光化学系成分mRNAの翻訳調節に関与する因子の研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07251207
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 杉浦 昌弘 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (80027044)
• キーワード: D1 タンパク質 / 葉緑体 / タバコ / in vitro翻訳系 / mRNA

研究概要

タバコ葉緑体より効率のよいin vitro翻訳系の開発に成功した。この系を用いてタバコ葉緑体psbAのmRNAの翻訳に必須の因子の解析を行った。まず、種々の変異psbA mRNAを用いてin vitro翻訳を行い、5'-非翻訳領域の2ヶの配列が30Sリボゾームへの結合に必要であることを明らかにした。ついで、この配列の間のAUに富む配列(AUボックスと命名)にトランス因子が結合してはじめてpsbA mRNAの翻訳が開始することを示した(EMBO Journalに発表、1996)。一方、タバコ葉を暗処理して、そこからin vitro翻訳系の調整を試みたが、解析にたえうる活性を有する標品は得られなかった。このことは光によって合成される因子がpsbA mRNAの翻訳に関与する蛋白の存在を示唆するものである。
上記の解析は、psbA mRNAとlacZ mRNAの融合mRNAを用いて、翻訳産物が可溶化するような条件で行った。次に完全長のpsbA mRNA(1.5 kb)を用いてin vitro翻訳を行ったところ予定の34 kDaのD1タンパク質(不溶性と考えられる)も合成し得ることを示した。そこでこの系を用いてin vitro合成されたD1タンパク質がチロコイド膜へ結合していることを明らかにした。従って、我々のin vitro系はD1タンパク質の形成過程を追跡するのに有用である。

研究成果

• [文献書誌] Masahiro Sugiura: "Three types of nuclear genes encoding chloroplast ribonucleoproteins (cp29,cp31 and cp33) are present in Arabidopsis thaliana : Presence of cp31 in chloroplasts and its homologue in nuclei/cytoplasms." Plant Molecular Biology. 27. 529-539 (1995)
• [文献書誌] Masahiro Sugiura: "Structure and expression of the gene encoding ribosomal protein S1 from the cyanobacterium Synechococcus sp.strain PCC 6301 : Its striking sequence homology with chloroplast ribosomal protein CS1." Mol.Gene.Genet.246. 142-147 (1995)
• [文献書誌] Masahiro Sugiura: "A plant basal in vitro system supporting accurate transcription of both RNA polymerases II-and III-dependent genes : supplement of green leaf component (s) drives accurate trascription of a light-responsive rbcS gene." EMBO Journal. 14. 1024-1031 (1995)
• [文献書誌] Masahiro Sugiura: "In vitro transcription of plant RNA polymerase I-dependent rRNA genes is species-specific." Plant Journal. 8. 295-298 (1995)
• [文献書誌] Masahiro Sugiura: "Structure and function of RNA-binding proteins in chloroplasts and cyanobacteria." In Tracing Biological Evolution in Protein and Gene Structures. 77-86 (1995)
• [文献書誌] Masahiro Sugiura: "The chloroplast genome. In Essays in Biochemistry" Portland Press, 49-57 (1995)