2002 Fiscal Year Annual Research Report
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12138203
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
中村 研三 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80164292)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森上 敦 中部大学, 応用生物学部, 助教授 (10211608)
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| Keywords | 貯蔵タンパク質 / 植物遺伝子 / 遺伝子発現制御 / 糖シグナル応答 / アブシジン酸 / シロイヌナズナ / 突然変異株 / 液胞 |
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| Research Abstract |
細胞が種々の機能を統御して栄養貯蔵機能を発揮する機構を理解するために、貯蔵タンパク質遺伝子を始めとする一群の糖栄養シグナル応答性遺伝子の発現が協調的に制御される機構、糖栄養シグナル応答の他のシグナル応答系との関係を明らかにする。
サツマイモ塊根貯蔵タンパク質であるスポラミン遺伝子由来の糖誘導性最小プロモーターとLUCとの融合遺伝子は、シロイヌナズナにおいても糖の他にABAによる発現誘導も受けるが、この融合遺伝子の糖誘導にはABAに依存的な経路と非依存的経路が働き、そのABAシグナル応答は光合成系遺伝子の糖による発現抑制と異なりABI4,ABI5に依存しないことを明らかにした。融合遺伝子の糖とABAへの応答が顕著に高くなった劣性突然変異hsi2の詳細なマッピングと塩基配列決定から、HSI2はB3DNA結合ドメインを持つ新規転写因子タンパク質をコードすることを明らかにした。
シロイヌナズナのcDNAやオリゴDNAマイクロアレイを用い、12時間のショ糖処理によって水処理と比較してmRNAレベルが3倍以上の増減を示す遺伝子は全体の約1〜2%であり、その一部だけがABAにも応答して変動を示すことを明らかにした。糖に応答した発現を示すbZIP転写因子が多く見出され、その多くがABAにも応答しABA依存的な糖シグナル応答において機能すると推定された。一方、ABAには応答しない因子の中に、糖処理1時間後にはmRNAが顕著に誘導されるGroup D bZIP因子と、mRNAが速やかに失われるGroup C bZIP因子を見出した。この2つの因子のmRNAの糖に応答した変動は他のmRNA変動に比べて顕著に早く、またシクロヘキシミド存在下でタンパク質合成を阻害しても起こり、糖応答シグナル伝達の初期段階に関与すると推定される。これら遺伝子のT-DNA挿入破壊株ホモラインを同定し、過剰発現株を作成した。
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