原核・真核生物におけるDNAトランスポジションの調節機構の研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01618505
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 町田 泰則 名古屋大学, 理学部, 教授 (80175596)
• キーワード: 動く遺伝子 / トランスポジション / Ac因子 / Is_1 / 遺伝変異

研究概要

転移DNA因子は、さまざまなDNA再編成を引き起こし、遺伝情報の大きな変化の原因の一つとなっている。このDNA転移は、原核生物においてはその頻度を低く保つことによって、また真核生物では発生過程での時期や組織を限定することにより調節されていると考えられている。これらの性質は、必要以上の変異を制御し生物集団の中で変異を固定拡大していくために重要な意味を持っていると考えられる。我々は、原核生物の転移DNA因子としては、最も小さい因子であるIS1を、また真核生物のものとしては、トウモロコシのAc因子をとりあげ、それらの転移の調節機構を研究している。これまでの研究で、IS1転移にはinsAとinsBの二つの遺伝子領域が必要であるが、insA領域だけが発現するとinsAとinsBの発現を阻害し、転移を制御することがわかった。つまり、insAタンパク質は、IS1転移を抑制するリプレッサ-機能を持っていると考えられる。Ac因子の研究では、これまで、その転移を容易に検出する方法がなかったが、我々は、Ac転移反応が起こるとウイルスの感染が誘発される方法を開発している。さらに、insB遺伝子とlacZを連結したキメラ遺伝子を作製し、大腸菌で発現させ、β-ガラクトシダ-ゼ抗体を用いてキメラタンパク質の大きさを検討したところ、期待値よりも大きいタンパク質のバンドが得られた。このタンパク質のサイズがinsAとinsB-lacZ融合タンパク質のものと等しいことから、in vivoでは、insAとinsBが何らかの機構で融合し、それが、トランスポゼ-スとして機能する可能性も考えられる。Ac因子の研究については、カリフラワ-モザイクウィルスを用いた。Ac転移のassay系ができたが、まだ、実用化するのには感度をさらに上げる必要がある。今後、PCR法等を組み合わせることにより感度を上げる計画である。

研究成果

• [文献書誌] Yasunori Machida et.al.: "Mechanisms of Crown Gall Formation:T-DNA Transfer from Agrobacterium tumefaciens to plant cells" Botanical Magagine,Tokyo. 102. 331-350 (1989)
• [文献書誌] Chiyoko Machida & Yasunori Machida: "Regulation of IS1 Transposition by the insA Gene Prpduct" Jounal of Molecular Biology. 208. 567-574 (1989)
• [文献書誌] Y.Takahashi,H.Kuroda,T.Tanaka,Y.Machida,I.Takebe & T.Nagata: "Isolation of an auxin-regulated gene cDNA expressed during the transition from G_O to S phase in tobacco mesophy11 protoplasts" Proceedings of National Academy of Sciences,USA. 86. 9279-9283 (1989)
• [文献書誌] K.Matsuoka,S.Matsumoto,T.Hattori,Y.Machida & K.Nakamura: "Correct vacuolar targetting and two step processing of the sweet potato tuberous root storage protein precursor in heterologous plant cells"
• [文献書誌] N.Shimoda,J.Nagamine,S.Usami,M.Katayama,Y.Sakagami & Y.Machida: "Control of expression off Agrobacterium vir genes by the synergistic action of phenolic signal molecules and monosaccharides in plants"
• [文献書誌] S.Matsumoto,Y.Itoh & Y.Machida: "Mode of integration of Agrobacterium T-DNA into plant chromosome:Involvement of DNA homology between T-DNA and plant DNA"
• [文献書誌] 松本省吾,町田千代子,町田泰則: "トランスジェニック植物の作製法" 細胞工学. 8. 721-727 (1989)
• [文献書誌] 町田泰則: "遺伝子導入の原理と方法" 植物細胞工学. 1. 19-29 (1989)
• [文献書誌] 岡本繁久、町田泰則: "クラウンゴ-ル腫瘍=T-DNA転移の分子機構=" 蛋白質・核散・酵素. 34. 1804-1814 (1989)
• [文献書誌] 町田泰則: "最新植物工学要覧、山口彦之、高山真策、大野辰美編集" R&Dプランニング, 11 (1989)
• [文献書誌] 町田泰則: "高等植物の遺伝情報と制御 池田穣衛、岡田吉美編集" 丸善株式会社, 20 (1990)