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高等植物における葉緑体RNAポリメラーゼシグマ因子の研究

高等植物叶绿体RNA聚合酶σ因子的研究

基本信息

批准号：
12025204
负责人：
田中寛
金额：
$ 2.24万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12025204/
关键词：
RNA polymerase sigma factor chloroplast differentiation Arabidopsis photosynthesis

项目摘要

これまでの研究で、6種のシロイヌナズナ葉緑体シグマ因子遺伝子のうち、SIG2(第一染色体上腕部)へのT-DNA挿入変異株(以下3117株)の単離に成功している。この株では、発芽初期から光合成組織が黄緑色を呈し、顕微鏡的にも発達不全の小さな葉緑体しか形成することができない。そして、シグマ因子の保存領域3に対応する位置にT-DNAが挿入されていること。SIG2遺伝子を含むゲノム領域の導入により表現形質が相補されることから、3117株ではSIG2機能が失われているものと考えられる。SIG2が葉緑体シグマ因子遺伝子であることから、何らかの葉緑体遺伝子の転写異常が黄緑化の原因と考え、光合成系遺伝子などの転写産物の発現を解析したが、変化は見られなかった。また、rbcSやcab等の核コードの光合成遺伝子の発現にも影響がなかった。しかし、Western法による蛋白質量の解析では、光合成関連の蛋白質量がかなり減少していた。mRNAと蛋白質量が対応しないことから、翻訳や蛋白質の安定性関連の因子の関与が示唆された。このような視点から、翻訳装置関連遺伝子の発現を中心に解析を進めたところ、葉緑体発達過程において複数種のtRNA量が明らかに減少していることを見出した。その中には、翻訳開始に必須なtrnfM-CAUや、クロロフィル生合成の初期段階に必須なglutamyl-tRNA(trnD-GUC)も含まれていた。SIGB欠損による葉緑体分化不全は、かなりの部分がこれらtRNA量の減少により説明しうると考えられた。

In this study, 6 T-DNA insertion mutants (the following 3117 strains) of SIG2 (the upper arm of chromosome 1) were isolated successfully. The photosynthetic tissue of this plant is yellow-green in color at the beginning of bud development, and the microscopic development is incomplete and the chloroplast is formed. The T-DNA gene was inserted into the 3-D region of the cell. SIG2 gene contains the following elements: introduction of SIG2 gene into SIG2 gene domain, complementary expression of SIG2 gene in SIG2 gene domain and SIG2 gene expression in SIG2 gene domain. SIG2 Chloroplast gene mutation analysis and analysis of the occurrence of chloroplast gene mutation products The development of photosynthetic genes in nuclear materials such as rbcS and cabs has been affected by this phenomenon. The protein content analysis by Western method is different from that by photosynthesis-related protein content. mRNA protein content is related to protein stability and expression. The number of tRNAs in the chloroplast development process is decreasing. In the middle of the process, the beginning of the process must be trnfM-CAU, and the initial stage of the process must be glutamyl-tRNA(trnD-GUC). SIGB is deficient in chloroplast differentiation, and the amount of tRNA is reduced.