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植物でタンパク質を大量に作る技術を開発 ~一過的発現システムの改良~

2018/03/19

筑波大学 生命環境系(つくば機能植物イノベーション研究センター)三浦謙治教授、江面浩教授、星川健助教らの研究グループは、アリゾナ州立大学のMason博士との共同研究により、植物において一過的に大量のタンパク質を発現できるシステムを構築しました。

遺伝子の機能解析や有用タンパク質の大量作製を可能にするタンパク質高発現技術が注目されています。植物におけるタンパク質作製はコストが安いとの試算がありますが、発現量が低いため、あまり用いられていないのが現状です。その発現量を上げる方法として、発現させたい遺伝子をもつベクターを用いたアグロインフィルトレーション法を用いて、一過的に植物細胞内でタンパク質を発現させる方法が存在します。この際に用いるベクターの種類によって、発現量に違いが出ます。当研究グループでは、このベクターを改良することで、タンパク質の大量発現に成功しました。

本研究は、植物におけるタンパク質発現システムのスタンダードとなり得るベクターの構築に成功した重要な成果であり、特許協力条約(PCT)に基づく国際特許出願ずみです。将来的には本ベクターを用いることで、有用タンパク質を安価に大量に作製することが可能になると期待されます。

図 様々な植物に一過的タンパク質発現システムを適用した結果の比較。左側が本ベクターで、右側が改良前のベクターによって緑色蛍光タンパク質を発現させたもの。緑色蛍光が強いほど、発現しているたんぱく質の量が多い。本ベクターでは軒並み、緑色の蛍光が強く見られた。緑蛍光が緑色蛍光タンパク質由来の蛍光で、赤色は葉緑体由来の自家蛍光。

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