プロモーターと転写因子を利用したイネ胚乳高発現システムの開発

使用启动子和转录因子开发水稻胚乳高表达系统

• 批准号: 00J06357
• 负责人: 鷲田 治彦
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J06357/
• 关键词: 種子貯蔵タンパク質; イネ; 2Sアルブミン; 10Kdゼイン; プロテインボディ; 透過型電子顕微鏡; in situ RT-PCR

本年度は、6月よりアメリカ合衆国ワシントン州立大学生物化学研究所において、イネ種子中で種子貯蔵タンパク質がタンパク質顆粒(PBI, PBII)に蓄積する機構について研究を行なった。ヒマワリ2Sアルブミンは種子中において貯蔵型液胞に蓄積することが分かっている。この遺伝子をイネグルテリンプロモーターで、イネ種子中で発現させると、PBII(液胞由来型タンパク質顆粒)に蓄積し、mRNAはcisternal小胞体に蓄積する。これをPBI(小包体由来型タンパク質顆粒)で蓄積させるために、トウモロコシ10KDゼイン遺伝子のシグナル配列部をN末端部に接続しイネに導入した。種子中において免疫染色の結果、2SアルブミンはPBI, PBII両方に存在することが透過型電子顕微鏡により観察された。またin situ RT-PCRの結果、mRNAはPB型小胞体、cisternal型小胞体両方において蓄積していることが分かった。これらの結果からシグナル配列部分はPBI蓄積に必要であるが、十分ではないこと、またmRNAの段階において、どちらのタンパク質顆粒に蓄積するか,決定されている可能性があることが分かった。また2Sアルブミンは、葉で発現した場合、溶解型液包に輸送されるため、そのままでは葉において蓄積しない。しかし同キメラ遺伝子をCaMV35Sプロモータに連結し、タバコに導入したところ、ウエスタン解析において葉での蓄積を確認できた。これは、発現産物が小胞体で蓄積され、新規のタンパク質顆粒が構成された可能性がある。今後は、イネにおいてPBIに移行する十分条件を決定するとともに、タバコにおいて、透過型電子顕微鏡で、実際に新規のタンパク質顆粒が存在するか観察する予定である。

This year, in June, the Institute of Biochemistry of the United States State University conducted research on the mechanism of seed storage in seed particles (PBI, PBII). The seed is stored in a storage cell. These genes are expressed in the seed, PBII(cytoplasm-derived particle), and mRNA is accumulated in the cellular vesicles. The PBI(small inclusion derived particle) is introduced into the N-terminal part of the PBI (small inclusion derived particle). The results of immunostaining in the seeds showed that PBI and PBII were present and observed by transmission electron microscopy. As a result of RT-PCR, mRNA was accumulated in PB-type and cisternal-type microsomes. As a result, PBI accumulation is necessary for the distribution of PBI mRNA, and the possibility of PBI accumulation is determined. 2S CaMV35S is the first to be linked to, and the second to be analyzed for, the accumulation of leaves. The possibility of accumulation of micro-cellular products and formation of new micro-cellular particles is discussed. In the future, the conditions for the migration of PBI will be determined by the presence of new particles in the transmission electron microscope.