概要 |
地球環境汚染問題のなかで、無機硫黄化合物が引き起こす大気汚染、酸性雨などの問題は極めて深刻である。本研究では、この植物における硫黄同化代謝系の機構と制御に関する基礎的な知見を得て、硫黄同化系を増強したトランスジェニック植物によるファイトリメデェイエーションを目的として研究を行った。細胞質局在性のシステイン合成酵素(CSase A)遺伝子を導入した形質転換タバコ(3F)と、CSase A遺伝子に葉緑体への輸送配列を融合したキメラ遺伝子を導入した形質転換タバコ(4F)のホモ接合体を得て交雑の親世代(F_0)とし、これらを交雑することにより雑種第一世代(F_1)を得た。3F、4Fのホモ接合体とF_1植物についてノーザンブロット分析を行った結果、導入したCSase A遺伝子が高発現していることが確認された。これらの形質転換タバコの葉におけるシステイン含量、グルタチオン含量は共にF1植物で最も高く、次いで4Fホモ接合体、3Fホモ接合体の順であった。このF1植物は含硫黄環境汚染物質である亜硫酸イオンや亜硫酸ガスに対して耐性を示し、ファイトリメディエーションとしての有望性が明らかになった。セリンアセチル転移酵素は、硫黄同化系であるシステイン生合成における重要な中間体である0-アセチルセリンを生成する酵素である。通常、セリンアセチル転移酵素はシステインによるフィードバックを受け活性が低下するが、フィードバック阻害非感受型酵素遺伝子を作成しシロイヌナズナに導人、発現した。得られたトランスジェニックシロイヌナズナではシステイン、グルタチオンが増加していた。このトランスジェニック植物は野生型の植物に比べてカドミウムに対して耐性であることが明らかになった。
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