転写制御における核と葉緑体間のシグナル伝達機構

转录控制中细胞核和叶绿体之间的信号转导机制

基本信息

批准号：
10170218
负责人：
豊島喜則
金额：
$ 2.5万
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 (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10170218/
关键词：
葉緑体転写プロモータ核形質転換シグマ因子

项目摘要

「目的」本研究は、葉緑体に存在する2種のRNAポリメラーゼのうち、光合成遺伝子の転写にかかわる葉緑体コードのRNAポリメラーゼ(PEP)に焦点を当て、その機能転換にかかわる核-葉緑体間のシグナル伝達の分子機構を明らかにすることを目的とした。「結果・考察」1. 光化学系IIのD2タンパク質をコードする葉緑体psbDプロモータからの転写が、恒明条件下で24時間周期の概日リズムによる活性変化を示すことを明らかにした。2. PEPのシグマサブユニットである核コードのsigA遺伝子のmRNAレベルが、psbDプロモー夕の活性変化と全く同じ24時間周期の概日リズムを示すことが分かった。3. Run-On解析から、葉身下部では殆どのPEPプロ毛一夕が光条件に依存せず恒常的に転写されているが、伸長生長が終了した上部では、psbAとpsbDプロモータのみが光応答的に転写されていることを示した。さらにin vitro転写でのプロモータ解析から、葉身下部のPEPは転写開始に-35および-10配列を要求するが、上部の葉緑体PEPは、Extended-10プロモータ配列(psbAプロモータ)あるいは上流エンハンサー配列(psbDプロモータ)を認識することで-35配列を欠いたプロモータからも転写を開始できることを明らかにした。このPEPのプロモータ認識性の変化にシグマ因子が関与している可能性を検討する。4. psbAプロモータのコントロール下でGFPを発現させるタバコ葉緑体形質転換体を作成した。蛍光観察から、GFPが葉緑体で特異的に発現していることが確認された。一方、-35配列を破壊した変異プロモータの活性は、野生型に比較して低かった。今後、この系を利用して発達ステージに伴ったPEPのプロモータ認識性の変化についてin vivoで検討する。

“目的”这项研究的重点是叶绿体编码的 RNA 聚合酶（PEP），它是叶绿体中存在的两种类型的 RNA 聚合酶中参与光合基因的转录的，并且重点是核叶 RNA 聚合酶，它参与光合基因的转录。参与功能转换，目的是阐明质体之间信号传递的分子机制。 “结果/讨论” 1. 我们发现叶绿体 psbD 启动子（编码光系统 II 的 D2 蛋白）的转录在恒定光照条件下根据 24 小时昼夜节律显示出活性变化。 2.发现核编码的sigA基因（即PEP的sigma亚基）的mRNA水平呈现出与psbD启动子的活性变化完全相同的24小时昼夜节律。 3. 连续分析表明，在叶片的下部，无论光照条件如何，大多数PEP启动子都会持续转录，但在伸长完成的上部，只有psbA和psbD启动子被光转录结果表明，它是响应式转录的。此外，体外转录中的启动子分析表明，下部叶片PEP需要-35和-10序列用于转录起始，而上部叶绿体PEP需要Extended-10启动子序列（psbA启动子）或上游增强子序列（psbD启动子）。），我们发现转录甚至可以从缺乏-35序列的启动子开始。我们将研究西格玛因子参与 PEP 启动子识别的这种变化的可能性。 4.创建了在psbA启动子控制下表达GFP的烟草叶绿体转化体。荧光观察证实GFP在叶绿体中特异性表达。另一方面，-35序列被破坏的突变型启动子的活性低于野生型。将来，我们将使用该系统来检查体内 PEP 启动子识别随发育阶段的变化。