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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。

3 omega-3 fatty acid unsaturated enzyme genes (FAD3, FAD7, FAD8) were detected in wild plants at 26℃. FAD3 and FAD7 were discovered. The difference in fatty acid content between wild and fad7 plants was similar to that between wild and fad7 plants. At 26℃, the fatty acid content of wild plants increased and decreased. A square, 15℃, wild plant 3 The fatty acid content of 7 plants and mature leaves increased under these conditions. As a result, leaf maturation is accompanied by an increase in fatty acids and the development of chloroplast type omega-3 fatty acid unsaturating enzymes is necessary. In addition, in the case of omega-3 fatty acid unsaturating enzyme, the expression of the enzyme in the cells of the leaves and roots is analyzed. TaFAD7 is a protein that is expressed in the leaf tissue of a plant. This is the first time that a cell has been added to a cell, and the second time that a cell has been added to a cell, and the third time that a cell has been added to a cell, and the fourth time that a cell has been added to a cell, the cell has been added to a cell, and the cell has been added to a cell. TaFAD3 mRNA is accumulated in the cell division domain and decreased in the cell division domain. There are many lipid molecules in chloroplast membrane system, such as 18:3, 18:18, 1 The expression of TaFAD3 gene in the tissues of the leaves decreased, while the expression of 18:3 lipid molecules in the cells increased. 18:3 transport of chloroplasts and other biological membranes. The results showed that the regulation of 18:3 content in cell membrane except chloroplast, the development of omega-3 fatty acid unsaturated enzyme gene in chloroplast and root tissues were mainly responsible for the production of omega-3 fatty acid unsaturated enzyme.