高等植物3量体Gタンパク質の機能解析

高等植物三聚体G蛋白的功能分析

基本信息

批准号：
12037216
负责人：
岩崎行玄
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Fukui Prefectural 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：
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-12037216/
关键词：
Gibberellin G protein Plant hormone Rice

项目摘要

(1)イネ3量体Gタンパク質の発現場所の解析イネ3量体Gタンパク質αサブユニット遺伝子(RGA1)遺伝子のプロモーター領域(上流900bp)から第3エキソンまでを含む断片に、GUS遺伝子を連結させた形質転換イネを作出した。成熟したイネの茎頂、受粉後3日目の球状胚、受粉後1週間目(第1葉分化期)の茎頂、第1葉原基、幼根原基には、GUS活性は検出されなかった。発現が確認された組織は、胚盤上皮細胞、アリューロン層、伸長節間、節、発達初期の外穎と内穎、および成熟した花粉である。これらの結果より、植物型Gタンパク質は細胞伸長や分泌等の輸送に関与し、細胞分裂には関与しないと推定した。(2)3量体Gタンパク質が関与するシグナルの同定植物3量体Gタンパク質が関与する植物ホルモンとして、ジベレリンに着目し、ジベレリン添加後のαアミラーゼの誘導機構を解析した。イネアリューロン層において、ジベレリン添加後、GAMybとαアミラーゼの転写産物は、野生型に比べ、大黒d1では抑制されていた。このことは、イネアリューロン層では、3量体Gタンパク質は、ジベレリン情報伝達に関与し、転写因子であるGAMybの発現を制御していると考えられた。(3)活性型αサブユニットの作出とその機能解析In vitro mutagenesis法を用いて、αサブユニットに、恒常的に活性型を示すと予想される改変遺伝子を作出した。R191C、Q223L、A356Sの変異体は、GTP結合能を有し、かつ、GTPase活性は、消失していた。このことは、恒常的に活性型の変異体が作出で来たことを示した。(5)遺伝学的手法による大黒d1と類似の表原型を示す変異体の変異遺伝子の単離イネ矮性変異体d11の変異遺伝子の単離を、マップベースクローニング法を用いて行っている。染色体4番の長椀に位置するd11座は、RFLPマーカーL353より0.12cM(7個体)、C559より0.15cM(9個体)に位置することを明らかにした。

（1）分析水稻三聚体G蛋白的表达位置。创建了转化的大米，其中GUS基因与含有启动子区域（上游900 bp）的片段相连，将稻米三聚体G蛋白α亚基基因（RGA1）基因与第三个外显子联系起来。在成熟的大米的茎尖，在授粉后的第三天，没有检测到GUS活性，并且在授粉后的第一周（第一个叶分化阶段），第一个叶子原始原状和radiculopolory Primordia在授粉后的第三天和茎尖的茎尖。已确认为胚胚皮上皮细胞的组织，阿勒罗元层，细长节间，节点，早期发育外部和内部锥体以及成熟的花粉。这些结果表明，植物型G蛋白参与细胞延伸和分泌的运输，而不是细胞分裂。（2）鉴定涉及三聚体G蛋白的信号我们以gibberellin为涉及植物三聚体G蛋白的植物激素，并分析了添加gibberellin后诱导α淀粉酶的机制。在水稻核酮层中，加入gibberellin后，与野生型相比，在Daikoku D1中抑制了Gamyb和α-淀粉酶的转录本。这表明在水稻核酮层中，三聚体G蛋白参与了吉布雷蛋白信号传导，并调节转录因子gamyb的表达。（3）使用体外诱变方法生成活性α亚基及其功能分析，我们创建了一个修饰的基因，预计该基因将表现出α亚基的恒定活性形式。 R191C，Q223L和A356S突变体具有GTP结合能力，而GTPase活性却丢失了。这表明组成性活跃的突变体开始生产。（5）突变体突变基因通过遗传学方法分离出表的原型，显示了与Daikoku Dwarf突变体相似的原型，该方法使用基于地图的克隆方法分离了水稻矮突变体D11的突变基因。据透露，位于4号染色体的长碗中的D11基因座位于RFLP标记L353和0.15cm（9个人）的0.12厘米（7个人），来自C559。