2015 Fiscal Year Annual Research Report
被子植物に共通する誘導型オルガネラDNA分解とサルベージ機能の解明
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25291063
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
坂本 亘 岡山大学, その他部局等, 教授 (20222002)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高見 常明 岡山大学, その他部局等, その他 (70614254)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 葉緑体 / ミトコンドリア / オルガネラ分化 / DNA分解 / 老化 / ステイグリーン / ヌクレアーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、代表者らが見出したDPD1ヌクレアーゼの詳細な解析により、被子植物に保存されたオルガネラDNA分解機構の生理学的意義を明らかにするための研究を実施した。25年度までに葉老化暗黒誘導系を確立してDPD1により葉緑体DNAが分解されることを示し、26年度はこれらの結果を検証するデータを得たが、タンパク質レベルでの発現を確認できなかった。そこで27年度は引き続きタンパク質レベルでの発現を調べるとともに、光合成活性の測定、大腸菌での発現系を用いたDPD1の精製とヌクレアーゼ活性の精査、葉でのサルベージ機能への関与を裏付けるための水耕栽培を用いた栄養条件への応答について研究を行った。
DPD1タンパク質の検出は、ウエスタンブロットおよびin-gelアッセイを再度試みたが、老化葉を用いたタンパク質検出は予想以上に困難であり、発現を確証付けるデータは得ることができなかった。一方、大腸菌でHisタグタンパク質として発現させたDPD1の精製とヌクレアーゼ活性では良好な結果が得られ、DPD1がMg依存性の3’エキソヌクレアーゼであり、その基質として一本鎖あるいは二本鎖のDNA両方を分解できる一方で、RNAを分解しないことが明確に示され、ゲノム分解への関与が明らかとなった。また、dpd1変異体のステイグリーン形質が実際に葉の老化を遅延していることからCO2吸収により光合成活性を調べたところ、個葉の老化により低下する活性の遅延が観察された。dpd1変異体のステイグリーン形質は実際に葉の老化を遅延させていることがわかった。シロイヌナズナ水耕栽培法の確立による窒素およびリン酸抑制条件におけるDPD1の影響を調べたところ、dpd１変異体が野生型には見られない栄養欠乏による障害が観察され、DPD1がサルベージに関与する間接的な結果を得ることができた。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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