2011 Fiscal Year Annual Research Report
イネのUVB抵抗性の主要因子であるCPD光回復酵素のリン酸化修飾に関する解析
| Project/Area Number |
21780294
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
寺西 美佳 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教 (10333832)
|
|---|
| Keywords | 紫外線 / 植物 / CPD光回復酵素 / リン酸化修飾 / UVB抵抗性 |
|---|
| Research Abstract |
イネの紫外線B(UVB: 280-320nm)抵抗性を左右する主要因子は、UVBによって生じたDNA損傷(シクロブタン型ピリミジン二量体: CPD)を修復するCPD光回復酵素である。イネにおいて、CPD光回復酵素はリン酸化修飾を受けていることが見出されたが、その生理学的意義は明らかでない。そこで、CPD光回復酵素の遺伝子配列が明らかになっているイネ以外の植物からCPD光回復酵素を精製し、リン酸化状態を解析した。その結果、CPD光回復酵素のリン酸化状態はイネ科植物の中でも異なっており、SDS-PAGEを行った際に検出されるリン酸化修飾によるバンドシフトが、検出される植物とされない植物が存在することが分かった。
次にリン酸化修飾がCPD光回復酵素の細胞内局在性に与える影響を明らかにするため、変異型CPD光回復酵素を発現する組換え植物を作製した。リン酸化部位をアラニンに置換した非リン酸化型、アスパラギン酸に置換した偽リン酸化型のCPD光回復酵素を発現するシロイヌナズナから、核、ミトコンドリア、葉緑体を単離し、CPD光回復酵素のリン酸化修飾の有無を解析した。その結果、シロイヌナズナでは、CPD光回復酵素のリン酸化修飾はオルガネラ移行性に影響しない可能性が考えられた。
酸化部位の周辺配列を用い、既知のリン酸化モチーフとの保存性を比較検索することで、リン酸化酵素を推定した。その結果、細胞周期依存性リン酸化酵素の関与が示唆された。そこで、試験管内リン酸化反応系を用い、各種のリン酸化酵素阻害剤がCPD光回復酵素のリン酸化に与える影響を解析した。これらの解析より、1種類のリン酸化酵素を候補として見出すことができた。
|
-
-
[Journal Article] Eukaryotic Class II CPD photolyase structure reveals a basis for improved UV-tolerance in plants2011
Author(s)
Hitomi K, Arvai AS, Yamamoto J, Hitomi C, Teranishi M, Hirouchi T, Yamamoto K, Iwai S, Tainer JA, Hidema J, Getzoff ED
-
Journal Title
J.Biol.Chem.
Volume: 287
Pages: 12060-12069
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
