【農学部】バイオインフォマティクス研究室(矢野健太郎教授)が奈良先端科学技術大学院大学との共同研究においてトマトの毒性成分であるトマチンの蓄積量をコントロールする遺伝子の発見に貢献しました

2016年04月26日
明治大学 農学部事務室

 奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科植物細胞機能学研究室 庄司翼准教授、国立研究開発法人 農業・食品産業技術総合研究機構、明治大学、理化学研究所、東京工業大学、筑波大学の研究グループは、トマトの毒性成分であるトマチンの蓄積量をコントロールする遺伝子を発見しました。明治大学では、農学部生命科学科バイオインフォマティクス研究室(矢野健太郎教授、工藤徹、中村幸乃、片山南美)が、本研究の達成に欠かせないバイオインフォマティクス解析を担当しました。この遺伝子は、トマチンの生成過程に関わるすべての遺伝子を統括する「マスター遺伝子」。今後、この遺伝子を使い、トマトやジャガイモなどに含まれる毒性成分の抑制への応用が期待されます。
 トマトやジャガイモなどに代表されるナス科植物(*)には毒を含むものが多く存在します。なかでも、トマトの青い果実やジャガイモの塊茎から出る芽には、それぞれトマチンやソラニンなどの毒性グルコアルカロイド(*)が含まれており、しばしば食中毒の原因となっています。 
 今回、同じナス科植物であるタバコの毒性成分であるニコチン(*)の量をコントロールする遺伝子と、構造的によく似た遺伝子(JRE4)をトマトから発見。このJRE4遺伝子は、トマチンを作る過程の反応を担う数多くのタンパク質の蓄積を統括的に調節する“オーケストラの指揮者“のような働きを持つマスター遺伝子であることを明らかにしました。 
 また、ニコチンとトマチンが作り出されるメカニズムはそれぞれ全く異なっています。今回の研究で、異なる合成メカニズムをもつ毒性成分が、意外にも、共通のマスター遺伝子によって支配されることが示されました。この成果は平成28年4月16日(日本時間)に植物科学分野の国際誌「プラント・セル・フィジオロジー」(電子版)に掲載されました。
(*)の用語説明は下記詳細にてご確認ください。

研究の詳細はこちら(PDF)からご覧ください。
 

 

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