2004 Fiscal Year Annual Research Report
高等植物細胞壁のペクチン性β-1,4-ガラクタンの生合成
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16570027
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
円谷 陽一 埼玉大学, 理学部, 教授 (10142233)
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| Keywords | 細胞壁 / ペクチン / ガラクタン / ガラクトース転移酵素 / UDP-ガラクトース |
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| Research Abstract |
高等植物細胞壁を構成する主要な多糖の一つであるペクチンは双子葉植物の各器官に普遍的に見い出され、細胞壁多糖のうち最も複雑な構造を有する。ペクチンは三種類に分類されるが、その一つであるラムノガラクツロナン-I(RG-I)にはガラクタン、アラビナンなどの側鎖が分枝結合している。これらの中性糖側鎖は、細胞壁のゲル構造特性、細胞間接着、細胞壁の間隙形成など多様な機能に寄与していると考えられている。本研究はRG-Iのガラクタン側鎖の合成に関わるガラクトース転移酵素(GalT)の酵素学的諸性質の解析、酵素タンパク質の精製、を行い目的遺伝子のクローニングを目標としてる。
1.酵素の調製法と活性測定:β-1,4-ガラクタンの合成に関わるβ-1,4-ガラクトース転移酵素(GalT)の酵素源はダイズ実生から調製したミクロソーム画分(ゴルジ体膜)を用いた、基質としてUDP-[^<14>C]ガラクトースと非放射標識化合物を用い、液体シンチレーションカウンターならびにHPLCで転移産物に取り込まれたガラクトース量を測定して酵素活性を求めた。
2.酵素の性質:酵素の最適作用pHは6.5、最適作用温度は20-25℃である。酵素活性には25mMのMn^<2+>添加が必須であり、比活性は約70倍高まる。また、界面活性剤の添加も必要である。重合度の高いβ-1,4-ガラクタン(分子量約60,000)が良好な受容体となる。UDP-Galに対する見かけのK_m値は1.2mMである。反応産物をゲル濾過HPLCで分析すると、[^<14>C]Galが受容体に取り込まれてβ-1,4-ガラクタンの鎖長が伸長することが確認された。
3.酵素の可溶化と精製:ダイズ実生のミクロソーム画分から界面活性剤(Triton X-100)を用いてGalTを可溶化した。粗酵素液は、グリセロール添加によって安定に活性を保持した。
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