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クロロフィラーゼの新規機能,植物の病害防御に関する研究

Research Project

Project/Area Number 15657009
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 植物生理・分子
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

高宮 建一郎  東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (80037259)

Project Period (FY) 2003 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywordsクロロフィラーゼ / クロロフィル / クロロフィリド / ジャスモン酸 / シロイヌナズナ / 病害防御 / 光増感 / 細胞死
Research Abstract

本年度はシロイヌナズナのクロロフィラーゼ遺伝子の過剰発現株と破壊株の表現型、酵素活性、クロロフィルの定量を行った。また、ジャスモン酸投与によるクロロフィル含量の影響をしらべた。
その結果、クロロフィラーゼ1(CLH1),クロロフィラーゼ2(CLH2)、ともに安定な第3世代のセンスおよびアンチセンスの形質転換体が得られた。しかし、表現型に大きな差は無く、わずかにCLH2のアンチセンス株が花芽の形成が野生株および他の形質転換体と比べて早い程度であった。ロゼット葉タンパクあたりの活性はセンス株では野生株の5〜10倍であったが、CLH2のアンチセンス株では活性は低下しなかった(CLH1では野生株の5分の1)。このように活性の差があるにもかかわらず、成葉単位重量あたりのクロロフィル含量は変化が無かった。
さらに、野生株および形質転換体の切除したロゼット葉を暗所に置き、記事的にクロロフィルの含量をHPLC測定した(北大田中先生、東大増田先生との共同研究)ところ、クロロフィルa, bの含量はどの株についても3日までは単調かつ同様に減少した。さらに、ジャスモン酸を処理した葉で同様な実験を行ったところ、野生型との差が見られなかった。この段階でクロロフィラーゼの機能と病害応答との関連の実験を一時中断した。つまり、活性の違いはかなりあるにもかかわらず表現型、クロロフィル含量、およびジャスモン酸処理に差が無い事実は、クロロフィラーゼの反応が生体では律速段階ではないか、あるいはクロロフィラーゼはクロロフィルの代謝とは直接関係していない可能性がある。現段階では二重破壊株が得られていないのでお互いに機能的に相補する可能性を除外できないが、ごく最近のKariolaらの報告は後者の場合を示している。
本萌芽研究では初期の目的を達することは出来なかったが、得られたネガティブな結果からクロロフィラーゼの別の生理機能の存在を示唆するように思われる。

Report

(2 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2003 Other

All Journal Article (1 results) Publications (3 results)

  • [Journal Article] Chlorophyllase as a serine hydrolase : Identification of a putative catalytic triad.2003

    • Author(s)
      Tsuchiya, T., Takamiya, K.
    • Journal Title

      Plant & Cell Physiology 44(1)

      Pages: 96-101

    • NAID

      10010272491

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Tohru Tsuchiya et al.: "Chlorophyllase as a serine hydrolase : Identification of a putative catalitic triad."Plant Cell Physiol.. 44(1). 96-101 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Masuda Tatsuru et al.: "Subcellular localization of two types of ferrochelatase in cucumber"Planta. 217. 602-609 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Tasuru Masuda et al.: "Fanctional analysis of isoforms of NADDM : proto-chlorophyllide oxidorednetase (POR), PORB and PORC, in Arabidopsis thalian."Plant Cell Physiol.. 44(10). 963-974 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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