1998 Fiscal Year Annual Research Report
葉緑体型アスコルビン酸ペルオキシダーゼアイソザイム遺伝子の発現調節の解明
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10660102
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
重岡 成 近畿大学, 農学部, 教授 (80140341)
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| Keywords | アスコルビン酸ペルオキシダーゼ / 葉緑体 / 選択的スプライシング / mRNA / 活性酸素 |
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| Research Abstract |
植物は正常およびストレス条件下において葉緑体などの各オルガネラから常に生成する活性酸素種から生命を維持するために、アスコルビン酸ぺルオキシダーゼ(APX)を鍵酵素とする活性酸素消去系を発達させている。これまでに当研究室において、葉緑体のチラコイド膜結合型APX(tAPX)およびストロマ型APX(sAPX)は同一の遺伝子(ApxII)にコードされており、それぞれのmRNAは選択的スプライシングによる3′下流に存在する2つのエキソンの使い分けにより生成していることがことが明らかになった。そこで、葉緑体型APXアイソザイムの詳細な発現機構の解析を行った。播種後4週間のホウレンソウ成葉を用いRT-PCRを行った結果、1種類のtAPX(tAPX-I)と3′側の構造の異なる3種類のsAPX(sAPX-I,II,III)をコードするmRNAが存在することが明らかになった(図1)。また、4種類のmRNAはポリゾームRNAを用いたRT-PCRでも同様に検出され、それらは全て機能的であることが示唆された。生体内での4種類のmRNAの比率をS1ヌクレアーゼアッセイ法により検討した結果、tAPX:sAPX-I:sAPX-II:sAPX-IIIはそれぞれ21:5:32:42の比率であった。このことから、tAPXと3種類を合わせたsAPXの比率はほぼ1:1となり、この結果は活性レベルと一致した。以上より、ApxIIから生成した転写産物はまず選択的ポリアデニレーションを受け、3′-末端側の選択的スプライシングにより4種類のRNAが生成され、最終的にtAPXおよびsAPXがほぼ同じレベルで生成されることが明らかになった。
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[Publications] Yoshimura K.: "Alternatively spliced mRNA variants of chloroplastic ascorbate peroxidase isoenzymes in spinach leaves" Biochem.J.338. 41-48 (1999)
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[Publications] Yoshimura K.: "Comparative study on recombinant chloroplastic and cytosolic ascorbate peroxidase isozymes of spinach" Arch.Biochem.Biophys.353. 55-63 (1998)
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[Publications] Ishikawa T.: "Molecular characterization and physiological role of a glyoxysome-bound ascorbate peroxidase from spinach" Plant Cell Physiol.39. 23-34 (1998)
