イネにおける光呼吸窒素代謝関連酵素遺伝子の窒素による発現調節

光呼吸窒素代謝関連酵素の中で、機能の解明が待たれていたNADH依存性グルタミン酸合成酵素(GOGAT)は、申請者らのこれまでの研究で、イネの窒素転流において、特に若い組織で輸送されてくるグルタミンの再利用の初期段階で重要な役割を担っていることが解明されつつある。今年度は、NADH-GOGAT遺伝子の発現解析を中心に研究を進め、以下のことを明らかにした。1。イネの若い根において、特に低濃度のNH_4^+の供給に伴って、短時間にNADH-GOGATタンパク質およびmRNAのレベルが誘導的に増加することを発見した。2。イネ幼植物からゲノムDNAを調製し、ゲノムライブラリーを作成した。NADH-GOGATcDNA断片をプローブとしてスクリーニングを行い、コード領域の全長とプロモーター領域を含むと考えられる遺伝子をクローン化し、制限酵素地図を作製した。現在、塩基配列の決定を行っている。3。Agrobacteriumによるイネ栽培品種(ササニシキ・日本晴)の形質転換系を確立した。今後プロモーター活性の検討や、アンチセンス遺伝子の導入など、NADH-GOGAT遺伝子発現の制御について形質転換イネを用いて解析することが可能となった。4。イネの老化葉身では、維管束組織に存在し窒素の送り出しに機能していることが予想されていた細胞質型グルタミン合成酵素が、伴細胞に多く存在していることを免疫組織学的手法で明らかにした。

光呼吸窒素代謝関連酵素の中で、機能の解明が待たれていたNADH依存性グルタミン酸合成酵素(GOGAT)は、申請者らのこれまでの研究で、イネの窒素転流において、特に若い組織で輸送されてくるグルタミンの再利用の初期段階で重要な役割を担っていることが解明されつつある。今年度は、NADH-GOGAT遺伝子の発現解析を中心に研究を進め、以下のことを明らかにした。1。イネの若い根において、特に低濃度のNH_4^+の供給に伴って、短時間にNADH-GOGATタンパク質およびmRNAのレベルが誘導的に増加することを発見した。2。イネ幼植物からゲノムDNAを調製し、ゲノムライブラリーを作成した。NADH-GOGATcDNA断片をプローブとしてスクリーニングを行い、コード領域の全長とプロモーター領域を含むと考えられる遺伝子をクローン化し、制限酵素地図を作製した。現在、塩基配列の決定を行っている。3。Agrobacteriumによるイネ栽培品種(ササニシキ・日本晴)の形質転換系を確立した。今後プロモーター活性の検討や、アンチセンス遺伝子の導入など、NADH-GOGAT遺伝子発現の制御について形質転換イネを用いて解析することが可能となった。4。イネの老化葉身では、維管束組織に存在し窒素の送り出しに機能していることが予想されていた細胞質型グルタミン合成酵素が、伴細胞に多く存在していることを免疫組織学的手法で明らかにした。