有用物質蓄積機構の解析と制御

1986 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61129001
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 茅野 充男 東大, 農学部, 助教授 (10007677)
• 研究分担者: 前 忠彦 東北大学, 農学部, 助教授 (60134029) ; 池田 元輝 九州大学, 農学部, 助教授 (00038283) ; 中村 研三 名古屋大学, 農学部, 助教授 (80164292) ; 田中 國介 京都府立大学, 農学部, 助教授 (90027194) ; 田沢 仁 東京大学, 理学部, 教授 (80028117)
• キーワード: プロトン共輸送 / 師管液組成 / デンプン合成系 / cDNA / スポラミン / Tiプラスミッド / プロラミン / 子実タンパク

研究概要

本研究はコメのような子実やイモなどの貯蔵器官に食品として良質な物質をより多く蓄積させる為の制御手法を種々の面から開発しようとしている。物質は葉から師管によって運ばれ貯蔵器官で代謝されて貯蔵物質となるが、田沢は師管への物質の取込みと師管から貯蔵器官への放出に関与する膜透過過程についてシャジクモやイネプロトプラストを用いたモデル系を組み立て、アラニン-プロトン-共輸送及びスクローズの細胞内取り込みに関する細胞壁インベルターゼの機能について解析を始めた。茅野はイネやムギから師管液を採取することに成功し、その基本組成を明らかにするとともに環境条件と師管液組成の関係を調べ、光条件により液のC/N比が変動すること、栄養条件によりアスパラギンとアスパラギン酸の割合が変ることなどを明らかにした。またダイズ子実の人工培養に成功し、培地のN源にグルタミンが必要なことを明らかにした。中村(保)はイネ子実内でスクロースからデンプンが合成される代謝経路を微量な中間代謝物や酵素活性の検出により明らかにし、この経路にはトリオースリン酸代謝系が介在していること、デンプンの集積するアミロプラストではUDPGピロフォスフォリラーゼがデンプン合成の重要な酵素として働いていることを明らかにした。中村(研)はサツマイモの貯蔵タンパク質スポラミンの全鎖長cDNAを調整し、これの遺伝情報をTiプラスミッドを用いてタバコカルスに導入しスポラミン合成能を誘導発現させ、液胞へのタンパク質輸送の情報解析を進めた。田中はイネ子実中に3種のタンパク顆粒を発見し、その中で非消化性プロラミンを主体とするタンパク質顆粒を単離し、そのcDNAライブラリーを調整した。前はイネを用い、池田はダイズを用いて、根からの窒素供給の方法を変えることによって、子実中のタンパク含量増大方法を検討した。

研究成果

• [文献書誌] Chino,M;Hayashi,H;Fukumorita,T.: Phloem Transport. 463-464 (1986)
• [文献書誌] Hayashi,H;Chino,M: Plant Cell Physiol.27. 1387-1393 (1986)
• [文献書誌] H.Yamagata;K.Tamura;K.Tanaka;Z.Kasai: Plant Cell Physiol.27. 1419-1422 (1986)
• [文献書誌] T.Sugimoto;K.Tanaka;Z.Kasai: Agric.Biol.Chem.50. 3031-3035 (1986)
• [文献書誌] Nakamura,K;Hattori,T;Asahi,T.: FEBS Letters. 198. 16-20 (1986)
• [文献書誌] Nakamura,K;Iwasaki,Y;Hattori,T.: Gene. 44. 347-351 (1986)
• [文献書誌] Murakami,S;Hattori,T;Nakamura,K.: Plant Mol.Biol.7. 343-355 (1986)
• [文献書誌] MAE,T.: JARQ. 20. 115-120 (1986)
• [文献書誌] 前忠彦: "農業技術大系 全8巻" 農山漁村文化協会,
• [文献書誌] 中村研三: "植物バイオテクノロジー(現代化学 増刊5)" 東京化学同人, 262 (1986)
• [文献書誌] 服部東穂,中村研三: "植物の細胞生物学的研究法(蛋白質核酸酵素増刊)" 共立出版,