植物の細胞周期を制御するCDC2遺伝子ファミリーの研究

控制植物细胞周期的CDC2基因家族的研究

基本信息

批准号：
04257209
负责人：
岡穆宏
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ラムダファージベクターによるシロイヌナズナのcDNAおよび遺伝子ライブラリーを利用して、酵母cdc2遺伝子のホモログのスクリーニングを行い、数種類の候補クローンを得た。このうち2種類のクローン(CDC2a、CDC2b)の塩基配列を決定した。両cDNAの翻訳産物はアミノ酸レベルで互いに56%の相同性を示し、酵母のcdc2遺伝子産物とそれぞれ63%、55%の相同性を示した。CDC2a、CDC2bそれぞれのcDNAに酵母のプロモーターを連結し酵母cdc2変異株に導入したところCDC2aは部分的に相補したがCDC2bは相補しなかった。これらの結果はCDC2aは酵母のcdc2と機能的に非常に近い関係にあり、シロイヌナズナにおいてもH1キナーゼが細胞分裂周期の調節に中心的な役割を果していることを示唆している。一方構造遺伝子の塩基配列解析から、CDC2a、CDC2b遺伝子はそれぞれ8ケおよび3ケのイントロンで分断されていた。このうちCDCaの最初のイントロンのみが5'非翻訳領域に存在し、他はすべて翻訳領域内に存在した。両者のイントロンのうち2ケは同じ位置に存在するが、その長さおよび塩基配列は異っていた。さらにCDC2aの8ケのうちの3ケ、CDC2bの3ケのイントロンのうち1ケは酵母cdc2遺伝子のイントロンの位置と合致したが塩基配列は全く異っていた。これらの結果から、cdc2およびcdc2関連遺伝子はイントロンの追加、削除を繰返しながら進化してきたことが分った。CDC2aおよびCDC2遺伝子の転写調節領域と思われる部分の塩基配列にほとんど類似性が認められない。したがって両遺伝子は異った転写制御を受けていると想像される。この両遺伝子産物がどのような機能分担を行っているかを明らかにするのが今後の課題である。

使用Lambda噬菌体载体使用拟南芥cDNA和基因文库，筛选了酵母CDC2基因的同源物以获得几个候选克隆。确定了其中两个克隆（CDC2A和CDC2B）的核苷酸序列。两种cDNA的翻译产物在氨基酸水平上均显示56％同源性，分别与酵母CDC2基因产物的同源性分别为63％和55％。当酵母启动子与CDC2A和CDC2B的CDNA相连并引入酵母CDC2突变菌株时，CDC2A被部分补充，但没有补充CDC2B。这些结果表明，CDC2A在酵母中与Cdc2有着密切的关系，并且H1激酶在调节拟南芥中细胞分裂周期中也起着核心作用。另一方面，基于结构基因的核苷酸序列分析，CDC2A和CDC2B基因分别分为8和3内含子。其中，只有CDCA的第一个内含子存在于5'未翻译区域中，而所有其他内含子都存在于翻译区域中。两个内含子位于同一位置，但它们的长度和核苷酸序列不同。此外，八个CDC2A中的三个和三个CDC2B内含子中的三个与酵母CDC2基因中的内含子的位置匹配，但碱基序列完全不同。这些结果表明，CDC2和CDC2相关的基因通过添加和删除内含子反复演变。 CDC2A的核苷酸序列几乎没有相似之处，并且似乎是Cdc2基因的转录调节区域的部分。因此，可以预见，这两个基因都受到不同的转录控制。未来的挑战是阐明这两个基因产物的功能划分类型。