マメ科植物α−アミラーゼ遺伝子の転写制御機構の解析

豆科植物α-淀粉酶基因转录调控机制分析

基本信息

批准号：
09740601
负责人：
山内大輔
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tokyo Metropolitan 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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

マメ科植物の子葉中に貯蔵されたデンプンは発芽期に合成されるα-アミラーゼによって分解され、胚軸の成長に利用される。ケツルアズキ(Vigna mungo)のα-アミラーゼ遺伝子の5′上流域を解析し、本酵素の発現機構の解明を目指した。1、転写制御領域の解析:ケツルアズキα-アミラーゼ遺伝子の5′上流域をβ-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子に結合させた融合遺伝子をパーティクルガンにより発芽子葉に導入するとGUS活性の発現がみられる。このGUS活性が5′上流域の欠失変異によってどのように変化するのかを調べた。その結果、-639〜-454及び-135〜-103の領域に発現量の増加に関わる配列が存在することが示唆された。2、5′上流域結合タンパク質の検出:ロイシンジッパーという構造をもつ転写因子の結合配列にはACGTを含むことが知られているが、ケツルアズキα-アミラーゼ遺伝子の5′上流域にもこの配列が2ヶ所あり、乾燥種子より調製した粗核抽出液中にこの配列に結合するタンパク質が含まれていることがわかった。この結合活性を発芽過程の各段階における子葉を用いて検出した。その結果、この活性は乾燥種子中で最も高く、吸水後減少し、3日日でほとんど消失した。インゲンマメ種子中にはロイシンジッパー型転写因子ROM1,ROM2のmRNAが存在するので、これらのcDNAをインゲンマメよりポリメラーゼ連鎖反応法で単離した。両cDNAをカリフラワーモザイクウイルス35S RNA遺伝子のプロモーターの下流に結合させた融合遺伝子を前述のGUS融合遺伝子とともにケツルアズキ子葉にパーティクルガンにより撃ち込んで、GUS活性を測定した。その結果、GUS活性の増加が認められたので、ロイシンジッパー型転写因子が発現量の増加に関わっていることが示唆された。

储存在豆类子叶中的淀粉被发芽阶段合成的α-淀粉酶降解，用于下胚轴生长。我们分析了Vigna Mungo的α-淀粉酶基因的5'上游区域，并旨在阐明该酶的表达机理。 1。转录调节区域的分析：当α-淀粉酶基因的5'上游区域的5'上游区域与β-葡萄糖醛酸苷酶（GUS）基因结合时，观察到GUS活性的表达。我们研究了上游5'中缺失突变改变了这种GUS活性。结果表明，在-639-454和-135-103的区域中，表达水平的增加涉及序列。 2, Detection of 5' Upper Basin Binding Protein: It is known that the binding sequence of a transcription factor with a structure called a leucine zipper contains ACGT, but it was found that two of these sequences are also located in the 5' upstream region of the tetula azuki α-amylase gene, and that proteins that bind to this sequence are contained in the crude nuclear extract prepared from dried seeds.在发芽过程的每个阶段使用子叶检测到这种结合活性。结果，这种活性在干燥的种子中最高，吸水后减少，几乎在一天的3天内消失。由于豆类豆种子中存在亮氨酸拉链类型转录因子ROM1和ROM2的mRNA，因此通过聚合酶链反应方法从豆类中分离出这些cDNA。一种融合基因，其中两种cDNA均在花椰菜病毒35S RNA基因的启动子的下游结合，并通过粒子枪与上述Gus Fusion Gene一起将其射入棕褐色的Azuki otyledon中，以测量GUS活性。结果，观察到GUS活性的增加，表明亮氨酸拉链转录因子与表达水平的增加有关。