C3-およびC4-植物のPEPカルボキシラーゼ遺伝子のクローニングとその解析

C3 和 C4 植物中 PEP 羧化酶基因的克隆和分析

• 批准号: 60225006
• 负责人: 泉井 桂
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Special Project Research
• 财政年份: 1985
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1985 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60225006/
• 关键词: 【C_4】植物; 【C_4】光合成の遺伝子; ホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ; 炭酸固定酵素; 遺伝子のクローニング; トウモロコシ; cDNA; DNA塩基配列

【C_4】植物は一般に【C_2】植物に較べて光合成的炭酸固定能が高いとされている。多くの有用な植物は【C_3】植物であるため、これらを【C_4】植物化することが分子育種の一つの夢となっている。同じ属の【C_3】植物と【C_4】植物とのかけ合わせ実験によって、後者に特有の遺伝子の数はさほど多くないことが示唆されている。しかしながら、これまでその遺伝子をクローン化した例がなかった。我々は、【C_4】光合成において空気中の炭酸ガスの捕集酵素として最も重要なホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)について、その遺伝子をクローン化し、構造を明らかにして、将来の分子育種に資することを目指している。本年度の主な成果を以下に記す。1.トウモロコシの葉よりmRNAを調製し、これをOkayama-Bergの方法に基いて、cDNAとし、大腸菌内での発現ベクターに組み込んで、cDNAライブラリーを得た。2.cDNAライブラリーより、PEPCのcDNAクローンを得るため、大腸菌のPEPC欠損突然変異株の表現型を相補するものを探し、 約8400の形質転換株より1株を得た。3.得られた形質転換体からはPEPC活性が検出され、そのPEPCは活性調節能および抗体との反応性からトウモロコシの【C_4】光合成に関与するものであることが確認された。得られたプラスミド(pM52)には約3RbpのcDNAが挿入されていた。4.pM52のcDNA部分の全塩基配列を決定し、PEPCの一次構造を求めた。翻訳領域から求めたPEPCの分子量は105540であった。得られた一次構造を、すでに決定している大腸菌およびラン藻のPEPCのそれらと比較し、特質を明らかにした。今後は、mRNAの5′-末端構造の解析および、ゲノムDNAのクローン化を行い、発現調節に関わる遺伝子部分を明らかにしていきたい。

【C_4】 plants に generally に【C_2】 plants に have a が higher <s:1> とされて る る る る る of photo-synthesized carbonic acid than べて. More く の useful な plant は C_3 plants 】 で あ る た め, こ れ ら を C_4 plants turn 】 す る こ と が molecular breeding の a つ の dream と な っ て い る. With じ is の C_3 plants と 】 【 C_4 plants と の か け close わ せ be 験 に よ っ て, the latter に の unique heritage 伝 の number は さ ほ ど more く な い こ と が in stopping さ れ て い る. <s:1> を ながら, がな れまでそ cultural heritage 伝 sub-heritage を ロ ロ 伝 socialization た た example がな った った った. I 々 は, photosynthetic C_4 】 【 に お い て in empty 気 の carbon acid ガ ス の capture enzyme と し て も most important な ホ ス ホ エ ノ ー ル ピ ル ビ ン acid カ ル ボ キ シ ラ ー ゼ (PEPC) に つ い て, そ の heritage 伝 son を ク ロ ー ン し, tectonic を Ming ら か に し て に の molecular breeding in the future and す る こ と を refers し て い る. The main な achievements of this year を are recorded in に す. 1. ト ウ モ ロ コ シ の leaf よ り mRNA を modulation し, こ れ を Okayama - Berg の way に base い て, cDNA と し, coliform で の 発 now ベ ク タ ー に group み 込 ん で, cDNA ラ イ ブ ラ リ ー を た. 2. The cDNA ラ イ ブ ラ リ ー よ り, PEPC の cDNA ク ロ ー ン を must る た め, coliform の PEPC owe damage of sudden - different strains の phenotype を phase fill す る も の を agent し, about 8400 の form quality planning in plant よ り た を 1 strain. 3. To ら れ た form quality planning in body か ら は PEPC activity が 検 out さ れ, そ の PEPC は activity can regulate お よ び antibody と の anti 応 sex か ら ト ウ モ ロ コ シ の photosynthetic C_4 】 【 に masato and す る も の で あ る こ と が confirm さ れ た. The られたプラス ド ド(pM52)に approximately 3Rbp <s:1> cDNAが is inserted into されて た た た. 4. For pM52 cDNA, partial strand full base coordination を is used to determine the を, and the primary structure of PEPC strands is を to find めた. Find the <s:1> molecular weight of めたPEPC 訳 105540であった in the 訳 field ら ら. Have ら れ た a tectonic を, す で に decided し て い る coliform お よ び ラ ン algal の PEPC の そ れ ら と し and traits を Ming ら か に し た. Future は, mRNA の 5 '- end construction の parsing お よ び, ゲ ノ ム DNA の ク ロ ー ン を line い, 発 now adjust に masato わ る heritage 伝 subsections を Ming ら か に し て い き た い.

项目成果

細胞工学. 5-6. (1986)

细胞工程。（1986）

生化学 (日本生化学会). 71-8. (1985)

生物化学（日本生物化学会）71-8（1985）。

Nucleic Acids Research. 14-4. (1986)

核酸研究。