ケツルアズキ種子発芽期における遺伝子発現に関与する転写制御因子の解析

红小豆种子萌发阶段基因表达转录调控因子分析

基本信息

批准号：
07740625
负责人：
山内大輔
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Tokyo Metropolitan 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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

ケツルアズキ発芽種子の子葉で高い発現を示すα-アミラーゼとシステインプロテアーゼSH-EPの両遺伝子の発現制御機構を解明するために以下のような研究を進めた。1.両遺伝子のプロモーター領域をβ-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子に結合した融合遺伝子を作製した。これらの融合遺伝子を発芽時の各段階のケツルアズキ種子の子葉に粒子銃によって導入した。その結果、吸水後1日目の子葉で最も高い活性がみられた。SH-EP遺伝子の5´-上流域を削っていき、それらを結合したGUS融合遺伝子の発現量を調べた。その結果、-164までの長さのものでも比較的高い活性がみられた。2.他の植物遺伝子のプロモーター領域のACGTというモチーフを含む配列に結合するタンパク質が存在することが既に知られている。このACGTを含む配列はアミラーゼ遺伝子のプロモーター領域には2カ所あり、その共通配列はTACGTCAであった。一方、SH-EP遺伝子にもそれとよく似たTACGTCCという配列がみられた。これらの配列に結合するタンパク質を発芽種子の子葉より調製した粗核抽出液を用いて調べた。その結果、アミラーゼ遺伝子の配列への結合活性は0日目と2日目の子葉中に存在した。一方、SH-EP遺伝子の配列への活性は0日目にはみられたが、2日目ではみられなかった。3.SH-EP遺伝子のプロモーター領域の欠削変異体を用いた結果や、ACGT配列結合タンパク質の存在様式よりこのタンパク質はその遺伝子発現の活性化には機能していないことが推定された。しかしながら、アミラーゼ遺伝子ACGT配列の結合タンパク質はSH-EP遺伝子のものと存在様式が違うので、両遺伝子のACGT配列には異なるタンパク質が結合していることが推定された。

我们进行了以下研究，以阐明α-淀粉酶和半胱氨酸蛋白酶SH-EP的表达控制机制，这两种酶在发芽的红豆种子的子叶中高表达。 1. 创建了一个融合基因，其中两个基因的启动子区域都与β-葡萄糖醛酸酶（GUS）基因连接。使用粒子枪将这些融合基因导入红豆种子萌发每个阶段的子叶中。结果，吸水后1天在子叶中观察到最高活性。我们去除了SH-EP基因的5'上游区域，并检查了将它们组合在一起的GUS融合基因的表达水平。结果，即使长度达到-164，也观察到相对较高的活性。 2. 已知存在与其他植物基因启动子区域中含有 ACGT 基序的序列结合的蛋白质。淀粉酶基因启动子区有两条含有该ACGT的序列，常见的序列为TACGTCA。另一方面，在SH-EP基因中发现了相似的序列TACGTCC。使用从发芽种子的子叶制备的粗核提取物研究了与这些序列结合的蛋白质。结果，第 0 天和第 2 天的子叶中存在与淀粉酶基因序列的结合活性。另一方面，在第 0 天观察到针对 SH-EP 基因序列的活性，但在第 2 天没有观察到。 3.根据SH-EP基因启动子区缺失突变体的使用结果和ACGT序列结合蛋白的存在模式，推断该蛋白不具有激活基因表达的功能。然而，由于淀粉酶基因ACGT序列的结合蛋白与SH-EP基因的结合蛋白不同，因此推测不同的蛋白与两个基因的ACGT序列结合。