高等植物のγ-グルタミルシスティン合成酵素に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08660074
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 關谷 次郎 京都大学, 農学部, 教授 (10035123)
• Keywords: γ-グルタミルシステカン合成酵素 / cDNAのクローニング / 酵素精製 / 高等植物

Research Abstract

グルタチオンは広く生物界に存在するトリペプチドで,還元型イオウの貯蔵体,植物における強光,高温,低温,乾燥など活性酸素の生成に起因するストレスの回避に,また外来物質をグルタチオンの解毒系として,さらにフィトケラチン前駆体などとして機能している.しかし現在までにグルタチオン生合成の第1ステップであるγ-グルタミルシステイン合成酵素(ECS)について,植物では酵素蛋白の生成もなされておらず,また遺伝子のクローニングも1例しかない.本研究では植物ECSの精製と,その遺伝子のクローニングなどを目的とした.
(1)高等植物からのγ-グルタミルシステイン合成酵素(ECS)の精製を試みたが,極めて不安定な酵素であることがわかった.そこで嫌気的な活性測定法,酵素の安定化法などを検討し,完全精製には未だ至っていないが,部分精製酵素標品を得ることができた.この酵素標品を用いて,分子量が約60,000で,メチオニンサルフォキサイドによって阻害されることなどを明らかにした.現在完全精製酵素標品を得るべく奮闘中である.
(2)シロイヌナズナからクローニングされたECSの塩基配列を参考にして,PCRを利用して植物ECSのクローニングを試みたが,現在まだ成功していない.研究者間では,報告されたシロイヌナズナのECSのcDNAとして報告されたものは間違いであるということもいわれており,項目(1)の酵素タンパク質を精製し,それと照合することが必要である.現在地の生物のECSの塩基配列を基にそのクローニングを試みている.