高等植物由来のメタロチオネインの単離とその遺伝子解析

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02454058
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 茅野 充男 東京大学, 農学部, 教授 (10007677)
• キーワード: メタロチオネイン / 銅 / ダイズ / アラビドプシス / 遺伝子クロ-ニング / プロモ-タ- / 亜鉛 / システイン

研究概要

平成2年度において、ネズミのメタロチオネインDNAで、多くの動物のメタロチオネインDNAと共通性の高い領域の塩基配列をもとに、合成オリゴヌクレオチドプロ-ブ(ATGGACCCCAACTGCTCCTGC)を作成し、これをもとにして、ダイズのcDNAライブラリ-から類似の遺伝子をクロ-ニングした。釣り上げられたcDNAの塩基配列からORFを推定し、そのアミノ酸配列を調べると、システインを多く含むメタロチオネインようの遺伝子であった。この遺伝子のアミノ酸配列は以下の通りである(アミノ酸の一文字表示による)。
MSCCGGNCGCGSSCKCGNGCGGCKMYPDLSYTESTTTET LVMGVAPVKAQFEGAEMGVPAENDGCKCGPNCSCNPCTCK
以上79アミノ酸から成り立っている。このタンパク質の特徴はアミノ末端とカルボキシ末端にシステイン(C)の多いドメイン(領域)を持ち、中央部にはまったくCを含まないことである。ところが、ほとんど時を同じくして、外国でも類似の遺伝子がダイズ以外の植物、すなわち、エンドウマメとミムラスからクロ-ニングされた。これらはアミノ酸残基がそれぞれ75と73であり、Cを多く含む領域がN末端とC末端にあり、中央部にまったくCを含まない点でダイズのものと類似している。
更に本年度はアラビドプシスから類似の遺伝子をクロ-ニングした。その塩基配列は以下のようであり、ダイズと類似している。
MSCCGGNCGCGSGCKCGNGCGGCKMYPDLGFSGETTTTETF VLGVAPAMKNQYEASGESNNAESDACKCGSDCKCDPCTCK
現在、上記のcDNAからgenomicDNAをクロ-ニングし、そのDNAについて、特にプロモ-タ-領域の解析を行っている。

研究成果

• [文献書誌] I.Kawashima,Y.Inokuchi,M.Chino,M.Kimura,N.Shimizu: "Isolation of a Gone for a MetallothioneinーLike Protein from Soybean." Plant Cell Physiology. 32. 913-916 (1991)
• [文献書誌] P.Chongpraditnun,K.Suguki, U.Kawaharada,K.Nakajima,M.Chino: "Immunohistochemical Localization of Metallothionein in Plant Tissues." Water,Air and Soil Pllution. 57ー58. 545-553 (1991)
• [文献書誌] P.Chongpraditnun,S.Mori,M.Chino: "Excess Copper Induces Cytosol Cu,ZnーSuperoxide Dismutase in Soybean RooT." Plant Cell Physiology.