分泌経路が関わる色素体分化制御メカニズムの解明

• Project/Area Number: 19039028
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: University of Shizuoka
• Principal Investigator: 丹羽 康夫 University of Shizuoka, 生活健康科学研究科, 助教 (00222191)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥4,200,000 (Direct Cost: ¥4,200,000); Fiscal Year 2008: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2007: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
• Keywords: 植物 / 葉緑体 / 機能亢進 / ペプチド / シロイヌナズナ / 細胞内局在 / 分化 / 分泌経路 / 伸長阻害

Research Abstract

分化全能性は植物が示す特徴的な形質の一つである。緑色に分化した植物細胞が、脱分化過程を経て再分化する際に、その細胞内の色素体は、葉緑体からプロプラスチド、さらに再び葉緑体へと変換する。これまでに、ゴルジ体に局在する受容体型キナーゼ(CES101)、さらには分泌経路に局在すると予想されるタンパク質(CES102)の機能亢進により、プロプラスチドから葉緑体への分化誘導能が確認された。そこで、それらの遺伝子の機能をポストゲノム的解析手法で明らかにすることにより、分泌経路を介した色素体の分化制御メカニズムを分子レベルで明らかにすることを目的としている。
機能亢進によりプロプラスチドから葉緑体への分化誘導を示したシロイヌナズナ変異体について遺伝子発現の変化をDNAマイクロアレイによる網羅的な検討を試みた。その結果、コントロールとなる機能亢進前の細胞における遺伝子発現量と比較して、特定の発現量を超えるものをリストアップしたところ、CES101で222遺伝子、CES102で347遺伝子が候補として検出された。そこで、これらの遺伝子について、両者での重なりを調べたところ、196遺伝子が共通であることが明らかとなった。この結果は、CES101で発現が顕著に上昇した遺伝子の中で、9割弱の遺伝子がCES102でも同様な発現傾向を示したことを意味する。以上の解析結果から、CES102はCES101の上流で機能していることが示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Light-Dependent Intracellular Positioning of Mitochondria in Arabidopsis thaliana Mesophyll Cells (2009)
  • Author(s): Md. Sayeedul Islam
  • Journal Title: Plant and Cell Physiol 50(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transformation of Arabidopsis with Plant-Derived DNA Segue nces Necessary for Selecting Transformants and Driving an O biective Gene (2009)
  • Author(s): Aftab AHMAD
  • Journal Title: Biosci. Biotechnol. Biochem 73 Pages: 936-938
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Improved Gateway binary vectors : high-performance vectors for creation of fusion constructs in transgenic analysis of plants. (2007)
  • Author(s): 中川強
  • Journal Title: Biosci Biotechnol Biochem. 71 Pages: 2095-2100
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of series of gateway binary vectors, pGWBs, for realizing efficient construction of fusion genes for plant transformation. (2007)
  • Author(s): 中川強
  • Journal Title: J Biosci Bioeng. 104 Pages: 34-41
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Isolation of a novel monoterpene synthase, which cannot catalyze GDP (2007)
  • Author(s): 丹羽康夫
  • Organizer: TERPNET 2007 Meeting
  • Place of Presentation: Strasbourg, フランス
• [Presentation] Molecular cloning and functional characterization of a novel monoterpen synthase gene from Citrus (2007)
  • Author(s): 丹羽康夫
  • Organizer: Gordon Resear Conferences
  • Place of Presentation: Les Diablerets, スイス
• [Presentation] Cloning and characterization of a novel monoterpene synthase gene from Citrus junos
  • Author(s): 丹羽康夫
  • Organizer: Plant Biology 2008
  • Place of Presentation: Merida,メキシコ
• [Presentation] ペプチドによる色素体分化制御機構の解析
  • Author(s): 丹羽康夫
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会・第81回日本生化学会大会合同大会
  • Place of Presentation: 神戸,日本
• [Book] 折戸ナスの科学--ナスのDNA鑑定 (2008)
  • Author(s): 丹羽康夫
  • Publisher: 静岡市経済局商工部経済事務所・大御所四百年祭推進室