クロロフィル分解の分子機構

• Project/Area Number: 00J07856
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 植物生理
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 鈴木 康予 静岡大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2000 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2002: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2000: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: クロロフィル分解 / ピロフェオホルビドの生成 / フェオホルビダーゼ / ダイコン

Research Abstract

一部の植物では,クロロフィル分解の初期反応においてフェオホルビドaはピロフェオホルビドaへと分解されることが知られている.この反応は維管束植物では酵素的な加水分解と自発的な脱炭酸反応の2段階の反応による.この加水分解反応を触媒する酵素をフェオホルビダーゼと名付け,研究を行っている.本酵素は老化によって誘導されるものと構成的に存在するものの2種類があり,FPLCを用いて高度に精製をした.ダイコン(Raphanus sativus)の子葉から,老化誘導型,構成型はそれぞれ10,000倍と6,500倍に精製できた.フェオホルビダーゼのサブユニットは77kDaであるが,サンプル調製時に熱処理することで,SDS-PAGEにおいて16.8,15.9,11.8kDaの3つのバンドを得た.高度な精製標品の断片化されたペプチドを用いて部分アミノ酸配列の解析を行い,2種類のアミノ酸配列の決定に成功した.決定したアミノ酸配列をもとにプライマーを設計し,RT-PCRによって部分ヌクレオチド配列を得た.さらに,3'-RACE,5'-RACEを組み合わせて,フェオホルビダーゼ遺伝子のクローニングを行っている.現在までに明らかになったヌクレオチド配列を用いてBLASTサーチを行ったところ,ダイコンのフェオホルビダーゼと高い相同性を持つものがシロイヌナズナに存在し,このことは酵素活性の植物分布とも一致していた.今後は,大腸菌を用いた大量発現系の構築を行い,得られたタンパクを用いて抗体作成を行う.また,ウエスタン,ノーザン解析を行い,フェオホルビダーゼの発現調節機構を解明していく予定である.

Research Products

• [Publications] Suzuki, Y., Doi, M., Shioi, Y.: "Two enzymatic reaction pathways in the formation of pyropheophorbide a"Photosynthesis Research. 74. 225-233 (2002)