1994 Fiscal Year Annual Research Report

緑葉の老化を支配する遺伝子の構造と発現に関する研究

Research Project

Project/Area Number	03404002
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	渡辺昭東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70023471)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	伊藤正樹東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (10242851)
Keywords	植物の老化 / cDNAクローニング / 分岐鎖ケト酸脱水素酵素 / プロテアーゼ / ダイレクトディスプレイRT-PCR / グルタミン合成酵素 / ピルビン酸脱水素酵素
Research Abstract	本年度は新しい方法を用いて緑葉の老化に関連して発現するいくつかの遺伝子のcDNAクローンが得られた。その一つは、クローニングベクターに挿入されたcDNAを試験管内での発現させ、その産物の単離葉緑体への輸送を利用して選抜するという昨年度に開発した方法を用いたものである。得られたcDNAは葉緑体の老化に関連性が高いと考えられる新しい遺伝子で、その塩基配列から推定して、大腸菌のファージ感染ストレスによって発現するものに相同性をもっている。もう一つは、ダイレクトディスプレイRT-PCR法を用いた試みである。この方法で新たに三つのcDNAクローンが得られた。その一つは、動物のピルビン酸脱水素酵素複合体のサブユニットの一つである分岐鎖ケト酸脱水素酵素に相同性をもつものであった。この複合体のもう一つのサブユニットと考えられる配列のcDNAも同時に得られており、老化した細胞で分解されたタンパク質に由来するLeu、Val、Ileのような分岐鎖アミノ酸の炭素鎖部分をTCA回路に回してエネルギーとするために鍵となる働きをしていることが推測される。もう一つのクローンはグルコシダーゼに相同性をもっており、種々の配糖体から糖を回収してエネルギー源としていることをうかがわせる。老化によるタンパク質の分解についていくつかのcDNAプローブを用いて対応する遺伝子の発現の変化を測定した結果、ユビキチン経路のプロテアソームよりもむしろ葉緑体ではClpプロテアーゼ、液胞ではカテプシン類似のプロテアーゼが働いている可能性が高いことが示唆された。細胞質局在性グルタミン合成酵素の三つの遺伝子のうち二つが老化の後期に強く発現することを見いだしていたが、もっとも強く発現するものについては、細胞内のGlu/Glnのレベルの変化が発現をコントロールしている可能性が示唆された。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Watanabe,A.: "Biphasic and differential expression of cytosolic glutamine synthetase genes of radish during seed germination and senescence of cotyledons." Plant Mol.Biol.27(印刷中). (1995)
[Publications] Murota,K.: "Changes related to salt torelance in thylakoid membranes of photoautotrophically cultured green tobacco cells." Plant Cell Physiol.35. 107-113 (1994)
[Publications] Ito,M.: "Meristem-specific gene expression directed by the promoter of the S-phase-specific gene,cyc07,in transgenic Arabidopsis." Plant Mol.Biol.24. 863-878 (1994)
[Publications] Kodama,H.: "Studies of the plant cell cycle in synchronous cultures of Chatharanthus roseus cells." Plant Cell Physiol.35. 529-537 (1994)
[Publications] Fukuda,H.: "Mechanism of the proliferation and differentiation of plant cells in cell culture systems." Int.J.Dev.Biol.38. 287-299 (1994)
[Publications] 渡辺昭: "植物の老化と死のメカニズム" 植物細胞工学. 6. 6-8 (1994)

1994 Fiscal Year Annual Research Report

緑葉の老化を支配する遺伝子の構造と発現に関する研究

Principal Investigator

渡辺 昭 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70023471)

Research Products

[Publications] Watanabe,A.: "Biphasic and differential expression of cytosolic glutamine synthetase genes of radish during seed germination and senescence of cotyledons." Plant Mol.Biol.27(印刷中). (1995)

[Publications] Murota,K.: "Changes related to salt torelance in thylakoid membranes of photoautotrophically cultured green tobacco cells." Plant Cell Physiol.35. 107-113 (1994)

[Publications] Ito,M.: "Meristem-specific gene expression directed by the promoter of the S-phase-specific gene,cyc07,in transgenic Arabidopsis." Plant Mol.Biol.24. 863-878 (1994)

[Publications] Kodama,H.: "Studies of the plant cell cycle in synchronous cultures of Chatharanthus roseus cells." Plant Cell Physiol.35. 529-537 (1994)

[Publications] Fukuda,H.: "Mechanism of the proliferation and differentiation of plant cells in cell culture systems." Int.J.Dev.Biol.38. 287-299 (1994)

[Publications] 渡辺昭: "植物の老化と死のメカニズム" 植物細胞工学. 6. 6-8 (1994)

渡辺昭東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (70023471)