アミノ酸は20種類
必須アミノ酸は２０種類あります。
「必須アミノ酸」は人間が必要とするアミノ酸20種類のうちの９種類が人間の体内では合成できないものです。
必須アミノ酸は、体を正常に保つために、食べ物から摂らなければいけません。
しかし、食品に含まれる９種類のアミノ酸量はそれぞれ違います。
食物からアミノ酸を摂取する場合、たんぱく質の再合成は、量が一番少ないアミノ酸に合わせて合成されてしまう、アミノ酸スコアという仕組みがあります。
アミノ酸スコアが低く、たんぱく質再合成に活用されにくくなるようなアミノ酸をサプリメントで摂取することにより、全体の活用量を増やすことが可能です。
また、体内で合成できる「非必須アミノ酸」は11種類あります。「非必須アミノ酸」は体内で合成できますが、アミノ酸スコアのバランスを保つためには食事などから摂ると良いです。
アミノ酸２０種類のなかでも重要なのが、トリプトファン、リジンおよびスレオニンの３種類であり、これらはどれもイネ、ムギ、トウモロコシなどの主要穀物にはほとんど含まれておらず育種による含有量アップが望まれていました。
今回トリプトファンとリジンの２つが含有量の向上に成功し、それぞれの植物体中での合成に関わる主要酵素アントラニル酸シンターゼとジヒドロジピコリネートシンターゼの遺伝子をイネから単離し、いずれも新規の遺伝子であるのを確認しました。さらに、アミノ酸合成が強化されるようにその遺伝子配列の一部を改変し、再びイネ植物に遺伝子導入しました。
これらの遺伝子組換えイネの葉の中の遊離アミノ酸含有量を測定すると、リジン合成遺伝子を導入したものでリジン含量が約１０倍に、トリプトファン合成遺伝子を導入したものでトリプトファン含量が約９０倍に向上していることを確認しました。
米国でもリジン含量を遺伝子組換え技術により向上させるトウモロコシの開発研究はされていますが、その遺伝子はトウモロコシ由来のものと微生物由来のものです。
また、トリプトファン含量を遺伝子組換え技術を利用して向上させた例はこれが初めてとなっています。これらの遺伝子はすでに国内、外国特許の出願が済んでいます。
これまで海外で実用化されている遺伝子組換え作物は、耐虫性や除草剤耐性などが多数なのですが、これからは作物の有用成分改良が中心にされると思われます。