シグナル応答の分子的解析

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04257103
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 内宮 博文 東京大学, 応用微生物研究所 (50142229)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 渡辺 雄一郎 帝京大学, 理工学部, 助教授 (60183125) ; 吉川 正明 北海道大学, 理学部, 教授 (00046509) ; 町田 泰則 名古屋大学, 理学部, 教授 (80175596) ; 内藤 哲 北海道大学, 農学部, 助教授 (20164105) ; 大橋 祐子 農業生物資源研究所, 室長
• Keywords: ホルモン受容体 / ジベレリン結合蛋白質 / キチナーゼ遺伝子 / プロテインキナーゼ / 転写因子 / ウイルス抵抗性 / TATAボックス結合性蛋白質 / 温度依存性変異株

Research Abstract

本研究は、植物が生体外から感受する種々のシグナルに対する植物側の応答について、細胞内におけるいくつかのカスケードに焦点をあて解析した。以下に各班員の成果を要約する。
内宮は、ATP,ADP,AMPのバランス調節に重要なアデニレートキナーゼ遺伝子が嫌気的に発現誘導されることを示した。このことは、酸素欠乏下でのエネルギー生産のためには、解糖系、アルコール発酵系の遺伝子のみでなくヌクレオチド代謝系遺伝子の活性化も必要な事を示す。岩淵は、ヒストン遺伝子の転写因子HBP-1ファミリーの生化学性質を調べ、因子遺伝子の発現が自己制御されている事を示した。大橋は、病斑形成ストレスやサリチル酸で誘導されるタバコタンパク質の遺伝子発現は負の制御によることを示した。酒井は、黄化トウモロコシ芽生えからジベレリン結合タンパク質を精製した。下村は、膜局在性オーキシン結合蛋白質の遺伝子構造を決定した。白石は、抵抗応答に至る原形質膜内情報伝達系に、ポリホスホイノシトール代謝系の存在を明らかにした。進士は、タバコ・キチナーゼ遺伝子のエチレン応答性制御エンハンサーのGCCボックスの機能をレポーター遺伝子実験によって明らかにした。内藤は、ダイズ7S種子貯蔵タンパク質のα'サブユニット遺伝子の発現が温度依存性となったアラビドプシス変異株を分離した。町田は、タバコプロテインキナーゼ遺伝子NPK1の分化との関与を推定した。山崎は、アラビドプシスのTATAボックス結合性蛋白質(TBP)のTATA配列認識パターンや、DNAを折り曲げる性質が、動物や酵母と類似していることを見い出した。吉川は、疫病菌のエリシターおよびサプレッサーの受容体をダイズ膜から可溶化し、分離・精製する事に成功した。渡辺は、植物のウイルス抵抗性応答にウイルス移行蛋白質と原形質連絡、リン酸化酵素との相互作用の関与を示した。加藤は、rRNA遺伝子の試験管内転写系を開発した。以上、本研究課題が当初予想した以上の成果を上げつつある事を示している。

Research Products

• [Publications] H.Ucnimiya et al.: "Random sequencing of DNA libraries reveals a versatility of expressed genes in cultured cells of rice (Oryza sativa L.)" Plant Journal. 2. 1005-1009 (1992)
• [Publications] T.Nakajima et al.: "Characterization of nucleotide sequences that interact with a nuclear protein fraction in rRNA gene Vicia faba." Plant Molecular Biology. 20. 939-949 (1992)
• [Publications] Y.Watanabe et al.: "In vivo phosphorylation of the 30-kDa protein of tobacco mosaic virus." FEBS Letters. 313. 181-184 (1992)
• [Publications] E.Nambara et al.: "A mutant of Arabidopsis which is defective in seed development and storage protein accumulation is a new abi3 allele." Plant Journal. 2. 435-441 (1992)
• [Publications] van Buuren,M.et al.: "The structure and regulation of homologous tobacco endochitinase genes of Nicotiana sylvestria and N.tomentosiformis origin." Mol.Gen.Genet.232. 460-469 (1992)
• [Publications] M.Yoshikawa et al.: "A specific binding site on soybean membranes for a phytoalexin elicitor released from fungal cell walls by β-1,3-endoglucanase." Plant Cell. (1993)
• [Publications] T.Nakayama et al.: "Highly conserved hexamer,octamer,and nonamer motifs are positive cis-regulatory elements of the wheat histone H3 gene." FEBS Letters. 300. 167-170 (1992)
• [Publications] T.Fujiwara et al.: "Effects of sulfur nutrition on expression of the soybean seed storage protein genes in transgenic petunia." Plant Physiol.99. 263-268 (1992)
• [Publications] T.Meshi et al.: "Reinvestigation of intracellular localization of the 30K protein in tobacco protoplasts infected with tobacco mosaic virus RNA." Virology. 187. 809-813 (1992)
• [Publications] M.Kawai et al.: "Molecular characterization of cDNA encoding for adenylate kinase of rice (Oryza sativa L.)." Plant Journal. 2. 845-854 (1992)
• [Publications] A.Suzuki et al.: "Single-strand DNA of 5'-upstream region of rolC gene interacts with nuclear proteins of carrot cell cultures." Biochem.& Biophys.Res.Comm.188. 727-733 (1992)
• [Publications] K.Toyoda et al.: "Regulation of polyphosphoinositide metabolism in pea plasma membranes by elicitor and suppressor from a pea pathogen,Mycosphaerella pinodes." Plant Cell Physiol.33. 445-452 (1992)
• [Publications] 山崎 健一: "植物の分子生物学(植物遺伝子の転写装置とその調節機構)" 共立出版, 372 (1992)
• [Publications] 下村 正二: "蛋白質核酸酵素(オーキシン受容体と情報伝達)" 共立出版, 6 (1992)
• [Publications] T.Meshi et al.: "Genetic Engineering with plant viruses (Molecular pathology of tobacco mosaic virus revealed by biologically active4cDNAs.)" CRC Press, 38 (1992)
• [Publications] K.Mikami et al.: "Control of Plant Gene Expression (Regulation of cell cycle-dependent gene expression.)" CRC Press, 18 (1993)