表層微小管の構造を制御する因子の単離と解析

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12874112
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高橋 陽介 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (90183855)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 さらみ 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (20282725)
• Keywords: 表層微小管 / 微小管結合タンパク質 / 細胞伸長 / 形態形成 / タバコ / bZIP型転写調節因子

Research Abstract

植物の柔軟な形づくりの原動力は、50倍以上の体積増加を伴う自在な細胞伸長にある。植物は植物ホルモンを介して細胞伸長の方向を制御し、環境に適した個体の形を実現している。細胞伸長の方向制御の主要な担い手は細胞膜直下に存在する表層微小管であると考えられているが、その構造制御の分子機構は未だに明らかではない。
我々のクローン化した新しいbZIP型転写調節因子RSGの機能を阻害した形質転換植物では、表層微小管の構造が破壊され、細胞伸長が抑制された結果、植物個体の形態に著しい異常が生じた。本研究では表層微小管の配向が破壊された形質転換タバコを材料とし、最近我々が開発した新しいin vitroのアッセイ系を用いて表層微小管の構造を制御するタンパク質を単離し解析することを目的とした。
前年度までの研究で、RSGの機能を阻害した形質転換タバコにおいては微小管の構造を制御する因子に質的あるいは量的な変化が生じ、その結果として表層微小管の構造が破壊された事が示された。今年度は野生型と形質転換タバコから微小管結合蛋白質画分を微小管との共沈殿法により部分精製し、これを比較して両者の間で存在量・修飾状態に変化の見られる蛋白質を検索した。その結果、表層微小管の構造が破壊された形質転換植物では120kDaおよび45kDaのタンパク質が減少している事を見出した。このタンパク質をSDSPAGEを用いて分離し、リジルエンドペプチダーゼで分解後、逆相カラムクロマトグラフィーでペプチドを精製した。こうして得られたペプチド群のアミノ酸配列を決定した。現在のところ決定した配列と、既存のタンパク質とは顕著な相同性が認められなかった。今後はこれらの配列の情報を基にcDNAを単離・解析する予定である。

Research Products

• [Publications] Igarashi, D. et al.: "14-3-3 proteins regulate intracellular localization of the bZIP transcriptional activator RSG"Plant cell. 13. 2483-2497 (2001)
• [Publications] 櫻井英博, 柴岡弘郎, 芦原坦, 高橋陽介: "植物生理学入門 三訂版"培風館. 335 (2001)
• [Publications] 高橋陽介: "植物ゲノム機能のダイナミズム 岩渕雅樹/篠崎一雄編 オーキシン、サイトカイニン、ブラシノステロイド"シュプリンガー・フェアラーク東京. 256 (2001)