2004 Fiscal Year Annual Research Report
植物における2-OGセンサーとしてのP_<II>タンパク質の機能の解析
Project/Area Number |
03J00818
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Research Institution | Nagoya University |
Principal Investigator |
高谷 信之 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 2-オキソグルタル酸 / 環境応答 / 窒素代謝 |
Research Abstract |
2-オキソグルタル酸(2-OG)は、窒素同化においてアンモニアがアミノ酸のアミド基として同化される際の炭素骨格となる物質である。原核光合成細菌であるラン藻において、2-OGは細胞内の窒素充足状態をモニターするシグナル物質であると考えられている。一方、高等植物においても2-OGが細胞内の窒素栄養状態をモニターするシグナルとして働いている可能性が示唆されている。さらに、シロイヌナズナを含む種々の高等植物において細胞内の2-OG濃度を検知するセンサーとしてPIIタンパク質の存在が確認されており、細胞内の窒素充足状態を検知していると考えられている。しかしながら、高等植物における2-OGのシグナル物質としての機能及びそのセンサーであるPIIの具体的な機能は未解明のままである。 この高等植物におけるPIIタンパク質の機能を解析するにあたり、シロイヌナズナを研究材料とし、Salk Institute Genomic Analysis Laboratory (http;//signal.salk.edu/)よりPIIをコードする遺伝子GLB1の4番目のイントロンにT-DNAが挿入されたglb1-1変異株(SALK_021878)を入手した。また、アグロバクテリウムを用いた形質転換法により、PIIを過剰発現させたセンス株及び発現量を抑制させたアンチセンス株を作製した。これらの変異株について、まず様々な生育条件での生理学的な表現型を解析した。その結果、24時間連続光照射下、窒素栄養源を十分に制限した生育条件において、野生株に比べセンス株2系統の花茎の伸長が有意に促進されていた。さらに、そのような生育条件下での植物生体内の窒素代謝の状態を調べるためにグルタミン(Gln)、グルタミン酸(Glu)の比率について解析した結果、野生株に比べセンス株におけるGln/Glu比は有意に増加していた。以上のことから、シロイヌナズナにおいてPIIタンパク質は明条件における窒素同化系またはアミノ酸の代謝系の活性制御に関与している可能性が示唆された。
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Research Products
(1 results)