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

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。