酸化ストレスに対する活性酸素消去系酵素遺伝子群の発現応答機構の解明

阐明活性氧清除酶基因对氧化应激的表达响应机制

• 批准号: 09760100
• 负责人: 増村 威宏
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto Prefectural 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09760100/
• 关键词: イネ; 活性酵素; 環境ストレス; スーパーオキシドジスムターゼ; 遺伝子発現制御; レドックス制御; 活性酸素; スーパーオキシドジムスターゼ; 遺伝子発現

高等植物における様々な環境要因によるストレスは、細胞中で発生した活性酸素が原因となる。その為、細胞内における活性酸素の消去が、ストレス耐性機構に大きく関わると考えられる。こうしたストレスに対する植物側の防御系の中心が、一連の活性酸素消去系酵素群である。活性酸素消去の初発反応を触媒するスーパーオキシドジスムターゼ(SOD)は、含有金属の違いにより三種のアイソザイム(Cu/Zn-,Mn-,Fe-)に分類される。これまでに未単離のFe-SODを加え、イネのSODアイソザイムcDNAを全て取得したので、イネ芽生えにストレス(塩、乾燥、低温)処理を行い、各SOD遺伝子の発現応答を調査し、酸化ストレスによるシグナル伝達経路を明確にすることを目的とした。塩および乾燥処理により、Mn-SOD遺伝子(SodA)と2種の細胞質型Cu/Zn-SOD遺伝子(SodCc1,SodCc2)のうちSodCc2が強く誘導された。また、SodAとSodCc2は、植物ホルモンの一種であり、環境ストレスのシグナル因子としても機能するアブシジン酸(ABA)により強く誘導された。これら遺伝子のプロモーター領域にはABAが介在するシグナル伝達系のコンセンサス配列が存在するが、SodAにはMYB,MYC結合部位が、SodCc2には複数のABA応答配列が存在することから、両遺伝子はABAの介在する異なるシグナル伝達系により発現制御を受けていると考えられる。一方、葉緑体型Cu/Zn-SOD遺伝子(SodCp)は光照射下の塩処理で短時間で発現誘導を受けた。葉緑体では、塩処理により活性酸素種の量が増加することがすることが知られており、過酸化水素とO^<2->発生剤であるパラコートで処理したところ、特に過酸化水素処理において強い発現誘導が観察された。SodCpの発現制御に活性酸素種が関与していることが明らかになった。

The environmental factors of higher plants are the environmental factors, and the active acid substances in the cells are the cause of the disease.その为, におけるActive acid element in the cell, のelimination, ストレスresistant mechanism, に大きく关わると考えられる. The center of the defense system on the plant side and the active acid elimination system enzyme group on the side of the plant. Contains active acid elimination catalyst SOD Metal のviolation いによりThree kinds of のアイソザイム(Cu/Zn-,Mn-,Fe-)にClassification される.これまでに无単里のFe-SODを加え、イネのSODアイソザイムcDNAを全てobtainedしたので、イネ美生えにストレス(婩、干Dry, low-temperature) treatment, investigation and acidification of each SOD residueストレスによるシグナル伝达経路をclearにすることをpurposeとした. The drying treatment of Mn-SOD residues (SodA) and the two cytoplasmic Cu/Zn-SOD residues (SodCc1, SodCc2) and SodCc2 are strong and induced.また、SodAとSodCc2は、Plant ホルモンのkind of であり、Environment ストレスのThe シグナル factor is a としてもfunctional するアブシジン acid (ABA) によりstrong and inducing された.これら伝子のプロモーター区にはABAが开在するシグナル伝大行のコンセンサス配arrayがexistentするが、SodAにはMYB,MYC binding siteが、So dCc2にはpluralのABA応answer existすることから、両伝子はABAの解在するdifferentなるシグナル伝大行により発在现 control をReceived けていると考えられる. On the one hand, the chloroform Cu/Zn-SOD residue (SodCp) can be induced in a short period of time under light irradiation. Chloroplast では, chlorine treatment によりActive acid species のincrease することがすることがknow られており, overacidified water とO^< 2->発生牤であるパラコートでtreatmentしたところ、Special superacidified hydrogenation treatmentにおいてstrongい発appears to induce the observation. SodCp's active acid content is now controlled by the active acid species.

项目成果

Shiken Sha: "Purification and characterization of glutaredoxin (thioltransferase) from Rice (Oryza sativa L.)." Journal of Biochemistry. 121. 842-848 (1997)

Shiken Sha：“水稻（Oryza sativa L.）中谷氧还蛋白（硫醇转移酶）的纯化和表征。”

H.Kaminaka: "Gene cloning and expression of cytosolic glutathione reductase in rice(Oryza sativa L.)." Plant and Cell Physiology. 39. 1269-1280 (1998)

H.Kaminaka：“水稻胞质谷胱甘肽还原酶的基因克隆和表达（Oryza sativa L.）。”

H.Kaminaka: "Molecular cloning and characterization of a cDNA for an iron-superoxide dismutase in rice(Oryza sativa L.)." Bioscience,Biotechnology,and Biochemistry. 63. 302-308 (1999)

H.Kaminaka：“水稻 (Oryza sativa L.) 铁超氧化物歧化酶 cDNA 的分子克隆和表征。”

Shiken Sha: "Structure of the rice glutaredoxin (thioltransferase) gene" Gene. 188. 23-28 (1997)

Shiken Sha：“水稻谷氧还蛋白（硫醇转移酶）基因的结构”基因。