アスコルビン酸の葉緑体への集積機構とその遺伝子工学的増強

• Project/Area Number: 09760061
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Plant nutrition/Soil science
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 尼子 克己 大阪府立大学, 農学部, 助手 (90275280)
• Project Period (FY): 1997 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 1998: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 1997: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
• Keywords: アスコルビン酸 / 輸送 / 葉緑体

Research Abstract

葉緑体へDHAを添加後光照射したときに、葉緑体外液でもAsAが生じていることを見いだした。包膜上にDHAを還元できる成分が無いこと、および既報にAsA/DHAトランスロケーターの存在を示唆する結果が報告されていることから、これは葉緑体内で生じたAsAの一部が葉緑体外へ放出されたためと考えられた。また測定時の葉緑体による総酸素発生当量と、実験系内での総DHA還元当量がほぼ整合することを確認でき、DHA輸送体による能動輸送系の存在が確定的となった。
葉緑体内へ輸送されたDHAのAsAへの還元が効率よく進行するためにはDHA還元酵素による作用が必要と考えられる。既報によれば葉緑体でのDNA還元反応はトリプシンインヒビターによって起こるとされていたが、単離葉緑体から抽出したストロマ溶液についてDHA還元反応を行ったところ、DNAに対するミハエリス定数が20μMという極めて親和性の高い酵素成分を見いだした。前年度に、光照射中のDNA添加では単離葉緑体の酸素発生が認められないことを報告したが、この結果は光照射中にはDNAが葉緑体内へ輸送されていないことを強く示唆するものであり、葉緑体のエネルギー状態に応じて開閉調節される輸送機構として非常に興味深い。
本年度のもう一つの主要課題であった葉緑体DHA還元酵素の単離については、本酵素が放置により容易に活性を失うこと、細胞質にも存在する高いDHA還元酵素活性が精製上の障害となり、現時点では目標を達成出来なかった。