葉緑体から核への情報伝達系の分子機構の解析

叶绿体到细胞核信息传递系统的分子机制分析

• 批准号: 09274220
• 负责人: 新名 惇彦
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 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-09274220/
• 关键词: 葉緑体; 葉緑体形質転換; クラミドモナス; 光合成

光合成細胞における光合成系の構築と維持は、核とオルガネラの両ゲノムにより協調的に制御されることが明らかにされつつある。この機構を理解するためには、核による葉緑体遺伝子の発現制御機構の解析に加え、その実体がいまだ明らかではない葉緑体から核への情報伝達系についても解明していく必要がある。今年度は、緑藻クラミドモナスを用い、葉緑体ゲノム上のrbcLと核ゲノム上のrbcSのクロストークをモデル系とした解析を行い、さらに、葉緑体遺伝子のon-off制御系を確立することを目的とした。1.クラミドモナスrbcLの構造遺伝子部分のみを異種生物由来のrbcLと置換した形質転換体、およびrbcL破壊株を用いて、rbcLmRNA量、rbcSmRNA量、およびRuBisCO活性の定量を行った結果、rbcLmRNA蓄積量とrbcSmRNA蓄積量が逆相関するという結果を得た。2.葉緑体内でrbcLmRNA量を増加させるために、内在性のrbcLに加えて新たにrbcL遺伝子を葉緑体ゲノムの別の場所にも導入した。合成されたmRNAを内在性のrbcL由来のものと区別するために、導入rbcLには3'非翻訳領域に200bpの配列を付加した。現在、形質転換された葉緑体ゲノムのhomoplasmicityを確認中である。3.葉緑体遺伝子のon-off発現制御システム(IPTG誘導性リプレッサー/オペレーター制御系)の構築を目指して、クラミドモナス葉緑体ゲノムに大腸菌由来のリプレッサータンパク質遺伝子(lacI)を導入した。リプレッサータンパク質の蓄積をwestern解析により確認した。また、この形質転換体の増殖は野生株と変わらないことから、蓄積したリプレッサータンパク質の細胞への影響は少ないと考えられ、以後のon-off発現制御系の宿主として用いることが可能と考えられる。

Photosynthetic cell construction and maintenance of photosynthetic system, nuclear, biological and regulatory coordination The analysis of chloroplast gene expression control mechanism in the nuclear system is necessary for the understanding of chloroplast gene expression control mechanism. This year, green algae and chloroplasts are used in the production of rbcL and rbcS in the production of rbcL and rbcS in the production of rbcS in the production of rbcL and rbcS in the production of rbcS in the production of rbcL and rbcS in the production of rbcS. 1. The quantitative results of rbcL mRNA quantity, rbcSmRNA quantity, and RuBisCO activity, and the inverse correlation between rbcL mRNA accumulation and rbcSmRNA accumulation were obtained. 2. The amount of rbcL mRNA in chloroplasts increased, and the endogenous rbcL gene increased. The difference between the origin of synthetic mRNA and the introduction of rbcL is 200bp in the 3'non-inverted domain Now, the chloroplasts are transformed and the homoplasticity is confirmed. 3. Construction of an IPTG Inducible On-off Expression System for Chloroplast Gene (IPTG Inducible System) The content of the article is stored in the western analysis. The growth of the plant, the accumulation of the plant, the effect of the plant on the growth of the plant, the on-off growth of the plant, the host growth of the plant, and the possible growth of the plant.

项目成果

Ko Kato: "Functional expression of a foreign eukaryotic ribulose-1,5-bisphosphate carboxylaseloxygenase large subunit gene in Chlamydomonas chloroplast." Abstracts ; 5th International Congress of Plant Molecular Biology. 491-491 (1997)

Ko Kato：“外源真核核酮糖 1,5-二磷酸羧化酶加氧酶大亚基基因在衣藻叶绿体中的功能表达。”

Ko Kato: "Chloroplast Technology of a Green Algae,Chlamydomonas ; Functional Expression of a Foreign Eukatyotic RuBisCO Gene" Abstracts ; Symposium on Industrial Microbiology & Biotechnology. 72-72 (1997)

Ko Kato：“绿藻、衣藻的叶绿体技术；外来真核RuBisCO基因的功能表达”摘要；

Kiyohide Ishikura: "The coding regions of RuBisCO large subunit gene effects on its gene expression." Abstracts ; 5th International Congress of Plant Molecular Biology. 1190-1190 (1997)

Kiyohide Ishikura：“RuBisCO 大亚基基因的编码区对其基因表达有影响。”