2006 Fiscal Year Annual Research Report
葉緑体局在性ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼの機能解析
| Project/Area Number |
18370022
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Agrobiological Sciences |
|---|
Principal Investigator |
徳富 光恵 (宮尾 光恵) 独立行政法人農業生物資源研究所, 植物科学研究領域・光環境応答研究ユニット, 上級研究員 (70181980)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
深山 浩 神戸大学, 大学院・農学研究科・資源生命科学専攻, 助手 (60373255)
|
|---|
| Keywords | 葉緑体 / ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ / 解糖系 |
|---|
| Research Abstract |
ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)は、細胞質に局在し、TCA回路に基質を補充するアナプレロティック機能をもつと考えられている。本研究の目的は、イネで新たに発見された葉緑体局在性PEPCについて、その発現様式と酵素特性、ならびに、イネ代謝における役割を明らかにすることである。本年度は、発現様式と酵素特性を明らかにするとともに、機能解析に向け、発現抑制形質転換イネを作製した。
1.葉緑体型PEPC遺伝子(Osppc4)の発現様式の解析
プロモーター::GUS解析により、Osppc4は葉身と葉鞘では葉肉細胞で特異的に発現すること、一方、子実(内外穎と子房)では、緑色柔細胞に加え、維管束で発現することがわかった。子房では背面通導組織で強く発現することが明らかにされ、Osppc4は栄養器官からの物質の転流に関与する可能性が示唆された。
RT-PCR法で葉身での発現様式を調べた。Osppc4の発現は昼夜を通してほぼ一定であることがわかり、Osppc4が光合成炭素代謝に直接関与する可能性は低いことが示された。細胞質型PEPC遺伝子(Osppc2a)の発現を誘導することが知られている窒素添加処理を施してもOsppc4の発現は変わらなかったことから、窒素同化への関与も否定された。残念ながら、現在までのところ、発現様式の解析からOsppc4の機能に結びつく結果は得られていない。
Osppc4は翻訳開始点以外にもプロセシング部位近傍にメチオニン残基をもつことから、オルタナティブ転写あるいはオルタナティブ翻訳を受ける可能性が考えられる。5'RACE法で決定したOsppc4転写開始点は、イネ各器官(葉身、葉鞘、穎花、内外穎)で同一であり、器官によるオルタナティブ転写の可能性は否定された。オルタナティブ翻訳の可能性の検討に向け、二次元電気泳動でPEPCタンパク質を分離する条件を検討中である。
2.葉緑体型PEPCの酵素特性の解析
Osppc2aは典型的なC_3型PEPCの特徴を示したのに対し、Osppc4は基質親和性と阻害剤であるリンゴ酸に対する感受性が低く、C_4型酵素に類似の特徴を示すことがわかった。
3.葉緑体型PEPC遺伝子の発現抑制形質転換イネの作製
RNAi法により、Osppc4とOsppc2aの発現抑制形質転換イネを作製し、生育特性と生理特性の解析を行っている。
|
-
[Journal Article] Characterization and functional analysis of phosphoenolpyruvate carboxylase kinase genes in rice2006
Author(s)
Fukayama, H., Tamai, T., Taniguchi, Y., Sullivan, S., Miyao, M., Nimmo,H.G.
-
Journal Title
The Plant Journal 47
Pages: 258-268
-
