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2007 年度 実績報告書

プロテアーゼインヒビターBBI遺伝子によるカドミウム非吸収型作物の創出

研究課題

研究課題/領域番号 19658125
研究機関京都大学

研究代表者

矢崎 一史  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (00191099)

キーワード環境 / 植物 / カドミウム / 分子育種 / プロテアーゼインヒビター / 蛋白質
研究概要

カドミウムの浄化技術を模索する過程で筆者らは、プロテアーゼインヒビターの一種Bowman-Birk protease inhibitor (BBI)に、これまで全く知られていなかった高い重金属耐性を付与する能力があることを最近見いだした。この蛋白質は細胞から分泌され、細胞を取り囲む形でアポプラストに局在することが示唆されている。そこで、BBI遺伝子を「細胞外蛋白質バリア」として用いてカドミウムの植物内への侵入を防ぎ、汚染土壌にあっても安全に地上部の可食部位を収穫できる作物を作出することを試みた。
多年生植物オウレン(キンポウゲ科)由来のBBIのcDNAを、ゲイトウエイベクター系を用いてバイナリーベクターに組み込み、構成的発現プロモータであるCaMV35Sプロモータと連結した。これと平行して細胞内局在を確認するため、C-末端に緑色蛍光蛋白質(GFP)を連結したベクターも同時に作製した。これらを、アグロバクテリウムを介してシロイヌナズナとタバコに導入した。それぞれのT1世代、T0世代で遺伝子の発現をRT-PCRで確認したが、GFPを指標にしたときに蛋白質としての発現が確認できないという障害に突き当たった。現在その原因を解明するとともに、形質転換からやり直しているところである。
これ以外に、カドミウムの浸入口は根であるため根の最外層である表皮で特異的にBBIを発現させることを計画していた。そのため、根の表皮細胞で特異的に発現するAtPGP4プロモータを用い、その下流にBBIを連結したバイナリーコンストラクトを作製したところである。これから植物に導入する予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Galactinol synthase gene of Coptis japonica involved in berberine tolerance.2008

    • 著者名/発表者名
      Takanashi, K.
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, Biochemistry 72

      ページ: 398-405

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cloning and characterization of naringenin 8-prenyltransferase, a flavonoid-specific prenyltransferase of Sophora flavescens.2008

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, K
    • 雑誌名

      Plant Physiology 146

      ページ: 1075-1084

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bowman-Birk proteinase inhibitor confers heavy metal and multipledrug tolerance in yeast.2007

    • 著者名/発表者名
      Shitan, N.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiology 48

      ページ: 193-197

    • 査読あり
  • [学会発表] BBI遺伝子を用いた重金属耐性植物の作出2007

    • 著者名/発表者名
      真嶋綾子
    • 学会等名
      第25回日本植物細胞分子生物学会
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2007-08-09

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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