ジベレリン-誘導休眠するヤマノイモを用いたアブシジン酸代謝の分子遺伝学的研究

Research Project

Project/Area Number	17658054
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Bioproduction chemistry/Bioorganic chemistry
Research Institution	Yamagata University
Principal Investigator	丹野憲昭山形大学, 理学部, 教授 (70007178)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	岡田勝英山形大学, 地域文化教育学部, 教授 (20011968)
Project Period (FY)	2005 – 2006
Project Status	Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help	¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000) Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000) Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywords	ヤマノイモ / むかご / 休眠 / ジベレリン / アブシジン酸 / アブシジン酸8'位水酸化酵素 / cytochromeP450monooxygenase / 遺伝子 / cytochrome P450 monooxygenase
Research Abstract	ヤマノイモのむかごでは、ジベレリン(GA)がアブシジン酸(ABA)の内生レベルを高めることによって休眠を誘導・維持すると考えられている(GA-誘導休眠)。ヤマノイモには、ABAから8'-ヒドロキシABA(8'-OHABA)を介して生理活性のないデヒドロファゼイン酸に至る一般的なABA異化経路とABA様活性のある7'-ヒドロキシABA(7'-OHABA)に至る代謝経路がある。今年度では、昨年度の研究で明らかになったABA8'位水酸化酵素遺伝子DjABA8'ox1,DjABA8'ox2の全長ORFに酵母の発現ベクター(pYeDP60)に組み込むための制限酵素サイトを付加した。現在、これらの遺伝子を発現ベクターに組み込んで、形質転換した酵母(WAT11株)のリコンビナントタンパク質の機能解析の実験を進めているが、未だ結果を得るに至っていない。さらにDjABA8'oxの3番目のホモログであるDjABA8'ox3を、RACE法により、ORFの3'末端より上流1249bp(C末より上流363aa)まで決定した。つぎに、ヤマノイモの休眠むかごをGA、ABA、GA生合成阻害剤とABA生合成阻害剤で培養し、それぞれのむかごでのDjABA8'ox1とDjABA8'ox2の発現量を半定量的RT-PCRによって比較した。その結果、DjABA8'ox1の発現はそれぞれのむかごで余り変化がないが、DjABA8'ox2は発芽が促進されるGA生合成阻害剤とABA生合成阻害剤で培養したむかごで、発現量が高かった。この結果はむかごのABAの内生レベルを低下させることになり、GAがABAを介してむかごの発芽を抑制するという仮説に矛盾しない。このような例は他に殆ど報告がないので、さらに詳細な検討が必要である。また、DjABA8'oxのホモログのうち、ABAの7'位を水酸化して7'-OHABAへ代謝する酵素遺伝子ホモログ(DjABA7'ox)の探索が今後の重要な課題である。