植物細胞の分化と増殖特性に関する共同研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11694196
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 高橋 秀夫 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 教授 (90013333)
• 研究分担者: 田村 勝徳 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (90291335)
• キーワード: シロイヌナズナ / クロロプラスト / シグマ因子 / イネ / TERT遺伝子 / 二重鎖切断 / Ku70-Ku80

研究概要

(1)シロイヌナズナの6種類の核コードのプラスチドσ因子遺伝子(SIG)のうち、SIG2(sigB)遺伝子のT-DNA挿入変異体(Sig2-1)について解析を行った結果、葉緑体の発達に欠損が見られた.この変異体では、クロロフィルの蓄積と光合成および光合成関連遺伝子産物の蓄積が特異的に低下しており、クロロフィル(テトラピロール)の生合成に不可欠なtrnE-UUCを含むいくつかのプラスチドtRNAsが著しく減少していた.これらの結果から、SIG2によってクロロフィル合成と葉緑体タンパク質合成とのカップリングが起こるとするモデルを提唱した.(2)単子葉植物であるイネ(Oryza sativa)よりテロメラーゼの触媒蛋白質の遺伝子(AtTERT)のcDNAを単離し、塩基配列の決定した.また、in situ hybridization法を用いて茎頂分裂組織における特異的な発現を確認した。(3)高等植物(シロイヌナズナ)よりKu70とKu80ホモログ(AtKu70とAtKu80)をコードするcDNAsを単離し、の塩基配列を決定した.大腸菌で過剰生産したAtKu70とAtKu80タンパク質は、特異的にヘテロ二量体を形成して二本鎖DNA末端に特異的に結合することを明らかにした.また、一本鎖DNA-依存性のATPase活性とATP-依存性のDNAヘリカーゼの活性を持つことを示した.さらに、培養細胞系を用いることにより、AtKu70とAtKu80遺伝子がBleomycinやMMS処理、すなわち二重鎖切断(DSB)の生成によって発現誘導を受けることを明らかにした.

研究成果

• [文献書誌] Kanamaru K. et al.: "An Arabidopsis sigma factor (SIG2)-dependent expression of plastid-encoded tRNAs in chloroplasts"Plant Cell Physiol. 42. 1034-1043 (2001)
• [文献書誌] Tamura, K. et al.: "Identification of Ku70 and Ku80 homologs in Arabidopsis thaliana : evidence for a role in the repair of DNA double-strand breaks"Plant Journal. 29(in press). 1-12 (2002)
• [文献書誌] Tanigawa, R. et al.: "Transcriptional activation of NtcA-dependent promoters of Synechococcus sp. PCC7942 by 2-oxoglutarate in vitro"Proc. Natl. Acad. Sci. USA. (in press). (2002)
• [文献書誌] Kejnovsky E. et al.: "Localization of male-specifically expressed MROS genes of Silene latifolia by PCR on flow-sorted sex chromosome and autosomes"Genetics. 158. 1269-1277 (2001)
• [文献書誌] Syokorova E. et al.: "Transition between two forms of heterochromatin at plant subtelomeres"Chromosome Res. 9. 309-323 (2001)
• [文献書誌] Fajkus J: "Columnar packing of telomeric nucleosomes"Biochem Biophys Res Commun. 280. 961-963 (2001)