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坂本 綾子; 高橋 真哉*; Strzalka, W.*; 鳴海 一成
no journal, ,
シロイヌナズナのゲノム安定性の維持において重要な役割を果たす損傷乗り越え型DNAポリメラーゼの機能解析を進めてきた。AtPol
とAtPol
は紫外線損傷部位を乗り越えてDNA複製を継続することにより、DNA複製フォークの崩壊を阻止し、ゲノム安定化に寄与することが報告されている。AtRev1は脱塩基部位(AP site)の相補鎖にヌクレオチドを挿入する活性を持っていることに加え、他の蛋白質と相互作用することにより、植物のDNA損傷応答で重要な役割を果たすことが示唆されている。例えば、突然変異検出実験では、AtRev1を欠損すると紫外線及び
線誘発突然変異頻度が大きく減少すると言う結果が報告されている。今回、われわれは酵母細胞を用い、AtRev1と他のDNAポリメラーゼやPCNAとの相互作用を解析した。その結果、AtRev1が、AtPolやAtPolのみならず、複製装置の構成蛋白質とも相互作用するという結果を得た。また、相同組換えマーカーを組み込んだシロイヌナズナを用い、AtRev1の有無で体細胞相同組換え頻度が変化するかどうかを解析した結果、AtRev1の欠失により組換え頻度が大きく減少するという結果を得た。以上のことから、AtRev1は損傷乗り越え複製だけでなく、植物のゲノム安定性維持にかかわるさまざまな機能に関与することが示唆された。
線感受性との関係北村 智; 鳴海 一成
no journal, ,
フラボノイドは植物界に広く分布する二次代謝産物の代表的なもので、植物体内においては、植物色素,抗ストレス物質,紫外線吸収物質,オーキシン輸送制御物質といった多岐に渡る機能を発揮することが知られている。これらフラボノイドの生理機能に関しては、植物体内における局在性との関連性が深い。一方で、フラボノイドは各種ストレスによってその生合成が誘導されることから、これらのストレスと密に関係があると推察されている。フラボノイドは高いラジカル消去能を有することから、植物が各種ストレスに曝された際に発生する活性酸素を消去するために、フラボノイドの生合成が誘導されるとも考えられるが、上述のように、表皮細胞の液胞に大量蓄積されているフラボノイドはラジカル消去能を発揮しにくいと思われる。そこで、植物体内で局在性を示して蓄積しているフラボノイドの生理機能をさらに理解するために、シロイヌナズナのフラボノイド変異体を線ストレスに曝し、生存率や酸化ストレス反応について評価した結果について報告する。
高橋 竜一*; Bashir, K.*; 石丸 泰寛*; 瀬野浦 武志*; 杉本 和彦*; 小野 和子*; 矢野 昌裕*; 鈴井 伸郎; 藤巻 秀; 西澤 直子*; et al.
no journal, ,
イネのマンガン,鉄,カドミウムトランスポーターであるOsNRAMP5の遺伝子発現を1/2から1/4まで抑制すると、植物体全体でのカドミウム含量は減少するが、地上部のカドミウム含量は増加することを報告した。効率的なファイトレメディエーションを目的とし、イネのカドミウム高集積品種であるAnjana Dhanを用いて
発現抑制イネ(A5i)を作製した。Positron emitting tracer imaging system (PETIS)を用いてカドミウムの吸収を観察したところ、根のカドミウム含量は野生型イネよりもA5iイネで低かったのに対し、地上部では野生型イネよりもA5iイネで高かった。さらにA5iイネを韓国の屋外隔離圃場(土壌中のカドミウム濃度は0.1M HCl抽出で0.43mg/kg)で栽培した。A5iイネは野生型イネと生育には差がなかった。A5iイネの地上部のカドミウム含量は野生型イネの約2倍であった。以上の結果から、A5iイネは圃場においても既存のカドミウム高集積品種よりもさらにカドミウムを集積し、土壌からより早く、効率的にカドミウムを除去できることが示された。
中村 進一*; 鈴井 伸郎; 長坂 俊紀*; 石岡 典子; 伊藤 小百合*; 河地 有木; 頼 泰樹*; 服部 浩之*; 茅野 充男*; 藤巻 秀
no journal, ,
これまでの研究で、植物の根に部位特異的にグルタチオン(GSH)を与えることで植物体の地上部へのCdの移行と蓄積が抑制される現象を見出した。本研究では、GSHが植物体内のCd動態に及ぼす影響を詳細に解析した。実験には水耕栽培をしたアブラナ(品種:農林16号)を用い、GSH処理区および対象区におけるCdの長距離輸送と根内の径方向輸送を調べた。その結果、GSH処理によって根の細胞質中に存在するCdの濃度は有意に低下し、導管内を移行するCdの濃度も有意に減少していた。また、PETISを用いた実験では、根に与えたGSH処理が植物体の地上部へCdの移行・蓄積を抑制している様子を可視化することができた。得られた動画像データを用いて、植物体の地上部,地下部などの各関心領域におけるCdの蓄積の経時変化を解析したところ、根へのGSH処理によって根からのCdの放出が活性化されていることを示唆する結果が得られた。