Analysis of PAL gene family in rice

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K07553
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 寺石 政義 京都大学, 農学研究科, 講師 (80378819)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 奥本 裕 京都大学, 農学研究科, 教授 (90152438) ; 森 直樹 京都大学, 農学研究科, 教授 (30293913)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: イネ / チロシン / フェニルアラニン / 酵素

Outline of Annual Research Achievements

イネジャポニカ品種である日本晴およびインディカ品種であるカサラスの組織からＲＮＡを抽出しそれぞれ９つのＰＡＬ様配列をサブクローニングした後、ｐColdベクターに導入した。大腸菌宿主で発現した組換えタンパク質を用いて、フェニルアラニンもしくはチロシンを基質として酵素反応を行い、反応物を液体クロマトグラフ質量分析計で解析した。日本晴由来のＰＡＬ(フェニルアラニンアンモニアリアーゼ）様配列のうち、染色体１１および１２に座乗するＰＡＬ様配列を除いた７つの配列でＰＡＬ活性が確認された。ＴＡＬ（チロシンアンモニアリアーゼ）活性は、染色体４、１１、１２に座乗する６つの配列で確認された。また、ＴＡＭ（チロシンアミノムターゼ）活性は、染色体１２に座乗するＰＡＬ様配列のみで確認された。カサラスのＰＡＬ様配列については、欠失している染色体１２のＰＡＬ様配列を除いて、ＰＡＬ活性およびＴＡＬ活性に関して日本晴の対応するそれぞれの配列と同等の活性を確認することができた。以上のことから、イネのＰＡＬ様配列は、多くがＰＡＬ活性とＴＡＬ活性をともに有していることが判明した。また、ＴＡＭ活性は染色体12に座乗するＰＡＬ様配列のみで確認でき、Yanら（2015)の結果を追認することができた。ＰＡＭ（フェニルアラニンアミノムターゼ）活性は調整した組換えタンパク質で有することを確認することは出来なかった。ＰＡＭ活性をもち、βフェニルアラニンを生合成する遺伝子の特定を行うことは出来なかったが、染色体１２のＰＡＬ様配列はＰＡＬ活性およびＴＡＬ活性をもたず、ＴＡＭ活性のみを有することが明らかとなった。