改造ダイズタンパク質遺伝子の導入によるジャガイモの改質

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遺伝子工学的に改変したダイズ貯蔵タンパク質グリシニンが、ジャガイモにおいて安定して蓄積できるかどうかを解析した。ジャガイモの主要貯蔵タンパク質であるパタチンのクラスIプロモータと、ダイズグリシニンA1aB1bサブユニットの改造遺伝子あるいは非改造遺伝子を植物用バイナリーデクターpBl101に連結した。そして各遺伝子コントラクトを、アグロバクテリウム法によりジャガイモに導入した。形質転換体の葉よりDNAを抽出してサザンブロッティングを行ったところ、いずれのものもジャガイモのゲノム当たり1ないし数コピーのグリシニン遺伝子が組み込まれていた。また、形質転換体の葉および塊茎よりRNAを抽出したノーザンブロッティングを行ったところ、塊茎のみにおいてグリシニン遺伝子の転写産物が検出された。このことは、パタチンクラスIプロモータの塊茎特異的活性が維持されたことを示している。次に、塊茎よりタンパク質を抽出してグリシニンの発現量を調べた。発現レベルは固体間で差異がみられたが、改造型あるいは非改造型による差異は少なく、全可溶性タンパク質当たり細孔1〜0.2%検出された。抽出したタンパク質をショ糖密度勾配遠心にかけたところ、いずれの発現タンパク質とも7〜8Sに相当する画分に沈降し、3量体を形成していると考えられた。電子顕微鏡を利用した免疫組織化学的観察の結果、発現タンパク質は柔細胞の細胞全体に分布しており、液胞にソーティングされたものと考えられた。しかしながら、還元剤の存在下でのSDS-PAGEパターンは、還元剤非存在下でのそれと変わらず、成熟型へのプロセッシングは受けていないと考えられた。以上により、改造型および非改造型ダイズグリシニンがジャガイモ塊茎において蓄積できること、しかもダイズ種子での生合成過程におけるのと同様に分子集合できることが判明した。