| 研究課題/領域番号 |
15H04479
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
鈴木 克周 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50221320)
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| 研究分担者 |
平賀 良知 広島工業大学, 生命学部, 教授 (10238347)
山本 真司 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50607348)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | Agrobacterium / 感染遺伝子発現調節 / イネ形質転換 / クマリルアルコール代謝 / クマリルアルコール代謝遺伝子 |
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| 研究実績の概要 |
植物の形質転換に頻用されているアグロバクテリアのC58株がイネ胚性カルスへ遺伝子導入するには外部からvir遺伝子発現誘導物質を添加する必要がある。C58株と異なり、P-Ag-5 株はイネ胚性カルスと混ぜるだけで遺伝子導入できる。両株はイネが合成するクマリルアルコールをクマル酸に酸化して更に代謝分解するが、C58株の方がP-Ag-5 株よりもクマリルアルコール分解力が高い。分解力の高いC58株はクマル酸と構造が類似しているフェルラ酸も分解することが判っている。フェルラ酸を分解利用するための初発酵素CoAリガーゼの遺伝子atu1416をクマル酸分解酵素の候補遺伝子として破壊した変異体を作成したが、クマル酸を蓄積しなかった。C58株の細胞破砕液を用いた酵素反応実験では、クマリルアルコールに依存して酸化型NADを還元する高い活性を検出できた。そこで、クマリルアルコール脱水素酵素の候補遺伝子としてatu3278とatu5202を推定して、各々を破壊した変異体を作成した。しかし、atu3278とatu5202を破壊した変異体では、クマリルアルコール脱水素酵素活性もクマリルアルコール分解能力も低下しなかった。そこで、atu3278とatu5202を含むアルコール脱水素酵素の候補遺伝子を同時に複数破壊した多重変異株を作成した。今後、多重変異体の分解活性やイネへの遺伝子導入を測定解析すると共に、酵素遺伝子を強制発現させて酵素の基質特異性を明らかにする。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
クマル酸と構造が酷似しているフェルラ酸を分解利用するための初発酵素CoAリガーゼの遺伝子atu1416をクマル酸分解酵素の候補遺伝子として破壊した変異体を作成したが、クマル酸を蓄積しなかった。また、クマリルアルコール代謝遺伝子と予測した候補遺伝子をそれぞれ破壊した変異体はクマリルアルコール分解能力が低下しなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
多重変異体を作成したので、その分解活性やイネへの遺伝子導入を測定解析する。また、C58株の細胞破砕液を用いた酵素反応実験で、クマリルアルコールに依存してNADを還元する高い活性を検出できたので酵素活性も指標に解析できる。更に、個々のクマリルアルコール代謝を担うと予測した候補遺伝子酵素遺伝子を強制発現させて酵素の基質特異性を明らかにする。
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