分裂組織におけるメチオニン生合成制御の分子機構

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CGS第1エキソンの制御が変化した変異株を分離するため,[CaMV35Sプロモーター]-[CGS第1エキソン(野生型もしくはmtol-l変異型)]-[GUS]の融合遺伝子を持つトランスジェニック・シロイヌナズナの戻し交雑を行い,エチルメタンスルホン酸による突然変異誘起処理を施してM2種子を得,GUS活性を指標とした変異株のスクリーニングを行った.また,より効率的なスクリーニングを可能とするため,[CaMV35Sプロモーター]-[CGS第1エキソン(野生型もしくはmtol-l変異型)]-[GFP]を作製し,戻し交雑を行った.これまで,一過的発現系を用いてCGS遺伝子の第1エキソンの機能解析行ってきたが,本研究で得られたトランスジェニック株を用いることにより,より直接的な実験が可能となった.GUSレポーターの株とGFPレポーターの株についてCGS第1エキソンが野生型の場合とmtol-l変異型の場合とで4通りの掛け合わせを行い,F1植物でのレポーター活性を調べた結果,cisに働く,即ち互いに相手のレポーター活性に影響しないことが示された.また,野生型株のカルス培養を用いた実験で,メチオニン添加に応答して約500塩基短いCGS mRNAが出現することを報告しており,短いバンドのメチオニン添加後のキネティクスからCGS mRNA分解の中間体である可能性を指摘した.[CaMV35Sプロモーター]-[CGS第1エキソン(野生型)]-[GUS]の融合遺伝子を持つトランスジェニック・シロイヌナズナで,GUS遺伝子をプローブとしたノザン解析を行ったところ,メチオニン添加に応答して約500塩基短いバンドが検出された.このことは,この短いバンドがCGS第1エキソンの機能によって生じることを示しており,中間体である可能性を支持している.