mpingの転移を制御する自律型トランスポゾンの機能解析

• Project/Area Number: 16780004
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Breeding science
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 菊池 一浩 基礎生物学研究所, 助手 (50332177)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2005: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2004: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
• Keywords: トランスポゾン / ゲノム / MITE

Research Abstract

イネゲノムよりmPingと名付けた新規のMITEを単離し、葯由来カルスにおいてmPingが転移することを明らかにした(Nature 421.167-170)。一般的な特徴としてMITEは、全長が500bp以下であることから、転移に必要な酵素をコードするキャパシティーはない。そのため、MITE単独では動けない。それでは、mPingを可動させる転移酵素はどこから供給されるのであろうか?この因子を同定することは、極めて重要である。本研究では、mPingの転移を制御する自律型のトランスポゾンの同定を行い、その機能解析を行った。
Pingは日本型品種に存在し、インド型品種には存在しない。一般的にインド型品種のイネに、遺伝子を導入することが非常に困難であるので、日本型品種の中でも例外的にPingが存在しない品種の台中65号を使用し、アグロバクテリアを介してPingの遺伝子導入を行った。台中65号の葯由来カルスにおいては、mPingの転移が全く見られなかったが、Pingを導入した台中65号の葯由来カルスにおいては、mPingの転移が見られた。この結果、mPingの転移を制御する自律型のトランスポゾンは、Pingであることが明らかとなった。
Pingには、2つのORF(ORF-A,ORF-B)が存在すると考えている。ORF-Aは、特に他の遺伝子との相同性はない。しかながら、本研究においてゲルシフトアッセイによりDNAと結合しうる領域であることが明らかとなった。一方、ORF-Bは、トランスポゼースに特徴的な配列をコードしている。しかしながら、詳細な機能は、解っていない。そこで各ORFを破壊した、Pingのバイナリーベクターを作り、アグロバクテリアを介して台中65号に遺伝子導入を試みている。

Research Products

• [Journal Article] DNA interference : a simple and efficient gene-silencing system for high-throughput functional analysis the fern Adiantum. (2004)
  • Author(s): H.Kawai-Toyooka, C.Kuramoto, K.Orui, K Motoyama, K.Kikuchi, T.Kanegae, M.Wada
  • Journal Title: Plant & Cell Physiology 45 Pages: 1648-1657
  • NAID: 10014020751