2007 Fiscal Year Annual Research Report
色素体ヘテロ転写系を中心とする分子機能相関と統御機構
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19039021
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
金丸 研吾 Kobe University, 農学研究科, 准教授 (90260025)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大橋 幸男 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 技術専門職員 (60396918)
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| Keywords | 葉緑体 / 転写装置 |
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| Research Abstract |
色素体ヘテロ転写系を構成するPEPとNEPの個々の性質が次第に明らかになる中、本研究ではこれら相互のあるいは制御因子を介した相関性を紐解き、核と色素体のゲノム間相互作用によるオルガネラ分化、細胞機能、形態形成の統御ネットワークを解明する。そのためヘテロ転写系(特にNEP)の色素体分化と環境ストレス応答における機能構造相関性とヘテロ転写系機能と深く関連するPPRの探索と解析を進める一方、ヘテロ転写系のアウトプットに関して、tRNA-Gluを初発基質に合成されるテトラピロール合成中間体が色素体分化と細胞増殖・成長の共役因子である可能性を検証した。その結果、NEPのうちRPOTpと転写レベルで高い相関係数をもつPPRがひとつだけみつかり、その遺伝子欠損株を確立した。このpprTp変異株は全く緑化せず、ショ糖がない条件では生育できず、ショ糖を含む培地でも正常な形態形成ができず、rpoTp欠損株以上に強い表現型を示した。転写レベルでも光合成系遺伝子の発現は低下していたが、rpo遺伝子やSIG遺伝子の転写は正常で、特定遺伝子の転写後修飾に異常が起こることで、特定の生体基本構成因子の合成がうまくいかなくなっていることが示唆された。また、テトラピロール合成中間体のひとつを培地に投与することにより、アルビノ表現型はそのままに、細胞成長のみ回復することを見いだした。このことは葉緑体機能と細胞増殖が特定の葉緑体で生合成される特定一次代謝産物によってリンクされており外部からの添加によって脱連動できることを示唆する以上の結果より、ヘテロ転写系と細胞統御をつなぐ重要なポイントが二つ発見され、今後色素体と核のインターゲノミックな分子機構の一端の解明につながることが期待される。
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