1992 年度実績報告書

薬用植物の二次代謝物生合成遺伝子の遺伝子工学およびタンパク質工学

研究課題

研究課題/領域番号	04807153
研究機関	千葉大学
研究代表者	斉藤和季千葉大学, 薬学部, 講師 (00146705)
研究分担者	山崎真巳千葉大学, 薬学部, 教務職員 (70222370) 村越勇千葉大学, 薬学部, 教授 (30009162)
キーワード	遺伝子工学 / タンパク質工学 / 二次代謝 / cDNAクローニング / システイン合成酵素 / トランスジェニック植物
研究概要	[目的]高等植物のシステイン合成酵素(CSase)は、自然界の硫黄サイクルにおいて重要な役割を果たし、また二次代謝性の非タンパク性アミノ酸生合成にも関与している。すでに演者らはホウレンソウ緑葉に存在するCSaseAのcDNAクローニングに成功している[PNAS,89,8078(1992)]。そこで、(] SY.encircled1. [)大腸菌での機能的大量発現、(] SY.encircled2. [)部位特異的変異による活性中心部位の検索、(] SY.encircled3. [)トランスジェニック植物での発現、を目的として研究を行った [方法と結果] (1)大腸菌での機能的発現と大量発現 cDNAクローンを大腸菌で機能的に発現するために、lacZプロモーターにつないだpKM1を構築し、CSase遺伝子座が欠損してCys-となったE.coli NK3に導入したところCys要求性を相補した。次に、大量発現のためT7プロモーターをもつpETベクターに導入した。その結果、T7RNAポリメラーゼを持つE. coli内で酵素活性をもつCSaseタンパクを大量発現することができた。 (2)部位特異的変異導入による活性中心部位の検索 CSaseはLys残基に結合したピリドキサールリン酸を補酵素とする酵素である。そこで、この活性中心部位のLys残基を同定するために、26個のLys残基のうちE.coli由来のCSaseと相同性のある12個について、Glyに改変した部位特異的変異体を得た。これらをE.coli NK3に導入し相補性を調べたところ、いくつかの変異体はCys要求性を相補できなかった。 (3)トランスジェニック植物への導入、発現センス、アンチセンスcDNA、クロロプラストに輸送するトランジットペプチド配列を持ったキメラ遺伝子を構築し、トランスジェニックタバコを得て、発現を解析している。

研究成果
(8件)

すべてその他

すべて文献書誌 (8件)

[文献書誌] K. Saito他: "Transgenic herbicide-resistant Atropa belladonna using an Ribinary vector and inheritance of transgenic trait." Plant Cell Reports. 11. 219-224 (1992)
[文献書誌] K. Saito他: "Transgenic medicinal plants: Agrobacterium-mediated foreign gene transfer and production of secondary metabolites." Journal of Natural Products. 55. 149-162 (1992)
[文献書誌] K. Saito他: "Molecular cloning and bacterial expression of cDNA encoding a plant cysteine synthase." Proceedings of National Academy of Sciences USA. 89. 8078-8082 (1992)
[文献書誌] K. Saito他: "Isolation and nucleotide sequence of cDNA encoding cysteine synthase from spinach." Plant Physiology. 99S. 148- (1992)
[文献書誌] 斉藤和季: "トランスジェニック薬用植物の作出と物質代謝の修飾" 組織培養. 18. 407-411 (1992)
[文献書誌] K. Saito他: "Acyltransferases for lupin alkaloidds in Lupinus hirsutus" Phytochemistry. 32. 87-91 (1993)
[文献書誌] K. Saito他(分担執筆): "Plant Tissue Culture and Gene Manipulation for Breeding and Formation of Phyto chemicals(ed.by Oono et al.)" NIAR/Japan, 395 (1992)
[文献書誌] 山崎真巳他(分担執筆): "「植物バイオテクノロジーの基礎と産業化」" 日本植物培養学会, 157 (1992)

1992 年度 実績報告書

薬用植物の二次代謝物生合成遺伝子の遺伝子工学およびタンパク質工学

研究代表者

斉藤 和季 千葉大学, 薬学部, 講師 (00146705)

研究成果

[文献書誌] K. Saito他: "Transgenic herbicide-resistant Atropa belladonna using an Ribinary vector and inheritance of transgenic trait." Plant Cell Reports. 11. 219-224 (1992)

[文献書誌] K. Saito他: "Transgenic medicinal plants: Agrobacterium-mediated foreign gene transfer and production of secondary metabolites." Journal of Natural Products. 55. 149-162 (1992)

[文献書誌] K. Saito他: "Molecular cloning and bacterial expression of cDNA encoding a plant cysteine synthase." Proceedings of National Academy of Sciences USA. 89. 8078-8082 (1992)

[文献書誌] K. Saito他: "Isolation and nucleotide sequence of cDNA encoding cysteine synthase from spinach." Plant Physiology. 99S. 148- (1992)

[文献書誌] 斉藤 和季: "トランスジェニック薬用植物の作出と物質代謝の修飾" 組織培養. 18. 407-411 (1992)

[文献書誌] K. Saito他: "Acyltransferases for lupin alkaloidds in Lupinus hirsutus" Phytochemistry. 32. 87-91 (1993)

[文献書誌] K. Saito他(分担執筆): "Plant Tissue Culture and Gene Manipulation for Breeding and Formation of Phyto chemicals(ed.by Oono et al.)" NIAR/Japan, 395 (1992)

[文献書誌] 山崎 真巳他(分担執筆): "「植物バイオテクノロジーの基礎と産業化」" 日本植物培養学会, 157 (1992)

1992 年度実績報告書

斉藤和季千葉大学, 薬学部, 講師 (00146705)

[文献書誌] 斉藤和季: "トランスジェニック薬用植物の作出と物質代謝の修飾" 組織培養. 18. 407-411 (1992)

[文献書誌] 山崎真巳他(分担執筆): "「植物バイオテクノロジーの基礎と産業化」" 日本植物培養学会, 157 (1992)