コムギ葉における活性酸素を介した葉緑体タンパク質の分解とその分子機構

Research Project

Project/Area Number	12760040
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Plant nutrition/Soil science
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	石田宏幸東北大学, 大学院・農学研究科, 助手 (60312625)
Project Period (FY)	2000 – 2001
Project Status	Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help	¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000) Fiscal Year 2001: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000) Fiscal Year 2000: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords	葉緑体 / Rubisio / 活性酸素 / 分解 / コムギ / Rubisco / GS2 / タンパク質分解
Research Abstract	これまでの研究では、Rubisco大サブユニットが光照射下の単離葉緑体において活性酸素により直接断片化されることが明らかとなっていた。また同様の系においてRubiscoと同じストロマタンパク質であるGS2も活性酸素の1種であるヒドロキシルラジカルを介した反応により主に39,35,32,28kDaのフラグメントに断片化されることが見出された。両タンパク質とも精製標品をヒドロキシルラジカルの発生系にさらした際に、葉緑体と同様の分解を受けることが見出された。そこで本年度は、Rubisco及びGS2のヒドロキシルラジカルによる切断部位の同定を行った。Rubisco大サブユニットについては、6箇所の切断部位が同定され、それらはGly-404,Gly-380,Gly-329,Ala-296,Asp-203,Gly-122であった。これらの切断部位は活性部位に近接しており、金属結合部位から12Å以内の距離に位置していた(Luo et al. 2002)。一方、GS2については4つの分解フラグメントについてそれぞれN末端アミノ酸配列分析を行った。そのうちの35kDaおよび28kDaのフラグメントについてはN末端がブロックされており同定することはできなかった。残りの39kDaおよび32kDaフラグメントのN末端は、共に分解を受けていないGS2のN末端配列と一致した。これらの結果から、GS2の切断部位のうちの2つについてはN末端からそれぞれ39kDaおよび32kDa離れた位置に存在していることが明らかとなった(Ishida et al. 2002)