トウモロコシの転写因子Dof1の光応答の分子メカニズム

玉米转录因子Dof1光响应的分子机制

基本信息

批准号：
11780489
负责人：
柳澤修一
金额：
$ 1.34万
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：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780489/
关键词：
転写因子光応答光合成糖応答遺伝子発現転移印写

项目摘要

植物特異的な転写因子群Dofファミリーの一つ、トウモロコシのDof1は光合成回路における初期炭酸固定を担う酵素の発現に関わる転写因子であり、その活性は光応答性を有する。転写因子Dof1はどのようにして光によって活性が制御されいるか、また、Dof1はどのようにして光合成遺伝子の発現を制御しているかを明らかにすることを目的として行った本研究の今年度の研究成果を以下に記す。(1)暗室で生育させたトウモロコシの黄化葉と光照射を行った緑葉ら調製したプロトプラストにDof1の発現ベクターを導入してその発現産物をin vivo labeling法を用いて解析したところ、2本のバンドとして検出された。この現象は光応答と結びついており、予備的実験ではタンパク質脱リン酸化酵素阻害剤の添加によりDof1の転写促進効果が阻害されたのでDof1の光応答はリン酸化によって制御されている可能性が推察された。現在、更に詳細な解析を行っている。(2)昨年度の研究成果としてDof1はヒトGATA4と類似性を有する転写活性化ドメインを持つことを明らかにしていたが、今年度はさらに詳細な解析を行い転写促進活性に重要なトリプトファン残基を同定した。(3)昨年度、トウモロコシのトランスポゾンMutatorによって遺伝子破壊がなされているトウモロコシのラインからDof1遺伝子に変異が導入されているものをPCRを用いた方法によって検索しその候補を1ラインを選抜しているが、その挿入部位を正確に決定した。残念ながら、その部位はDof1の5'非翻訳領域中でありMutatorによる完全な遺伝子破壊がなされていなかったが、発現が著しく影響を受けている可能性は残っているので現在homozygoteの作成を行っている。

玉米Dof1是植物特异性转录因子Dof家族的成员，是参与光合循环中负责初始碳固定的酶表达的转录因子，其活性具有光响应性。今年的研究旨在阐明转录因子Dof1的活性如何受光调节以及Dof1如何控制光合基因的表达，结果如下所述。 (1)当将Dof1表达载体导入由暴露在黑暗和绿色叶子中的黄化玉米叶子制备的原生质体中时，使用体内标记方法对表达产物进行分析，检测到条带。这种现象与光反应有关，在初步实验中，Dof1的转录促进作用被添加蛋白磷酸酶抑制剂所抑制，这表明Dof1的光反应可能是通过磷酸化来控制的。我们目前正在进行更详细的分析。 (2)去年的研究揭示了Dof1具有与人类GATA4相似的转录激活结构域，但今年我们进行了更详细的分析，以鉴定出对转录促进活性重要的色氨酸残基。 (3)去年，我们利用PCR技术在基因被玉米转座子Mutator破坏的玉米品系中寻找Dof1基因引入突变的品系，并选出一个品系作为候选品系，即插入序列。地点被精确确定。不幸的是，该位点位于Dof1的5'非翻译区，并且该基因并未被Mutator完全破坏，但表达仍有可能受到显着影响，因此我们目前正在创建纯合子。