これまでにcGMPとNOが多くの植物遺伝子の発現を調節することを明らかにした。しかし、cGMP/NOのシグナル伝達機構と遺伝子発現調節機構は未解明である。今年度は転写調節機構の解析に焦点を絞り、以下の研究を実施した。 (1)DNAマイクロアレイ分析により同定した多くのシロイヌナズナのcGMP/NO応答性遺伝子の内、ニコチアナミン合成酵素遺伝子(AtNAS1)とフェリチン遺伝子(AtFER1)の転写開始点をプライマー伸張法で決定し、AtNAS1は3箇所、AtFER1は1箇所の転写開始点を持つことを明らかにした。 (2)上記で同定したAtNAS1およびAtFER1プロモーターとβ-グルクロニダーゼ(GUS)融合遺伝子をシロイヌナズナT-87細胞のプロトプラストにPEG法で導入しGUSの一過的発現を解析する系を確立した。両プロモーターがcGMP/NO応答能を持つことを確認した。これにより、cGMP/NO応答性シスエレメントを同定する準備が整った。 (3)プロモーター解析を効率的に行うために、ホタルとウミシイタケのルシフェラーゼを用いる一過的遺伝子発現系(デュアルルシフェラーゼシステム)を確立した。 (4)ダイズSB-P細胞のプロトプラストに暗所下PEG法でcGMP/NO応答性のカルコン還元酵素遺伝子(CHR)プロモーターとGUS融合遺伝子を導入する一過的発現系を確立し、GUSのcGMP/NOによる発現誘導を認めた。 (5)ダイズSB-P細胞をアグロバクテリウム法により形質転換する技術を確立した。
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