新規なZhフィンガー型DNA結合ドメインを有する転写因子群の構造と機能

具有新型Zh指型DNA结合域的转录因子的结构和功能

基本信息

批准号：
09780620
负责人：
柳澤修一
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

Dofタンパク質は新しいDNA結合ドメイン(Dofドメイン)を共有する植物に特異的な転写因子のファミリーである。このタンパク質は広く植物界に存在し、何らかの重要な生理的役割を担っている可能性を示唆してきた。実際、トウモロコシのDof1は光に応答した転写促進活性を有し、C4光合成回路で初期炭酸固定の役割を担うC4型ホスホエノールビルビン酸カルボキシラーゼ(C4PEPC)遺伝子のプロモーターにin vitroでもin vivoでも結合しプロモーター活性を促進することを明らかにしている。これに対して、もう一つのトウモロコシのDofタンパク質、Dof2は転写抑制因子として機能できることも明らかにしている。Dofタンパク質はAAAGをコア認識配列として持つが、今回、この配列の近傍の配列が認識に影響するかどうか、既にクローン化されているトウモロコシの4つのDOfタンパク質を用いて検討した。AAAG配列とランダムな近傍配列をもつ合成DNAを用いて結合する配列を検討したところ,各Dofタンパク質が選択した近傍配列には類似性と相違性の両方が確認された。一方で、トウモロコシのプロトプラストを用いた一時的発現の系による解析から、Dof1は幾つかの植物に特有な炭素代謝を担う酵素(非光合成型PEPCと細胞質型PPDK)の遺伝子のプロモーターの活性も制御している可能性が示唆された。DOf1を強制発現させるとこれらのプロモーター活性は促進され、一方、Dof1のanti-sense RNAを強制発現させると抑制された。さらに、Dof1の光に応答した転写促進活性はこれらのプロモーター活性と一致した。これらのことから、Doflは植物に固有の炭素代謝系全体を制御している可能性が考えられた。

Dof 蛋白是植物特异性转录因子家族，它们共享一个新的 DNA 结合域（Dof 域）。这种蛋白质广泛存在于植物界，有人认为它可能发挥一些重要的生理作用。事实上，玉米Dof1具有响应光的转录促进活性，并与C4型磷酸烯醇丙酮酸羧化酶（C4PEPC）基因的启动子结合，该基因在C4光合循环的早期二氧化碳固定中发挥作用，无论是体外还是在体内它已被证明可以促进启动子活性。相比之下，我们还证明了另一种玉米 Dof 蛋白 Dof2 可以起到转录抑制蛋白的作用。 Dof 蛋白以 AAAG 作为其核心识别序列，这次我们使用四个先前克隆的玉米 DOf 蛋白研究了该序列附近的序列是否影响识别。当我们使用具有 AAAG 序列和随机相邻序列的合成 DNA 检查结合序列时，我们发现了每个 Dof 蛋白选择的相邻序列的相似性和差异。另一方面，使用玉米原生质体的瞬时表达系统进行的分析表明，Dof1还控制负责碳代谢的酶（非光合PEPC和细胞质PPDK）的基因的启动子活性，这可能是几种植物特有的。就这样吧。 DOf1 的强制表达促进了这些启动子活性，而 Dof1 反义 RNA 的强制表达则抑制了它们。此外，Dof1响应光的转录促进活性与这些启动子活性一致。这些结果表明，Dofl 可能控制植物特有的整个碳代谢系统。