光合成器官の形成と葉緑体機能の発現を制御する核遺伝子に関する研究

控制光合器官形成和叶绿体功能表达的核基因研究

• 批准号: 09251209
• 负责人: 杉田 護
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09251209/
• 关键词: 光合成器官; 葉緑体; 核遺伝子; tRNA遺伝子; 転写; タバコBY-2細胞

光合成器官である葉の形成には、葉緑体の正常な分化と発達が必須である。葉緑体の発達と機能の発現を支配する遺伝子の多くは核ゲノムに存在するが、その分子的基盤に関する知見は少ない。本研究では、葉緑体の遺伝情報発現系に関わる蛋白質因子を分離しその機能を調べ、それらの核遺伝子の構造と葉の形成過程における発現様式を明らかにする。今年度、得られた成果は以下の通りである。1 当研究室で開発したタバコBY-2細胞核抽出液から調製したin vitro転写系を改良して、tRNA遺伝子の転写を調べた。その結果、tRNA遺伝子がRNAポリメラーゼIIIによって忠実に転写されること、及びtRNAの5'末端のプロセシング反応が効率よく起こることを明らかにした。2 葉緑体遺伝子の転写プロモーターにはコンセンサスタイプ(CT)と非コンセンサスタイプ(NC-II)のものがある。今回、ATP合成酵素遺伝子オペロンの中のatpI遺伝子の転写プロモーターにもNC-IIタイプのものがあることを初めて明らかにした。また、NC-IIプロモーターからの転写を行うBY-2細胞由来の原色素体のin vitroの転写系を確立したので、この系を用いてNC-IIプロモーターからの転写に関わる成分(RNAポリメラーゼや転写因子)を分離同定する目途がついた。3 タバコ葉緑体DNAに存在する保存ORFのうちycf1,ycf2,ycf5,ycf6の転写単位を決定した。ycf5とycf6の転写物が葉(葉緑体)に蓄積していたことから、光合成に関連した機能をもつことが予想された。一方、ycf1とycf2は葉緑体でも原色素体でも同程度の転写物が蓄積していたことから、光合成以外のプラスチド機能に働いていると予想された。

Photosynthetic organs are required for leaf formation and chloroplast differentiation. Chloroplast development and function control the existence of many genes and the molecular basis of knowledge. In this study, we investigated the molecular mechanism of chloroplast gene expression related to protein factor isolation, function modulation, nuclear gene structure and leaf formation. This year's results are below. 1. When the laboratory was opened, the cell nuclear extract was modulated in vitro, and the tRNA gene was modulated. As a result, the tRNA gene was detected by RNA polymerase chain reaction (PCR) III, and the tRNA gene was detected by PCR at the 5'end. 2. Chlorophyte gene expression is a function of the number of cells in the cell. Now, the ATP synthase gene is in the middle of the gene, and it's in the middle of the gene. To establish the system of protochromes derived from BY-2 cells, and to isolate and determine the components (RNA molecules) associated with protochromes derived from BY-2 cells. 3. The existence of chloroplast DNA determines the sequence of ORFs ycf1,ycf2,ycf5,ycf6. Ycf5 and ycf6 are composed of leaves (chloroplasts), accumulation, photosynthesis and related functions. A side, ycf1 and ycf2 are both chloroplast protoplasts and have the same degree of accumulation and photosynthesis functions.

项目成果

湯川 泰: "Efficient in vitro transcription of plant nuclear tRNA^<Ser> genes in a nuclear extract from tobacco cultured cells." The Plant J.12. 965-970 (1997)

Yasushi Yukawa：“烟草培养细胞核提取物中植物核 tRNA^<Ser> 基因的高效体外转录。”The Plant J.12 (1997)。

若杉達也: "Complete nucleotide sequence of the chloroplast genome from the green alga Chlorella vulgaris.The existence of genes possibly involved in chloroplast division." Proc.Natl.Acad.Sci.USA.94. 5967-5972 (1997)

Tatsuya Wakasugi：“绿藻小球藻叶绿体基因组的完整核苷酸序列。可能参与叶绿体分裂的基因的存在。”Proc.Natl.Acad.Sci.USA.94 (1997)。

杉田 護: "Targeted deletion of sprA from the tobacco genome indicates that the encoded small RNA is not essential for pre-16S rRNA maturation in plastids." Mol.Gen.Genet.257. 23-27 (1997)

Mamoru Sugita：“从烟草基因组中定向删除 sprA 表明编码的小 RNA 对于质体中的前 16S rRNA 成熟不是必需的。”Mol.Gen.Genet.23-27 (1997)。

渡辺恒暁: "A novel small RNA,6Sa RNA,from the cyanobacterium Synechococcus sp.strain PCC6301." FEBS Lett.416. 302-306 (1997)

Tsuneaki Watanabe：“来自蓝细菌聚球藻菌株 PCC6301 的新型小 RNA，6Sa RNA。”FEBS Lett.416 (1997)。

守口和基: "Structure and subcellular localization of a small RNA-binding protein from tobacco." The Plant J.12. 215-221 (1997)

Kazuki Moriguchi：“烟草中小 RNA 结合蛋白的结构和亚细胞定位”，The Plant J.12 (1997)。