1990 Fiscal Year Annual Research Report
コメ種子のジベレリン誘導システインプロテイナ-ゼとその遺伝子の構造解析
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02660081
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
荒井 綜一 東京大学, 農学部, 助教授 (20011934)
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| Keywords | システインプロテイナ-ゼ / 遺伝子 / ジベレリン / コメ種子 |
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| Research Abstract |
発芽後8日目の種子より抽出したmRNAを鋳型にしてcDNAを合成し、λgt10ファ-ジベクタ-に組み込んでcDNAライブラリ-を作製した。3×10^5個のプラ-クから,大麦のシステインプロテイナ-ゼ(CP)であるアリュ-レインcDNAをプロ-ブとしてスクリ-ニングした。その結果、制限酵素地図の異なる3個のクロ-ンを得た。これらの塩基配列をdideoxy法により決定したところ,コ-ドするタンパク質は各々458,471,362アミノ酸残基からなり,全てに、CPの活性トリアドが保存されていたことから,これら3種はCPをコ-ドしていると考えられ,それらのタンパク質をオリザインα,β,γと命名した。オリザインαには、先に当研究室で精製したコメCPのリジルエンドペプチダ-ゼ消化物のアミノ酸配列が含まれていた。オリザインα,β,γはいずれもN末端にシグナルペプチドを有しており、さらにα,β,はC末端にテロペプチド(各々99,100残基)を含んでいると推定された。三者の相同性はαとβ間で62%,αとγおよびβとγはそれぞれ43,41%であった。既知CPとの比較からオリザインα,βはアクチニジンあるいはパパイン,γはアリュ-レインおよびカテプシンHと高い相同性を有していた。
これら3種のオリザインは、ジベレリン酸(GA_3)によりmRNAの発現が誘導された。特にオリザインβはGA_3添加後,短時間に発現の増大がみられた。この遺伝子を単離し,5'上流域を調べたところ,GA_3レスポンスシ-クエンスがあった。
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[Publications] S.Arai: "Papainーinhibitory activity of oryzacystatin,a rice seed cysteine proteinase inhibitor,depends on the central GlnーValーValーAlaーGly region conserved among cystatin superfamily members." J.Biochem.109. 294-298 (1991)
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[Publications] H.Kondo: "Gene organization of oryzacystatin II,a new cystatin superfamily member of plant origin,is closely related to that of oryzacystatin I but different from those of animal cystatins." FEBS lett.278. 87-90 (1991)
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[Publications] H.Kondo: "Two distinct cystatin species in rice seeds with different specificities against cysteine proteinases" J.Biol.Chem.265. 15832-15837 (1990)
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[Publications] H.Kondo: "Establishment of monoclonal antibodies and their application to the purification of oryzacystatin." Agric.Biol.Chem.54. 2153-2155 (1990)
