2005 Fiscal Year Annual Research Report
相互作用タンパク質の同定に基づくフィトクロム情報伝達機構の解析
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16580076
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
河内 孝之 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (40202056)
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| Keywords | フィトクロム / 発色団 / フィトクロモビリン / 光形態形成 / シロイヌナズナ |
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| Research Abstract |
本研究では、植物の赤色・遠赤色光の受容体フィトクロムにおける細胞内シグナルの発信機構を相互作用するタンパク質因子の同定し分子的な実体として解明することを目的とした。本年度は、昨年度単離したフィトクロム相互作用因子の発現解析と突然変異体と遺伝子発現が過剰になった形質転換体を利用し、その生理機能の評価を進めた。相互作用因子の遺伝子の時期および組織レベルにおける発現特異性をRT-PCR法とGUSレポーター遺伝子を用いて調べた。フィトクロムは基本的には全ての組織で存在するが、この遺伝子は、維管束や根に強く発現していた。両者の発現が一致する組織では相互作用が期待される。次に、相互作用因子に対する遺伝子のT-DNA挿入変異体を取得した。単離した因子に対する遺伝子は、シロイヌナズナでは2コピー存在したため、掛け合わせによって両遺伝子をともに各二重変異体を作成した。表現型の解析を行ったところ、二重変異体は光周期による花成促進に異常を示した。このことは、我々の単離した相互作用因子が光受容体と機能的にも関連することを示唆する。また、GFP融合タンパク質を作成し、相互作用のおこる細胞内での部位を調べた。暗所では核に、遠赤色光では核内でスペックルを形成し、赤色光ではタンパク質の特定の細胞内局在が失われるという結果を得た。これまでに、フィトクロム分子に関しては、生理応答の検討などにより、発色団結合領域、信号伝達領域、あるいは信号伝達の調節に必要な領域など分子解剖が試みられている。我々の単離した相互作用因子がフィロクロムのどの領域と相互作用しうるかを酵母2ハイブリッド法により調べたところ、フィロクロムのC末端に強く、N末端側に弱く相互作用した。現在、フィトクロム相互作用因子と、フィトクロムあるいは花成関連遺伝子との3重変異体を作成して、その相互作用と表現型の生物学的な評価を加えている。
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[Journal Article] Isolation and functional characterization of fatty acid D5-elongase gene from the liverwort Marchantia polymorpha L.2006
Author(s)
Kajikawa, M., Yamato, K.T., Sakai, Y., Fukuzawa, H., Ohyama, K., Kohchi, T.
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Journal Title
FEBS Lett. 580
Pages: 149-154
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[Journal Article] Metabolic engineering to produce phytochromes with phytochromobilin, phycocyanobilin, or phycoerythrobilin chromophore in Escherichia coli.2006
Author(s)
Mukougawa, K., Kanamoto, H., Kobayashi, T., Yokota, A., Kohchi, T.
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Journal Title
FEBS Lett. 580
Pages: 1333-1338
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[Journal Article] Reconstitution of blue/green reversible photoconversion of a cyanobacterial photoreceptor, PixJ1 in phycocyanobilin producing E.coli.2006
Author(s)
Yoshihara, S., Shimada, T., Matsuoka, D., Zikihara, K., Kohchi, T., Tokutomi, S.
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Journal Title
Biochem. 45
Pages: 3775-3784
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[Journal Article] The tomato photomorphogenetic mutant, aurea, is deficient in phytochromobilin synthase for phytochrome chromophore biosynthesis.2005
Author(s)
Muramoto, T., Kami, C., Kataoka, H., Iwata, N., Linley, P.J., Mukougawa, K., Yokota, A., Kohchi T.
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Journal Title
Plant Cell Physiol. 46
Pages: 661-665
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[Journal Article] Phylogenetic profiling of Arabidopsis genes by monitoring spatial gene expression using cDNA microarrays.2005
Author(s)
Yamakawa, S., Ando, K., Yoshida, K., Yokota, A., Shinmyo, A., Kohchi, T.
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Journal Title
Plant Biotech. 22
Pages: 55-58
