高等植物における硫黄同化に関する遺伝子群の組織化と分子制御

• Project/Area Number: 07251203
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 斉藤 和季 千葉大学, 薬学部, 教授 (00146705)
• Project Period (FY): 1995
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1995)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 1995: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
• Keywords: 光合成 / 硫黄同化 / システイン生合成

Research Abstract

硫黄は高等植物において重要な必須元素である。硫黄同化は、土壌から吸収された硫黄イオンが光合成とカップルして硫化水素に還元され、システイン合成酵素(CSase)によってO-アセチルセリンと縮合してシステインに固定されることによる。本研究では、この硫黄同化に中心的な役割を果たすCSaseをはじめ硫黄同化系酵素群の遺伝的子組織化と発現制御メカニズムを明らかにし、さらに硫黄環境変化に応答する耐性植物の作出を最終目的とする。本年度は、すでに得られたホウレンソウ緑葉細胞質に局在するCSaseAのcDNAクローン、クロロプラストに局在するCSaseBのcDNAクローンに加え、ミトコンドリアに局在する考えられる第3のアイソザイムCSaseCのクローンを単離と性格付けをした。また、CSaseB,Cのシグナル配列をGusにつないだキメラ遺伝子による形質転換植物を解析した。さらに、CSaseAのcDNAを導入したトランスジェニック植物の解析を行った。また、セリン代謝経路からシステイン代謝経路の分岐点に位置し、システイン生合成系全体の制御に関わって得ると考えられるO-アセチルセリンを供給するセリンアセチル転移酵素(SATase)のcDNAを大腸菌を用いた遺伝子的相補性によってクローニングした。