2種類の糖トランスポーターを指標とした光合成同化産物輸送の分子機構の解明

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10170215
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 山口 淳二 名古屋大学, 生物分子応答研究センター, 助教授 (10183120)
• キーワード: 糖トランスポーター / スクロース / 光合成 / 輸送 / 維管束 / 篩管

研究概要

高等植物では光合成同化産物はスクロースのかたちで各器官間を移動する。本研究は、スクロースを中心とする光合成同化物質の代謝・輸送またその制御に関わるシグナルの認識・伝達機構の解明を目標とする。本年度は糖トランスポーターの研究を中心に行った。
1. In situ hybridization法によるOsSUTlmRNAの分布を調べ、この遺伝子の発現が維管束篩部伴細胞に局在すること、また糖によって制御されていることを明らかにした。
2. OsSUT1遺伝子のプロモーター領域を解析し、維管束特異的シス配列について考察した。今後トランスジェニック・イネを作成して、シス配列の検討を行う予定である。
3. イネ葉鞘における横走維管束の形成と通気組織形成(細胞死)の空間的相互関係についての観察を行い、葉の発達段階における形成層の動向に関する実験的知見の蓄積をみた。
4. OsMST1-3のクローニングを終了した。発現の組織分布に関する研究を行い、OsMST3は葉鞘の維管束メストーム鞘細胞や肥厚組織、種子登熟時の穎の下表皮細胞、根の外皮・後生導管細胞等で発現していることを明らかにした。これらの研究より、OsMST3は細胞の肥厚化(2次細胞壁の沈着)に必要なヘキソースの取込に関与するものと予想された。
5. OsMST1-3の機能の解明を目的として、酵母変異体を用いた糖の取込実験を行った。その結果、OsMST2,3タンパク質でのグルコース輸送機能が確認された。

研究成果

• [文献書誌] Perata P: "Sugar repression of gibberellin-dependent signaling pathway in barley embryos." Plant Cell. 9. 2197-2208 (1997)
• [文献書誌] Morita A: "Functional dissection of a sugar-repressed α-amylase gene(RAmylA)Promoter in rice embryos." FEBS Lett.423. 81-85 (1998)
• [文献書誌] Umemura T: "Sugar sensing and α-amylase gene repression in rice embryos." Planta. 204. 420-428 (1998)
• [文献書誌] Matsukura C: "Leaf sheath growth promoted by gibberellins in dwarf mutant of rice." Planta. 205. 145-152 (1998)
• [文献書誌] Toyofuku K: "Promoter elements required for sugar-repression of the RAmy3D gene for α-amylase in rice." FEBS Lett.428. 275-280 (1998)
• [文献書誌] Yamaguchi J: "Characterization of β-amylase and its deficiency in various rice cultivars." Theor.Appl.Genet.98. 32-38 (1999)
• [文献書誌] 山口淳二: "α-アミラーゼの誘導" 今関英雅,柴岡弘郎編,植物ホルモンと細胞の形,学会出版センター,大阪, 10 (1998)
• [文献書誌] Yamaguchi J: "Sugar repression of α-amylase genes in rice embryos." 8th International Symposium on Pre-harvest Sprouting in Cereals 1998,Ed Weipert,D.,Detmold(印刷中), (1999)