トマト果実におけるガンマ－アミノ酪酸代謝調節機構の解明

近年、機能性成分として注目されているγ-アミノ酪酸(GABA)は、トマト果実に高蓄積することが報告されている。その含量は緑熟期に最大に達した後、ブレーカーを転機に劇的に減少する。本研究はGABA分解酵素であるGABAアミノ基転移酵素(GABA-T)に着目し、トマト果実におけるGABA代謝調節機構を明らかにすることを目的としている。GABA-Tはアミノ基受容体の異なるGABA-TPおよびGABA-TKの2つのタイプが存在する。本研究課題ではGABA-TP1～3の各遺伝子を対象とした発現抑制個体を作製し、昨年度までにトマト果実におけるGABA代謝にGABA-TP、特にSlGABA-T1が重要であることを実験的に証明した。本年度は遺伝子レベルでの解析に加え、形質転換体の酵素活性についても測定し、タンパク質レベルでの評価も新たに行った。その結果、予想とは異なり野生型とGABA高蓄積系統のGABA-TP活性に有意な差は見られなかった。これは、SlGABA-T1の抑性が他のアイソフォームの活性にカバーされているためと考えられた。また、本年度は形質転換体で認められた草姿の矮化や不稔性といった異常な表現型についても解析を進めた。矮化に関して細胞レベルでの変化を明らかにするため、茎の縦断面切片を作製した。その結果、草姿の矮化が見られた系統では野生型と比較して細胞の伸長が抑制されていることを明らかにした。また、結実率の低下とGABA-TP遺伝子との相関を調べた結果、SlGABA-T1の遺伝子発現量が結実率と正の相関を示すことを明らかにし、GABAの代謝が種子や果実の形成に重要な働きをしていることが示唆された。最終年度である本年度は研究の取りまとめとして、得られた成果を学会誌Plant and Cell Physiologyへと投稿し、掲載が決定されるなど成果の公表にも努めた。

近年、機能性成分として注目されているγ-アミノ酪酸(GABA)は、トマト果実に高蓄積することが報告されている。その含量は緑熟期に最大に達した後、ブレーカーを転機に劇的に減少する。本研究はGABA分解酵素であるGABAアミノ基転移酵素(GABA-T)に着目し、トマト果実におけるGABA代謝調節機構を明らかにすることを目的としている。GABA-Tはアミノ基受容体の異なるGABA-TPおよびGABA-TKの2つのタイプが存在する。本研究課題ではGABA-TP1～3の各遺伝子を対象とした発現抑制個体を作製し、昨年度までにトマト果実におけるGABA代謝にGABA-TP、特にSlGABA-T1が重要であることを実験的に証明した。本年度は遺伝子レベルでの解析に加え、形質転換体の酵素活性についても測定し、タンパク質レベルでの評価も新たに行った。その結果、予想とは異なり野生型とGABA高蓄積系統のGABA-TP活性に有意な差は見られなかった。これは、SlGABA-T1の抑性が他のアイソフォームの活性にカバーされているためと考えられた。また、本年度は形質転換体で認められた草姿の矮化や不稔性といった異常な表現型についても解析を進めた。矮化に関して細胞レベルでの変化を明らかにするため、茎の縦断面切片を作製した。その結果、草姿の矮化が見られた系統では野生型と比較して細胞の伸長が抑制されていることを明らかにした。また、結実率の低下とGABA-TP遺伝子との相関を調べた結果、SlGABA-T1の遺伝子発現量が結実率と正の相関を示すことを明らかにし、GABAの代謝が種子や果実の形成に重要な働きをしていることが示唆された。最終年度である本年度は研究の取りまとめとして、得られた成果を学会誌Plant and Cell Physiologyへと投稿し、掲載が決定されるなど成果の公表にも努めた。