| 研究領域 | 大地環境変動に対する植物の生存・成長突破力の分子的統合解析 |
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| 研究課題/領域番号 |
22119004
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
篠崎 和子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (30221295)
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| 研究分担者 |
溝井 順哉 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特任助教 (20469753)
城所 聡 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 特任研究員 (70588368)
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| キーワード | 環境応答 / 乾燥ストレス / 高温ストレス / 発現調節 / 転写因子 |
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| 研究概要 |
DREB2Aタンパク質は、ストレスのない条件下では不安定であり、選択的分解を受けていることが示唆されている。乾燥および高温ストレス条件下におけるDREB2Aのタンパク質レベルの応答を調べるために、DREB2A欠損変異体を形質転換し、GFP-DREB2A融合遺伝子を構成的に発現する形質転換体を作出した。この形質転換体に対して乾燥、高温それぞれのストレス処理を行ったところ、GFP-DREB2Aタンパク質の蓄積量が増加した。したがって、DREB2Aタンパク質の安定性がストレス条件下で向上することが確かめられた。
DREB2A標的遺伝子の乾燥または高温ストレス特異的な誘導機構を調べるために、乾燥ストレス、高温ストレスによって誘導される遺伝子をそれぞれ複数選び出し、プロモーター領域を単離した。これらをレポーター遺伝子とつないでシロイヌナズナに導入し、得られた形質転換体をストレス処理したところ、ストレス条件特異的なレポーター遺伝子の誘導パターンが観察された。したがって、DREB2A標的遺伝子のストレス特異性はプロモーター領域上の配列によって制御されていることが示された。
DREB2A遺伝子は高温、乾燥いずれのストレスにも応答して発現する。DREB2Aプロモーターを解析した結果、高温誘導性に必要な領域、乾燥誘導性に必要な領域が見出され、それぞれHSE配列、ABRE様配列を含んでいることが明らかになった。そこで、これらの塩基配列に変異を加えたプロモーター断片をレポーター遺伝子と結合しシロイヌナズナに導入した。変異型プロモーター断片に結合したレポーター遺伝子は、乾燥あるいは高温のストレスを加えても発現が誘導されなかったことから、DREB2Aのストレス誘導性は、これらのシス因子によって制御されていることが示された。
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