高等植物における小胞体分子シャペロンの発現制御機構の解析

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10172220
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 草野 友延 奈良先端科学技術大学院大学, 遺伝子教育研究センター, 助教授 (40186383)
• Keywords: アラビドプシス / UPR / ツニカマイシン / BiP / 小胞体 / 分子シャペロン

Research Abstract

1, BiPプロモーターの解析
アラビドプシスBiP遺伝子プロモーター(約1.5kb)にβ-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子を連結したキメラ遺伝子を用いトランスジェニックアラビドプシスを作製した。トランスジェニック植物においてGUS活性はツニカマイシンにより顕著に誘導された。TATAボックスから62bp上流までプロモーターを欠失させても誘導性が見られたことから、UPRに必要なシスエレメントはこの62bpの領域に存在すると考えられたが、この領域には酵母あるいは哺乳類で同定されているシスエレメントと相同の配列は見られず植物特有のシスエレメントの存在が示唆される。この領域に関してさらに詳細な解析をすすめる。
2, Irelホモログの単離
イネおよびアラビドプシスからIrelのホモログと考えられるcDNAを単離した。酵母あるいは哺乳類のIrelpと同様タンパク質の中央付近に膜貫通領域が存在し、C末端側のキナーゼドメイン、RNaseドメインは高度に保存されているが、N末端側のセンサー機能を持つと考えられる領域の相同性は低い。イネホモログにGFPを連結しタマネギ表皮細胞でのトランジエントな発現により細胞内局在性を調べたところ、小胞体あるいは核膜近辺に局在することが示唆された。続いてイネホモログをアラビドプシスで過剰発現させ、UPRに与える影響を調べている。
3, 突然変異体の探索
1)で作製したトランスジェニックアラビドプシスの種子をEMSにより変異処理した。M2植物をツニカマイシンに対するGUS活性の誘導性を指標にスクリーニングし、ツニカマイシンによりGUS活性が誘導されない変異体、あるいはツニカマイシン処理をしなくても高いGUS活性を示す変異体を得た。BiPの発現を調べることで、実際にUPRのシグナル伝達系に変異がある個体を選び、特徴付けをおこなうとともに原因遺伝子の単離を目指す。