イネのエネルギー代謝物の流量制御を司るオルガネラ輸送体の機能解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24580094
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 野澤 彰 愛媛大学, プロテオサイエンスセンター, 講師 (30432800)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: トランスポーター / 無細胞タンパク質合成系 / オルガネラ

Outline of Annual Research Achievements

今年度はリポソーム添加型無細胞合成系を利用したプロテオリポソーム再構成系によるトランスポーターの機能解析系の改良を行なった。主に合成方法に焦点を絞りタンパク質の合成効率を上昇させることに成功した。その結果、コムギ胚芽由来のタンパク質に対する合成タンパク質の割合が高まり、簡易精製後のトランスポータータンパク質の輸送活性測定においてS/N比の高い機能解析系を構築することに成功した。この方法を用いて、植物の複数のオルガネラに局在するトランスポーターの機能解析を行なった。
3'-ホスホアデノシン-5'-ホスホ硫酸(PAPS)は様々な含硫化合物の生合成経路において、硫酸基供与体として利用される。植物細胞内でPAPSの合成経路は細胞質と色素体に存在するが、細胞質経路を欠損させた変異体においても野生型と同等のグルコシノレートが合成されることから、グルコシノレート生合成は細胞質でも行われるものの、その生合成には主に色素体経路で合成されるPAPSが利用されると考えられている。この研究結果より、PAPSを色素体内から細胞質へ輸送する輸送体が存在すると推定されてきた。最近、シロイヌナズナのAt5g01500がコードする蛋白質が色素体膜上のPAPS輸送体であることが報告されPAPST1と命名された。我々は、PAPST1と高いアミノ酸配列相同性を有し、色素体局在が予測される蛋白質について、我々が構築したプロテオリポソーム再構成系を用いて輸送基質について解析を進めた。その結果、この蛋白質がPAPST1と同様にPAPS、PAP、ATPに対して高い輸送活性を持つことを確認した。

Research Products

• [Journal Article] Incorporation of adenine nucleotide transporter, Ant1p, into proteoliposomes facilitates ATP translocation and activation of encapsulated luciferase. (2014)
  • Author(s): Akira Nozawa and Yuzuru Tozawa
  • Journal Title: J. Biosci, Bioengin. Volume: 118 Pages: 130-133
  • DOI: 10.1271/bbb.130174
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Modification of wheat germ cell-free system for functional proteomics of plant membrane proteins. (2014)
  • Author(s): Akira Nozawa and Yuzuru Tozawa
  • Journal Title: Methods in Molecular Biology Volume: 1072 Pages: 259-272
  • DOI: 10.1007/978-1-62703-631-3_19.
• [Journal Article] 膜輸送体タンパク質の完全インビトロ機能解析系 (2014)
  • Author(s): 野澤彰、戸澤譲
  • Journal Title: バイオサイエンスとインダストリー Volume: 72 Pages: 190-196
• [Presentation] プロテオリポソーム再構成系を利用したシロイヌナズナ PAPST１ホモログAt3g51870の輸送基質の解析 (2015)
  • Author(s): 名樂 仁、井上 寛之、戸澤 譲、野澤 彰
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東京農業大学世田谷キャンパス１号館・東京都・世田谷区
  • Year and Date: 2015-03-18
• [Presentation] Cell-free system for functional analysis of membrane transporters (2014)
  • Author(s): Akira Nozawa and Yuzuru Tozawa
  • Organizer: The 12th Matsuyama International Symposium on Proteo-Sciences
  • Place of Presentation: 愛媛大学南加祈念ホール・愛媛県・松山市
  • Year and Date: 2014-09-17
  • Invited
• [Presentation] Functional analysis of membrane transporters by in vitro reconstitution system (2014)
  • Author(s): Daichi Morita, Hiroyuki Inoue, Yuki Shimonosono, Hitoshi Myoraku, Taito Takabayashi, Ryoji Fujimoto, Nobuhiro Yamashita, Yusuke Okada, Shinichi Teramoto, Hironori Takeda, Akira Nozawa and Yuzuru Tozawa
  • Organizer: The 12th Matsuyama International Symposium on Proteo-Sciences
  • Place of Presentation: 愛媛大学法文学部講義棟・愛媛県・松山市
  • Year and Date: 2014-09-17