| 研究課題/領域番号 |
08044187
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| 研究種目 |
国際学術研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 共同研究 |
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| 研究分野 |
植物栄養学・土壌学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
山谷 知行 東北大学, 農学部, 教授 (30144778)
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| 研究分担者 |
早川 俊彦 東北大学, 農学部, 助手 (60261492)
ALYSON K Tob St. Andrews大学, 生物学科, 準教授
TOBIN Alyson K. Univ.of St.Andrews, School of Biol.Sci., Associate Professor
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| 研究期間 (年度) |
1996 – 1997
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| キーワード | イネ / オオムギ / グルタミン酸合成酵素 / 免疫電子顕微鏡 / 細胞内分布 / 窒素利用 / 発現制御 / 遺伝子構造 |
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| 研究概要 |
NADH-GOGATは、無機窒素の同化と窒素利用の鍵を握ているが、その多くの詳細は不明である。本研究では、同酵素タンパク質の細胞内分布を明らかにする目的で、イネ根を供試して免疫電子顕微鏡法により解析した。その結果、イネ根の表皮組織、根端分裂組織の柔細胞、中心柱組織のいずれにおいても、プラスチドに分布している成果を得た。この結果は、細胞内小器官の単位面積当たりにおけるシグナル数を求めた値から算出されており、信頼性が極めて高く、植物における同タンパク質の分布を明らかにした始めての例である。また、イネ以外では完全精製標品の得られていないNADH-GOGATタンパク質を、オオムギ根から招へいした研究協力者が、始めて精製できた。
並行して、イネNADH-GOGAT遺伝子とcDNAのクローン化を進め、その遺伝子構造の詳細を明らかにした。NADH-GOGAT遺伝子は、23のエキソンから構成されており、植物で唯一報告されているアルファルファ根粒の遺伝子と類似の遺伝子構造をしていることがわかった。cDNAから予想されるアミノ酸配列からは、プラスチド移行様のトランジットペプチド様配列が見いだされた。これらのクローンの塩基配列を、DNAデータベースに登録した。同遺伝子の誘導的な発現のシグナルとなる物質の検索を、mRNAの集積を指標に検討した結果、グルタミンかその代謝物がシグナルとなっている可能性が示された。さらに、インド型イネは、日本型イネに比較して若い葉身における同タンパク質含量が低い結果を得た。
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