1992 Fiscal Year Annual Research Report
C_4植物葉肉細胞葉緑体包膜のピルビン酸輸送体蛋白の同定と単離
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03640564
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
大西 純一 埼玉大学, 理学部, 助教授 (40143242)
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| Keywords | C_4植物 / ソルガム / 葉肉細胞 / 葉緑体 / 包膜 / ピルビン酸 / 輸送体タンパク / NBD-Cl |
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| Research Abstract |
1)多くのC_4植物の無傷葉緑体によるピルビン酸輸送活性の性質を検討した(発表論文1、および発表予定)。a)C_4植物の葉肉細胞葉緑体は、光依存のピルビン酸能動輸送能を有する。光の代わりとして、Na^十濃度の上昇(Na^十-ジャンプ)が有効な種(Na^十、キビなど)と、pHの低下(H^十-ジャンプ)が有効な種(H^十、トウモロコシなど)が存在することが分かっているので、種々のC_4植物の間で、Na^十型とH^十型がどのように分布しているかを調ベた。単子葉植物のイネ科29種、双子葉植物4種の中で、H^十型の種は、イネ科キビ亜科のウシクサ族とトダシバ族という、系統上比較的近縁の2族に限られていた。b)pH電極により、ピルビン酸添加時の葉緑体懸濁液のH^十濃度変化を観察した。H^十型のC_4種(トウモロコシとジュズダマ)の葉肉細胞葉緑体懸濁液に、光照射下でピルビン酸を加えると、外液のアルカリ化が数秒間観察された。このpH変化から計算したH^十減少の初速度と、同一条件で測定したピルビン酸取り込みの初速度との比はほぼ1であった。また、タンパク質修飾試薬のNEM(N-Ethylmaleimide)やNBD-Clで葉緑体を処理すると、ピルビン酸添加時のpH変化とピルビン酸取り込みとが、同程度に阻害された。これに対し、Na^十型植物は、高いピルビン酸輸送活性を示すが、pH変化を示さなかった。これらの結果より、H^+型のC_4種におけるピルビン酸取り込み機構は、H^十とピルビン酸の一対一共輸送であることが示された。
2)前年度の、ソルガム葉緑体包膜のピルビン酸輸送体蛋白のNBD-Clによる特異的標識化による同定の予備的結果を承け、NBD-Clによるピルビン酸輸送の阻害についての更に詳細な動力学的研究と標識化の再現性の検討、また他のラベル化試薬使用の検討(^3H_2-DIDS、これはポジティブな結果を与えなかった)を行った。さらに、同定された蛋白のアフィニティクロマトグラフィや調製電気泳動による精製を行っている。このペプチドに対するcDNAクローニングの準備として、その部分アミノ酸配列の決定や抗体作成を行う予定である。
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Research Products
(3 results)
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[Publications] N.Aoki: "Two different mechanisms for transport of pyruvate into mesophyll chloroplasts of C_4 plants-A comparative study" Plant & Cell Physiology. 33. 805-809 (1992)
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[Publications] J.Ohnishi: "Transport of pyruvate into mesophyll chloroplasts of various C_4 plants." Research in Photosynthesis.Proceedings of the 9th International Congress on Photosynthesis Nagoya,August-September,1992.
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[Publications] J.Ohnishi: "Transport of pyruvate into mesophyll chloroplasts of various C_4 plants." Research in Photosynthesis.Proceedings of the 9th International Congress on Photosynthesis Nagoya,August-September,1992.(1993)
