マメ科植物種子におけるプロテアーゼインヒビター遺伝子の発現制御に関する研究

豆科植物种子蛋白酶抑制剂基因表达调控研究

• 批准号: 10760040
• 负责人: 坂田 洋一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10760040/
• 关键词: シカクマメ; プロテアーゼインヒビター; 転写制御; ホメオドメイン; 栄養貯蔵器官; 器官特異性; 転写; 遺伝子発現

熱帯産マメ科植物であるシカクマメは,多量のKunitz型キモトリプシンインヒビター(WCI)を種子および塊根に,また少量のWCIを茎に蓄積する。WCI遺伝子の器官特異的な転写制御機構の解明を目的として,WCI遺伝子の転写開始点上流約1.0kbpのプロモーター領域に結合するタンパク質の探索を行った。その結果,酵母One-Hybridシステムにより,4種類のタンパク質cDNAを得た。これらのcDNAがコードするタンパク質はそのN末端側にシステインおよびヒスチジンに富む領域,C末端側にホメオドメインを有しており,新規タンパク質と考えられたため,これらをWBHD2 a,b,c,dと命名した。WBHD2は既知の植物ホメオドメインタンパク質との相同性は低かった,アラビドプシスおよびイネのゲノム中に相同性の高い配列が存在することから,種を越えて保存されている重要な因子であると考えられる。ノザンブロット解析により,WBHD2遺伝子群はいずれもシカクマメの種子および花芽で強く発現しているが,その発現パターンは種子の成熟段階で異なっていた。組み換えWBHD2タンパク質を用いてゲルシフト解析を行ったところ,WCI遺伝子プロモーターの複数位置に結合することが示された。WBHD2遺伝子群と相同性の高い遺伝子群が,分子生物学的研究のモデル植物であるシロイヌナズナに種を越えて見出されたことから,シロイヌナズナの各器官における4種のWBHD2相同遺伝子群のノザンブロット解析を行い,WBHD2の発現パターンがシロイヌナズナにおいても保持されているかを検討した結果,4遺伝子ともWBHD2遺伝子群と同様に花芽および種子で発現していた。また,シロイヌナズナにおけるWBHD2相同遺伝子群の器官特異的な機能発現に選択的スプライシングが関与していることが示唆された。

The heat-producing Malinaceae plant であるシカクマメは, a large amount of のKunitz type キモトリプシンインヒビター(WCI)をThe seed is the root of the root, and the small amount of WCI is the stem and the accumulation is the root. The purpose of WCI's organ-specific control mechanism is to explain the purpose of WCI's legacy. WCI's legacy The starting point is about 1.0kbp of upstream of のプロモーター区にcombination and Explorationを行った. As a result, Yeast One-Hybrid システムにより, 4 kinds of のタンパクquality cDNA were obtained.これらのcDNAがコードするタンパク性はそのN-terminal side にシステインおよびヒスチジンに富む区, C-terminal side にホメオドメインを有しており, new regulation タンパクquality と卡えられたため, これらをWBHD2 a, b, c, d are named. WBHD2 is a well-known plant, a plant with a low quality, a low homogeneity, and a low-quality plant.ノム中にidentityの高いalignmentがexistingすることから,kind of をcrossing えてsaving されているimportant なfactor であると考えられる.ノザンブロットanalyticsにより,WBHD2缝子群はいずれもシカクマメの seedおよThe flower buds are strong and the seeds are mature and the seeds are mature. Group change WBHD2 タンパクquality を Use いてゲルシフトanalysis を行ったところ,WCI 伝子プロモーターのplural positionにcombinationすることが Showされた. WBHD2 relics subgroup and homogeneous high relics subgroup, Molecular Biology Research Plants and Plantsシロイヌナズナのeach organ における4 kinds of WBHD2 identical leftovers团のノザンブロットanalytic を行い,WBHD2の発行パターンがシロイヌナズナにおいてもKEEP されてThe result of いるかを検ask for した,4 伝子ともWBHD2 伝子群と同様に花bud および seed で発appears していた.また,シロイヌナズナにおけるWBHD2 the same genetic subgroup of organ-specific The functional features of the selected スプライシングが关 and していることが时憆された.

项目成果

Masahiro Minami: "High Affinity of the 5-Upstream Region of a Winged Bean Chymotrypsin Inhibitor Gene for Nuclear Matrix"Plant Cell Physiology. 40. 109-113 (1999)

Masahiro Minami：“四棱豆糜蛋白酶抑制剂基因 5 上游区域对核基质的高亲和力”植物细胞生理学。

Masahiro Minami: "High Affinity of the 5'-Upstream Region of a Winged Bean Chymotry-psin Inhibitor Gene for Nuclear Matrix" Plant Cell Physiology. 40. 109-113 (1998)

Masahiro Minami：“四棱豆糜蛋白酶抑制剂基因 5-上游区域对核基质的高亲和力”植物细胞生理学。

Yoichi Sakata: "The RY Sequence is Necessary but Not Sufficient for the Transcription Activation of a Winged Bear Chymotrypsin Inhibitor Gene in developing sead" Plant Molecular Biology. 34. 191-197 (1997)

Yoichi Sakata：“RY 序列对于发育中的海葵中翼熊胰凝乳蛋白酶抑制剂基因的转录激活是必要的，但还不够”植物分子生物学。

Yoichi Sakata: "Transcription Regulation of a Kunitz chymotrypsin Inhibitor gene which is Expressed ahundantly in Seeds and Tuberous Roots of Ninged Bean" Plant Nutrition-for Sustainable food production and Envivomment. (T.Ando Eds). 219-220 (1997)

Yoichi Sakata：“Kunitz 胰凝乳蛋白酶抑制剂基因的转录调节，该基因在宁豆的种子和块根中大量表达”植物营养-促进可持续粮食生产和环境。