転写制御における核と葉緑体間のシグナル伝達機構

转录控制中细胞核和叶绿体之间的信号转导机制

• 批准号: 10170218
• 负责人: 豊島 喜則
• 金额: $ 2.5万
• 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 (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10170218/
• 关键词: 葉緑体; 転写; プロモータ; 核; 形質転換; シグマ因子

「目的」本研究は、葉緑体に存在する2種のRNAポリメラーゼのうち、光合成遺伝子の転写にかかわる葉緑体コードのRNAポリメラーゼ(PEP)に焦点を当て、その機能転換にかかわる核-葉緑体間のシグナル伝達の分子機構を明らかにすることを目的とした。「結果・考察」1. 光化学系IIのD2タンパク質をコードする葉緑体psbDプロモータからの転写が、 恒明条件下で24時間周期の概日リズムによる活性変化を示すことを明らかにした。2. PEPのシグマサブユニットである核コードのsigA遺伝子のmRNAレベルが、psbDプロモー夕の活性変化と全く同じ24時間周期の概日リズムを示すことが分かった。3. Run-On解析から、葉身下部では殆どのPEPプロ毛一夕が光条件に依存せず恒常的に転写されているが、伸長生長が終了した上部では、psbAとpsbDプロモータのみが光応答的に転写されていることを示した。さらにin vitro転写でのプロモータ解析から、葉身下部のPEPは転写開始に-35および-10配列を要求するが、上部の葉緑体PEPは、Extended-10プロモータ配列(psbAプロモータ)あるいは上流エンハンサー配列(psbDプロモータ)を認識することで-35配列を欠いたプロモータからも転写を開始できることを明らかにした。このPEPのプロモータ認識性の変化にシグマ因子が関与している可能性を検討する。4. psbAプロモータのコントロール下でGFPを発現させるタバコ葉緑体形質転換体を作成した。蛍光観察から、GFPが葉緑体で特異的に発現していることが確認された。一方、-35配列を破壊した変異プロモータの活性は、野生型に比較して低かった。今後、この系を利用して発達ステージに伴ったPEPのプロモータ認識性の変化についてin vivoで検討する。

"Objective" In this study, there are two kinds of RNA molecules in chloroplasts: RNA molecules in chloroplasts (PEP), and RNA molecules in chloroplasts (PEP). "Results·Investigation" 1. Photochemical system II: D2-D3-D4-D4 2. PEP's sigA gene mRNA expression, psbD gene activity, and total 24-time cycle of the gene expression are shown. 3. Run-on analysis, leaf body lower part of the PEP hair overnight dependent on light conditions, constant growth, elongation growth, upper part of the psbA, psbD top of the PEP hair overnight dependent on light conditions In the vitro, the PEP in the lower part of the leaf body is required to be arranged at-35 °-10 °This paper discusses the relationship between the cognitive transformation of PEP and the possibility of PEP. 4. The GFP gene was detected in the cytoplasm of psbA and the chloroplast was transformed. GFP chloroplasts were identified by fluorescent light. A single,-35 alignment is different from the wild type. In the future, this system will be used to develop and analyze the characteristics of PEP.

项目成果

Satoh,J.: "Selective activation of the psbA and psbD promoters in matured wheat chloroplasts." In Research in Photosynthesis. (印刷中). (1998)

Satoh, J.：“成熟小麦叶绿体中 psbA 和 psbD 启动子的选择性激活”，《光合作用研究》（出版中）。

Satoh,J.: "Two types of multi-subunit plastid RNA polymerase(PEP)function distinctly in wheat seedlings depending on developmental stage of cells" Plant J. (印刷中). (1999)

Satoh, J.：“两种类型的多亚基质体 RNA 聚合酶 (PEP) 在小麦幼苗中的功能不同，具体取决于细胞的发育阶段”Plant J.（出版中）。

Shiina,T.: "Increased mRNA stability conpensates for reduced dark psbL transcription rates in tobacco plastids." Research in Photosynthesis. (印刷中). (1998)

Shiina, T.：“增加的 mRNA 稳定性补偿了烟草质体中暗 psbL 转录率的降低。”（正在出版）。