過剰発現型変異体によるアラビドプシスF-BOXタンパク質群のバルク機能解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14740448
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 黒田 浩文 理化学研究所, 植物変異探索研究チーム, リサーチアソシエイト (00332297)
• Keywords: シロイヌナズナ / タンパク質分解 / ユビキチン / F-boxタンパク質 / SCF複合体 / 遺伝子ファミリー / ゲノム / 形質転換植物体

Research Abstract

本年度は次の2点について行い、1の内容については論文発表済みである。
1、F-boxタンパク質のクラス分けと発現解析
過剰発現体を用いた機能解析を効率的に行うために、F-boxタンパク質群のクラス分けを行った。申請の時点で472個のF-boxタンパク質を同定しているが、再度解析を行い568個のF-boxタンパク質を同定し、系統樹により100程度のサブグループに分類した。また、F-boxタンパク質はターゲットタンパク質と結合するドメインを有していることに着目し、ドメインによる分類を行い、19のサブグループに分類した。このドメイン解析により新規なドメインと予想される配列を3つ同定した。次に、コンピュータ予測されたF-boxタンパク質がユビキチンシステムで機能しているか確かめるため、シロイヌナズナのSKP1ホモログであるASK1との結合を酵母ツーハイブリッド法により解析した。その結果、結合しないタンパク質が同定され、これらはユビキチンシステム以外で働く可能性が示唆された。また、クローニング済みのcDNAを使用したマクロアレイにより組織特異的発現を解析したところ、テストした遺伝子の内4つが組織特異的な発現を示すことが明らかになり、これらの遺伝子は組織特異的な機能を有することが推測された。これらのデータは今後の機能解析の基礎となるデータである。
2、形質転換体の作成およびスクリーニング
35Sプロモータ下流にクローニングした82個のcDNAをバルクで植物に導入し、センスまたはアンチセンスの過剰発現体を作成し、T1世代で形態変異を起こす植物のスクリーニングを行った。これまでに約500個体スクリーニングし、いくつかの形態異常を示す植物を得ている。これらの植物からDNAを抽出しPCRにより導入された遺伝子を同定した。現在、これらの遺伝子を再度植物に導入し、表現型が再現されるか確認している。

Research Products

• [Publications] Kuroda H., Takahashi N., Shimada H., Seki M., Shinozaki K., Matsui M.: "Classification and expression analysis of Arabidopsis F-box-containing protein genes"Plant Cell Physiology. 43(10). 1073-1085 (2002)