遺伝子工学を用いたアマランサスにおけるベタイン合成・蓄積機構の解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15570044
• Research Institution: Meijo University
• Principal Investigator: 田中 義人 名城大学, 理工学部, 助教授 (10247679)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石川 浩 名城大学, 理工学部, 助教授 (40076592) ; 日比野 隆 名城大学, 理工学部, 助教授 (70218741) ; 高倍 昭洋 総合研究所, 教授 (80097766)
• Keywords: ベタイン / アマランサス / 塩ストレス / コリンモノオキシゲナーゼ

Research Abstract

平成15年10月に追加内定の通知を受け、現在、鋭意、研究を進めている。
1.ベタイン蓄積植物におけるベタイン合成経路および、律速段階の解明。
(1)アミノ酸分析装置を用いて、塩ストレス下のアマランサスの葉の遊離のアミノ酸プールの定量を行い、塩ストレス条件に移した後のアミノ酸プールの変動を解析している。
(2)アマランサスに塩ストレス下でベタイン合成の前駆体であるコリンおよびセリンとともにインキュベートし、ベタイン蓄積速度に及ぼす影響について調べている。
2.ベタイン蓄積植物におけるベタイン合成の誘導機構の解明。
ベタイン合成の最終段階の酵素であるコリンモノオキシゲナーゼ(CMO)についての実験を中心に行っている。
(1)アマランサスの芽生えを用いた実験を行い、塩ストレスに移した後、本葉では速やかにCMOの蓄積がみられるのに対し、根では誘導に時間を要し、蓄積量も少ないことが分かった。また、根でのべタインの蓄積は、根におけるCMOの誘導よりも早く起こることが明らかになった。
(2)塩ストレス下でのCMOの蓄積誘導には光条件が重要であるという結果を得た。
(3)塩ストレス下でのCMOの蓄積誘導は大気中のCO_2濃度によって影響を受けるという結果を得た。
3.CMOの遺伝子発現機構の解明。
アマランサスCMO遺伝子の上流域のDNA配列にレポーター遺伝子としてGUSをつないだコンストラクトを作成し、トランジェントアッセイを行い、CMO遺伝子の上流域に存在が推定される塩ストレスに応答するシス領域について解析を行っている。