| 研究概要 |
葉緑体形質転換技術を用い,葉緑体の転写因子SIG5とSIBIの機能解析を進めた。
1 SIG5の機能解析
葉緑体シグマ因子SIG5を葉緑体内で過剰発現する緑体形質転換タバコを作製し,葉緑体の遺伝子発現パターンを解析した。SIG5を核で過剰発現させた場合は,psbD光応答プロモーター(psbD LRP)の特異的活性化だけが観察され,表現型への影響は見られなかった。一方,葉緑体形質転換過剰発現体では,葉がブリーチした表現型が観察された。核形質転換過剰発現体の場合よりもはるかに大量のSIG5mRNAが蓄積しており,それに伴い,より強いpsbD LRPの活性化が見られた。しかし,それ以外の葉緑体バクテリア型RNAポリメラーゼ依存(PEP)プロモーター活性は大きく低下し,逆にファージ型RNAポリメラーゼ依存プロモーター活性は上昇していた。葉緑体形成転換SIG5過剰発現体では,葉緑体内に大量蓄積したSIG5とPEPコア酵素が結合し,大量のSIG5型ホロ酵素を生成するため,SIG5が認識するpsbD LRP以外のPEPプロモーター活性が低下していると考えられる。その結果,光合成遺伝子の発現が抑制され,正常な光合成複合体が形成されず,ブリーチした表現型を示したと思われる。NEP転写産物の増大は,葉緑体の機能異常に伴う副次効果の結果であると考えている。
2 SIBIの機能解析
SIBIは,葉緑体シグマ因子SIGIに結合し,葉緑体のアンチシグマ因子として機能している可能性がある葉緑体局在転写因子である。今回,SIBIを葉緑体内で過剰発現させる葉緑体形質転換タバコを作製した。表現型に異常は見られなかったが,SIBI過剰発現体では,PsbD LRP活性が増大する傾向が認められた。
今後,SIG5およびSIBI葉緑体形質転換過剰発現体の詳細な解析を進めることで,これらの葉緑体転写因子に機能を分子レベルで解明していく。
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