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DNAアレイを用いた新規CO_2輸送体遺伝子の単離と炭酸固定増強への利用

利用DNA阵列分离新型CO_2转运蛋白基因及其增强碳固定作用

基本信息

批准号：
14656136
负责人：
福澤秀哉
金额：
$ 1.86万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

緑藻クラミドモナスにおける無機炭素濃縮機構(CCM)の中心的役割を果たすCO_2輸送体あるいは重炭酸イオン輸送体の遺伝子を、CO_2応答性遺伝子の中から見い出すことを最終目的とする。(1)約5万個のESTクローン配列データを分類して、独立なクローン約1万個からなるcDNAマクロアレイを作成した。(2)野生株とccm1変異株とを高CO_2条件および低CO_2条件で培養し、mRNAサンプルを調製し、cDNAを合成した。それぞれをcDNAアレイに対してハイブリダイゼーションを行ない、2サンプル間で発現レベルの差が2.5倍以上の差があったものを有為とした。(3)遺伝子発現プロファイルを網羅的に比較し、51種類の低CO_2誘導性遺伝子および、32種類の低CO_2抑制性遺伝子を見い出した。低CO_2誘導性遺伝子のほとんどがccm1変異株で発現レベルが低下しており、低CO_2シグナル伝達において、調節因子CCM1(Fukuzawa et al.,2001)が総括的に働いていることを示唆した。(4)低CO_2誘導性遺伝子の中に、2つの新規な無機炭素輸送体をコードすると思われる遺伝子LciAおよびLciBを見い出した。(以上、論文投稿中)(5)遺伝子タギング法により、低CO_2条件での無機炭素濃縮能の低下した変異株を単離し、新たなCO_2シグナル伝達因子Lcir1を同定した。(論文印刷中)今後は、抗体やタグ遺伝子を用いたLCIA等の細胞内局在性、重炭酸イオンとの結合特性、RNA干渉法等によるCO_2輸送能への寄与の評価をすることによって、炭酸固定能の増強に向けて研究を進める。これによって、新規CO_2輸送体遺伝子の炭酸固定増強への利用が実現すると期待される。

The role of the green algae in the center of the inorganic carbon concentration mechanism (CCM) is to achieve the ultimate goal of the CO_2 transporter and the CO_2 responsive transporter. (1)About 50,000 ESTs are classified and independent. About 10,000 ESTs are generated. (2)Wild plants and ccm1 mutants were cultured under high CO2 and low CO2 conditions, and mRNA expression and cDNA synthesis were observed. The difference between the two groups is more than 2.5 times. (3)51 low CO_2-inducible and 32 low CO_2-inhibitory genes were identified in the study. Low CO_2-induced gene expression was detected by CCM1 and CCM1 (Fukuzawa et al., 2001). (4)Low CO_2-induced catalysts in the middle and lower carbon transport systems (5) The low concentration of inorganic carbon energy under low CO_2 conditions is different from that under low CO_2 conditions, and the new CO_2 concentration factor Lcir1 is constant. In the future, the study on the intracellular localization of LCIA, the binding characteristics of heavy carbon and RNA, the evaluation of CO_2 transport energy and the enhancement of carbon fixation energy will be carried out. The new regulations are expected to improve the utilization of carbon fixation and enhancement of CO_2 transporter.