内分泌撹乱化学物質の植物による回収技術の開発に関する研究

• 研究課題/領域番号: 15510082
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境技術・環境材料
• 研究機関: 独立行政法人国立環境研究所
• 研究代表者: 中嶋 信美 独立行政法人国立環境研究所, 生物多様性研究プロジェクト, 総合研究官 (20212087)
• 研究期間 (年度): 2003 – 2004
• 研究課題ステータス: 完了 (2004年度)
• 配分額: 3,600千円 (直接経費: 3,600千円); 2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
• キーワード: ビスフェノールA / ファイトレメディエーション / cDNA / グルコース転移酵素 / 遺伝子組換え植物 / 内分泌攪乱化学物質 / 遺伝子組換え / 環境ホルモン / シロイヌナズナ / タバコ / 配糖体 / 配糖化酵素 / 環境浄化

研究概要

内分泌攪乱化学物質(環境ホルモン)のひとつであるビスフェノールA(BPA)の植物による代謝機構を解明するために、タバコ培養細胞BY-2へBPAを投与した時の代謝産物を同定した。BPAをグルコース配糖体(BispenolA-o-β-D-glucose : BPAG)に代謝する酵素(BisphenolA-glucosyltransferase : BGT)がタバコに存在することをつきとめ、BGTをコードする3種のcDNA (NtG1a, NtIS10a, NtSAGT)を単離した。タバコ植物体においてもNtGT1a、NtISG10a、NtSAGTが発現しており、ノーザン分析の結果、NtIS10aとNtSAGTについては葉でも根でも強い発現が見られていた。以上のことから、タバコ植物体では葉においてNtIS10aかNtSAGTがBGT活性を支配していると推測された。さらにこの3種の遺伝子のうち、いずれの遺伝子の発現がBGT活性に与える影響が大きいのかを調べるため、BGTの過剰発現体を作成し、それぞれのcDNAを導入した過剰発現体のBGTの活性とBPAの吸収量の相関を調べることとした。
Cauliflower mosaic virus 35S promoterの顆粒にそれぞれのcDNAを結合したpBI121を作製し、アグロバクテリウム法でシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh)の生態型Columbia (Co1-0)へ導入した過剰発現体を作出した。カナマイシン選抜とクリーンPCRによる選抜を行い、導入遺伝子の存在が確認されたT2世代の過剰発現体を用い、機能解析を行った。BGTの比活性を算出したところ、野生型Co1-0と比較し、1.5〜6.3倍の活性上昇が確認された。したがって、過剰発現体の作出に成功したと推測できた。

研究成果

• [雑誌論文] Glycosylation of Bisphenol A by Tabacco BY-2 cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakajima.N., Ohshima, Y., Edomonds, J.S., Morita M.
  • 雑誌名: Phytochemistry 65 ページ: 1383-1387
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Glycosylation of Bisphenol A by Tobacco BY-2 cells. (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakajima.N., Ohshima, Y., Edmonds, J.S., Morita, M
  • 雑誌名: Phytochemistry 65 ページ: 1383-1387
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Glycosylation of bisphenol A by tobacco BY-2 cells (2004)
  • 著者名/発表者名: Nakajima.N., Y.Ohshima, J.S.Edmonds, M.Morita
  • 雑誌名: Phytochemistry 65 ページ: 1383-1387
• [雑誌論文] Synthesis and estrogenic activity of bisphenol A momo-and di-β-D-glucopyranosides Plant metabolites of Bisphenol A. (2003)
  • 著者名/発表者名: Morohoshi, K., Shiraishi, F., Ohshima, Y., Kouda, T., Nakajima, N., Edomonds, J-S., Morita, M
  • 雑誌名: Environ. Tox. Chem. 22 ページ: 2275-2279
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Synthesis and estrogenic activity of bisphenol A momo and di-β-D-glucopyranosides.Plant metabolites of Bisphenol A.
  • 著者名/発表者名: Morohoshi, K., Shiraishi, F., Ohshima, Y., Kouda, T., Nakajima, N., Edmonds, J-S., Morita, M
  • 雑誌名: Environ.Tox.Chem 22 ページ: 2275-2279
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [産業財産権] 2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン配糖化因子 (2003)
  • 発明者名: 中嶋信美
  • 権利者名: 中嶋信美
  • 出願年月日: 2003-05-13
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Morohoshi K et al.: "Synthesis and estrogenic activity of bisphenol A mono- and di-β-D-glucopyranosides. Plant metabolites of Bisphenol A."Environ.Tox.Chem.. 22. 2275-2279 (2003)