著者

遠藤 求 望月 伸悦 鈴木 友美 長谷 あきら

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第47回日本植物生理学会年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.158, 2006 (Released:2006-12-27)

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植物にとって光は重要な情報源であり、発芽や花成などさまざまな生理応答に関わっている。花成に重要な光受容体としてフィトクロムとクリプトクロムが知られているが、これらが実際にどの器官/組織で光を受容し花成を制御しているかは不明であった。これまでに、我々はシロイヌナズナにおいてフィトクロムBは子葉の葉肉細胞で花芽形成を制御していることを明らかにした(Endo et al., 2005)。 我々は今回、クリプトクロム2(cry2)がどこで働き花成を制御しているのかを明らかにした。器官/組織特異的な発現が知られているプロモーターにCRY2-GFP融合遺伝子をつないだコンストラクトを作成し、cry2欠損変異体に形質転換した。また比較のため、CRY2-GFPを内在性プロモーターで発現させる形質転換体も作出した。これらの植物でcry2-GFPタンパク質の発現パターンと花芽形成を調べた結果、維管束でcry2-GFPを発現させた場合にのみcry2欠損変異体の遅咲き表現型は相補され、葉肉、茎頂、表皮、根でcry2-GFPを発現させた場合では表現型の相補は観察されないことが分かった。また組織レベルでの遺伝子発現を調べた結果から、維管束のcry2は花成制御に重要な遺伝子の一つであるFLOWERING LOCUS Tの発現制御を介して、細胞自律的に働いていることが示唆された。

著者

宮武 史尊 平岡 英士 真野 純一

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第47回日本植物生理学会年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.265, 2006 (Released:2006-12-27)

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活性酸素種が不飽和脂肪酸を酸化すると過酸化脂質が生成し、酵素的あるいは非酵素的反応を経て毒性の強いα, β-不飽和アルデヒド(活性アルデヒド)が生じる。我々は活性アルデヒドの光合成への影響を調べた。ホウレンソウ葉から単離した葉緑体を2 mMアクロレイン中暗所25℃で8分間処理すると、CO2還元活性は100% 阻害された。4-hydroxy-2E-nonenal, クロトンアルデヒドも同条件でCO2還元活性をそれぞれ75%, 50% 阻害した。一方、電子伝達系(H2O→NADP+)の阻害は最大5%であり,活性アルデヒドによってカルビン回路が優先的に阻害されることがわかった。α,β-不飽和結合を持たないアルデヒドは同じ炭素鎖長の活性アルデヒドに比べてCO2還元活性阻害の大きさは半分以下であった。アクロレインによりCO2還元活性が100% 阻害されたとき,カルビン回路の諸酵素は以下の割合で失活した。5-ホスホリブロキナーゼ, 90%;グリセルアルデヒド3-リン酸デヒドロゲナーゼ, 73%;アルドラーゼ, 47%;セドヘプツロース1,7-ビスホスファターゼ, 32%;Rubisco,23%;フルクトース1,6-ビスホスファターゼ,22%。これらの酵素の部分的失活がかけ合わさり,CO2還元が完全に阻害されたと考えられる。

著者

古株 靖久 加藤 伸彦 佐藤 文彦

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第47回日本植物生理学会年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.443, 2006 (Released:2006-12-27)

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オウレン(Coptis japonica)が生合成するベルベリンは抗菌活性等をもつ有用イソキノリンアルカロイドである。当研究室で確立されたオウレン培養細胞はベルベリン生合成活性が高く、かつその生合成酵素遺伝子のほとんどが単離されていることからアルカロイド生合成系のよい研究モデルである。本研究では同細胞を用いてベルベリン生合成系の転写制御因子の単離と機能解析を試みたので報告する。まず同生合成系に関与する転写因子の単離を目的に高生産選抜株のEST約5000クローンを配列決定し、これらの配列からBLASTx検索により約50の転写因子相同配列を見出した。相同性等をもとに27クローンを選抜し、その転写調節活性を一過的RNAi法(BBB 69:63,2005)により解析した。候補遺伝子配列特異的に作製した二本鎖RNAをオウレンプロトプラストへ導入し、3日間培養後に生合成酵素6OMTの転写産物量を定量することにより解析した。その結果、clone#48の発現抑制に伴って6OMTのmRNAが劇的に低下するという結果を得た。他の生合成遺伝子の発現量を測定した結果、測定した8の遺伝子全てで低下を認めた。一方actinや一次代謝系GAPDH、Chorismate mutaseへの影響は認められなかった。clone#48にはbHLHの保存配列が存在し、CjbHLH1と名付けた。CjbHLH1によりベルベリン生合成系が特異的かつ包括的に制御されていることが示唆されたことより、現在、安定形質転換体を作成し、その機能の解析を進めている。

著者

末岡 啓吾 檜山 哲夫 仲本 準

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第47回日本植物生理学会年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.328, 2006 (Released:2006-12-27)

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酸素発生型光合成におけるNAD(P)H dehydrogenaseの役割、特にcyclic電子伝達系における役割が近年注目を集めている。しかしながら、いまだこの酵素は均一に精製されておらず、サブユニット組成に関して不明な部分が多い。そこで本研究では好熱性シアノバクテリアThermosynechococcus elongatusにおけるNAD(P)H dehydrogenaseのサブユニット組成解明を目的とした。Thermosynechococcus elongatusを強い酸化ストレス条件下(強光+methyl viologen)に曝したところ、70 kDaと140 kDa のNAD(P)H dehydrogenase活性が誘導された。この結果はこれらのNAD(P)H dehydrogenaseが酸化ストレス条件下での適応メカニズムに関与していることを示唆しており、cyclic電子伝達系への関与を期待させる。これら酸化ストレスで誘導された活性タンパク質について、それぞれnative PAGEで活性染色によるバンドとタンパク染色によるバンドが一致するような標品にまで精製した。本年会ではこれらのNAD(P)H dehydrogenase について、それぞれ酵素学的性質およびサブユニット組成について報告したい。

著者

今井 久美子 大橋 洋平 柘植 知彦 吉積 毅 松井 南 岡 穆宏 青山 卓史

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第47回日本植物生理学会年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.S050, 2006 (Released:2006-12-27)

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Endoreduplicationは有糸分裂をせずにDNAの複製を繰り返して細胞のploidy(倍数性)が上昇する細胞周期で、特に植物では様々な組織の発生・分化に関わっており、例えばシロイヌナズナでは成熟ロゼット葉を構成する細胞のほぼ8割で起きている。植物体ではこの現象によって上昇するploidyは組織に応じてほぼ一定の範囲内に制御されているが、動物では癌化に関連して無秩序に起こる場合が多く、主に細胞周期の異常としてそれが起こる原因についての研究が進められてきた。植物においても、通常の細胞周期からendoreduplicationへの切り替わりに関する因子を中心として解明が進んでいるが、一方でその終了に関わる因子については存在の有無についても良く分かっていなかった。我々は植物サイクリンA2がendoreduplicationの終了に関わる主要因子であり、DNA複製の繰り返しを阻害していることを確認した。植物細胞はそのタイプに応じてendoreduplicationの促進・抑制因子のバランスを調整して巧妙にploidyを制御していると考えられる。

著者

名川 信吾 澤 進一郎 岩本 訓知 加藤 友彦 佐藤 修正 田畑 哲之 福田 裕穂

出版者

日本植物生理学会

雑誌

日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集 第47回日本植物生理学会年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.291, 2006 (Released:2006-12-27)

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幹細胞の分化・維持に働く分子機構について明らかにするために、茎頂分裂組織 ( SAM ) 及び維管束幹細胞である前形成層をモデル系とし、SAM 及び前形成層関連遺伝子を複数同定してきた。今回はそれらの遺伝子のうち、葉酸代謝に関わる GGH 遺伝子の機能解析について報告する。GGH タンパク質は葉酸のグルタミン酸鎖切断能を持つことが明らかとなっている。GGH 遺伝子の過剰発現時には子葉の融合、ロゼット葉形成の遅延、茎頂分裂領域の縮小といったメリステム活性の低下を示唆する異常な表現型が観察された。一方、シロイヌナズナゲノム中に三つ存在する GGH 遺伝子全ての発現抑制植物体では、葉身における異所的な分裂組織形成、花器官数の増加、小花柄における苞葉の形成というメリステム活性の上昇を示唆する典型的な表現型が観察された。また、葉酸生合成阻害剤添加により根の伸長阻害や茎頂分裂領域の縮小が導かれ、その効果は多グルタミン酸鎖型葉酸の添加により回復した。一方、単グルタミン酸鎖型葉酸添加によっては回復することが出来なかった。さらに、培養細胞の管状要素への分化誘導時において、多グルタミン酸鎖型葉酸は阻害的に働くのに対し、単グルタミン酸鎖型葉酸は阻害効果を持たなかった。これらの結果は、多グルタミン酸鎖型葉酸が幹細胞の未分化状態の維持に必須であることを示唆しており、これをもとに分化段階に応じた GGH の役割について考察する。