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植物由来カルス細胞を用いた天然ゴム生合成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25740041
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 環境材料・リサイクル
研究機関山形大学

研究代表者

中村 武志  山形大学, 理学部, 研究員 (10624611)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードプレニルトランスフェラーゼ / 天然ゴム / セイタカアワダチソウ / カルス細胞 / 酵素機能解析
研究実績の概要

セイタカアワダチソウの葉由来cDNAから、天然ゴム生合成系に必須とされるcis-prenyltransferase (CPT)、ファルネシル二リン酸合成酵素 (FPS)、ゲラニルゲラニル二リン酸合成酵素 (GGPS)、イソペンテニル二リン酸異性化酵素 (IDI) の4種類の遺伝子全長クローニングを行い、pCold ProS2ベクターに挿入して、in vitroにおけるタンパク質発現を行った。ニッケルカラムにより精製したFPS、GGPS、IDIタンパク質に関しては、pH、触媒濃度、反応温度を検討して酵素の最適反応条件を決定した後、化学反応速度論的な解析を行い、酵素のキャラクタライゼーションを行った。
一方、CPTをpENTR/D-TOPOベクターに導入して、クロナーゼ反応によりpH35GSベクターに導入した。そしてpH35GS/CPTをエレクトロポレーションによりアグロバクテリウムに組み込んだ。形質転換したアグロバクテリウムをセイタカアワダチソウ由来カルス細胞へ感染させて、カルベニシリン、ハイグロマイシンを含むMS培地で培養した。1ヶ月後カルス細胞のゲノム解析を行った結果、pH35GS/CPTが組み込まれていることを確認できた。
今後はこの変異型カルス細胞のゴム合成能、また生産するゴムの開始末端構造、鎖長などの変化を解析していく予定である。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] セイタカアワダチソウの生成する cis 型ポリイソプレノイドの鎖長分布2014

    • 著者名/発表者名
      ○木村広子, 中村武志, 大谷典正
    • 学会等名
      平成26年度化学系学協会東北大会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2014-09-20 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Catalytic activity of geranylgeranyl diphosphate synthase from Solidago altissima2013

    • 著者名/発表者名
      ○Risa Sasaki, Takeshi Nakamura, Norimasa Ohya
    • 学会等名
      平成25年度日本化学会東北支部70周年記念国際会議
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Catalytic activity of farnesyl diphosphate synthase from Solidago altissima2013

    • 著者名/発表者名
      ○Chihiro Ishizawa, Takeshi Nakamura, Norimasa Ohya
    • 学会等名
      平成25年度日本化学会東北支部70周年記念国際会議
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] セイタカアワダチソウ由来ゴム合成関連遺伝子の全長クローニング及び酵素機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      ○中村武志, 石澤千洋, 佐々木理沙, 大谷典正
    • 学会等名
      第65回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] セイタカアワダチソウ由来ポリイソプレノイド生合成酵素系の機能解析:ゴム合成機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      ○中村武志, 石澤千洋, 佐々木理沙, 大谷典正
    • 学会等名
      第57回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 発表場所
      埼玉大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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