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イネ師部における新規タンパク質およびその遺伝子

国内特許コード P04A005225
掲載日 2005年1月11日
出願番号 特願2001-126682
公開番号 特開2002-315582
登録番号 特許第3890402号
出願日 平成13年4月24日(2001.4.24)
公開日 平成14年10月29日(2002.10.29)
登録日 平成18年12月15日(2006.12.15)
発明者
  • 門脇 光一
  • 島田 浩章
出願人
  • 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 イネ師部における新規タンパク質およびその遺伝子
発明の概要 【課題】 ウイルス移動タンパク質に関連する師部タンパク質の機能または役割を検討すること。
【解決手段】 イネから、Ca2+/リン脂質結合ドメインを有し、そして好ましくはカボチャCmPP16タンパク質と少なくとも約50%のアミノ酸相同性を有する、新規な2種の師部タンパク質を得た。
従来技術、競合技術の概要


植物は、長距離輸送のための維管束において、2つの相補的な導管:木部および師部を使用している。例えば、イネの維管束は、並立維管束であり、そして師部および木部からなる。また、カボチャの場合、維管束は、両立維管束であり、そして内部および外部師部、形成層、および木部から構成されている。維管束の構造および生理学的位置は、植物種によってかなり異なっており、葉の師部への溶質輸送の経路およびメカニズムが、構造によって異なることが示唆されている(OparkaおよびTurgeon, Plant Cell, 11, 739-750 (1999))。被子植物において、師部は、主として2つの細胞タイプである師部要素(SE)およびその関連の伴細胞(CC)から構成され、タンパク質、mRNA、アミノ酸、および巨大分子を、組織および器官に送達するための進化した長距離輸送システムとして機能する(Jorgensenら, Science, 279, 1486-1487 (1998))。CCには多くのミトコンドリアおよび遊離のリボソームが存在し、これらはCCの細胞質が異常に高い密度である原因であり、これによってCCと師部の他の細胞とが区別される。逆に、SEは、同化転座について非常に特殊化されており、核、液胞、リボソーム、およびゴルジ体のようなほとんどの細胞内構造およびオルガネラは、師部要素発達中に分解されている(Sjolund, Plant Cell, 9, 1137-1146 (1997))。



SEおよびCCは、多くの分枝した原形質連絡によって連結される。約200の可溶性タンパク質のうちのいくつかが師部で同定されており、これらのタンパク質は、連結する原形質連絡によってSEに入ると考えられている(Xoconostle-Cazaresら, Science, 283, 94-98 (1999))。さらに、原形質連絡は、タンパク質ならびに内因性RNA分子のような他の微小および巨大分子の長距離転座流への送達を媒介する。マイクロインジェクション実験によって、多くの師部タンパク質が、原形質連絡によるそれ自体の輸送を媒介する能力を有するという直接的な証拠が提供されている。このようなタンパク質の共通の特徴は、1kDaから20kDaを超える値までの原形質連絡のサイズ排除を増加させる能力を有することである。しかし、SEにおける師部タンパク質の機能または役割および巨大分子往来のメカニズムは、全く理解されていない。



また、近年、ウイルス移動タンパク質に類似するタンパク質CmPP16の遺伝子がXoconostle-Cazaresら(Xoconostle-Cazaresら, (1999), 前出)によってカボチャ中で同定されている。CmPP16メッセンジャーRNAは、茎の師部組織に存在するが、タンパク質はSE中に限定される。また、CmPP16が細胞間を移動しそしてRNA輸送を媒介することが明らかになっている。これは、RNA分子が師部を介して植物全体を循環し、そのためRNAに基づく情報のスーパーハイウェイがあることを示唆している。

産業上の利用分野


本発明は、Ca2+/リン脂質結合ドメインを有し、そして好ましくはカボチャCmPP16タンパク質と少なくとも約50%のアミノ酸相同性を有する、イネ師部タンパク質、およびそれをコードするDNAに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
配列番号7の塩基配列からなる、師部特異的発現に関与するプロモーター。

【請求項2】
配列番号8の塩基配列からなる、師部特異的発現に関与するプロモーター。

【請求項3】
異種タンパク質を師部特異的に生産するトランスジェニック植物であって、配列番号7または8の塩基配列からなるプロモーター、および該プロモーターに発現可能に結合された該異種タンパク質をコードするDNAを含むベクターを得る工程;および得られたベクターを植物に導入する工程、を含む方法によって得られる、トランスジェニック植物。

【請求項4】
前記植物が、イネである、請求項3に記載のトランスジェニック植物。

【請求項5】
異種タンパク質を植物の師部に特異的に生産させる方法であって、
配列番号7または8の塩基配列からなるプロモーター、および該プロモーターに発現可能に結合された該異種タンパク質をコードするDNAを含むベクターを得る工程;および
得られたベクターを該植物に導入してトランスジェニック植物を得る工程
含む、方法。

【請求項6】
前記植物が、イネである、請求項に記載の方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録


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