1989 Fiscal Year Annual Research Report
クラミドモナスのプロテア-ゼ性細胞壁溶解酵素の分子特性と細胞分化
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63540533
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
松田 吉弘 神戸大学, 理学部, 助手 (20030778)
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| Keywords | クラミドモナス / プロテア-ゼ / プロテア-ゼインヒビタ- / 細胞壁溶解酵素 / 遊走子放出 / 接合 |
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| Research Abstract |
クラミドモナスの生活環においては、少なくとも2か所で細胞壁の溶解がおこる。第一に、無性的な細胞周期において、体細胞分裂によって生じた遊走子が放出されるときに、ハッチングエンザイム(HE)により母細胞壁が溶解される。第二に、有性生殖過程において、細胞融合の直前に、雌雄配偶子の細胞壁が、リティックエンザイム(LE)によって溶解を受ける。私達は、これまで、HEとLEの2種類の異なるプロテア-ゼを単離精製し、それらの性状を明らかにしてきた。本研究では、両酵素の分子特性を更に明らかにするとともに、生活環の特定の時期にのみ発現されるこれらの細胞壁溶解酵素の制御機構について追究し、以下の成果を得た。
1.N末端アミノ酸配列の決定:LEのN末端から20個のアミノ酸の配列を決定した。この配列は、栄養細胞および配偶子細胞内の酵素と、生殖時に分泌された酵素について、同一であった。今後は、このN末端アミノ酸配列の情報をもとにして、LEのcDNAクロ-ニングを行ない、その解析を行なうとともに、クラミドモナスの生活環におけるLEの転写・翻訳レベルでの制御機構を追究する計画である。
2.ペプチドの切断部位の決定:種々の配列既知のモデルペプチドを用いて、LE、HE両酵素の切断部位特異性を決定した。LEは、2つの連続する疎水性アミノ酸の間を特異的に切断した。一方、HEは、ArgまたはLysの塩基性アミノ酸のカルボキシル側を切断することが分かった。
3.HEの特異的インヒビタ-の発見:遊走子放出直前の分裂細胞内には、HEに特異的なプロテア-ゼインヒビタ-が存在することが分かった。インヒビタ-は、分子量約5.5万で、HEと複合体を形成した。また、細胞分裂時に特異的に現われ、しかも分裂中の細胞と母細胞壁との間に蓄積されることも分かった。
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[Publications] Matsuda: "The Chlamydomonas nonーsynchronous and synchronous gametogenesis as analyzed by the activities of cell body-agglutinin and cell wall lytic enzyme" Plant Physiol.(Life Sci.Adv).
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[Publications] Matsuda: "Proteolytic activity of the Chlamydomonas cell wall lytic enzyme on model peptides" Plant Cell Physiology.
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[Publications] Saito: "Isolation and characterization of Chlamydomonas temperature sensitive mutants affecting gametic differentiation under nitrogenーstarved conditions."
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[Publications] Koseki: "Control of daughter cell liberation in the Chlamydomonas vegetative cell cycle I. Purification of hatching enzyme and its characterization as a 119 kDa protease"
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[Publications] Koseki: "Control of daughter cell liberation in the Chlamydomonas vegetative cell cycle II.Occurrence of a protease inhibitor for hatching enzyme during mitotic cell division"
