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DNA結合型転写因子による葉緑体転写制御機構の葉緑体形質転換法による解析

研究課題

研究課題/領域番号 10640629
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物生理
研究機関京都府立大学 (2000-2001)
京都大学 (1998-1999)

研究代表者

椎名 隆  京都府立大学, 人間環境学部, 助教授 (10206039)

研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2000年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1999年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
1998年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード葉緑体 / 転写因子 / シグマ因子 / 葉緑体形質転換 / プロモータ / psbA / psbD / PEP / NEP / 転写 / 形質転換 / RNAポリメラーゼ
研究概要

葉緑体ゲノムにコードされている光合成遺伝子はバクテリア型のRNAポリメラーゼ(PEP)によって転写される。そのため、PEP機能を制御している転写因子もバクテリアの転写因子と相同であろうと考えられた。しかしシロイヌナズナのゲノムプロジェクトの結果、葉緑体ゲノムにも核ゲノムにも、原核生物型の転写因子は全くコードされていないことが分かってきた。従って、PEPを制御する転写因子をクローニングし機能解析するには、葉緑体独自に生化学的あるいは遺伝学的アプローチを進める必要があることがわかった。そこで、まず酵母のTwo-hybridシステムを利用して葉緑体シグマ因子の機能を制御する新規タンパク質の同定に取り組み、葉緑体シグマ因子Sig1に特異的に結合するシグマ因子結合タンパク質(SibI)を葉緑体で初めて同定した。また、in vitro転写系によるプロモータ解析と、葉緑体形質転換によるin vivoプロモータ解析を組み合わせて、PEPのプロモータ認識性の変化について詳細に研究した。その結果、コムギ葉緑体では、PEPのプロモータ認識性が葉緑体分化に伴って変化し、psbAプロモータ認識において-35領域を認識するタイプから必要としないタイプへ転換することを明らかにした。さらに、-35領域を欠いているpsbDプロモータからの光応答転写に於いてシグマ因子の一つSig5が中心的役割を担っていることなどを明らかにした。また、葉緑体形質転換を使った新しい研究にも取り組み、in vivoでの-35領域の機能解析を行った。さらに、葉緑体から伸びるチューブ構造stromuleを可視化し、その生理機能について研究した。

報告書

(4件)
  • 2001 研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] Siina, T., Allison, L., Maliga, P.: "rbcL Transcript levels in tabacco plastids are dependent of light : reduced dark transcription rate is compensated by increased mRNA stability"Plant Cell. 10. 1713-1722 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakahira, Y., Baba, K., Yoneda, A., Shiina, T., Toyoshima, Y.: "Circadian clock-regulated transcription of the psbD light-responsive promoter (psbD LRP) in wheat chloroplasts"Plant Physiol.. 118. 1079-1088 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiina, T., Allison, L., Maliga, P.: "Increased mRNA stability compensates for reduced dark rbcL transcription rates in tobacco plastids"In Photosynthesis : Mechanisms and Effects. IV. 2991-2994 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakahira, Y., Morikawa, K., Shiina, T., Toyoshima, Y.: "Circadian-regulated transcription of the psbD light-responsive promoter(psbD LRP)in wheat chloroplasts"In Photosynthesis : Mechanisms and Effects. IV. 2821-2824 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoh, J., Baba, K., Nakahira, Y., Tsunayama, Y., Shiina, T., Toyoshima, Y.: "Developmental stage-specific multi-subunit plastid RNA polymerases (PEP) in wheat"Plant J.. 18. 407-416 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoh, J., Baba, K., Morikawa, K., Ito, S., Shiina, T., Toyoshima, Y.: "Selective activation of the psbA and psbD promoters in matured wheat chloroplasts"In Photosynthesis : Mechanisms and Effects. IV. 2967-2970 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa, K., Ito, S., Tsunayama, Y., Nakahira, Y., Shiina, T., Toyoshima, Y.: "Circadian-regulated expression of a nudear-encoded plastid sigma factor gene (SigA) in wheat seedlings"FEBS Lett.. 451. 275-278 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiina, T., Hayashi, K., Ishii, N., Morikawa, K., Toyoshima, Y.: "Chloroplast tubules visualized in transplastomic plants expressing gleen fluctescent protein"Plant Cell Physiol.. 41. 367-371 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogihara, Y., Isono, K.et al.: "Chinese spring wheat (Triticum aestiuumL.)chloroplast genome. Complete sequence and contig clones"Plant Mol. Biology Reporter. 18. 243-253 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiina, T., Hayashi, K., Ishii, N.et al.: "Characterization of stramues visualized in transplastomic plants expressing green fluorescent protein (GFP)"Proceedings of XIIth International Photosynthesis Congress. S23-004. 1-6 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa, K., Murakami, S., Tsunoyama, et al.: "Regulation of plastid gene transcription by sigma factor binding protein"Proceedings of XIIth International Photosynthesis Congress. S24-019. 1-4 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsunoyama, Y., Morikawa, K., et al.: "Analysis of promoter selectivity of plastid sigma factors in Arabidopsis thaliana"Proceedings of XIIth International Photosynthesis Congress. S24-011. 1-4 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwata, T., Tsuchida, Y., Shiina, T., Toyoshima, Y.: "Ploes of the psbL protein in election transfer on the donor side of PSII"Proceedings of XIIth International Photosynthesis Congress. S22-030. 1-4 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogihara, Y., Isono, K., et al.: "Structural features of a wheat plastome as revealed by complete sequencing of chloroplast DNA"Mol. Genet. Genomics.. 266. 740-746 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa, K., Shiina, T., Murakami, S., Toyoshima, Y.: "Novel nudear-encoded proteins interacting with a plastid sigma factor, Sigl, in Arabidopsis thaliana"FEBS Lett.. 314. 300-304 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsunoyama, Y., Morikawa, K., Shiina, T., Toyoshima, Y.: "Plastid a factor Sig5 is expressed under the control of blue-light to activate the psbD light responsive promoter in A. thaliana"FEBS Lett.. (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 豊島喜則, 椎名隆: "オルガネラの転写因子 植物ゲノム機能のダイナミズム-転写因子..."シコプリンガー,フェアラーク社. 28 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 豊島喜則, 椎名隆: "パーティクルガンによる遺伝子の導入 生物工学実験書"培風館. 6 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiina T., Allison L. and Maliga P.: "rbcL transcript levels in tobacco plastids are independent of light : reduced dark transcription rate is sompensated by increased mRNA stability"Plant Cell. 10. 1713-1722 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakahira Y., Baba K., Yoneda A., Shiina T. and Toyoshima Y.: "Circadian clock-regulated transcription of the psbD light-responsive promoter (psbD LRP) in wheat chloroplasts"Plant Physiol.. 118. 1079-1088 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiina T., Allison L. and Maliga P.: "Increased mRNA stability conpensates for reduced dark psbL transcription rates in tobacco plastids"In Photosynthesis : Mechanisms and Effects (Garab, G eds.) Kuwer Academic Publishers. Vol. IV. 2991-2994 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakahira Y. Morikawa K. Shiina T., Toyoshima Y.: "Circadian-regulated transcription of the psbD light-responsive promoter (psbD LRP) in wheat chloroplasts"In Phostosynthesis : Mechanisms and Effects (Garab, G eds.) Kuwer Academic publishers. bol. IV. 2821-2824 (1998)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoh J., Baba K., Morikawa K., Ito S., Shiina T., Toyoshima Y.: "Selective activation of the psbA and psbD promoters in matured wheat chloroplasts"In Photosynthesis : Mechanisms and Effects (Garab, G eds.) Kluwer Academic publishers. Vol. IV. 2967-2970 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Satoh J., Baba K., Nakahira Y., Tsunoyama Y., Shiina T. and Toyoshima Y.: "Developmental stage-specific multi-subunit plastid RNA polymerases (PEP) in wheat"Plant J.. 18. 407-416 (1999)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa K., Itoh S., Tsunoyama Y., Nakahira Y., Shiina T. and Toyoshima Y.: "Circadian-regulated Expression of a nuclear-encoded plastid sigma factor gene (sigA) in wheat seedlings"FEBS Lett. 451. 275-278 (1999)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Siina T., Hayashi K., Ishii N., Morikawa K. and Toyoshima Y.: "Choloroplast tubules visualized in tranplastomic plants expressing green fluorescent protein"Plant Cell Physiol. 41. 367-371 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogihara Y., Isono K., Kojima T., Endo A., Hanaoka M., Shiina T., Terachi T., Utsugi S., Murata M., Mori N., Takumi S., Ikeo K., Gojobori T., Murai R., Murai K., Matusoka Y., Ohnishi Y., Tajiri H. and Tsunewaki K.: "Chinese Spring wheat (Triticum gestivum L.) chloroplast genome : complete sequence and contig clones"Plant Molecular Biology Reporter. 18. 243-253 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiina T., Hayashi K., Ishii N., Morikawa K., Iwai K., Yasuda H., Yamashita H., Toyoshima Y.: "Characterization of stromules visualized in transplastomic plants expressing green fluorescent protein (GFP)"Proceedings of XIIth International Photosynthesis Congress. S23-004. 1-6 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa K., Mirakami S., Tsunoyama Y., Shiina T., Toyoshima Y.: "Regulation of plastid gene transcription by sigma factor binding protein"Proceedings of XIIth International Photosynthesis Congress. S24-019. 1-4 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsunoyama Y., Morikawa K., Shiina T., Toyoshima Y.: "Analysis of promoter selectivity of plastid sigma factors in Arabidopsis thaliana"Proceedings of XIIth International Photosynthesis Congress. S24-011. 1-4 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Iwata T., Tsutida Y., Shiina T., Toyoshima Y.: "Roles of the PsbL protein in electron transfer on the donor side of PSII"Proceedings of XIIth International Photosynthesis Congress. S22-030. 1-4 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ogihara Y., Isono K., Kojima T., Endo A., Hanaoka M., Shiina T., Terachi T., Utsugi S., Murata M., Mori N., Takumi S., Ikeo K., Gojobori T., Murai R., Murai K., Matusoka Y., Ohnishi Y., Tajiri H. and Tsunewaki K.: "Structural features of a wheat plastome as revealed by complete sequencing of chloroplast DNA"Mol Genet Genomics. 266. 740-746 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Morikawa K., Shiina t., Murakami S., Toyoshima Y.: "Novel nuclear-encoded proteins interacting with a plastid sigma factor, Sig1, in Arabidopsis thaliana"FEBS Lett. 314. 300-304 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsunoyama Y., Morikawa K., Shiina T., Toyoshima Y.: "Plastid _factor Sig5 is expressed under the control of blue light to activate the psbD light responsive promoter in Arabidopsis thaliana"FEBS Lett. (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiina,T.,Hayashi,K.,Ishii,N.,Morikawa,K.,Toyoshima,Y.: "Chloroplast tubules visualized in transplastomic plants expressing green fluorescent protein."Plant Cell Physiology. 41(3). 367-371 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Ogihara,Y.,Isono,K.,Kojima,T.,Endo,A.,Hanaoka,M.,Shiina,T., et al.: "Chinese Spring Wheat (Triticum uestivum L.) chloroplast genome : Complete sequence and contig clones."Plant Molecular Biology Reporter. 18(3). 243-253 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤淳子: "Developmemtal stage-specific multi-subunit plastid RNA polymerases(PEP) in wheat"Plant J. 18. 407-416 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 森川一也: "Circadian-regulated expression of a nuclear-encoded plastid sigma factor gene (sifA) in wheat seedlings"FEBS Lett.. 451. 275-278 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 椎名隆: "Chloroplast tubules visualized in transplastomic plants expressing green fluorescent protein"Plant Cell Physiol.. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shiina,T.: "rbcL transcript levels in tobacco plastids are independent of light:reduced dark transcription rate is compensated by increased mRNA stability" Plant Cell. 10. 1713-1722 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakahira,Y: "Circadian clock-regulated transcription of the psbD light-responsive promoter(psbDLRP)in wheat chloroplasts." Plant Physiol.118. 1079-1088 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Satoh,J.: "Two types of multi-subunit plastid RNA polymerase(PEP)function distinctly in wheat seedlings depending on developmental stage of cells" Plant J. (印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Morikawa,K,: "Circadian-regulated expressionof a nuclear-encoded plastid sigma factor gene (sigA)in wheat seedlings." FEBS Lett.(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shiina,T.: "Increased mRNA stability conpensates for reduced dark psbL transcription rates in tobacco plastids." Research in Photosynthesis. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakahira,Y.: "Circadian-regulated transcription of the psbD light-responsive promoter(psbDLRP)in wheat chloroplasts." Research in Photosynthesis. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Satoh,J.: "Selective activation of the psbA and psbD promoters in matured wheat chloroplasts." In Research in Photosynthesis. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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