2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12138205
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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 |
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小胞と命名した.この小胞を介するタンパク質の細胞内輸送システムは,ゴルジ体を経由せずに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,下記の成果を得た.
(1)種子タンパク質のレセプター依存的な選別輸送
PAC小胞より見出した膜タンパク質PV72が貯蔵タンパク質2S albuminの液胞輸送レセプターとして機能していることを明らかにし、レセプター依存的な種子タンパク質の輸送を初めて示すことができた.PV72は登熟期の種子に特異的に発現し,栄養器官には発現していなかった.PV72及びそのEGF様domains欠失変異体を昆虫細胞で大量に発現させ,2S albumin前駆体由来のプロペプチドとの結合・解離様式を生体分子間相互作用解析装置などで詳細に解析した.その結果,生体内でPV72がレセプターとして機能するのに十分な親和性を示すことが分かった.さらに,この結合・解離がカルシウムイオンよって制御されていることを示し.新規の制御系の存在を明らかにした.
(2)新規の膜タンパク質のPAC小胞を介した細胞内輸送
タンパク質蓄積型液胞より,新規の膜タンパク質MP73を見出した.MP73の前駆体がPAC小胞に局在しているいたことから,PAC小胞が膜タンパク質の輸送に関与していることが明らかになった.MP73は,C末端側に親水性のGlu/Arg richの繰り返し配列を持ち,液胞膜上で複合体を形成していた.MP73は種子の乾燥期や発芽後の吸水期における急激な水の出入りに対して膜を保護する役割があると考えられる.
(3)PAC小胞の形成に関わる遺伝子の単離
PAC小胞は登熟期の種子に特異的に存在するが,シロイヌナズナの栄養器官にPAC小胞を誘導させることに成功した.この形質転換体から単離した薬剤耐性を示す突然変異体は,融合遺伝子産物をペルオキシソームに蓄積するようになった.
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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., M.Maeshima: "Vacuolar processing enzymes and auqaporins"Vacuolar compartments in plants (Schffield Academic Press. London. UK). 20-42 (2000)
