植物根を利用した回収の容易な組み換え体タンパク質の多量安定発現系の開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13876017
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 高橋 正昭 大阪府立大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30027198)
• 研究分担者: 杉浦 美羽 大阪府立大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (80312255)
• キーワード: 形質転換植物 / ターゲット配列 / GFP / β-グルクロニダー / トマト

研究概要

植物をタンパク質の合成工場として、外来タンパク質を根で合成させ、根の外部に分泌させたタンパク質を水耕液から回収するというアイデアで、大量発現系を構築することを目的とした。これらのシステムのテスト用として、根の表面に分泌されると推定したトマトLeGlp1のターゲットシグナルと、緑色蛍光タンパク質(GFP)およびβ-グルクロニダーゼ(GUS)融合タンパク質を根で発現するように、相当するタンパク質をコードする遺伝子をタバコに導入し形質転換した。得られた閣下は以下のようである。
(1)上記の融合タンパク質が形質転換タバコの根で発現することを蛍光、および、酵素活性により確認した。
(2)形質転換タバコの種子を無菌的に寒天培地上で発芽させ、伸長した根周辺の寒天のレポータータンパク質の存在を検討し、根先端部においてレポータータンパク質の婚外への分泌を認めた。
(3)寒天上で生育しある程度大きくなった形質転換タバコを水耕に移し、水耕液を一定期間おきに回収して、その中のGFPおよびGUS活性を測定した。その結果、根から水耕液に分泌されるタンパク質量は、根での合成量に比較してそれほど高率ではないことが判明した。
(4)根の構造を弱くする種々の処理を行い、GFPおよびGUSの根から水耕液への分泌に対する効果を検討したが、顕著に分泌量を増すような影響を与える処理を見つけることが出来なかった。

研究成果

• [文献書誌] Noguchi, T.: "Flash-induced FTIR difference spectra of the water oxidizing complex in moderately hydrated photosystem II core films : effect of hydration extent on S-state transitions"Biochemistry. 41・2. 2322-2380 (2002)
• [文献書誌] Noguchi, T.: "FTIR detection of water reactions during the flash-induced S-state cycle of the photosynthetic water-oxidizing complex"Biochemistry. 41・54. 15706-15712 (2002)
• [文献書誌] Roncel, M.: "Redox properties of the photosystem II cytochrome b559 and c550 in the cyanobacterium Thermosynechococcus elongatus"Journal of Biological and Inorganic Chemistry. 8・1. 206-216 (2003)
• [文献書誌] Noguchi, T.: "Analysis of flash-induced FTIR difference spectra of S-state cycle in the photosynthetic water-oxidizing complex by uniform ^<15>N and ^<13>C isotope labeling"Biochemistry. 42・(印刷中). (2003)
• [文献書誌] 森 敏: "植物栄養学"文永堂出版. 291 (2001)