トウモロコシの転写因子Dof1の光応答の分子メカニズム

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植物特異的な転写因子群Dofファミリーの一つ、トウモロコシのDof1は光合成回路における初期炭酸固定を担う酵素の発現に関わる転写因子であり、その活性は光応答性を有する。転写因子Dof1はどのようにして光によって活性が制御されいるか、また、Dof1はどのようにして光合成遺伝子の発現を制御しているかを明らかにすることを目的として行った本研究の今年度の研究成果を以下に記す。(1)暗室で生育させたトウモロコシの黄化葉と光照射を行った緑葉ら調製したプロトプラストにDof1の発現ベクターを導入してその発現産物をin vivo labeling法を用いて解析したところ、2本のバンドとして検出された。この現象は光応答と結びついており、予備的実験ではタンパク質脱リン酸化酵素阻害剤の添加によりDof1の転写促進効果が阻害されたのでDof1の光応答はリン酸化によって制御されている可能性が推察された。現在、更に詳細な解析を行っている。(2)昨年度の研究成果としてDof1はヒトGATA4と類似性を有する転写活性化ドメインを持つことを明らかにしていたが、今年度はさらに詳細な解析を行い転写促進活性に重要なトリプトファン残基を同定した。(3)昨年度、トウモロコシのトランスポゾンMutatorによって遺伝子破壊がなされているトウモロコシのラインからDof1遺伝子に変異が導入されているものをPCRを用いた方法によって検索しその候補を1ラインを選抜しているが、その挿入部位を正確に決定した。残念ながら、その部位はDof1の5'非翻訳領域中でありMutatorによる完全な遺伝子破壊がなされていなかったが、発現が著しく影響を受けている可能性は残っているので現在homozygoteの作成を行っている。