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同一機能酵素において正常発生と傷害で制御される遺伝子間差異の分子的証明

研究課題

研究課題/領域番号 01480011
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 植物生理学
研究機関名古屋大学

研究代表者

今関 英雅 (今関 秀雅)  名古屋大学, 農学部, 教授 (90023431)

研究分担者 山崎 健一  名古屋大学, 農学部, 助手 (40182480)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
1991年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1990年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1989年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワードエチレン生合成 / 傷害誘導遺伝子 / オ-キシン誘導遺伝子 / ACC合成酵素 / アイソザイム / cDNAクロ-ニング / 遺伝子の刺激特異的発現 / オ-キシン誘導 / 傷害誘導 / アミノンクロプロパンカルボン酸合成酵素 / カボチャ
研究概要

エチレンは高等植物のおいて植物ホルモンとして重要な役割を果たしており、生成速度はいろいろな刺激で変動する。すなわち、エチレン生合成の律速酵素であるアミノシクロプロパンカルボン酸(ACC)合成酵素はオ-キシン、組織傷害、果実追熟等異なった刺激によって顕著に誘導形成される。本研究は異なった刺激で誘導されるACC合成酵素の分子間差異を分子レベルで証明することを目的とし、以下の成果を得た。
カボチャ果実の傷害誘導ACC合成酵素を分離、精製し、その特異抗体を用いてcDNAを選別クロ-ン化した。得られたcDNAの全塩基配列を決定し、傷害誘導ACC合成酵素の推定1次構造を提出した。本cDNAの同定は、推定1次構造中には精製酵素で決定した部分アミノ酸配列が見いだされたこと、cDNAが大腸菌にて活性酵素を発現したことから確定した。本酵素のmRNAは無傷組織では検出出来なかったが、果実、胚軸ともに傷害を与えるて初めて検出されたので、その遺伝子は傷害刺激で発現するものである。
カボチャのオ-キシン誘導酵素のmRNAは傷害誘導酵素のcDNAと相補的分子対合をしなかったのでオ-キシン誘導酵素のcDNAをクロ-ン化するために、オ-キシン誘導酵素を精製して部分アミノ酸配列を決定した。その配列に基づいた合成オリゴDNAを用いてオ-キシン誘導酵素のcDNAをクロ-ン化し、全塩基配列を決定した。オ-キシン型cDNAの構造は6箇所の保存された領域を除き傷害型cDNAと顕著に異なることが明らかとなった。オ-キシン型遺伝子は胚軸をオ-キシン処理した場合のみ発現した。したがって、カボチャではオ-キシン型酵素と傷害型酵素は発現刺激の異なる2種遺伝子に規定されることが証明された。またトマトではオ-キシン型、傷害型、追熟型酵素は発現刺激の異なる3遺伝子に規定されることを証明した。

報告書

(4件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 1989 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] Nakajima,Nobuyoshi: "Molecular cloning and sequence of a complementary DNA encoding 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase induced by tissue wounding." Plant and Cell Physiology. 31. 1021-1029 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa,Naoki: "Cloning of a complementary DNA for auxin-induced 1-aminocyclopropane-carboxylate synthase and differential expression of the genes by auxin and wounding." Plant and Cell Physiology. 32. 1153-1163 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ono,Tetsuo: "Function of C-terminal amino acid sequence in enzymatic activity of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase." Plant and Cell Physiology.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishige,Fumiharu: "The effects of ethylene on the coordinated synthesis of multiple proteins:accumulation of an acidic chitinase and a basic glycoprotein induced by ethylene in leaves of azuki bean (V.angularis)" Plant and Cell Physiology. 32. 681-691 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imaseki,Hidemasa: "Genes of etylene biosynthesis and their expression.(in Japanese)" Protein,Nucleic Acid and Enzyme. (1992)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imaseki,Hidemasa(partial contribution): "Polyamines and Ethylene:Biochemistry,Physiology and Interaction" American Society of Plant physiologists, 452 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imaseki,Hidemasa(partial contribution): "The Plant Hormone Ethylene" CRC Press, 337 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakajima. N. et al.: "Molecular cloning and sequence of a complementary DNA encoding 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase induced by tissue wounding." Plant Cell Physiol.31. 1021-1029 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imaseki, H. et al.: "Wound induction of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase and its regulation." "Polyamines and Ethylene, Biochemistry, Physiology and Interactions". Amer. Soc. Plant Physiol.180-189 (1990)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishige, F. et al.: "The effects of ethlene on coordinated synthesis of multiple proteins : accumulation of an acidic chitinase and a basic glycoprotein induced by ethlene in leaves of azuki bean, Vigna angularis." Plant Cell Physiol.32. 681-690 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa, N. et al.: "Cloning of a complementary DNA for auxininduced 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase and differential expression of the gene by auxin and wounding." Plant Cell Physiol.32. 1153-1163 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imaseki, H.: "Biochemistry of Ethylene Biosynthesis." "The Plant Hormone Ethylene". CRC Press. 1-20 (1991)

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imaseki, H.: "Gene of ethylene biosynthesis and their expression (in Japanese)." Proten, Nucleic Acid, Enzyme.

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ono, T. et al.: "Function of C-terminal amino acid sequence in enzymatic activity of 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase."

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      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakagawa, N. et al.: "The genomic structure of auxin-induced 1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase in winter squash."

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    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ishige,Fumiharu: "The effects of ethylene on the coordinated synthesis of multiple proteins:accumulation of an acidic chitinase and a basic glycoprotein induced by ethylene in leaves of azuki bean(Vigna angularis)." Plant and Cell Physiology. 32. 681-691 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Nakagawa,Naoki: "Cloning of a complementary DNA for auxinーinduced lーaminoーcyclopropaneーlーcarboxylate synthase and differential expression of the genes by auxin and wounding." Plant and Cell Physiology. 32. 1153-1163 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Ishige,Fumiharu: "The effects of ethylene on the coordinated synthesis of multiple proteins:II.Molecular cloning of a cDNA encoding acidic chitinase induced by ethylene." Plant and Cell Physiology.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 今関 英雅: "エチレン生合成の遺伝子とその発現" 核酸・酵素・蛋白質. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Imaseki,Hidemasa: "Biochemistry of ethylene biosynthesis. In!“The Plant Hormone Ethylene"" CRC Press,Boca Raton, 20(337) (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 今関 英雅: "「傷害」 新免輝男編環境応答" 朝倉書店, 208 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuyoshi Nakajima: "Molecular cloning and sequence of a complementary DNA encoding 1ーaminocyclopropaneー1ーcarboxylate synthase induced by tissue wounding." Plant and Cell physiology. 31. 1021-1029 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hidemasa Imaseki: "Woundーinduced ACC synthase,an immunochemical comparison of the woundーinduced and auxinーinduced enzymes." Plant Growth Substances 1988,SpringerーVerlag. 113-121 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hidemasa Imaseki: "Wound induction of 1ーaminocyclopropaneー1ーcarboxylate synthase and its regulation." Polyamines and Ethylene;Biochemistry,Physiology and Interaction.American Society of Plant Physiologists.180-189 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Hidemasa Imaseki: "Biochemistry of ethylene biosynthesis." The Plant Hormone Ethylene.CRC Press. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Naoki Nakagawa: "Stimulus specific expression of the genes for 1ーaminocyclopropaneー1ーcarboxylate synthase."

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Nobuyoshi Nakajima: "Molecular cloning and sequencing of cDNA for 1-amino-cyclopropane-1-carboxylate synthase by wounding."

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hidemasa Imaseki: "Auxin-and Wound-induced expression of ACC synthase." Cell Separation in Plants,ed.D.J.Osborne and M.B.Jackson. 51-59 (1989)

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hidemasa Imaseki: "Mechanism of ACC synthase induction in plants." Proceedings of 5th FAOB Congress.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書
  • [文献書誌] Hidemasa Imaseki: "Biochemistry of ethylene." The Plant Hormone Ethylene,ed.M.K.Mattoo and J.Suttle.

    • 関連する報告書
      1989 実績報告書

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公開日: 1989-04-01   更新日: 2016-04-21  

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