光合成生物における光酸化ストレス応答機構の解明

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高等植物は移動の自由を持たないため、絶えず変化する自然環境にその場で適応、順化して生長していかなければならない。乾燥や高温などの環境ストレスにより植物が障害を受ける要因に活性酸素種による酸化的障害が関与している。そのため植物にとって進化の過程で活性酸素に対する防御機構の獲得は死活問題であった。そのため植物は非常に巧妙な抗酸化系を発達させてきた。特にアスコルビン酸(AsA)は植物に最も多量に含まれる抗酸化剤であり、細胞内に数十mMの濃度で存在している。これまで植物におけるAsAの生合成経路は明らかにされてきたが、その輸送機構については不明であった。本研究では植物における組織レベルおよび細胞レベルでのAsAの分配の改変を目的とし、ラット由来のナトリウム依存AsAトランスポーター(SVCT1、SVCT2)を高発現させた形質転換シロイヌナズナの作出し、その植物におけるAsAの分配の変化や光酸化的ストレス耐性能の評価を行う。ラット肝臓および脳よりtotal RNAを調製し、RT-PCRによりSVCT1およびSVCT2のクローニングを行った。植物形質転換用ベクターであるpBI121のカリフラワーモザイクウイルス35sプロモーターとノパリンシンテースの間にSVCT1およびSVCT2 cDNAを連結し、アグロバクテリウムを介して減圧浸潤法によりシロイヌナズナへの形質転換を行った。その結果、それぞれ約30系統の形質転換シロイヌナズナを得ることができた。次年度は、形質転換体におけるSVCT1およびSVCT2の発現レベルを確認するため、ノーザンブロティングを行う。さらに、SVCT1およびSVCT2が高発現していることが明らかとなった植物のT2世代の作出し、AsAレベルや分配の変化について解析を行う。