2001 年度実績報告書

貯蔵タンパク質の糖誘導性遺伝子発現と液胞集積

研究課題

研究課題/領域番号	12138203
研究機関	名古屋大学
研究代表者	中村研三名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80164292)
研究分担者	森上敦中部大学, 応用生物学部, 助教授 (10211608)
キーワード	貯蔵タンパク質 / 植物遺伝子 / 遺伝子発現制御 / 糖シグナル応答 / アブシジン酸 / シロイヌナズナ / 突然変異体 / 液胞
研究概要	細胞が種々の機能を統御して栄養貯蔵機能を発揮する機構を理解するために、貯蔵タンパク質遺伝子を始めとする一群の糖応答性遺伝子の発現が協調的に制御される機構、糖シグナル応答の他のシグナル応答系との関係、液胞貯蔵タンパク質の活発な合成と液胞への選別輸送装置の発達との関係を明らかにする。サツマイモ塊根貯蔵タンパク質のスポラミンの遺伝子の糖誘導性最小プロモーターとLUCとの融合遺伝子は、形質転換シロイヌナズナにおいても糖の他にABAによる発現誘導も受け、ABAは糖誘導の中間シグナルとして働くがABA非依存的経路も働くことが示唆された。この融合遺伝子の糖による発現誘導にはABl4,ABl5遺伝子は関与しないことが明らかになり、光合成系遺伝子の糖による発現抑制におけるABAの作用とは異なるメカニズムが働くことが示唆された。融合遺伝子の発現を指標にして単離した多数変異株の解析からも、融合遺伝子の糖による発現誘導にはABAが中間シグナルの一つとして働いているもののABAを介さない経路も作用していることが示唆された。シロイヌナズナの約8,000のcDNAよりなるマイクロアレイを用い、ショ糖に応答してmRNAレベルの変動する遺伝子を多数検出した。これらの糖応答性遺伝子を中心に選抜マクロアレイを作成し、野生型株やABA変異株での糖やABAに応答したmRNAレベル変動を解析し、ABAの関与の仕方によって糖誘導性遺伝子は幾つかのグループに分けられることが強く示唆された。糖応答性遺伝子の中に、新規の転写因子やシグナル伝達因子をコードすると推定されるものや、小胞輸送されるタンパク質のquality controlや小胞輸送系に関わる因子をコードすると思われるものが含まれており、これら遺伝子の発現パターンの詳細な解析と、興味深い挙動を示す遺伝子については破壊株のスクリーニングを開始した。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] Maeo, K., Tomiya, T., Hayashi, K., Akaike, M., Morikami, A., Ishiguro, S., Nakamura, K.: "Sugar-responsible elements in the promoter of gene for β-amylase of sweet potato"Plant Molecular Biology. 46. 627-637 (2001)
[文献書誌] Ohto, M., Araki, T., Furukawa, Y., Aoki, E., Nakamura, K.: "Effects of sugar on vegetative development and floral transition Arabidopsis thaliana"Plant Physiology. 127. 252-261 (2001)
[文献書誌] Maeo, K., Hayashi, S., Kojima-Suzuki, H., Morikami, A., Nakamura, K.: "Role of conserved residues of the WRKY domain in the DNA-binding activity tobacco WRKY family proteins"Bioscience, Biotechnology and Biochemistry. 65. 2428-2436 (2001)
[文献書誌] Yang, H., Matsubayashi, Y., Nakamura, K., Sakagami, Y.: "Diversity of Arabidopsis genes encoding precursors for phytosulfokine, a peptide growth factor"Plant Physiology. 127. 842-851 (2001)
[文献書誌] 中村研三: "ストレスの植物生化学・分子生物学(共著) 論文題目:「スポラミンの構造と液胞局在化」、「サツマイモにおける諸ストレス応答の遺伝子発現」、「サツマイモからの遺伝子の単離と利用」"学会出版センター. 308 (2001)
[文献書誌] 今西俊介, 前尾健一郎, 中村研三: "植物ゲノム機能のダイナミズム-転写因子による発現制御(共著)、論文題目:「ジャスモン酸」、「糖」"シュプリンガー・フェアラーク東京. 256 (2001)

2001 年度 実績報告書

貯蔵タンパク質の糖誘導性遺伝子発現と液胞集積

研究代表者

中村 研三 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80164292)

研究成果

[文献書誌] Maeo, K., Tomiya, T., Hayashi, K., Akaike, M., Morikami, A., Ishiguro, S., Nakamura, K.: "Sugar-responsible elements in the promoter of gene for β-amylase of sweet potato"Plant Molecular Biology. 46. 627-637 (2001)

[文献書誌] Ohto, M., Araki, T., Furukawa, Y., Aoki, E., Nakamura, K.: "Effects of sugar on vegetative development and floral transition Arabidopsis thaliana"Plant Physiology. 127. 252-261 (2001)

[文献書誌] Maeo, K., Hayashi, S., Kojima-Suzuki, H., Morikami, A., Nakamura, K.: "Role of conserved residues of the WRKY domain in the DNA-binding activity tobacco WRKY family proteins"Bioscience, Biotechnology and Biochemistry. 65. 2428-2436 (2001)

[文献書誌] Yang, H., Matsubayashi, Y., Nakamura, K., Sakagami, Y.: "Diversity of Arabidopsis genes encoding precursors for phytosulfokine, a peptide growth factor"Plant Physiology. 127. 842-851 (2001)

[文献書誌] 今西俊介, 前尾健一郎, 中村研三: "植物ゲノム機能のダイナミズム-転写因子による発現制御(共著)、論文題目:「ジャスモン酸」、「糖」"シュプリンガー・フェアラーク東京. 256 (2001)

2001 年度実績報告書

中村研三名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80164292)