オーキシン作用機構の分子生物学的解析

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本研究ではタバコ葉肉細胞プロトプラストおよびタバコ培養細胞BY-2からオーキシンで発現が制御される遺伝子群をクローン化しその機能並びに発現制御機構を解析することを目的としている。これまでにparA,parB,parC,arcAをクローン化して解析してきた。本年度は以下のような成果があった。1.parBの産物とIAAの結合最近シロイヌナズナから同定されたオーキシン結合タンパク質がparBの産物と高い相同性を有する事が報告された。そこでparBの産物に関してアジ化IAAを用いて光親和標識法で検討したところ、オーキシンにより誘導されるparB遺伝子の産物がIAAと結合するという大変興味深い結果が得られた。2.arcAの大腸菌内での過剰発現arcAとマルトース結合蛋白質の大腸菌内で過剰発現させることに成功した。融合タンパク質を精製後、factor Xaで切断してマルトース結合蛋白質の部分を除去しarcAタンパク質を精製し、これを抗原として抗体を作製する。3.オーキシンによる遺伝子発現制御機構の解析parA,B,C,arcAのcDNAと完全に一致するゲノミッククローンを単離し、GUSをレポーターとしてシス領域の解析を行った。parBに関しては一般に行われている5'側からの欠失変異体を用いた解析に加えて、プロモーター領域を断片化しTATAボックスと転写開始部位のみから成る最少プロモーターに直接接続し、オーキシンに対する応答を制御しているのはどの領域なのか詳細に調べた。その結果、転写開始部位から上流-211〜-162と-546〜-280の二つの領域が独立にオーキシンによる遺伝子活性化を司っていることが明らかになった。