発現遺伝子のカタログ化による維管束組織分化初期過程の分子機構の解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09740587
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 出村 拓 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (40272009)
• Keywords: 管状要素分化 / ヒャクニチソウ / TED遺伝子 / プロモーター解析 / サブトラクション / 免疫組織化学

Research Abstract

維管束組織分化の初期過程に発現する遺伝子をその発現様式や機能をもとにカタログ化することを通して、維管束組織分化の初期過程おける分子機構に迫ることを目的とした解析を行った。まず、ヒャクニチソウin vitro管状要素分化系の形態形成に先立つ過程で発現する遺伝子を単離し、次に、単離した遺伝子の維管束組織における発現様式を明らかにする。そして、これまでに単離しているTED遺伝子群の発現様式を含めて、発現様式と機能による遺伝子のカタログ化を試みる。このような発現遺伝子のカタログ化により、これまで明らかにされてこなかった維管束組織分化の初期過程で進行している分子機構の一側面に迫れるものと考えた。
1 TED4タンパク質の機能解析を試みた。TED4タンパク質はオオムギの糊粉層特異的脂質輸送タンパク質(LTP2)の配列と類似している。LTP2はシステインプロテアーゼの阻害活性を持つことが報告されており、TED4タンパク質が管状要素分化の細胞死に関連して発現するシステインプロテアーゼ活性を阻害することが予想された。そして、大腸菌を用いて発現させた組み換えTED4タンパク質がシステインプロテアーゼ活性の一部を阻害することを明らかにした。また、ヒャクニチソウin vitro管状要素分化系を用いたトランジェントアッセイ法を開発し、TED3プロモーターの詳細な解析を行った。TED3タンパク質が新規のアラビノガラクタンタンパク質をコードしている可能性を明らかにした。
2 ヒャクニチソウin vitro管状要素分化系を用いて、維管束組織分化の初期過程に発現する新たな遺伝子の単離を試みた。このために、PCRを併用するサブトラクション法と均一化ライブラリーの構築を行った。

Research Products

• [Publications] M.Igarashi: "Expression of the Zinnia TED3 promoter in developing tracheary elements of transgenic Arabidopsis" Plant Mol.Biol.36. 917-927 (1998)
• [Publications] H.Usuda: "Development of sink capacity of the “storage root"in a radish cultivar with a high ratio of “storage root" to shoot." Plant Cell Physiol.(in press). (1999)