オルガネラアミノ酸トランスポーターの同定とその生理機能解析

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18056015
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 柿沼 喜己 愛媛大学, 農学部, 教授 (80134394)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 秋田 充 愛媛大学, 農学部, 助教授 (50335890) ; 藤木 友紀 愛媛大学, 基礎生物学研究所・分子細胞生物学研究部門, 特別協力研究員 (00414011)
• Keywords: オルガネラ / アミノ酸 / 能動輸送 / 液胞 / 葉緑体

Research Abstract

植物の新規OAATの候補遺伝子を探索するために、酵母で中性アミノ酸の液胞輸送に働くトランスポーターのシロイヌナズナホモログを網羅的に単離し、GFP融合蛋白を用いた局在観察を行った。その結果、植物細胞でも液胞膜に局在するアミノ酸トランスポーター2種を同定した。それぞれの遺伝子を欠損する植物体を取得し生育を観察したが、これまで目立った表現型は得られておらず、遺伝子ファミリー間による機能重複の可能性を考えている。今回得られたシロイヌナズナのOAAT候補を、酵母細胞の液胞膜に発現させることにも成功し、本遺伝子の機能解析に向けて単離液胞を用いたアミノ酸輸送の活性測定の条件が整った。一方、大腸菌アミノ酸トランスポーターと相同性を有するシロイヌナズナ遺伝子を検索したところ、その遺伝子産物がアミノ末端部に葉緑体移行シグナルを有すると推測される遺伝子を見出した。未知の葉緑体局在アミノ酸トランスポーターである可能性が考えられたために、遺伝子(AtC-AAT1 : Arabisopsis thaliana chloroplastic amino acid transporter 1)を入手し、この遺伝子産物(AtC-AAT1)をin vitro転写・翻訳系により産生した。in vitro葉緑体蛋白質輸送実験に供したところ、AtC-AAT1成熟型蛋白質にプロセシングされ、膜画分に回収された。現在遺伝子検索に用いた大腸菌遺伝子破壊株を入手し、AtC-AAT1による相補性実験の検討中である。