1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09450305
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
新名 惇彦 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (30029235)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 晃 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (80283935)
関根 政実 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (70226653)
吉田 和哉 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教授 (50252622)
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| Keywords | クラミドモナス / 葉緑体 / 形質転換 / 遺伝子発現 |
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| Research Abstract |
植物が動物と異なる特徴は独自の環状DNAを持つ葉緑体の光合成能にあると言っても過言ではない。植物の代謝工学を総合的に進めるには葉緑体DNAを操作する系の開発が不可欠である。緑藻クラミドモナスの葉緑体は、パーティクルガン法による遺伝子導入が可能である。本研究の目的は葉緑体の機能の改変の系の確立にあり、クラミドモナス葉緑体DNAを対象に、今年度は、転写物からの効率的な翻訳ということを念頭に置き、葉緑体における翻訳過程の特性を明らかにすることを目的とした。
1 転写後制御と翻訳過程を切り離して解析できる系の構築と各融合遺伝子の翻訳効率
葉緑体での遺伝子発現制御は主に転写、転写後、翻訳過程で行われている。5'-非翻訳領域(5'-UTR)が翻訳に重要な役割を担っていることは言うまでもないが、この5'-UTRに変異等を導入し、翻訳過程へ及ぼす影響を解析する場合、転写物の安定性等にも影響する恐れがある。そこで、転写後制御と翻訳過程を切り離して解析できる系の構築を行った。葉緑体内で転写速度が高く、また最もタンパク質が蓄積しているRuBisCO大サブユニットをコードしているrbcL遺伝子発現系の下流に、各種のrbcL5'-UTRとuidA遺伝子を挿入した融合遺伝子を構築した。作製した形質転換体を用いて解析したところ、完全長の5'-UTRを挿入した場合と比べ、5'-UTRを一部欠失および塩基置換を導入したものでは、顕著にGUS活性が低下した。このことから、葉緑体内での翻訳には5ﾟ-UTR全体の構造が必要であると結論した。また、これら形質転換体の蓄積GUSmRNA量に大きな差異はなかった。
2 開始コドン近傍の配列が及ぼす翻訳効率への影響
昨年度報告した形質転換体AG(atpA-uidA融合遺伝子を保持)は、最も高いGUS活性を示したが、構築の関係上AUG直前の配列が"UU"から"CC"へ置換されている。今回この塩基を"UU"へ戻した形質転換体AGSを作製した。AGSのGUS活性を調べたところ、AGの約6倍となり、開始コドン近傍の配列の重要性が示唆された。
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