果実におけるアスコルビン酸蓄積機構の解明

今年度は、前年度に引続きトマト果実におけるアスコルビン酸蓄積機構の解明を進め、果実成熟段階におけるアスコルビン酸蓄積には、初期段階のソース器官からの転流およびマンノース/ガラクトース経路によるアスコルビン酸の供給に加え、成熟後期におけるガラクツロン酸経路の活性化が重要であることを明らかにした。植物におけるガラクツロン酸経路については、その存在を含め生理的意義の解明はほとんど皆無であり、本研究に成果により成熟果実におけるアスコルビン酸プールサイズの調節に重要な役割を果たしていることを示した点で重要な成果である。今回得られた成果を論文として公表した(J.Exp.Bot.,63:229-239(2012))。さらに果実成熟段階に誘導されるガラクツロン酸経路の実体について明らかにするため、成熟トマト果実からガラクツロン酸還元酵素およびアルドノラクトナーゼの精製を行い、プロテインシーケンサーにより得られた精製酵素のアミノ酸配列を明らかにした。得られた配列情報を基に縮重プライマーを作製し、トマト果実cDNAプールからPCRにより目的の酵素遺伝子の単離を進めている。解析は現在継続中であるが、目的のラクトナーゼは植物では未同定の新規酵素であり、今後の展開が期待される。さらに、アスコルビン酸生合成経路改変トマト作製のため、シロイヌナズナ由来GDP-L-ガラクトースフォスフォリラーゼ(VTC2)およびGDP-D-マンノースエピメラーゼ(GME)、糸状菌由来D-ガラクチュロン酸還元酵素および緑藻ユーグレナ由来アルドノラクトナーゼを恒常型発現型35Sあるいは、光誘導性rbcsプロモーターの制御下で多重遺伝子導入用ベクターR2pGWBに導入したコンストラクトを作製し、矮性トマトMicro Tomに形質転換し、スクリーニングにより各形質転換ラインから独立した10～20個体を得た。

今年度は、前年度に引続きトマト果実におけるアスコルビン酸蓄積機構の解明を進め、果実成熟段階におけるアスコルビン酸蓄積には、初期段階のソース器官からの転流およびマンノース/ガラクトース経路によるアスコルビン酸の供給に加え、成熟後期におけるガラクツロン酸経路の活性化が重要であることを明らかにした。植物におけるガラクツロン酸経路については、その存在を含め生理的意義の解明はほとんど皆無であり、本研究に成果により成熟果実におけるアスコルビン酸プールサイズの調節に重要な役割を果たしていることを示した点で重要な成果である。今回得られた成果を論文として公表した(J.Exp.Bot.,63:229-239(2012))。さらに果実成熟段階に誘導されるガラクツロン酸経路の実体について明らかにするため、成熟トマト果実からガラクツロン酸還元酵素およびアルドノラクトナーゼの精製を行い、プロテインシーケンサーにより得られた精製酵素のアミノ酸配列を明らかにした。得られた配列情報を基に縮重プライマーを作製し、トマト果実cDNAプールからPCRにより目的の酵素遺伝子の単離を進めている。解析は現在継続中であるが、目的のラクトナーゼは植物では未同定の新規酵素であり、今後の展開が期待される。さらに、アスコルビン酸生合成経路改変トマト作製のため、シロイヌナズナ由来GDP-L-ガラクトースフォスフォリラーゼ(VTC2)およびGDP-D-マンノースエピメラーゼ(GME)、糸状菌由来D-ガラクチュロン酸還元酵素および緑藻ユーグレナ由来アルドノラクトナーゼを恒常型発現型35Sあるいは、光誘導性rbcsプロモーターの制御下で多重遺伝子導入用ベクターR2pGWBに導入したコンストラクトを作製し、矮性トマトMicro Tomに形質転換し、スクリーニングにより各形質転換ラインから独立した10～20個体を得た。