2000 Fiscal Year Annual Research Report

トウモロコシ細胞壁のグルカナーゼ活性を調節する酸性蛋白質に関する研究

Research Project

Project/Area Number	10640635
Research Institution	Ehime University
Principal Investigator	井上雅裕愛媛大学, 理学部, 助教授 (80203256)
Keywords	オーキシン / キチナーゼ / グルカナーゼ / 細胞伸長成長 / 細胞壁代謝 / 酸性細胞壁蛋白質(AWP)
Research Abstract	イネ科草本植物において、オーキシンは細胞壁マトリックス多糖類のうちβ-1,3:1,4-グルカンの分解を特異的に促進して細胞壁の粘弾性を低下させ細胞の伸長成長を誘導する。本研究では、オーキシンによるグルカン分解の促進機構を解明するために、トウモロコシ細胞壁のグルカナーゼと新規調節蛋白質AWPの構造と特徴、生体分布と発現、ならびに、それらの分子間相互作用について解析した。その結果以下に示す一連の成果を得た。まず、(1)主要グルカナーゼ酵素蛋白質の遺伝子構造と細胞内局在および組織・器官分布を明らかにし、各酵素が単子葉植物の細胞壁に特有の蛋白質であると同時に各器官の伸長生長を規定する共通の重要な酵素であることを示した。次に(2)各酵素活性を促進する細胞壁蛋白質(AWP)の分離と機能の解析を進めその主要な活性化成分がキチナーゼ蛋白質であることをつきとめた。そして、(3)AWPおよび複数の生物由来のキチナーゼ標品を用いて、グルカナーゼ活性および細胞壁の自己分解能と粘弾性低下に対する明白な促進作用を確認した。これらのモデル実験から、オーキシンによる細胞壁代謝と細胞伸長の制御に、細胞壁のキチナーゼ蛋白質が深く関与している事実を初めてつきとめた。本研究成果と内外の情報から、植物成長のオーキシン制御過程において、複数の細胞壁酵素蛋白質とそれらを取り巻くアポプラスト環境が重要であることを結論づけた。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] M.Inouhe: "Peptide characteristics and immunological properties of exo-and endoglucanases purified from maize coleoptile cell walls."Journal of Plant Physiology. 154. 334-340 (1999)
[Publications] M.Inouhe: "Exo-and endoglucanases of maize coleoptile cell walls : their interaction and possbile regulation."International Journal of Biological Macromolecules. 27(2). 157-162 (2000)
[Publications] M.Inouhe: "Cell wall autolytic activities and distribution of cell wall glucanases in Zea mays L.seedlings."International Journal of Biological Macromelecules. 27(2). 151-156 (2000)
[Publications] B.R.Thomas: "Endo-1,3;1,4-β-glucanase from coleoptiles of rice and maize : role in the regulation of plant growth."International Journal of Biological Macromolecules. 27(2). 145-149 (2000)
[Publications] H.Maruoka: "Interaction between maize wall glucanases and chitinases in the cell wall glucan hydrolysis."Plant Cell Physiol.. 41. S191 (2000)
[Publications] H.Maruoka: "Effects of maize wall glucanases and chitinases on the various hydrolases activities of cell wall polysaccharides."Plant Cell Physiol.. 42(印刷中)(発表予定).

2000 Fiscal Year Annual Research Report

トウモロコシ細胞壁のグルカナーゼ活性を調節する酸性蛋白質に関する研究

Principal Investigator

井上 雅裕 愛媛大学, 理学部, 助教授 (80203256)

Research Products

[Publications] M.Inouhe: "Peptide characteristics and immunological properties of exo-and endoglucanases purified from maize coleoptile cell walls."Journal of Plant Physiology. 154. 334-340 (1999)

[Publications] M.Inouhe: "Exo-and endoglucanases of maize coleoptile cell walls : their interaction and possbile regulation."International Journal of Biological Macromolecules. 27(2). 157-162 (2000)

[Publications] M.Inouhe: "Cell wall autolytic activities and distribution of cell wall glucanases in Zea mays L.seedlings."International Journal of Biological Macromelecules. 27(2). 151-156 (2000)

[Publications] B.R.Thomas: "Endo-1,3;1,4-β-glucanase from coleoptiles of rice and maize : role in the regulation of plant growth."International Journal of Biological Macromolecules. 27(2). 145-149 (2000)

[Publications] H.Maruoka: "Interaction between maize wall glucanases and chitinases in the cell wall glucan hydrolysis."Plant Cell Physiol.. 41. S191 (2000)

[Publications] H.Maruoka: "Effects of maize wall glucanases and chitinases on the various hydrolases activities of cell wall polysaccharides."Plant Cell Physiol.. 42(印刷中)(発表予定).

井上雅裕愛媛大学, 理学部, 助教授 (80203256)