トウモロコシ種子胚特異的なエンドペプチダーゼの活性発現調節と発芽誘導に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09660071
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 三橋 渉 山形大学, 農学部, 助教授 (50192761)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 豊増 知伸 山形大学, 農学部, 助手 (60272085)
• Keywords: エンドペプチダーゼ / 乾燥種子 / 胚 / 発芽

Research Abstract

トウモロコシ(Zea mays L.dentcorn cv. W64A)乾燥種子にプロテイナーゼの高い活性が検出された。この活性は,胚盤を含む胚に局在し,胚乳や糊粉層には検出されなかった。また,同活性は種子の吸水後,2日以内に減少することから,発芽初期に胚で特異的に働く酵素であると考えられた。
ゼラチンを基質として活性染色法を行ない,同活性のアイソザイムの存在を検討した結果,この活性は主要な1種類の酵素に由来していることが示された。この酵素のゼラチンに対する示摘pHは4.5で,阻害剤の影響からPMSFに感受性をもつセリン・エンドペプチダーゼであることが分かった。また,この酵素は金属キレーターであるEDTAによって活性化され,二価金属の添加によってもこの活性化は抑制されなかった。EGTAによっても若干活性化が観察されたが、DETAに比べ弱いものだった。
同酵素活性はin vitroでは非常に不安定で,1価のカチオン,特にナトリウム・イオンによって強い失活が観察され,カリウムではこの失活率は低かった。また比較的強いイオン強度下(300mM以上)では失活の度合いが大きかった。これ以外にも原因不明の失活が続き,同酵素の安定化にはさらなる検討が必要と思われた。
つぎに,同酵素の部分精製を試みた。粗酵素液の45〜65%飽和硫安沈殿を溶解,脱塩することでかなり安定したバンドを検出できるようになった。同様に調製したサンプルをSephacryl S-200ゲルを用いたゲル濾過に供した結果,このプロテイナーゼ酵素の分子量は約85kDであった。イオン交換クロマトグラフィーでは,CM-celluloseには吸着せず,DEAE-SephadexにはpH6.0〜7.0で若干吸着がおこるが、ゲルを通すことで殆どの活性が失われた。