光による遺伝子発現調節機構の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12760225
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 永野 幸生 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助手 (00263038)
• Keywords: 遺伝子発現 / シスエレメント / DNA結合タンパク質 / 光 / 光応答 / trihelix ドメイン / Myb DNA結合ドメイン / 最小プロモーター

Research Abstract

遺伝子発現は、その発現を調節するDNA配列(シスエレメント)とそこに結合するタンパク質によって制御されている。植物において、光に応答して遺伝子発現を調節するシスエレメントはいくつか見つかっている。それにも関わらず、光による遺伝子発現調節機構の研究は必ずしも進展していない。これは、複数の光応答シスエレメントがRNA polymerase認識部位しかもっていないプロモーター(最小プロモーター)と協同して遺伝子発現の変化を引き起こすからである。すなわち、一つのシスエレメントのみで最小プロモーターに光応答能力を付与できるものは、今まで見つかっていなかった。しかし、DE1と名付けたシスエレメントは、最小プロモーターに光応答能力を付与できる能力をもっていることがわかり、今年度報告した(JBC,275,19723)。
このDE1エレメントと特異的に結合するタンパク質(DF1)をコードしているcDNAを単離した。DF1は、Myb DNA結合ドメインと遠縁関係にあるtrihelixドメイン(Plant Physiology,124,491)をもつDNA結合結合タンパク質であった。大腸菌で作らせたDF1タンパク質は特異的にDE1エレメントと結合した。興味深いことに、DF1は、DE1とは全く配列の異なる光応答シスエレメントGT2とも特異的に結合することがわかった。すなわち、一つのタンパク質が、配列が異なるけれども機能は類似した二つのシスエレメントを制御していることがわかった。

Research Products

• [Publications] Inaba T,Nagano Y,Reid JB,and Sasaki Y.: "DE1, a 12-base pair cis-regulatory element sufficient to confer dark-inducible and light down-regulated expression to a minimal promoter in pea."Journal of Biological Chemistry. 275・26. 19723-19727 (2000)
• [Publications] Nagano Y.: "Several features of the GT-factor trihelix domain resemble those of the Myb DNA-binding domain."Plant Physiology. 124・2. 491-494 (2000)
• [Publications] Sasaki Y,Kozaki A,Ohmori A,Iguchi H,and Nagano Y.: "Chloroplast RNA Editing Required for Functional Acetyl-CoA Carboxylase in Plants."Journal of Biological Chemistry. 276・6. 3937-3940 (2001)
• [Publications] Kozaki A,Kamada K,Nagano Y,Iguchi H,and Sasaki Y.: "Recombinant carboxyltransferase responsive to redox of pea plastidic acetyl-CoA carboxylase."Journal of Biological Chemistry. 275・14. 10702-10708 (2000)