| 研究課題/領域番号 |
12470510
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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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| キーワード | ファイトリメディエーション / 硫黄同化 / セリンアセチル転移酵素 / システイン合成 / シロイヌナズナ / カドミウム耐性 |
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| 研究概要 |
本研究では植物を用いた環境汚染物質の除去(ファイトリメディエーション)を目的として、トランスジェニック植物を応用した基礎的な研究を行った。特に、硫黄同化代謝系の制御に焦点を当てて研究した。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入、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。これは、カドミウム耐性に関わるシステイン、グルタチオン、ファイトケラチンなどのチオール化合物の濃度が増加したためと考えられる。
また、シロイヌナズナゲノムには5つのセリンアセチル転移酵素アイソザイム遺伝子が存在しているが、細胞質局在性のセリンアセチル転移酵素-cはその活性がシステインによりフィードバック阻害を受けることから硫黄同化系の制御に重要な役割を果たしていると考えられる。そこでセリンアセチル転移酵素-cの硫黄同化系における機能を明らかにするために、T-DNA挿入変異体のスクリーニングを行い、この遺伝子にT-DNAが挿入された変異体を単離し、解析を行った。0-アセチルセリン、システイン、グルタチオン含量を測定した結果、野生型シロイヌナズナと比較して変異体ではシステイン含量が約50%に減少していたが、0-アセチルセリン、グルタチオン含量は変化しなかった。
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