高等植物葉緑体構成因子の遺伝子発現における核支配と遂次性

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11740434
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 金丸 研吾 東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助手 (90260025)
• キーワード: シロイヌナズナ / 葉緑体 / シグマ因子 / 転写 / 分裂

研究概要

高等植物葉緑体は個有のDNAをもち120前後の遺伝子がコードされている.これらは真正細菌型のRNAポリメラーゼ(PEP)とTワファージ型のNEPによって転写されるが葉緑体への分化には特にPEPが必須である.このコア酵素は葉緑体DNAにコードされているが調節因子のシグマファクターが少くとも6つ核にコードされていることを見い出した.中でもsigBは重要でこの欠損によってpale greenになり葉緑体が小さく貧弱になることから、又sigB自身の発現が発芽のごく初期から起こることから更に解析中である.一方藍藻に起源をもつ葉緑体は転写の他に分裂についてもバクテリアのシステムを一部そのまま利用している.そのひとつがMinDのホモローグであり、後に移行したこの遺伝子の発現はもうひとつの因子FtsZと同様のパターンを示しつつ、機能的には逆の働きをもっていた.すなわち、その大量発現によって分裂は抑制され一細胞に1〜2個の巨大葉緑体ができた.又このタンパク質の局在は葉緑体の内外両方である可能性も示唆された.更に遺伝学的にすでに知られていたarc6変異は表現型がAtMinDlの大量発現株と非常に類似していたがFtsZの発現はほぼ正常でAcMinDlの発現が数倍になっていることも確認できた.

研究成果

• [文献書誌] Makoto Fujiwara et al.: "Three new nuclear genes,sigD,sigE and sigF,encoding putative plastid RNA polymerase sigma factors in Arabidopsis Thaliana"FEBS Letters. 481. 47-52 (2000)
• [文献書誌] Kengo Kanamaru et al: "Chloroplast targeting,distribution and transcriptional fluctuation of AtMinDl,a eubacteria-type factor critical for chloroplast division"Plant & Cell Physiol.. 41. 1119-1128 (2000)
• [文献書誌] Yumiko Shirano et al: "Chloroplast development in Arabidopsis thaliana requires the nuclear-encoded transcription factor Sigma B"FEBS Letters. 485. 178-182 (2000)