| 研究課題/領域番号 |
07555258
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| 研究機関 | 奈良先端科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
新名 惇彦 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)
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| 研究分担者 |
瀧原 孝宜 (株)伊藤園, 中央研究所, 研究主事
角田 隆己 (株)伊藤園, 中央研究所, 第一研究室長
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)
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| キーワード | タバコ培養細胞 / 高発現プロモーター / 制御シス配列 / 増殖停止期 / ペクチンエステラーゼ遺伝子 / シロイヌナズナ / 熱ショック遺伝子 |
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| 研究概要 |
植物培養細胞の中で増殖が極めて速く、生理学的研究の進んでいるタバコ培養細胞(Nicotiana tabacum L.cv.BY2)に有用物質生産経路の遺伝子群を植物の高発現プロモーター、制御シス配列の支配下で導入し効率的に物質生産を行わせる代謝工学の確立を目的とした。昨年度までにBY2の対数増殖期に高発現している遺伝子のcDNAを3種類、その2つはプロモーター断片を得た。今年度はクローン27遺伝子(機能未知)のプロモーター、990bp断片をGUSレポーター遺伝子に連結し、BY2染色体に導入した。独立に得た3クローンはいずれもCaMV35Sの6倍のGUS活性を示した。各クローンのGUSのコピー数は1-2で、クローン27のプロモーターは少なくともBY2細胞で有望な強力プロモーターであると結論した。
増殖停止期に高発現する遺伝子を3種得たが、ペクチンエステラーゼ遺伝子のプロモーター/GUSをやはりBY2に導入した。培養6-7日目の増殖停止期に入ると著しくGUS活性が増大し、CaMV35Sの場合の約10倍になった。実用化に有望なプロモーターである。
昨年度までにシロイヌナズナの熱ショック遺伝子、HSP18.2のプロモーター/GUS融合遺伝子を持つBY2では培養温度を27℃から37℃にシフトすると2時間後にGUS活性が1000倍に増大することを示した。この融合遺伝子はHSP18.2のATGから翻訳され、GUSタンパク質のN末端に17アミノ酸付加された融合タンパク質として回収される。そこでHSP18.2のATGをATAに変換し、GUS本来のATGから翻訳が開始する構築を行い、両者を比較した。興味深いことに前者では40℃で転写物は検出されるがGUS活性がないのに対し、後者では37℃での活性の70%が検出され、翻訳開始点付近の配列が高温での翻訳活性に影響を与えることが解った。これを利用すれば熱ショックプロモーターの利用範囲が拡大する。
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