2002 年度実績報告書

高等植物におけるニコチアナミンの機能解明

研究課題

研究課題/領域番号	14360038
研究機関	東京大学
研究代表者	西澤直子東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70156066)
研究分担者	高橋美智子東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (90345182) 中西啓仁東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (80282698)
キーワード	ニコチアナミン / シロイヌナズナ / プロモーター / ニコチアナミン合成酵素 / 鉄栄養 / ムギネ酸類 / 金属イオン / イネ科植物
研究概要	ニコチアナミンは,イネ科植物における鉄獲得機構に必須のムギネ酸類の生合成中間体として重要な化合物である.またニコチアナミンは金属イオンとの結合能を持ち,イネ科以外の高等植物にも広く存在するところから,金属イオンの代謝,体内移行,体内分配に働くと想定されているがその生理機能の分子レベルでの解明には至っていない.本年度は,我々が既に単離しているシロイヌナズナの3種類のニコチアナミン合成酵素遺伝子(NAS)ファミリーの栄養成長,生殖成長の各時期における発現様式を明らかにした.シロイヌナズナの3種類のNA3のそれぞれについて,金属元素に対する応答をプロモーターGUSアッセイ,定量的RT-PCRにより解析した.その結果,3種類の遺伝子は鉄栄養によってそれぞれ異なる制御を受けていること,またそれぞれの発現部位と,発現時期は異なることが明らかになった.AtNAS1,AtNAS2は鉄欠乏によって転写レベルでの発現が誘導された.これはイネ科以外の植物ではムギネ酸が合成されないために,NASの発現は鉄欠乏により誘導されないと想定されていたことを否定する結果である.一方,AtNAS3は鉄欠乏によって発現が抑制され,AtNAS1,AtNAS2とは異なる生理機能を持つことが示唆された。またシロイヌナズナゲノムを検索し新たなニコチアナミン合成酵素候補遺伝子を発見した.この全長cDNAを単離し,大腸菌で発現させてその遺伝子産物の酵素活性を検定したところ,ニコチアナミン合成酵素の活性を持つことが証明された.これにより,シロイヌナズナゲノム中には4種類のニコチアナミン合成酵素遺伝子が存在することが明らかとなった.一方,イネのゲノムを検索したところ,現在我々が単離している3種類のニコチアナミン合成酵素遺伝子以外の新たな遺伝子は発見されなかった.

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] T.Yoshihara et al.: "Regulation of the Iron-Deficiency Responsive Gene, Ids 2, of Barley in Tobacco"Plant Biotechnology. 20(1). 33-41 (2003)
[文献書誌] S.Nagasaka: "Novel iron-storage particles may play a role in aluminum tolerance of Cyanidium caldarium"Planta. 215. 399-404 (2002)
[文献書誌] H.Yamaguchi et al.: "ID17, a new iron-regulated ABC transporter from barley roots, localizes to the tonoplast"Journal of Experimental Botany. 53. 727-735 (2002)
[文献書誌] H.Nakanishi et al.: "Water (H_2^<15>O) Flow in Rice is Regulated by the Concentration of Nutrients as Monitored by Positron Multi-Probe System (PMPS)"Soil Science and Plant Nutrition. 48. 759-762 (2002)
[文献書誌] T.Negishi et al.: "cDNA microarray analysis of gene expression during Fe-deficiency stress in barley suggests that polar transport of vesicles is implicated in phytosiderophore secretion"Plant Journal. 30(1). 83-94 (2002)
[文献書誌] N.Bughio et al.: "Cloning an iron-regulated metal transporter from rice"Journal of Experimental Botany. 53. 1677-1682 (2002)

2002 年度 実績報告書

高等植物におけるニコチアナミンの機能解明

研究代表者

西澤 直子 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70156066)

研究成果

[文献書誌] T.Yoshihara et al.: "Regulation of the Iron-Deficiency Responsive Gene, Ids 2, of Barley in Tobacco"Plant Biotechnology. 20(1). 33-41 (2003)

[文献書誌] S.Nagasaka: "Novel iron-storage particles may play a role in aluminum tolerance of Cyanidium caldarium"Planta. 215. 399-404 (2002)

[文献書誌] H.Yamaguchi et al.: "ID17, a new iron-regulated ABC transporter from barley roots, localizes to the tonoplast"Journal of Experimental Botany. 53. 727-735 (2002)

[文献書誌] H.Nakanishi et al.: "Water (H_2^<15>O) Flow in Rice is Regulated by the Concentration of Nutrients as Monitored by Positron Multi-Probe System (PMPS)"Soil Science and Plant Nutrition. 48. 759-762 (2002)

[文献書誌] T.Negishi et al.: "cDNA microarray analysis of gene expression during Fe-deficiency stress in barley suggests that polar transport of vesicles is implicated in phytosiderophore secretion"Plant Journal. 30(1). 83-94 (2002)

[文献書誌] N.Bughio et al.: "Cloning an iron-regulated metal transporter from rice"Journal of Experimental Botany. 53. 1677-1682 (2002)

2002 年度実績報告書

西澤直子東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (70156066)