マイクロボディ機能分化の分子機構

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04454017
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 西村 幹夫 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 教授 (80093061)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 林 誠 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助手 (50212155)
• Keywords: オルガネラ分化 / グリオキシゾーム / グリコール酸オキシダーゼ / セネッセンス / マイクロボディ機能転換 / 免疫電顕法 / 緑葉パーオキシゾーム

Research Abstract

本研究は、緑化及びセネッセンス時にカボチャ子葉組織にみられるマイクロボディの機能転換の分子機構を明らかにすることにより、植物組織のオルガネラ分化を分子レベルで理解することを目的としている。本年度の研究により、以下の知見が明らかとなった。
1、緑葉パーオキシゾーム酵素であるグリコール酸オキシダーゼのcDNAクローニングとその構造解析から同酵素の一次構造を明らかにするとともに、immunoblot及びNorthern blot解析により、子葉の緑化過程における同酵素の活性増大がそのmRNA量の増加による同酵素蛋白質量の増大に起因することを明らかにした。この知見は、マイクロボディ機能転換において、転写レベルの調節が働いていることを示唆したものである。
2、子葉のセネッセンス時に緑化時とは逆のマイクロボディ機能転換(緑葉パーオキシオゾームからグリオキシゾーム)が生じるが、この機能転換様式を免疫電顕法により解析した。この結果、機能転換時のマイクロボディには、緑葉パーオキシゾームに特異的な酵素とグリオキシゾームに特異的な酵素が共存していることが判明し、セネッセンス時において緑葉パーオキシゾームが直接的にグリオキシゾームに転換していることが示唆された。この知見は、子葉の緑化時に観察されるグリオキシゾームから緑葉パーオキシゾームへの機能転換と同様に、マイクロボディの機能転換が直接的に生じていることを示しており、子葉の緑化時及びセネッセンス時にみられるこのオルガネラの機能分化において、共通する調節機構が介在していることを示唆するものである。

Research Products

• [Publications] Ryuji Tsugeki: "Purification,cDNA cloning and Northern-blot analysis of mitochondrial chaperonin 60 from pumpkin cotyledons." Eur.J.Biochem.111. 453-458 (1992)
• [Publications] Ryuji Tsugeki: "Cloning and sequencing of cDNA for glycolate oxidase from pumpkin cotyledons Northern blot analysis." Plant Cell Physiol.34. 51-57 (1993)