バラ科果樹の自家不和合性花粉側因子の同定とその利用

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Prunus属植物などのバラ科植物は配偶体型自家不和合性を示す。この現象は非常に密接に連鎖した二つの遺伝子(雌ずいS遺伝子、花粉S遺伝子)によって支配されている。雌ずいS遺伝子産物はS-RNaseと呼ばれるRNA分解酵素である。一方、花粉S遺伝子は明らかになっていなかった.以前の研究から花粉S遺伝子が存在する領域をアーモンドのゲノム上で特定し塩基配列を明らかにしていたので、本研究では、その領域に存在し花粉で発現している遺伝子をクローニングした。アーモンド花粉cDNAを鋳型としたRACEを行ったところ、花粉S遺伝子にふさわしい性質を持つ遺伝子(SFB)が1つ単離された。SFBは花粉特異的に発現しており、F-boxタンパク質をコードしていた。また、S-RNaseと同程度の対立遺伝子特異的な配列多様性を示した。オーソログも他のPrunus属植物から単離されており、一次構造の比較から超可変領域と呼ばれるドメインが同定されている。超可変領域はS-RNaseにも見られるドメインで、Sハプロタイプ特異的な相互作用に必要不可欠であると考えられている。F-boxタンパク質は細胞内でSkplやCullinなどとともにSCF複合体を形成している。SCF複合体は26Sプロテアソームを介して細胞内タンパク質のタンパク質分解制御を行っており、制御の中心となるのはF-boxタンパク質である。したがって、SFBがF-boxタンパク質をコードしていることは、S-RNaseの分解制御が自家不和合性反応の中核を担っているということを示唆するものである。