アラビドプシスにおけるサイトカイニン水酸化酵素遺伝子の機能解析

• Project/Area Number: 17770047
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 植物生理・分子
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 武井 兼太郎 独立行政法人理化学研究所, 生産制御研究チーム, 研究員 (00344044)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2005: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
• Keywords: サイトカイニン / トランスゼアチン / イソペンテニルアデニン / 水酸化酵素 / P450 / アラビドプシス

Research Abstract

アラビドプシスにおいてイソペンテニルアデニン(ip)型サイトカイニン(CK)をトランスゼアチン(tZ)型CKへ水酸化する酵素はCYP735A1およびCYP735A2遺伝子にコードされている。遺伝子破壊株cyp735a1 cyp735a2はtZ型CKの蓄積量が野生株の1%程度しかなく、地上部の生育抑制の表現型を示す。CK応答性遺伝子であるA型ARR遺伝子群の発現を定量的RT-PCR法で詳細に解析したところ、前年度に行ったアレイ解析の結果とは異なりcyp735a1cyp735a2根においてもA型ARR遺伝子群の発現量低下は観察された。ただし、地上部での発現量低下の割合の方が著しく、これらの結果より、cyp735a1cyp735a2株ではCK情報伝達能が低下しており、特にそれが地上部で著しいために地上部の生育阻害を引き起こしていると推測した。ip型、tZ型CKの生理作用に違いがあるかを調べるために、cyp735a1cyp735a2をipまたはtZで3時間処理し、根および地上部における遺伝子発現パターンをaffymetrix社のATH1ゲノムアレイを用いて網羅的に解析した。発現量の比(tZ処理/iP処理)が2以上の遺伝子は22個、逆に1/2以下の遺伝子は3個存在した。その中にはNACやHAT等の植物の形態や分化の制御に関与していることが知られている転写制御因子の遺伝子ファミリーに属するものが含まれており、これらの遺伝子がtZ型、ip型CKによる地上部の形態制御の差異に関与する可能性が推察された。