光および植物ホルモンによるグルタミン合成酵素誘導機構の解明

• Project/Area Number: 62219008
• Research Category: Grant-in-Aid for Special Project Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kyoto Prefectural University
• Principal Investigator: 竹葉 剛 京都府立大学, 生活科学部, 助教授 (10046500)
• Project Period (FY): 1987
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1987)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1987: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: レタス / 光発芽種子 / グルタミン合成酵素 / cDNA / フィトクローム / 遺伝子発現

Research Abstract

(1)レタス吸水種子中より, ほぼ全長のGS-cDNA(1450bp)を単離し, 全塩基配列を決定した. 推定されたGSサブユニットは358アミノ酸からなり, レタスcytosolGSサブユニットの分子量とよく一致する. 他の植物GSとのコード領域での相同性は, アルファルファcytosolGSに対して80%(アミノ酸配列で88%)であり, エンドウchloroplastGSに対して75%(同上, 78%)であった.
(2)このGScDNAをプローブとして吸水種子中のmRNA量を比較すると, 光の効果は典型的なフィトクローム依存であること, ジベレリン処理によってGS-mRNAが増加することが明らかとなった.
(3)レタス種子発芽に関するフィトクロームのescape反応は約6時間必要とするが, GSmRNAの合成とそのescape反応との間にはtime lagが認められるので, たとえば核内のフィトクロームが直接GS遺伝子を発現させるのではなく, フィトクロームの信号を受け取るなんらかの反応系が介在するものと推定される.
(4)光およびジベレリンの作用を分子レベルで解明するために, レタスGS遺伝子のクローニングを行なった. まず, レタス発芽種子からSarcosyl法により得た高分子量DNAを, Sau3AIを用いて平均20kbの部分分解断片に調製し, λEMBL3をベクターとして核遺伝子ライブラリーを作製した. GScDNAプローブに対して強く反応するクローンを複数得, これらのクローンからSouthern blot等によりGS遺伝子の制限酵素地図を作製した. 現在, その構造を解析中である.

Research Products

• [Publications] A.Sakamoto,G.Takaba: Plant Pbgsiology.