分子遺伝学的手法による植物有用物質生産の制御遺伝子の単離と分子エンジニアリング

利用分子遗传学方法对调节有用植物物质生产的基因进行分离和分子工程

• 批准号: 09780522
• 负责人: 山崎 真巳
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Chiba University
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09780522/
• 关键词: アントシアニン; 成分変種; 植物二次代謝; 転写制御因子; トランスジェニック植物; MYC; Perilla frutescens; 転写因子

アントシアニン生合成各ステップを触媒する一連の酵素遺伝子は、成分変種特異的に発現し、光照射によって発現調節をうけている。このような遺伝子群の同調的発現調節には転写調節因子が関与すると考えられる。これまでにアカジソからMYC様転写因子cDNA Myc-rpを単離し、機能解析を進めてきた。本研究では、さらにMYC-PRタンパク質のin vitroでの転写活性化能を解析した。また、MYC因子と協同してアントシアニン生合成を制御していると推定されるMYB因子をコードするcDNAを単離して機能解析を行った。酵母One-hybrid systemを用いた実験により、MYC-RPの転写活性化能を解析した。その結果、完全なMYC-RPの転写活性化能は非常に低いが、N-末端から116アミノ酸を、あるいはc-末端から200アミノ酸を欠失すると転写活性化能が上昇することが示された。また、アカジソ特異的に発現するMyb様cDNA(Myb-p1)を単離した。通常植物MYB因子が2つのDNA結合ドメインであるリピート配列を有するのに比してMYB-P1には1つのリピート配列しか存在しなかった。酵母Two-hybrid systemを用いた実験によりMYB-P1がMYC-RPと相互作用することが明らかになった。さらに、酵母One-hybrid systemを用いた実験により、MYB-P1がシソのDFRプロモーターへの結合活性をもつことが示された。

催化花色苷生物合成每个步骤的一系列酶基因在组分变体中特别表达，并受光照射调节。据认为，转录调节剂参与了此类基因组同步表达的调节。到目前为止，已经从红色灾难中分离出MYC样转录因子cDNA MYC-RP，并进行了功能分析。在这项研究中，我们进一步分析了MYC-PR蛋白的体外转录激活能力。另外，通过分离编码MYB因子的cDNA进行功能分析，该因子估计与MYC因子合作并控制花青素生物合成。通过使用酵母单杂交系统的实验分析了MYC-RP的转录激活能力。结果表明，尽管完整MYC-RP的转录激活能力非常低，从N端删除了116个氨基酸或C-terminus的200个氨基酸，但仍会提高转录激活能力。此外，分离出在红馈导管中专门表达的Myb样cDNA（MYB-P1）。与通常的植物MyB因子具有重复序列（这是两个DNA结合域）相反，在MYB-P1中只有一个重复序列。使用酵母双杂交系统的实验表明，MYB-P1与MYC-RP相互作用。此外，使用酵母单杂交系统的实验表明，MYB-P1与百合的DFR启动子具有结合活性。

项目成果

Zhizhong Gong et al.: "Cloning and molecular analysis of structural genes involved in anthocyanin biosynthesis and expressed in a forma-specific manner in Perilla frutescens" Plant Molecular Biology. 35. 915-927 (1997)

龚志忠等人：“紫苏中参与花青素生物合成并以形式特异性方式表达的结构基因的克隆和分子分析”植物分子生物学。

Mami Yamazaki et al.: "Molecular cloning and biochemical characterization of a novel anthocyanin 5-0-glucosyltransferase by mRNA differential display for plant forms regarding anthocyanin." J.Biol.Chem.274 (印刷中). (1999)

Mami Yamazaki 等人：“通过关于花青素的植物形态的 mRNA 差异显示，对新型花青素 5-0-葡萄糖基转移酶进行分子克隆和生化表征。”J.Biol.Chem.274（出版中）。

Mami Yamazaki et al.: "Molecular cloning of a cDNA encoding a novel UDP-glucose glucosyltransferase homologue from Arabidopsis thaliana." Plant Physiol.118. 1102 (1998)

Mami Yamazaki 等人：“编码来自拟南芥的新型 UDP-葡萄糖葡萄糖基转移酶同源物的 cDNA 的分子克隆。”

Mami Yamazaki et al.: "Direct evidence for anthocyanidin synthase as a 2-oxoglutarate-dependent oxygenase:molecular cloning and functional expression of cDNA from a red forma of Perilla frutescens." Plant J.17(2). 181-190 (1999)

Mami Yamazaki 等人：“花青素合酶作为 2-氧化戊二酸依赖性加氧酶的直接证据：来自紫苏红色形式的 cDNA 的分子克隆和功能表达。”

Mami Yamazaki et al: "Transformation of Perilla frutescens var crispa using an Agiobacterium Ri binary vector system" Plant Biotechnology. 14. 169-173 (1997)

Mami Yamazaki 等人：“使用农杆菌 Ri 二元载体系统转化紫苏”植物生物技术。