葉緑体DNAの全構造の解析

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 59065003
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 杉浦 昌弘 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (80027044)
• 研究分担者: 加藤 明 農業生物資源研究所, 分子育種部, 主任研究官 ; 篠崎 一雄 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (20124216)
• キーワード: タバコ / イネ / マツ / 葉緑体 / DNA / 全塩基配列 / 転写 / 光化学系

研究概要

1.ホウレンソウの光化学系IIの1.9KDaタンパクのN末端アミノ酸の決定(基生研の村田ら)結果から、このタンパクがタバコ葉緑体DNAにコードされていることを発見し、psbKと命名した。psbKは後方のpsbIと共転写されることをノーザン法で示した。
2.タバコのリボソームタンパク遺伝子rps2、rps4、rps7、rps11、rps14、rps15、rps18、rpl20、rpl33、rpl36はすべて転写されていることをノーザン法で明らかにし、いずれも複雑な転写後制御を受けている可能性を示唆した。タバコの光化学系IのpsaAとpsaBがその後方のrps14と共転写されていることを発見した。これは機能の全く異なる成分をコードする遺伝子がオペロンをなしていることで興味ある。キャップ法とS1マップ法で正確に転写開始点と停止点を決定し、このポリシストロニックmRNAが5207ベースであると算出した。
3.昨年に引続きイネ葉緑体DNAの塩基配列の決定を進め、本年ついに全塩基配列134,525塩基対を決定した。これで単子葉(イネ)と双子葉(タバコ)の2大植物の葉緑体DNAの全塩基配列を決定したことになる。イネもタバコと同様に逆位反復配列をもちその長さは12,335塩基対であり、大小の単一配列はそれぞれ80,592と20,799塩基対である。34種のRNA遺伝子と55種のタンパク遺伝子を同定し、それらはタバコと同じで、各々高い相同性を示す。しかし非コード領域での相同性はかなり低い。イネとタバコの全体を比較すると大きな反転がみられ、イネはタバコ型の祖先型から少なくとも3回反転して生じたと考えられる。
4.クロレラの葉緑体のrbcLとその前方の塩基配列を決定したところrpoCを発見した。マツrbcLとpsbAの配列決定した。

研究成果

• [文献書誌] 村田紀夫: FEBS Letters. 235. 283-288 (1988)
• [文献書誌] 吉永光一: Plant Molecular Biology. 10. 245-250 (1988)
• [文献書誌] 蒙冰原: Current Genetics. 14. 395-400 (1988)
• [文献書誌] 篠崎一雄: Photosynthesis Research. 18. 7-31 (1988)
• [文献書誌] 大音徳: Plant Molecular Biology. 11. 589-600 (1988)
• [文献書誌] 蒙冰原: Molecular and General Genetics. (1989)
• [文献書誌] 平塚純造: Molecular and General Genetics. (1989)
• [文献書誌] 杉浦昌弘: Annual Review of Cell Biology. 5. (1989)
• [文献書誌] 篠崎一雄: 生化学. 60. 1127-1147 (1988)
• [文献書誌] 杉浦昌弘: 実験医学. 7. 160-164 (1989)
• [文献書誌] 杉浦昌弘: "Plant Molecular Biology(D.von Wettstein,N.-H.Chua編)Split genes and Cis/trans splicing in tobacco chloroplasts" Plenum Press, 295-315 (1987)
• [文献書誌] 杉浦昌弘: "Critical Reviews in Plant Sciences Compilation and comparison of transfer RNA genes from tobacco chloroplasts" CRC Press, (1989)
• [文献書誌] 杉浦昌弘: "Highlights of Modern Biochemistry(A.Kotyk,J.Skoda,V.Paces,V.Kostka編)Organization and expression of the tobacco and rice chloroplast genomes" VSP International Science Publishers, 695-704 (1989)
• [文献書誌] 杉浦昌弘: "'89 先端科学・技術開発年鑑(武田 他 編)植物の葉緑体遺伝子" (1989)