逆遺伝学による葉緑体タンパク質をコードしている新遺伝子の解析

通过反向遗传学分析编码叶绿体蛋白的新基因

基本信息

批准号：
10760187
负责人：
永野幸生
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagoya University
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

项目摘要

植物の最も特徴的な点は葉緑体をもつことである。葉緑体は光合成をはじめとする様々な機能をもつ。また、葉緑体は光に応答して、その機能・形態が劇的に変化する。多くの場合この変化は遺伝子発現が変化することによっておこる。しかし光を受け取ったという情報がどのように遺伝子発現を調節しているかは多くの点で分かっていない。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。光を受け取ったという情報に応答して遺伝子発現を調節するシスエレメント(光応答シスエレメント)は多くみつかっている。一過的発現系を用いた研究から同定し、今年度Plant Physiology誌に発表したシスエレメント(DE1)も、その一つである。植物生理学の教科書を開くと、「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。」と書いてある。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見つかっていない。単独で光応答能力を持つシスエレメントがみつかっていないことが、光による遺伝子発現調節機構の解析を難しくしている。しかし、一過的発現系を用いたさらに研究を続けて、DE1シスエレメントはその能力をもっていることが最近わかってきた(投稿中)。さらに、DE1シスエレメントに結合するタンパク質(DF1)をコードするcDNAをクローニングした。現在、このDF1について、逆遺伝学の手法などで、さらなる解析を試みている。

植物最独特的特征是它们具有叶绿体。 Chloplasts具有多种功能，包括光合作用。此外，叶绿体会对光的响应进行巨大的功能和形态发生巨大变化。这种变化通常是由于基因表达改变引起的。但是，在许多方面尚不清楚有关接收光的信息如何调节基因表达。基因表达由调节其表达的DNA序列（CIS元素）控制，并结合其结合。已经发现许多顺式元件（轻响应性顺式元素），这些元件根据其收到光的信息来调节基因表达。其中之一是顺式元素（DE1），它是从使用瞬态表达系统的研究中鉴定出的，并在今年的《植物生理学杂志》上发表。当我打开植物生理学教科书时，它说：“几种光响应的顺式元素与启动子（最小启动子）配合，这些元素仅具有RNA聚合酶识别位点会导致基因表达的变化。”也就是说，最小的启动子不能仅在一个顺式元素中获得光响应性。仅缺乏具有光响应能力的顺式元件，因此难以通过光来分析基因表达调节的机制。但是，最近（在发布）中，使用了瞬态表达系统的进一步研究，即DE1顺式元素具有这种能力。另外，克隆了与DE1顺式元件结合的蛋白质（DF1）的cDNA。当前，使用反向遗传学技术对DF1进行进一步分析。