ラン藻と葉緑体の転写後制御因子に関する研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04454003
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 杉田 護 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (70154474)
• 研究分担者: 若杉 達也 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助手 (10212317)
• キーワード: RNA結合蛋白質 / RNA結合ドメイン / ラン藻 / 葉緑体 / 転写後制御 / 遺伝子

研究概要

ラン藻と葉緑体の転写後制御因子であるRNA結合蛋白質(RNP)の機能と起源に関する研究を行った。本研究で得られる主な成果は次の通りである。
1.単細胞性ラン藻Synechococcus PCC6301のRNPは葉緑体PNPのRNA結合ドメイン(RBD)と最も相同なアミノ酸配列をもつことを明らかにし、葉緑体RNPが古ラン藻起源であることを初めて実証した。
2.シロイヌナズナとタバコの葉緑体RNP遺伝子の構造解析を行い、葉緑体RNPが系統的に3つのグループに分類できることを明らかにした。
3.タバコの葉緑体RNPは、非ポリソーム画分中の16SrRNA、イントロンをもつ前駆体tRNAやmRNA分子に結合して、RNA-RNP蛋白質複合体を形成していることを明らかにした。葉緑体PNPは、葉緑体RNA分子の安定性やRNAプロセシングに関与している可能性を示した。
4.ラン藻や葉緑体のRNPとは異なるタイプのRNPを発見した。これらのRNPは一個のRBDとC末端側にグリシンに富んだ領域をもつことから、RGP(RNA-binding Glycine-rich Proteins)と命名した。RGPと葉緑体RNPは、それぞれ植物細胞の中で、核とオルガネラに特有の転写後制御機構を担っている可能性が強く示唆される。
5.ラン藻、葉緑体、核に存在するRNP蛋白質の構造と核酸結合特性を踏まえ、3者のRNP蛋白質の進化的関係について考察を加えた。

研究成果

• [文献書誌] 杉田護: "Structure and differential expression of two distinct genes encoding the chloroplast elongation factor Tu in tobacco." Curr.Genet.25. 164-168 (1994)
• [文献書誌] 板谷啓: "Structure and expression of a cDNA encoding an RNA helicase-like protein in tobacco." Plant Mol.Biol.24. 249-252 (1994)
• [文献書誌] 杉田護: "The existence of eukaryotic ribonucleoprotein consensus sequence-type RNA-binding proteins in a prokaryote,Synechococcus 6301."
• [文献書誌] Nucleic Acids Res.22. 25-31 (1994)
• [文献書誌] 広瀬哲朗: "Characterizetion of a cDNA encoding a novel type RNA-binding protein in tobacco:its expression and nucleic acid-binding properties." Mol.Gen.Genet.244. 360-366 (1994)
• [文献書誌] 杉田護: "Structure and expression of the gene encoding ribosomal protein Sl from the cyanobacterium Synechococcus sp.strain PCC 6301:striking sequence similarity to the chloroplast ribosomal protein CSl." Molecular and General Genetics. 246. 142-147 (1995)
• [文献書誌] 太田賢: "Three types of nuclear genes encoding chloroplast RNA-binding proteins (cp29,cp31 and cp33)are present in Arabidopsis thaliana:Presence of cp31 in chloropolasts and its homologue in nuclei/cytoplasms." Plant Molecular Biology. 27. 529-539 (1995)