C4光合成に関与するPEPカルボキシラーゼ遺伝子の細胞タイプ特異的発現の分子機構

C4光合作用PEP羧化酶基因细胞类型特异性表达的分子机制

• 批准号: 62622505
• 负责人: 泉井 桂
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kyoto 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: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-62622505/
• 关键词: C_4植物; C_4光合成; トウモロコシ; ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ; 遺伝子クローニング; DNAとDNAの塩基配列; 細胞タイプ特異的遺伝子発現

C4-植物には葉の細胞分化を伴う炭酸固定回路が存在するが, この回路の初期炭酸固定酵素として強く発現されるのがホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)である. 本酵素の強い発現はC_4植物に特徴的であり, また葉組織でも葉肉細胞でのみ発現するという特徴を持つ. 更に, トウモロコシのPEPCはmultigene familを構成し, 各々の遺伝子は違った組織特異的発現をしていると考えられている. そこで本研究は, 各々のPEPC遺伝子のプロモーター領域及び, 組織あるいは細胞タイプ特異的な発現調節領域とその領域に作用する因子を明らかにする事を目的とする. 本年度の主な成果を以下に記す.(1)我々は既にC_4光合成に関与するPEPCのcDNAクローンを5個単離しているが, この中の一つpM500は, mRNAのプライマー伸長法による実験から完全長であることを明らかにした. これにより本酵素の5'非翻訳領域は83ntであることがわかった.(2)先のcDNAの5'末端領域をプローブとしたサザン・ハイブリダイゼーション法で検出されたPEPC遺伝子の中の4種類のEcoR断片をクローン化した. これらの4種類の染色体DNAクローンの制限酵素切断点地図を作成した. 更に, これらの4種類のクローンはいずれも5'末端領域しか含んでいなかったが, 違った遺伝子由来のクローンであることを明らかにした. なお, この4種類のクローンはハイブリダイズの程度が異なり, 三つのクローンはcDNAとホモロジーが高く, 残りの一つはホモロジーの低いクローンであると考えられた.(3)cDNAとホモロジーの高い3種類のクローンについてcDNAの5'非翻訳領域に対応する領域とその上流について, 塩基配列の決定を行っているが, 部分的に決定した塩基配列上では, これらのクローンはcDNAと非常にホモロジーが高く, 更に5'非翻訳領域の上流少なくとも1.1Kbを含んでおり転写開始点及びプロモーター領域を含んでいる事が期待される.

C4-Plant leaf cell differentiation is accompanied by the existence of a carbon acid fixation loop, and the initial carbon acid fixation enzyme of this loop is strongly developed. The enzyme strongly expresses the characteristic of C_4 plants, and maintains the characteristic of leaf tissue and mesophyll cells. In addition, PEPC is composed of multigene famil, and each gene has tissue-specific development. This study aims to clarify the regulatory domain and role of factors specific to cell development in various PEPC genes. The main achievements of this year are as follows. (1)The cDNA sequence of PEPC was isolated from the cDNA sequence of C_4 photosynthesis, and the cDNA sequence of PEPC was isolated from the cDNA sequence of pM500. This enzyme's 5'non-inverting field is 83nt. (2)The 5'terminal region of the cDNA was identified by PCR and four kinds of EcoR fragments were identified. The four kinds of chromosomal DNA are controlled by enzyme cleavage sites. In addition, the 4 kinds of the four kinds of the four kinds 4 kinds of (3) The cDNA sequence is composed of three kinds of DNA sequences: cDNA 5 'non-inverted domain, cDNA 5' upstream domain, cDNA 5 'upstream domain, cDNA 5' non-inverted domain, cDNA 5 'upstream domain, cDNA 5' non-inverted domain, cDNA 5 'upstream domain, cDNA 5' non-inverted domain, cDNA 5 'non-inverted domain, cDNA 5' upstream domain, cDNA 5 'non-inverted domain, cDNA 5' upstream domain, cDNA 5 'non-inverted domain, cDNA 5' upstream domain, cDNA 5 'non-inverted domain, cDNA 5' upstream domain, cDNA 5 'non-inverted domain, cDNA 5' non-inverted domain, cDNA 5 'upstream domain, cDNA 5' non-inverted domain, cDNA 5' upstream domain, cDNA 5' non-inverted domain The 5'non-inverted domain has a minimum of 1.1Kb, which is included in the writing start point and the field.

项目成果

柳澤修一: 生化学. 59. 776 (1987)

柳泽修一：生物化学 59. 776 (1987)

香月裕彦: "ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ "遺伝子組換えを駆使したタンパク質デザイン" バイオ高分子研究の進歩 第1巻 (高分子学会編)" 学会出版センター, 200 (1987)

Hirohiko Kazuki：“磷酸烯醇丙酮酸羧化酶‘使用基因重组的蛋白质设计’生物聚合物研究进展第1卷（由聚合物科学技术学会编辑）”学会出版中心，200（1987）

S.Yanagisawa: FEBS Lett.229. 107-110 (1988)

S.Yanagisawa：FEBS Lett.229。

S.Ishijima: J.Biochem.102. 1231-1240 (1987)

S.Ishijima：J.Biochem.102。