2005 Fiscal Year Annual Research Report
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15380232
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| Research Institution | RIKEN |
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Principal Investigator |
松岡 健 独立行政法人理化学研究所, 細胞機能研究チーム, チームリーダー (40222294)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
豊岡 公徳 独立行政法人理化学研究所, 細胞機能研究チーム, 研究員 (10360596)
魚住 信之 名古屋大学, 生物機能開発利用センター, 教授 (40223515)
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| Keywords | 膜タンパク質 / 液胞 / 局在 / ゴルジ装置 / シグナル / 輸送体 / タバコ / 培養細胞 |
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| Research Abstract |
植物の有する多糖の高度な合成能を利用し、植物細胞や培養根を用いて生理活性を有する多糖等を合成するためには、改変した多糖合成酵素を、植物の多糖合成の場であるゴルジ装置に局在させないといけない。また、植物は、複雑な代謝系とそれに対応する酵素をするが、これらの酵素の産業的な利用のためには、これらの膜蛋白質を植物細胞で過剰発現させることにより、細胞に悪影響を及ぼさない状態で細胞内に局在化を利用した蓄積を図ることが必要であり、そのための技術の確立が望まれる。さらに、植物への塩害等に対する耐性付加のために、ナトリウムイオンを排出させたり、液胞へ蓄積させるために、イオン輸送体をこれらの膜系に局在させる必要がある。しかし、膜蛋白質の局在機構に関する知見は乏しい。
そこで本研究では、タバコ培養細胞への遺伝子導入系を用いて、植物細胞中での膜貫通蛋白質の分泌系オルガネラにおける局在部位の決定がどのような機構で行われるかを明らかにすることを目的とし、II型蛋白質と推定されるプロリン水酸化酵素、ヘム結合性の膜蛋白質であるチトクロームb5を主な研究材料とし、これとともに我々が別プロジェクトで行っているタバコのEST中に見いだされるイオン輸送体等も材料に用いて、膜蛋白質の局在化機構と膜蛋白質の安定的な発現機構に関して研究を行った。その結果、本年度は、以下の結果を得た。まず、プロリン水酸化酵のゴルジ装置への局在には、細胞質側の塩基性モチーフが関与することを見いだした。また、チトクロームb5と4量体を形成するRFPの融合蛋白質の形成する、赤色の蛍光を示す安定な凝集体を形成するが、この安定な構造体の形成には、RFPの4量体を形成するという性質に依存することを見出した。併せて、タバコのEST情報をもとに複数の低分子化合物輸送体候補等の膜蛋白質候補を同定し、それらのうち一部のものの細胞内局在を明らかにした。
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