シロヘム生合成と無機窒素・無機硫黄同化系の機能発現機構の研究

西罗血红素生物合成及无机氮、无机硫同化系统功能表达机制研究

基本信息

批准号：
11760059
负责人：
榊原均
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Nagoya 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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

亜硫酸還元酵素(SiR)は補酵素としてシロヘムをもつ。この遺伝子を構成的に発現させた形質転換タバコは転写産物の蓄積に比べ、SiR活性の増加が少ないことがすでに明らかになっている。この外来SiR活性へのシロヘム合成の関与を調べた。ZmSUMT1をCaMV35Sプロモーターにセンス方向に融合させた遺伝子を作製し、タバコに導入した。形質転換タバコはZmSUMT1遺伝子由来の転写産物は多く蓄積していたものの、その翻訳産物は抗体により検出できないほど小さいものだった。両形質転換体をかけ合わせ、SiRおよびZmSUMT1双方が導入された二重形質転換体を得た。この植物体のSiR非活性を測定したが、単独のSiR形質転換体に比べ優位な違いは見られなかった。ZmSUMT1がタバコ体内で効率的に発現しない原因について様々な検討を行ったが、原因の解明には到らなかった。酵母のmet8変異を相補する植物の遺伝子をスクリーニングしたが、シロヘム合成に関与すると予想される構造を持つ遺伝子の単離には到らなかった。SUMTの構造からは、植物はラン藻と類似のシロヘム合成系遺伝子のセットを備えていると予想されるので、今後は他の生物種を用いた研究も展開していく必要があると思われる。

亚硫酸盐还原酶 (SiR) 以西罗血红素为辅酶。已经表明，在该基因组成型表达的转化烟草中，SiR活性的增加比转录物的积累要小。我们研究了西罗血红素合成在这种外源 SiR 活性中的参与情况。我们创建了一个基因，其中 ZmSUMT1 在有义方向上与 CaMV35S 启动子融合，并将其引入烟草中。尽管转化的烟草积累了大量来自ZmSUMT1基因的转录物，但翻译产物太小而无法被抗体检测到。将两个转化体杂交以获得其中引入了SiR和ZmSUMT1的双转化体。测量了该植物的 SiR 失活，但与单个 SiR 转化体相比没有观察到显着差异。尽管对ZmSUMT1在烟草体内不能有效表达的原因进行了各种研究，但仍无法阐明其原因。尽管我们筛选了与酵母met8突变互补的植物基因，但我们无法分离出具有预测参与西罗血红素合成的结构的基因。根据SUMT的结构，预测植物具有与蓝藻相似的一组用于合成西罗血红素的基因，因此未来有必要利用其他物种来扩大研究。