| Project/Area Number |
17770107
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Functional biochemistry
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 征司 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90343061)
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| Project Period (FY) |
2005 – 2006
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
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| Keywords | 植物 / ストレス応答 / プレニル鎖延長酵素 / プレニル化 / イソプレノイド / シグナル伝達 / プロテオーム / プレニル化タンパク質 / プレニル基転移酵素 |
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| Research Abstract |
動物のみならず高等植物においても、タンパク質のプレニル化が報告されている。これまでに解析されているプレニル化タンパク質の多くがファルネシル基やゲラニルゲラニル基による修飾を受けているが、近年、さらに長鎖のイソプレノイドであるドリキル基やポリプレニル基が共有結合しているタンパク質の存在が報告されてきている。そこで、シロイヌナズナにおける長鎖ポリイソプレノイドの基本骨格生合成を触媒するシス型プレニル鎖延長酵素について生理機能解析を行った。シロイヌナズナにおいてタンパク質に結合している長鎖ポリプレニル基はC_<45>、C_<50>、C_<75>、C_<80>が報告されている。シロイヌナズナにおけるシス型プレニル鎖延長酵素の相同遺伝子のうちすでに6種について酵素活性と反応生成物の解析を行っており、これらの活性が上記のプレニル基に対応していることが予想された。さらに、新たにシス型プレニル鎖延長酵素相同遺伝子であるAtCPT5を単離し、この遺伝子を異種発現させた大腸菌や酵母の粗酵素抽出液を用いて酵素反応を行い、その生成物を解析したところ、AtCPT5は、C_<305>のプレニル鎖を生合成する新奇の活性を示すことが明らかになった。GFP融合タンパク質を用いた解析により、AtCPT5は小胞体に局在することが示された。また、AtCPT5の遺伝子発現は、低温ストレスをはじめとする種々のストレス処理によって誘導されることが明らかになった。AtCPT5のプロモーター領域とGUSを連結したコンストラクトを導入した形質転換シロイヌナズナについて、組織化学染色で発現組織を詳細に解析したところ、AfCPT5は根と茎頂分裂組織のみで発現が確認され、ストレスによる発現誘導も根においてのみ観察された。以上のことより、新奇なプレニル鎖延長酵素活性を示すAtCPT5は、シロイヌナズナの根における環境ストレス応答機構に関与している可能性が示された。
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