バラ科果樹のシンク・ソース機能向上のための分子生物学的アプローチ

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09306002
• Research Institution: NAGOYA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 山木 昭平 名古屋大学, 大学院・生命農学研究, 教授 (70210341)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白武 勝裕 名古屋大学, 大学院・生命農学研究, 助教授 (90303586) ; 金山 喜則 東北大学, 大学院・農学研究, 助教授 (10233868)
• Keywords: cDNAクローン / 液胞 / ソルビトール / ソルビトール脱水素酵素 / ソルビトール-6-リン酸脱水素酵素 / スクロース合成酵素 / H^+-ピロフォスファターゼ / 液胞型H^+-ATPase

Research Abstract

*ニホンナシ果実から2種類の可溶性酸性インベルターゼ、AivIとAivIIとを精製した。分子量はともに66,000の単量体で、スクロースに対するKm値は3〜5mMであり、共にラフィノース、スタキオースにも弱く反応し、フルクトースによって拮抗阻害を受け、両者の酵素学的特性に大きな差は認められなかった。*モモ果実からソルビトール脱水素酵素のcDNAをクローニングした。本活性はモモ未熟果実で高く、一度減少した後、果実の成熟に伴い再び上昇した。タンパク質量も同様な変動を示したのに対し、mRNA量の発現はそれらとは異なり、転写後の調節の可能性を示唆した。
*モモ果実からソルビトール脱水素酵素のcDNAをクローニングした。本活性はモモ未熟果実で高く、一度減少した後、果実の成熟に伴い再び上昇した。タンパク質量も同様な変動を示したのに対し、mRNA量の発現はそれらとは異なり、転写後の調節の可能性を示唆した。
*ニホンナシ未熟果で発現するスクロース合成酵素(SS)はリン酸化されており、成熟過程でのスクロースの蓄積に伴って発現するSSはリン酸化されていないことを明らかにした。さらにリン酸化SSを脱リン酸化するとその反応がスクロース合成方向に向くことを明らかにした。これらのことよりSSアイソフォームはリン酸化のような転写後の調節によって生じており、さらにニホンナシ果実の生長・成熟過程でのSSの性質や機能もリン酸化によって調節されている可能性を示唆した。
*糖の輸送体の保存領域に対する抗ペプチド抗体を作成し、それらの反応するタンパク質スポットを、セイヨウナシ果実液胞膜の二次元電気泳動中に見出した。*セイヨウナシの果実生長における液胞膜のプロトンポンプの活性、酵素タンパク質量、遺伝子発現が植物ホルモンで調節されることを明らかにした。

Research Products

• [Publications] Oura,Y.: "Purification and characterization of a NAD-dependent sorbitol dehydrogenase from Japanese pear."Phytochemistry. 54. 567-572 (2000)
• [Publications] Abnasan-Bantog,N.: "Gene expression of NAD-dependent sorbitol dehydrogenase and NADP-dependent sorbitol-6-phosphate dehydrogenase during fruit development of loquat (Eriobotrya japonica Lindl.)."J.Japan.Soc.Hort.Sci.. 69. 231-236 (2000)
• [Publications] Tanase,K.: "Purification and characterization of two sucrose synthase isoformes from Japanese pear fruit."Plant Cell Physiol.. 41. 408-414 (2000)