光合成器官の形成と葉緑体機能の発現を制御する核遺伝子に関する研究

• 研究課題/領域番号: 06278208
• 研究種目: 重点領域研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 杉田 護 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (70154474)
• 研究分担者: 若杉 達也 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助手 (10212317) ; 杉浦 昌弘 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (80027044)
• 研究期間 (年度): 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円); 1994年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
• キーワード: 光合成器官 / 葉緑体 / 核遺伝子 / リボヌクレオプロテイン / 翻訳 / 転写

研究概要

光合成器官である葉の形成と葉緑体機能の発現を支配する核遺伝子産物の同定とその機能の解析を行った。本研究で得られた成果は以下の通りである。
1.タバコ葉緑体リボヌクレオプロテイン(RNP)の葉緑体内の存在形態を解析した。RNPの大部分は可溶性画分に存在し、30S以下の沈降係数をもつRNA蛋白質複合体として存在することを明かにした。また、可溶性画分を抗cpRNP血清を用いて免疫沈降させると種々のmRNA、rRNAとイントロンをもつ前駆体tRNAが効率良く回収された。RNPはポリソーム形成前のmRNA分子やリボソーム形成前のrRNAに結合し、RNAの安定性に関与していると考えられる。
2.タバコの葉緑体in vitro翻訳系を開発した。光化学系11成分のD1蛋白質をコードするpsbA mRNAがこの系で効率よく翻訳されることを明らかにした。この系を用いれば葉緑体の翻訳過程に関与する制御因子を同定することが可能である。
3.タバコ培養細胞BY2の核抽出液からin vitro転写系を開発した。この反応系でRNAポリメラーゼI、II、IIIによる忠実な転写開始が起こることをプライマー伸長法を用いて確認した。この系を用いれば葉緑体関連の核遺伝子の転写に関わる制御因子を分離することができる。

研究成果

• [文献書誌] 杉田 護: "The existence of eukaryotic ribonucleoprotein consensus sequence-type RNA-binding proteins in a prokaryote,Synechococcus 6301." Nucleic Acids Res.22. 25-31 (1994)
• [文献書誌] 杉田 護: "Structure and differential expression of two distinct genes encoding the chloroplast elongation factor Tu in tobacco." Curr.Genet.25. 164-168 (1994)
• [文献書誌] 板谷 啓: "Structure and expression of a cDNAencoding an RNA helicase-like protein in tobacco." Plant Mol.Biol.24. 249-252 (1994)
• [文献書誌] 広瀬哲朗: "Characterization of a cDNA encoding a novel type RNA-binding protein in tobacco:its expression and nucleic acid-binding properties." Mol.Gen.Genet.244. 360-366 (1994)
• [文献書誌] Antonio Vera: "A novel RNA gene in the tobacco plastid genome:its possible role in the maturation of 16SrRNA." EMBOJ.13. 2211-2217 (1994)
• [文献書誌] 若杉達也: "Loss of all nadh genes as determined by sequencing the entire chloroplast genome of the black pine Pinus thunbergii." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.91. 9794-9798 (1994)