2001 年度実績報告書

イネの紫外線抵抗性と感受性品種間におけるピリミジンダイマー光修復酵素の構造の違い

研究課題

研究課題/領域番号	12760224
研究機関	東北大学
研究代表者	日出間純東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助手 (20250855)
キーワード	紫外線B / イネ / 光修復酵素 / シクロブタン型ピリミジンダイマー / 紫外線耐性機構 / 光修復酵素遺伝子
研究概要	以下に平成13年度の課題とその成果について記す。 (1)紫外線抵抗性イネ品種(ササニシキ)からの光修復酵素遺伝子の単離---イネ紫外線抵抗性品種ササニシキのcDNAから、光修復酵素をコードする遺伝子のクローニングに世界で初めて成功し、光修復酵素遺伝子の全塩基配列、並びに推定アミノ酸配列を決定した(投稿準備中)。また獲得した遺伝子を、光修復活性を欠損している大腸菌を用いて、GST-fusion系で大量発現させてタンパク質を精製したところ、シクロブタン型ピリミジンダイマーを特異的に修復する活性を有していることを確認した。なお、本研究成果については、現在特許出願中(特願2001-320138)である。 (2)紫外線抵抗性・感受性イネ品種間での、光修複酵素遺伝子のアミノ酸配列の比較と変異部位の決定---抵抗性品種ササニシキとササシグレ、および感受性品種農林1号とハツニシキ4品種の光修復酵素遺伝子の配列をダイレクトシークエンス法により決定し、推定アミノ酸配列を比較した。その結果、抵抗性の2品種は、126番目のアミノ酸残基がグルタミン、感受性の2品種ではアルギニンであることが分かり、この1アミノ酸の違いから酵素活性に違いが生じている可能性が考えられた。また、現在インド型品種で紫外線抵抗性の異なるイネ品種Marich-bati(抵抗性)とSurjamkhi(感受性)の光修復酵素遺伝子の塩基配列の比較を行っている。 (3)抵抗性品種ササニシキ、および感受性品種農林1号の、光修複酵素の特性について---ササニシキからクローニングした遺伝子を、GST-fusion系で大量発現させてタンパク質を精製し、その遺伝子産物の酵素的性質を調べた。本酵素の吸収スペクトル、および蛍光スペクトルを測定した結果、本酵素が持つ2つの光受容体の一つはFADであることがわかった。なお、もう一つの光受容体の同定はできなかった。現在、農林1号からクローニングした遺伝子の遺伝子産物の精製を行っており、精製され次第、光受容体の同定、および酵素活性の比較を行う予定である。

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] J. Hidema: "Relationship between ultraviolet-B sensitivity and cyclobutane pyrimidine dimer photorepair in rice"J.Radiation Research. 42. 295-303 (2001)
[文献書誌] G.Kalbin: "UV-B-induced DNA damage and expression of defence genes under UV-B stress : tissue-specific molecular marker analysis in leaves"Plant,Cell & Environment. 24. 983-990 (2001)
[文献書誌] J.Hidema: "Mechanisms or UVB-resistance in rice : differences in the sensitivity to UVB radiation in rice"Gamma Field Symposia. 39. 33-44 (2001)
[文献書誌] A.Takeuchi: "Changes in synthesis and degradation of Rubisco and LHCII with leaf age in rice(Oryza sativa L.)growing under supplementary UV-B radiation."Plant,Cell & Environment. In press. (2002)
[文献書誌] H.Hada: "Light environment during culture and changes in cyclobutane pyrimidine dimer levels in rice"Recent Research Developments in Photochemistry and Photobiology. In press.
[文献書誌] 日出間純: "総説「イネの紫外線感受性とピリミジン二量体光回復酵素」"放射線生物研究(ISSN 0441-747X). 36. 264-278 (2001)

2001 年度 実績報告書

イネの紫外線抵抗性と感受性品種間におけるピリミジンダイマー光修復酵素の構造の違い

研究代表者

日出間 純 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助手 (20250855)

研究成果

[文献書誌] J. Hidema: "Relationship between ultraviolet-B sensitivity and cyclobutane pyrimidine dimer photorepair in rice"J.Radiation Research. 42. 295-303 (2001)

[文献書誌] G.Kalbin: "UV-B-induced DNA damage and expression of defence genes under UV-B stress : tissue-specific molecular marker analysis in leaves"Plant,Cell & Environment. 24. 983-990 (2001)

[文献書誌] J.Hidema: "Mechanisms or UVB-resistance in rice : differences in the sensitivity to UVB radiation in rice"Gamma Field Symposia. 39. 33-44 (2001)

[文献書誌] A.Takeuchi: "Changes in synthesis and degradation of Rubisco and LHCII with leaf age in rice(Oryza sativa L.)growing under supplementary UV-B radiation."Plant,Cell & Environment. In press. (2002)

[文献書誌] H.Hada: "Light environment during culture and changes in cyclobutane pyrimidine dimer levels in rice"Recent Research Developments in Photochemistry and Photobiology. In press.

[文献書誌] 日出間 純: "総説「イネの紫外線感受性とピリミジン二量体光回復酵素」"放射線生物研究(ISSN 0441-747X). 36. 264-278 (2001)

2001 年度実績報告書

日出間純東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助手 (20250855)

[文献書誌] 日出間純: "総説「イネの紫外線感受性とピリミジン二量体光回復酵素」"放射線生物研究(ISSN 0441-747X). 36. 264-278 (2001)