2000 Fiscal Year Annual Research Report
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12138205
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
西村 いくこ 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00241232)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 誠 岡崎国立共同研究機構, 基礎生物学研究所, 助教授 (50212155)
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| Keywords | 液胞 / 輸送レセプター / 種子貯蔵タンパク質 / EGFモチーフ / PAC小胞 / タンパク質蓄積型液胞 / GFP / 2Sアルブミン |
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| Research Abstract |
私達は,種子の貯蔵タンパク質の細胞内輸送に関わる新規の小胞を発見し,PAC小胞(Precursor-accumulating vesicles)と命名した.この小胞を介するタンパク質の細胞内輸送経路は,ゴルジ体を経由しない液胞へのタンパク質輸送という点で全く新しい輸送システムからなる.PAC小胞輸送システムは,大量のタンパク質を効率よく液胞へ輸送する系として高等植物種子が獲得してきた機構と考えられる.
今年度は,この小胞膜上に存在するタイプI型の膜タンパク質PV72が種子タンパク質の一つ2S albuminの液胞輸送レセプターとして機能していることを下記の解析により明らかにした.PV72及びそのEGF domainsを欠失させた変異体PV72をバキュウロウィルス系を利用して昆虫細胞で大量に発現させ,これと種子タンパク質pro2Salbumin由来のペプチドとの結合・解離様式を生体分子間相互作用解析装置(BIACORE)及びアフィニティカラムクロマトグラフィで詳細に解析し,両者の結合にはカルシウムイオンが必要であること,PV72のEGF domainsは結合に必須ではないが結合を促進することを明らかにした.
次に,2SalbuminのC末端ペプチド(2SC)が輸送シグナルとして機能することを示すために,GFP(緑色蛍光タンパク質)のC末端に2SCペプチドを融合させたものをタバコ培養細胞BY2で発現させた.その結果,2SCペプチドは液胞輸送シグナルとして働くことが明らかになった.
登熟カボチャ種子を高圧凍結置換法を用いた免疫電子顕微鏡観察に供しPV72がPAC小胞の膜上に局在することを確認した.また,細胞分画でも同様の結果を得ることができた.PV72の細胞質側の同モチーフにはアダプチンやクラスリンは結合していないことが分かった.このレセプターを介した2Salbuminの液胞への選別輸送には既知のものとは異なる機構が働いていると考えられる.
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[Publications] Mitsuhashi,N. 他4名: "Characterization of organelles in the vacuolar-sorting pathway by visualization with GFP in tobacco BY-2 cells."Plant Cell Physiol.. 41. 993-1001 (2000)
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[Publications] Minami,Y. 他4名: "Tissue and intracellular localization of indican and the purification and characterization of indican synthase from Indigo plants."Plant Cell Physiol.. 41. 218-225 (2000)
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[Publications] Hara-Nishimura,I.and M.Maeshima: "Vacuolar processing enzymes and auqaporins."Vacuolar compartments in plants (Schffield Academic Press.London.UK). 20-42 (2000)
