JPH09252781A - Protein and its gene and use thereof - Google Patents

Protein and its gene and use thereof

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JPH09252781A
JPH09252781A JP8090623A JP9062396A JPH09252781A JP H09252781 A JPH09252781 A JP H09252781A JP 8090623 A JP8090623 A JP 8090623A JP 9062396 A JP9062396 A JP 9062396A JP H09252781 A JPH09252781 A JP H09252781A
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JP
Japan
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protein
plant
ndk
red light
gene
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JP8090623A
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Japanese (ja)
Inventor
Kouji Hasunuma
仰嗣 蓮沼
Akira Awaya
昭 粟屋
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Mitsui Pharmaceuticals Inc
Original Assignee
Mitsui Pharmaceuticals Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new protein comprising a nucleotide diphosphate kinase, etc., capable of inducing in a plant by sunshine or light irradiation and creating a high-quality plant having prolificacy by converting sensitivity of a plant to light by introduction of the gene. SOLUTION: This new protein such as nucleotide diphosphate kinase in a plant is obtained by being induced by sunshine or light irradiation and the gene is introduced into other plant cell. As a result, highquality plant having prolificacy can be created by converting sensitivity of the plant to light. The new protein is obtained by isolating mRNA by ordinary method from negative photoblastic young leaf of rice, synthesizing cDNA by using the mRNA as a template, preparing cDAN library, screening the library with a probe comprising a part of uncleotide diphosphate kinase gene, integrating the resultant cDNA into a vector and developing cDNA in a host cell.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は植物の成長、分化に
かかわる蛋白質および当該蛋白質をコードする遺伝子の
提供に関する。更に詳しくは、本発明は植物の成長、分
化の過程において必須な、光信号をキャッチする光信号
受容体から、信号を受け伝達する光信号伝達体であるこ
とが明らかにされたヌクレオシド二リン酸キナーゼ(ND
K)の提供および該NDKをコードする遺伝子の提供に関す
る。そして該NDK遺伝子を用いた植物の増産、品質維持
およびその方法、並びに該遺伝子で形質転換された植物
の提供に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a protein involved in plant growth and differentiation, and a gene encoding the protein. More specifically, the present invention has revealed that the nucleoside diphosphate is an optical signal transducer that receives and transmits a signal from an optical signal receptor that catches an optical signal, which is essential in the process of plant growth and differentiation. Kinase (ND
K) and the gene encoding the NDK. The present invention also relates to increasing production of plants using the NDK gene, maintaining the quality and a method thereof, and providing a plant transformed with the gene.

【0002】[0002]

【従来の技術】地上に注ぐ日照量は天候により大きく左
右される。また高緯度地方の日照時間は短い。日照量は
植物、特に食用植物、衣用植物の収穫に大きく影響す
る。植物はこのような外界因子、光、温度、乾燥、塩濃
度等に対応して、様々な適応応答を行う。この過程に
は、これらの外界因子の受容体、その信号伝達体を経由
して、種々の遺伝子の発現がなされ、適応応答の完成へ
と向かう。植物はこのように光(日長)および温度によ
り、花をいつつけるかを決定する。つまり茎の頂端分裂
組織における葉芽分化から花芽分化への変化は、光およ
び温度により決定されると言っても過言ではない。
2. Description of the Related Art The amount of sunshine on the ground is greatly affected by the weather. In high latitudes, sunshine hours are short. The amount of sunlight has a great influence on the harvest of plants, especially food plants and clothing plants. The plant responds to such external factors, light, temperature, drought, salt concentration, etc., to make various adaptive responses. During this process, various genes are expressed via the receptors for these external factors and their signal transducers, leading to the completion of the adaptive response. The plant thus decides when to flower by light (photoperiod) and temperature. In other words, it is no exaggeration to say that the change from leaf bud differentiation to flower bud differentiation in the apical meristem of the stem is determined by light and temperature.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】地球上の爆発的に増加
しつつある人口を養うためには、また人口増加によって
減少一方の作付け面積の農地で、食用、衣用植物を従来
に増して多く収穫するためには、これまで以上に多産す
る高品質・多産性の植物の創製が必要であり、差し迫っ
た検討課題である。本発明の目的はこのような高品質・
多産性の植物を創製する技術を提供することである。
[Problems to be Solved by the Invention] In order to feed the population on the earth, which is increasing explosively, and to increase the population, the number of edible and clothing plants is increased more than ever before in the agricultural land of one of the planting areas. In order to harvest, it is necessary to create high-quality, high-productivity plants that proliferate more than ever, and this is an urgent issue for consideration. The purpose of the present invention is such high quality
It is to provide a technique for creating a prolific plant.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者はかかる情況か
ら、日照や光照射に対応して植物体内で作動するメカニ
ズム、即ち光信号に対する本植物の適応応答の機構を解
明し、その過程にかかわる生体物質、各因子を特定、同
定するべく研究を企画した。そして本発明者らは暗発芽
アラスカエンドウの第3節間を用いてフィトクロムから
の赤色光信号が15 kDa蛋白質に伝達されることを見出し
た(Hamada, T. & Hasunuma, K.: J. Photochem. Photob
iol. B. Biol., 24, 163-167, 1994)。また、青色光が1
5 kDa蛋白質の脱リン酸化を抑制することを示唆した(K.
Ito, T. Hamada & K. Hasunuma, J. Photochem. Photo
biol. B. Biol., 28, 223-227, 1995)。
From this situation, the present inventor has clarified the mechanism that operates in the plant body in response to sunlight and light irradiation, that is, the mechanism of the adaptive response of the plant to a light signal, and We planned a study to identify and identify the biological substances and factors involved. Then, the present inventors found that the red light signal from phytochrome was transmitted to the 15 kDa protein using the third internode of dark germinated Alaskan pea (Hamada, T. & Hasunuma, K .: J. Photochem. . Photob
iol. B. Biol., 24, 163-167, 1994). Also, blue light is 1
It was suggested to suppress the dephosphorylation of the 5 kDa protein (K.
Ito, T. Hamada & K. Hasunuma, J. Photochem. Photo
biol. B. Biol., 28, 223-227, 1995).

【0005】本発明者らは、これらの知見をもとに、さ
らに研究を進め、天然の日照の代わりに、実験室内で光
信号、すなわち青色光あるいは赤色光、特に赤色光の照
射に対して、光信号をキャッチする光受容体からその信
号を伝達する信号伝達体である蛋白質を、共雑する種々
の蛋白質から精製・単離し、特定し、その遺伝子をクロ
ーニングできれば、最近の遺伝子工学的手法により、既
存の植物の品種とは異なる適応応答を示し、花芽形成時
期の改変された品種を作製できると考えた。
Based on these findings, the present inventors have further researched, and instead of natural sunshine, in response to irradiation of optical signals, that is, blue light or red light, especially red light, in the laboratory. If a protein that is a signal transducer that transmits a light signal from a photoreceptor that catches a light signal is purified and isolated from various proteins that are contaminated and identified, and the gene can be cloned, a recent genetic engineering technique will be available. Therefore, it is possible to produce a cultivar with a modified flower bud formation that shows an adaptive response different from that of existing cultivars.

【0006】本発明で赤色光を特に選んだ主な理由は以
下に示すものである。青色光は15 kDa蛋白質の脱リン酸
化の阻害に作用しているのに対して、赤色光は15 kDa蛋
白質のリン酸化を促進した。また、赤色光受容体である
フィトクロムを経由する赤色光信号は花芽形成の時期を
変更するが、青色光受容体を経由する青色光信号は屈光
性を主に支配し、花芽形成の時期にはあまり影響を与え
ない。赤色光受容体であるフィトクロムの発色団を合成
できない変異株(hy1, hy2 および hy6 )は、赤色光受容
ができないが、花芽形成が早くなることがシロイヌナズ
ナで証明されている(J. Chory & R. W. Susek, Arabido
psis, Cold Spr. Harb. Lab. Press, 1994)。
The main reasons why red light is particularly selected in the present invention are as follows. Blue light acts to inhibit dephosphorylation of the 15 kDa protein, whereas red light promotes phosphorylation of the 15 kDa protein. In addition, the red light signal via phytochrome, which is a red light receptor, changes the timing of flower bud formation, but the blue light signal via the blue light receptor mainly controls the phototropism and Has little effect. Mutants ( hy1 , hy2, and hy6 ) that are unable to synthesize the chromophore of the red light receptor phytochrome are not able to receive red light, but flower bud formation is accelerated in Arabidopsis thaliana (J. Chory & RW). Susek, Arabido
psis, Cold Spr. Harb. Lab. Press, 1994).

【0007】以上の知見は青色光と赤色光はそれらの信
号伝達の経路が異なることを意味する。また15 kDaに相
当する部位に6〜7種のリン酸化される蛋白質が存在す
る事が二次元電気泳動で明らかになった。
The above findings mean that blue light and red light have different signal transmission paths. Two-dimensional electrophoresis revealed that 6 to 7 kinds of proteins to be phosphorylated were present at the site corresponding to 15 kDa.

【0008】本発明者らはこの赤色光を実験室内で下記
の様々な植物種に照射して、それに応答して増強発現す
る蛋白質、それに対応する遺伝子を同定しようと鋭意研
究を進めた。そして本発明者らが先に青色光照射で脱リ
ン酸化が抑制される蛋白質の電気泳動位置とは若干異な
る位置に、また二次元電気泳動でも異なる位置に、新た
な15 kDa蛋白質を見出した。またこの蛋白質をコードす
る遺伝子をクローニングすることにより、イネ、エンド
ウ、シロイヌナズナ、ホウレンソウなどで見出されたND
Kとホモローグの塩基配列であることを明らかにした。
即ち、本発明は日照、特に赤色光照射によって多数の植
物においてリン酸化の促進される蛋白質、それに対応す
るcDNAを特定、同定することに成功し、さらにその知見
をもとに本発明の用途を明らかにし、本発明を完成し
た。以下各植物についてその発明の実施形態を詳述す
る。
The inventors of the present invention conducted intensive research to irradiate the following various plant species with this red light in a laboratory and identify a protein which is enhancedly expressed in response to it and a gene corresponding thereto. Then, the present inventors have previously found a new 15 kDa protein at a position slightly different from the electrophoretic position of a protein whose dephosphorylation is suppressed by blue light irradiation, and also at a position different by two-dimensional electrophoresis. Moreover, by cloning the gene encoding this protein, NDs found in rice, pea, Arabidopsis thaliana, spinach, etc.
It was clarified to be the base sequence of K and homolog.
That is, the present invention has succeeded in identifying and identifying a protein whose phosphorylation is promoted in a large number of plants by sunshine, particularly red light irradiation, and cDNA corresponding thereto, and further based on the findings, the use of the present invention. Clarified and completed the present invention. Hereinafter, the embodiments of the invention will be described in detail for each plant.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(A)イネ(Oryza sativa )を25℃で暗黒下10日間発芽させ
た。赤色光を0, 10, 50μmole/m2/secで60秒照射し、そ
の幼葉50本をカミソリで切り取った。直ちに氷冷した乳
鉢に入れ、5mlの抽出緩衝液で磨砕した。遠心分離後、
粗膜分画および可溶性分画を[γ-32P]ATPでリン酸化標
識し、一次元また二次元電気泳動で分画した。pIの異な
る2つの15 kDa蛋白質のリン酸化が赤色光照射により促
進されることが判明した。これらは抗イネNDK抗体で免
疫沈降され、15 kDa蛋白質はさらに精製され、種々の特
徴付けがなされ、NDKであることが判明した。
(A) Rice ( Oryza sativa ) was germinated at 25 ° C in the dark for 10 days. Red light was irradiated for 60 seconds at 0, 10, 50 μmole / m 2 / sec, and 50 young leaves were cut with a razor. Immediately, it was placed in an ice-cooled mortar and ground with 5 ml of extraction buffer. After centrifugation,
The crude membrane fraction and the soluble fraction were phosphorylated with [γ- 32 P] ATP and fractionated by one-dimensional or two-dimensional electrophoresis. It was revealed that phosphorylation of two 15 kDa proteins with different pIs was promoted by red light irradiation. These were immunoprecipitated with an anti-rice NDK antibody and the 15 kDa protein was further purified and variously characterized and found to be NDK.

【0010】暗発芽幼葉より、mRNAを調製し、λZAPII
にcDNAライブラリーを作製した。そのcDNAライブラリー
より後述の[実施例2]で単離された本発明のPNDKN1
(配列番号1)をプローブとしてNDK cDNAをクローニン
グしたところ、図3に示す既に報告のあるイネのNDKのc
DNA(A. Yano, T. Shimazaki, A. Kato, M. Umeda & H.U
chimiya, Plant Mol. Biol. 23, 1087-1090, 1993)と同
一であった。また暗発芽幼葉よりCTAB法によりDNAを調
製し、制限酵素EcoRI, BamH1, HindIIIで切断し、サザ
ーン解析を行ったところ、複数のバンドを検知した。
[0010] mRNA was prepared from dark germinated young leaves, and λZAPII
A cDNA library was prepared. PNDKN1 of the present invention isolated from the cDNA library in [Example 2] described later.
When the NDK cDNA was cloned using (SEQ ID NO: 1) as a probe, it was shown in Fig. 3 that the previously reported rice NDK c
DNA (A. Yano, T. Shimazaki, A. Kato, M. Umeda & HU
chimiya, Plant Mol. Biol. 23, 1087-1090, 1993). In addition, DNA was prepared from dark germinated young leaves by the CTAB method, cleaved with restriction enzymes EcoRI, BamH1, and HindIII, and Southern analysis was performed. As a result, multiple bands were detected.

【0011】(B)アラスカエンドウ(Pisum sativum Alas
ka)を160時間暗所で発芽させ、上胚軸第3節間を50個づ
つ切除し、5mlの水を入れた乳鉢に入れた。25℃で1時
間後、赤色光を0, 10, 50, 100 μmole/m2/sec,20秒間
照射した。直後に第3節間を5mlの抽出緩衝液で磨砕
し、ナイロン布で濾過した。遠心分離により、膜分画と
可溶性分画を得た。これを[γ-32P]ATPでリン酸化標識
し、一次元および二次元電気泳動により分画し、オート
ラジオグラフィをとった。pIの異なる2つの15 kDa蛋白
質のリン酸化が赤色光照射により促進されることが判明
した。これらは抗イネNDK抗体で免疫沈降され、NDKであ
ることが判明した。15 kDa蛋白質は精製され、部分アミ
ノ酸配列等が決定された。
(B) Alaskan pea ( Pisum sativum Alas
(ka) was germinated in the dark for 160 hours, 50 pieces were cut out between the third internodes of the epicotyl and placed in a mortar containing 5 ml of water. After 1 hour at 25 ° C., red light was irradiated for 0, 10, 50, 100 μmole / m 2 / sec, 20 seconds. Immediately thereafter, the third internode was ground with 5 ml of extraction buffer and filtered through a nylon cloth. Membrane and soluble fractions were obtained by centrifugation. This was phosphorylated with [γ- 32 P] ATP, fractionated by one-dimensional and two-dimensional electrophoresis, and autoradiography was performed. It was revealed that phosphorylation of two 15 kDa proteins with different pIs was promoted by red light irradiation. These were immunoprecipitated with an anti-rice NDK antibody and proved to be NDK. The 15 kDa protein was purified and the partial amino acid sequence was determined.

【0012】第3節間からmRNAを調製し、λZAPIIにcDN
Aライブラリーを作製した。そのcDNAライブラリーからD
NAをCTAB法で抽出し、エンドウ(Pisum sativum L.)から
単離されたcDNA(P. M. Finan, I. R. White, S. H. Red
path, J. B. C. Findlay, P.A. Millner, Plant Mol. B
iol. 25, 59-67, 1994)であるNDK-P1(図1に示す)を
もとにプライマーを作製し、PCRにより増幅した。それ
をプローブとしてcDNAライブラリーよりPNDKN1(配列番
号1)を単離した。また緑葉からDNAをCTAB法により抽
出し、制限酵素EcoRI, BamH1, HindIIIで切断し、サザ
ーン解析を行った。複数コピーのNDK遺伝子の存在を確
認した。
MRNA was prepared from Section 3 and cDN was added to λZAPII.
A library was prepared. D from that cDNA library
NA was extracted by the CTAB method, and cDNA (PM Finan, IR White, SH Red isolated from pea ( Pisum sativum L.) was isolated.
path, JBC Findlay, PA Millner, Plant Mol. B
iol. 25, 59-67, 1994), NDK-P1 (shown in FIG. 1) was used as a primer, and amplified by PCR. Using it as a probe, PNDKN1 (SEQ ID NO: 1) was isolated from the cDNA library. In addition, DNA was extracted from green leaves by the CTAB method, cleaved with restriction enzymes EcoRI, BamH1, and HindIII, and Southern analysis was performed. The presence of multiple copies of the NDK gene was confirmed.

【0013】(C)シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana
)野生株, hy2 変異株の種子を浸潤させた後に、25℃で
24時間明光下に、そして6日間暗黒下に生育させた。下
胚軸約100本をカミソリで切り出し、2つに分け、5ml
の水を入れた乳鉢に入れ、25℃で1時間おいた。一方は
暗黒に保ち(暗黒対照)、もう一方は赤色光で100μmol
e/m2/secで20秒間照射した。水を抜いて2.5 mlの抽出緩
衝液ですりつぶし、ナイロン布で絞った後に9,000×g 1
0分遠心をした。上清を105,000×g 30分遠心し、粗膜分
画と可溶性分画を得た。各分画を[γ-32P]ATPでリン酸
化標識し、一次元および二次元電気泳動を行い、オート
ラジオグラフィをとった。15 kDaの赤色光でリン酸化が
進む2つのスポットが検出された。この15 kDa蛋白質は
抗イネNDK抗体で染色されNDKであることが確認された。
(C) Arabidopsis thaliana
) After infiltrating the seeds of wild strain and hy2 mutant strain,
It was grown in the light for 24 hours and in the dark for 6 days. About 100 hypocotyls are cut with a razor and divided into two 5 ml
The mixture was placed in a mortar containing the water of 1. and kept at 25 ° C for 1 hour. One kept in the dark (dark control), the other red light 100 μmol
Irradiation was performed at e / m 2 / sec for 20 seconds. Drain water, grind with 2.5 ml of extraction buffer, squeeze with a nylon cloth, then 9000 × g 1
It was centrifuged for 0 minutes. The supernatant was centrifuged at 105,000 × g for 30 minutes to obtain a crude membrane fraction and a soluble fraction. Each fraction was phosphorylated with [γ- 32 P] ATP, subjected to one-dimensional and two-dimensional electrophoresis, and autoradiographed. Two spots where phosphorylation proceeded with 15 kDa red light were detected. This 15 kDa protein was stained with an anti-rice NDK antibody and confirmed to be NDK.

【0014】シロイヌナズナのλgt11 cDNAライブラリ
ーより、PNDKN1をプローブとしてcDNAをクローニングし
た。そのヌクレオチド配列(EMBL database X69376)は図
3に示すものと同一であった。またシロイヌナズナの緑
葉からDNAをCTAB法により調製した。制限酵素EcoRI, Ba
mH1, HindIIIでDNAを切断後、サザーン解析により複数
のNDKに相同性を示す遺伝子を見出した。
CDNA was cloned from a λgt11 cDNA library of Arabidopsis using PNDKN1 as a probe. Its nucleotide sequence (EMBL database X69376) was identical to that shown in FIG. In addition, DNA was prepared from the green leaves of Arabidopsis by the CTAB method. Restriction enzymes EcoRI, Ba
After cleaving the DNA with mH1 and HindIII, Southern analysis revealed genes with homology to multiple NDKs.

【0015】シロイヌナズナでは赤色光受容体はフィト
クロムA,Bを含み、その活性がないhy1, hy2, hy6
異は花芽形成が早いことが報告された(J. Chory & R.
W. Susek, 1994)。しかし青色光変異株は花芽形成への
影響について報告されていない。従って赤色光について
は確実に花芽形成制御に関与すると断定した。このよう
にして花を早く付けることにより、わずかな日照でも高
生産性が望める植物の創製が可能であると判断した。
In Arabidopsis, the red photoreceptors contain phytochromes A and B, and it was reported that hy1 , hy2 , and hy6 mutations that do not have the activity cause early flower bud formation (J. Chory & R.
W. Susek, 1994). However, the blue light mutant has not been reported to affect flower bud formation. Therefore, it was concluded that red light is definitely involved in flower bud formation control. In this way, it was judged that it is possible to create plants that can be expected to have high productivity even with a little sunshine, by applying flowers early.

【0016】(D)コムギ(Triticum aestivum )の種子を1
2時間流水中で浸潤させた後、バーミュキュライト3l
に2l の脱イオン水を加え、その上に播種した。25℃
で、暗所で7日間生育させた。約50本に赤色光を0, 2,
10, 50μmole/m2/secを60秒間照射し、直後に幼葉をカ
ミソリで切除した。以下はイネの場合と同様に解析し、
赤色光でリン酸化の進む2つの等電点の異なる15 kDa蛋
白質を見出した。抗イネNDK抗体を用いて、免疫沈降に
よりこの15 kDa蛋白質がNDKであることを確認した。
(D) 1 seed of wheat ( Triticum aestivum )
After soaking in running water for 2 hours, 3 liters of vermiculite
2 l of deionized water was added to and seeded on it. 25 ℃
Then, it was grown in the dark for 7 days. About 50 red light 0, 2,
Irradiated with 10, 50 μmole / m 2 / sec for 60 seconds, and immediately after that, young leaves were excised with a razor. Below is the same analysis as for rice,
We found two 15 kDa proteins with different isoelectric points that are phosphorylated by red light. Using an anti-rice NDK antibody, it was confirmed by immunoprecipitation that this 15 kDa protein was NDK.

【0017】コムギのとう熟中の種子からmRNAを抽出
し、λgt11にcDNAライブラリーを作製した。PNDKN1をプ
ローブとして、NDKのcDNAを単離し、その候補クローン
を得た。また黄化幼葉からDNAをCTAB法抽出し、制限酵
素EcoRI, BamH1, HindIIIで切断し、サザーン解析を行
った。複数のPNDKN1に相似性を示す遺伝子の存在を確認
した。
MRNA was extracted from the seeds of mature wheat and a cDNA library was prepared in λgt11. NDK cDNA was isolated using PNDKN1 as a probe, and its candidate clone was obtained. In addition, DNA was extracted from yellowed young leaves by the CTAB method, cleaved with restriction enzymes EcoRI, BamH1, and HindIII, and Southern analysis was performed. We confirmed the existence of genes that have similarities to multiple PND KN1.

【0018】(E)オオムギ(Hordeum vulgare )の種子を1
2時間流水中で浸潤させた。10日間25℃暗所でバーミュ
キュライトで生育させた。約100個体づつの黄化幼葉に
赤色光を0, 2, 10, 50μmole/m2/sec, 60秒間照射し、
直後にカミソリで切り取った。5mlの抽出緩衝液で磨砕
し、コムギの場合と同様に粗膜分画と可溶製分画を得
た。[γ-32P]ATPでリン酸化標識し、一次元および二次
元電気泳動を行い、オートラジオグラフィをとった。pI
の異なる15 kDaの2つの赤色光によりリン酸化の促進さ
れるスポットを検出した。これらのリン酸化蛋白質は抗
イネNDK抗体で免疫沈降されることから、NDKであること
が確認された。上記の黄化幼葉からmRNAを調製し、λZA
PIIにcDNAライブラリーを調製した。PNDKN1をプローブ
としてcDNAの候補クローンを単離した。また黄化幼葉か
らDNAをCTAB法で抽出し、制限酵素で切断した。サザン
解析により、複数NDKに相似する遺伝子の存在をつきと
めた。
(E) 1 seed of barley ( Hordeum vulgare )
It was infiltrated in running water for 2 hours. It was grown in vermiculite in the dark at 25 ° C for 10 days. Yellowed young leaves of about 100 individuals each are irradiated with red light for 0, 2, 10, 50 μmole / m 2 / sec, 60 seconds,
Immediately after, I cut it off with a razor. Trituration with 5 ml of extraction buffer gave crude membrane and soluble fractions as in wheat. Phosphorylation was labeled with [γ- 32 P] ATP, one-dimensional and two-dimensional electrophoresis was performed, and autoradiography was performed. pI
Of two spots where phosphorylation was promoted by two red lights of 15 kDa, which were different from each other, were detected. Since these phosphorylated proteins were immunoprecipitated with an anti-rice NDK antibody, they were confirmed to be NDK. MRNA was prepared from the above yellowed young leaves and λZA
A cDNA library was prepared in PII. CDNA candidate clones were isolated using PNDKN1 as a probe. DNA was extracted from young yellow leaves by the CTAB method and digested with restriction enzymes. Southern analysis identified the presence of genes that resemble multiple NDKs.

【0019】同様の方法を用いて以下に述べる植物の赤
色光による15 kDa蛋白質のリン酸化の促進、またその蛋
白質が抗イネNDK抗体で染色されることを確認した。ま
たこれらの植物からDNAをCTAB法で抽出し、制限酵素Eco
R1, BamH1, HindIIIで切断した。PNDKN1をプローブとし
て用い、全ての植物で複数の相似な遺伝子が存在するこ
とを確認した。
Using the same method, it was confirmed that the phosphorylation of the 15 kDa protein by the red light of the plants described below was promoted and that the protein was stained with the anti-rice NDK antibody. DNA was extracted from these plants by the CTAB method and the restriction enzyme Eco
It was cut with R1, BamH1, and HindIII. Using PNDKN1 as a probe, we confirmed the existence of multiple similar genes in all plants.

【0020】(F)トウモロコシ(Zea mays ) (G)エンバク(Avena sativa ) (H)ヒエ(Panicum Crus-galli L. var. frumentaceum ) (I)モロコシ(Sorghum bicolor ) (J)アワ(Setaria italica ) (K)キビ(Panicum miliaceum ) (L)チューリップ(Tulipa Gesneriana ) (M)サトイモ(Colocasia antiquorum ) (N)アオウキクサ(Lemna paucicostata ) (O)サトウキビ(Saccharum officinarum ) (P)ワタ(Gossypium indicum ) (Q)アサ(Cannabis sativa ) (R)アブラナ(Brassica campestris )(F) Corn ( Zea mays ) (G) Oat ( Avena sativa ) (H) Flies ( Panicum Crus-galli L. var. Frumentaceum) (I) Sorghum ( Sorghum bicolor ) (J) Millet ( Setaria italica ) (K) Millet ( Panicum miliaceum ) (L) Tulip ( Tulipa Gesneriana ) (M) Taro ( Colocasia antiquorum ) (N) Duckweed ( Lemna paucicostata ) (O) Sugarcane ( Saccharum officinarum ) (P) Cotton ( GossypQ indicum ) ) Asa ( Cannabis sativa ) (R) Brassica campestris

【0021】(S)カブラ(Brassica campestris ) (T)キャベツ(Brassica oleracea ) (U)ダイコン(Raphanus sativus ) (V)セイヨウカボチャ(Cucurbita Pepo ) (W)カボチャ(Cucurbita moschata ) (X)キウリ(Cucumis sativus ) (Y)メロン(Cucumis Melo ) (Z)スイカ(Citrullus Battich )(S) Cabra ( Brassica campestris ) (T) Cabbage ( Brassica oleracea ) (U) Japanese radish ( Raphanus sativus ) (V) European pumpkin ( Cucurbita Pepo ) (W) Pumpkin ( Cucurbita moschata ) (X) Cucumber ( Cucumis ) sativus ) (Y) Melon ( Cucumis Melo ) (Z) Watermelon ( Citrullus Battich )

【0022】(a)オランダイチゴ(Fragaria chiloensis
) (b)アズキ(Phaseolus angularis ) (c)ナンキンマメ(Arachis hypogaea ) (d)ダイズ(Glycine max ) (e)インゲンマメ(Phaseolus vulgaris ) (f)ソラマメ(Vicia Faba ) (g)エンドウ(Pisum sativum ) (h)ミカン(Citrus deliciosa ) (i)ブドウ(Vitis vinifera ) (j)ゴマ(Sesamum indicum ) (k)サツマイモ(Ipomoea Batatas ) (l)ナス(Solanum melongena ) (m)ジャガイモ(Solanum tuberosum ) (n)トマト(Lycopersicon esculentum ) (o)トウガラシ(Capsicum annuum )
(A) Dutch strawberries (Fragaria chiloensis
 ) (b) Azuki (Phaseolus angularis ) (c) Peanut (Arachis hypogaea ) (d) Soybean (Glycine max ) (e) common bean (Phaseolus vulgaris ) (f) Broad beans (Vicia Faba ) (g) Pea (Pisum sativum ) (h) mandarin orange (Citrus deliciosa ) (i) Grape (Vitis vinifera ) (j) sesame (Sesamum indicum ) (k) Sweet potato (Ipomoea Batatas ) (l) eggplant (Solanum melongena ) (m) potato (Solanum tuberosum ) (n) tomato (Lycopersicon esculentum ) (o) Capsicum (Capsicum annuum )

【0023】(p)タバコ(Nicotiana tabacum ) (q)ツクバネアサガオ(Petunia hybrida ) (r)ヒマワリ(Helianthus annuus ) (s)ゴボウ(Arctium Lappa ) (t)キク(Chrysanthemum morifolium ) (u)ホウレンソウ(Spinacia oleracea )(P) Tobacco ( nicotiana tabacum ) (q) Tsukubae morning glory ( Petunia hybrida ) (r) Sunflower ( Helianthus annuus ) (s) Burdock ( Arctium Lappa ) (t) Chrysanthemum ( Chrysanthemum morifolium ) (u) Spinach ( Spinacia ) oleracea ).

【0024】本発明の蛋白質の性質を列挙すると 1.分子量が15 kDaで、二次元電気泳動で単一の蛋白質
まで精製された。pIは6.0で、[γ-32P]ATPでリン酸化す
ることにより、赤色光によりリン酸化が促進されるpI
5.4のものを生じた。 2.この蛋白質は抗イネNDK抗体、NDK共通アミノ酸配列
を用いた合成ポリペプチドに対する抗体、および抗ラッ
トNDK抗体と交差反応を示した。 3.抗イネNDK抗体、抗ラットNDK抗体で免疫沈降され
た。 4.二次元電気泳動で単一化された後に、ゲル内または
PVDF膜上で自己リン酸化された。 5.リン酸化アミノ酸残基はP-SerとP-Tyrを含んだ。 6.自己リン酸化された蛋白質の中にP-Ser,P-Tyrが証
明され、チロシンキナーゼ活性が存在することが証明さ
れた。 7.精製されたNDKをでリン酸化し、また赤色光信号に
よりリン酸化活性の上昇するNDKとを混合し、二次元電
気泳動にかけても、全く同一部位に泳動された。 以上のことより精製されたNDKは赤色光信号伝達に関与
するNDKと断定した。
The properties of the protein of the present invention are listed below. It has a molecular weight of 15 kDa and was purified to a single protein by two-dimensional electrophoresis. The pI is 6.0, and phosphorylation by [γ- 32 P] ATP promotes phosphorylation by red light.
Yielded 5.4. 2. This protein showed cross-reactivity with anti-rice NDK antibody, antibody against synthetic polypeptide using NDK common amino acid sequence, and anti-rat NDK antibody. 3. It was immunoprecipitated with anti-rice NDK antibody and anti-rat NDK antibody. 4. After singularization by two-dimensional electrophoresis, in gel or
It was autophosphorylated on PVDF membrane. 5. Phosphorylated amino acid residues included P-Ser and P-Tyr. 6. It was demonstrated that P-Ser and P-Tyr are present in the autophosphorylated protein, and that tyrosine kinase activity is present. 7. Purified NDK was phosphorylated with NDK, and it was mixed with NDK whose phosphorylation activity was increased by a red light signal and subjected to two-dimensional electrophoresis. Based on the above, the purified NDK was determined to be the NDK involved in red light signal transduction.

【0025】以上の知見を持って本発明によるPNDKN1cD
NAは赤色光信号伝達に関与するNDK蛋白質をコードするm
RNAより合成されたcDNAであると考えた。
Based on the above findings, PNDKN1cD according to the present invention
NA encodes an NDK protein involved in red light signaling m
It was considered to be cDNA synthesized from RNA.

【0026】図3に示すようにNDKでクローニングさ
れ、既に報告されたものは、生物種として、エンドウ
(Pisum sativum )(2種)、イネ (Oryza sativa )(1
種)、ホウレンソウ (Spinacia oleracea )(2種)、
シロイヌナズナ (Arabidopsis thaliana )(1種)、ト
マト (Lycopersicon esculentum )(1種)、キイロシ
ョウジョウバエ(Drosophila melamogaster )(1種)、
ヒト (Homo s apiens)(2種)等である。
As shown in FIG. 3, those cloned by NDK and already reported were pea as a biological species.
( Pisum sativum ) (2 types), rice ( Oryza sativa ) (1
Seeds), spinach ( Spinacia oleracea ) (2 kinds),
Arabidopsis thaliana (1 species), tomato ( Lycopersicon esculentum ) (1 species), Drosophila melamogaster (1 species),
Humans ( Homo s apiens ) (2 types) and the like.

【0027】特に植物ではコムギ、オオムギ、トウモロ
コシ等大多数の作物種でそのクローニングはされていな
かったが、本発明により光照射に反応して発現する大多
数の作物種の15 kDa蛋白質を同定することができ、これ
ら蛋白質をコードする遺伝子がNDK遺伝子であることが
確認された。各作物種の蛋白質のシークエンス、遺伝子
の塩基配列は容易に決定される。そして、これらの蛋白
質をコードする遺伝子またはその作用を変化させない範
囲でその一部を置換、欠失あるいは付加させた遺伝子に
より植物を形質転換させて、光に対する感受性を変化さ
せて花芽形成時期を変えた植物を創製することができ
る。かかる技術により、高品質、多産性の植物を得るこ
とができる。
Although the plant has not been cloned in a large number of crop species such as wheat, barley and corn, the present invention identifies a 15 kDa protein of a large number of crop species expressed in response to light irradiation. It was confirmed that the genes encoding these proteins are NDK genes. The protein sequence of each crop species and the nucleotide sequence of the gene are easily determined. Then, plants are transformed with genes encoding these proteins or genes in which a part of them is replaced, deleted or added within a range that does not change the action, and the sensitivity to light is changed to change the flower bud formation time. It is possible to create a plant. With such a technique, a high-quality, high-productivity plant can be obtained.

【0028】[0028]

【実施例】【Example】

実施例1 イネ (Oryza sativa ) 1.12時間水道の流水で浸潤させたモミを除去した種子
をバーミュキュライト4l に2.8 l の水を加えて種子を
巻いた。暗黒下25 ℃で10日間生育させた。研究の操作
は弱い緑色安全光下で行うか、または赤外線下にノクト
ビジョンを用いて行った。 2.それに0, 2, 10および50μmole/m2/secの赤色光を6
0秒当て、直後に黄化幼葉の地上部を各50本づつ採取し
た。 3.5mlの抽出緩衝液A(タイプ1またはタイプ2)を
氷冷した乳鉢に入れておき、それに黄化幼葉50本を入
れ、300回磨砕した。 4.ガラスロートを50 ml遠心管の上に立て、その上に
ナイロン布を置き、磨砕物を上から入れ、絞って濾過し
た。 5.遠心管を氷冷した遠心ローターに暗所で入れ、9,00
0 rpm(9,000×g)10分 4℃で遠心分離をした。 6.上清をポリカーボネート遠心管に入れ、超遠心機ロ
ーターで、39,000 rpm(105,000×g)、30分 4℃で遠心
した。この上清を可溶性分画として用いた。 7.遠心管を逆に立て、上清を完全に除く。そこに抽出
緩衝液B(タイプ1またはタイプ2), 2.5 mlを入れ、
よく懸濁する。1ml用テフロンホモジナイザーに入れ、
3ストローク回転させながら軽く懸濁して粗膜分画とし
て用いた。
Example 1 Rice ( Oryza sativa ) 1. Fir-removed seeds which had been infiltrated with running tap water for 12 hours were wound with 4 L of vermiculite and 2.8 L of water added thereto. It was grown in the dark at 25 ° C for 10 days. Manipulations of the study were performed under a weak green safety light or under infrared light using Noctovision. 2. 6 red light at 0, 2, 10 and 50 μmole / m 2 / sec
Immediately after applying 0 second, 50 aboveground parts of yellowed young leaves were collected. 3.5 ml of extraction buffer A (type 1 or type 2) was placed in an ice-cooled mortar, and 50 yellowed young leaves were placed therein and ground 300 times. 4. A glass funnel was placed on a 50 ml centrifuge tube, a nylon cloth was placed on it, and the ground product was put in from above and squeezed and filtered. 5. Place the tube in an ice-cooled centrifuge rotor in the dark and
Centrifugation was performed at 0 rpm (9,000 xg) for 10 minutes at 4 ° C. 6. The supernatant was placed in a polycarbonate centrifuge tube and centrifuged in an ultracentrifuge rotor at 39,000 rpm (105,000 xg) for 30 minutes at 4 ° C. This supernatant was used as the soluble fraction. 7. Invert the centrifuge tube to remove the supernatant completely. Add 2.5 ml of Extraction Buffer B (Type 1 or Type 2),
Suspend well. Put in a Teflon homogenizer for 1 ml,
It was lightly suspended while rotating for 3 strokes and used as a crude membrane fraction.

【0029】 濃硫酸でpH 7.8 に合わせた。 使用直前に蛋白質分解酵素阻害剤を抽出緩衝液10 ml当
たり 0.1 mM pepstatin A 10 mg/mlを70μl 0.1 mM leupeptin 10 mg/mlを50μl 0.5 mM PMSF エタノール中50 mMを100μl を入れて使用した。
[0029] The pH was adjusted to 7.8 with concentrated sulfuric acid. Immediately before use, a proteolytic enzyme inhibitor was used in an amount of 0.1 µm pepstatin A 10 mg / ml 70 µl 0.1 mM leupeptin 10 mg / ml 50 µl 0.5 mM PMSF 100 µl 50 mM in ethanol per 10 ml of extraction buffer.

【0030】以下の抽出緩衝液も全て同様に調製した。 The following extraction buffers were prepared in the same manner.

【0031】 濃硫酸でpH 7.8 に合わせた。[0031] The pH was adjusted to 7.8 with concentrated sulfuric acid.

【0032】 Ca2+を制御する場合はタイプ1の抽出緩衝液A及びBを
用いた。
[0032] When controlling Ca 2+ , type 1 extraction buffers A and B were used.

【0033】8.蛋白質のリン酸化の解析法(赤外線下
でノクトビジョンを用いて実験をした)。4μl, 5×反
応液(0.1 M PIPES (pH 6.4), 0.5 mM EDTA, 0.5 M NaC
l, 7.5mM MgCl2, 1 mM PMSF, 2.5μCi/4μl[γ-32P]ATP
(3000 Ci/mmol))に可溶性分画(1000μg蛋白質/ml)また
は粗膜分画(1000 μg/ml)を16μl加えて、0℃,7秒ま
たは15秒RI標識し、20μlの2XSDSサンプル緩衝
液を加えて反応を停止させた。
8. A method for analyzing protein phosphorylation (experiments were carried out using infrared vision using Noct Vision). 4 μl, 5 × reaction solution (0.1 M PIPES (pH 6.4), 0.5 mM EDTA, 0.5 M NaC
l, 7.5 mM MgCl 2 , 1 mM PMSF, 2.5 μCi / 4 μl [γ- 32 P] ATP
(3000 Ci / mmol)), 16 μl of soluble fraction (1000 μg protein / ml) or crude membrane fraction (1000 μg / ml) was added, RI labeled at 0 ° C. for 7 seconds or 15 seconds, and 20 μl of 2X SDS sample buffer The liquid was added to stop the reaction.

【0034】2XSDSサンプル緩衝液 125 mM トリス塩酸, pH 6.8 10 %SDS 20 mM ジチオスレトール 20 % グリセリン 0.008 % (W/V) ブロモフェノールブルー (BPB) 2X SDS sample buffer 125 mM Tris-HCl, pH 6.8 10% SDS 20 mM dithiothreitol 20% glycerin 0.008% (W / V) Bromophenol blue (BPB)

【0035】9.5〜20%SDSポリアクリルアミド濃
度勾配ゲルで電気泳動した。またはトリシンSDSポリ
アクリルアミドで電気泳動した。さらにトリシンSDS
ポリアクリルアミドゲルを用いた二次元電気泳動法で電
気泳動した。 10.ニトロセルロース膜への蛋白質のエレクトロブロッ
ト a)電気泳動終了後、濃縮ゲルを除き、展開ゲルの左上辺
を切取って目印とした。 b)バットに入れ、100 mlの平衡緩衝液(20 mM トリス, 2
00 mM グリシン, pH 8.3(となる), 20 %メタノール,
1% SDS)に1mlのブラッドフォード蛋白質測定試薬
(バイオラッド)を入れ、室温で1時間振盪した。 c)蛋白質ブロッティング緩衝液中で、38 Vでニトロセル
ロース膜(0.20 μm, Schleicher & Schuell)に24〜48時
間ブロッティングした。
Electrophoresis was performed on a 9.5 to 20% SDS polyacrylamide gradient gel. Alternatively, electrophoresis was performed using Tricine SDS polyacrylamide. Furthermore, Tricine SDS
Electrophoresis was performed by a two-dimensional electrophoresis method using polyacrylamide gel. Ten. Electroblotting of protein on nitrocellulose membrane a) After completion of electrophoresis, the concentrated gel was removed, and the upper left side of the developed gel was cut out to make a mark. b) Place in a vat and add 100 ml of equilibration buffer (20 mM Tris, 2
00 mM glycine, pH 8.3 (is), 20% methanol,
1 ml of Bradford protein assay reagent (Bio-Rad) was added to 1% SDS) and shaken at room temperature for 1 hour. c) Blotting onto a nitrocellulose membrane (0.20 μm, Schleicher & Schuell) at 38 V in protein blotting buffer for 24 to 48 hours.

【0036】蛋白質ブロッティング緩衝液(8lの処
方) 20 mM トリス 19.36 g 200 mM グリシン 115.2 g (pH 8.3となる) 20 % メタノール 1.6 l 脱イオン水で8lとする。
Protein blotting buffer (8 l
How) a 20 mM Tris 19.36 g 200 mM glycine 115.2 g (pH 8.3) and 8l with 20% methanol 1.6 l deionized water.

【0037】11.オートラジオグラフィーをとった。ゲ
ルの部分がブルーとなりまた蛋白質分子量マーカーもは
っきり染色された。オートラジオグラフィー上のRI標
識された蛋白質の分子量を出した。 12.赤色光および近赤外光による蛋白質リン酸化の制御 黄化幼葉を暗黒対照、赤色光照射、そしてまた赤色光−
近赤外光の連続照射後、磨砕し、粗膜分画、また可溶性
分画を得た。それらを[γ-32P]ATPで蛋白質をリン酸化
標識した。RI標識した蛋白質をトリシンSDS電気泳
動を二次元目とする二次元電気泳動にかけ、オートラジ
オグラフィーをおこなった。粗膜分画の15 kDa蛋白質は
2つのスポットが見られ、明確に赤色光でリン酸化活性
が上昇した。可溶性分画の15 kDa蛋白質は3種類見出さ
れ、赤色光によるリン酸化の促進は明確に上昇した。赤
色光照射によりリン酸化が促進される15 kDa蛋白質はそ
の強く標識されるものはpH 5.4であった。
11. Autoradiography was taken. The gel part turned blue and the protein molecular weight marker was also clearly stained. The molecular weight of the RI labeled protein was determined on autoradiography. 12. Control of protein phosphorylation by red light and near-infrared light. Yellowed young leaves were dark control, red light irradiated, and also red light-
After continuous irradiation with near-infrared light, it was ground to obtain a crude membrane fraction and a soluble fraction. The proteins were phosphorylated with [γ- 32 P] ATP. The RI-labeled protein was subjected to two-dimensional electrophoresis with Tricine SDS electrophoresis as the second dimension, and autoradiography was performed. Two spots were observed for the 15 kDa protein in the crude membrane fraction, and phosphorylation activity was clearly increased by red light. Three types of 15 kDa proteins in the soluble fraction were found, and the phosphorylation promotion by red light was clearly increased. The 15 kDa protein whose phosphorylation was promoted by red light irradiation was strongly labeled at pH 5.4.

【0038】13.15 kDa蛋白質の精製と特徴付け 二次元電気泳動でpI 6.0に泳動される蛋白質の精製がな
された。粗抽出液を(NH4)2SO4分画し、その沈澱を透析
後、QセファロースFFクロマトグラフィーにかけた。
NaClの0〜0.2 M濃度勾配溶出で、活性分画をプール
し、第2回目のQセファロースFFクロマトグラフィー
にかけた。70%(NH4)2SO4で蛋白質を沈澱させ、蛋白質
を回収し、透析した。この分画をトヨパールHW60Sゲル
濾過を行い、活性のあるピークを回収した。さらにこれ
をPBE94等電点カラムにかけ、pI 6.0付近にその活性の
中心を持つ分画を得た。この分画は多量のクマジーブル
ーで染色されるpI 6.0近辺の蛋白質スポットを含んでい
た。
Purification and characterization of the 13.15 kDa protein Purification of the protein migrating at pI 6.0 by two-dimensional electrophoresis was performed. The crude extract was fractionated with (NH 4 ) 2 SO 4 , and the precipitate was dialyzed and subjected to Q Sepharose FF chromatography.
The active fractions were pooled with a 0-0.2 M gradient elution of NaCl and subjected to a second round of Q Sepharose FF chromatography. The protein was precipitated with 70% (NH 4 ) 2 SO 4 , the protein was recovered and dialyzed. This fraction was subjected to Toyopearl HW60S gel filtration to collect active peaks. Further, this was applied to a PBE94 isoelectric point column to obtain a fraction having its activity center around pI 6.0. This fraction contained a large amount of Coomassie blue-stained protein spots around pI 6.0.

【0039】14.精製されたNDKの特徴付け 精製されたNDKはpI 6.0を示し、二次元電気泳動のゲル
内またPVDF膜上での自己リン酸化能を示した。ゲル内で
自己リン酸化したスポットから蛋白質を抽出し、さらに
二次元電気泳動にかけると、NDKは計5つのスポットを
示し、そのうちの1つは光によりリン酸化の促進され
る、RI標識されたpI 5.4のスポットと一致した。従っ
てNDK(pI 6.0)が赤色光信号により、リン酸化されて、
RI標識された15 kDa蛋白質(pI 5.4)となると考えられ
る。さらに一度目のQセファロース分画を用い、蛋白質
をリン酸化後、抗イネNDK抗体を用いて免疫沈降を行う
と光信号の入る2つの15 kDa蛋白質スポットがともに免
疫沈降されてくる。15 kDa蛋白質の精製過程の一度目の
Qセファロース分画を二次源電気泳動にかけると、5〜
6の銀染色で染まる15 kDa蛋白質が見出され、その全て
は抗イネNDK抗体で染色された。この5〜6の蛋白質ス
ポットのうち、最もアルカリ側に泳動されるものが最も
多量に存在した。以上の結果は、光信号の入る2つのリ
ン酸化蛋白質のうち、強く標識されるpI5.4のものは最
も多量に存在するNDKのリン酸化されたものと考えて良
いことを示している。
14. Characterization of the purified NDK The purified NDK showed pI 6.0, and showed autophosphorylation ability in the gel in two-dimensional electrophoresis and on PVDF membrane. When proteins were extracted from the autophosphorylated spots in the gel and subjected to two-dimensional electrophoresis, NDK showed a total of 5 spots, one of which was labeled with RI, which promotes phosphorylation by light. It coincided with the spot of pI 5.4. Therefore, NDK (pI 6.0) is phosphorylated by the red light signal,
It is considered to be an RI-labeled 15 kDa protein (pI 5.4). Furthermore, when the protein is phosphorylated using the first Q sepharose fractionation and then immunoprecipitated with an anti-rice NDK antibody, two 15 kDa protein spots into which a light signal enters are both immunoprecipitated. When the first Q Sepharose fraction in the 15 kDa protein purification process was subjected to secondary source electrophoresis,
A 15 kDa protein was found that stained with 6 silver stain, all of which were stained with anti-rice NDK antibody. Among these 5 to 6 protein spots, the most electrophoresed ones migrated to the most alkaline side. The above results indicate that, of the two phosphorylated proteins into which the light signal enters, the strongly labeled pI5.4 can be considered to be the phosphorylated NDK, which is the most abundant.

【0040】15.リン酸化アミノ酸の解析 15 kDa蛋白質の一度目のQセファロース分画をリン酸化
し、二次元電気泳動にかけ、それをPVDF膜に転写し
た。pI 5.4およびpI 5.2の2つのRI標識されたスポッ
トを切り出し、酸分解し、PEIセルロースで分別し
た。酸処理に安定なP-Tyr, P-Thr, P-Serのみが測定可
能となるが、P-TyrおよびP-Serが明らかにリン酸化され
ていた。さらに15 kDa蛋白質を標識せずに二次元電気泳
動し、PVDF膜に転写し、自己リン酸化させた。これ
を同様に解析しても、やはりP-TyrとP-Serがリン酸化ア
ミノ酸として同定された。従って15 kDa蛋白質で、pI
6.0のものはP-Tyrが自己リン酸化されることが示され
た。
15. Analysis of phosphorylated amino acids The first Q sepharose fraction of the 15 kDa protein was phosphorylated, subjected to two-dimensional electrophoresis and transferred to a PVDF membrane. Two RI-labeled spots, pI 5.4 and pI 5.2, were excised, acid digested and fractionated on PEI cellulose. Only P-Tyr, P-Thr, and P-Ser, which are stable to acid treatment, can be measured, but P-Tyr and P-Ser were clearly phosphorylated. Furthermore, the 15 kDa protein was subjected to two-dimensional electrophoresis without labeling, transferred to a PVDF membrane, and autophosphorylated. When analyzed in the same manner, P-Tyr and P-Ser were also identified as phosphorylated amino acids. So for the 15 kDa protein, pI
It was shown that P-Tyr of 6.0 was autophosphorylated.

【0041】16.NDK cDNAのクローニング 10日間生育した暗発芽幼葉よりグアニジンチオシテネー
トによりポリ(A)RNAを調製した。ポリ(A)RNAはmRNA分離
キットを使用した。5μgのポリ(A)RNAを用いて、λZAP
-cDNA合成キット(stratagene)を用いて作製し、パッケ
ージ反応はパッケージキット(Amersham)またはギガパッ
クII(stratagene)を用いた。本発明によるPNDKN1 cDNA
をランダムプライマー法により、[α-32P]dCTPで標識
し、プローブとして用いた。
16. Cloning of NDK cDNA Poly (A) RNA was prepared with guanidine thiocytenate from dark germinated young leaves grown for 10 days. For poly (A) RNA, an mRNA separation kit was used. ΛZAP using 5 μg of poly (A) RNA
-CDNA synthesis kit (stratagene) was used for the packaging reaction, and the package reaction used the package kit (Amersham) or Gigapack II (stratagene). PND KN1 cDNA according to the present invention
Was labeled with [α- 32 P] dCTP by the random primer method and used as a probe.

【0042】E. coli, XL1-Blue MRF'上にプラークを作
らせ、常法により、プラークをスクリーニングした。5
つの候補クローンを得たが全て既に報告のあるイネNDK
と同一のヌクレオチド配列であった。 17.サザーン解析 上記黄化幼葉2gより、DNAをCTAB法により抽出した。制
限酵素EcoRI, BamH1,HindIIIで切断し、0.7%アガロー
スゲルで分離した。DNAをHybond N+ membraneに転写
し、PNDKN1をプローブとしてハイブリダイゼーションを
行った。複数のバンドが検出され、PNDKN1に相似する遺
伝子の存在が示された。
Plaques were made on E. coli , XL1-Blue MRF ', and the plaques were screened by a conventional method. 5
Rice NDK, which has obtained one candidate clone but has already been reported
It had the same nucleotide sequence as. 17. Southern analysis DNA was extracted from 2 g of the above yellowed young leaves by the CTAB method. It was cleaved with restriction enzymes EcoRI, BamH1 and HindIII and separated on 0.7% agarose gel. The DNA was transferred to Hybond N + membrane, and hybridization was performed using PNDKN1 as a probe. Multiple bands were detected, indicating the presence of a gene similar to PNDKN1.

【0043】実施例2 アラスカエンドウ (Pisum sativum Alaska)の場合 1.約450粒のアラスカエンドウ種子を1lの1/10希釈H
oagland培地(7.5 mlの15×Hoagland培地を1lの脱イオ
ン水に加える)に入れ、25 ℃暗所で4時間浸潤させ
る。以下の操作は弱い緑色安全光下で行うか、または赤
外線下にノクトビジョンを用いて行った。 2.2lの1.5/10希釈Hoagland培地(15×Hoagland培地2
8 mlを2lの脱イオン水に入れる)を水切洗い物用ポリ
バット(高さ14 cm, 36×29 cm)に入れ、3lのバーミ
ュキュライトを入れてよく攪拌した。 3.浸潤した種子450粒を一様にまき、その上に1lの
バーミュキュライトを軽く上層した。脱イオン水0.8l
をその上から一様に注ぎ、播種を完了した。 4.大型の黒色のプラスチックボックスに播種したポリ
バットを入れ、通気性の保てる黒色の蓋をした。2m×
2mのカーテン地で包み、完全に遮光し、24〜25℃で暗
所、種子の浸潤から始めて、160 時間生育させた。
Example 2 Case of Alaskan Pea ( Pisum sativum Alaska) 1. Approximately 450 Alaskan pea seeds 1 liter 1/10 diluted H
Place in oagland medium (7.5 ml of 15 × Hoagland medium added to 1 liter of deionized water) and infiltrate at 25 ° C. in the dark for 4 hours. The following operations were performed under a weak green safety light, or under infrared light using Noctovision. 2.2 liters of 1.5 / 10 diluted Hoagland medium (15 x Hoagland medium 2
8 ml was added to 2 l of deionized water) was put into a drainage wash vat (height 14 cm, 36 x 29 cm), and 3 l of vermiculite was added and stirred well. 3. 450 seeds of the infiltrated seeds were evenly sown, and 1 l of vermiculite was lightly overlaid thereon. Deionized water 0.8l
Was poured evenly over it to complete seeding. 4. The seeded poly vat was put in a large black plastic box, and a black lid which could keep air permeability was put on. 2m x
It was wrapped in a 2 m curtain, completely shielded from light, and allowed to grow for 160 hours, starting from seed infiltration at 24 to 25 ° C in the dark.

【0044】5.片刃のカミソリで上胚軸を切り取り、
脱イオン水で湿らしたペーパータオルの上に置いた。ハ
サミで第3節間(約1cm)を切り落とした。乳鉢または
ガラス皿に脱イオン水5 mlを取っておき、その上に50本
の第3節間を入れた。アルミフォイルで蓋をし、25 ℃
暗黒下で1時間おいた。 6.氷冷した乳鉢に5mlの抽出緩衝液A(タイプ1また
はタイプ2)を入れておいた。 7.第3節間に光を照射し、または暗黒のままで保持し
(暗黒対照)、乳鉢またはガラス皿の水をすばやくピペ
ッターで除く。第3節間を氷冷した乳鉢内に入れ、強
く、すばやく300回をめどに磨砕する。ガラスロートを5
0 ml遠心管に立て、その上にナイロン布をおいた。ナイ
ロン布に磨砕液を入れ、手術用手袋をした手で、磨砕液
を絞り出した。 8.遠心管を氷冷した遠心ローターに暗所で入れ、9,00
0 rpm(9,000×g)10分 4℃で遠心分離をした。
5. Cut off the epicotyl with a single-edged razor,
It was placed on a paper towel moistened with deionized water. The third internode (about 1 cm) was cut off with scissors. 5 ml of deionized water was set aside in a mortar or glass dish, and 50 third internodes were placed on it. Cover with aluminum foil, 25 ° C
I left it in the dark for an hour. 6. 5 ml of extraction buffer A (type 1 or type 2) was placed in an ice-cooled mortar. 7. Illuminate or hold in the dark during section 3 (dark control) and quickly remove water from mortar or glass dish with pipettor. Put between the third section in the mortar of ice-cold, strong, grinding quickly 300 times in prospect. Glass funnel 5
It was placed in a 0 ml centrifuge tube and covered with a nylon cloth. The grinding fluid was put into a nylon cloth, and the grinding fluid was squeezed out by a hand with surgical gloves. 8. Place the tube in an ice-cooled centrifuge rotor in the dark and
Centrifugation was performed at 0 rpm (9,000 xg) for 10 minutes at 4 ° C.

【0045】9.上清をポリカーボネート遠心管に入
れ、超遠心機ローターで、39,000 rpm(105,000×g)、30
分 4℃で遠心した。この上清を可溶性分画として用い
た。 10.遠心管を逆に立て、上清を完全に除いた。そこに抽
出緩衝液B(タイプ1またはタイプ2), 2.5 mlを入
れ、よく懸濁した。1ml用テフロンホモジナイザーに入
れ、3ストローク回転させながら軽く懸濁した。 11.蛋白質のリン酸化の解析法(赤外線下でノクトビジ
ョンを用いて実験をする) 4μl, 5×反応液(0.1 M PIPES (pH 6.4), 0.5 mM EDT
A, 0.5 M NaCl, 7.5 mM MgCl2, 1 mM PMSF, 2.5μCi/4
μl[γ-32P]ATP(3000 Ci/mmol))に可溶性分画(1000μg
蛋白質/ml)または粗膜分画(1000 μg/ml)を16μl加え
て、0℃,7秒または15秒RI標識し、20μlの2XSD
Sサンプル緩衝液を加えて反応を停止させた。
9. Put the supernatant in a polycarbonate centrifuge tube, and use an ultracentrifuge rotor at 39,000 rpm (105,000 × g), 30
Centrifuge at 4 ° C for min. This supernatant was used as the soluble fraction. Ten. The centrifuge tube was placed upside down and the supernatant was completely removed. Extraction buffer B (type 1 or type 2), 2.5 ml, was put therein and well suspended. It was put in a 1 ml Teflon homogenizer and lightly suspended while rotating for 3 strokes. 11. Analysis method of protein phosphorylation (experiment with infrared vision using Noctovision) 4 μl, 5 × reaction solution (0.1 M PIPES (pH 6.4), 0.5 mM EDT
A, 0.5 M NaCl, 7.5 mM MgCl 2 , 1 mM PMSF, 2.5 μCi / 4
μl [γ- 32 P] ATP (3000 Ci / mmol)) soluble fraction (1000 μg
16 μl of protein / ml) or crude membrane fraction (1000 μg / ml) was added, RI labeled at 0 ° C. for 7 seconds or 15 seconds, and 20 μl of 2XSD.
The reaction was stopped by adding S sample buffer.

【0046】12.5〜20%SDSポリアクリルアミド濃
度勾配ゲルで電気泳動した。その後は既に述べた[α-32
P]NTP結合の解析の処方と同じ処方を用いる。またはト
リシンSDSポリアクリルアミドで電気泳動する。さら
にトリシンSDSポリアクリルアミドゲルを用いた二次
元電気泳動法で電気泳動する。 13.赤色光および近赤外光による蛋白質リン酸化の制御 第3節間を暗黒対照、赤色光照射、そしてまた赤色光−
近赤外光の連続照射後、磨砕し、粗膜分画、また可溶性
分画を得た。それらを[γ-32P]ATPで蛋白質をリン酸化
標識した。RI標識した蛋白質をトリシンSDS電気泳
動を二次元目とする二次元電気泳動にかけ、オートラジ
オグラフィーをおこなった。粗膜分画の15 kDa蛋白質は
2つのスポットが見られ、明確に赤色光でリン酸化活性
が上昇し、赤色光−近赤外光の連続照射では、そのリン
酸化が抑制された。可溶性分画の15 kDa蛋白質は3種類
見出され、赤色光によるリン酸化の促進は明確に上昇し
たが、近赤外光によるそれらの蛋白質のリン酸化の抑制
はあまり明確ではなかった。赤色光照射にいよりリン酸
化が促進される15 kDa蛋白質はその強く標識されるもの
はpI 5.4であった。
Electrophoresis was performed on a 12.5 to 20% SDS polyacrylamide gradient gel. After that, I already mentioned [α- 32
Use the same formulation as for the P] NTP binding analysis. Alternatively, electrophoresis is performed using Tricine SDS polyacrylamide. Further, electrophoresis is performed by a two-dimensional electrophoresis method using Tricine SDS polyacrylamide gel. 13. Control of protein phosphorylation by red light and near-infrared light Dark control, red light irradiation, and red light-
After continuous irradiation with near-infrared light, it was ground to obtain a crude membrane fraction and a soluble fraction. The proteins were phosphorylated with [γ- 32 P] ATP. The RI-labeled protein was subjected to two-dimensional electrophoresis with Tricine SDS electrophoresis as the second dimension, and autoradiography was performed. Two spots were observed on the 15 kDa protein in the crude membrane fraction, and phosphorylation activity was clearly increased by red light, and phosphorylation was suppressed by continuous irradiation of red light-near infrared light. Three types of 15 kDa proteins in the soluble fraction were found, and the promotion of phosphorylation by red light was clearly increased, but the inhibition of phosphorylation of those proteins by near infrared light was not so clear. The strongly labeled 15 kDa protein whose phosphorylation was promoted by red light irradiation was pI 5.4.

【0047】14.15 kDa蛋白質の精製と特徴付け 二次元電気泳動でpI 6.0に泳動される蛋白質の精製がな
された。粗抽出液を(NH4)2SO4分画し、その沈澱を透析
後、QセファロースFFクロマトグラフィーにかけた。
NaClの0〜0.2 M濃度勾配溶出で、活性分画をプール
し、第2回目のQセファロースFFクロマトグラフィー
にかけた。70%(NH4)2SO4で蛋白質を沈澱させ、蛋白質
を回収し、透析した。この分画をトヨパールHW60Sゲル
濾過を行い、活性のあるピークを回収した。さらにこれ
をPBE94等電点カラムにかけ、pI 6.0付近にその活性の
中心を持つ分画を得た。この分画は多量のクマジーブル
ーで染色されるpI 6.0近辺の蛋白質スポットを含んでい
た。このスポットはアミノ酸の部分配列から、アラスカ
エンドウのPNDK1であると同定された。
Purification and characterization of the 14.15 kDa protein Purification of the protein migrating at pI 6.0 by two-dimensional electrophoresis was performed. The crude extract was fractionated with (NH 4 ) 2 SO 4 , and the precipitate was dialyzed and subjected to Q Sepharose FF chromatography.
The active fractions were pooled with a 0-0.2 M gradient elution of NaCl and subjected to a second round of Q Sepharose FF chromatography. The protein was precipitated with 70% (NH 4 ) 2 SO 4 , the protein was recovered and dialyzed. This fraction was subjected to Toyopearl HW60S gel filtration to collect active peaks. Further, this was applied to a PBE94 isoelectric point column to obtain a fraction having its activity center around pI 6.0. This fraction contained a large amount of Coomassie blue-stained protein spots around pI 6.0. This spot was identified as Alaskan pea PNDK1 from the partial sequence of amino acids.

【0048】15.精製されたNDKの特徴付け 精製されたNDKはpI 6.0を示し、二次元電気泳動のゲル
内またPVDF膜上での自己リン酸化能を示した。ゲル内で
自己リン酸化したスポットから蛋白質を抽出し、さらに
二次元電気泳動にかけると、NDKは計5つのスポットを
示し、そのう22ちの1つは光によりリン酸化の促進さ
れる、RI標識されたpI 5.4のスポットと一致した。従
ってNDK(pI 6.0)が赤色光信号により、リン酸化され
て、RI標識された15 kDa蛋白質(pI 5.4)となると考え
られた。さらに一度目のQセファロース分画を用い、蛋
白質をリン酸化後、抗イネNDK抗体を用いて免疫沈降を
行うと光信号の入る2つの15 kDa蛋白質スポットがとも
に免疫沈降されてくた。
15. Characterization of the purified NDK The purified NDK showed pI 6.0, and showed autophosphorylation ability in the gel in two-dimensional electrophoresis and on PVDF membrane. When proteins were extracted from the autophosphorylated spots in the gel and subjected to two-dimensional electrophoresis, NDK showed a total of 5 spots, one of which 22 was labeled with RI, which promotes phosphorylation by light. It coincided with the spot of pI 5.4 that was performed. Therefore, it was considered that NDK (pI 6.0) was phosphorylated by the red light signal to become the RI-labeled 15 kDa protein (pI 5.4). Furthermore, when the protein was phosphorylated using the first Q Sepharose fractionation and then immunoprecipitated with an anti-rice NDK antibody, two 15 kDa protein spots into which a light signal was received were both immunoprecipitated.

【0049】15 kDa蛋白質の精製過程の一度目のQセフ
ァロース分画を二次元電気泳動にかけると、7つの銀染
色で染まる15 kDa蛋白質が見出され、その全ては抗イネ
NDK抗体で染色された。この7つの蛋白質スポットのう
ち、最もアルカリ側に泳動され、また多量に存在する蛋
白質(pI 6.0)がPNDKN1蛋白質である。7つの蛋白質スポ
ットとPNDKN1の自己リン酸化スポットの対応関係は、pI
6.0のもの以外は余りはっきりはしない。以上の結果
は、光信号の入る2つのリン酸化蛋白質のうち、強く標
識されるpI5.4のもの(左側)はPNDKN1のリン酸化され
たものと考えて良いことを示している。
When the first Q sepharose fraction in the purification process of the 15 kDa protein was subjected to two-dimensional electrophoresis, a 15 kDa protein stained with seven silver stains was found, all of which were anti-rice.
Stained with NDK antibody. Of these seven protein spots, the protein that migrates to the most alkaline side and is present in a large amount (pI 6.0) is the PNDKN1 protein. The correspondence between the seven protein spots and the autophosphorylation spot of PNDKN1 is pI.
Not very clear except for 6.0. The above results indicate that, of the two phosphorylated proteins into which the light signal enters, the strongly labeled pI5.4 (on the left side) may be considered to be the phosphorylated PNDKN1.

【0050】16.リン酸化アミノ酸の解析 15 kDa蛋白質の一度目のQセファロース分画をリン酸化
し、二次元電気泳動にかけ、それをPVDF膜に転写し
た。pI 5.4およびpI 5.2の2つのRI標識されたスポッ
トを切り出し、酸分解し、PEIセルロースで分別し
た。酸処理に安定なP-Tyr, P-Thr, P-Serのみが測定可
能となるが、P-TyrおよびP-Serが明らかにリン酸化され
ていた。さらに15 kDa蛋白質を標識せずに二次元電気泳
動し、PVDF膜に転写し、自己リン酸化させた。これ
を同様に解析しても、やはりP-TyrとP-Serがリン酸化ア
ミノ酸として同定された。さらにP-Tyrに対する抗体を
用いて免疫沈降を行い、P-Tyrであることを確認した。
従って15 kDa蛋白質で、pI 6.0のものはP-Tyrが自己リ
ン酸化されることが確定した。
16. Analysis of phosphorylated amino acids The first Q sepharose fraction of the 15 kDa protein was phosphorylated, subjected to two-dimensional electrophoresis and transferred to a PVDF membrane. Two RI-labeled spots, pI 5.4 and pI 5.2, were excised, acid digested and fractionated on PEI cellulose. Only P-Tyr, P-Thr, and P-Ser, which are stable to acid treatment, can be measured, but P-Tyr and P-Ser were clearly phosphorylated. Furthermore, the 15 kDa protein was subjected to two-dimensional electrophoresis without labeling, transferred to a PVDF membrane, and autophosphorylated. When analyzed in the same manner, P-Tyr and P-Ser were also identified as phosphorylated amino acids. Furthermore, immunoprecipitation was performed using an antibody against P-Tyr, and it was confirmed to be P-Tyr.
Therefore, it was confirmed that P-Tyr of the 15 kDa protein with pI 6.0 was autophosphorylated.

【0051】17.PNDKN1のcDNAクローニングとアミノ酸
配列 第3節間を暗所で25 ℃で1時間おいた後に赤色光を照
射し、直後にポリ(A)RNAを調製した。それよりcDNAライ
ブラリ−をλZAPIIクローニングベクターに作製した。
PCRプライマーを作製し、cDNAライブラリ−から調製
したcDNAを用いて、PCR増幅を行った。増幅したDN
AをRI標識し、NDK cDNAの候補をスクリーニングし
た。9クローンを各3回両側からシーケンスし、その塩
基配列を決定した。PNDKN1と名付けられたそのcDNAの塩
基配列を図1,2に示す。PNDKN1は既に報告のあるNDK-
P1と13塩基異なり、蛋白質コード領域では149アミノ酸
中140番目のグルタミン酸がグルタミンになっている。P
NDKN1蛋白質の実際のアミノ酸配列が部分的に決定され
た(配列番号2)。エンドウの葉緑体から単離されたND
KcDNAが報告されているが(J.Luebeck & J.Soll, Plant
a,196, 668-673, 1995)、アミノ酸配列で59%相同で
あった。
17. CDNA cloning and amino acid sequence of PNDKN1 After leaving the third internode in the dark at 25 ° C. for 1 hour, it was irradiated with red light and immediately after that, poly (A) RNA was prepared. From that, a cDNA library was prepared in a λZAPII cloning vector.
PCR primers were prepared and PCR amplification was performed using the cDNA prepared from the cDNA library. Amplified DN
A was labeled with RI, and NDK cDNA candidates were screened. Nine clones were sequenced from both sides three times, and their nucleotide sequences were determined. The nucleotide sequence of the cDNA named PNDKN1 is shown in FIGS. PNDKN1 is already reported NDK-
Different from P1 by 13 bases, the glutamic acid at the 140th position in 149 amino acids is glutamine in the protein coding region. P
The actual amino acid sequence of the NDKN1 protein was partially determined (SEQ ID NO: 2). ND isolated from pea chloroplasts
KcDNA has been reported (J. Luebeck & J. Soll, Plant
a, 196 , 668-673, 1995), and amino acid sequence homology was 59%.

【0052】18.PNDKN1を用いたサザン解析 暗発芽上胚軸第3節間2g より、CTAB法によりDNAを抽
出した。制限酵素EcoR1, BamH1, HindIIIでDNAを切断
後、20μg のDNA断片を0.7%アガロースゲルで電気泳動
し,分離した。HybondN+membrane転写後、[α-32P]dCTP
により、PNDKN1を鋳型として、プローブを作製した。ハ
イブリダイゼーションの結果、複数のPNDKN1そのもの
と、それに相似する遺伝子の存在を確認した。
18. Southern analysis using PNDKN1 DNA was extracted by the CTAB method from 2 g of the third node between dark germinated epicotyls. After cutting the DNA with the restriction enzymes EcoR1, BamH1, and HindIII, 20 μg of the DNA fragment was electrophoresed on a 0.7% agarose gel and separated. After transfer of HybondN + membrane, [α- 32 P] dCTP
Thus, a probe was prepared using PNDKN1 as a template. As a result of hybridization, it was confirmed that multiple PND KN1s themselves and their similar genes were present.

【0053】実施例3 シロイヌナズナ (Arabidopsis thaliana )の場合 1.1/10希釈Hoagland培地(1.5%寒天)をオートクレ
ーブし、15 cmの滅菌プラスチックシャーレに50 mlづつ
分注した。 2.滅菌水で種子を6時間浸潤し、滅菌水でもう一度洗
った。 3.その種子約100を1枚のシャーレにまく。24時間明
光下、25℃でおき、その後6日間25℃暗黒下で発芽させ
た。 4.発芽した下胚軸、約100本をカミソリで切り取り、
5mlの水を入れた乳鉢に入れた。アルミフォイルで蓋を
し、25℃暗黒下で1時間おいた。 5.氷冷した乳鉢に5mlの抽出緩衝液A(タイプ1また
はタイプ2)を入れた。
Example 3 In the case of Arabidopsis thaliana 1. 1/10 diluted Hoagland medium (1.5% agar) was autoclaved and dispensed into sterile 15 cm plastic petri dishes in 50 ml aliquots. 2. Seeds were infiltrated with sterile water for 6 hours and washed again with sterile water. 3. Spread about 100 seeds on a dish. It was kept at 25 ° C under bright light for 24 hours, and then germinated for 6 days in the dark at 25 ° C. 4. Cut off about 100 germinated hypocotyls with a razor,
It was placed in a mortar containing 5 ml of water. The lid was covered with aluminum foil and left at 25 ° C in the dark for 1 hour. 5. 5 ml of extraction buffer A (type 1 or type 2) was placed in an ice-cooled mortar.

【0054】6.下胚軸に赤色光を10, 50, 100 μmole
/m2/sec, 40秒間照射し、または暗黒のままで保持し
(暗黒対照)、乳鉢の水をすばやくピペッターで除い
た。第3節間を氷冷した乳鉢内に入れ、強く、すばやく
300回をめどに磨砕した。ガラスロートを50 ml遠心管に
立て、その上にナイロン布をおいた。ナイロン布に磨砕
液を入れ、磨砕液を絞り出した。 7.遠心管を氷冷した遠心ローターに暗所で入れ、9,00
0×g,10分 4℃で遠心分離をした。 8.上清をポリカーボネート遠心管に入れ、超遠心機ロ
ーターで、39,000 rpm(105,000×g)、30分 4℃で遠心
した。一般にはこの上清を可溶性分画として用いた。
6. Red light 10, 50, 100 μmole on hypocotyl
Irradiation / m2 / sec for 40 seconds or kept in the dark (dark control), the water in the mortar was quickly removed with a pipettor. Place section 3 in an ice-cooled mortar to make it strong and quick
300 times was ground to a prospect. The glass funnel was placed in a 50 ml centrifuge tube and a nylon cloth was placed on it. The grinding liquid was put into a nylon cloth, and the grinding liquid was squeezed out. 7. Place the tube in an ice-cooled centrifuge rotor in the dark and
Centrifugation was performed at 0xg for 10 minutes at 4 ° C. 8. The supernatant was placed in a polycarbonate centrifuge tube and centrifuged in an ultracentrifuge rotor at 39,000 rpm (105,000 xg) for 30 minutes at 4 ° C. Generally this supernatant was used as the soluble fraction.

【0055】9.遠心管を逆に立て、上清を完全に除い
た。そこに抽出緩衝液B(タイプ1またはタイプ2),
2.5 mlを入れ、よく懸濁した。1ml用テフロンホモジナ
イザーに入れ、3ストローク回転させながら軽く懸濁
し、粗膜分画として用いた。 10.粗膜分画および可溶性分画を実施例1で述べた方法
と同一の方法で分画した。野生株では赤色光でリン酸化
の進2つの15 kDa蛋白質のスポットが見られた。しかし
hy2 変異株では2つのスポットのリン酸化の促進は見ら
れなかった。 11.32Pでリン酸化標識した後に、抗イネNDK抗体を用
いて免疫沈降を行った。2つのスポットは抗イネNDK抗
体で免疫沈降されることより、NDKであることが確認さ
れた。 12.野生株の暗発芽下胚軸より部分精製したNDKを二次
元電気泳動で分離した。PUDF膜に転写後、[γ-32P]ATP
で自己リン酸化させた。少なくとも1つのスポットの自
己リン酸化が見られた。 13.そのスポットの自己リン酸化アミノ酸はP-SerとP-T
yrであった。
9. The centrifuge tube was placed upside down and the supernatant was completely removed. Extraction buffer B (type 1 or type 2),
2.5 ml was added and well suspended. It was put in a 1 ml Teflon homogenizer, lightly suspended while rotating for 3 strokes, and used as a crude membrane fraction. Ten. The crude membrane fraction and the soluble fraction were fractionated in the same manner as described in Example 1. In the wild strain, spots of two phosphorylated phosphorylation proteins of 15 kDa were observed in red light. However
In the hy2 mutant, promotion of phosphorylation of two spots was not observed. 11. After phosphorylation labeling with 32 P, immunoprecipitation was performed using an anti-rice NDK antibody. The two spots were confirmed to be NDK by immunoprecipitation with anti-rice NDK antibody. 12. NDK partially purified from dark germinated hypocotyls of the wild strain was separated by two-dimensional electrophoresis. After transfer to PUDF membrane, [γ- 32 P] ATP
Autophosphorylated with. Autophosphorylation of at least one spot was seen. 13. The autophosphorylated amino acids at that spot are P-Ser and PT.
It was yr.

【0056】14.シロイヌナズナの野生株(Landsberg)P
oly(A)RNAから調製したcDNAをλgt11に結合し、cDNAラ
イブラリーを作製した。PNDKN1をプローブとしてプラー
クをスクリーニングし、6クローンを得た。そのクロー
ンはヌクレオチド配列を決定した結果、全て既に報告の
あるものと同一であった。 15.野生株の暗発芽の無菌液体培養からDNAをCTAB法に
より調製した。制限酵素EcoR1, BamH1, HindIIIで切断
し、0.7%アガロースゲルで電気泳動後、Hybond N+memb
raneに転写し、PNDKN1をプローブとしてサザーン解析を
行った。複数のバンドを検出し、複数のPNDKN1に相似す
る遺伝子が存在することが示された。
14. Arabidopsis wild strain (Landsberg) P
cDNA prepared from oly (A) RNA was ligated to λgt11 to prepare a cDNA library. Plaques were screened using PNDKN1 as a probe to obtain 6 clones. The clones were sequenced and all were identical to those previously reported. 15. DNA was prepared by the CTAB method from a sterile liquid culture of dark germination of a wild strain. Cleaved with restriction enzymes EcoR1, BamH1, and HindIII, electrophoresed on 0.7% agarose gel, and then Hybond N + memb
It was transcribed to rane and subjected to Southern analysis using PNDKN1 as a probe. Multiple bands were detected, indicating that there are multiple genes that are similar to PNDKN1.

【0057】実施例4 コムギ(Triticum aestivum ) 1.種子を12時間流水中で浸潤させた後に、バーミュキ
ュライト3l に2l の脱イオン水を加え、よく混合した
後に、播種した。 2.暗所25 ℃で10日間生育させた。約50本に赤色光を
0, 2, 10, 50μmole/m2/sec、60秒間照射し、直後に幼
葉をカミソリで切除した。 3.イネの場合と同一の方法で、磨砕し、9,000×g 10
分の遠心分離をした。その上清をさらに105,000×g 30
分の遠心分離により、粗膜分画と可溶性分画を得た。 4.[γ-32P]ATPを用いて各分画をリン酸化標識し、二
次元電気泳動で分画した。赤色光でリン酸化の進む2つ
の異なる等電点を示す15 kDa蛋白質を見出した。 5.抗イネNDK抗体を用いて、各分画をリン酸化標識
後、免疫沈降した。2つの15 kDa蛋白質が免疫沈降され
ることより、この2つの15 kDa蛋白質はNDKであること
を確認した。
Example 4 Wheat ( Triticum aestivum ) 1. After soaking the seeds in running water for 12 hours, 3 l of vermiculite was added with 2 l of deionized water, mixed well, and then sown. 2. It was grown in the dark at 25 ° C for 10 days. About 50 red light
Irradiation was performed at 0, 2, 10, 50 μmole / m 2 / sec for 60 seconds, and immediately after that, young leaves were excised with a razor. 3. Grind in the same way as for rice, 9,000 × g 10
Minutes were centrifuged. The supernatant is further added to 105,000 × g 30
The crude membrane fraction and the soluble fraction were obtained by centrifugation for minutes. 4. Each fraction was phosphorylated with [γ- 32 P] ATP and fractionated by two-dimensional electrophoresis. We have found a 15 kDa protein that exhibits two different isoelectric points that undergo phosphorylation with red light. 5. Each fraction was phosphorylated and immunoprecipitated using an anti-rice NDK antibody. By immunoprecipitation of the two 15 kDa proteins, it was confirmed that these two 15 kDa proteins are NDK.

【0058】6.部分精製したNDK分画をさらにを二次
元電気泳動で分画した。ゲル中、またPUDF膜に転写後、
[γ-32P]ATPで自己リン酸化を行った。15 kDa蛋白質で
自己リン酸化される少なくとも3つのスポットが見られ
るが、そのうち1つは光によりリン酸化が促進されるも
のと同一箇所に分離された。 7.PVDF膜上で自己リン酸化されたスポットをリン酸化
アミノ酸解析をするとP-SerとP-Tyrであった。 8.コムギ種子のとう熟過程からポリ(A)RNAを[実施例
1]と同一方法で調製した。そのポリ(A)RNAよりcDNAを
作製し、λgt11に結合し、cDNAライブラリーを作製し
た。PNDKN1をプローブとし、スクリーニングを行った。
8クローンを得て、NDK候補クローンであることを確認
した。 9.黄化幼葉2g からCTAB法によりDNAを抽出した。制
限酵素EcoR1, BamH1, HindIIIで切断し、0.7%アガロー
スゲル電気泳動で分離した。DNAをHybond N+ membrane
に転写し、PNDKN1をプローブとしてサザーン解析を行っ
た。複数のバンドを検出し、複数のPNDKN1に相似する遺
伝子を同定した。
6. The partially purified NDK fraction was further fractionated by two-dimensional electrophoresis. In gel and after transfer to PUDF membrane,
Autophosphorylation was performed with [γ- 32 P] ATP. At least three spots were found to be autophosphorylated on the 15 kDa protein, one of which was segregated at the same site where phosphorylation was promoted by light. 7. Phosphorylated amino acid analysis of autophosphorylated spots on PVDF film revealed P-Ser and P-Tyr. 8. Poly (A) RNA was prepared in the same manner as in [Example 1] from the ripening process of wheat seeds. A cDNA library was prepared by preparing a cDNA from the poly (A) RNA and binding it to λgt11. Screening was performed using PNDKN1 as a probe.
Eight clones were obtained and confirmed to be NDK candidate clones. 9. DNA was extracted from 2 g of young yellow leaves by the CTAB method. It was cleaved with restriction enzymes EcoR1, BamH1, and HindIII, and separated by 0.7% agarose gel electrophoresis. DNA to Hybond N + membrane
Then, it was transcribed to and subjected to Southern analysis using PNDKN1 as a probe. Multiple bands were detected and multiple similar genes to PNDKN1 were identified.

【0059】実施例5 オオムギ(Hordeum vulgare ) 1.種子を12時間流水中で浸潤させた。コムギの場合と
同様に10日間25℃で暗所でバーミュキュライト上に発芽
生育させた。 2.約50個体づつの黄化幼葉に赤色光を0, 2, 10, 50μ
mole/m2/sec, 60秒間照射し、直後にカミソリで切り取
った。5mlの抽出緩衝液Aで磨砕し、ナイロン布で絞っ
た後に、9,000×g 10分の遠心分離を行った。その上清
をさらに105,000×g 30分の遠心分離により、イネの場
合と同様に粗膜分画と可溶性分画を得た。 3.[γ-32P]ATPで[実施例1]の場合と同じ、リン酸
化標識を行い、二次元電気泳動で分離した。赤色光でリ
ン酸化が促進される2つの15 kDa蛋白質を検出した。
Example 5 Barley ( Hordeum vulgare ) 1. Seeds were infiltrated in running water for 12 hours. As with wheat, it was germinated and grown on vermiculite in the dark at 25 ° C for 10 days. 2. Red light 0, 2, 10, 50μ on yellowed young leaves of about 50 individuals
It was irradiated with mole / m 2 / sec for 60 seconds, and immediately after that, it was cut with a razor. The mixture was ground with 5 ml of extraction buffer A, squeezed with a nylon cloth, and then centrifuged at 9,000 × g for 10 minutes. The supernatant was further centrifuged at 105,000 × g for 30 minutes to obtain a crude membrane fraction and a soluble fraction as in rice. 3. Phosphorylation labeling was performed with [γ- 32 P] ATP as in [Example 1], and separation was performed by two-dimensional electrophoresis. Two 15 kDa proteins whose phosphorylation was promoted by red light were detected.

【0060】4.抗イネNDK抗体で、リン酸化された再
分画を免疫沈降すると、2つのリン酸化蛋白質を検知し
た。これら2つの15 kDa蛋白質はNDKであると同定し
た。 5.部分精製したNDK分画を二次元電気泳動で分画し
た。ゲル中、またPDF膜上で少なくとも1つのスポット
が[γ-32P]ATPより自己リン酸化された。 6.ゲル中で自己リン酸化されたNDKを再び二次元電気
泳動をすると少なくとも3つのスポットが見られるが、
そのうち最も強くリン酸化標識されるスポットは赤色光
によりリン酸化の促進するスポットと同一場所に泳動さ
れた。 7.またPVDF膜上で自己リン酸化された蛋白質をリン酸
化アミノ酸解析をするとP-SerとP-Tyrを検出した。 8.上記の黄葉幼葉からポリ(A)RNAを調製し、cDNAライ
ブラリーを[実施例1]の場合同様にとλgt11に作製し
た。PNDKN1をプローブとし、スクリーニングを行った。
6クローンを得て、NDK候補クローンであることを確認
した。 9.[実施例1]の場合と同じく、黄化幼葉よりCTAB法
によりDNAを抽出した。制限酵素EcoRI, BamH1, HindIII
で切断し、0.7%アガロースゲルで分画した。DNAをHybo
nd N+ membraneに転写し、PNDKN1をプローブとしてハイ
ブリダイゼーションを行った。複数のバンドを検出し、
複数のPNDKN1に相似する遺伝子が存在することを確認し
た。
4. Two phosphorylated proteins were detected by immunoprecipitation of the phosphorylated re-fractionated with anti-rice NDK antibody. These two 15 kDa proteins were identified as NDK. 5. The partially purified NDK fraction was fractionated by two-dimensional electrophoresis. At least one spot in the gel and on the PDF film was autophosphorylated by [γ- 32 P] ATP. 6. Two-dimensional electrophoresis of NDK auto-phosphorylated in the gel reveals at least three spots.
The spot that was most strongly phosphorylated was migrated to the same spot as the spot where phosphorylation was promoted by red light. 7. In addition, P-Ser and P-Tyr were detected by the phosphorylated amino acid analysis of the protein autophosphorylated on the PVDF membrane. 8. Poly (A) RNA was prepared from the above-mentioned young leaves of yellow leaves, and a cDNA library was prepared at λgt11 in the same manner as in [Example 1]. Screening was performed using PNDKN1 as a probe.
Six clones were obtained and confirmed to be NDK candidate clones. 9. As in the case of [Example 1], DNA was extracted from yellowed young leaves by the CTAB method. Restriction enzymes EcoRI, BamH1, HindIII
Cleavage was performed and the fractions were separated on a 0.7% agarose gel. Hybo DNA
It was transferred to a nd N + membrane and hybridized using PNDKN1 as a probe. Detect multiple bands,
It was confirmed that there are multiple genes similar to PND KN1.

【0061】同様の方法を用いて以下に述べる植物の赤
色光による15 kDa蛋白質のリン酸化の促進、また抗NDK
抗体での免疫沈降による15 kDa蛋白質の検出を確認し
た。特に各植物で解析に用いた組織が異なるので、その
特徴的な部分のみを記入した。また各組織からCTAB法に
よりDNAを抽出し、制限酵素EcoRI, BamH1, HindIIIで切
断した。PNDKN1をプローブに用いてサザン解析を行っ
た。全て複数のPNDKN1に相似する遺伝子の存在を確認し
た。
Using the same method as described below, promotion of phosphorylation of 15 kDa protein by plant red light described below and anti-NDK
The detection of the 15 kDa protein was confirmed by immunoprecipitation with the antibody. In particular, since the tissues used for analysis differed for each plant, only the characteristic parts were entered. DNA was extracted from each tissue by the CTAB method and digested with restriction enzymes EcoRI, BamH1 and HindIII. Southern analysis was performed using PNDKN1 as a probe. All confirmed the presence of multiple genes similar to PND KN1.

【0062】実施例 6.トウモロコシ(Zea mays ) 暗所発芽させた黄化芽生え 7.エンバク(Avena sativa ) 〃 8.ヒエ(Panicum Crus-galli L. var. frumentaceum ) 〃 9.モロコシ(Sorghum bicolor ) 〃 10.アワ(Setaria italica ) 〃 11.キビ(Panicum miliaceum ) 〃 12.チューリップ(Tulipa Gesneriana ) 〃 13.サトイモ(Colocasia antiquorum ) 〃 14.アオウキクサ(Lemna paucicostata ) 1時間暗所においた葉状体 15.サトウキビ(Saccharum officinarum ) 黄化芽生え 16.ワタ(Gossypium indicum ) 〃 17.アサ(Cannabis sativa ) 〃 18.アブラナ(Brassica campestris ) 〃 19.カブラ(Brassica campestris ) 〃 Example 6. Maize ( Zea mays ) Yellow germinated germinated in the dark 7. Avena sativa 〃 8. Flies ( Panicum Crus-galli L. var. Frumentaceum) 〃 9. Sorghum bicolor 〃 10. Millet ( Setaria italica ) 〃 11. Millet ( Panicum miliaceum ) 〃 12. Tulipa Gesneriana 〃 13. Taro ( Colocasia antiquorum ) 〃 14. Duckweed ( Lemna paucicostata ) Leaves left in the dark for 1 hour 15. Sugar cane ( Saccharum officinarum ) yellow seedlings 16. Cotton ( Gossypium indicum ) 〃 17. Cannabis sativa 〃 18. Brassica campestris 〃 19. Turnip ( Brassica campestris ) 〃

【0063】 20.キャベツ(Brassica oleracea ) 〃 21.ダイコン(Raphanus sativus ) 〃 22.セイヨウカボチャ(Cucurbita Pepo ) 〃 23.カボチャ(Cucurbita moschata ) 〃 24.キウリ(Cucumis sativus ) 〃 25.メロン(Cucumis Melo ) 〃 26.スイカ(Citrullus Battich ) 〃 27.オランダイチゴ(Fragaria chiloensis )1時間暗所においた若い葉 28.アズキ(Phaseolus angularis ) 黄化芽生え 29.ナンキンマメ(Arachis hypogaea ) 〃 30.ダイズ(Glycine max ) 〃 31.インゲンマメ(Phaseolus vulgaris ) 〃 32.ソラマメ(Vicia Faba ) 〃 33.エンドウ(Pisum sativum ) 〃 20. Cabbage ( Brassica oleracea ) 〃 21. Japanese radish ( Raphanus sativus ) 〃 22. Cucurbita Pepo 〃 23. Pumpkin ( Cucurbita moschata ) 〃 24. Cucumber ( Cucumis sativus ) 〃 25. Melon ( Cucumis Melo ) 〃 26. Watermelon ( Citrullus Battich ) 〃 27. Dutch strawberries ( Fragaria chiloensis ) Young leaves left in the dark for 1 hour 28. Azuki ( Phaseolus angularis ) yellowing seedlings 29. Peanut ( Arachis hypogaea ) 〃 30. Soybean ( Glycine max ) 〃 31. Common bean ( Phaseolus vulgaris ) 〃 32. Broad bean ( Vicia Faba ) 〃 33. Pea ( Pisum sativum ) 〃

【0064】 34.ミカン(Citrus deliciosa ) 1時間暗所においた若い葉 35.ブドウ(Vitis vinifera ) 〃 36.ゴマ(Sesamum indicum ) 黄化芽生え 37.サツマイモ(Ipomoea Batatas ) 1時間暗所においた若い葉 38.ナス(Solanum melongena ) 〃 39.ジャガイモ(Solanum tuberosum ) 〃 40.トマト(Lycopersicon esculentum ) 黄化芽生え 41.トウガラシ(Capsicum annuum ) 〃 42.タバコ(Nicotiana tabacum ) 〃 43.ツクバネアサガオ(Petunia hybrida ) 〃 44.ヒマワリ(Helianthus annuus ) 〃 45.ゴボウ(Arctium Lappa ) 〃 46.キク(Chrysanthemum morifolium ) 〃 47.ホウレンソウ(Spinacia oleracea ) 〃 実施例6〜47については実施例1〜5と同様の解析を行
い、同様の結果を得た。
34. Mikan ( Citrus deliciosa ) Young leaf left in the dark for 1 hour 35. Grape ( Vitis vinifera ) 〃 36. Sesamum indicum yellow seedlings 37. Sweet potato ( Ipomoea Batatas ) Young leaves left in the dark for 1 hour 38. Eggplant ( Solanum melongena ) 〃 39. Potato ( Solanum tuberosum ) 〃 40. Tomato ( Lycopersicon esculentum ) Yellow seedling 41. Capsicum annuum 〃 42. Tobacco ( Nicotiana tabacum ) 〃 43. Tsukubane morning glory ( Petunia hybrida ) 〃 44. Sunflower ( Helianthus annuus ) 〃 45. Burdock ( Arctium Lappa ) 〃 46. Chrysanthemum ( Chrysanthemum morifolium ) 〃 47. Spinach ( Spinacia oleracea ) For Examples 6 to 47, the same analysis as in Examples 1 to 5 was performed, and similar results were obtained.

【0065】[0065]

【発明の効果】【The invention's effect】

1.本発明で規定するNDKの野生型のcDNAを上記各植物
に過剰発現させると、その植物は赤色光に対して高感受
性になり、またcDNAを改変して不活性なNDKを同植物に
過剰発現させると、その植物は赤色光に対して低感受性
となる。従って各植物の花芽をつける時期を変えること
ができる。 2.PNDKN1は新しく種々の作物種からNDKのcDNAの単離
をする上でのプローブ作製の鋳型DNAを提供する。 3.PNDKN1を大腸菌で大量発現させ、抗体作製のもとと
なる多量の蛋白質を提供する。 4.多くの作物種のゲノミックDNAを単離するためにも
重要なプローブを提供するもととなる。 5.本発明の蛋白質およびその遺伝子を用いて、そのND
Kを過剰発現させ、またNDKの一部を改変して不活性なND
Kを過剰発現させることにより、本発明記載の植物の光
に対する感受性を変換することができる。この方法によ
り植物の花芽形成の時期を変換させ、新しい植物の創製
を達成できる。
1. When the wild-type cDNA of NDK defined in the present invention is overexpressed in each plant, the plant becomes hypersensitive to red light, and the cDNA is modified to overexpress an inactive NDK in the plant. If so, the plant becomes less sensitive to red light. Therefore, it is possible to change the timing of planting flower buds of each plant. 2. PNDKN1 newly provides a template DNA for probe preparation for isolation of NDK cDNA from various crop species. 3. PNDKN1 is expressed in Escherichia coli in a large amount to provide a large amount of protein that is the basis of antibody production. 4. It also provides an important probe for the isolation of genomic DNA of many crop species. 5. Using the protein of the present invention and its gene, the ND
Inactive ND by overexpressing K and modifying a part of NDK
By overexpressing K, the sensitivity of plants of the present invention to light can be altered. By this method, the timing of flower bud formation of the plant can be changed and the creation of a new plant can be achieved.

【0066】[0066]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:629 配列の型:核酸 鎖の数:一本鎖 トポロジー:直鎖状 配列の種類:cDNA to mRNA 起源:アラスカエンドウ(Pisum sativum Alaska) 配列 ACAGAGACCAAGATGGCCGAGCAAACTTTCATCATGATCAAGCCCGAT 48 GGCGTTCAAAGAGGCCTCGTTGGGGAGATTATTAGCAGGTTTGAGAAGAAGGGTTTCTAC 108 TTGAAAGGTTTGAAATTTGTGAATGTGGAGCGTGCTTTTGCTGAGAAGCACTATGCAGAT 168 TTGTCTGCAAAGCCTTTCTTTAGTGGATTGGTGGATTACATTATCTCTGGCCCTGTTGTT 228 GCCATGATCTGGGAGGGTAAGAATGTTGTGACAACCGGAAGAAAGATAATTGGTGCCACA 288 AACCCTGCTCAATCTGAGCCTGGAACTATCCGTGGTGACTTTGCCATTGACATTGGCAGG 348 AATGTTATTCATGGAAGTGATGCTGTTGAAAGTGCTAACAAGGAAATTGCTCTGTGGTTC 408 CCTGAGGGTGCTGCTAACTGGCAAAGCAGCCTTCACTCTTGGATCTACGAGTAAAGATGA 468 AATATGTGGTTGATTTTGAATATGCCCTATTTTGATCTGTTAAATTTTATTAAGTCTGGT 528 ATGTGTCTTGGTTTGGATGTCAAGTCTCTTTATGTTGTTTCTGTTGAAACATTTTCACAG 588 TTTGATTATTCAAATCGAAATCTAGTTTTGCTTTGAAAAAA 629SEQ ID NO: 1 Sequence length: 629 Sequence type: Nucleic acid Number of strands: Single strand Topology: Linear Sequence type: cDNA to mRNA Origin: Alaska pea ( Pisum sativum Alaska) Sequence ACAGAGACCAAGATGGCCGAGCAAACTTTCATCATGATCAAGCCCGAT 48 GGCGTTCAAAGAGGCATAGCAGTAGTCGCATAGAGTGGCAGATGAAGCAG TTGTCTGCAAAGCCTTTCTTTAGTGGATTGGTGGATTACATTATCTCTGGCCCTGTTGTT 228 GCCATGATCTGGGAGGGTAAGAATGTTGTGACAACCGGAAGAAAGATAATTGGTGCCACA 288 AACCCTGCTCAATCTGAGCCTGGAACTATCCGTGGTGACTTTGCCATTGACATTGGCAGG 348 AATGTTATTCATGGAAGTGATGCTGTTGAAAGTGCTAACAAGGAAATTGCTCTGTGGTTC 408 CCTGAGGGTGCTGCTAACTGGCAAAGCAGCCTTCACTCTTGGATCTACGAGTAAAGATGA 468 AATATGTGGTTGATTTTGAATATGCCCTATTTTGATCTGTTAAATTTTATTAAGTCTGGT 528 ATGTGTCTTGGTTTGGATGTCAAGTCTCTTTATGTTGTTTCTGTTGAAACATTTTCACAG 588 TTTGATTATTCAAATCGAAATCTAGTTTTGCTTTGAAAAAA 629

【0067】[0067]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:2 配列の長さ:149 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:蛋白質 起源:アラスカエンドウ(Pisum sativum Alaska) 配列 Met Ala Glu Gln Thr Phe Ile Met Ile Lys Pro Asp Gly Val Gln 15 Arg Gly Leu Val Gly Glu Ile Ile Ser Arg Phe Glu Lys Lys Gly 30 Phe Tyr Leu Lys Gly Leu Lys Phe Val Asn Val Glu Arg Ala Phe 45 Ala Glu Lys His Tyr Ala Asp Leu Ser Ala Lys Pro Phe Phe Ser 60 Gly Leu Val Asp Tyr Ile Ile Ser Gly Pro Val Val Ala Met Ile 75 Trp Glu Gly Lys Asn Val Val Thr Thr Gly Arg Lys Ile Ile Gly 90 Ala Thr Asn Pro Ala Gln Ser Glu Pro Gly Thr Ile Arg Gly Asp 105 Phe Ala Ile Asp Ile Gly Arg Asn Val Ile His Gly Ser Asp Ala 120 Val Glu Ser Ala Asn Lys Glu Ile Ala Leu Trp Phe Pro Glu Gly 135 Ala Ala Asn Trp Gln Ser Ser Leu His Ser Trp Ile Tyr Glu 149SEQ ID NO: 2 Sequence length: 149 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Protein Origin: Alaska pea ( Pisum sativum Alaska) Sequence Met Ala Glu Gln Thr Phe Ile Met Ile Lys Pro Asp Gly Val Gln 15 Arg Gly Leu Val Gly Glu Ile Ile Ser Arg Phe Glu Lys Lys Gly 30 Phe Tyr Leu Lys Gly Leu Lys Phe Val Asn Val Glu Arg Ala Phe 45 Ala Glu Lys His Tyr Ala Asp Leu Ser Ala Lys Pro Phe Phe Ser 60 Gly Leu Val Asp Tyr Ile Ile Ser Gly Pro Val Val Ala Met Ile 75 Trp Glu Gly Lys Asn Val Val Thr Thr Gly Arg Lys Ile Ile Gly 90 Ala Thr Asn Pro Ala Gln Ser Glu Pro Gly Thr Ile Arg Gly Asp 105 Phe Ala Ile Asp Ile Gly Arg Asn Val Ile His Gly Ser Asp Ala 120 Val Glu Ser Ala Asn Lys Glu Ile Ala Leu Trp Phe Pro Glu Gly 135 Ala Ala Asn Trp Gln Ser Ser Leu His Ser Trp Ile Tyr Glu 149

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】アラスカエンドウ(Pisum sativum Alasak)の暗
発芽上胚軸第3節間のmRNAより調製したcDNAライブラリ
ーより単離されたPNDKN1と命名されたcDNAのヌクレオチ
ド配列の情報をエンドウ(Pisum sativum L.)から単離さ
れたcDNAであるNDK-P1(P. M. Finan, I. R. White, S.
H. Redpath, J. B. C. Findlay, P. A. Millner,Plant
Mol. Biol. 25, 59-67, 1994)の配列と比較した図であ
り、*印は共通部分である。
[1] Alaska pea (Pisum sativum Alasak) of dark germinating on hypocotyl information of the nucleotide sequence of cDNA, designated isolated PNDKN1 was as from a cDNA library prepared from mRNA between Section 3 pea (Pisum sativum LDK) is a cDNA isolated from NDK-P1 (PM Finan, IR White, S.
H. Redpath, JBC Findlay, PA Millner, Plant
Mol. Biol. 25, 59-67, 1994), and is a diagram in which * is a common part.

【図2】PNDKN1cDNAがコードするヌクレオチド配列から
推定されるアミノ酸配列の情報とNDK-P1の推定アミノ酸
配列を併記した図である。
FIG. 2 is a diagram in which the information on the amino acid sequence deduced from the nucleotide sequence encoded by PNDKN1 cDNA and the deduced amino acid sequence of NDK-P1 are shown together.

【図3】アラスカエンドウ(Pisum sativum Alaska)のPN
DKN1cDNAより推定されるアミノ酸配列と既にクローニン
グされた他のNDKcDNAより推定されるアミノ酸配列を比
較した図であり、*印は共通部分である。 Rice; Oryza sativa, Spinach; Spinacia oleracea, To
mato; Lycopersicon esculentum, Arabidopsis; Arabid
opsis thaliana, Drosophila; Drosophila melamogaste
r, Human; Homo sapiens
[Fig. 3] PN of Alaskan pea ( Pisum sativum Alaska)
It is the figure which compared the amino acid sequence estimated from DKN1 cDNA, and the amino acid sequence estimated from other NDK cDNAs already cloned, and * mark is a common part. Rice; Oryza sativa , Spinach; Spinacia oleracea , To
mato; Lycopersicon esculentum , Arabidopsis; Arabid
opsis thaliana , Drosophila; Drosophila melamogaste
r , Human; Homo sapiens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C12N 9/12 C12N 5/00 C ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication C12N 9/12 C12N 5/00 C

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 日照あるいは光照射によって誘導されて
得られる植物中の蛋白質。
1. A protein in a plant obtained by being induced by sunlight or light irradiation.
【請求項2】 ヌクレオシド二リン酸キナーゼである請
求項1の蛋白質。
2. The protein according to claim 1, which is a nucleoside diphosphate kinase.
【請求項3】 植物が単子葉植物である請求項1または
2の蛋白質。
3. The protein according to claim 1, wherein the plant is a monocotyledonous plant.
【請求項4】 植物が双子葉植物である請求項1または
2の蛋白質。
4. The protein according to claim 1 or 2, wherein the plant is a dicotyledon.
【請求項5】 単子葉植物がイネ(Oryza sativa )、コ
ムギ(Triticum aestivum )、オオムギ(Hordeum vulgare
)、トウモロコシ(Zea mays )、エンバク(Avena sativa
)、ヒエ(Panicum Crus-galli L. var. frumentaceum
)、モロコシ(Sorghum bicolor )、アワ(Setaria itali
ca )、キビ(Panicum miliaceum )、チューリップ(Tulip
a Gesneriana )、サトイモ(Colocasia antiquorum )、
アオウキクサ(Lemna paucicostata )またはサトウキビ
(Saccharum officinarum )である請求項3の蛋白質。
5. The monocotyledonous plants are rice ( Oryza sativa ), wheat ( Triticum aestivum ), and barley ( Hordeum vulgare ).
), Corn ( Zea mays ), oats ( Avena sativa )
), Millet ( Panicum Crus-galli L. var. Frumentaceum
), Sorghum ( Sorghum bicolor ), millet ( Setaria itali
ca ), millet ( Panicum miliaceum ), tulip ( Tulip
a Gesneriana ), taro ( Colocasia antiquorum ),
Duckweed ( Lemna paucicostata ) or sugarcane
( Saccharum officinarum ) The protein of claim 3.
【請求項6】 双子葉植物がワタ(Gossypium indicum
)、アサ(Cannabis sativa )、アブラナ(Brassica camp
estris )、カブラ(Brassica campestris )、キャベツ(B
rassica oleracea )、ダイコン(Raphanus sativus )、
セイヨウカボチャ(Cucurbita Pepo )、カボチャ(Cucurb
ita moschata )、キウリ(Cucumis sativus )、メロン(C
ucumis Melo )、スイカ(Citrullus Battich )、オラン
ダイチゴ(Fragaria chiloensis )、シロイヌナズナ(Ara
bidopsis thaliana )、アラスカエンドウ(Pisum sativu
m Alaska )、アズキ(Phaseolus angularis )、ナンキン
マメ(Arachis hypogaea )、ダイズ(Glycine max )、イ
ンゲンマメ(Phaseolusvulgaris )、ソラマメ(Vicia Fab
a )、エンドウ(Pisum sativum )、ミカン(Citrus delic
iosa )、ブドウ(Vitis vinifera )、ゴマ(Sesamum indi
cum )、サツマイモ(Ipomoea Batatas )、ナス(Solanum
melongena )、ジャガイモ(Solanum tuberosum )、トマ
ト(Lycopersicon esculentum )、トウガラシ(Capsicum
annuum )、タバコ(Nicotiana tabacum )、ツクバネアサ
ガオ(Petunia hybrida )、ヒマワリ(Helianthus annuus
)、ゴボウ(Arctium Lappa )、キク(Chrysanthemum mor
if olium )またはホウレンソウ(Spinacia oleracea )で
ある請求項4の蛋白質。
6. The dicot is cotton (Gossypium indicum
 ), Asa (Cannabis sativa ), Canola (Brassica camp
estris ), Turnip (Brassica campestris ), Cabbage (B
rassica oleracea), Japanese radish (Raphanus sativus),
Pumpkin (Cucurbita Pepo ),Pumpkin(Cucurb
ita moschata ), Cucumber (Cucumis sativus ),melon(C
ucumis Melo ),watermelon(Citrullus Battich ), Oran
Dastrawberry (Fragaria chiloensis ), Arabidopsis (Ara
bidopsis thaliana ), Alaska Pea (Pisum sativu
m Alaska), Azuki (Phaseolus angularis ), Nankin
Bean (Arachis hypogaea ), Soybean (Glycine max ),I
Green beans (Phaseolusvulgaris ), Broad beans (Vicia Fab
a ),pea(Pisum sativum ),Orange(Citrus delic
iosa ), Grape (Vitis vinifera ),Gum(Sesamum indi
cum ),sweet potato(Ipomoea Batatas ),eggplant(Solanum
melongena ),potato(Solanum tuberosum ), Thomas
To (Lycopersicon esculentum ), Capsicum (Capsicum
annuum ),tobacco(Nicotiana tabacum ), Tsukubanasa
Gao (Petunia hybrida ),Sun Flower(Helianthus annuus
 ), Burdock (Arctium Lappa ), Chrysanthemum (Chrysanthemum mor
if olium ) Or spinach (Spinacia oleracea )so
The certain protein of claim 4.
【請求項7】 光照射が赤色光照射である請求項1から
6のいずれか1項の蛋白質。
7. The protein according to claim 1, wherein the light irradiation is red light irradiation.
【請求項8】 請求項1から7のいずれか1項の蛋白質
をコードする遺伝子。
8. A gene encoding the protein according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 請求項2の蛋白質をコードする遺伝子が
配列番号1の塩基配列あるいはその作用をかえない範囲
で置換、欠失又は付加された塩基配列を含むことを特徴
とする遺伝子。
9. A gene encoding the protein of claim 2 comprising the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1 or a nucleotide sequence substituted, deleted or added within a range that does not change its action.
【請求項10】 請求項8もしくは9の遺伝子またはそ
の作用を変えない範囲で置換、欠失又は付加された塩基
配列を含む遺伝子により形質転換された植物。
10. A plant transformed with the gene of claim 8 or 9 or a gene containing a nucleotide sequence substituted, deleted or added within a range that does not change its action.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105671054A (en) * 2016-03-03 2016-06-15 中国农业科学院作物科学研究所 Application of rice flowering regulation gene OsWRKY104 in regulation of plant photoperiod and flowering time

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105671054A (en) * 2016-03-03 2016-06-15 中国农业科学院作物科学研究所 Application of rice flowering regulation gene OsWRKY104 in regulation of plant photoperiod and flowering time
CN105671054B (en) * 2016-03-03 2019-04-26 中国农业科学院作物科学研究所 Rice Flowering adjusts gene OsWRKY104 and is adjusting the application in plant photoperiod and flowering time

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