シロイヌナズナ由来のエンド型キシログルカン転移酵素の遺伝子発現と機能

• Project/Area Number: 09740600
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 植物生理
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 岡本 繁久 鹿児島大学, 農学部, 講師 (30211808)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 1998: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 1997: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: シロイヌナズナ / EXGT / XET / キシログルカン / ゲノム解析 / プロモーター / 細胞壁

Research Abstract

1年目はシロイヌナズナのEXGT-A1遺伝子の発現解析を行い、以下の3つの点を明らかにした。(1)器官レベルで見た場合、A1遺伝子は成長過程に関係なく全ての器官で発現していた。(2)組織レベルで見るとA1遺伝子の発現には特異性があり、葉(子葉を含む)や茎の基部等で強く発現することがわかった。また、ハート胚や魚雷型胚でも発現が見られたことから、胚発生との関連性が示唆された。(3)既知の6つの植物ホルモンはAI遺伝子の発現に大きな影響は与えなかった。 以上のことがらA1遺伝子はハウスキーピング遺伝子ように広範な生理機能を有することが予想された。
2年目は類縁遺伝子群の研究を行った。シロイヌナズナの類縁遺伝子cDNAは現在までに11種類クローニングされており、そのうちの5個は我々が報告したものである。また、シロイヌナズナではゲノム解析が進行しており、14遺伝子が染色体上にマップされているが、そのうちの5種は既知の遺伝子であることがわかった。以上の結果とゲノム解析の進行状況が40%であることを考慮すると、シロイヌナズナには30種前後の類縁遺伝子が存在することが予想される。さらに染色体上にマップされた遺伝子の構造解析を行った結果、類縁遺伝子間で構造がよく保持されており、中でも酵素活性部位をコードするエクソンは特によく保存されていることが明らかとなった。以上のことがらXET(EXGT)遺伝子群は単一の祖先型遺伝子から進化し、酵素機能や発現機構に関して多様性を持つようになったものと推測される(論文作成中)。今後、これら遺伝子個々の発現様式や酵素特性を解析していきたいと考える。