組換えイネによる内分泌攪乱作用のあるフェノール系化合物の分解

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本研究では有機塩素系化合物や農薬などフェノール系(芳香族系)化合物で汚染された土地を植物の力で浄化する技術の開発をめざした。具体的には、内分泌攪乱物質と考えられている多環芳香族を無毒化できる真菌類のパーオキシダーゼ系を発現させた組換えイネの育種をめざした。白色不朽菌のラッカーゼ、マンガンパーオキシダーゼは様々な汚染物質をラジカル反応によって分解あるいは重合化して無毒化することが知られている。そこで、カワラタケのラッカーゼ、マンガンパーオキシダーゼ遺伝子を、イネで高発現する改良型CaMV35Sプロモーターの下流にこれらの遺伝子をそれぞれつないでアグロバクテリウム法でイネ培養細胞に導入し、形質転換カルスを選抜した。このカルスを再分化培地に移してイネ植物体への再分化をおこなったが、カルスから植物体を再分化させる過程で組換えイネは枯死したことから、これらの発現はイネに毒性があることが示唆された。一方、塩素化多環芳香族の微生物分解過程で生じるクロロベンゾエートを分解する土壌細菌より、これらの分解系遺伝子のうち、クロロカテコールジオキシゲナーゼ遺伝子cbnAとクロロムコネートシクロイソメラーゼ遺伝子cbnBをイネに導入し、cbnA-cbnB両遺伝子をもつ形質転換イネを5系統得ることができた。両遺伝子の導入はPCR法で確認でき、さらにウエスタンブロッティングでcbnA,cbnBの発現を確認できた。クロロカテコール溶液に形質転換カルスを入れたところ、クロロカテコールが分解された。