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2008 年度 実績報告書

トランジットペプチドを要しない色素体へのタンパク質輸送機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18370023
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

榊原 均  独立行政法人理化学研究所, 生産機能研究グループ, グループディレクター (20242852)

キーワードサイトカイニン / 植物 / タンパク質 / 土壌微生物 / 葉緑体 / アグロバクテリウム
研究概要

Tzsをシロイヌナズナ内で発現誘導させ、その局在場所を解析したところ、約10%ほどのTzsは葉緑体内部にまで移行していた。この結果は、TzsはTmrがもつ葉緑体内への移行能力を獲得するまでの中途段階にあるものか、もしくはその機能を失う過程のものであることを示唆している。
昨年度までに絞り込んだ移行能力に重要な領域について点変異を導入し、アミノ酸の特定を試みたが、いずれにおいても明確な違いが見られず、複数のアミノ酸もしくは立体的な構造変化が関与している可能性が示唆された。
Tmrのもつ葉緑体内への移行能力が、Agrobacteriumのもつ腫瘍形成能とどの程度関連があるかを検証するために、AgrobacteriumのT-DNA領域内のTmr遺伝子をTzs,トランジットペプチドを付加したTzs(TP-Tzs)、色素体移行型シロイヌナズナIPTであるAtIPT1に置換した変異型Agrobacteriaを作出し、カランコエに感染させ、腫瘍形成を評価した。その結果、TmrをTzsもしくはTP-Tzsに置換えた変異体Agrobacteriumの感染では、サイトカイニン蓄積と腫瘍形成は起こらなかった。また、AtIPT1に置換えたものはイソペンテニル型のサイトカイニンの蓄積はみられたものの、腫瘍形成は野生型に比べ著しく悪かった。野生型Agrobacteriumではトランスゼアチン型のサイトカイニンが蓄積し、かつ腫瘍が形成された。TmrとTzsはサイトカイニン生合成に関する酵素学的性質はほとんど変わらないことから、Tmrの葉緑体移行能力が効率の良い腫瘍形成に重要であることが示唆された。
Tmrの色素体移行への分泌系の関与については、種々の分泌系阻害剤の効果を検討したが、明確にその関与を示す結果は得られなかった。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Molecular basis for cytokinin biosynthesis2009

    • 著者名/発表者名
      Tomoe Kamada-Nobusada
    • 雑誌名

      Phytochemistry

    • 査読あり
  • [雑誌論文] サイトカイニンの生合成と情報伝達2008

    • 著者名/発表者名
      黒羽剛
    • 雑誌名

      遺伝 62

      ページ: 24-29

  • [学会発表] クラウンゴール形成時におけるプラスチド内でのゼアチン型サイトカイニンの直接合成の重要性2009

    • 著者名/発表者名
      上田七重
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-23
  • [学会発表] イソペンテニルトランスフェラーゼの構造解析-サイトカイニン生合成の構造的基盤-2009

    • 著者名/発表者名
      榊原均
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2009-03-21

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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