シクロブタン型ピリミジン二量体・光回復酵素の発現と活性の調節機構に関する研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15570030
• Research Institution: Teikyo University of Science & Technology
• Principal Investigator: 近藤 矩朗 帝京科学大学, 理工学部, 教授 (60124343)
• Keywords: キュウリ / 作用スペクトル / シグナル伝達 / シス因子 / シロイヌナズナ / 発現誘導 / 光回復酵素 / UV-B

Research Abstract

太陽光に含まれるB領域紫外線(UV-B)は植物の成長を阻害する。このようなUV-Bの害作用には、UV-BによるDNA損傷が関わっている可能性が示唆されている。DNA損傷は速やかに修復されるが、植物では特に光回復酵素(photolyase)が重要である。そこで、キュウリからCPD-photolyase遺伝子(CsPHR)およびそのcDNAを単離し、CsPHRの誘導を調べたところ、310nm付近のUV-Bによって発現が誘導されることが昨年までの研究によって明らかになった。そこで、光受容から遺伝子発現までのシグナル伝達系を明らかにすることを目的に、CsPHRのプロモーターにレポーター遺伝子としてGUS遺伝子を繋いだものをシロイヌナズナに導入して、GUSの発現について検討したところ、シロイヌナズナにおいてもUV-BによってGUS発現が誘導されることが分かり、光(UV-B)受容から遺伝子発現に至るシグナル伝達系はシロイヌナズナもキュウリと同様であること、キュウリのCsPHRがシロイヌナズナのシグナル伝達系を利用できることが分かったので、これを用いてCsPHR誘導に関する作用スペクトルについて検討したところ、この場合も310nm付近に誘導のピークが認められ、このプロモーター上に310nm付近のUV-B受容からのシグナルを受け取る部位が存在することが明らかになった。次にプロモーターのシス領域を明らかにするために、プロモーターを様々に削ったものをレポーター遺伝子LUCに繋いでシロイヌナズナに導入し、UV-Bによる誘導を調べたところ、翻訳開始点の上流202-296bpのプロモーター領域が誘導に必須なシス領域であることが分かった。しかし、gain-of-function実験により、この領域だけではLUC誘導ができないこと、翻訳開始点の上流201bpまでの領域にこのシス因子と協同的に働く因子があることが示唆された。今後、更に詳細な実験により、CsPHRの誘導に関わる因子を明らかにしていきたい。

Research Products

• [Journal Article] Wavelength-dependency of the Light-driven Transcriptional Activation of the Cucumber CPD Photolyase Gene (2005)
  • Author(s): M.Ioki, S.Takahashi, N.Nakajima, H.Saji, K.Fujikura, M.Tamaoki, M.Aono, M.Kanna, D.Ogawa, M.Watanabe, N.Kondo
  • Journal Title: Phyton 45・4 Pages: 177-184
  • Description: 「研究成果報告書概要(和文)」より