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光レセプター遺伝子の機能解析と光素子の展開

光感受器基因的功能分析和光器件的开发

基本信息

批准号：
09875197
负责人：
古崎新太郎
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyushu University (1998)The University of Tokyo (1997)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

植物培養細胞の二次代謝物生産の光による促進は、光をエネルギーとして利用する藻類や光合成細菌とは異なり、光は信号として利用される。フィトクロムやクリプトクロムが光信号を受容するレセプターとして知られている。フィトクロムは赤色光によって活性化され、近赤外光によって可逆的に不活性化するタンパク質である。我々の目的はフィトクロム遺伝子を過剰発現することによって植物培養細胞において特定の遺伝子発現を光制御することである。タバコ培養細胞にCaMV35Sプロモーターを融合したフィトクロム遺伝子とその制御を受けるRbcS3Aプロモーターを融合したレポーター遺伝子(gus)を導入した。フィトクロム遺伝子を過剰発現させた系においては光照射下でgus 遺伝子の発現は3倍に促進された。gus 遺伝子の発現を促進させるためには数日の光照射が必要であった。ウエスタンプロットにより培養細胞中のフィトクロムの発現量を測定したところ、完全暗所で培養した細胞からはフィトクロムが検出されたが、光照射下で培養した細胞のフィトクロムの発現量は低下した。これは、培養細胞においても植物体と同様なフィトクロム分解系が働いていることを示唆している。フィトクロム遺伝子を導入した組換え植物培養細胞系によって、代謝系全体をコントロールすることができると考えられる。例えば、植物の二次代謝物生産への応用としてアントシアニン生成に関わる二次代謝酵素の遺伝子やニチニチソウ(植物体)の生産する有用医薬品であるvinblastine, vincristineがフィトクロムの制御を受けていることから、今後、これらにフィトクロム遺伝子を導入することによって生産を向上させることが期待される。

Photosynthesis of secondary metabolites in plant culture cells is promoted by light and light and utilized by algae and bacteria. The optical signal is received by the receiver. The red light is activated, and the near-red light is reversibly inactivated. Our goal is to control the development of specific genes in plant culture cells. CaMV 35S fusion gene and control gene are introduced into cultured cells. The development of the GUS gene under light irradiation is 3 times faster. Gus is the only one who can promote the development of light. The amount of protein in cultured cells was measured in the dark and the amount of protein in cultured cells was decreased under light irradiation. This is the first time that a plant has been cultured. The introduction of a gene into a plant culture cell line, a metabolic system, and a gene transfer pathway For example, the production of secondary metabolites in plants is related to the production of secondary metabolic enzymes and the production of useful medicinal products such as vinblastine and vincristine.