MCAC法による組換え植物からのミラクリンの精製と甘味誘導活性測定法の開発

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ミラクリンは西アフリカ原産アカテツ科植物のミラクルフルーツ(Richadella dulcifica)に含まれる味覚修飾物質であり、酸味を甘味に変える作用を持っている。ミラクルフルーツを口に含み、数分間よく舌となじませた後、酸っぱいものを味わうと強い甘味を感じることができる。我々の研究では遺伝子組換え技術を用いてミラクリンを大量生産する研究に取り組み、レタス、トマトおよびイチゴにミラクリン遺伝子を導入し、各作物で組換えミラクリンの生産に成功した(Sun et al.2006,2007;Sugaya et al.2008)。本研究では組換えトマトからのミラクリンの効率の高い抽出・精製法の確立、さらには精製ミラクリンを利用し、甘味誘導活性の測定法の開発に取り組んだ。本年度は、ミラクリンの甘味誘導活性の測定法の開発を目標に研究に取り組んだ。最新の分子計算科学の研究より予測されたミラクリン立体構造から活性部位に存在するヒスチジン残基に着目し、その外側に存在する4つのヒスチジン残基と結合できるニッケル(Ni)担体を用いることで甘味誘導活性の測定を試みた。その結果、ミラクリンは熱変性により活性を失うとミラクリンがニッケル担体に結合できないことから、活性型ミラクリンのみがニッケル担体に結合できることが明らかになった。その他、平成23年度で開発された精製法(Duhita et al.,2011)の効率向上に取り組んだ。塩ストレスで栽培したミラクリンを導入した組換えトマト(Hirai et al.,2011a)あるいはHSPターミネーターによるミラクリン高蓄組換えトマト(Hirai et al.,2011b)を材料として用いることで精製効率を上げることに成功した。塩ストレス栽培によりミラクリンの精製の回収率が25%から39%まで上げられ、さらにHSPターミネーターによるミラクリン高蓄組換えトマトを利用するとで精製の回収率が62%まで上げることに成功した。