光合成の遺伝子とその発現

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 61304004
• 研究機関: 岡崎国立共同研究機構
• 研究代表者: 村田 紀夫 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (90011569)
• 研究分担者: 大山 完爾 京都大学, 農学部, 助教授 (40135546) ; 泉井 桂 京都大学, 理学部, 助教授 (20025414) ; 小林 裕和 名古屋大学, アイソトープ総合センター, 助手 (80170348) ; 高倍 昭洋 名城大学, 理工学部, 助教授 (80097766) ; 渡辺 昭 名古屋大学, 農学部, 教授 (70023471)
• キーワード: 光合成遺伝子 / 光化学系I複合体 / 光化学系II複合体 / チトクロームb-c複合体 / RuBisco / PEPカルボギシラーゼ

研究概要

1.光化学系II複合体に存在する低分子量サブユニットの一つを精製し、そのアミノ酸の部分配列を決定した。この遺伝子が葉緑体ゲノムにコードされていることを明らかにし、この遺伝子が葉緑体ゲノムにコードされていることを明らかにし、この遺伝子をpsbkと命名した。光化学系II複合体の表存性23-KDaタンパク質の前駆体をこのタンパク質をコードするcDNAから試験管内転写、翻訳系を利用して合成し、さらに葉緑体ストロマに存在するプロセシング酵素活性を利用して、第一段目のプロセシング部位を同定した。また藍色細菌の光化学系II複合体の表存性33-KDaタンパク質を大腸菌内で発現させた時の、プロセシング部位を同定した。
2.エンドウのRuBiscoの小サブユニットと大サブユニットの遺伝子rbcSとrbcLの転写に対する光作用スペクトルを測定した。その結果は、rbcSの転写はフィトクロムのpfr型で誘導されること、およびrbcLの転写もフィトクロムpfr型によって誘導されるが青色光を吸収する色素によっても誘導されることを示唆した。また高等植物の非光合成細胞においては、RuBiscoのrbcLの転写はプラスチドDNAのメチル化によって抑制されていることを明らかにした。
3.トウモロコシのPEPカルポキシラーゼのcDNAとゲノム遺伝子をクローニングし、それらの塩基配列を決定した。シコクビエのアスパラギン酸アミノアシルトランスフェラーゼのアイソザイムの一種のcDNAをクローニングし、その塩基配列を決定した。
4.タバコの光化学系I複合体のサブユニット(15、5KDa)のcDNAをクローニングし、その塩基配列を決定した。

研究成果

• [文献書誌] Murata,N.: FEBS Lett.235. 283-288 (1988)
• [文献書誌] Miyao,M.: Biochim.Biophys.Acta. 936. 465-474 (1988)
• [文献書誌] Shinohara,K.: Arch.Biochem.Biophys.260. 452-460 (1988)
• [文献書誌] Minami,E.: Plant Cell Physiol.29. 1303-1309 (1988)
• [文献書誌] Tanaka,S.: Photosyn.Res.17. 255-266 (1988)
• [文献書誌] Tanaka,S.: Biochemistry. (1989)
• [文献書誌] Takabe,T.: Plant Cell Physiol.30. 85-90 (1989)
• [文献書誌] Takabe,T.: J.Biochem.105. 98-102 (1989)
• [文献書誌] Takamiya,K.: J.Biochem.103. 755-758 (1988)
• [文献書誌] Takabe,T.: Plant Physiol.88. 1120-1124 (1988)
• [文献書誌] Sasaki,Y.: FEBS Lett.239. 199-202 (1988)
• [文献書誌] Yoshida,K.: Photobiol.Photobiochem.(1989)
• [文献書誌] Kobayashi,H.: Agric.Biol.Chem. 52. 277-279 (1988)
• [文献書誌] Ngernprasirtsiri,J.: Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 85. 4750-4754 (1988)
• [文献書誌] Ngernprasirtsiri,J.: Plant Physiol.88. 16-20 (1988)
• [文献書誌] Ngernprasirtsiri,J.: J.Biol.Chem.(1989)
• [文献書誌] Viale,A.M.: J.Bacteriol.(1989)
• [文献書誌] Yanagisawa,S.: FEBS Lett.229. 107-110 (1988)
• [文献書誌] Numazawa,T.: Arch.Biochem.Biophys.(1989)
• [文献書誌] Ohyama,K.: Trends Biochem.Sci.13. 19-22 (1988)
• [文献書誌] Tanaka,M.: Mol.Gen.Genet.209. 427-431 (1987)