高等植物の分化成長における二成分制御系シグナル伝達因子の機能解析

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12037207
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 上口 智治 名古屋大学, 生物分子応答研究センター, 助教授 (20232738)
• キーワード: センサーキナーゼ / 二成分制御系 / サイトカイニン / 受容体 / 分化成長 / TCP遺伝子群 / 高等植物 / シロイヌナズナ

研究概要

1)シロイヌナズナから3種類の新規センサーキナーゼ遺伝子を分離して一次構造を確定し、これら遺伝子をAHK2,3,4(AHK=Arabidopsis histidine kinase)と名付けた。AHK遺伝子群は相互に高い相同性を示す遺伝子ファミリーを形成している。またAHK遺伝子群の発現を調べたところ、AHK4が根組織で特異的に発現していることがわかった。
2)AHK4遺伝子にT-DNAが挿入された変異株を同定した。AHK4の発現が根組織特異的であることに注目した解析から、この変異株が植物ホルモンの一つであるサイトカイニンに対して非感受性を示すことを明らかにした。AHK4遺伝子を出芽酵母のセンサーキナーゼ変異株に導入したところ、各種サイトカイニン(BA,Kinetin,t-Zeatin)に依存的な生育を示し、AHK4がサイトカイニンの直接の受容体であり、リガンドとの結合がヒスチジンキナーゼ活性を正に制御することを明らかにした。。
3)TCP10はTCP1などと同様に、側生器官の分化成長に直接関与すると考えられているトウモロコシのT〓1やキンギョソウのCYCと同じ構造を持つサブファミリーに属しており、機能的に重要であると考えられる。このサブファミリーに属するTCP遺伝子をシロイヌナズナのゲノムからさらに3種見出し、TCP11〜13と名付け、当サブファミリーに属する遺伝子群(TCP1,2,3,5,10,11,12,13)すべてのクローン化を終了でた。

研究成果

• [文献書誌] Makino M,Kiba T.,Imamura A.,Hanaki N.,Nakamura A.,Suzuki T.,Taniguchi M.,Ueguchi C.,Sugiyama T.,Mizuno T: "Genes encoding pseudo-response regulators : insight into His-to-Asp phosphorelay and circadian rhythm in Arabidopsis thaliana."Plant Cell Physiol.. 41. 791-803 (2000)
• [文献書誌] Suzuki T,Sakurai K,Imamura A,Nakamura A,Ueguchi C,Mizuno T: "Compilation and characterization of histidine-containing phosphotransmitters implicated in His-to-Asp phosphorelay in plants : AHP signal transducers of Arabidopsis thaliana"Biosci Biotechnol Biochem. 64. 2486-2489 (2000)
• [文献書誌] Ueguchi C.,Misonou N.,Mizuno T: "Negative control of rpoS expression by phosphoenolpyruvate : carbohydrate phosphotransferase system (PEP : PTS) in Escherichia coli."J.Bacteriol.. 183. 520-527 (2001)
• [文献書誌] SuzukiT.,Sakurai K.,Ueguchi C.Mizuno T: "Two types of putative nuclear factors that physically interact with histidine-containing phosphotranster (HPt) domains, signaling mediators in His-to-Asp phosphorelay, in Arabidopsis thaliana"Plant Cell Physiol.. 42. 37-45 (2001)
• [文献書誌] Ueguchi C.,Koizumi H.,Suzuki T.Mizuno T: "Novel family of sensor histidine kinase genes in Arabidopsis thaliana"Plant Cell Physiol. 42. 231-235 (2001)
• [文献書誌] Izutsu K.,Wada C.,Komine Y.,Sako T.,Ueguchi C.,Nakura S.,Wada A.: "Escherichia coli ribosome-associated protein SRA, which increases during stationary phase"J.Bacteriol.. (in press). (2001)
• [文献書誌] Majumder A.,Fang M.,Tsai K-J.,Ueguchi C.,Mizuno T.,Wu H-Y.: "LeuO expression in response to starvation for branched-chain amino acids"J.Biol.Chem.. (in press). (2001)