1994 Fiscal Year Annual Research Report
短時間の乾燥ストレスにより誘導されるArabidopsis遺伝子群の機能解析
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06740613
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
清末 知宏 理化学研究所, 植物分子生物学研究室, 基礎科学特別研究 (80241248)
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| Keywords | 乾燥ストレス / シロイヌナズナ / Arabidopsis / soluble epoxide bydrolase / HSP / LEA protein |
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| Research Abstract |
植物から初めてsoluble epoxide hydrolaseのcDNA(1.1kb)を単離した。cDNAは動物のcDNAに比べて約半分の長さしかないものであった。しかし、単離したcDNAを大腸菌で発現させ、組み換えタンパク質の活性を調べたところ、trans-stilbene oxideを基質とすることができ、4-fluorochalcone oxide、(2R,3R)-3-(4-nitrophenyl)glycidol、(2S,3S)-3-(4-nitrophenyl)glycidolを加えると各々100%、21%、74%の阻害が確認された。これは動物で知られているsoluble epoxide hydrolaseの特徴と一致するものであった。植物のsoluble epoxide hydrolase遺伝子は地上部のみで発現しており、乾燥ストレスや植物ホルモンの1つであるオーキシンによって発現が誘導されることが明らかになった。また、動物のsoluble epoxide hydrolaseとの比較から植物の遺伝子はhaloacid dehalogenaseと同じ祖先遺伝子から、動物の遺伝子はこれに加えてhaloalkane dehalogenaseと同じ祖先遺伝子からも進化したものと考えられた。
シロイヌナズナから短時間の乾燥ストレス処理によって誘導される遺伝子のcDNAを17種類得ているが、解析の結果、この中にHSP70-1、HSP81-2が含まれることが明らかとなった。これらの遺伝子発現は、熱ストレスヤ低温ストレスより乾燥ストレスによって強い誘導がかかることが判明した。従って、これらはHSPというよりHSCに分類されるべきものであることが分かった。
また、これらのcDNA群のなかにグループIIのLEAタンパク質をコードしているものがあり、その遺伝子発現はこれまで報告されているグループIIのLEAタンパク質遺伝子と発現様式が異なることが明らかとなった。
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[Publications] Tomohiro Kiyosue: "ERD15,a cDNA for a dehydration-induced gene from Arabidopsis thaliana" Plant Physiol. 106. 1707- (1994)
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[Publications] Tomohiro Kiyosue: "Characterization of two cDNAs(ERDIO and ERD14)corresponding to genes that respond rapidly to dehydration stress in Arabidopsis thaliana" Plant Cell Physiol.35. 225-231 (1994)
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[Publications] Tomohiro Kiyosue: "Characterization of an Arabidopsis cDNA for a soluble eposide hydrolase gene that is inducible by auxin and water stress" Plant J.6. 259-269 (1994)
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[Publications] Tomohiro Kiyosue: "Cloning of cDNAs for genes that are early-responsive to dehydration stress (ERDs)in Arabidopsis thaliana" Plant Mol.Biol.25. 791-798 (1994)
