| 研究課題/領域番号 |
16K08120
|
|---|
| 研究機関 | 近畿大学 |
|---|
研究代表者 |
武田 徹 近畿大学, 農学部, 准教授 (00247967)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 2019-03-31
|
| キーワード | 環境浄化 / セレン蓄積植物 / テルル / セレン / グルタチオンレダクターゼ / カタラーゼ－ペルオキシダーゼ |
|---|
| 研究実績の概要 |
今年度は亜テルル酸および亜セレン酸特異的還元系の探索を、セレン蓄積植物に分類されるブロッコリーおよび亜テルル酸の効率的吸収が昨年度までに確認されているソルガムを用いて行った。亜テルル酸および亜セレン酸特異的還元酵素タンパク質同定のために、Native PAGE後の活性染色を試みたところ、ソルガムおよびブロッコリーの地上部と根において、亜テルル酸および亜セレン酸還元酵素がそれぞれ5種類存在することが分かった。それぞれの還元活性を示したタンパク質バンドの移動度（Rf値）が一致していたことから、活性値に違いはあるものの、亜テルル酸還元酵素は亜セレン酸も還元出来ることが判明した。ソルガムおよびブロッコリーにおける亜テルル酸／亜セレン酸還元酵素の一部は、それぞれの植物の地上部と根に共通して存在することが分かった。それぞれの植物抽出液で確認された亜テルル酸／亜セレン酸還元酵素を同定するために、以下の2つの方法を試みた。まず、活性が確認されたタンパク質バンドよりタンパク質を抽出し、質量分析の手法を用いてタンパク質の同定を行う。次に、NADHを電子供与体とする還元反応を触媒する酵素と亜テルル酸／亜セレン酸還元酵素の活性染色を比較検討する。前者については、現在検討を行っているところであるが、後者については、ソルガムおよびブロッコリーの地上部と根で確認された亜テルル酸／亜セレン酸還元活性を示すタンパク質バンドの一部が、グルタチオンレダクターゼあるいはカタラーゼ－ペルオキシダーゼと一致した。この結果より、植物細胞内において取り込まれた亜テルル酸あるいは亜セレン酸の一部は、グルタチオンレダクターゼあるいはカタラーゼ－ペルオキシダーゼにより還元されることが明らかになった。
今後、未同定の亜テルル酸／亜セレン酸還元活性を示すタンパク質を詳細に解析しいく。
|
| 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
実質的な研究期間が1年半であることを考えると、研究計画の進捗状況は概ね計画通りと見なすことも出来るが、追加採択による初年度の遅れを取り戻せていない状況である。具体的には、亜テルル酸／亜セレン酸還元活性を有するタンパク質のいくつかはカタラーゼ－ペルオキシダーゼあるいはグルタチオンレダクターゼであると判明したが、同定出来ていないタンパク質については出来るだけ早く解析する予定である。また、植物による亜テルル酸／亜セレン酸還元を効率化するためにも、ソルガムおよびブロッコリーのカタラーゼ－ペルオキシダーゼおよびグルタチオンレダクターゼ遺伝子の発現調節機構も解明していく。
|
| 今後の研究の推進方策 |
(1)ブロッコリーの地上部および根におけるグルタチオンレダクターゼあるいはカタラーゼ-ペルオキシダーゼタンパク質を精製し、N末端アミノ酸配列および内部アミノ酸配列を解析する。
(2)(1)の情報をもとに、ブロッコリーの地上部および根におけるグルタチオンレダクターゼあるいはカタラーゼ-ペルオキシダーゼ遺伝子のクローニングを行う。
(3)(1)・(2)と同様の手法により、ソルガムの地上部および根におけるグルタチオンレダクターゼあるいはカタラーゼ-ペルオキシダーゼ遺伝子のクローニングを行う。
(4)ブロッコリーおよびソルガムのグルタチオンレダクターゼおよびカタラーゼ-ペルオキシダーゼの発現に及ぼす植物ホルモンや環境ストレスの影響を酵素活性とタンパク質レベルで調べる。ここで得られた結果により、ブロッコリーおよびソルガムの亜テルル酸／亜セレン酸還元系の生理的意義を明らかにする。
(5)亜テルル酸／亜セレン酸還元能力を向上させた植物を得る目的で、ブロッコリーおよびソルガムのグルタチオンレダクターゼおよびカタラーゼ-ペルオキシダーゼ高発現株の作出を試みる。
|
