2013 Fiscal Year Research-status Report
低アレルゲン小麦作出を目指したコムギ種子貯蔵タンパク質遺伝子の網羅的解析
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24580011
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
川浦 香奈子 横浜市立大学, 付置研究所, 准教授 (60381935)
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| Keywords | パンコムギ / 種子貯蔵タンパク質 / 遺伝子発現 / アレルギー |
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| Research Abstract |
パンコムギにおける種子貯蔵タンパク質は、小麦粉の加工適性を決定する要因となるグルテンを形成する。一方で、小麦粉によるアレルギーや小腸の炎症を引き起こすセリアック病の原因となる。アレルゲンとなるタンパク質をコードする遺伝子の同定と品種間差を明らかにし、DNAマーカーの作出や種子貯蔵タンパク質をコードする多重遺伝子の遺伝様式を明らかにすることを目的として研究を行った。
パンコムギ標準実験系統のChinese Spring（CS）を用いて、種子貯蔵タンパク質の中でも特にセリアック病の原因とされるグリアジンを分画して抽出し、二次元電気泳動を行った。また、CSの染色体異数体系統を用いて同様に二次元電気泳動を行い、一部のタンパク質スポットはアミノ酸シークエンスを行うことで、48個のα/β-グリアジン、22個のγ-グリアジンタンパク質を同定することができた。さらに、アレルギー反応のエピトープとなるペプチドを用いて作製した抗体を用いてウエスタンブロット解析を行ったところ、エピトープを持つタンパク質のみ特異的に抑制する因子の存在が見出された。
また、アレルギーのエピトープを持つ種子貯蔵タンパク質の品種間差を明らかにするため、前年度までのナショナルバイオリソースプロジェクト（NBRP）・コムギによる多型パネル170系統に加え、農業生物資源研究所ジーンバンクによる日本の小麦コアコレクション96系統についても、3種のペプチド抗体を用いた抗原抗体反応をウエスタンブロット解析により調査した。安定して反応が低い系統があり、低アレルゲン小麦の候補となることが考えられた。これらをもとに、アレルギーの原因となるグリアジンをコードする多重遺伝子の遺伝様式を明らかにするための材料の作出を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は、前年度の結果を受け、アレルギーのエピトープを持つ種子貯蔵タンパク質のカタログ化、抗体と反応するタンパク質の同定を目標として研究を進めた。パンコムギの標準実験系統と異数体系統を用いた解析により、アレルギーのエピトープを持つグリアジンタンパク質の同定が進められたため、計画通りに進められた。また、種子貯蔵タンパク質遺伝子の遺伝様式の調査については、材料の作出までは順調に進められている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、パンコムギの種子貯蔵タンパク質の中で、分子種が多く、アレルギーの原因となるエピトープを持つグリアジンタンパク質について、二次元電気泳動による同定が進んだ。その解析の中で、アレルギーのエピトープを持つタンパク質のみ特異的に抑制する因子の存在が見出された。当初の研究計画に加え、この抑制因子の機能解析も進める。また、特定のアレルギーのエピトープを持つ種子貯蔵タンパク質が制御されていることが示唆されたため、新たにペプチド抗体を作製して他のエピトープについても調査を進める。
前年度に得られた次世代シークエンサーによる種子登熟過程のコムギ種子のRNAシークエンスデータの解析を引き続き進め、交配により作出したコムギ系統の種子サンプルと合わせて種子貯蔵タンパク質遺伝子の遺伝様式を明らかにする。
これらから、次世代シークエンスによるトランスクリプトーム解析を応用したアレルギーのエピトープを含む種子貯蔵タンパク質の効果的な解析法の確立を目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
タンパク質の検出に使う試薬が計画より安く入手できた。また、アミノ酸シークエンスについて、研究協力者により無償で行われたため、大きく経費が節約できた。
引き続き、タンパク質やDNA、RNA解析用の試薬の購入に使用する。また、前年に節約できた経費を利用し、新たに抗体作製の外注を行う。
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