光化学系成分mRNAの翻訳調節に関する因子の研究

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葉緑体遺伝子の大部分は定常的に転写されているため、発現の調節は転写後のレベルで主として行われている。我々は、このレベルに関与すると考えられるRNA結合蛋白群をタバコより単離し、それらの遺伝子の解析を進めてきた。本研究は、これらのRNA結合蛋白群の機能ドメインなどを明らかにすることを目的として進めた。1.RNA結合蛋白質のドメイン機能:5種のタバコ葉緑体のRNA結合タンパク質cp28〜33は、いずれもssDNA、dsDNA、poly(G)、poly(U)と結合するが、poly(A)とpoly(C)にはほとんど結合しない。DNAよりpoly(G)やpoly(C)とより強く結合することから、RNA結合蛋白と結論できる。cp28〜33は、酸性ドメイン、RNA結合ドメインI、スペーサー、RNA結合ドメインIIより成るので、cp29Aとcp29Bを用いて、各種の欠失変異蛋白を作製し、それぞれの核酸結合能を測定した。いずれも、酸性ドメインを除くと、元の蛋白に比べ結合能が高まった。RNA結合ドメインはIとIIとも、それぞれ1個でも元の蛋白(2個時)と比べ弱いがpoly(G)とpoly(U)に結合することから、このドメイン1個でRNA結合性を持つと考えられる。スペーサーは有っても無くてもRNA結合ドメイン1個の結合能に関係しない。しかし、RNA結合ドメインIとIIを結合した蛋白(スペーサーがない)も1個のドメインを持つ蛋白と同じであった。このことはスペーサーがRNA結合ドメインの結合能の加算効果に必須であることを示す。2.光合成系遺伝子のmRNAへの蛋白の結合:psbA00D5-01D5、rbcL00D5-01D5、petD00D5-01D5の3'側mRNA断片とcp29A、cp29B、cp33の特異的結合性をUV・クロスリンクとゲル・レターデーション法で調べたが、蛋白合成に用いたレティキュロサイト・ライゼート中の蛋白が干渉して正確な検出ができなかった。そこで大腸菌でcp蛋白を発現させ、精製cp蛋白で同様の実験を進めている。