光合成機能統御における協調的遺伝子発現に関わる,葉緑体から核への情報伝達系の解析

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本研究では、プラスチドの機能・分化状態に対応して、核における光合成関連遺伝子(CAB,RBCSなど)の発現調節を行うために重要な働きをしていると考えられる、プラスチドから核への情報伝達経路を明らかにすることが目的である。具体的には、この情報伝達経路に関する突然変異体として単離された、アラビドプシスのgun突然変異体を、遺伝学・生理学的に解析し、この情報伝達経路に関わる遺伝子を明らかにしたい。本年度はGUN5遺伝子のクローニングをすすめ、この遺伝子座が第5染色体のCHS1マーカー近傍にマップされる事が分かった。その周辺のゲノム塩基配列は、かずさDNA研究所において決定されつつあったため、この塩基配列情報と、P1クローンを用いて解析を進めた。gun5変異体は、クロロフィル蓄積量が低下しているため、CHS1領域にクロロフィル合成に関わる遺伝子が存在するか調べたところ、ProtoIXからMg-ProtoIXへの反応を触媒する、Mg-chelataseのHサブユニット(CHL H)が存在する事が分かった。予備的な結果であるが、gun5変異体では、このCHL H遺伝子のゲノム塩基配列中、第3エクソン内にミスセンス突然変異が生じていることが分かった。現在、gun5変異体にCHL H遺伝子を形質転換し、突然変異を相補するか調べている。また、Mg-chelataseの他のサブユニット(CHL I)の突然変異体においても、gun5と同様な表現型が見られるかを検討中である。