糖鎖代謝関連酵素の遺伝子発現制御を通した植物遊離型糖鎖の機能解明と応用利用

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K08197
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 木村 吉伸 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (70195387)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 遊離N-グリカン / PNGase / ENGase / 発現制御 / 過剰発現

研究成果の概要

分化成長中の植物組織には，遊離N-グリカン（Free N-glycan, FNG）がμM濃度で存在する。これらFNGには，小胞体関連分解においてミスフォールド糖タンパク質から生じるFNGと，機能不全糖タンパク質の分解過程で生じるFNGの２種類がある。本申請課題では，FNG生成に関与する酵素群の遺伝子発現制御を通して，① FNGの植物の分化・成長に関わる生理機能を実証するとともに，② その機能の植物成長（或いは果実熟成）制御への応用を目的とした基盤技術開発を推進した。

自由記述の分野

応用生物化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題は，植物に遍在する遊離型糖鎖の植物分化・成長に関わる生理機能の証明と利用に焦点を当てている点が学術的な特色であり，仮説が実証されれば，21世紀の食料生産を支える新たなアグリテクノロジーの確立につながる意義がある。本研究成果において，分化成長中の植物に遍在する遊離型糖鎖（遊離N-グリカン，FNGs）の生成に関わる３種酵素（cPNGase，aPNGase，ENGase）の発現制御株（発現抑制，過剰発現）を構築することで，PNGase/ENGase 非依存的な生成機構が存在することを明らかにするとともに，aPNGase過剰発現（T2株）により，FNGs増加と果実熟成促進傾向を確認した。