メチオニン生合成の鍵酵素遺伝子におけるmRNAの安定性制御の分子遺伝学的研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13440233
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 内藤 哲 北海道大学, 大学院・農学研究科, 教授 (20164105)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾之内 均 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助手 (50322839)
• Keywords: シロイヌナズナ / メチオニン / 試験管内翻訳 / mRNA分解 / シスタチオニンγ-シンターゼ

Research Abstract

ダイズβ・コングリシニンのβサブユニットプロモーターの硫黄栄養応答領域(βSR)をカリフラワーモザイクウイルス(CaMV)35Sプロモーターの-90bpの位置に3つタンデムにつないで挿入したキメラプロモーターは,本葉においても硫黄欠乏応答を示す.このプロモーターの下流に発光クラゲの緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子をつないだDNAを導入したシロイヌナズナ株(NOB株)を用いた解析を行った.O-アセチルセリン(OAS)は硫黄欠乏応答の鍵になると考えられる代謝産物であるが,NOB株のGFP蛍光は硫黄十分条件下でもOAS処理によって増加した.一方,グルタチオン処理によってNOB株のGFP蛍光は硫酸イオンの多寡にかからず抑えられた.これらの結果により,βSRが硫黄欠乏応答全般に中心的な役割を担っていることが示された.また,サイトカイニン処理によってNOB株のGFP蛍光が増加することが見いだされた.内在性の硫黄応答性遺伝子の発現もサイトカイニンに対して硫黄欠乏時と同様の応答を示した.しかしながら,硫黄欠乏によってサイトカイニン濃度は変化しないので,両者に対する応答は別の経路であると考えられる.βサブユニット遺伝子はメチオニンによつて発現抑制を受けるが,メチオニンを過剰に蓄積するmto1変異をNOB株に導入すると,種子ではGFP蛍光が抑制されたが,本葉では影響が見られなかった.一方,全長のβサブユニットプロモーターにCaMV35Sプロモーターのエンハンサー領域をつないだ場合には,本葉においてメチオニン応答を示した.硫黄栄養に対する応答機構は組織によって異なることが示された.

Research Products

• [Publications] Y.Chiba: "S-Adenosyl-L-methionine is an effector in the posttranscriptional autoregulation of the cystathionine γ-synthase gene in Arabidopsis"Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 100. 10225-10230 (2003)
• [Publications] I.Lambein: "Decay kinetics of autogenously regulated CGS1 mRNA that codes for Cystathionine γ-synthase in Arabidopsis thaliana"Plant Cell Physiol.. 44. 893-900 (2003)