シロイヌナズナのHis-Aspリン酸リレー型シグナル伝達が支配する環境応答機構

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12142205
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 青山 卓史 京都大学, 化学研究所, 助教授 (80202498)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡 穆宏 京都大学, 化学研究所, 教授 (10093212)
• Keywords: 二成分制御系 / リン酸リレー / レスポンスレギュレーター / 転写因子 / サイトカイニン / 標的遺伝子 / 転写活性化 / 情報伝達

Research Abstract

本研究では、シロイヌナズナの転写因子型レスポンスレギュレーターARR1およびARR2の機能解析を通して、高等植物におけるリン酸リレー型情報伝達系が細胞外刺激応答の制御にどのように関わっているのかを解明することを目的としている。
これまでにARR1遺伝子の機能欠失型突然変異体(arr1-1)が得られている。その突然変異体では、通常の成育条件において表現型は見られないが、緑色カルス誘導実験および根の伸長阻害実験においてサイトカイニンに対する感受性の低下が観察されている。ARR1と非常に類似性の高い遺伝子であるARR2に関して、機能欠失をもたらすトランスポゾンの挿入を有する株を入手し、その挿入をホモに持つ系統(arr2-1)を確立した。さらに、arr1-1とarr2-1を掛け合わせることにより、両遺伝子の機能を欠失した二重突然変異体を作成した。これらの変異体に対する解析を行っているが、arr1-1の場合と同様に通常の成育条件において表現型は見られていない。
形質転換シロイヌナズナにおいて、ARR1タンパク質の転写活性化因子としての機能をグルココルチコイド依存的に誘導できる系が確立されており、これまでにその系を用いて複数のtype-A ARR遺伝子がARR1転写因子の直接の標的であることが判明している。この形質転換シロイヌナズナにおいてグルココルチコイド誘導的に転写活性化が起こる遺伝子を、cDNAマイクロアレイをスクリーニングすることにより検索し、ARR1の標的遺伝子の候補とした。その結果、標的遺伝子候補として幾つかのtype-A ARR遺伝子が検出され、この検索系が有効であることが判明した。さらに得られている多数の候補に対して、個別の遺伝子をプローブとしたノーザン解析により吟味し、type-A ARR遺伝子以外のARR1標的遺伝子の同定を進めている。

Research Products

• [Publications] Aoyama, Oka: "Cytokinin signal transduction in plant cells"Journal of Plant Research. (In press).
• [Publications] Ohgishi, M., Aoyama: "Inducible gene expression in plants"Molecular Plant Biology, Volume Two, Practical Approach eds., Gilmartin, P.M. and Bowler, C., Oxford University Press, Oxford. 97-107 (2002)