1992 Fiscal Year Annual Research Report
植物シスタチンの抗感染効果の検証・工業生産・分子育種
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03556015
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
荒井 綜一 東京大学, 農学部, 教授 (20011934)
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Keywords | システインプロテアーゼインヒビター / オリザシスタチン / 抗害虫効果 / 昆虫システインプロテアーゼ / オリザイン / 抗ウイルス効果 |
Research Abstract |
オリザシスタチンは,申請者らがコメ種子より精製した植物では最初のシスタチンである。オリザシスタチンの標的となるシステインプロテアーゼとして,コメ種子中に存在する内在性システインプロテアーゼ(オリザイン)に関しても,申請者らは詳細に研究をし,既に報告している。しかし,オリザシスタチンの標的となるプロテアーゼは,内在性のものばかりではなく,外部から侵入してくる外敵に対する防御因子として働いている可能性も考えられる。そこで,申請者らは.オリザシスタチンのcDNAを用いて,オリザシスタチンを大腸菌で発現させ,大量生産をし,コメの害虫であるRiptortus clavas(カメムシ)と.Sitophilus oryzae(コクゾウムシ)の餌にオリザシスタチンを加えたところ,有意にこれらの虫の成長を抑制した。そこで,これらのムシに存在するシステインプロテアーゼを,オリザシスタチンが阻害し,ムシの成長を抑制した可能性が示唆されたので,申請者らは,コクゾウムシの消化管に存在するシステインプロテアーゼのクローニングを行い,オリガシスタチンの作用機作を探ることとした。クローニングは,当研究室でcDNAクローニングに成功したオリザイン(前出)をプローブとして,コクゾウムシのゲノムライブラリーを,スクリーニングして,システインプロテアーゼの活性トライアドであるヒスチジン,アスパラギン,システインの三残基をコードするクローンを得ることができた。現在,このクローンをもとに、コクゾウムシのcDNAライブラリーをスクリーニング中であり,コクゾウムシのシステインプロテアーゼの解明は,間近になりつつある。
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[Publications] Keiko Abe: "Oryzacystatins as the First Well-defined Cystatins of Plant Origin and Their Proteinases in Rice Seeds." Biomed.Biochim.Acta.50. 637-641 (1991)
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[Publications] Soichi Arai: "Papain-inhibitory Activity of Oryzacystatin,a Rice Seed Cysteine Proteinase Inhibitor,Depends onthe Central Gln-Val-Val Ala-Gly Region Conserved among Cystatin Superfamily Members." J.Biochem.109. 294-298 (1991)
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[Publications] Junko Funaki: "Modulating the Conditioning of Meat by the Use of Oryzacystatin,a Cysteine Proteinase Inhibitor of Rice Seed Origin." J.Food Biochem.15. 253-261 (1991)
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[Publications] Hirohito Watanabe: "Molecular Cloning and Gibberellin-induced Expression of Multiple Cysteine Proteinases of Rice Seeds(oryzain)." J.Biol.Chem.226. 16897-16902 (1991)
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[Publications] Hiroto Kondo: "Inhibitory Effect of Oryzacystatins and a Truncation Mutant on the Replication of Poliovirus in Infected Vello Cells." FEBS Lett.299. 48-50 (1992)
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[Publications] Hirohito Watanabe: "Gibberellin-responsive Gene Expression Taking Place with Oryzains and as Cysteine Proteinases of Rice Seeds." Biosci.Biotech.Biochem.56. 1154-1155 (1992)