葉緑体主要糖脂質の合成酵素遺伝子を用いた光合成膜のリモデリング

高等植物の葉緑体にはチラコイド膜と呼ばれる高度に発達した光合成を司る膜系が存在する。このチラコイド膜に含まれる脂質のうちの90%近くは、モノガラクトシルジアシルグリセロール(MGDG)、ジガラクトシルジアシルグリセロール(DGDG)などの光合成を行う植物や微生物にしか見られない糖脂質である。申請者らは最近、これら糖脂質の中でも最も主要なMGDGの合成に関わる糖転移酵素(MGDG合成酵素)の遺伝子を初めて単離した。本研究では、このMGDG合成酵素遺伝子を用いて葉緑体光合成膜のりモデリングを行い、植物に特有の葉緑体の機能における糖脂質の存在意義を明らがにすることを目的として研究を行う。1. シロイヌナズナおよびタバコから単離したMGDG合成酵素遺伝子をセンスおよびアンチセンスの向きでアグロバクテリウムのバイナリーベクター中のT-DNA(転移DNA)領域に組み込み、形質転換に用いるためのベクターを作製した。MGDG合成酵素遺伝子を組み込んだアグロバクテリウム調製し、減圧浸潤法あるいはリーフディスク法により、成熟個体に導入した。この操作を行った個体を、22℃で2〜3週間栽培し、収穫した種を抗生物質を含む培地中で選抜した。このような操作を繰り返し、形質転換体を多量に作製している。2. 得られた抗生物質耐性の形質転換体の中から目的遺伝子の導入の起こったものをPCRを用いて確認した。現在、MGDG合成酵素遺伝子の発現が、増大または減少した個体をノーザン解析等により選抜している。

高等植物の葉緑体にはチラコイド膜と呼ばれる高度に発達した光合成を司る膜系が存在する。このチラコイド膜に含まれる脂質のうちの90%近くは、モノガラクトシルジアシルグリセロール(MGDG)、ジガラクトシルジアシルグリセロール(DGDG)などの光合成を行う植物や微生物にしか見られない糖脂質である。申請者らは最近、これら糖脂質の中でも最も主要なMGDGの合成に関わる糖転移酵素(MGDG合成酵素)の遺伝子を初めて単離した。本研究では、このMGDG合成酵素遺伝子を用いて葉緑体光合成膜のりモデリングを行い、植物に特有の葉緑体の機能における糖脂質の存在意義を明らがにすることを目的として研究を行う。1. シロイヌナズナおよびタバコから単離したMGDG合成酵素遺伝子をセンスおよびアンチセンスの向きでアグロバクテリウムのバイナリーベクター中のT-DNA(転移DNA)領域に組み込み、形質転換に用いるためのベクターを作製した。MGDG合成酵素遺伝子を組み込んだアグロバクテリウム調製し、減圧浸潤法あるいはリーフディスク法により、成熟個体に導入した。この操作を行った個体を、22℃で2〜3週間栽培し、収穫した種を抗生物質を含む培地中で選抜した。このような操作を繰り返し、形質転換体を多量に作製している。2. 得られた抗生物質耐性の形質転換体の中から目的遺伝子の導入の起こったものをPCRを用いて確認した。現在、MGDG合成酵素遺伝子の発現が、増大または減少した個体をノーザン解析等により選抜している。