植物培養細胞における代謝的全能性発現の解明

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植物細胞の全能性発現の一つである二次代謝系発現の制御機構を解明するため, そのモデル系としてニンジン培養細胞におけるアントシアニン合成誘導系を用いた. この系において, アントシアニン合成の誘導はカルコン シンターゼ(CHS)遺伝子の発現を通してオーキシンにによって制御されている. さらにフェニルアラニンーアンモニアーリアーゼ(PAL)については2種類存在し, アントシアニン合成に関与しオーキシンにより制御されているPALと, それに関与していないPALとが存在している. そこで, 本年度行った研究により以下の事が明らかになった. 核DNAをEcoRIで切断し, 電気泳動法により分画して得たDNA断片をλEMBL4に導入し, 約10^5クローンの核DNAライブラリーを得, これよりCHS核遺伝子を含むものをパセリ培養細胞由来のCHScDNAプローブとして探索したところ, 一見陽性に反応するように見えるクローンが得られたが, 再スクリーニングしたところ反応は消失した. これは, 用いたプローブがパセリ由来であり, ニンジンとはその塩基配列上でやや異なっているためであろうと推定された. このことから, ニンジン培養細胞のCHS核遺伝子を正確に得るためには, ニンジン培養細胞由来のCHSに対するcDNAが必要であることがわかった. そこで, アントシアニン合成を誘導しているニンジン培養細胞よりmRNAを抽出し, これよりcDNAを合成し, λgtllに導入してcDNAライブラリーを得た. この中から, CHSについては同上のcDNAおよびニンジン培養細胞由来の抗CHS抗体をプローブとし, さらにPALについてはサツマイモ由来のcDNAおよびニンジン培養細胞由来の抗PAL抗体をプローブとして, 各々に対するcDNAクローンを選抜することに成功した. 今後ここで得られたオーキシンによって制御されている両cDNAをプローブとして用い, 核DNAライブラリーから両酵素に対する遺伝子を探索する予定である.