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メチオニン生合成の鍵酵素遺伝子におけるmRNAの安定性制御の分子遺伝学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 13440233
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物生理
研究機関北海道大学

研究代表者

内藤 哲  北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (20164105)

研究分担者 尾之内 均  北海道大学, 大学院・農学研究科, 助手 (50322839)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
16,700千円 (直接経費: 16,700千円)
2003年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2002年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
2001年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
キーワードシロイヌナズナ / メチオニン / 試験管内翻訳 / mRNA安定性 / シスタチオニンγ-シンターゼ / 変異株 / mRNA分解 / シロイヌナマズ
研究概要

メチオニン生合成の鍵段階の酵素であるシスタチオニンγ-シンターゼ(CGS)の発現はmRNAの安定性の段階でフィードバック制御されており,しかもこの制御にはCGS遺伝子の第1エキソンにコードされるアミノ酸配列がシスに働く.この制御に機能している制御因子を遺伝学的に明らかにするため,発光クラゲの緑色蛍光タンパク質(GFP)レポーター遺伝子に野生型CGSの第1エキソンをつなぎ,カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーターの制御下に置いた融合遺伝子を持つトランスジェニック・シロイヌナズナを親株として,GFP蛍光と葉緑体の自家蛍光の比が上昇した変異株のスクリーニングをおこなった.その結果,この制御にトランスに作用すると考えられる変異株を4株得た.この内の少なくとも1株は,内在CGS遺伝子と導入GFP遺伝子の両方のmRNAの安定性に対するメチオニン添加の効果が弱まっており,両mRNAの蓄積量も増加していた.この変異株の性質を調べるため,一過的発現系での解析を行った.変異株から液体カルス培養を起こし,カルスから調製したプロトプラストに電気穿孔法による遺伝子導入を行った.大腸菌β-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子をレポーターとした同様の融合遺伝子を導入し,培養へのメチオニンおよびS-アデノシルメチオニン(SAM)添加の有無でGUS活性を比較すると,野生型株のプロトプラストを用いた解析の場合に比べてメチオニン,SAMいずれについても添加の効果が低下していた.SAMは試験管内翻訳系を用いた解析により,CGSの転写後制御のエフェクターであることが明らかになっている.これらの結果からこの制御にトランスに作用する因子の変異株が分離されたと考えられる.

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] Suzuki, A.: "The first exon coding region of cystathionine γ-synthase gene is necessary and sufficient for downregulation of its own mRNA accumulation in transgenic Arabidopsis thaliana."Plant Cell Physiol.. 42. 1174-1180 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Goto, D.B.: "A single-nucleotide mutation in a gene encoding S-adenosylmethionine synthetase is associated with methionine over-accumulation phenotype in Arabidopsis thaliana."Genes Genet.Syst.. 77. 89-95 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ominato, K.: "Identification of a short highly conserved amino acid sequence as the functional region required for posttranscriptional autoregulation of the cystathionine γ-synthase gene in Arabidopsis."J.Biol.Chem.. 277. 36380-36386 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chiba, Y.: "S-Adenosyl-L-methionine is an effector in the posttranscriptional autoregulation of the cystathionine γ-synthase gene in Arabidopsis."Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 10225-10230 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lambein, I.: "Decay kinetics of autogenously regulated CGS1 mRNA that codes for cystathionine γ-synthase in Arabidopsis thaliana."Plant Cell Physiol.. 44. 893-900 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, A.: "The first exon coding region of cystathionine γ-synthase gene is necessary and sufficient for downregulation of its own mRNA accumulation in transgenic Arabidopsis thaliana."Plant Cell Physiol.. 42. 1174-1180 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Goto, D.B.: "A single-nucleotide mutation in a gene encoding S-adenosylmethionine synthetase is associated with methionine over-accumulation phenotype in Arabidopsis thaliana."Genes Genet.Syst.. 77. 89-95 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ominato, K.: "Identification of a short highly conserved amino acid sequence as the functional region required for posttranscriptional autoregulation of the cystathionine γ-synthase gene in Arabidopsis."J.Biol.Chem.. 277. 36380-36386 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chiba, Y.: "S-Adenosyl-L-methionine is an effector in the posttranscriptional autoregulation of the cystathionine γ-synthase gene in Arabidopsis"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 10225-10230 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Lambein, I.: "Decay kinetics of autogenously regulated CGSI mRNA that codes for cystathionine γ-synthase in Arabidopsis thaliana."Plant Cell Physiol.. 44. 893-900 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Chiba: "S-Adenosyl-L-methionine is an effector in the posttranscriptional autoregulation of the cystathionine γ-synthase gene in Arabidopsis"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 10225-10230 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] I.Lambein: "Decay kinetics of autogenously regulated CGS1 mRNA that codes for Cystathionine γ-synthase in Arabidopsis thaliana"Plant Cell Physiol.. 44. 893-900 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Derek B.Goto: "A single-nucleotide mutation in a gene encoding S-adenosylmethionine synthetase is associated with methionine over-accumulation phenotype in Arabidopsis thaliana"Genes Genet. Syst.. 77・2. 89-95 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kimihiro Ominato: "Identification of a Short Highly Conserved Amino Acid Sequence As the Functional Region Required for Posttranscriptional Autoregulation of the Cystathionine γ-Synthase Gene in Arabidopsis"J. Biol. Chem.. 277・39. 36380-36386 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akinori, Suzuki: "The first exon coding region of cystathionine g-synthase gene is necessary and sufficient for downregulation of its own mRNA accumulation in transgenic Arabidopsis thaliana"Plant Cell Physiol.. 42(10). 1174-1180 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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