植物の鉄欠乏特異的遺伝子発現制御に関する研究

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イネ科植物の鉄欠乏時の遺伝子発現制御機構を明らかにすることを目的として研究を行っている。これまでにオオムギのムギネ酸類の生合成系の酵素遺伝子であるIDS2遺伝子の上流解析からイネ科植物の鉄欠乏の根で特異的に遺伝子発現を引き起こすシス因子であるIDE1、IDE2を見いだした。本研究では、このIDE1,IDE2に結合するトランス因子の単離、あるいはイネとオオムギのムギネ酸類による鉄獲得機構に関与する遺伝子の発現を支配する因子の単離をめざして研究を行った。これまでに明らかにしたIDE1、IDE2を用いて酵母のOne-hybridを行うことによってオオムギ、イネそれぞれから特にIDE2に結合する可能性の高い転写因子を単離することができた。この遺伝子について詳細な解析を行った。まず、ゲルシフトアッセイを行い、結合への配列特異性の検定を行った。また、この遺伝子を過剰に発現するイネあるいはRNAi法もしくはCRES-T法によって発現を抑制したもの、もしくは機能を欠損させた遺伝子導入イネを作成した。この遺伝子導入イネの鉄欠乏への応答性を見ることで得られた転写因子の鉄欠乏への関与を見る予定である。また、マイクロアレイ解析から鉄欠乏で発現の誘導されるイネ科に特有のbHLH型転写因子IRO2についてその発現の特異性、結合配列の決定を行い、その結合配列の存在割合などから、このIRO2がイネ科植物のムギネ酸類による鉄の獲得に関する遺伝子群の発現に関与していると考えられる重要な転写因子である可能性を示した。