毛状根特異的高発現プロモーターを利用した物質生産系の開発

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高い増殖性の毛状根で高発現の遺伝子に興味が持たれ、そのプロモーターは導入遺伝子の毛状根での発現応用において興味が持たれる。そこで、ヒヨス毛状根(毛根病菌15834株で誘導)で高発現な遺伝子のクローニングとそのプロモーターの解析を行った。ヒヨス毛状根からcDNAライブラリーを作成し、プラークハイブリダイゼーション、ドットプロットハイブリダイゼーションを行い、毛状根で特異的に高発現のcDNAクローン7つを単離した。これらの塩基配列の決定とホモロジー検索の結果2つのクローンは各々熱ショック蛋白、パーオキシダーゼと相同性が確認された。7つのクローンの内、最も高発現な、HR7と仮称するcDNAは0.5kbと、比較的小さな遺伝子であり、しかも正常根や葉では全く発現しておらず毛状根に特異的な遺伝子であることが明らかになった。HR7のゲノミッククローンをスクリーニングするためにヒヨス毛状根のゲノミックライブラリーを作成し、HR7のcDNAをプローブとしてスクリーニングを行い、ポジティブクローンを得た。この5'上流域を含む塩基配列を決定し、転写開始点も決定した。5'上流域にGUSを繋いで作成したプラスミッドをパーティクルガンにより毛状根、正常根、葉に導入しGUS活性を測定した結果、この5'上流域が毛状根特異的発現プロモーター部分であることを確認した。CaMV35Sプロモーターと比較した結果、発現プロモータ部分であることを確認した。CaMV35Sプロモータを凌駕するものではなかった。HR7遺伝子はオーキシンで特異的に発現が抑制されるという興味有る結果が得られた。