光合成器官の形成と葉緑体機能の発現を制御する核遺伝子に関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08262210
• 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: 広瀬 哲郎 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助手 (30273220) ; 杉浦 昌弘 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (80027044)
• キーワード: 光合成器官 / 葉緑体 / 核遺伝子 / U6遺伝子 / 転写 / 葉緑体形質転換

研究概要

光合成器官である葉の形成には、葉緑体の正常な分化と発達が必須である。葉緑体の発達と機能の発現を支配する遺伝子の多くは核ゲノムに存在するが、その分子的基盤に関する知見は少ない。本研究では、葉緑体の遺伝情報発現系に関わる蛋白質因子を分離しその機能を調べ、それらの核遺伝子の構造と葉の形成過程における発現様式を明らかにする。今年度、得られた結果は以下の通りである。
1 当研究室で開発したタバコBY-2細胞核抽出液から調製したin vitro転写系は、RNAポリメラーゼIIIによる転写が効率よく行われるので、植物遺伝子のU6遺伝子の転写について詳細な解析を行った。その結果、U6遺伝子がRNAポリメラーゼIIIだけでなくRNAポリメラーゼIIによっても転写される可能性を明らかにした。
2 タバコ葉緑体のsprA遺伝子は低分子RNA(spRNA,218nt)をコードする遺伝子で、前駆体16SrRNA分子の5'リーダー配列と相互作用して、16SrRNA分子の成熟過程に関与すると考えられている。そこで、この可能性を検証するためタバコ葉緑体DNAからsprAのみを欠失させた葉緑体形質転換タバコを作出して、16SrRNA分子の成熟過程に及ぼす影響を調べた。その結果、前駆体16SrRNAの蓄積量を調べた限りでは、sprAが16SrRNAの成熟過程に関与することを示す直接的な証拠は得られなかった。

研究成果

• [文献書誌] 花野 滋: "Isolation of a novel RNA-binding protein and its assoiation with a large ribonucleoprotein particle present in the nucleoplasm of tobacco cells." Plant Molecular Biology. 31. 57-68 (1996)
• [文献書誌] 金子貴一: "Physical and gene maps of the unicellular cyanobacterium Synechococcus sp.strain PCC6301 genome." Plant Molecular Biology. 31. 193-201 (1996)
• [文献書誌] 花野 滋: "Structure and expression of the tobacco nuclear gene encoding RNA-binding protein RZ-1 : the existence of an intron in the 3'-untranslated region." DNA Research. 3. 65-71 (1996)
• [文献書誌] 藤城常雄: "Organization and transcription of a putative gene cluster encoding ribosomal protein S14 and an oligopeptide permease-like protein in the cyanobacterium Synechococcus PCC 6301." DNA Research. 3. 165-169 (1996)
• [文献書誌] 杉田 護: "Regulation of gene expression in chloroplasts of higher plants." Plant Molecular Biology. 32. 315-326 (1996)
• [文献書誌] 守口和基: "Structure and subcellular localization of a small RNA-binding protein from tabacco." Plant Journal. (印刷中). (1997)