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夏井 悠*; Nefissi, R.*; 宮田 佳奈*; 小田 篤*; 長谷 純宏; 中川 繭; 溝口 剛*
no journal, ,
ELF3は光応答,器官伸長,花成,概日リズム等の制御系において重要な役割を果たしている。一方、ELF3のアミノ酸配列情報からその生化学的機能を推定することは困難であり、多面的機能を発揮しうる分子機構については未解明な点が多い。われわれはELF3の多機能性発現メカニズム解明を目的として、elf3変異体の早咲き・長胚軸・小子葉・薄緑色葉の4形質に着目して、これらの形質のすべてあるいは一部を抑圧/増強する変異体の単離を試みた。変異導入はelf3-1種子の重イオンビーム処理により行った。本発表では、抑圧変異体suppressor of elf3 20(sel20)についての解析結果を報告する。sel20では、「早咲き・小子葉・薄緑色葉」の3つの形質が部分的に抑圧された。一方、長胚軸形質については増強されていた。この抑圧変異sel20は、劣性変異であり、1番染色体上腕に座上していることがわかった。現在までに、elf3変異の抑圧変異として、gi, fca, fwa, ld, ft変異が報告されているが、これらの遺伝子の染色体上の位置はSEL20とは異なっていた。上記のマーカー近傍にある花成関連遺伝子FHA/CRY2を、SEL20の候補遺伝子の1つと考え、解析を進めたところ、第2エキソン内に21塩基の欠失を見いだした。ELF3の多機能性発現における青色光受容体FHA/CRY2の役割について、解析結果をもとに議論する。
大野 豊
no journal, ,
私たちは、アンチオーキシン活性があるとして知られているPCIBが、オーキシンによる遺伝子発現誘導やAUX/IAAタンパク質の分解促進を阻害することを見いだした。そこで、オーキシン作用にかかわる新規遺伝子を明らかにすることを目的として、PCIB存在下で主根の生長が抑制されない突然変異体のスクリーニングを行った。その結果、
, 
といった既知遺伝子座の変異体に加え、
, 
といった新規変異体の取得に成功した。これらの変異体は合成オーキシン2,4-Dに対しても感受性の低下がみられた。それぞれの原因遺伝子
, 
は、動物ゲノムにも類似遺伝子が存在し、は、RUB E3リガーゼである
遺伝子と類似していた。また
との二重変異体の解析などからSMAP1もRUB修飾にかかわる新規制御因子であることが示唆された。以上の結果からPCIBがオーキシン情報伝達機構に関連した未知因子の解明に有効な道具となることが示された。
北村 智; 峠 隆之*; 松田 史生*; 榊原 圭子*; 斉藤 和季*; 鳴海 一成
no journal, ,
フラボノイドはその強力な抗酸化活性からわれわれ人類にとって有用な高機能物質として注目されているが、植物体内においても、紫外線防護物質や花色などの有用機能を発揮することが知られている。植物細胞内においては、フラボノイドの基本骨格C6-C3-C6生合成は、細胞質領域の小胞体表面で進行すると考えられているが、多くのフラボノイド最終産物は液胞に蓄積される。このことは、フラボノイドが植物細胞内で輸送されることを示唆しているが、その輸送機構についてはほとんど明らかにされていない。モデル植物シロイヌナズナにおいて、種子でのみ生合成・蓄積するフラボノイドの一種であるプロアントシアニジンに関する細胞内輸送経路に関する研究が進められており、膜局在型フラボノイドトランスポーターTT12やサイトゾル局在型のグルタチオントランスフェラーゼ様タンパク質TT19などがフラボノイド輸送に関与すると考えられている。本研究では、これらのフラボノイド変異体を用いて、未熟種子ステージにおける代謝産物解析などを行い、得られた生化学的知見について報告する。
河地 有木; 鈴井 伸郎; 石井 里美; 伊藤 小百合; 渡邉 茂樹; 石岡 典子; 高橋 忠幸*; 中野 隆史*; 藤巻 秀
no journal, ,
高等植物における栄養や環境汚染物質等の動態を可視化することは生物学の分野に多大な貢献があった。その代表的手法には、ラジオアイソトープをトレーサーとして用い、その動態をイメージングすることで植物体内の物質の分布を画像化する、オートラジオグラフィ,ポジトロンイメージング法などがある。しかしこれらの方法では同時に画像化できる測定対象の元素は1種類に限られるため、例えば複数の元素の同一環境下・同一個体内における拮抗作用などをイメージングすることは困難である。そこで、
線を放出する複数の元素を同時にイメージングできる装置,コンプトンカメラの開発が原子力機構,宇宙機構,群馬大学によって行われている。最先端の半導体検出器を用いて試作されたコンプトンカメラと放射線源で、複数種のラジオアイソトープの同時撮像に成功し、本装置によって複数元素の同時イメージングが可能であることが示された。われわれはこのようなイメージング技術を開発することで、組織
個体レベル、秒日レベルでの多元素の分布状態の変化について、一個体から非侵襲的に情報を得るという研究手法の確立を目指している。
N-標識窒素ガスを用いたダイズ根粒における窒素固定の非侵襲的イメージング石井 里美; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 河地 有木; 石岡 典子; 大竹 憲邦*; 大山 卓爾*; 藤巻 秀
no journal, ,
ダイズの根に形成した根粒は窒素を固定し、固定した窒素(固定窒素)を他の部位に輸送することで植物体に窒素栄養を供給する役割を持つ。これまで、高等植物における窒素固定や固定窒素の輸送といった窒素の動態に関する研究は、おもに安定同位体の
Nにより窒素を標識する方法が用いられてきた。しかし、安定同位体を用いる方法は侵襲的な分析を必要とするため、例えば光や温度の変化に対する数時間内の窒素の固定や固定窒素の輸送の変化といった、環境変化に対する短時間の生理的な応答を解析することは難しかった。そこで本研究では、放射性同位体のN(半減期9.97分)により標識した窒素ガスを用いることにより、窒素の固定及び固定窒素の輸送の非侵襲的なイメージングを実現すること、さらに生理機能の定量的な解析を実現することを目的とした。本発表では、高純度のN標識窒素ガスの製造法を開発し、PETIS(positron-emitting tracer imaging system)を用いて根粒に固定される窒素の非侵襲的イメージングと、窒素固定速度の定量に成功したので報告する。
中曽根 光; 川合 真紀*; 鳴海 一成; 内宮 博文*; 大野 豊
no journal, ,
われわれが合成オーキシン2,4-Dの応答機構にかかわる因子として同定したSMAP1の機能を解明するために、SMAP1欠失変異体に完全長及びC末のF/D保存領域を欠失させたと
の融合遺伝子(それぞれ
, 
)を導入した。その結果、は根におけるの2,4-D感受性を野生型のレベルにまで回復させたが、では回復がみられず、F/D領域がSMAP1の活性に重要であることがわかった。次に、抗GFP-マイクロビーズを用い、SMAP1-GFPと結合するがSMAP1
F/D-GFPとは結合しないタンパク質を精製し、質量分析で調べたところ、そのほとんどがCOP9 Signalosome(CSN)のサブユニットであった。以上の結果から、SMAP1はF/D領域を介してCSNと相互作用し、2,4-D応答を制御している可能性が示唆された。
坂本 綾子; 中川 繭; 鳴海 一成
no journal, ,
これまでにシロイヌナズナのチェックポイントに関与する
遺伝子を同定し解析を行ってきた。欠損株は、チェックポイントで中心的な役割を担う
遺伝子の欠損株と同様に、さまざまなDNA変異原や細胞周期阻害剤に対して感受性を示した。また、AtRAD26蛋白質のN末側領域には、ATRやATMなどを含むPIKKファミリーキナーゼのターゲット様配列が2か所見いだされた。今回、AtRAD26とPIKKキナーゼとの関係を明らかにする目的で、大腸菌中で発現させたN末側領域(AtRAD26NT)に対するリン酸化反応実験を行った。野生型の植物組織から核蛋白質画分を抽出し、[-
P]ATPの存在下でAtRAD26NTと
で反応させると強いPの取り込みが見られたが、AtATR欠損株由来の核蛋白質画分ではPの取り込みが半減した。一方、AtRAD26NTの2か所のPIKKターゲット様配列を置換した変異型AtRAD26NTS87AS152Aでは、わずかながらもPの取り込みが減少した。以上の結果から、AtRAD26がAtATRを主体としたPIKKによってリン酸化される可能性が示唆された。
高野 成央*; 高橋 祐子*; 山本 充*; 寺西 美佳*; 横沢 大輔*; 長谷 純宏; 坂本 綾子; 田中 淳; 日出間 純*
no journal, ,
イネのUVB耐性獲得にかかわる主因子の1つは、UVBによって誘発されるシクロブタン型ピリミジン二量体(CPD)を修復するCPD光回復酵素であることを明らかにした。しかし、その他のUVB耐性因子は明らかになっていない。そこで新たなUVB耐性遺伝子資源の探索を目的に、UVB耐性を示すイネ・ササニシキにカーボンイオンビームを照射し、ササニシキよりもUVB耐性、又は感受性を示す変異体の選抜を行った。その結果、UVB感受性を示す変異体2系統,耐性を示す変異体3系統の選抜に成功した。われわれは、得られた系統の中でもUVB耐性を示すイネ変異体UVTSa-319に着目し、変異原因遺伝子の同定を目的に特徴解析を行った。親株のササニシキと比較してUVTSa-319は既知のUVB耐性因子であるUV吸収物質の蓄積量、CPD及び6-4光産物の光修復・暗修復活性に変異は認められなかった。また、ゲノムDNAを用いたアレイComparative Genomic Hybridization(CGH)により変異・欠損領域の推定を行ったところ、第7染色体上に約40kbpの欠失があり、その領域に機能未知の2つの遺伝子が含まれていた。本大会では、新規なUVB耐性遺伝子の可能性に関して考察する。