1994 Fiscal Year Annual Research Report

食料種実シスタチンの分子クローニングとその植物防御物質としての効果の検証

Research Project

Project/Area Number	05660131
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	阿部啓子東京大学, 農学部, 助教授 (10151094)
Keywords	cystatin(シスタチン) / cystein proteinase(システインプロテイナーゼ) / proteinase inhibitor(プロテアーゼインヒビタ) / 殺虫効果 / クローニング
Research Abstract	本研究は種実シスチタチンの構造とシステインプロティナーゼ阻害活性の相関を解析するとともに、種実におけるシスタチンの存在理由の1つと予想される殺虫機能(コクゾウムシ)などの昆虫による食害を抑止する機能)を検証し、新しい見地からの食料種実の育種に基礎的に寄与することを目的に実施された。食料種実としてはトウモロコシ.コムギ.ダイズを選んだ。これらの植物よりシスタチンのクローニングを行ったところ,コメ種子中より見い出されたオリザシスタチンと相同性の高いシスタチンの存在が明らかとなった。種実シスタチンの一次構造および遺伝子構造はいずれも類似しており、シスタチンの活性中心の1つとされているQXVXGの配列を有していた。それぞれの相同性は約60〜70%と高く、また遺伝子構造において動物起源のシスタチンとは大きく異っていた。このことより植物シスタチンは動物シスタチンとは異なるphytocystatinファミリーを形成しているものと推定された。これらのクローニングされた遺伝子を大腸菌に導入しシスタチン蛋白質を大量生産し、酵素学的性質を調べたところ,いずれにおいても強いパパイン阻害活性を有していることが判明した。昆虫の消化管(コクゾウ虫およびアズキゾウ虫)由来のシステインプロテイナーゼに対しても強い阻害活性を示した。このことからシスタチン蛋白質の殺虫効果を推定する有力な傍証が得られた。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] K.Abe et al.: "Primary structure and cell-type specific expression of a gustatory G protein-coupled receptor related to olfactory receptors." J.Biol.Chem.268. 12033-12039 (1993)
[Publications] Y.Michigami et al.: "Cloning and sequencing of an ice nucleation active gene of Erwinia uredovora." Biosci.Biotech.Biochem.58. 762-764 (1994)
[Publications] H.Hosoyama et al.: "Oryzacystatin exogenously introduced into protoplasts and regeneration of a transgenic rice." Biosci.Biotech.Biochem.58. 1500-1506 (1994)
[Publications] N.Kishimoto et al.: "Identification of duplicated segments in rice chromosomes 1 and 5 by lincage analysis of cDNA makers of known functions." Theor.Appl.Genet.88. 722-726 (1994)
[Publications] M.Abe et al.: "Corn cystatin expressed in Escherichia coli.Investigation of its inhibitory profile and occurrence in corn kernels." J.Biochem.116. 488-492 (1994)
[Publications] I.Matsumoto et al.: "A putative cysteine proteinase of an insect,Drosophila melanogaster, predominantly expressed in and larval midgut." Eur.J.Biochem.227. 582-587 (1995)

1994 Fiscal Year Annual Research Report

食料種実シスタチンの分子クローニングとその植物防御物質としての効果の検証

Principal Investigator

阿部 啓子 東京大学, 農学部, 助教授 (10151094)

Research Products

[Publications] K.Abe et al.: "Primary structure and cell-type specific expression of a gustatory G protein-coupled receptor related to olfactory receptors." J.Biol.Chem.268. 12033-12039 (1993)

[Publications] Y.Michigami et al.: "Cloning and sequencing of an ice nucleation active gene of Erwinia uredovora." Biosci.Biotech.Biochem.58. 762-764 (1994)

[Publications] H.Hosoyama et al.: "Oryzacystatin exogenously introduced into protoplasts and regeneration of a transgenic rice." Biosci.Biotech.Biochem.58. 1500-1506 (1994)

[Publications] N.Kishimoto et al.: "Identification of duplicated segments in rice chromosomes 1 and 5 by lincage analysis of cDNA makers of known functions." Theor.Appl.Genet.88. 722-726 (1994)

[Publications] M.Abe et al.: "Corn cystatin expressed in Escherichia coli.Investigation of its inhibitory profile and occurrence in corn kernels." J.Biochem.116. 488-492 (1994)

[Publications] I.Matsumoto et al.: "A putative cysteine proteinase of an insect,Drosophila melanogaster, predominantly expressed in and larval midgut." Eur.J.Biochem.227. 582-587 (1995)

阿部啓子東京大学, 農学部, 助教授 (10151094)