脂溶性化合物シコニンの分泌・生産における脂質輸送タンパク質LTPの役割の解明

薬用植物ムラサキは、根から脂溶性の赤色色素シコニンを生産・分泌することで、病原菌等からの防御に役立てていると考えられている。ムラサキの細胞では、シコニンは小胞体で生合成された後、細胞外で顆粒状の形態として蓄積されるが、その分泌や蓄積の仕組みに関しては殆ど分かっていない。我々はシコニン生産時に顕著な発現誘導を示す2つの脂質輸送タンパク質 (LTP) LeLTP1とLeLTP2を見出した。本研究では、ムラサキ由来のこれら2つのLTPの局在解析と生化学的解析を行い、LTPタンパク質の分子機能を明らかにするとともに、ムラサキにおいてシコニン生産への関与の有無を検証する。また、LTPと相互作用するタンパク質やLTPに発現制御される遺伝子の探索を行う。これらの実験を通して、LTPがシコニン生産・分泌にどのように関与しているのかを明らかにする。本年度は、LeLTP2遺伝子のクローニングと発現ベクターの構築を行い、ベンサミアナタバコを用いた局在解析に供した。その結果、LeLTP2は細胞内において網目状の構造と顆粒状の構造に分布することがわかった。並行して、遠心分画とイムノブロット解析を行い、LeLTP1-GFPが膜画分と可溶性画分の両方に分布するタンパク質であることを生化学的に突き止めた。さらに、LeLTP1遺伝子を標的としたヘアピンRNA発現コンストラクトを構築し、遺伝子導入毛状根の作出を試みた。

薬用植物ムラサキは、根から脂溶性の赤色色素シコニンを生産・分泌することで、病原菌等からの防御に役立てていると考えられている。ムラサキの細胞では、シコニンは小胞体で生合成された後、細胞外で顆粒状の形態として蓄積されるが、その分泌や蓄積の仕組みに関しては殆ど分かっていない。我々はシコニン生産時に顕著な発現誘導を示す2つの脂質輸送タンパク質 (LTP) LeLTP1とLeLTP2を見出した。本研究では、ムラサキ由来のこれら2つのLTPの局在解析と生化学的解析を行い、LTPタンパク質の分子機能を明らかにするとともに、ムラサキにおいてシコニン生産への関与の有無を検証する。また、LTPと相互作用するタンパク質やLTPに発現制御される遺伝子の探索を行う。これらの実験を通して、LTPがシコニン生産・分泌にどのように関与しているのかを明らかにする。本年度は、LeLTP2遺伝子のクローニングと発現ベクターの構築を行い、ベンサミアナタバコを用いた局在解析に供した。その結果、LeLTP2は細胞内において網目状の構造と顆粒状の構造に分布することがわかった。並行して、遠心分画とイムノブロット解析を行い、LeLTP1-GFPが膜画分と可溶性画分の両方に分布するタンパク質であることを生化学的に突き止めた。さらに、LeLTP1遺伝子を標的としたヘアピンRNA発現コンストラクトを構築し、遺伝子導入毛状根の作出を試みた。