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植物染色体遺伝子プロモーターのGTモチーフに結合するトランス作用因子

K Dehesh¹, W B Bruce, P H Quail

¹University of California, Berkeley/U.S. Department of Agriculture, Plant Gene Expression Center, Albany 94710.

Science (New York, N.Y.)

|December 7, 1990

まとめ

米のフィトクローム (光感受性タンパク質) は遺伝子発現を調節する. 特定のDNA配列 (GTモチーフ) は,米のphyA遺伝子発現に不可欠であり,GT-2と呼ばれるタンパク質がそれに結合し,そのレベルは白い光で減少します.

科学分野:

植物分子生物学植物分子生物学
写真生物学写真生物学
遺伝子調節遺伝子調節

背景:

フィトクロームは重要な光受容体であり,光に反応して植物の発達と遺伝子発現を制御する.
フィトクロームA (phyA) 遺伝子は,光によって転写的に抑制され,フィードバックの規制メカニズムを示しています.
光調節された遺伝子発現は,環境変化への植物の適応に不可欠である.

研究の目的:

米のphyA遺伝子プロモーターの規制要素を特定し,特徴づけること.
光誘発遺伝子発現における特定のGTモチーフの役割を調査する.
GTモチーフと結合する核タンパク質と,phyA遺伝子調節におけるその役割を特定し,特徴づけること.

主な方法:

米のPhyAプロモーターの機能分析のためのマイクロプロジェクティルの媒介による遺伝子転送.
GTモチーフに結合する核タンパク質の識別とクローン.
GTモチーフの変異分析により,重要な結合配列を決定する.
異なる照明条件下でのGT-2 mRNAレベルを評価するための北極点分析.

主要な成果:

米のPhyAプロモーターに含まれるGTモチーフ (GCGGTAATT) は,遺伝子発現に不可欠である.
米の核タンパク質であるGT-2は,このGTモチーフに特異的に結合する.
変異分析は,モチーフ内のペア化されたGがGT-2結合に不可欠であることを明らかにしました.
GT-2は,他の既知の転写因子に似たドメインを示しています.
GT-2 mRNAレベルは,白色光にさらされると減少しますが,赤色または赤色に染まる光は減少しません.

結論:

GTモチーフとGT-2タンパク質は,米のPhyA遺伝子発現の光に依存する調節に重要な役割を果たしています.
GT-2は,phyAプロモーターの光反応性要素と結合する転写因子として作用する.
白光下でのGT-2mRNAの減少は,phyA遺伝子の発現を制御する負のフィードバックループへの関与を示唆しています.

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