| 研究概要 |
最も原始的な植物の一種として知られる単細胞紅藻Cyanidioschyzon merolaeは色素体、ミトコンドリア、核の全ゲノムの解読が終了しており、核-オルガネラ間のクロストークを調べるのに良い材料である。オルガネラは独立したゲノムをもっているが、それは一部だけであり、ほとんどの遺伝子は細胞核にコードされていると考えられているが、本研究では、核と色素体ゲノムの両方に同じ遺伝子がコードされている例を二例見いだした。一つはRuBisCO (リブロース-1,5-二リン酸カルボキシラーゼ/オキシゲナーゼ)遺伝子の発現に関与する機能未知遺伝子cbbX、もう一つはタンパク質輸送sec経路に用いられる遺伝子secAであった。核コードのcbbX (cbbXnuc)と色素体ゲノムコードのcbbX (cbbXpt)、及び核コードのsecA(secAnuc)と色素体ゲノムコードのsecA(secApt)の起源に違いがあるかどうかを調べるために推定されるアミノ酸配列を用いて系統解析を行った。cbbXは紅藻の色素体ゲノムに普遍的に存在する遺伝子であるが、核にコードされている例は見出されていない。cbbXptは色素体ゲノム上のものと同じ系統群に属したが、cbbXnucは異なる系統群に存在した。また、この二つのタンパク質はともにRubisCO遺伝子の上流に結合することを見出した。しかし二酸化炭素濃度を上昇させたときの遺伝子発現にちがいがみられた。cbbXptは二酸化炭素濃度を上昇させると転写量が急激に増加したが、cbbXnucの発現量に変化はみられなかった。secAに関しても同様に系統解析を行った結果、secAnucは単独の系統群に属することがわかった。二種類のsecAをクローン化して大腸菌内で発現させると、secAptだけが著しく大腸菌の生育を阻害することがわかった。
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