カンショのショ糖情報伝達系におけるプロテインホスファターゼ2Aの役割

• 研究課題/領域番号: 10876003
• 研究種目: 萌芽的研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 作物学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 齋藤 和幸 (斎藤 和幸) 九州大学, 大学院・農学研究院, 助教授 (00215534)
• 研究期間 (年度): 1998 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円); 2000年度: 300千円 (直接経費: 300千円); 1999年度: 300千円 (直接経費: 300千円); 1998年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: カンショ / プロテインホスファターゼ2A / スクローストランスポーター / β-アミラーゼ / スクロースシンターゼ / 遺伝子発現 / 情報伝達 / ショ糖 / 塊根形成

研究概要

カンショの塊根よりクローニングしたプロテインホスファターゼ2A(PP2A)のcDNA(IbPP2A)は292個のアミノ酸残基からなる分子量約33kDaのタンパク質をコードしていた.IbPP2Aをプローブとした部位別(葉身,葉柄,ほふく茎,若根及び塊根)のノーザンブロット分析では各部位で約1.9kbのバンドが検出され,mRNAレベルは若根で最も高かった.塊根形成過程(苗植え付け後14日目,21日目及び28日目)の根では14日目にPP2AのmRNAレベルが最も高く,その後低下した.この時,β-アミラーゼやスクロースシンターゼ(SUS)のmRNAレベルは塊根形成とともに高まり,PP2A遺伝子の発現様式と一致しなかった.一方,スクロースの輸送タンパク質であるスクローストランスポーター(SUT)のmRNAレベルは塊根形成とともに低下し,PP2A遺伝子の発現様式とよく一致した.次に,葉身を付けた葉柄の切断面から6%スクロース溶液を吸収させたところ,葉柄のβ-アミラーゼとSUSのmRNAレベルは高まったが,PP2AとSUTのmRNAレベルは変化しなかった.
以上の結果より,カンショのPP2A遺伝子の発現様式はβ-アミラーゼやSUS遺伝子の発現様式と一致せず,SUT遺伝子の発現様式とよく一致することが明らかとなった.このことからクローニングしたPP2Aの遺伝子はSUT遺伝子の発現を制御していることが考えられる.

研究成果

• [文献書誌] 齋藤和幸 ら: "サツマイモ(Ipomoea batatas Lam.)におけるプロテインホスファターゼタイプ2A遺伝子の発現解析"日本作物学会紀事. 69(1). 28-29 (2000)
• [文献書誌] M.Tsubone et al.: "Enhancement of tuberous root production and adenosine 5' -diphosphate glucose pyrophosphorylase (AGPase) activity in sweet potato (Ipomoea batatas Lam.) by exogenous of sucrose solution."J.Agronomy & Crop Science. 184. 181-186 (2000)
• [文献書誌] 門脇正行 ら: "人為的糖供給によるサツマイモの幹物生産と炭素配分の変化"日本作物学会紀事. 69(2). 126-127 (2000)
• [文献書誌] 大久保裕行 ら: "サツマイモのSNF1関連プロテインキナーゼのcDNAクローニングと発現解析"日本作物学会紀事. 69(2). 318-319 (2000)
• [文献書誌] 齋藤和幸 ら: "サツマイモ(Ipomoea batatas Lam.)における2つのスクローストランスポーター遺伝子の発現特性"日本作物学会紀事. 69(2). 322-323 (2000)
• [文献書誌] M.tsubone: "Enhancement of tuberous root production and adenosine 5'-diphosphate pyrophosphorylase (AGPase)activity in sweet potato,Ipomoea batatas Lam.by exgenous injection of sucrose solution."Journal of Agronomy and Crop Science. 184(in press). (2000)
• [文献書誌] A.Ishida: "Source activity evaluation by grafted leaves in sweet potato (Ipomoea batatas Lam.) cultivars."Journal of the Faculty of Agriculture Kyushu University. 44(1・2). 73-80 (1999)
• [文献書誌] 門脇正行: "サツマイモ植物への糖の人工供給が光合成と物質生産に及ぼす影響"日本作物学会紀事. 第68巻(別号2). 92-93 (1999)
• [文献書誌] 斎藤和幸: "サツマイモに存在する3つのスクローストランスポタータ遺伝子の発現様式"日本作物学会紀事. 第68巻(別号2). 274-275 (1999)
• [文献書誌] 菊池真美子: "サツマイモ(Ipomoea batatas Lam.)のプロテインホスファターゼタイプ2AのcDNAクローニングと発現様式" 日本作物学会紀事. 第67巻・2号. 136-137 (1998)
• [文献書誌] 占部敦子: "サツマイモ塊根からのショ糖トランスポーターcDNAの特徴" 日本作物学会紀事. 第67巻・2号. 138-139 (1998)
• [文献書誌] 坪根正雄: "スクロースの茎内注入がサツマイモ塊根の肥大に及ぼす影響" 日本作物学会紀事. 第67巻・2号. 140-141 (1998)