2010 Fiscal Year Annual Research Report
高等植物における硝酸シグナルの伝達と応答の分子機構の解析
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09J08651
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小西 美稲子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特別研究員(PD)
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| Keywords | 硝酸応答 / シロイヌナズナ / 高等植物 / 亜硝酸還元酵素 / 硝酸還元酵素 |
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| Research Abstract |
昨年度単離した構成的硝酸応答変異体について解析を進めたところ、これらは硝酸を過剰に蓄積する変異体であり、応答機構に異常があるわけではないという結果を得た。そこで、突然変異体の解析は中止し、以降は順調に進んでいるシロイヌナズナの亜硝酸還元酵素遺伝子プロモーターに見出した硝酸応答配列(NRE)の解析とNREに結合する転写因子の同定に集中することとした。
シロイヌナズナの亜硝酸還元酵素遺伝子プロモーターのNREに類似した配列が他の高等植物種の亜硝酸還元酵素遺伝子のプロモーターにも存在することから、これらの配列がNREとしての機能を持つかどうか検討を行った。ホウレンソウ、マメ、セイヨウシラカンバ、トウモロコシのNRE類似配列を4コピー、最小プロモーターとGUS遺伝子の前に配置したレポーター遺伝子を構築してシロイヌナズナの形質転換を行った。形質転換シロイヌナズナを用いて硝酸応答を調べたところ、調べた限り、すべてのNRE類似配列由来のレポーターで硝酸応答が見られた。このことから、これらの保存された配列がNREとして機能しうることが示され、高等植物間で硝酸応答機構が共通のものであることが示唆された。
さらに、NRE配列に結合する転写因子を同定することを目的として、酵母ワンハイブリッドスクリーニングを行った。その結果、同一の遺伝子ファミリーに属する遺伝子のクローンを複数得ることに成功し、これらをNBP (NRE-binding protein)と命名した。NBPはNREには結合するが硝酸応答を担うことができない変異型NREには結合しないことがゲル移動度シフト法によって確認されたことから、NBPがNREによる硝酸誘導的遺伝子発現を担う転写因子であることが強く示唆された。
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