Ti-プラスミド系によって導入された植物ヒストン遺伝子の分裂組織特異的発現機構

1986 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 61480007
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 岩淵 雅樹 北海道大学, 理学部, 助教授 (30000839)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 多羽田 哲也 北海道大学, 理学部, 助手 (10183865)
• Keywords: コムギヒストン遺伝子 / Tiプラスミド / 遺伝子導入 / 転写調節シスエレメント / オクタマー配列 / DNA結合タンパク

Research Abstract

アグロバクテリウムのTiプラスミドを介して外来遺伝子を植物細胞へ導入する実験系を用いて、コムギヒストンH3、およびH4遺伝子をヒマワリ胚軸細胞へ導入した。この方法で得られる形質転換細胞を用いて導入されたヒストン遺伝子の転写調節について調べた結果、以下の点が明らかとなった。
1.導入されたヒストン遺伝子はヒマワリのゲノムDNA中に組み込まれるばかりでなく、その転写も忠実に行われていた。
2.形質転換細胞における導入遺伝子の転写活性とDNA合成との関連性をDNA合成阻害剤であるアフィディコリン処理を駆使して調べた結果、導入されたヒストン遺伝子の転写はヒマワリ本来のヒストン遺伝子の場合と同様、DNA合成とカップルしていた。この事は導入されたコムギヒストン遺伝子がヒマワリ細胞にあってもコムギにおけると同じ転写制御を受けていることを示すものである。
3.転写調節に関わるシス要因を調べるためH4遺伝子について5´欠損遺伝子を作成しそれらの転写効率を比較したところ、この遺伝子の転写効率を上げるのに関与するシグナルは-191(転写開始点を+1とした)より上流域に存在するであろうことが推定された。
4.コムギのヒストン遺伝子ばかりでなくトウモロコシやシロイヌナズナのH3、H4遺伝子の5´上流域にはCGCGGATCのオクタマー配列が存在しており、転写調節に関与していることが想像されていたが、5´欠損変異体の実験結果からこの配列は転写効率に関与しないことがわかった。
5.このオクタマー配列の役割を調べるべく、コムギ胚の細胞分裂の盛んな組織とそうでない組織の細胞核抽出物を用いてゲル・リターデーション検定を行って、このオクタマーを持つDNA断片に特異的に結合する核タンパク質の存在を明らかにすることができた。
来年度はシス要素の同定と同時にこのトランス作用因子についても研究を進める。

Research Products

• [Publications] Tabata,Tetsuya: Plant Cell physiol.27. 929-933 (1986)
• [Publications] Tabata,Tetsuya: Plant Cell Physiol.28. 73-82 (1987)
• [Publications] 岩渕雅樹: 細胞工学. 5. 465-477 (1986)
• [Publications] 岩渕雅樹: 蛋白質核酸酵素(別冊). (1987)