高等植物分化色素体の形構築と分裂制御

高等植物分化质体的形状构建与分裂控制

• 批准号: 14760068
• 负责人: 藤原 誠
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14760068/
• 关键词: 葉緑体分裂; ストロミュール; GFP; 白色体; Zリング; arc変異体

研究実施計画に基づき実験を行い、以下の成果を得た。色素体分裂制御シロイヌナズナ葉緑体分裂異常変異体ark11のMinDコード領域中に一アミノ酸置換をもたらす一塩基変異を見出した。野生型MinDタンパクのC末にダブルHAエピトープを付加した融合タンパク(MinD : dHA)をMinDプロモーターarc11で発現させたところ、異常形質が回復した。arc11がMinD変異体であると共にMinD : dHAが機能タンパクであることが示唆された。葉緑体FtsZは一次構造上FtsZ1とFtsZ2の二種に分類されるが、FtsZ1C末にGFPを融合したタンパクをシロイヌナズナ野生株で発現させたところ、既知のZリングが葉緑体分裂部位で観察された。FtsZ1:GFPは葉緑体のみならず非光合成組織の白色体でもZリングを形成し、分裂収縮部位と局在を共にした。一方、FtsZ2:GFPはZリング形成能を失っていた。FtsZ2に対しては保存領域に対するペプチド抗体を作製した。MinEについては、GFP融合タンパクが、単独タンパクと同様にカリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーター(CaMV35Sp)による過剰発現により葉緑体分裂異常を引き起こしたため、機能タンパクであると結論した。以上より、既知葉緑体分裂因子の挙動を解析するツールが整った。色素体管状構造形成CaMV35Sp制御下FtsZ1cDNAを強制発現する形質転換シロイヌナズナを作出した。葉と胚軸の表皮細胞で色素体管状構造が活性化していることを観察した。しかし、シロイヌナズナの色素体管状構造は組織間更には細胞間で形成状況が大きく異なっていた。更なる解析に向けて、管状構造の保存性がより高い植物組織を検索した。CaMV35Spと色素体移行配列を持つGFPを用いた一過性発現系により、タバコアルビノ変異体で有意な管状構造活性化を観察した。

The research and implementation plan is based on the implementation of the project, and the following results are obtained. Chloroplast mitotic system abnormal ark11 in the field of a single acid substitution, a single base variant was found Wild-type MinD: dHA (MinD : dHA) is found in the C terminal, and the abnormal shape is restored. arc11 MinD FtsZ is the first structure to be classified into two groups: FtsZ 1 and FtsZ2. GFP is the first to be fused into FtsZ 1 and FtsZ 2. FtsZ1:GFP chloroplast is a non-photosynthetic tissue, and the white body is formed, divided, and contracted. FtsZ2:GFP is the most powerful gene in the world. FtsZ2 is the domain of conservation. MinE, GFP fusion, isotype, iso The analysis of chloroplast mitotic factors is described above. CaMV35Sp controls the expression of FtsZ1 cDNA under stress. The epidermal cells of leaf hypocotyl are activated and the tubular structure of pigment body is observed. The tubular structure of pigment bodies varies greatly between tissues and cells. Further analysis of the preservation of the tubular structure and high plant tissue CaMV35Sp and chromosome migration alignment were observed in the transient development system of GFP.