1998 Fiscal Year Annual Research Report
紫外線誘導DNA損傷とその修復能力からみたイネの紫外線防御機構に関する研究
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10044195
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| Research Category |
Grant-in-Aid for international Scientific Research
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| Section | Joint Research . |
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
熊谷 忠 東北大学, 遺伝生態研究センター, 教授 (90089805)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
STRID Ake イェテボルグ大学, 生物化学, 助教授
BURR Benjami ブルックヘブン米国立研究所, 生物, 上級研究員
SATHERLARD B ブルックヘブン米国立研究所, 生物, 上級研究員
高柳 進之輔 東邦大学, 医学部, 教授 (00105438)
日出間 純 東北大学, 遺伝生態研究センター, 助手 (20250855)
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| Keywords | 紫外線UVB / DNA損傷 / シクロブタン型ピリミジンダイマー / 光修復酵素 / 光修復 / イネ / 紫外線抵抗性 / 紫外線感受性 |
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| Research Abstract |
紫外線抵抗性強いイネ、ササニシキと弱い農林1号を材料に、以下の点を明らかにした。(1) イネの生育に伴うDNA損傷の動態について CPD生成の感受性は、葉位、葉令の変化に伴い大きく変化し、幼植物時の第2から4葉の葉が展開している時期が最も感受性が高いことがわかった。またササニシキは葉位、葉令が変化しても常に農林1号よりも高い光修復能力を有していることがわかった。(熊谷、日出間担当) (2)UVB感受性品種弩農林1号における、光修復能力の低下の要因について 両品種の光修復酵素を含む粗液と、一定量のCPDを有するλDNA(基質)を用いて、それぞれの品種の粗液中での光修復酵素活性の特性について検討を行った。その結果、(1)基質であるCPDと結合し、基質-酵素複合体の形成に要する時間は、農林1号の方が遅い、(2)基質-酵素複合体の温度に対する安定性について比較したところ、農林1号は45℃以上で活性が低下するのに対し、ササニシキは45℃では安定で、60℃で活性の低下が認められた。以上の結果から、農林1号の光修復酵素は構造上に変異があることにより、その能力が低下している可能性が示唆された(日出間担当)。現在、ササニシキ、および農林1号のcDNAライブラリーを調製し、光修復酵素の遺伝子のクローニングを行っている。(日出間、Benjamin.Sutherland担当) (3)UVBによるDNA損傷が葉内タンパク質含量に及ぼす影響について Rubisco(炭酸固定酵素)とLHCII(クロロフィルタンパク質)では、UVBが各々のタンパク質含量に及ぼす影響が異なることを見出した。そこで、DNA損傷とタンパク質合成阻害との関係を知るためのアプローチとして、現在UVBがそれぞれのタンパク質の合成、分解(^<15>Nトレーサーを用いて)、および各々の遺伝子発現(ノーザンレベル)に及ぼす影響について解析を行っている(日出間、,Ake Strid担当)。
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[Publications] Jun Hidema: "UVB-induced cyclobotyl pyrimidine diner and photorepur with progress of grawth and lerf age in nice" Journal of Photochemistry and Photobiology. 43. 121-127 (1998)
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[Publications] Hye-sook Kang: "Effects of light environment during Culture on UV-induced cyclobutyl Dyrimidine dimers and their photorepair in rice(Oryza Satica L)" Photochemistry and Photobiology. 68・(1). 71-77 (1998)
