植物根の必須元素吸収における金属結合性germin様タンパク質の機能の解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12460034
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 高橋 正昭 大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 教授 (30027198)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉浦 美羽 大阪府立大学, 農学生命科学研究科, 助手 (80312255)
• Keywords: トマト / 微量必須金属イオン / 部位特異的変異 / 形質転換植物 / レステイン / 金属結合 / 遺伝子導入 / germin-like protein

Research Abstract

植物が生育に必要とする養分の最初の入り口は皮層細胞表面にある。我々はトマトの根の細胞表面に存在するタンパク質の中か弓金属結合タンパク質、LeGlpl、を見い出した。本研究はLeGlplの必須金属イオンの土壌中からの吸収機能に果たしている役割を明らかにすることを目的としている。
本年度の成果は以下のとおりである。
1.トマトの根表面に存在するタンパク質、LeGlpl、はN末端に根細胞表面への移行シグナル配列を持つ前駆体として合成され、プロセシングを受けて成熟タンパク質となって機能する。成熟タンパク質のN末端近傍に金属結合性部位が存在し、2つのシステイン残基が金属結合に関与すると推定した。
2.N末端の2つのシステイン残基を各々セリンに改変したLeGlpl変異体を合成する様に部位特異的変異を導入したLeGlpl遺伝子を作製し、植物の形質転換用ベクターを構築した。3種の部位特異的変異LeGlplを発現する形質転換植物を作出し、採種した。
3.形質転換植物の抽出液のなかの変異LeGlplの分子サイズを調べ、システインのセリンへの変異により高次構造をとれなくなることを明らかにした。また、2つのシステイン残基の一方でもセリンに変異したLeGlplは金属結合性を失うことから、2つのシステインのチオールが金属結合に関与していることが判明した。

Research Products

• [Publications] T.Noguchi, M.Sugiura: "Flash-induced FTIR difference spectra of the water oxidizing complex in moderatecy nydrated photosystem II corefilms"Biochmiutry. 41・7. 2322-2330 (2001)
• [Publications] 高橋正昭: "植物栄養学(森敏、前忠彦、米山忠克編)"文永堂出版. 280 (2001)