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正と負の制御系によるGA3-酸化酵素遺伝子の発現調節機構の解析

正负对照系统分析GA3氧化酶基因表达调控机制

基本信息

批准号：
15657012
负责人：
高橋陽介
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

ジベレリン(GA)は発芽、茎伸長、花芽形成など植物の生活環の様々な局面を調節している植物ホルモンである。GA内生量が変化すると植物はネガティブフィードバック制御を発動させGA内生量を維持しようとする。本研究ではシロイヌナズナの主要なGA3-酸化酵素遺伝子、AtGA3ox1のフィードバック調節の分子機構を明らかにすることを目的とした。前年度までの解析でAtGA3ox1プロモーター内のGAに関する負のシス因子に結合する転写因子としてATフックモチーフを有するタンパク質AGF1を見出した。ATフックモチーフはHMG型転写因子等に認められるDNA結合モチーフである。点突然変異の導入によりAGF1との結合能力を失わせた変異型AtGA3ox1プロモーターはGAフィードバック応答を消失する。AGF1の転写はGA内生量の影響を受けないので、GAに依存したAGF1の転写後または翻訳後の機能制御が存在すると考えられた。そこでAGF1と特異的に相互作用するタンパク質を酵母two-hybrid法により探索した結果、Znフィンガー型転写因子ZAF1が単離された。プルダウン法によりAGF1とZAF1のin vitroでの特異的結合を証明した。ZAF1と複合体を形成したAGF1はAtGA3ox1プロモーター上のAGF1標的配列に結合できないので、ZAF1はAGF1を負に制御していると考えられた。in vivoにおけるAGF1の機能を調べるためT-DNA挿入によるAGF1機能喪失変異体を解析した。発芽率を指標にすると、T-DNA挿入株は野生型植物に比べてGA合成阻害剤に対する耐性が上昇していた。これらの結果はZAF1がAtGA3ox1のフィードバック制御における負の調節因子であることを示唆している。

Plant growth and development is regulated by plant germination, stem elongation, flower bud formation, and life cycle. Plant growth is controlled by GA production and maintenance. The aim of this study is to clarify the molecular mechanisms involved in the regulation of GA3-acidifying enzyme genes and AtGA3 ox1. In the previous year, the analysis of AtGA3ox1 was performed in conjunction with the negative factor of GA in the analysis of AtGA3ox1. AT The point suddenly changes and the introduction of AGF1 and binding ability is lost. AGF1 is affected by GA generation, GA depends on AGF1, and functional controls exist after AGF1 is written. The specific interaction between AGF1 and yeast was investigated by two-hybrid method. The specific binding between AGF1 and ZAF1 in vitro was demonstrated by the method of " ZAF1 and AGF1 complex formation, AGF1 and AGF1 target alignment, ZAF1 and AGF1 negative control In vivo, AGF1 function is modulated by T-DNA insertion and loss of AGF1 function is analyzed. Germination rate index, T-DNA resistance to GA synthesis resistance increased compared with wild-type plants The result is ZAF1 = AtGA3ox1 = 0.