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高等植物の温度適応におけるw-3脂肪酸不飽和化酵素の役割とその発現制御機構

W-3脂肪酸去饱和酶在高等植物温度适应中的作用及其表达调控机制

基本信息

批准号：
07251214
负责人：
射場厚
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyushu 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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

シロイヌナズナの野生株を26℃で生育させると、3種のω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子(FAD3, FAD7, FAD8)のうち、小胞体局在型FAD3と葉緑体局在型FAD7の2つ遺伝子が発現する。また、fad7株においては、FAD3のみが発現する。よって、この温度で生育したfad7株の葉組織の18:3はおもにFAD3不飽和化酵素によって生成されたものであり、野生株とfad7株のトリエン脂肪酸含量の差はFAD7不飽和化酵素によって生成された部分に相当すると考えられる。26℃において、野生株では葉の成熟に伴いトリエン脂肪酸含量が増加したのに対し、fad7株では逆に減少した。一方、15℃では、野生株では3つの遺伝子すべてが、またFAD7株ではFAD3とFAD8の2つが発現する。この生育条件では、野生株、fad7株ともに、葉の成熟に伴いトリエン脂肪酸含量が増加した。この結果は、葉の成熟に伴うトリエン脂肪酸の増加には葉緑体局在型ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の発現が必要であることを示している。また、コムギから小胞体局在型(TaFAD3)および葉緑体局在型(TaFAD7)ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子をクローニングし、それらをプローブに用いて、葉および根の細胞の加齢に伴う遺伝子の発現パターンについて解析した。TaFAD7はコムギの葉組織で発現が見られたが、葉細胞の加齢によらず、そのmRNAレベルはほぼ一定であることが分かった。このことは、細胞の加齢に伴う18:3の増加は、遺伝子の転写後の調節によることを示唆している。一方、TaFAD3mRNAは、両組織において分裂組織を含む領域で著しく蓄積し、その後細胞の加齢に伴い減少した。葉緑体膜系以外の生体膜に多く含まれるリン脂質分子種の18:3の割合は、根組織では細胞の加齢に伴い低下し、TaFAD3遺伝子の発現量との相関が認められた。ところが、葉の組織ではTaFAD3遺伝子の発現量が低下しても、逆にリン脂質分子の18:3の割合は細胞の加齢に伴い増加した。このことから、葉緑体から他の生体膜への18:3の輸送が行われていることが示唆された。以上の結果は、細胞の加齢に伴う葉緑体以外の生体膜の18:3の含量の調節には、葉組織では葉緑体局在型、根組織では小胞体局在型ω-3脂肪酸不飽和化酵素遺伝子の発現が主要な役割を担っていることを示している。

The wild strain of シロイヌナズナの can be grown at 26℃, and 3 kinds of omega-3 fatty acid unsaturated enzyme residues (FAD3, FAD7, FAD8)のうち, small cell body-localized type FAD3 and chloroplast-localized type FAD7の2つ缝子が発appearする.また, fad7 strain においては, FAD3 のみが発 appear する.よって、この Temperature で生したfad7 strain のleaf tissue の18: 3はおもにFAD3 unsaturation enzyme によって generates されたものであり, the difference in fatty acid content between the wild strain and the fad7 strain, and the FAD7 unsaturation enzyme, which generates part of it, is quite good. At 26°C, the ripeness of the leaves of the wild strain and the fatty acid content of the wild strain have increased, and the fat content of the fad7 strain has decreased. One side, 15℃では, wild strain では3つの伝子すべてが, またFAD7 strain ではFAD3とFAD8の2つが発成する.このGrowing conditions では, wild strain, fad7 strain ともに, mature leaves, いトリエン fatty acid content がincrease and した. When the fruit is mature and the leaves are mature, the fatty acid is added and the chloroplast localized omega-3 fatty acid unsaturation enzyme is required.また、コムギからSmall cell body localized type (TaFAD3) およびChloroplast localized type (TaFAD7) ω-3 fatty acid unsaturation enzyme residueをクローニングし、それらをプローブに用いて、叶および根The cells are added to the cells and analyzed. TaFAD7 shows the appearance of leaf tissue and the growth of leaf cells.によらず、そのmRNAレベルはほぼ必であることが分かった.このことは, cellのadd齢にbandう18:3のincrease and addは, 缝子の転后のadjusted によることをshows instigation している. On the one hand, TaFAD3mRNA is present, the tissue is divided and the tissue is divided, and the area is accumulated, and the cells are added and the cells are reduced. Biomembranes other than the chloroplast membrane system, including the 18:3 cleavage of the lipid molecule species まれるリン, root tissue There is a correlation between the increase in the number of cells and the decrease in the number of TaFAD3 genes.ところが, leaf tissue ではTaFAD3 left 伝子の発existing amount がしても, reverse にリン lipid molecule の18:3 cleavage は cells のadd齢に companion い嗗add した.このことから、chloroplast からhis no living body membrane への18: 3のtransport が行われていることが说円された. The above results are related to the regulation of 18:3 content in biological membranes other than chloroplasts and the localization of chloroplasts in leaf tissues. Root tissue is a small cell body localized omega-3 fatty acid unsaturation enzyme, which is the main enzyme.