アスコルビン酸還元酵素高発現体が示すアスコルビン酸の植物形態形成における役割り

高表达抗坏血酸还原酶显示抗坏血酸在植物形态发生中的作用

基本信息

批准号：
11740440
负责人：
丑丸敬史
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Shizuoka 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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11740440/
关键词：
アスコルビン酸ビタミンC トランスジェニック植物

项目摘要

アスコルビン酸(ビタミンC)は植物細胞中で活性酸素を消去することにより細胞を酸化的ストレスから防御している。一方、アスコルビン酸を植物細胞外から取り込ませると細胞の伸長成長に影響を及ぼすことから、アスコルビン酸は細胞成長にも関与することが示唆されている。dehydroascorbate reductase(DHAR)は酸化型のアスコルビン酸を還元型に戻す酵素でアスコルビン酸量の維持に重要である。この酵素自体は1980年代に発見されていたが、その遺伝子は長らく単離され得なかった。しかし、申請者のグループは最近イネからこの遺伝子(DHAR1)を世界に先駆けて単離同定することに成功しこれを報告した (Urano et al.FEBS Lett.466:107-111,2000)。これを受けてアスコルビン酸の植物細胞内での生理学的意義を調べる目的で、イネDHAR1をシロイネナズナに導入を試みた結果、イネDHAR1を発現するシロイヌナズナの系統を多数取得できた。遺伝子導入の確認はgenomicDNAを鋳型としたPCR法に用いて行った。更にその植物体を用いてDhar1のタンパク質レベルでの発現量をwestern blotにより検定した結果、系統間では様々なレベルでのDhar1pの発現が確認された。今年度はそれらの株をホモ化することができたので、次年度に野生株と形質転換体の各系統を用いて、通常におけるアスコルビン酸レベルと植物状態、活性酸素を生じ細胞内のアスコルビン酸の量が減少するような状態でのアスコルビン酸と形態、について調べることを計画している。

抗坏血酸（维生素C）通过消除植物细胞中的活性氧保护细胞免受氧化应激。另一方面，抗坏血酸是从植物细胞的外部吸收的，会影响细胞的伸长和生长，这表明抗坏血酸也参与细胞生长。脱氢镜还原（DHAR）是一种将氧化形式的抗坏血酸形式归还其还原形式的酶，对于维持抗坏血酸的量很重要。酶本身是在1980年代发现的，但长期以来无法隔离它的基因。然而，申请人组最近成功地隔离并报告说，该基因（DHAR1）是从大米中孤立和鉴定它的世界优先（Urano等人466：107-111,2000）。为此，我们试图将大米DHAR1引入拟南芥，以研究抗坏血酸在植物细胞中的生理意义，结果，我们能够获得大量表达大米DHAR1的拟南芥菌株。使用基因组DNA作为模板证实了基因转移。此外，使用植物的蛋白质印迹测试了蛋白质水平上DHAR1的表达水平，并在两条线之间确认了各种水平的DHAR1P。由于今年这些菌株能够匀浆，因此我们计划在明年使用野生菌株和转化子研究抗坏血酸和植物状态，抗坏血酸，抗坏血酸和形态的正常水平，在这种状态下，产生活性氧以及细胞中抗坏血酸的量减少。