植物のアブシジン酸分解系に関与するチトクロムP450遺伝子の単離および機能解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14760075
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 梅澤 泰史 理化学研究所, 植物分子生物学研究室, 協力研究員 (70342756)
• Keywords: アブシジン酸 / チトクロムP450 / シロイナズナ / マイクロアレイ

Research Abstract

アブシジン酸(ABA)は植物ホルモンの一つであり、種子成熟および環境ストレス応答に重要な生理作用を有する。植物体内のABA量は生合成系と分解系のバランスによって成り立っている。近年、ABAの生合成系については主要な遺伝子がほぼクローニングされ、全体像が解明されつつある。しかし、ABA分解系についてはほとんどわかっていない。本課題では、ABA分解系の鍵酵素であるABA8'-hydroxylase遺伝子のクローニングを目指して研究を行った。ABA8'-hydroxylaseは、チトクロムP450ファミリーに属し、ABAによって活性が上昇することが知られている。また、ABAによる酵素活性の上昇は新規の遺伝子発現に由来することも示されている。これらの知見を総合すると、ABA8'-hydroxylase遺伝子を単離するための戦略として「ABAによって遺伝子発現が誘導されるチトクロムP450遺伝子」を解析することが有効であると考えられた。
ABAで誘導されるチトクロムP450遺伝子を単離する目的のために、本研究室で開発されたシロイヌナズナ完全長cDNAライブラリーを用いたマイクロアレイシステムを利用した。解析の結果、ABAで誘導されるチトクロムP450遺伝子は8個見つかった。これらの遺伝子について実際にノーザン解析を行ったところ、7個の遺伝子についてABAによる誘導を確認した。現在、これらの候補遺伝子についてシロイヌナズナでの過剰発現体を作製するとともに、ノックアウト変異体の単離を進めている。また、酵母を用いたタンパク質発現系の構築についても検討を行っている。

Research Products

• [Publications] Seki, M.et al.: "Monitoring the expression pattern of around 7,000 Arabidopsis genes under ABA treatments using a full-length cDNA microarray"Functional and Integrative Genomics. 2. 282-291 (2002)