1998 Fiscal Year Annual Research Report
DNA結合型転写因子による葉緑体転写制御機構の葉緑体形質転換法による解析
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10640629
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
椎名 隆 京都大学, 大学院人間・環境学研究科, 助手 (10206039)
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| Keywords | 葉緑体 / 形質転換 / 転写 / プロモータ / 転写因子 / psbA / psbD |
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| Research Abstract |
「目的」本研究は、葉緑体に存在する2種のRNAポリメラーゼのうち、光合成遺伝子の転写にかかわる葉緑体コードのRNAポリメラーゼ(PEP)に焦点を当て、その機能転換にかかわる核一葉緑体間のシグナル伝達の分子機構を明らかにすることを目的とした。
「結果・考察」
1. 光化学系IIのD2タンパク質をコードする葉緑体psbDプロモータからの転写が、恒明条件
下で24時間周期の概日リズムによる活性変化を示すことを明らかにした。
2. Run-on解析から、葉身下部では殆どのPEPプロモータが光条件に依存せず恒常的に転写
されているが、伸長生長が終了した上部では、多くのPEPプロモータ活性が減少し、psbA
とpsbDプロモータのみが光依存的にかつ選択的に転写されていることを明らかにした。in
vitro転写でのプロモータ解析から、葉身下部のPEPは転写開始に-35および-10配列を要
求するが、上部の葉緑体PEPは、Extended-10プロモータ配列(psbAプロモータ)あるいは上流エンハンサー配列(psbDプロモータ)を認識することで-35配列を欠いたプロモータ
からも転写を開始できることを明らかにした。コムギ葉の発達にともなったPEPのプロモ
ータ認識性の変化は、全く新しい発見であり、今後シグマ因子が関与している可能性を検討
する。
3. psbAプロモータのコントロール下でGFPを発現させるタバコ葉緑体形質転換体を作成し
た。蛍光観察から、GFPが葉緑体で特異的に発現していることが確認された。一方、-35
配列を破壊した変異プロモータの活性は、野生型に比較して低かった。今後、この系を利用
して発達ステージに伴ったPEPのプロモータ認識性の変化についてin vivoで検討する。
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[Publications] Shiina,T.: "rbcL transcript levels in tobacco plastids are independent of light:reduced dark transcription rate is compensated by increased mRNA stability" Plant Cell. 10. 1713-1722 (1998)
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[Publications] Nakahira,Y: "Circadian clock-regulated transcription of the psbD light-responsive promoter(psbDLRP)in wheat chloroplasts." Plant Physiol.118. 1079-1088 (1998)
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[Publications] Satoh,J.: "Two types of multi-subunit plastid RNA polymerase(PEP)function distinctly in wheat seedlings depending on developmental stage of cells" Plant J. (印刷中). (1999)
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[Publications] Morikawa,K,: "Circadian-regulated expressionof a nuclear-encoded plastid sigma factor gene (sigA)in wheat seedlings." FEBS Lett.(印刷中). (1999)
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[Publications] Shiina,T.: "Increased mRNA stability conpensates for reduced dark psbL transcription rates in tobacco plastids." Research in Photosynthesis. (印刷中). (1998)
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[Publications] Nakahira,Y.: "Circadian-regulated transcription of the psbD light-responsive promoter(psbDLRP)in wheat chloroplasts." Research in Photosynthesis. (印刷中). (1998)
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[Publications] Satoh,J.: "Selective activation of the psbA and psbD promoters in matured wheat chloroplasts." In Research in Photosynthesis. (印刷中). (1998)
