イネ種子で見つかった新奇グリオキサラーゼIの機能解析

• Project/Area Number: 14760062
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 応用微生物学・応用生物化学
• Research Institution: Minami Kyusyu University
• Principal Investigator: 中瀬 昌之 南九州大学, 健康栄養学部, 助教授 (80320430)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000); Fiscal Year 2003: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2002: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
• Keywords: イネ / グリオキサラーゼI / アレルゲン / グリオキサラーゼ

Research Abstract

コメアレルギーにおける主要原因タンパク質の一つとして同定されている33K-グロブリン(33K-Glb)は、グリオキサラーゼI(GL01)活性を有することが明らかとなっている。GL01の機能解明を目的として以下の研究を行った。
1.イネGL01遺伝子の発現誘導に関与する因子を同定することを目的とした研究を行った。イネ種子を播種し発芽一週間後の芽生え組織に対して種々のストレス(乾燥,低温,塩化ナトリウム,マンニトール)およびアブシジン酸(ABA)で一定時間処理を行った。その後RNAを調製しノーザンブロット解析を行った結果、これらの処理により33K-GlbmRNAの蓄積量が増加することが明らかとなった。この結果より、イネ33K-Glb遺伝子は環境ストレスによりその発現が誘導され、合成された33K-Glbタンパク質が有するGL01酵素活性により、イネのストレス耐性獲得に関与する可能性が示唆された。
2.イネGL01遺伝子が各種ストレスに応答して発現することが明らかになったことから、GL01遺伝子のプロモーター領域を解析した結果、約50bpを単位とする反復配列が存在しており、その中に近年イネにおいても存在が明らかにされたDehydration responsive element(DRE)のコア類似配列が2か所存在していた。さらにABA応答性エレメント(ABRE)も存在しており、これらの配列がシスエレメントとして機能している可能性が考えられた。
3.イネGL01とタンパク質レベルで免疫学的に交叉性を示す豆類タンパク質の検索を行った。ダイズ、アズキの可食部に含まれるタンパク質とイネGL01特異抗体を用いたウエスタンブロット解析の結果、イネGL01と交叉反応性を示す複数のタンパク質の存在が明らかとなった。