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植物特異的なDof転写因子の機能発現の分子メカニズム

植物特异性Dof转录因子功能表达的分子机制

基本信息

批准号：
13780549
负责人：
柳澤修一
金额：
$ 1.34万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

植物には、光合成などの動物には存在しない多くの生物学的プロセスが存在する。植物に特異的な代謝回路や生物学的反応の存在に呼応するかたちで植物特異的なDof転写因子群は存在しており、トウモロコシのDof転写因子(Dof1とDof2)は光合成遺伝子などの光に応答した遺伝子発現に関わっていることを明らかにしてきた。このような背景のもとに、本研究では、Dof転写因子の活性を制御している分子メカニズムを明らかにすることを目的として行われた。種々のタンパク質リン酸化酵素の阻害剤やタンパク質脱リン酸化酵素の阻害剤とトウモロコシのプロトプラストを用いたin vivo解析により、リン酸化阻害剤K252aは特異的にDof1の活性を促進することが明らかにした。また、核にはHMGタンパク質と呼ばれるタンパク質群の存在が知られているが、Dof転写因子はHMGタンパク質いくつかと特異的に相互作用することを明らかにした。さらに、この相互作用によりDof転写因子のDNAへの結合は促進されること、さらに、リン酸化されたHMGタンパク質はDof転写因子のDNA結合を促進する能力を持たないことを明らかにした。従って、タンパク質のリン酸化やタンパク質-タンパク質相互作用により、Dof転写因子の活性は制御されていることが明らかとなった。一方で、モデル植物であるシロイヌナズナのゲノム中に37個のDof転写因子の遺伝子を同定して進化系統樹を作成したところ、Dof転写因子は被子植物が誕生する以前から多様化する一方で、個々の植物種が誕生した以降も多様化してきたことが明らかとなり、Dof転写因子群は高等植物に共通の役割と植物種に特異的な機能の両方を担っている可能性が示唆された。

There are many biological conditions in plants, photosynthesis and animals. The existence of plant-specific metabolic circuits and biological reactions requires the existence of plant-specific Dof-writing factors (Dof1 and Dof2) that are involved in the development of photosynthetic genes. This study was conducted on the basis of the molecular structure and the activity of DOF. The enzyme inhibitor K252a is used in vivo analysis to promote the activity of Dof1. The existence of the HMG group is known by the nuclear factor, and the interaction between the HMG group and the nuclear factor is known by the nuclear factor The interaction between DOF and DNA promotes the ability of HMG to bind to DNA. The activity of DOF is controlled by the interaction of DOF and DOF. 37 of the 37 Doffixion genes were identified and the phylogenetic tree was constructed. The Doffixion genes were diversified before the angiosperms were born. The plant species were diversified before the angiosperms were born. DOF factor groups are common to higher plants, and the possibility of plant species-specific functions is also discussed.