光形態形成時の遺伝子発現調節機構の解析

光形态发生过程中基因表达调控机制分析

基本信息

批准号：
13017210
负责人：
永野幸生
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Nagoya 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：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

エンドウ低分子量GTPase遺伝子PRA2は暗所生育エンドウの上胚軸で発現しており、光により発現が抑制される。これまで、この遺伝子の発現が光で調節される仕組みを調べてきた。その過程で光応答に必要かつ十分なシスエレメントDE1をみつけ、さらにDE1に結合するDNA結合タンパク質DF1を同定した。今年度は、DF1に関する機能解析を進めるとともに、研究の端緒となったPRA2遺伝子の解析も進めた。1)植物への遺伝子導入実験から、暗所でDF1はDE1エレメントを介して遺伝子発現を誘導することがわかった。2)DF1の発現を調べたところ、mRNA量は光照射の影響を受けないのに対して、タンパク質量は減少していることがわかった。すなわち、DF1タンパク質の量は転写後の調節機構によって制御されていることがわかった。3)PRA2遺伝子は小胞輸送に関わるYpt/Rabファミリーに属する。どこの小胞輸送に関わっているかを調べるために局在を調べたところ、Pra2タンパク質は、ゴルジ体とエンドソームに局在していた。PRA2遺伝子はYPt/Rabファミリーの中でも、YPt3/Rab11サブファミリーに属する。パン酵母やヒトでは、このサブファミリーに属する遺伝子が2-3個であるのに対して、アラビドプシスでは約25個もある。その存在意義を調べるために、Pra2と近縁のPra3タンパク質の局在を調べた。その結果、Pra3タンパク質はトランスゴルジネットワークに局在していた。このことは、植物ではYpt3/Rab11サブファミリーの機能・局在の多様化がおこっており、この点が動物や酵母のYpt3/Rab11遺伝子と異なっていた。4)DF1を同定する過程で見つけた、新たな亜鉛フィンガーのサブクラスに属する植物特有DNA結合タンパク質PLATZ1について解析を進めた。

PEA低分子量GTPase基因PRA2在黑暗中生长的豌豆的低尾基表达，并被光抑制。到目前为止，我们已经研究了该基因的表达如何受光调节。在此过程中，发现了一个顺式元件DE1，这对于光响应是必需的，并且还足够，并且还鉴定了与DE1结合的DNA结合蛋白DF1。今年，我们还继续对DF1进行功能分析，并分析了PRA2基因，这是我们研究的开始。 1）植物基因转移实验表明，DF1通过黑暗中的DE1元素诱导基因表达。 2）检查DF1表达时，发现mRNA水平不受光照射的影响，而蛋白质水平则降低。也就是说，发现DF1蛋白的量受转录后调节机制控制。 3）PRA2基因属于参与囊泡运输的YPT/RAB家族。当研究定位以确定其参与哪种囊泡转运时，PRA2蛋白定位于高尔基体和内体。 PRA2基因属于YPT/RAB家族中的YPT3/RAB11亚家族。在贝克的酵母和人类中，该亚科有2-3个基因，而在拟南芥中，大约有25个基因。为了研究其存在，我们研究了与PRA2密切相关的PRA3蛋白的定位。结果，将PRA3蛋白定位于反式高尔基网络。这是因为植物中YPT3/RAB11亚科的功能和定位的多样化，这与动物和酵母中的YPT3/RAB11基因不同。 4）我们对在识别DF1的过程中发现的植物特异性DNA结合蛋白Platz1进行了分析。