2011 Fiscal Year Annual Research Report

リン酸化を介したACC合成酵素の翻訳後制御によるエチレン生成調節機構の解析

Research Project

Project/Area Number	21380026
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	森仁志名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (20220014)
Keywords	エチレン / 翻訳後制御 / 代謝回転 / リン酸化 / 脱リン酸化 / ACC合成酵素 / protein phosphatase / rcn1
Research Abstract	エチレンはガス状の植物ホルモンであり、高等植物の一生における様々な成長段階で重要な働きをしている。とりわけ果実の成熟や野菜・花卉の老化など、園芸作物に与える影響は大きく、エチレンの作用を制御することは、園芸分野において重要な課題である。我々はエチレン生合経路の鍵となるACC合成酵素(LeACS2)がリン酸化によって酵素の安定性が高まり、逆に脱リン酸化によって、その安定性が低下することを明らかにしてきた。ACC合成酵素にはリン酸化される部位が2カ所あり、1カ所はカルシュウム依存性protein kinase(CDPK)により、もう1カ所はMAP kinaseによりリン酸化される。これら2カ所のリン酸化状態と酵素の安定性を比較し、片側だけでは安定化されず、安定化されるためには2カ所が同時にリン酸化される必要があることを昨年度までに明らかにした。本年度は、シロイヌナズナの野生型と、その突然変異体でprotein phosphatase 2A (PP2A)のA1サブユニットを失い、エチレンを過剰生成するrcn1変異体を用いて、ACC合成酵素の脱リン酸化について解析した。シロイヌナズナのPP2Aには、3個(RCN1はそのうちの一つ)のAサブユニット、16個のBサブユニット、5個のCサブユニットが存在し、これら3つの組合せが違う多種多様なPP2Aが、様々な生理状態に関与することが知られている。なお、Bサブユニットが基質認識に関わっている。本研究では、RCN1に結合するBサブユニットを同定するために、シロイヌナズナの野生型とrcn1変異体からPP2Aを精製して、質量分析計を用いて網羅的にサブユニットの同定を行った。さらに、野生株とrcn1変異体のサブユニット構成を比較し、rcn1変異体からは検出されず、野生株から検出される複数のBサブユニットを同定した。