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本研究では、dPPR複数個の分子機能解析を体系的に行い、dPPR機能の大まかな全体像を把握することで、ゲノム編集技術開発のための 基礎知的基盤の形成、オルガネラゲノム構造・発現の新知見、PPRタンパク質機能多様化の理解、を得ることを目的としている。平成30年度は実施項目2:候補dPPR遺伝子の変異体の生理学的・分子生物学的表現型の解析、および実施項目4: DNA結合型PPRの進化に関する解析を行った。
実施項目2:候補dPPR遺伝子の変異体の生理学的・分子生物学的表現型の解析 7種のPPR遺伝子欠損株で特徴的な表現型を示すdPPRについて、結合配列の詳細な解析をおこなった。いくつかのdPPRに関して、異なるDNA配列に選択的に結合することが明らかとなった。標的となるDNA配列近傍の発現RNAに顕著な違いを見出すことができたが、ゲノム構造、コピー数に異常のある変異株を見出すことはできなかった。
実施項目4: DNA結合型PPRの進化に関する解析 これまでに解析を進めてきたPPR遺伝子について、公共データベースを利用して十数種類の植物ゲノムにおける当該PPR遺伝子の配列比較解析を行い、全体の保存性を指標にアミノ酸配列の違いを量的に解析することに加えて、結合塩基特異性、DNA結合親和性、RNA結合親和性等に関わる機能アミノ酸の違いを質的に解析した。進化と機能分岐に関わるアミノ酸の違いを見いだせたため、当該PPR遺伝子にコードされる組換え蛋白質を調製し、実験的な検証を続けている。
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