2004 Fiscal Year Annual Research Report
植物の硝酸還元におけるヘモグロビンの機能解明に関する研究
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16580048
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| Research Institution | 独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構 |
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Principal Investigator |
大脇 良成 独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構, 中央農業総合研究センター・土壌肥料部, 主任研究官 (60355542)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺門 純子 日本学術振興会, 科学技術特別研究員
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| Keywords | ヘモグロビン / 硝酸還元 / 一酸化炭素 / 亜硝酸 / イネ / 遺伝子誘導 |
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| Research Abstract |
イネ培養細胞において、非共生型ヘモグロビンをコードする2つの遺伝子、ORYsa GLB1aおよびORYsa GLB1bの発現は、培地への硝酸、亜硝酸および一酸化窒素発生試薬の添加により速やかに誘導された。一方、イネの硝酸還元酵素欠損ミュータント細胞では、硝酸、亜硝酸および一酸化窒素発生試薬の添加によるORYsa GLB1aおよびORYsa GLB1bの発現誘導は、大きく抑制された。野生型細胞における硝酸、亜硝酸および一酸化窒素発生試薬の添加によるORYsa GLB1bの発現誘導は、細胞質のタンパク合成阻害剤であるシクロヘキシミドの添加により抑制された。このことから、硝酸、亜硝酸および一酸化窒素によるORYsa GLB1bの発現誘導には、細胞質における新規のタンパク合成が必須であるものと考えられた。一方、ORYsa GLB1aの発現誘導は、シクロヘキシミドの添加では抑制されなかったことから、硝酸、亜硝酸および一酸化窒素によるORYsa GLB1aの発現誘導には、細胞質における新規のタンパク合成は必要ないものと考えられた。これらのことから、イネの非共生型ヘモグロビンをコードする2つの遺伝子は、硝酸、亜硝酸および一酸化窒素により類似のタイムコースで誘導されるものの、その誘導経路の一部は異なるものと推察された。
イネにORYsa GLB1a遺伝子をセンスおよびアンチセンス方向に導入した組換え細胞を作成し、ヘモグロビンタンパク含量が増加または低下した系統を、特異的抗体を用いたウエスタンブロット法で選抜した。これらの組換え体の生育を、硝酸またはアミノ酸を窒素源とした培地で比較したところ、アンチセンス組換え細胞では硝酸培地における生育がアミノ酸培地と比較して劣っていた。一方、センス組換え体では、硝酸培地における生育がアミノ酸培地における生育に比べて若干高い傾向にあった。
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