葉緑体形質転換によるプラスチド転写因子の機能解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14540598
• 研究機関: 京都府立大学
• 研究代表者: 椎名 隆 京都府立大学, 人間環境学部, 助教授 (10206039)
• 研究分担者: 角山 雄一 京都大学, 放射性同位元素総合センター, 助手 (90314260) ; 山下 博史 京都府立大学, 人間環境学部, 助手 (50264750)
• キーワード: RNAポリメラーゼ / シグマ因子 / 転写因子 / 転写制御 / プロモータ / 葉緑体 / 葉緑体形質転換

研究概要

平成14年度においては、以下の研究を行った。
(1)葉緑体形質転換を利用した転写因子の機能解析
葉緑体シグマ因子の一つで、psbD光応答プロモータ活性に関係するSig5、およびシグマ因子結合タンパク質SibIを過剰発現する葉緑体形質転換体の作成を進めている。基本ベクターの構築を終え、葉緑体への遺伝子導入を行った。
(2)葉緑体RNAポリメラーゼ(PEP)サブユニットの機能解析
遺伝子ターゲッティングによるPEPサブユニット遺伝子の置換を行い、PEP機能の分子解剖的研究を進めている。基本ベクターの構築を終え、葉緑体への遺伝子導入を行った。
(3)葉緑体形質転換によるpsbAプロモータ構造のin vivo解析
in vitro転写の研究から、葉緑体のpsbAプロモータの働きに-35配列が必用でないことが報告されているが、植物によって結果が異なっていた。本研究では、gfpをレポータ遺伝子とした葉緑体形質転換体を作製し、psbAプロモータ構造のin vivo解析を行った。その結果、psbAプロモータの転写において、全ての組織で-35配列が必要であることを明らかにした。また、ルシフェラーゼをレポータとする可能性についても検討した。
(4)T-DNA挿入変異体による葉緑体シグマ因子、転写因子の機能解析
葉緑体シグマ因子、転写因子のT-DNA挿入変異体を使い、その機能を解析している。これまでに、数種の因子の機能について、興味深い結果を得ている。

研究成果

• [文献書誌] Hayahi, K., Shiina, T., Ishii, N.et al.: "A role of the -35 element in the initiation of transcription at psbA promoter in tobacco plastids"Plant and Cell Physiology. 44巻3号. 334-341 (2003)
• [文献書誌] Tsunoyama, Y., Morikawa, K., Shiina, Y., Toyoshima, Y.: "Plastid δfactor Sig5 is expressed under the control of blue light to activate the blue light responsive promoter in Arabidopsis"FEBS Letters. 516. 225-228 (2002)
• [文献書誌] Morikawa, K., Shiina, T., Murakami, S., Toyoshima, Y.: "Novel nuclear encoded proteins interacting with a plastid sigma factor, Sig1 in Arabidopsis thaliana"FEBS Letters. 314. 300-304 (2002)
• [文献書誌] 椎名隆, 豊島喜則: "パーティクルガンによる遺伝子の導入"培風館. 6 (2002)