リンゴの酵素的褐変の遺伝子レベルでの解析と制御

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リンゴを切ると褐変する。この反応は最初の過程を触媒するのがポリフェノールオキシターゼ(PPO)で、食品加工・保蔵上重要な酵素である。リンゴのPPOは我々が1992年に単一のタンパク質として単離し、昨年度はクローニングに成功した。ここでは、まずPCR法で増幅したPPO遺伝子(シグナルペプチドを有する前駆体及びそれを除いた成熟型の両者)を大腸菌で大量に発現させる系を確立した。培養菌体を可溶化後、SDS-PAGE及びWestern blotで分析すると多量のPPOタンパク質を認めた。しかし、活性のあるPPOを得ることはできなかった。次に、PPOの発現を分子生物学的に制御したリンゴ細胞を作製することを試みた。ベクター(pBl121)へリンゴPPOのセンス及びアンチセンスDNAを挿入し、3親接合法によりAgrobacteriumへ導入した。リンゴのシュートをin vitroで増殖させ、得られた多数のシュートの葉片を用い、AgrobacteriumによりPPODNAを導入した。現在MS培地を基本とする耐性マーカーの抗生物質を含む再生培地で培養し、組み換え体の選択と再生を行っている。その時得られたカルスのGUS活性を測定したところ、活性のあるカルスが認められ、組み替えリンゴ細胞の形成を確認した。