植物の光合成遺伝子システムに特有なコアプロモーター構成の起源と役割

植物光合基因系统特有的核心启动子结构的起源和作用

• 批准号: 14014216
• 负责人: 小保方 潤一
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: Nagoya 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14014216/
• 关键词: 光合成遺伝子; 転写制御; プロモーター; コアプロモーター; 調節プロモーター; 進化; TATAボックス; 葉緑体ゲノム

植物の核遺伝子の多くはコアプロモーターの成分としてTATAボックスをもっているが、光合成遺伝子群にだけはTATAボックスがあまりみられない。光合成核遺伝子の大部分はもともとは原核型の葉緑体ゲノムにコードされていたものが、進化の過程で核ゲノムに転移し、そこで新たに真核型のプロモーターを獲得したと考えられている。本研究では、光合成遺伝子群が特有なコアプロモーター構成をもつ理由を、その起源と役割の二つの側面から検討する。本年度は、光合成遺伝子プロモーターについて、(1)構造的特徴の検討、(2)キメラプロモーターを用いた機能解析、(3)核ゲノム中でのプロモーター獲得過程を再現する実験系の確立、の3点を中心に研究を進めた。主な成果は以下のとおりである。(1)光合成膜タンパク質遺伝子のプロモーターをシロイヌナズナやイネを材料に詳細に解析した結果、光合成装置は、葉緑体ゲノムにコードされている反応中心サブユニットの周囲をTATA-less型核遺伝子の産物が取り囲み、さらにその周辺部にTATAボックス型核遺伝子の産物が位置している、という階層的な構造をもつことが明らかになった。(2)光合成遺伝子をはじめとする植物遺伝子群からコアプロモーター領域と調節プロモーター領域を取り出し、それらを組み合わせたキメラプロモーターの機能をタバコやイネで解析した。その結果、植物の核遺伝子のコアプロモーターと調節プロモーターの間には、少なくとも3種類の適合性群があり、その群を超えた組み合わせでは適切な転写調節が生じないことが明らかとなった。この知見は、コアプロモーターの類型は遺伝子の発現制御機構と深い関わりのあること示している。(3)シロイヌナズナの遺伝子トラッピング系統約350について外来遺伝子の挿入部位や発現の有無を解析し、核ゲノム中で偶発的に生じる新規プロモーターの構造的特徴を明らかにした。

The plant is divided into several parts, such as TATA, TATA, photosynthesis, and so on. Most of the prokaryotes of photosynthetic nucleation were isolated from the prokaryote, the eukaryote, and the eukaryote. In this study, the characteristics of the sub-group of photosynthesis and photosynthesis are as follows: the cause of the disease, the origin of the plant, and the origin of the plant. This year, the photosynthesis system has been established, (1) the production of special equipment, (2) the use of energy analysis, and (3) the establishment of the system and the improvement of the research at the three-point center. The main results are as follows. The main results are as follows: (1) the photosynthetic film is characterized by the analysis of the results of the analysis of the results, the photosynthetic device, the center of the photosynthetic film, the TATA- lesser core, the TATA, the position of the material, the position of the device, the position of the I don't know what to do. I don't know what's going on. (2) the photosynthesis of the plant subgroup, the plant subgroup and the plant subgroup. The results, the results and the results. If you are aware of the information, please do not know that the type of the instrument will be registered. The imperial authority will make sure that the information is displayed. (3) it is found that there is no analysis in the entry site of the exotic child in the system of about 350% of the total number of children in the nuclear industry.

项目成果

I.Sherameti, M.Nakamura, Y.Y.Yamamoto, T.Pfannschmidt, J.Obokata, R.Oelmueller: "Polyribosome loading of spinach mRNAs for photosystem I subunits is controlled by the photosynthetic electron transport : A crucial cis-element in teh spinach PsaD gene is lo

I.Sherameti、M.Nakamura、Y.Y.Yamamoto、T.Pfannschmidt、J.Obokata、R.Oelmueller：“光系统 I 亚基的菠菜 mRNA 的多聚核糖体负载是由光合电子传递控制的：菠菜 PsaD 中的关键顺式元件

小保方潤一: "葉緑体から核へ移った遺伝子-新しい発現制御系はどのように生まれたか?"遺伝. 56巻4号. 73-77 (2002)

Junichi Obokata：“基因从叶绿体转移到细胞核 - 新的表达控制系统是如何诞生的？”，第 56 卷，第 4 期。73-77（2002 年）。

T.Sasaki, Y.Yukawa, T.Miyamoto, J.Obokata, M.Sugiura: "Identificatioin of RNA editing sites in chloroplast transcripts from the maternal and paternal progenitors of tobacco (Nicotiana tabacum) : comparative analysis shows the involvement of distinct trans

T.Sasaki、Y.Yukawa、T.Miyamoto、J.Obokata、M.Sugiura：“烟草（Nicotiana tabacum）母本和父本祖先叶绿体转录本中 RNA 编辑位点的鉴定：比较分析显示不同反式的参与

M.Matsuo, J.Obokata: "Dual roles of photosynthetic electron transport in Photosystem I biogenesis : Light induction of mRNAs and a chlomatic regulation at post-mRNA level"Plant and Cell Physiology. 43巻. 1189-1197 (2002)

M.Matsuo，J.Obokata：“光合电子传递在光系统 I 生物发生中的双重作用：mRNA 的光诱导和 mRNA 后水平的染色质调节”植物和细胞生理学 43。1189-1197（2002）。

K.Hasegawa, Y.Yukawa, J.Obokata, M.Sugiura: "The tRNALeu-like sequence within the promoter of an Arabidopsis clock-regulated gene is functional : efficient transcription by an RNA polymerase-III dependent in vitro transcription system"Gene.. (印刷中). (2003)

K.Hasekawa、Y.Yukawa、J.Obokata、M.Sugiura：“拟南芥时钟调节基因启动子内的 tRNALeu 样序列具有功能性：通过 RNA 聚合酶 III 依赖的体外转录系统进行有效转录”基因..（正在出版）（2003）。