燃焼系Ｄ－アミノ酸増強トマト果実におけるキラル技術の応用

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24650479
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 井上 眞理 九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60091394)
• 研究分担者: 湯淺 高志 宮崎大学, 農学部, 教授 (40312269)
• キーワード: トマト / 栄養 / アミノ酸 / ダイズ

研究概要

D-アラニンを含む果実を作出する目的で、トマトSlAlaRacemase1およびSlAlaRacemase2をクローニングして塩基配列を決定した。さらにラセマーゼの予想分子量と一致する45kDaおよび47kDaのGST融合タンパク質を調製することに成功した．また、トマト果実の糖代謝制御に関わるSNF関連キナーゼが肥大期の果実で特異的に発現することを見出し、
器官特異的に、CIPKが発現していることを明らかにした。
また、アラニンは、ロイシン、イソロイシン、バリンとともに燃焼系アミノ酸と言われ、分岐鎖アミノ酸(BCAA：Branched-chain amino acid: バリン、ロイシン、イソロイシン)にも注目し、子実におけるBCAA合成の制御機構を解明した。分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素(BCAT ：Branched-chain aminotransferase)について、AtBCATとの高い相同性が認められたダイズのGmBCAT2、GmBCAT3、GmBCAT4、GmBCAT5の4つを候補遺伝子として選抜した。子実内のアミノ酸プールに蓄えられたBCAAはタンパク質合成に使われるため、種子貯蔵タンパク質の合成が盛んになるにつれ全BCAA量が急激に増加していると考えられた。また、ダイズ芽生えにおけるGmBCAT3の遺伝子発現およびBCAT関連タンパク質の解析を行ったところ、栄養飢餓に応答して顕著に誘導された。このことより、BCAT3はエネルギー供給のためのBCAA分解にも関与していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Induction of a bZIP type transcription factor and amino acid catabolism-related genes in soybean seedling in response to starvation stress (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuasa, T., Nagasawa, K., Osanai, A., Kaneko, A., Tajima, D., Nang, MPSH., Ishibashi, Y. and Iwaya-Inoue, M.
  • 雑誌名: J. Bot 巻: 935479 ページ: 8
  • DOI: 10.1155/2013/935479
• [学会発表] ダイズ子実の肥大成長に伴う分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素(BCATs)遺伝子の発現変動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 長澤友里, 清水泰博, 長内克真, 金子 彩実, 田島大地, 土居克美, 大島敏久, 石橋勇志, 井上眞理, 湯淺高志
  • 学会等名: 日本作物学会
  • 発表場所: 千葉大学、千葉市
  • 年月日: 20140329-20140330