果実特異的遺伝子発現機構の解析
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植物遺伝子の発現制御機構の研究は、これまで光、ホルモン、ストレスなど各種の刺激に応答する遺伝子に関するものが多く報告されています。一方、発生や分化のプログラムに従い形態形成に共役して起こる遺伝子の組織特異的発現機構の解明は遅れていますが、植物体の各器官に特異的に発現する遺伝子の報告は年々蓄積しており、その器官特異的発現調節機構に関する研究も変異株やトランスジェニック植物を利用して盛んに行われつつあります。しかし、果実特異的に発現する遺伝子がどうして果実だけで発現するのかについては、モデル植物であるシロイヌナズナやイネが果実をもたないこともあり、あまり研究が進んでいません。
メロン果汁中には耐熱性のセリンプロテアーゼ、ククミシンが多量に蓄積します。私達はこれまでククミシンの酵素化学的研究を行い、植物セリンプロテアーゼとしては最初に一次構造を明らかにして、ククミシンが枯草菌の酵素、サチライシンのファミリー(サチラーゼ)に属する新しい酵素であることを報告しました。一方、ククミシンは果実生長の初期に大量発現し果汁中に分泌・蓄積することを見出しました。次にククミシン遺伝子の発現を解析し、プロモーター中の約20塩基の短い配列が果実での発現に必要かつ十分であることを報告しました。さらにこの領域に結合するbZIP型転写因子のcDNAをクローニングし、転写因子自体が果実特異的に発現することも明らかにしました。現在、果実特異的遺伝子発現の分子機構をさらに詳細に解析しています。
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