1995 Fiscal Year Annual Research Report
シロイヌナズナのメチオニン過剰蓄積変異株の遺伝生化学的および分子遺伝学的解析
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07454214
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
内藤 哲 北海道大学, 農学部, 教授 (20164105)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 雅之 北海道大学, 農学部, 助教授 (70192482)
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| Keywords | シロイヌナズナ / ダイズ種子貯蔵タンパク質 / メチオニン / エチオニン / シスタチオニン-γーシンターゼ / mtol |
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| Research Abstract |
植物におけるメチオニンの生合成は厳密に制御されていると考えられ,培地の硫酸イオン濃度を大きく変化させても,細胞内の遊離メチオニン濃度はほとんど変化しないことが知られている.メチオニンはアスパラギン酸属のアミノ酸であり,植物におけるアスパラギン酸属アミノ酸の生合成に関しては,生化学的研究により主な制御段階は明らかになっているが,制御の機構については不明である.
我々が分離したシロイヌナズナのmtol-l変異株は過剰の遊離メチオニンが蓄積する.メチオニン生合成の律速段階であると考えられているシスタチオニン-γーシンターゼ(CS)遺伝子の発現を調べた結果,mtol-l変異株では同遺伝子のmRNAの蓄積が野性型株に比べて2-4倍に増加していることが明らかになった.
以前に行った可視マーカーを用いた古典的マッピングにより,mtol-l変異は第3染色体の上腕部にマップされている.一方,CS遺伝子はRecombinant Inbred(RI)linesを用いたマッピングにより第3染色体の最上部にマップされた.可視マーカーによるマップとRI linesによるマップは統合されておらず,現時点ではmtol-l変異とCS遺伝子のマップ位置の異同を論ずるのは困難である.そこで,現在RFLPマーカーを用いた両者のマッピングを行っている.両者のマップ位置が異なれば,mtol-l変異はCS遺伝子の発現を制御する遺伝子の変異と考えられ,一方,CS遺伝子がMTOl遺伝子座にマップされれば,CS遺伝子プロモーターの変異等が考えられる.
T-DNA挿入株のスクリーニングにより得られたエチオニン耐性変異は,残念ながらタグされていなかった.しかしながら,RFLPマッピングによりこの変異は第4染色体にマップされ,mtol変異と異なる新たなメチオニン過剰蓄積変異を持つと判断された.
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[Publications] S.Naito: "Expression of soybean seed storage protein genes in transgenic plants and their response to sulfur nutritional conditions." J.Plant Physiol.145. 614-619 (1995)
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[Publications] E.Nambara: "A regulatory role for the ABI3 gene in the establishment of embryo maturation in Arabidopsis thaliana" Development. 121. 629-636 (1995)
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[Publications] M.Yokota Hirai: "Effects of sultate concentrations on the expression of a soybean seed storage protein gene and its reversibility in transgenic Arabidopsis thaliana" Plant Cell Physiol.36. 1331-1339 (1995)
