転写製御における核と葉緑体間のシグナル伝達機構

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09274215
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 豊島 喜則 京都大学, 大学院・人間環境学研究科, 教授 (60013166)
• 研究分担者: 椎名 隆 京都大学, 大学院・人間環境学研究科, 助手 (10206039)
• キーワード: 核 / 葉緑体 / 転写 / シグナル伝達 / プロモーター / シグマ因子

研究概要

本研究は、葉緑体の転写制御における核と葉緑体間のシグナル伝達の分子機構を明らかにすることを目指したものである。平成9年度は、in vitro転写系を用いた転写制御メカニズムに関する研究と安定な葉緑体形質転換技術の開発のための基礎研究を行った。 ・ ・
1)光化学系IIのD2タンパク質をコードするpsbD遺伝子の転写がサーカデイアンリズムにより特異的に制御されていることを明らかにした。また、in vitro転写によるプロモーター解析から光による転写誘導と同様に、psbDプロモーターがバクテリア型の-35配列を欠くことが、リズムにおける転写応答においても重要であることを明らかにした。
2)葉緑体の発達・分化にともなって多くの葉緑体プロモーターの活性が低下するが、psbDとpsbAプロモーターの活性のみが高いレベルに維持されることを見いだし、in vitroでのプロモーター解析から、特殊なコアプロモーター構造を持つことを明らかにした。
3)コムギ葉緑体シグマ因子をクローニングし、その発現が光やサーカディアンリズムにより制御されることを明らかにした。
4)GFPをレポーターとした葉緑体プロモーターコンストラクトの作成と、葉緑体への効率的な遺伝子導入条件の決定を行った。

研究成果

• [文献書誌] Satoh,J.et al: "Characterization of dynamics of the psbD light-induced transcription in wheat chloroplasts." Plant Molecular Biology. 33. 267-278 (1997)
• [文献書誌] Ozawa,S.et al: "Role of L protein (psbL gene product) in regulation of electron transter at the reducing side of photosystem II.I" Plant Molecular Biology. 34. 151-161 (1997)
• [文献書誌] Hoshida,H.et al: "Electron Parainagnetic resonance and mutational analyses revealed the involvement of photosystem II-L subunit in the oxidation step of Tyr-Z by P680^+ to form the Tyr-Z^+ P680 Phco State in photosysteinII" Biochemistry. 36・40. 12053-12061 (1997)
• [文献書誌] Shiina,tetal.: "Identification of promoter elements involved in the cytosolic Ca^<2+> mediated photoregulation of maize cab-ml expression" Plant Physiology. 115. 477-483 (1997)
• [文献書誌] 中平洋一,豊島喜則: "葉緑体における転写制御機構" 日本農芸化学会誌. 71・11. 28-31 (1997)