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本研究は、オオムギ葉における低親和性硝酸トランスポーター(HvNRT1)の役割解明を目的とし、申請者によってすでに単離されたHvNRT1遺伝子の分子的機能解析を行い、以下の結果を得た。
(1)アフリカツメガエル卵母細胞を用いたNRT1の機能解析
アフリカツメガエル卵母細胞にHvNRT1cRNAをインジェクションし、HvNRT1を発現させた後、10mM硝酸イオンの吸収活性を測定した。実験の結果、HvNRT1cRNAをインジェクトした卵母細胞はwaterインジェクトした卵母細胞と比較し約2倍の硝酸吸収量がみられた。よってHvNRT1遺伝子は、明らかに硝酸イオンに対する低親和性輸送活性を持つことが示された。
(2)HvNRT1遺伝子の硝酸イオンに対する発現応答や組織別の発現量の調査
半定量的RT-PCRを行なった結果、HvNRTは硝酸イオンの有無に関わらず、構成的に発現していることが示された。また地上部・地下部の両方で発現していることから、HvNRT1が地上部および地下部の両方で硝酸イオンの輸送に関与している可能性が示唆された。
(3)GFPとの融合遺伝子を利用したNRT1の細胞内局在性の観察
HvNRT1-GFP融合遺伝子の構築を行ない、パーティクルガンによるタマネギ表皮細胞におけるHvNRT1-GFPの一過性発現を解析した。HvNRT1-GFPタンパク質が発する蛍光は、タマネギ表皮細胞の細胞膜においてのみ観察された。一方、GFP単独で発現させた細胞では、細胞全体にシグナルが観察された。この結果から、HvNRT1は細胞膜に発現しているタンパク質であることが示された。
以上のことより、これまでオオムギでは全く不明であったHvNRT1の機能を一部明らかにすることができた。
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