植物細胞プラスチドの多様性からみた蛋白質の局在化の研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04259212
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 長谷 俊治 大阪大学, たんばく質研究所, 教授 (00127276)
• Keywords: プラスチド / 膜透過 / 細胞内輸送 / 鉄・硫黄クラスター / フェレドキシン

Research Abstract

トウモロコシを材料として,光合成型フェレドキシン(FdI)と非光合成型フェレドキシン(FdIII)のプラスチドへの移行過程を解析した。
1.FdIの延長ペプチドは52残基のアミノ酸,FdIIIのそれは55残基のアミノ酸より成り,両者の一次構造には明確な相同性は認められない。
2.緑葉からクロロプラスト,黄化葉からエチオプラストを単離し,in vitroで合成したFdI及びFdIII前駆体プラスチドへの移行実験を行った。FdIはクロロプラストへ,FdIIIはクロロプラストトエチオプラストへ効率良く移行することが観察され,Fdの輸送に関してプラスチドの特異性が存在していることを示唆した。
3.クロロプラストに比べ,エチオプラスト内では,Fdポリペプチド鎖と鉄・硫黄クラスターのアセンブリーが非常に効率よく起こることが見い出された。
4.成熟体型領域の特定アミノ酸残基を改変することにより,プラスチド膜を透過するけれども鉄・硫黄クラスターのアセンブリーが起こらなくなった変異体Fdを作成した。膜透過とクラスターアセンブリーを独立に解析できる実験系を作ることが可能となった。
5.上記1,2で観察した現象を確認するためFdIとFdIIIの延長ペプチド領域を相互に入れ換えた変異体分子を作製中である。

Research Products

• [Publications] Hitoshi Sakakibara: "Molecular Cloning of the Family of Glutamine Symthetase Genes from Maixe: Expression of Genes for Glutamine Synthetase and Ferreoxin-Dependent Glutamate Synthase in Photosymthetic and Non-Photosynthetic Tessues" Plnt Cell Physiol.33(1). 49-58 (1992)
• [Publications] Hitoshe Sakakibara: "Differential Effects of Nitrate and Light on the Expression of Glutamine Synthetases and Ferredoxin-Dependent Glutamate Symthase in Maize" Plant Cell Physiol.33(8). 1193-1198 (1992)
• [Publications] Tomohiro Matsumura: "Function and Biogenesis of Site-Directedly Mutated Ferredoxins" Current Research in Photosynthesis. 4. (1993)