ISIR

The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University

大阪大学
産業科学研究所

LAST UPDATE 2020/06/12

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    長部謙二 Kenji OSABE
    助教 Assistant Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    大阪大学産業科学研究所
    The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University

    生体分子機能科学研究分野
    Department of Biomolecular Science and Technology
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    発光タンパク質
    植物分子生物学
    エピジェネティクス
    Luminescent proteins
    Plant molecular biology
    Epigenetics
研究テーマ
Research Subject
高輝度・多色発光植物の作出とその応用展開
Development and application of bright and multicoloured luminescent plants

研究の背景 Background

自然界では、ホタルやヤコウタケのように電気のエネルギーを使わずに発光する生物が多数存在する。生物発光は酵素ルシフェラーゼが発光基質ルシフェリンを酸化した際に発生する化学エネルギーで光を生み出す。このような生物発光の仕組みを理解・改変し、植物へ導入することによる研究・社会への応用が期待されています。

In nature, there are many organisms that emit light without using electrical energy, such as fireflies and glowing mushrooms. Bioluminescence generates light by the chemical energy generated when the enzyme luciferase oxidizes the luminescent substrate luciferin. We hope to introduce this technology to plants by understanding and modifying the bioluminescent mechanisms for research and societal development.

研究の目標 Outcome

発光生物から発光に必要な遺伝子セットを同定し、これらの遺伝子を改変にすることにより、様々な高輝度・多色発光タンパク質を開発することを目指しています。この技術に基づく高輝度・多色の発光遺伝子セットを植物ゲノムに導入することで、電力を一切必要としない照明灯の作出やこれまでに可視化することができなかった植物内の生理現象のイメージングなどを目標としています。

By identifying and modifying the bioluminescent gene sets from light emitting organisms, we aim to develop various bright and multicoloured luminescent proteins. By introducing the bright, multicoloured luminescent gene set into the plant genome, we aim to develop biological devices such as electrical power-free lamps and novel imaging method to observe physiological phenomena in plants.

研究図Research Figure

Fig.1. Bioluminescent dinoflagellate, Pyrocystis lunula in a flask.

Fig.2. Transgenic Petunia expressing the improved luminescent protein (Nanolantern).

Fig.3. Autoluminescent tobacco plants.

文献 / Publications

Epigenetic regulation of intronic transgenes in Arabidopsis Scientific Reports 2017, Plos One 9 (2014), Tropical Plant Biology 2 (2009), DNA Research dsy021 (2018), Int. J. Mol. Sci 13 (2012), NOVA Science publishers (2012)

研究者HP