水銀、カドミウム等重金属を対象としたファイトレメディエーション戦略の構築

わが国では土壌汚染対策法が2003年に施行され、土壌環境における有害物質の除去が経済的及び健康被害対策の問題として、注目されている。本研究の目的は水銀及びカドミウムをはじめとする重金属による汚染地域の浄化と重金属のリサイクルを目指し、ファイトレメディエーションの技術を確立することである。トランスジェニック植物の作出に際しては、解毒器官である液胞への重金属隔離こよる重金属高蓄積を重要視した。微生物由来の重金属トランスポーター(MerC)が植物内へソーティングされるターゲット器官を検証した結果、MerCに関してはGFP-MerCがゴルジ体に局在したのに対し、GFP-MerC-AtVAM3は液胞膜に局在した。このことから、AtVAM3をMerCに融合させることにより液胞へのターゲッテッィングに成功したと考えられる。MerC-AtVAM3の機能解析を植物と同じ液胞をもつ酵母において行った。水銀蓄積性について、MerC-AtVAM3をもつ酵母はコントロール株に比べて有意に高い蓄積量を示した。一方、水銀耐性には変化が見られなかった。以上の結果は、種々の重金属トランスポーターとAtVAM3融合タンパク質のうち、MerC-AtVAM3は液胞膜に局在し、水銀の毒性を軽減するかたちで水銀蓄積量を上昇させる機能をもつ可能性が示唆された。そこで、次の段階として、MerC-AtVAM3遺伝子トランスジェニックシロイヌナズナを作出し、種子を採集した。得られた種子からトランシジェニックシロイヌナズナを選抜し、重金属耐性及び蓄積性について、現在検討している。

わが国では土壌汚染対策法が2003年に施行され、土壌環境における有害物質の除去が経済的及び健康被害対策の問題として、注目されている。本研究の目的は水銀及びカドミウムをはじめとする重金属による汚染地域の浄化と重金属のリサイクルを目指し、ファイトレメディエーションの技術を確立することである。トランスジェニック植物の作出に際しては、解毒器官である液胞への重金属隔離こよる重金属高蓄積を重要視した。微生物由来の重金属トランスポーター(MerC)が植物内へソーティングされるターゲット器官を検証した結果、MerCに関してはGFP-MerCがゴルジ体に局在したのに対し、GFP-MerC-AtVAM3は液胞膜に局在した。このことから、AtVAM3をMerCに融合させることにより液胞へのターゲッテッィングに成功したと考えられる。MerC-AtVAM3の機能解析を植物と同じ液胞をもつ酵母において行った。水銀蓄積性について、MerC-AtVAM3をもつ酵母はコントロール株に比べて有意に高い蓄積量を示した。一方、水銀耐性には変化が見られなかった。以上の結果は、種々の重金属トランスポーターとAtVAM3融合タンパク質のうち、MerC-AtVAM3は液胞膜に局在し、水銀の毒性を軽減するかたちで水銀蓄積量を上昇させる機能をもつ可能性が示唆された。そこで、次の段階として、MerC-AtVAM3遺伝子トランスジェニックシロイヌナズナを作出し、種子を採集した。得られた種子からトランシジェニックシロイヌナズナを選抜し、重金属耐性及び蓄積性について、現在検討している。