葉緑体分化初期に機能するイネvirescent-2遺伝子はミトコンドリアタンパク質をコードする

抄録

　virescent-2 (v₂) はイネ低温感受性葉緑体形成不全突然変異株である。これまでの解析から、V₂遺伝子は葉の発生分化初期に特異的に機能していることが示唆されている。ポジショナルクローニングの結果、V₂タンパクは核酸合成のキーエンザイムGuanylate Kinase (GUK)と高い相同性を示した。さらにV₂遺伝子は酵母のGUK欠損株を機能相補したことから、GUKをコードすると結論づけた。V₂-GFP融合タンパク質を作成し、細胞内局在を調べたところ、V₂タンパクはミトコンドリアに局在することがわかった。V₂遺伝子の転写産物は葉の発生初期のステージ (P1～P4)で顕著に蓄積するが、v₂ 変異株においてV₂遺伝子の機能を阻害すると、同ステージで引き起こされる葉緑体の転写・翻訳装置の発現が著しく阻害され、その後の葉緑体分化プロセスがストップする。以上の結果は、ミトコンドリアのGUK活性が葉緑体分化初期の葉緑体の遺伝子発現システムの構築に必要不可欠であることを示唆している。さらに、マイクロアレイシステムを用いた、v2 変異株における遺伝子発現パターンの解析結果についてもあわせて報告する。