カボチャのアスコルビン酸酸化酵素遺伝子の組織特異的発現とその制御機構の解明

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カボチャ果実組織からゲノムDNAを抽出し、アスコルビン酸酸化酵素cDNAをプラ-ブとしたサザンブロットをおこなった結果、アスコルビン酸酸化酵素遺伝子のハプロイドゲノムあたりのコピ-数はシングルコピ-と推定した。アスコルビン酸酸化酵素cDNAをプロ-ブとしたノ-ザンブロット法によりカボチャ細胞におけるアスコルビン酸酸化酵素の種々の生産調節が転写レベルで制御されているのかどうかを調べた。カボチャ果実組織からのカルス化にともないアスコルビン酸酸化酵素活性およびタンパク質が急激に増大するが、ノ-ザンブロットの結果からアスコルビン酸酸化酵素mRNAもカルス化にともない増大することがわかった。ホルモンである2、4ーDをぬくとアスコルビン酸酸化酵素mRNAは増大しないこと、同じカボチャの分泌性酵素であるキチナ-ゼは2、4ーDあるなしにかかわらず増大することなどから、アスコルビン酸酸化酵素は2、4ーDにより酸導されるものと思われる。すなわち、アスコルビン酸酸化酵素遺伝子の転写がオ-キシンにより制御されている可能性が示された。一般に、アスコルビン酸酸化酵素はウリ科植物の果実組織に多量に発現する酵素とされていた。しかし、ノ-ザンブロットの結果から成長中の葉組織にも有意なアスコルビン酸酸化酵素mRNAが認められた。一方、カボチャ種子中にはアスコルビン酸酸化酵素mRNAは認められなかったが、吸水発茅にともなって、急激にアスコルビン酸酸化酵素mRNAが蓄積されていった。これらの結果から、アスコルビン酸酸化酵素の生産量が細胞の成長や増殖と相関しているように思われる。アスコルビン酸酸化酵素が細胞壁に局在する酵素であることから、アスコルビン酸酸化酵素が細胞壁の生長になんらかの関与をしているのかもしれない。現在、アスコルビン酸酸化酵素のゲノム遺伝子のクロ-ニングを試みており、今後、さらにアスコルビン酸酸化酵素伝子の発現調節の機構を遺伝子レベルで明らかにしていきたい。