2007 Fiscal Year Annual Research Report
核とオルガネラに重複する遺伝子のクロストークを基にした細胞内共生に関する研究
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17570187
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
太田 にじ Saitama University, 大学院・理工学研究科, 講師 (60257186)
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| Keywords | ゲノム / 色素体 / 細胞内共生 / 系統樹 / secA / cbbX / RuBisCO |
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| Research Abstract |
Cyanidioschizon merolaeは最も原始的な植物であると考えられているため、植物の進化を知るという観点かち全塩基配列及びEST解析が筆者を含むグループによって行われた。核及び色素体ゲノムに重複する遺伝子を探索した結果、secA及びcbbXという二種類の遺伝子があるととがわかった。他の生物のゲノムにコードされているこれら二つの遺伝子を他の生物のものと比較し系統解析を行った結果、C.merolaeの核にコードされている遺伝子は色素体ゲノムにゴードされている遺伝子とは別の系統群に属することがわかった。これらのうち、cbbXは炭酸固定の律速段階どなる酵素RbBisCOとオペロンを形成しており、光合成に重要な関わりがある。同じ遺伝子を色素体ゲノムと核に持っていることは核と色素体とのクロストークについて知るための良い例である。CbbXは機能未知遺伝子である。本研究でのノーザン解析の結果、色素体ゲノムに存在するCbbXはRuBIsCO遺伝子と供転写されていることが明らかになった。核と色素体ゲノムに存在する二つのCbbXはRuBisCOオペロンを調節、あるいはRuBisCOタンパク質との相互作用が考えられる,そこでRuBisCOのプロモーター領域をプローブにし、CbbXと混合してゲルシラト解析を行った結果、色素体遺伝子由来のCbbXはこの領域に強く結合する一方で、核遺伝子由来のものは非常に弱い結合しか示さなかった。またタンパク質間の相互作用を知るために酵母ツーハイブリッード法を用いてRbcL,RbcS、こつのCbbXについて調べた所、核由来と色素体ゲノム由来のCbbXだけが結合することが明らかになった。このことは、色素体ゲノム由来のCbbXがRuBisCOプロモーターに結合しここに核ゲノム由来のCbbXが結合してRuBisCOオペロンを調節している可能性が強く示唆された。
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