| タイトル |
植物の遺伝子複製活性化機能に関連する因子 |
| 担当機関 |
農業生物資源研究所 |
| 研究期間 |
1994～1994 |
| 研究担当者 |
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| 発行年度 |
1995 |
| 要約 |
イネ及びニンジンからクローニングされた、細胞増殖因子（PCNA）遺伝子アナログを大腸菌に組み込んで in vitro での大量発現系を確立し、発現産物の機能解析をおこない、本遺伝子が動物のPCNA同様植物の遺伝子複製にとって重要である事を明らかにした。
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| 背景・ねらい |
細胞増殖因子であるPCNAは、動物や酵母のDNA複製必須因子として同定され、また細胞周期調節のキーポイントに当たる因子として注目を集めている。植物においてもPCNA遺伝子ホモログが同定されたが、その役割は不明であった。本研究では、植物PCNA遺伝子の機能を探るため、大腸菌を用いた組み換えDNAの大量発現系を確立し、植物のPCNAの複製機能に関する役割について検討した。
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| 成果の内容・特徴 |
- イネからクローニングしたPCNAcDNAを大腸菌に組み込み、マルトース結合タンパク質（MBP）との融含タンパク質として大量発現させた。この融含タンパク質をMBPに対するアフィニティークロマトグラフィーにより、精製した。
- ニンジン長鎖PCNAも同様にグルタチオン－S－転移酵素（GST）との融合タンパク質として発現させ、精製した。
- これらの融合PCNAタンパク質を用いて、精製されたヒトの主要なDNAポリメラーゼであるα酵素及びδ酵素について活性を調べると、α酵素に添加しても影響はなかったが、δ酵素を著しく活性化する事が明らかになった（図１）。
- 植物のC-末端延長型（長鎖）PCNAが、通常型と同様に複製機能に重要である事を明らかにした。
- PCNAのδ酵素活性化メカニズムを探る実験（図２）の結果、反応産物はPCNA依存的であり、イネPCNAは低マグネシウム濃度下でヒトPCNAよりも長いDNA鎖を含成することから、PCNAは植物DNA複製におけるDNA鎖伸長因子として重要である事を明らかにした。
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| 成果の活用面・留意点 |
植物の遺伝子複製機構の研究は、動物・酵母に比べかなり遅れているのが現状である。今回明らかになった植物PCNAの機能を突破口にして、植物遺伝子複製のより詳細な機構解明が期待され、細胞増殖を遺伝子複製の面で制御することにつながると考えられる。
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| 図表1 |
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| 図表2 |
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| カテゴリ |
にんじん
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