脂質転移タンパク質および相同タンパク質の植物細胞における役割

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03454007
• Research Institution: Kokkaido Tokai Univ.
• Principal Investigator: 山田 晃弘 北海道東海大学, 工学部, 教授 (50012266)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有賀 早苗 北海道大学医療短期大学部, 助教授 (90184283)
• Keywords: ヒマ種子 / 果皮 / 脂質転移タンパク質 / 高密度顆粒 / 細胞壁 / 脂質転多タンパク質遺伝子 / 修飾脂質転移タンパク質 / クチクラ

Research Abstract

1.脂質転移タンパク質および相同タンパク質の機能
登熟ヒマ種子の脂質転移タンパク質(LTP)は、はじめ、種子に見い出され、果実が発達してくると果皮に多く見い出された。免疫電顕によりLTPの細胞内局在を調べると、種子のLTPは高密度顆粒内に含まれ、この顆粒が次第に大型液胞内に取り込まれ、集合体をつくった。この生理的意義は不明である。一方、果皮のLTPは、ばらばらの状態で細胞壁やクチクラ層に分布した。これらの結果か植物の細胞・組織の構築にLTPが何らかの役割を果しており、LTPがクチンやワックスの生合成に必要なモノマー(脂肪酸)の輸送に働いている可能性が高いと考えている。
2.脂質転移タンパク質および相同タンパク質遺伝子のクローニング
平成4年度までに、ヒマLTP-D,A,Bの単離を目標として、ヒマの胚乳、子葉および胚軸からcDNAライブラリーを作製し、抗体によるスクリーニングを試みたが、成功には至らなかった。次に、LTP-C,Dの子葉での特異的発現を解析するためにゲノムDNAの単離を進めた。昨年度は、PCR法によりゲノムDNAの単離を行ない、イントロン構造を明らかにしたが、上流プロモーターは単離できなかった。そこでゲノムライブラリーを作成し、現在までいくつかのクローンを得て解析している。
一方、LTPは8個のシステインを有し、これが脂肪酸結合に重要と考えられている。そこで、LTP-cDNAを使用してCysをSerに変換させ、glutation-S-transferaseとの融合タンパク質として大腸菌内で発現後、精製し、現在、オレイン酸との結合能を解析している。大腸菌での大量生産に成功し、leader peptideの有、無での活性相関も同時に検討している。

Research Products

• [Publications] Sakaki,T.,Tanaka,K.,Yamada,M.: "General metabolic changes in leaf lipids in response to ozone" Plant and Cell Physiology. 35. 53-62 (1994)
• [Publications] Kasahara,H.,Takeuchi,Y.Yamashita,M.,Yamada,M.: "Effects of simulated microgravity on germination and elongation of protonemata of Adiantum capillus-veneris" Physiologia Plantarum. 90. 205-209 (1994)