研究概要 |
高等植物におけるメチオニンの生合成制御機構を明らかにするため,シロイヌナズナのmtol-1変異株の分子生物学的解析を行った.mtol-1変異株は若い時期のロゼット葉に野生型株の40倍に及ぶ遊離メチオニンを蓄積するがアスパラギン酸属の他のアミノ酸の蓄積には変化がない.従って,mtol-1変異株はメチオニンの生合成経路がスレオニンと分岐する点以降の反応段階に変異を持つと考えられた.野生型株をメチオニンを与えて栽培すると,メチオニン生合成における鍵酵素と考えられているシスタチオニンγシンターゼ(CGS)遺伝子のmRNAの蓄積が抑えられたが,mtol-1変異株では抑えられなかった.従って,野生型株ではメチオニン過剰下でCGSmRNAの蓄積を抑える制御機構が存在するのに対して,mtol-1変異株ではこの制御機構が欠損していると考えられた.遺伝的マッピングにより,mtol-1変異はシロイヌナズナ3番染色体の上端部にマップされた.一方,CGS遺伝子も3番染色体の上端部にマップされた.野生型株とmtol-1変異株についてCGS遺伝子の塩基配列を調べた結果,mtol変異はCGS遺伝子の第1エキソン内に点変異を持つことが明らかになった.従って,この領域の変異がCGSmRNAの蓄積制御に関わっているものと考えられる.野生型株とmtol-1変異株について液体培地でのカルス培養を起こし,エレクトロポレーションを用いた一過的発現系での解析をおこなった.その結果,mtol変異はCGS遺伝子のmRNAの安定性に関わる制御機構に変異を持つと考えられた.
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