光合成を利用した高薬物代謝活性トランスジェニック植物の作出

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07456030
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 大川 秀郎 神戸大学, 農学部, 教授 (90233048)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今石 浩正 神戸大学, 農学部, 助手 (50223318)
• Keywords: P450モノオキシゲナーゼ / 光合成電子伝達系 / クロロプラスト輸送 / トランスジェニック・タバコ / 7-エトキシクマリンO-脱エチル化 / 薬物代謝 / ラットP4501A1 / RuBisCO スモ-ルサブユニット・プロモーター

Research Abstract

本研究は光エネルギーを利用して駆動する新規の薬物代謝活性の高いP450モノオキシゲナーゼを発現するタバコ植物の作出を試みる。
薬物代謝活性の高いラットP4501A1及びその酵母還元酵素との融合酵素をタバコで発現し、クロロプラストに輸送することを目的に、タバコrbcSプロモーターとトランスジットペプチド領域の下流に上記遺伝子を結合した発現プラスミドを各種構築した。おのおのの発現プラスミドをアグロバクテリウムを介してタバコ・リ-フディスクに感染させ、抗生物質耐性のシュートを選抜し、さらに、PCR法で目的遺伝子が染色体DNAに組込まれていることを確認することによってトランスジェニック・タバコ植物を取得した。
トランスジェニック・タバコ葉部からクロロプラストを調製して、目的の酵素蛋白質が生成していることを確認した。また、調製したクロロプラストについて光照射下で7-エトキシクマリンO-脱エチル化活性を測定したところ、コントロールに比べて、P4501A1発現株で2-3倍、P4501A1/酵母還元酵素融合酵素発現株で10数倍高い活性が認められた。
従って、P450モノオキシゲナーゼはタバコ・クロロプラストに輸送され、光合成電子伝達系と共役して、光エネルギーを利用してモノオキシゲナーゼ活性を発現したと考えられる。
今後は、P450モノオキシゲナーゼのクロロプラストにおける局在性を免疫電顕などで確認し、光合成電子伝達系との共役の機構を解明し、さらに、各種薬物の代謝活性を測定する。