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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

基本信息

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

项目摘要

【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 generally [C_2] Plants have higher fixation energy for carbon acid than photosynthetics. A lot of useful plants are [C_3] plants,[C_4] plants, and molecular breeding is a dream. The plants of the same genus [C_3] and [C_4] are divided into two groups, one group is divided into two groups, the other group is divided into two groups, the other group is divided into two groups. The first time I saw him, I saw him. In this paper, the most important factor of carbon capture enzyme in [C_4] photosynthesis is the development of molecular biology and molecular breeding in the future. The main achievements of the year are recorded below. 1. The expression of mRNA in E. coli was modulated by Okayama-Berg method. 2. cDNA translation, PEPC cDNA translation, detection of phenotypic complement of E. coli PEPC deficient mutant strains, about 8400 mutant strains, 1 strain. 3. The results showed that the activity of PEPC was detected and the activity of PEPC was regulated by antibody. The activity of PEPC was regulated by antibody. The cDNA encoding the 3Rbp was inserted into the cDNA library of pM52. 4. Determination of the complete nucleotide alignment of pM52 cDNA and the primary structure of PEPC The molecular weight of PEPC is 105540. The primary structure and characteristics of E. coli and PEPC are determined by comparison. In the future, the analysis of the 5 ′-terminal structure of mRNA, the development of DNA, and the development of regulatory genes will be clarified.